Feuchtelehre Vorlesung PDF

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Maas, Knissel...

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15.12.2019

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Feuchtelehre Sonntag, 1. Dezember 2019 11:10

KGI_06_und…

Verständnisfragen: • Wie groß ist der Partialdruck des Wasserdampfs bei den Randbedingungen Temperatur 20 °C und relative Luftfeuchte 50 %? • Wie verändert sich die relative Feuchte wenn, ausgehend von den zuvor genannten Randbedingungen, die Temperatur abgesenkt wird? Wie ändert sich die absolute Feuchte wenn, ausgehend von den zuvor genannten Randbedingungen, die Temperatur erhöht wird? • Aus welchem Grund werden die Wasserdampf-Diffusionsübergangswiderstände bei der Berechnung der Wasserdampf-Diffusionsstromdichte vernachlässigt? • Gibt es ein Baumaterial mit einer Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl von 0,5? Welchen Wert der Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl weist eine Aluminiumfolie auf? Warum weisen viele Materialien zwei WasserdampfDiffusionswiderstandszahlen auf? • In welchem Verhältnis stehen die zeitlichen Dauern der Befeuchtung bzw. der Trocknung eines Leichtbetonbauteils? • Welche Höhe eines Wasserstands weist ein Leichtziegel bei einem Saugversuch nach 2 Stunden in etwa auf? • Welche relative Raumluftfeuchte liegt in einem Wohnraum im Mittel in der Heizperiode in etwa vor, wenn der Luftwechsel 1 h-1 und die Feuchteproduktion 200 g/h beträgt? • Bei der Bestimmung der raumseitigen Oberflächentemperatur auf dem Regelquerschnitt eines Bauteils wird ein von der U-Wert-Berechnung abweichender Wärmeübergangswiderstand innen in Ansatz gebracht. Ist dieser größer oder kleiner als bei der U-Wert-Berechnung? Zweck des Feuchteschutzes • Vermeidung bzw. Limitierung von Tauwasserbildung an Bauteiloberflächen und in Bauteilen • Vermeidung unzulässiger Materialfeuchte, damit • kein Schimmelpilz entsteht • der Wärmeschutz nicht beeinträchtigt wird • die Konstruktion keinen Schaden nimmt

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• Pa-> Pascal, Druckgröße • Partialdruck-> Anteil des Gesamtdruck, den das Gas annimmt. • Wasserdampf-> teil des Druck-> Partialdruck

• Phi-> Verhältnis Wasserdampfpartialdruck bezogen auf den Wasserdampfsättigungsdruck • WDSättigungsdruck-> Maximal Druck den der Wasserdampf einnehmen kann • Ps/ps= 1-> relative Feuchte von 100 % • Wasserdampfsättigungsdruck-> experimentell gefunden-> siehe Tabelle

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Beispiel: Temp: 19,4 Grad Celcius -> siehe Tabelle-> Ps: 2252 Pa-> Wasserdampfsättigungsdruck Phi: 34,4 % (relative Feuchte) Phi=Pd/Ps Pd= Phi*Ps = 0,354*2252 Pa, Pd = 797,2 Pa (Wasserdampfteildruck)

Wasserdampf: Wasserdampf/Volumen) Md/V= Pd/Rd*T = 797,2 Pa kg K/ 462 Pa m3* (273,15+ 19,4)K = 0,0059 Kg/m3 =5,9 g/m3 ->In einem Kubik Meter Luft der hier vorhanden ist-> Wasserdampf von 5,9 g/m3

Aus dem Diagramm ablesen: 19,4 GC-> bei 35 relativer Feuchte-> ca. 6 ( Berechnung 5,9 g/m3) Abschätzen wie viel im gesamten Raum ist: 1l Wasser in der Luft

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Luft auf 0 Grad abkühlen-> Differenz ist die Menge, die flüssig ist (Beispiel Bad: Spiegel hat niedrige Temperatur, Feuchtigkeit kann nicht in der Luft bleiben, setzt sich auf die Oberfläche ab)

Feuchtetransportmechanismen • Bewegte Luft, die Feuchtigkeit transportieren kann

• Feuchtigkeit gelangt in Material, kann in und an Bauteilen transportiert werden -> Kapillartransport

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• Wasser in Dampfförmiger Form in Konstruktion geleitet und durchgeführt • -> am wenigstens verständlich, nicht sichtbar und fühlbar

