CONDENSUL PE FERESTRE
Din totdeauna omul a incercat sa se separe de natura realizandu-si "locuinte" in care conditiile de trai sa fie mai bune sau sa poata fi imbunatatite fata de conditiile pe care i le poate oferi natura. Omul a realizat ca in anumite conditii ambientale se simte bine si in altele nu. Acea senzatie de bine a numit-o "confort". Starea de confort este acea stare in care organismul se acomodeaza usor la conditiile ambientale. Studiile ulterioare au analizat aceasta stare si au determinat parametrii de care depinde aceasta senzatie si experimental au stabilit niste plaje de valori la care se simte aceasta senzatie, de confort. Parametrii ce influenteaza starea de cofort sunt urmatorii:
- temperatura ambientala: Ti = 20 – 24°C; starea de confort poate fi resimtita si sub 20°C, la 18-19°C dar numai in cazuri extreme, cand temperatura suprafetelor inconjuratoare este foarte aproape de temperatura ambientala (pereti foarte bine termoizolati, nu este cazul peretilor de blocuri sau a caselor particulare unde rezistenta termica normata este de maxim 2 mpK/W);
- umiditatea relativa: h = 30 – 70%; intr-o incinta cu umiditatea relativa scazuta, sub 30%, dupa un timp se va resimti senzatia de "uscaciune a gurii" si necesitatea de a bea lichide; in incaperile cu umiditate relativa crescuta se va simti aerul umed prin inspiratie;
- viteza curentilor de aer: v = 0.1 - 0.2 m/s; viteza a curentilor de aer mai mare de 0.2 m/s este perceputa in mod negativ de om, in acele locuri se simte ca "trage curentul"; daca viteza este mai mica de 0.1 m/s vom avea senzatia de "aer statut".
Astfel se observa ca starea de confort va rezulta din incidenta mai multor factori nu numai a unuia luat separat.
Vis-a vis de interiorul in care locuim, mediul exterior ne ofera urmatoarele valori pentru acesti parametri:
- temperatura exterioara: in functie de specificul zonei suprafata Romaniei este impartita conform STAS 1907-1 in patru zone climatice: I – estul Dobrogei si Banatul; II – Muntenia si vestul Transilvaniei; III – Moldova si centrul Transilvaniei; IV – zonele de munte. Acestor zone le corespund mediile minimelor termice in perioada rece a anului, respectiv: zona I, Ti = -12°C; zona II, Ti = -15°C; zona III, Ti = -18°C; zona IV, Ti = -21°C
- umiditatea relativa a aerului exterior este de aproximativ 30 – 40% pe timp de iarna si de aproximativ 40 – 50% pe timp de vara. Omul, prin activitatea sa, creste continutul de vapori de apa din aerul respectivei incinte, crescand astfel umiditatea relativa din interioare, care va fi mai mare decat cea din exterior. Prin aerisire, pe langa faptul ca vom reimprospata aerul, vom scadea in mod sigur umiditatea relativa din acea incinta;
- viteza curentilor de aer din exterior este de peste 0.5 m/s pana la 10-20 m/s. Prin inlocuirea ferestrelor vechi, care permiteau inlocuirea cvasistatica si necontrolata a volumului de aer din interior fara sa se deschida ferestrele, si montarea tamplariilor moderne (perfect etanse), vom realiza o bariera solida in calea transferului de aer intre exterior si interior. De aceea va trebui sa aerisim mult mai des aceste incinte pentru a reimprospata aerul interior!
Factorii care influenteaza aparitia condensului
Condensul este apa rezultata in urma procesului fizic de transformare de stare a vaporilor de apa din aer din starte gazoasa in stare lichida. Temperatura la care apa trece din stare gazoasa in stare lichida se numeste temperatura a punctului de roua. Aceasta este o temperatura teoretica, de calcul, in functie de conditiile ambientale: apa existenta in aerul cuprins in respectiva (exprimat prin umiditatea relativa) si temperatura la care se afla acest aer cuprins in respectiva incinta (temperatura ambientala). Exista tabele care indica temperatura de roua in functie de cei doi parametri mai sus amintiti.(vezi STAS 6472) Condensarea pe o suprafata se va produce in momentul in care temperatura suprafetei respectivei va fi mai mica decat temperatura de roua (determinata de conditiile ambientale).
