Metody mechaniczne osuszania budynków

Metody mechaniczne osuszania budynków
W ostatnich latach wiosenne oraz zimowe wezbrania wód stały się bardzo uciążliwe dla mieszkańców
terenów w pobliżu zarówno dużych jak i małych rzek, których wody co najmniej kilka razy w roku
opuszczają swoje koryta i rozlewają się na okoliczne, często zamieszkałe, tereny. Wobec coraz
częstszych zalań oraz podtopień budynków istotna jest kwestia radzenia sobie z nadmiarem wilgoci
znajdującym się w pomieszczeniach.
Szkodliwa wilgoć
Nadmierna wilgoć występująca w budynkach powoduje szereg niekorzystnych i niepożądanych
czynników. Parametrem charakteryzującym wilgoć jest wilgotność względna, czyli stosunek ilości
pary wodnej zawartej w powietrzu, do maksymalnej zawartości pary wodnej w powietrzu przy jego
całkowitym nasyceniu (czyli 100% wilgotności) w tej samej temperaturze. Przyjmuje się, że
wilgotność względna panująca w pomieszczeniach powinna utrzymywać się na poziomie 40-60%.
Przekroczenie tej wartości wilgoci jest przyczyną rozwijania się w budynku wszelkiego rodzaju pleśni,
grzybów bakterii. Nadmiar wilgoci jest też szkodliwy dla samego budynku. Niekorzystne zjawiska
związane z nadmiarem wilgotności w powietrzu to: skraplanie się pary wodnej na chłodnych
powierzchniach, osadzanie się na urządzeniach, gromadzenie się jej w zagłębieniach, „podciąganie”
wody przez mury i elementy drewniane, korozja blach i części mechanicznych, erozja cegieł i murów,
wypaczanie drewna (drzwi, okna, drewniane podłogi, meble). Wnikanie wody w ściany, podłogi czy
stropy oraz jej przenikanie aż do warstw termoizolacyjnych budynku (wełna mineralna, styropian)
powoduje, że budynek traci właściwości termoizolacyjne (zgromadzona w murach woda doskonale
przewodzi ciepło co wiąże się z jego stratami). Wilgoć działa także niekorzystnie na urządzenia
elektroniczne, powodując awarie obwodów elektrycznych, spięcia oraz zwarcia prowadzące do
poważnych uszkodzeń. Większość szkodliwych procesów związanych z działaniem wilgoci jest
wzmagana właśnie przez pojawienie pleśni oraz bakterii, dla których wysoka wilgotność jest
niezbędna do rozwoju. Powodują one nieprzyjemny zapach, a wydzielane zarodniki są szkodliwe dla
ludzi, mogą być nawet przyczynami zatruć, alergii oraz powodować kłopoty z oddychaniem u osób
szczególnie narażonych na ich działanie. Ogólne uczucie dyskomfortu wywołane wymienionymi
czynnikami, połączone ze zniszczeniami wyposażenia domu są podstawą do zastosowania
odpowiednich metod, w celu usunięcia nadmiaru wilgoci z budynku.
Jak się jej pozbyć?
Aby uratować budynek i jego wyposażenie przed zniszczeniem przez wilgoć oraz grzyby należy
odpowiednio szybko podjąć działania związane z procesami osuszania.
Pierwszym krokiem w walce z zawilgoconym budynkiem jest pozbycie się pleśni, wykorzystuje się do
tego celu specjalne preparaty chemiczne. Przedmioty szczególnie zniszczone i zainfekowane jak np.
dywany, wykładziny czy elementy drewniane należy usunąć z budynku. Aby po pewnym czasie nie
nastąpił ponowny rozwój pleśni konieczny jest spadek wilgotności w pomieszczeniu do poziomu
poniżej 60%. W tym celu konieczne jest osuszanie pomieszczeń. Ważne jest także usunięcie
wszelkich źródeł wilgoci. Osuszanie metodami mechanicznymi, bez wcześniejszego wykonania
izolacji przeciwwilgociowych, spowoduje że wilgoć po pewnym czasie powróci. Nawet wykonanie
samych izolacji przeciwwilgociowych poziomych i pionowych, przy małym poziomie zawilgocenia,
może spowodować, że po pewnym czasie budynek wyschnie w sposób naturalny.