Diffusion • • • • •

Hohe Temp-> niedrige Temp Außen Wärme an die Umgebung abgegeben Hygrisch: Innen Pd größer als Außen -> Diffusionsstromdichte Wasserdampf durch Konstruktion durch Dicke des Bauteils bestimmt den Widerstand

->Beta ->Delta

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-> Mü-Wert Sd Wert= Dicke * Mü-Wert

• Metall-> kein Wasserdampf kommt durch

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-> Mü-Wert von 8-> Wiederstand ist 8 mal so groß wie der Widerstand einer gleichdicken Luftschicht -> Materialien mit 2 Werten-> Mü-Werte-> ausgeprägte Abhängigkeit von der relativen Luftfeuchte -> Beispiel Fichte

Bild Links: • Baukonstruktion-> Dicke bzgl. Sd Wert • Temp-> Ps (Sättigungsdampfdruck) Verlauf entwickeln • -> dann Partialdampfdruck- Verlauf entwickeln und eintragen • Innen mit Außen verbinden • Verlauf der beiden Kurven-> Ps nie niedriger als Part. D.Druck-> keine Überschneidung • Es entsteht kein Tauwasser, Wasserdampf geht rein und raus, Menge bleibt gleich-> funktioniert Bild Rechts: • Funktioniert nicht • Kann keine geradlinige Verbindung gezogen werden (grün) • Berührung Ps und Partialdampfdruck-> flüssiges Wasser in der Konstruktion, Wasserdampf gelangt in die Konstruktion hinein, Wasserdampf gelangt teilweise wieder raus • Mit Folien,.. ausgleichen

Konvektion https://onedrive.live.com/redir?resid=EFCA61C0BB4E84C3%21838&page=Edit&wd=target%28Konstruktive Grundlagen.one%7C35489064-e7…

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• Bewegte Luft, Austausch von Innen nach Außen • Benötigt äußeren Antrieb

Beispiel: • C1= Raum • C2= Außenluft • Niedrige Temp-> kleine Konzentration • Innen-> hohe C, Außen-> niedrig • Volumenstrom-> Volumen* Luftwechsel (n) • Beispiel: N=3-> § mal wird das Raumluftvolumen gegen das von Außen ausgetauscht

• Mit Pd Phi im Innen- und Außenraum ausrechnen

Kapillarität

• Feuchtigkeit kann in einem Bauteil aufsteigen • Wasser steigt wenn die Oberflächen benetzbar sind

• Wasser sinkt ab • Z.B. bei Silikon

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• 180 grad wäre der Idealfall, kommt nicht in der Realität vor

• Sperrebene einplanen-> Wasser kann nicht nach oben

Möglichst große Hohlräume-> kann keine Kapillarität entstehen

Befeuchtungs- und Trocknungsvorgänge

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• Nach 4 Tagen 27% Feuchtegehalt in dem ganzen Bauteil • Trocknung: erst nach 90 Tagen Trocknung abgeschlossen (wenn keine Feuchte hinzu kommt) • Wird schnell nass, trocknet langsam-> entsprechende Schutzschichten-> Putz, Dachüberstände • Saugzeit/ Saughöhe, siehe pp • Gipsbauplatte-> nicht für Außen geeignet-> saugt zu schnell,-> Innenbaumaterial • Mauerklinker-> Außenbaumaterial

Praktischer Feuchtegehalt

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• 1,5 % können enthalten sein, bei Ziegel • Holz und Mineralischen Stoffen-> Massenbezogen • Alles was dauerhaft darüber geht-> Problem

• Je höher die rel. Luftfeuchte, desto höher der Wassergehalt • Künstl. Stein: Ziegel relativ robust, ab 90 % steigt der Wassergehalt

Raumluftfeuchte-Bilanz

Siehe Tabelle

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Lüftungssysteme

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Tauwasserbildung an Bauteiloberflächen

• 4 statt 8

• Wärmebrückenbildung, konstruktive Ebene

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Gestörter Bereich

Ungestörter Bereich

Tauwasser- und Schimmelpilzbildung

Schimmelpilze-> hohe Wachstumswahrscheinlichkeit Bevor sich Tauwasser bildet (vor 100%)

Temperatur

Stunden / Tag

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OneNote ->Berechnung Oberflächentemperatur

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