Temperatura ambientala
Aerul este un amestec de gaze. In compozitia sa intra si apa sub forma de vapori. Cantitatea de vapori de apa care pot fi admisi in aer sub forma gazoasa depinde de temperatura la care se afla aerul. In STAS-uri si cartile de specialitate se gasesc cantitatile maxime de apa care le poate accepta (sub forma de gaz) aerul la diferite temperaturi. Starea in care aerul contine cantitatea maxima de vapori se numeste "stare de saturatie". In starea reala aerul nu este saturat de apa iar raportul dintre cantitatea reala de apa inclusa in acel volum si cantitatea maxima care ar putea fi la acea temperatura se numeste "umiditate relativa". La saturatie umiditatea relativa a aerului este de 100%. Pentru zona de confort umiditatea relativa trebuie sa fie intre 30 si 70%.
Continutul maxim de vapori de apa creste odata cu cresterea temperaturii la care se afla acest aer. Insa si invers, cu cat scadem temperatura ambientala, va scade si cantitatea maxim acceptata de vapori in aer, crescand astfel umiditatea relativa.
Totodata, temperaturile suprafetelor ce delimiteaza respectiva incinta vor fi si in functie de temperatura ambientala. Ele vor fi mai mari odata cu cresterea temperaturii ambientale.
Practic, riscul de aparitie a condensului creste odata cu scaderea temperaturii ambientale. Incintele incalzite insuficient (sub valorile din plaja de confort, 20-24°C) au un risc relativ crescut de aparitie a condensului pe suprafetele inconjuratoare. Este adevarat ca putem reduce riscul de aparitie a condensului ridicand temperatura dar cu ce eforturi financiare (combustibilul necesar) si sigur nu va fi confortabil sa traim la peste 30-40°C doar pentru a nu avea condens. In cazul in care exista condens si temperatura ambientala are valori in plaja de confort, va trebui sa gasim alte solutii de stopare a acestui fenomen.
Apa existenta in aer
Sursele principale de apa intr-o incinta sunt: apa degajata de om prin respiratie si transpiratie, apa degajata in bai si bucatarii, apa degajata de rufele puse la uscat, apa degajata la arderea combustibililor lichizi, pentru centrala termica sau aragaz, apa degajata de plante (daca acestea sunt in cantitate mare), apa provenita din renovarile camerei pe baza de apa (zidarii, tencuieli, gletuiri, zugraveli, etc.), apa aflata in pereti, in procesul de difuzie de la interior catre exterior.
In cel mai des intalnite cazuri sursa principala de umiditate excesiva o reprezinta omul, care prin respiratie si transpiratie elimina o cantitate semnificativa de vapori de apa. Aceasta cantitate este greu cuantificabila, deoarece ea poate varia de la om la om si de la situatie le situatie, in functie de dimensiunile corporale ale indivizilor, de starea de oboseala fizica sau emotionala, metabolism, etc. Faptul ca orice om elimina apa pe timpul noptii este relevat de necesitatea pe care o resimte organismul dimineata de a-si recupera lichidul pierdut, cand simtim nevoia sa bem lichide sub diferite forme, lapte, ceai, cafea, sucuri sau apa.
Continutul de apa la 22єC si o umiditate relativa de 40% (zona de confort) este de ~ 12g/mc. In conditiile unei camere uzuale de 4m/3m/2.5m, cantitatea totala de apa este de ~ 300g. Remarcati cat de mult contribuiesc la cresterea umiditatii relative cei ~ 100g apa degajati de o persoana pe timp de noapte. Valorile maxime ale umiditatii relative, pentru a nu iesi din zona de confort (recomandate si de catre medici) se limiteaza la 60-70%. Umiditatile relative din incinte se pot masura cu higrometre.
Aportul pe care il aduce apa provenita de la prepararea alimentelor, de la utilizarea apei la dusuri sau cea obtinuta prin uscarea rufelor in volum inchis, este evident.
Prin procesul de ardere a combustibililor lichizi, un focar de ardere degaja ~ 1 litru de apa/24 ore de functionare. Un ochi de la aragaz poate fi considerat un focar de ardere.
Plantele degaja apa dar nu in cantitati semnificative. Prezenta lor izolata langa o suprafata rece (perete slab izolat termic sau geam) poate determina aparitia condensului pe acea suprafata pe o zona restransa, in imediata apropiere a plantei. Apa degajata de plantele care nu se afla in vecinatatea suprafetelor reci nu modifica substantial continutul de apa din aer decat daca ele sunt in cantitate foarte mare.