Osuszanie to proces usuwania wody z głębi lub z powierzchni wszelkiego rodzaju materiałów
wykorzystując właściwości fizyczne wody. Najprostszym rozwiązaniem jest suszenie naturalne czyli
intensywne wietrzenie pomieszczenia, dzięki otwartym drzwiom i oknom oraz kratkach
wentylacyjnych ustawionych na maksymalny przepływ powietrza. Takie suszenie jest jednak
długotrwałe i zależne od warunków pogodowych. Suche, słoneczne i wietrzne dni są
sprzymierzeńcem, natomiast podczas opadów kiedy rośnie zawartość wilgoci w powietrzu
zewnętrznym można nawet pogorszyć sytuację w suszonych pomieszczeniach.
Osuszanie naturalne
Działanie metod nieinwazyjnych opiera się na zasadach osuszania naturalnego. Proces naturalnego
osuszania pomieszczeń jest złożony i zależy zarówno od wilgotności i temperatury panującej
wewnątrz i na zewnątrz budynków, jak i od rodzaju oraz konstrukcji przegród budowlanych. Poza
zapewnieniem odpowiedniej wentylacji ważne jest, szczególnie w okresie zimowym, podniesienie
temperatury panującej w pomieszczeniu, ponieważ w powietrzu cieplejszym mieści się więcej pary
wodnej niż w powietrzu zimniejszym, przy tym samym ciśnieniu. Ochłodzenie powodowałoby
nasycenie powietrza parą wodna i jej kondensację, która objawiałaby się niepożądanym skraplaniem
wody wewnątrz budynku. Należy jednak wziąć pod uwagę fakt, iż samo ogrzewanie pomieszczenia
nie spowoduje osuszania przegród budynku. Wobec braku dostatecznej wentylacji możliwe jest
przemieszczanie się wilgoci pomiędzy poszczególnymi materiałami lub pomieszczeniami. Wilgotne,
podgrzane powietrze może stykać się z chłodniejszymi fragmentami ścian i innych elementów
budynku, co prowadziłoby do wykraplania się na nich wilgoci. Aby tego uniknąć konieczne jest
zapewnienie dostatecznej wymiany powietrza w osuszanym pomieszczeniu. Należy także pamiętać,
że zbyt wysoka temperatura wilgotnego powietrza w pomieszczeniu spowoduje wypaczanie się
wszelkich drewnianych elementów wyposażenia. Do ogrzewania pomieszczenia często wystarczy
zastosować jedynie instalację centralnego ogrzewania. Jednak kiedy w okresie letnim, budynek,
który nie posiada niezależnej jednostki grzewczej, a więc jest uzależniony od sieci miejskiej, nie jest
możliwe uruchomienie ogrzewania lub po prostu przepływ powietrza jest niedostateczny, należy
wspomóc się przenośnymi termowentylatorami lub dmuchawami.
Osuszanie mechaniczne
Bardziej zaawansowane technicznie sposoby walki z wilgocią, wiążą się z wykorzystaniem urządzeń
zwanych osuszaczami.
Jako że proces osuszania polega na wyrównywaniu się poziomów wilgotności materiałów stykających
się ze sobą, konieczne jest osuszenie powietrza stykającego się z mokrymi ścianami czy innymi
elementami. Stale osuszane powietrze będzie mogło odbierać wilgoć z przegród i wyposażenia
budynku. Wykorzystanie metod osuszania mechanicznego przyśpiesza ten naturalny proces. Nie
następuje wtedy znaczne zwiększenie temperatury panującej w pomieszczeniu, co jest szczególnie
ważne dla niektórych materiałów takich jak drewno czy tynki.
