ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗΣΧΟΛΗ ∆∆..ΠΠ..ΘΘ. . ΤΜΗΜΑΤΜΗΜΑ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΩΝΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

ΒΒ` ` εξάµηνοεξάµηνο διδακτικούδιδακτικού έτουςέτους 2010 2010 –– 1111

ΕΙΣΑΓΩΓΗΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝΣΤΗΝ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ IIIIπαρουσίασηπαρουσίαση διαλέξεωνδιαλέξεων ΠροστασίαΠροστασίαςς ΚτιρίωνΚτιρίων

66. . ∆ΙΑΧΥΣΗ Υ∆ΡΑΤΜΩΝ∆ΙΑΧΥΣΗ Υ∆ΡΑΤΜΩΝ

∆ιδάσκοντες∆ιδάσκοντες

ΡίκαΡίκα ∆εληγιαννίδου∆εληγιαννίδου

ΝίκοςΝίκος ΚΚ. . ΜπάρκαςΜπάρκας ee--mailmail : : nbarkas@arch.duth.grnbarkas@arch.duth.gr

ΟιΟι σηµειώσειςσηµειώσεις βρίσκονταιβρίσκονται αναρτηµένεςαναρτηµένες στηνστην ιστοσελίδαιστοσελίδα : : httphttp : // : // eclasseclass..duthduth..grgr

ΤΜΤΜDD110000 ΕΙΣΑΓΩΓΗΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝΣΤΗΝ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΤΕΧΝΟΛΟΓΙA IIA II

∆ΙΑΧΥΣΗ∆ΙΑΧΥΣΗ Υ∆ΡΑΤΜΩΝΥ∆ΡΑΤΜΩΝ

ΥπενθυµίσειςΥπενθυµίσεις (1)(1)Η φάση, η στερεή ή υγρή ή αέρια κατάσταση ενός Η φάση, η στερεή ή υγρή ή αέρια κατάσταση ενός υλικού είναι αποτέλεσµα του συνδυασµού υλικού είναι αποτέλεσµα του συνδυασµού P, V, T.P, V, T.

Κρίσιµο σηµείο : Κρίσιµο σηµείο : θερµοκρασίαθερµοκρασία πέραν της οποίας πέραν της οποίας είναι αδύνατη η υγροποίηση µε ισόθερµη συµπίεσηείναι αδύνατη η υγροποίηση µε ισόθερµη συµπίεση

Αέριο :Αέριο : σε θερµοκρασία µεγαλύτερη της κρίσιµης σε θερµοκρασία µεγαλύτερη της κρίσιµης

(συµπιέζεται ισόθερµα χωρίς υγροποίηση)(συµπιέζεται ισόθερµα χωρίς υγροποίηση)

Ατµός :Ατµός : σε θερµοκρασία µικρότερη της κρίσιµης σε θερµοκρασία µικρότερη της κρίσιµης

(υγροποίηση σε ισόθερµη συµπίεση)(υγροποίηση σε ισόθερµη συµπίεση)

Το νερό : Το νερό : σε υγρή κατάσταση καταλαµβάνει σε υγρή κατάσταση καταλαµβάνει

µικρότερο όγκο από τον πάγοµικρότερο όγκο από τον πάγο

Η ΥΓΡΑΣΙΑ ΑΛΛΑΖΕΙ (ΚΑΤΑΣΤΡΕΦΕΙ)

ΤΙΣ Ι∆ΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ∆ΟΜΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ

• Υγρασία κατασκευής• Απορρόφηση βροχής• Υγρασία εδάφους•Σχηµατισµός δρόσου•Εξατµισιοδιαπνοήτοιχωµάτων

•∆ιάχυση υδρατµών

∆ΙΑΧΥΣΗ∆ΙΑΧΥΣΗ Υ∆ΡΑΤΜΩΝΥ∆ΡΑΤΜΩΝ

ΥπενθυµίσειςΥπενθυµίσεις (2)(2)

Ξηρός αέρας : Ξηρός αέρας : χωρίς υδρατµούςχωρίς υδρατµούς

Υγρός αέραςΥγρός αέρας : : ξηρός αέραςξηρός αέρας µε υδρατµούςµε υδρατµούς

ΡΡσσ = = ΡΡυυ + Ρ (+ Ρ (ΡΡυυ < 5%)< 5%)

Συντελεστής αντίστασης Συντελεστής αντίστασης

στη διάχυση των υδρατµώνστη διάχυση των υδρατµών

µ = µ = ggll ροή υδρατµών στον αέραροή υδρατµών στον αέρα//

ggdd ροή υδρατµών στο υλικόροή υδρατµών στο υλικό (%)(%)

Κρίσιµο µέγεθος της Κρίσιµο µέγεθος της υγραντίστασηςυγραντίστασης : :

το ποσοστό & το µέγεθος το ποσοστό & το µέγεθος

των πόρων του υλικούτων πόρων του υλικού

Η ΥΓΡΑΣΙΑ ΑΛΛΑΖΕΙ (ΚΑΤΑΣΤΡΕΦΕΙ)

ΤΙΣ Ι∆ΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ∆ΟΜΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ

Όλα τα δοµικά υλικά (από πόρους & ρωγµές) µπορούν να απορροφήσουν νερό και υδρατµούς κατά τη χειµερινή περίοδο.

