Kogo zapraszamy do domu razem z wilgocią?

Zawilgocenia murów budynków to dość częsta wada starszych budowli. W nowych i nowo powstających obiektach pojawienie się wilgoci jest zwykle związane z popełnionymi w sztuce budowlanej błędami. Przyczyn jest kilka, ale skutki są zawsze takie same. Wilgoć zmienia wszystko. Począwszy od właściwości fizykochemicznych materiałów budowlanych, przez mikroklimat pomieszczeń, aż po możliwość wystąpienia chorób trapiących mieszkańców. Wilgoć zmniejsza też znacznie wartość nieruchomości i jej walory użytkowe. Wpływ wilgoci na mikroklimat - co to jest wilgotność powietrza?

Wilgotność powietrza − to wniosek wynikający z obserwacji przyrody i pojęcie, które określa ilość wody, jaka znajduje się w powietrzu.

Systematyka pojęć:

• wilgotność względna − określa stosunek znajdującej się w powietrzu pary wodnej do jej maksymalnej ilości w danej temperaturze, tworzącej układ nasycony. Wilgotność względna jest wielkością niemianowaną w zakresie od 0 do 1 (najczęściej podawana jako stosunek proporcjonalny wyrażany w procentach). Instrumentem do mierzenia poziomu wilgotności względnej jest higrometr. Wilgotność względna ma wpływ na ludzkie samopoczucie. Optymalne nasycenie zawiera się w przedziale 40-70%. Związane jest z prawidłowym działaniem tkanek budujących płuca i skórę. Poniżej dolnej granicy powietrze staje się zbyt suche. Parowanie z gruczołów skóry i nabłonka wyściełającego górne i dolne drogi oddechowe wzrasta. W krótkim czasie każdy organizm zaczyna zmagać się z silnym pragnieniem i odwodnieniem. Odwrotnie rzecz wygląda po przekroczeniu górnej granicy. Proces parowania, a co za tym następuje cykl chłodzenia, zostają spowolnione, a ekstremalnie zatrzymane. Każdy wtedy w subiektywny sposób odczuwa upał.
• wilgotność bezwzględna − to ilość pary wodnej znajdującej się w powietrzu. Jednostką wilgotności bezwzględnej jest gram na metr sześcienny (g/m³). Jest wielkością stałą. Oznacza to, że w pewnych warunkach w powietrzu znajduje się dokładnie taka sama ilość pary wodnej. Parametrem zmiennym układu jest temperatura.
• punkt rosy − po przekroczeniu wartości nasycenia w charakterystycznych warunkach atmosferycznych następuje kondensacja pary wodnej do postaci kropel wody. Stąd poranne mgły i letnia rosa na trawie.
• wilgotność, a temperatura − zimne powietrze zawiera mniej wody. Dlatego temperatura jest faktorem zmian wilgotności. Im wyższa, tym pojemniejsze powietrze. Jest to bezpośrednią przyczyną częstszego występowania wilgoci w chłodnych piwnicach niż na strychach.

Jakie błędy popełniają ludzie, budując domy

W strukturze materiałów użytych do budowy budynku zachodzą zmiany wynikające z obciążeń, wahań temperatury, reakcji chemicznych zainicjowanych wewnątrz jednorodnych materiałów lub na styku co najmniej dwóch substancji oraz wilgoci. Wpływ wilgoci urasta do nie lada problemu, zważywszy na szkody, jakie powstają w wyniku nadmiernego zawilgocenia pomieszczeń mieszkalnych. Oddziaływanie na późniejszy stan substancji mieszkaniowej mają czynniki występujące jeszcze przed fazą powstawania budynku.

Wszystkie najistotniejsze potknięcia można podzielić na błędy:

• projektowe − jak ważnym polem są prace projektowe i zabezpieczenie przed wpływem wilgoci niech świadczy fakt, że w jednym z kluczowych aktów wykonawczych, jakim jest rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 roku Dz.U. 2002 nr 75 poz. 690 w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, znajduje się rozdział „Ochrona przed zawilgoceniem i korozją biologiczną”. Do błędów projektowych zaliczyć można np. wadliwie zaprojektowaną wentylację albo błędne zestawienie materiałów.
• budowlane − powstające podczas wznoszenia budowli. Najczęściej można zaobserwować brak odpowiedniej izolacji poziomej i pionowej lub mostki cieplne.
• prace remontowe − to niezwykle niebezpieczny okres dla budynku. Podczas niewłaściwie prowadzonych prac remontowych mogą powstać zniszczenia, które, choć niewidoczne mogą wpływać na strukturę całego domu. Najczęściej podczas remontów niszczona jest izolacja pozioma zabezpieczająca fundamenty. Gruntowne przebudowy układu ścian też powodują chaos nie do naprawienia w późniejszym okresie.
• niewłaściwe użytkowanie lokali − jednak to grzechy użytkowników są najbardziej kuriozalne. Zablokowane kratki wentylacyjne i nieotwierane okna są być może jednymi z mniejszych przewinień.