O alta sursa de apa in exces este cea folosita in operatiile de renovare a incintelor si care, dupa terminare acestora, continua sa se evapore in incinte.
Acest fenomen se intampla si dupa refacerea suprafetelor interioare a peretilor la care s-a schimbat tamplaria. Toata apa care s-a folosit la diferitele renovari (zidarie, tencuieli, gletuiri, zugraveli, etc.) va reveni, prin evaporare, in aerul din incinta. Pentru asta se recomanda aerisirea intensiva a camerelor in care s-a montat tamplaria. Acest efect dureaza aproximativ 2-3 saptamani dupa reparatia zidariei. Se spune ca o casa nou facuta se usuca intr-un an.
Peretii sunt facuti din materiale penetrabile la vaporii de apa. Presupunandu-se ca, prin activitatea omului, umiditatea relativa va fi, de regula, mai mare in interiorul camerelor si mai mica in exterior, pentru realizarea peretilor neomogeni, se vor pune de la interior catre exterior materiale in ordinea descrescatoare a permeabilitatii lor la apa. Astfel, sensul de migratie a apei care traverseaza peretele sa fie de la interior catre exterior.
In momentul in care se va efectua o renovare a unei incinte prin inlocuirea ferestrelor, uneori apa aflata in interiorul peretelui va beneficia de o suprafata mare de evaporare obtinuta prin extragerea ferestrei vechi, pana cand se va reface suprafata interioara a peretelui. E adevarat ca o parte din suprafata aceasta va fi reacoperita de grosimea ferestrelor noi dar nu in totalitate. Ferestrele vechi avand niste grosimi de cel putin 130 mm si cele noi de 60-70 mm, tot va ramane o suprafata de cel putin 60 mm grosime prin care sa se evapore apa din interiorul peretelui.
In orice caz, cand umiditatea este excesiva, o metoda de evitare a formarii condensului pe suprafete este scaderea valorii acesteia. Scaderea umiditatii se face in cele mai dese cazuri natural, prin aerisire. Aerisirea inseamna amestecarea aerului din interior cu cel din exterior si datorita raportului covarsitor a cantitatii de aer exterior fata de cel interior, putem vorbi de inlocuirea acestuia, primind in schimb in interior un aer avand caracteristicile celui de afara, la o temperatura si umiditate mai mici. Umiditatea aerului exterior pe timp de iarna este de circa 30-40% (adica in zona inferiora a plajei de confort). Schimbul de aer se va face cu atat mai repede cu cat diferenta de temperatura dintre interior si exterior va fi mai mare (aproximativ 5 minute pe timp de iarna pentru o camera de 30-40mc si mult mai greu vara cand diferentele de temperatura sunt foarte mici). Temperatura scazuta cu care aerul de afara intra in casa nu trebuie sa sperie deoarece e nevoie de o cantitate mica de energie calorica pentru a incalzi aerul cu atat mai mult cu cat acesta va fi mai sarac in continutul de apa.
Deci aerisirea pe durate scurte si frecventa mare ajuta foarte mult la evitarea formarii condensului.
Temperatura suprafetei
Metoda cea mai eficace in inlaturarea condensului de pe o suprafata o constituie ridicarea temperaturii respectivei suprafete. (Un exemplu vizibil il reprezinta efectul de incalzire al spiralei de pe luneta autoturismelor, care duce la incalzirea geamului si evaporarea condensului format pe sticla, in perioadele friguroase.)
Odata ce avem conditiile ambientale si putem calcula temperatura punctului de roua, vom putea face comparatia cu temperatura suprafetelor ce marginesc aceasta incinta. Daca va exista o zona cu temperatura superficiala mai mica decat cea de roua, pe acea suprafata se va creea condensul.
Temperatura din interiorul peretelui de separatie cat si temperaturile suprafetelor sale in contact cu mediile despartite, rezulta in functie de temperaturile celor doua medii despartite (Ti si Te) si de puterea de transfer termic a respectivului perete (coeficientul de transfer termic K). Temperatura din interior nu o putem modifica substantial, ea trebuind sa se incadreze in plaja de confort, temperatura din exterior este de asemenea invariabila dupa dorinta omului, insa omul poate influenta temperatura superficiala variind "coeficientul de transfer termic" al peretelui despartitor. Cu cat acesta este mai mic, pe atat peretele va fi mai rezistent termic iar temperatura suprafetei interioare (cea despre care discutam) va fi mai mare. Pentru a reduce riscul de aparitie a condensului, va trebui sa realizam pereti cat mai termoizolanti.