Χρειάζεται να εξασφαλιστεί η δυνατότητα αποβολής της υγρασίας κατά την εαρινή – θερινή περίοδο.

ΕΞΙΣΩΤΙΚΑΕΞΙΣΩΤΙΚΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΣΕ ΤΟΙΧΟ (1) ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΣΕ ΤΟΙΧΟ (1)

ΗΗ διάχυση των υδρατµών ως εξισωτικό φαινόµενο διάχυση των υδρατµών ως εξισωτικό φαινόµενο

των επιµέρους πιέσεων υδρατµών και αέρατων επιµέρους πιέσεων υδρατµών και αέρα

∆ιάχυση υδρατµών :

• ένα εξισωτικό φαινόµενο ανάλογο της µετάδοσης θερµότητας (εξίσωση πιέσεων).

• η κίνηση των υδρατµών κατευθύνεται προς την πλευρά του τοίχου µε τη χαµηλότερη πίεση

ΕΞΙΣΩΤΙΚΑΕΞΙΣΩΤΙΚΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΣΕ ΤΟΙΧΟ (2) ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΣΕ ΤΟΙΧΟ (2)

∆ιάχυση υδρατµών :

• ένα εξισωτικό φαινόµενο ανάλογο της µετάδοσης θερµότητας (εξίσωση πιέσεων).

• η κίνηση των υδρατµών κατευθύνεται προς την πλευρά του τοίχου µε τη χαµηλότερη πίεση

∆ιαδικασίες∆ιαδικασίεςεξίσωσης πιέσεων εξίσωσης πιέσεων σε διαφορετικές σε διαφορετικές συνθήκες συνθήκες P, P, θ θ

ΕΞΙΣΩΤΙΚΑΕΞΙΣΩΤΙΚΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΣΕ ΤΟΙΧΟ (3) ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΣΕ ΤΟΙΧΟ (3)

∆ιάχυση υδρατµών :

• ένα εξισωτικό φαινόµενο ανάλογο της µετάδοσης θερµότητας (εξίσωση πιέσεων).

• η κίνηση των υδρατµών κατευθύνεται προς την πλευρά του τοίχου µε τη χαµηλότερη πίεση

ΟΟ κίνδυνος της εσωτερικής συµπύκνωσης των υδρατµών εξαιτίας κίνδυνος της εσωτερικής συµπύκνωσης των υδρατµών εξαιτίας αδιαπέραστων στρώσεωναδιαπέραστων στρώσεων

ΠΡΟΣΟΧΗ : ΠΡΟΣΟΧΗ : άλλοάλλο εσωτερική και εσωτερική και άλλοάλλο επιφανειακή συµπύκνωσηεπιφανειακή συµπύκνωση

ΝόµοιΝόµοι του του FickFick, βασικά µεγέθη της διάχυσης (1), βασικά µεγέθη της διάχυσης (1)

1ος νόµος του Fick : g = -D grad c

η ροή διάχυσης ανεξάρτητη του χρόνου (στάσιµη κατάσταση)

Η µονοδιάστατη ροή της διάχυσης

µέσα σε δοµικό στοιχείο επάλληλων στρώσεων :

g = (∆Ρ) / [ 1/b1 + d1/D1 + d2/D2 + . . . + 1/ba]

2ος νόµος του Fick : dc / dt = div (D grad c)

η ροή διάχυσης τοπική & χρονική συνάρτηση της συγκέντρωσης

Η µονοδιάστατη ροή θερµότητας

µέσα σε δοµικό στοιχείο επάλληλων στρώσεων :

g = (∆θ) / [ 1/α1 + d1/λ1 + d2/λ2 + . . . + 1/αa]

D : D : συντελεστής διάχυσηςσυντελεστής διάχυσηςC : C : συγκέντρωση υδρατµώνσυγκέντρωση υδρατµών

ΝόµοιΝόµοι του του FickFick, βασικά µεγέθη διάχυσης (2) , βασικά µεγέθη διάχυσης (2)

Συντελεστής υδρατµοπερατότητας :