Niechciani goście − grzyby i pleśnie

W wyniku przewlekłego zawilgocenia elementów konstrukcyjnych budynków tworzy się habitat sprzyjający rozwojowi mikroorganizmów. Przyroda pokazuje tutaj swoją siłę. Choć ludzie, wyrwawszy się z uwarunkowań ekosystemu, dążąc ku cywilizacji myślą, że panują nad światem. Jednak natura w realny sposób daje nam do zrozumienia, że jest silniejsza, niż nam się wydaje. Legatami żywiołu są przedstawiciele królestwa grzybów. Nie posiadając w zestawie cech komórkowych chlorofilu, grzyby skazane są korzystanie z funkcji innych organizmów żywych. Ich konstrukcja i metabolizm nie przewiduje wykorzystania zjawiska fotosyntezy lub przetwarzania gotowego materiału biologicznego.

Grzybami zwykliśmy nazywać, widoczne pod postacią owocników, przejawy istnienia niewidocznej części grzyba. Grzybnia jest jednym z bardziej ekspansywnych organów w przyrodzie. Królestwo grzybów obejmuje blisko sto tysięcy gatunków. Przywołana suma jest przybliżeniem, bo wciąż opisywane są nowe dotąd nieodkryte. Tak więc zastępy przeciwników, chociaż niewielkich rozmiarów, z racji liczebności zasługują na respekt.

I nawet jeśli w naturalnych środowiskach grzyby bywają pasożytami lub symbiontami, to w ludzkich siedliskach żyją jak saprofity. I znów to, co w środowisku naturalnym jest darem i błogosławieństwem w miejscach, gdzie przebywają ludzie, jest zmorą i utrapieniem.

Saprotrofy: organizmy redukujące martwą i rozkładająca się materię do postaci substancji najprostszych, dających się wykorzystać przez kolejne ogniwa łańcucha pokarmowego − poprzez np. fermentację mineralizują dostępną materię.

Na nieszczęście dla budownictwa, grzyby potrzebują niezwykle małych ilości pożywienia. Badania wykazały, że w ciągu kilku tygodni potrafią skolonizować powierzchnię czystego szkła, na którym pozostawiono zaledwie odciski ludzkich palców. Nic więc dziwnego, że bogato zastawiony stół ludzkich domów kusi różnorodnością mineralnych i biologicznych materiałów użytych do budowy i wykończenia.

Ciekawostka:

Do życia i rozmnażania grzyby potrzebują zoptymalizowanych warunków klimatycznych. Duży wpływ na ich bytowanie ma temperatura i wilgotność. Jednak są gatunki, dla których brak wody i wysoka temperatura nie jest przeszkodą. Gatunki termofilne np. Thermoascus aurantiacus znoszą temperatury rzędu kilkuset stopni. Badania na zarodnikach grzybów z rodzaju Aspergillus dowiodły, że nawet dziesięciominutowa ekspozycja na temperaturę blisko 700 stopni Celsjusza nie hamuje rozwoju grzyba. Grzybem interesuje się branża paliwowa z powodu enzymów, które produkuje grzybnia. Enzymy hydrolazowe wykazują odporność na wysokie temperatury.

Podobnie rzecz się ma z wilgotnością. Tak powietrza, jak i podłoża. Jeśli wilgotność względna przekroczy 60% w nieunikniony sposób, rozpoczyna się namnażanie komórek grzybni. Nie tylko substancja mieszkaniowa narażona jest na destrukcyjne działanie grzybów. Ludzie przebywający na stałe w zagrzybionych pomieszczeniach po pewnym czasie zaczynają zapadać na choroby układu oddechowego, osłabienie odporności, dolegliwości związane z narządem wzroku lub schorzenia na tle reumatoidalnym. Ogólnie dobrze znana jest właściwość zarodników grzybów jako alergenów, powodujących zespoły chorobowe z powikłaniami. Niektóre gatunki pleśni (Aspergillus i Penicillium) produkują aflatoksyny o dużym potencjale rakotwórczym.