In functie de amplasarea geografica a incintei, (vezi zonele climatice) si in functie de parametri ambientali pe care ni-i dorim (temperatura interioara si umiditate relativa) se poate prefigura valoarea transferului termic a peretilor inconjuratori. Valoarea normata a rezistentelor termice a peretilor exteriori, conform normativelor in vigoare, este de 2 mpK/W, adica K = 0.5W/mpK. In aceste conditii de izolare termica, peretii ofera o buna protectie fata de mediul exterior. Suprafata principala prin care se pierde energia calorica la ferestre este geamul. Geamurile ce pot fi procurate in acest moment pe piata romanesca ofera urmatoarele valori ale coeficientului de transfer termic: la cele netratate, K = 2.8W/mpK, la cele tratate cu Low-E (hard), K = 1.7 W/mpK, cele tratate cu Low-E (soft), K = 1.4 W/mpK, la cele cu Low-E (soft) si Argon intre foi, K = 1.1W/mpK. Dupa cum se vede, un perete bine facut sigur va izola mai bine decat cel mai bun termopan, deci, de regula, suprafata peretilor va fi mai calda decat suprafata geamului iar riscul de aparitie a condensului va fi mai mare pe suprafata geamului decat pe cea a peretelui.
Din studii efectuate dar si din experienta acumulata de pana acum, putem spune urmatoarele. In conditii normale de utilizare, geamurile termopan din foi netratate, cu K= 2.8 W/mpK, aproape sigur vor condensa, puterea lor de izolare termica fiind mica, la fel si temperaturile superficiale generate pe fetele interioare vor fi sub valoarea temperaturii de roua, favorizand condensul.Geamurile cu coeficientul de transfer termic K =1.7W/mpK, vor rezista in conditii normale pentru interior, pentru locuintele aflate in zona I, maxim II climatica unde climatul exterior este ceva mai bland. In zonele climatice III si IV, pentru a reduce substantial riscul de aparitie a condensului pe suprafata geamului, vor trebui utilizate geamuri cu transferul termic maxim de 1.4W/mpK. Geamurile bine termoizolate, cu Low-E soft si perna de Argon intre foi, vor rezista la conditiile cele mai severe de climat exterior posibile la noi in tara, atat timp cat vor fi utilizate in conditii normale de interior.
Prezenta tratamentului Low-E pe suprafata geamurilor se detecteaza cu ajutorul unor aparate speciale ce indica prezenta acestuia. Prezenta acestui tratament superficial se poate vedea si cu alte metode neomologate dar eficace.
NOTA: Valoarea coeficientului de transfer termic nu este aceeasi in zonele limitrofe conturului de termopan, deoarece distantierul termopanului este realizat din aluminiu. Adica in zona perimetrala, valorile temperaturilor superficiale vor fi mult mai mici, de foarte multe ori fiind sub temperatura de roua. Deci este foarte posibil si trebuie luata ca atare existenta condensului in zona perimetrala termopanului pe o latime de 2 – 3 cm., indiferent de tipul si structura sticlei utilizate. Aceasta suprafata fiind relativ restransa, cantitatea de apa de condens care se strange este mica si nederanjanta.
Concluzii.
Prevenirea condensului tine de doua variabile principale: conditiile ambientale (temperatura ambientala si umiditatea relativa) si gradul de izolare termica pe care il ofera suprafata de separatie intre cele doua medii (coeficientul de transfer termic al acesteia).
Aceste marimi pot fi controlate cu ajutorul termometrului pentru determinarea temperaturii ambientale, a higrometrului pentru determinarea umiditatii relative a aerului si, pentru detectarea prezentei tratamentului cu Low-E, exista detectoare speciale ce indica prezenta acestuia.
Coeficientii de transfer termic nu sunt stabiliti de catre firmele ce asambleaza geamul termopan, ci de producatorii de sticla. Principalii producatori de sticla float din Europa sunt: Glaverbel, Guardian, Saint Gobain si Pilkington. Acestia produc foile de sticla care, integrate in termopan, vor crea uprafete vitrate cu coeficienti de transfer termic stabiliti in conditii de laborator. Coeficientii de transfer termic nu se pot masura in situ, in schimb se poate verifica structura geamului termopan si in cataloage se mentioneaza caracteristicile sale de transfer termic. 
inapoi la FAQ