ΚD = 1 / [ 1/β1 + 1/δ + 1/βa]

όπου δ ο συντελεστής υδρατµοδιαφυγής

ΑντιστοιχίεςΑντιστοιχίεςµε τα φαινόµενο µε τα φαινόµενο της θερµικής ροήςτης θερµικής ροής

• η θερµική ροή qq ως ροή υδρατµών gg

• η πτώση θερµοκρασίας ∆θ∆θ

ως πτώση πίεσης υδρατµών ∆Ρ∆Ρ

• ο συντελεστής θερµικής µετάβασης αα

ως συντελεστής υδροµετάβασης ββ

• ο συντελεστής θερµικής αγωγιµότητας λλ

ως συντελεστής υδρατµαγωγιµότητας δδ

ΥγρασίαΥγρασία ::στα στερεά : στα στερεά : η περιεκτικότητα νερού στη µάζα (σε υγρή φάση)η περιεκτικότητα νερού στη µάζα (σε υγρή φάση)στα αέρια :στα αέρια : η η περιέκτικότηταπεριέκτικότητα σε υδρατµούς (αέρια φάση)σε υδρατµούς (αέρια φάση)

Επιπτώσεις : Φθορές στην υγεία και στις κατασκευές

• ∆ιάλυση : αποσάθρωση δοµικών υλικών (γύψος)

• ∆ιόγκωση (αποφλοίωση, αποκόλληση) : µακροχρόνια, καταστροφή της συνάφειας

• Εξανθήµατα : διάλυση /απόµιξη συστατικών, δηµιουργία αλάτων, µεταφορά ουσιών στην επιδερµίδα, εξάτµιση (κηλίδες, εξανθήµατα)

• Χηµική διάβρωση, οξείδωση : αντιδράσεις οξειδίων µε µάρµαρα, µέταλλα, ασβεστολιθικά

• Χρωµατισµοί (ή αποχρωµατισµοί) επιφανειών : ενώσεις οξειδίων σε µάρµαρα, ασβεστολιθικά

• Θραύσεις, ρηγµατώσεις :αύξηση όγκου (µέχρι 20%)(µέχρι 20%) στον πάγο, διάρρηξη ιστού, θρυµµατισµός εκτεθειµένων επιφανειών

• Καταστροφή (ή ελάττωση) θερµοµονωτικών ιδιοτήτων : το νερό καταλαµβάνει τους πόρους και εκτοπίζει τον αέρα ((λλνν > 24 λ> 24 λαα))

• Φυτοφυϊα (ανάπτυξη µηκύτων, λειχήνων) : διείσδυση στον ιστό, αύξηση της υγρασίας, καταστροφή δοµικών υλικών

ΥγρασίαΥγρασία ::ένα δυναµικό φαινόµενοένα δυναµικό φαινόµενο (1)(1)

Η συγκράτηση των υδρατµών :

συνάρτηση πίεσης (χαµηλής) & θερµοκρασίας (υψηλής)συνάρτηση πίεσης (χαµηλής) & θερµοκρασίας (υψηλής)

• Αύξηση Θερµοκρασίας

• Αύξηση ικανότητας συγκράτησης

• Μείωση Θερµοκρασίας

• Μείωση δυνατότητας συγκράτησης

ΥγρασίαΥγρασία ::ένα δυναµικό φαινόµενοένα δυναµικό φαινόµενο (2)(2)

Ποσότητα κορεσµού : η µέγιστη ποσότητα συγκρατούµενων υδρατµών η µέγιστη ποσότητα συγκρατούµενων υδρατµών στη µονάδα όγκου, για δεδοµένη θερµοκρασία στη µονάδα όγκου, για δεδοµένη θερµοκρασία (η θ(η θss λέγεται σηµείο δρόσου ή κορεσµού)λέγεται σηµείο δρόσου ή κορεσµού)

• Όταν η Θερµοκρασία θθss

• τότε C < Cs

• Όταν η Θερµοκρασία θθss

• τότε C > Cs ∆ΗΛΑ∆Η δρόσος, αποβολή υδρατµών

Αν και θ < 0 φαινόµενο πάχνης

ΥγρασίαΥγρασία : : µορφές και αίτιαµορφές και αίτια

Υγρασία εδάφους (υπέργεια, υπόγεια νερά)

από θεµέλια ή τριχοειδή αγγεία

Επιφανειακή συµπύκνωση

εσωτερικών χώρων

∆ιάχυση υδρατµών στην ψυχρή πλευρά

Νερά καταιονισµών (βροχή, πτώσεις)

Προσβολή των εκτεθειµένων επιφανειών

Σφάλµατα κατασκευής (συντήρησης)