Jak zapobiec zawilgoceniom?

Co zrobić, kiedy jesteśmy właścicielami nienowego już budynku, który ma niechcianych, wyżej opisanych, lokatorów.

Najpewniejszym sposobem jest zastosowanie jednej z metod osuszania ścian.

• Jak dawniej osuszano budynki?

Najczęstszym powodem powstawania wilgoci na wyższych kondygnacjach budynków jest niszczona z biegiem lat warstwa izolacji poziomej oddzielająca część fundamentową budynku od jego ścian na parterze i kolejnych piętrach. Odtworzenie izolacji polegało na wieloetapowym podcinaniu muru tuż nad linią dawnej izolacji. W otwartą przestrzeń aplikowano materiał izolacyjny. W życie wcielano wiele pomysłów jak choćby wbijanie ponad fundamentem blach ze stali nierdzewnej.

• Metoda absorpcyjna.

Polega na odbieraniu wody z zawilgoconego materiału przez zastosowanie tłoczenia wysuszonego powietrza przepuszczanego przez urządzenie zawierające środek absorbujący wilgoć np. żel silikonowy lub chlorek litu.

• Metoda kondensacyjna.

Podobnie jak w poprzedniej metodzie powietrze z zawilgoconego powietrza kierowane jest do urządzenia, w którym zamontowano oziębiający parownik. Dochodzi do wytrącenia pary wodnej. Woda magazynowana jest w urządzeniu i sukcesywnie usuwana.

• Metoda mikrofalowa.

W wyniku działania fal elektromagnetycznych wzrasta temperatura w pełnej objętości muru. Woda, zmieniając się w parę wodną, przenika przez pory materiału na zewnątrz. Stamtąd zostaje usunięta w wyniku intensywnej wentylacji. Podczas stosowania metody mikrofalowej należy stosować się do przepisów bhp, ponieważ promieniowanie mikrofalowe jest szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych.

• Metoda iniekcji.

Metoda wykorzystuje właściwości hydrofobowe pewnych związków chemicznych. Zostają one wprowadzone do wnętrza struktury i wypełniając kapilary, wypierają z nich wodę. Po zakończeniu procesu stabilizacji, wewnątrz materiału tworzącego ścianę powstaje bariera zapobiegająca wnikanie weń wody.

• Metoda termo iniekcji.

Jest konglomeratem wcześniej opisanych sposobów osuszania murów. Stosowana jest na terenach o wysokim poziomie wód gruntowych. Zapobiega podsiąkaniu kapilarnemu. W serii wywierconych otworów wywołuje się ruch powietrza o podwyższonej temperaturze. Po procesie osuszania, do otworów wprowadza się substancje blokującą przesiąkanie wody. W kilka godzin po zastosowaniu środka hydrofobowego powstaje bariera, której woda nie jest w stanie pokonać.

• Metoda iniekcji krystalicznej.

Alternatywa dla poprzedniej metody. Wprowadzone w miąższ muru chemikalia, krystalizują do nierozpuszczalnych w wodzie związków mineralnych.

• Metoda elektro-fizyczna. Elektroosmoza.

Bez ingerencji w konstrukcję budynku, dzięki zastosowaniu aparatury emitującej fale elektromagnetyczne, wyprowadza się wodę z murów, odwracając migrację w kapilarach. Niestety jest to metoda dość czasochłonna.

• Metoda z użyciem środka higroskopijnego.

Polega na wierceniu otworów i aplikowaniu do ich wnętrza środka higroskopijnego. Absorbujące wodę związki chemiczne wymienia się sukcesywnie aż do pełnego osuszenia budynku.

• Metoda otworów Knappena.

Polega na wykonaniu otworów o średnicy około 5 cm i głębokości do trzech czwartych szerokości muru. Otwory wykonuje się w celu zwiększenia powierzchni parowania. Otwory umieszcza się w dwóch rzędach, w dolnej i górnej strefie ściany. Wewnątrz muru łączą się one, tworząc kolano. Dolny szereg otworów zaopatrzony może być w bruzdę łączącą je wszystkie i służąca do umieszczenia kabla grzewczego. Wzmożone parowanie w podwyższonej temperaturze powoduje niestety spore zasolenie w okolicy wylotów dolnych otworów.

Urządzenia do osuszania

W celu zapobieżenia powstaniu skutków zawilgocenia można zawczasu zastosować środki prewencyjne. Optymalnym rozwiązaniem w czasie użytkowania pomieszczeń jest zastosowanie osuszacza powietrza.

Dostępne w handlu urządzenia produkowane są w dwóch wersjach.

• domowe:

− basen w domu

− pralnia bez wentylacji

− pomieszczenia bez wentylacji w zimie

• przemysłowe:

− budowy

− w trakcie remontów (do kładzenia podłóg, po malowaniu)

− po zalaniach

Podział osuszaczy

Podział ze względu na sposób działania

− osuszacze kondensacyjne inaczej ziębnicze - wychwyt pary wodnej z powietrza realizowany jest w urządzeniu, które ochładza je do temperatury bliskiej punktowi zamarzania wody. Para wodna skrapla się w krótkim czasie i zostaje odprowadzona do tzw. separatora. Osuszacze kondensacyjne przystosowane są do odwadniania powietrza atmosferycznego i sprężonego. Pierwsze stosowane są w pomieszczeniach, gdzie kwestia nasycenia powietrza parą wodną jest niezwykle istotne np. archiwa. Drugie montowane są w przemysłowych i wysokosprawnych sieciach sprężonego powietrza, gdzie wilgoć mogłaby zagrozić sprawności podzespołów zasilanych powietrzem pod wysokim ciśnieniem.

− osuszacze adsorpcyjne - przez zastosowanie desykantów, czyli związków chemicznych posiadających zdolność adsorpcji wody, wilgoć jest wiązana i usuwana wraz z zastosowanym medium. Dobrymi pochłaniaczami wody są np.: żel krzemionkowy, tritlenek glinu, chlorek litu lub właściwie skalibrowane sito molekularne. Jak w poprzednim podpunkcie stosuje się je do powietrza sprężonego i atmosferycznego

Podział ze względu na miejsce użycia

• osuszacze domowe - są to zwykle niewielkie urządzenia o obudowie wykonanej z nowoczesnego tworzywa sztucznego i designie akceptowanym przez użytkowników. Przed zakupem warto zwrócić uwagę, czy urządzenie, mające pracować w przestrzeni zajmowanej przez ludzi, nie generuje hałasu na szkodliwym dla zdrowia poziomie.
• osuszacze budowlane - ich solidne konstrukcje i masywne obudowy pozwalają używać ich w trudnych warunkach prowadzonych robót. Są to urządzenia dość duże, dlatego umieszcza się je na podwoziu zaopatrzonym w koła. Z racji występującego zapylenia w miejscach stosowania osuszaczy, w ich konstrukcji stosuje się sprawne filtry. Charakteryzują się dużą wydajnością na poziomie 30-80l/24h.
• osuszacze przemysłowe - odwilżacze tego typu są dedykowane wybranym realizacjom i projektuje się tak, by mogły współpracować z liniami produkcyjnymi.
• osuszacze powietrza na krytych pływalniach - ilość wody znajdująca się każdego dnia w basenie i jej temperatura sprawiają, że osuszacz powietrza na krytej pływalni ma dużo pracy. Zastosowanie odwilżacza pozwala zoptymalizować koszty. Nie traci się ulatującej w powietrze wody. I ciepło, na wyprodukowanie którego wydatkuje się duże ilości energii, pozostaje wewnątrz obiegu.

Funkcje i podstawowe parametry urządzeń

Wybierając urządzenie do domu lub do użytku komercyjnego należy zwrócić uwagę na kilka istotnych parametrów oraz mieć świadomość czego można oczekiwać od rynku w kwestii wyposażenia.