∆ιαρροές, σφάλµατα κλίσης / υδρορροών, θραύση αγωγών

Υγρασία υλικών (νέες κατασκευές)

Ανάλογα µε τις συνθήκες (λίγοι µήνες ως 3 χρόνια)

ΥγρασίαΥγρασία : : η συµπεριφορά των δοµικών υλικώνη συµπεριφορά των δοµικών υλικών

• Συνάρτηση της ταχύτητας απορρόφησης / αποβολής

• Συνάρτηση της ικανότητας συγκράτησης

(πυκνότητα, υγρoσκοπικότητα)

ΚΡΙΣΙΜΕΣ Ι∆ΙΟΤΗΤΕΣ (1) :

• Πορώδες (ποσότητα µάζας στον διαθέσιµο όγκο)

• Υδρατµοαπορροφητικότητα (πλήθος – µέγεθος – διάταξη πόρων)

πορώδες προσβολή της υγρασίας

πλήθος πόρων απορροφητικότητα

διάµετρος πόρου συγκράτηση (δυσκολία αποβολής)

ΜΗ ΠΟΡΩ∆Η : γυαλί , µέταλλα, πλαστικά

ΠΡΑΚΤΙΚΑ ΣΥΜΠΑΓΗ : µάρµαρα, σχιστολιθικές πλάκες, τραβερτίνη,

γραφίτης, βασάλτης, ειδικό σκυρόδεµα, εφυαλωµένα υλικά

ΕΙ∆ΙΚΕΣ ΠΕΡΙΠΤΩΣΕΙΣ : ξύλο (όχι πόροι, αλλά κύτταρα)

υαλοβάµβακας (ελεύθερος, σε κλειστή διατοµή)

ΥγρασίαΥγρασία : : η συµπεριφορά των δοµικών υλικώνη συµπεριφορά των δοµικών υλικών

ΚΡΙΣΙΜΕΣ Ι∆ΙΟΤΗΤΕΣ (2) :

• Υδρατµοπερατότητα (διευκόλυνση ή αντίσταση στη διάχυση)

KD = f (µ)

• Τριχοειδής αγωγιµότητα (ανάλογα το µικρό µέγεθος των αγγείων, οι δυνάµεις συνάφειας / έλξης ισχυρότερες της βαρύτητας)

επιφανειακή τάση νερού (ανάλογη)

Ύψος ανόδου (άνωση)

διάµετρος αγγείου (αντιστρ. ανάλογη)

(πχ για Φ1mm είναι h = 3cm)

ΚΡΙΣΙΜΗ ΕΠΙΛΟΓΗ : η διάταξη δόµησης

Λεπτόκοκκα υλικά, ισχυρό τριχοειδές

Πορόλιθοι, εµποτίζονται βραδύτερα, συγκρατούν περισσότερο

ΥλικάΥλικά στεγάνωσηςστεγάνωσης

ΑΣΦΑΛΤΙΚΑ

Άµορφα : πίσσα, κόλλα (για συγκόλληση εν θερµώ)

Μεµβράνες : τυποποιηµένα στοιχεία (µε επικάλυψη)

Ρευστά : βερνίκια, γαλακτώµατα, µαστίχες (για συγκόλληση εν ψυχρώ)

ΠΡΟΣΟΧΗ σε :

θερµότητα, ακτινοβολία, καταπονήσεις, φυσαλίδες, εφελκυσµό

ΠΛΑΣΤΙΚΑ :

Άµορφα : µαστίχες, αρµοσφραγίσµατα, καουτσούκ, πολυαιθυλένιο

Μεµβράνες : σχηµατοποιηµένα στοιχεία (γραµµικά, επιφανειακά)

Ρευστά ή ελαστοµερή : βερνίκια, γαλακτώµατα

ΠΡΟΣΟΧΗ σε : θερµική διαστολή, κόστος

Υλικά 2 συστατικών : βασικό + προσθετικό (σκλήρυνση µε ανάµιξη)Πολυεστέρες, πολυεποξειδικές ρητίνες, οργανικά πολυσουλφίδιαΠΡΟΣΟΧΗ σε : ταχύτητα, εργασιµότητα, κόστος

ΣιλικόνεςΑντοχή, θερµοαδράνεια, ΠΡΟΣΟΧΗ σε : κόστος, εργασιµότητα

Ανόργανα κονίες, προσφύµαταδιείσδυσης ή επιφανείας ή διογκούµενες (στεγανωτικά µάζας)

Στερεά :ΜΕΤΑΛΛΙΚΑ : χαλκός, γαλβανισµένη λαµαρίνα, µόλυβδοςΠΡΟΣΟΧΗ σε : αµίαντο

ΥλικάΥλικά στεγάνωσηςστεγάνωσης (2)(2)