• wydajność − podawana jest (najczęściej) w litrach na dobę lub godzinę. W odniesieniu do osuszaczy adsorpcyjnych znamionowa wydajność określona jest dla stałej temperatury +20℃ i wilgotności względnej 60%. Jednak ze względu na sposób wychwytu wody, osuszacze adsorpcyjne mają ten parametr na stałym poziomie w przedziale temperatur, jaki można zaobserwować w pomieszczeniach użytkowanych przez ludzi. Inną informację przekazują producenci osuszaczy kondensacyjnych. Poziom wydajności jest imponujący dlatego, że dotyczy specyficznych warunków pracy. Temperatura i wilgotność opisują uwarunkowania tropików. Jest to temperatura na poziomie +30℃ i wilgotność względna 80%. Dla zwykle niższych temperatur panujących w naszych domach wydajność można przeszacować, dzieląc na pół lub nawet na trzy części, odpowiednio dla 25 i 20℃. Zakładany poziom wydajności osuszacza powinien zależeć od pracy, jaką musi wykonać. Jeśli jest to jedno pomieszczenie mieszkalne średnich rozmiarów, aparat o sprawności do 10l/24h będzie spełniał zadanie należycie. Natomiast mieszkanie i powierzchni 50-60 m² wymaga zastosowania osuszacza o wydajności około 25 litrów. Dla rozległych obiektów praktycznie jest podzielić wydajność na dwie lub trzy części i ich wielkości przypisać urządzeniom/lokalizacji zgodnie z potrzebami. Wydajność powietrza to parametr opisujący pracę i możliwości urządzenia. Oczywiście porównywanie dwóch urządzeń pod względem wielkości przepływu jest niezasadne. Ilość przetłaczanego powietrza powinna się zmieniać wraz z warunkami lokalowymi. Zależy od rozległości pomieszczenia, jego kształtów i zabudowy. Jeśli pomieszczenie ma nieregularny kształt i na drodze powietrza znajduje się dodatkowa zabudowa (meble, parawany, lekkie ścianki), moc powietrzna aparatury musi wzrosnąć, by mogła sprostać zadaniu.
• zapotrzebowanie na energię − osuszacze kondensacyjne są bardzo ekonomicznymi urządzeniami. Ich zapotrzebowanie na moc jest niższe od 500 W. Więcej mocy potrzebują osuszacze adsorpcyjne i wymagają od 600 do 800 W. Dynamikę i ekonomię pracy osuszacza może poprawić higrostat. Dzięki niemu osuszacz reaguje na spadki i wzrosty wilgotności, przez co w pewnych, korzystnych dla mikroklimatu, warunkach urządzenie może zaniechać działania.
• poziom hałasu − niezwykle istotny parametr dla osuszaczy domowego użytku. Najwięcej decybeli w urządzeniu wytwarza sprężarka, następny w kolejności to wentylator. Do pracy w ciągu dnia w pomieszczeniach, gdzie na stałe przebywają ludzie, każda dodatkowa ilość decybeli może wpływać na samopoczucie.
• wielkość zbiornika na wodę − jego wymiary wpływają na wielkość urządzenia i serwis. Niestety im mniejszy zbiornik, tym częściej trzeba go opróżniać. Przy wzmożonych warunkach pracy odpowiednio duży zbiornik uchroni użytkownika przed zbyt częstą obsługą.
• wyposażenie podstawowe (występujące opcjonalnie w zależności od producenta)

− pompa wody − w stacjonarnych urządzeniach pompa pozwala na wyrzut wody np. do kanalizacji. Wiele modeli mimo braku w zestawie, ma możliwość montażu pompy.

− filtr węglowy − sprawdzone rozwiązanie wspomagające dezaktywację nieprzyjemnych zapachów.

− filtr powietrza − usuwa elementy stałe. Konieczny w osuszaczach przemysłowych lub budowlanych.

− grzałka − dla domowych odwilżaczy jest to rozwiązanie pozwalające na incydentalne dogrzewanie pomieszczenia w trakcie osuszania.

− lampa UV − działa antybakteryjnie i pozwala na sterylizację osuszonego powietrza.

− kółka − praktyczne rozwiązanie dla większych jednostek, szczególnie dla osuszaczy budowlanych.

• wyposażenie dodatkowe

− higrometr − pokazuje aktualny odczyt z poziomu wilgotności powietrza.

− higrostat − pracuje we współpracy z higrometrem, by automatycznie reagować na zmiany wilgotności powietrza. Dzięki niemu osuszacz włącza się, gdy wilgotność rośnie i wyłącza, kiedy spada.

− regulacja mocy i prędkości wentylatora − kosztem wydajności pozwala obniżyć poziom hałasu.

− wyłącznik przepełnieniowy − informuje o zbyt wysokim poziomie wody w zbiorniku kondensatu. Bardzo pożądany w mniejszych jednostkach.

− automatyczne rozmrażanie − w osuszaczach kondensacyjnych usuwa lód z wymiennika. Zwłaszcza podczas pracy w niższych temperaturach.

− automatyczny restart − reaguje na zanik i ponowne pojawienie się napięcia w sieci zasilającej. Włącza automatycznie urządzenie zatrzymane w wyniku przerw w dostawie energii.

Pogłębiaj swoją wiedzę, czytaj poradniki

Opracowanie: (BK) Materiał objęty prawem autorskim. Publikacja w części lub w całości wyłącznie za zgodą redakcji portalu www.klimatyzacja.pl