Podstawową zasadą działania osuszaczy jest wyłapywanie wilgoci zawieszonej w powietrzu, a
następnie odprowadzanie jej w postaci wody. Wyróżnia się osuszacze absorpcyjne oraz
kondensacyjne. Dobierając urządzenie należy kierować się następującymi kryteriami: poziom
wilgotności, temperatura powietrza, rodzaje i grubości przegród, ilość, rozmiary oraz rozkład
osuszanych pomieszczeń.
Osuszacze, poza wykorzystywaniu ich do suszenia budynków zalanych przez powódź lub awarie
instalacji wodno kanalizacyjnych, służą też do zapobiegania powstawania pleśni w pomieszczeniach
o stałym wysokim poziomie wilgotności (np. piwnice, pralnie), wychwytywaniu wilgoci w
pomieszczeniach gdzie przechowuje się materiały wrażliwe na wilgoć (np. produkty spożywcze,
materiały higroskopijne), a także obniżaniu poziomu wilgoci w nowo wybudowanych oraz starych
budynkach.
Osuszacze adsorpcyjne
Osuszanie adsorpcyjne polega na wykorzystywaniu zjawiska sorpcji wilgoci.
Budowa urządzenia:
Najważniejszym elementem osuszacza adsorpcyjnego jest tzw. rotor czyli element ruchomy. Złożony
jest z równoległych warstw falistych kanalików pokrytych substancją silnie higroskopijną. Powłoki
rotorów są zwykle powleczone żelem krzemionkowym, który posiada doskonałe właściwości
adsorpcyjne i bardzo dobrze gromadzą wilgoć na swojej powierzchni. Rotory są bakteriostatyczne,
czyli nie ma możliwości rozwoju bakterii na ściankach rotora oraz kanałów doprowadzających
powietrze. Urządzenie składa się także z wentylatorów oraz nagrzewnicy.
Charakterystyka procesu:
Proces osuszania za pomocą osuszacza adsorpcyjnego polega na wprawianiu w ruch oraz zasysaniu
powietrza w pomieszczeniu dzięki obracającemu się wolno rotorowi. W praktyce rotor podzielony
jest na cześć osuszającą, chłodzącą i regenerującą. Przez rotor stale przepływają dwa niejednakowej
wielkości strumienie powietrza. Większym strumieniem płynie zawilgocone powietrze, osuszane
podczas przejścia przez urządzenie. Drugi strumień powietrza, strumień regenerujący, chłodzi rotor,
a następnie ulega ogrzaniu w nagrzewnicy do temperatury ponad 150C. Następnie przechodzi przez
część regenerującą, gdzie jego wysoka temperatura powoduje odparowanie cząsteczek wody z
powierzchni rotora i usunięcie jej w strumieniu powietrza (następnie para wykrapla się w chłodnicy i
zostaje odprowadzona z urządzenia). W kolejnym etapie procesu zregenerowana już część zostaje
ochłodzona (przez powietrze procesowe, którego część najpierw jest kierowana na strefę chłodzenia,
a następnie podgrzewane i używane do regeneracji) i jest przygotowana do odbioru kolejnej porcji
wilgoci.
Osuszacz tego typu ma stałą wydajność osuszania bez względu na temperaturę i wilgotność.
Stosuje się także ciekawe rozwiązanie używane do osuszania grubych przegród budowlanych, w
których istnieją wolne przestrzenie powietrzne. Do tego celu służy urządzenie będące połączeniem
zwykłego osuszacza adsorpcyjnego z wentylatorem o wysokim sprężu, który pod wysokim ciśnieniem
wprowadza do wnętrza przegrody powietrze o niskim poziomie wilgotności, przygotowane przez
osuszacz.
W przypadku stosowania osuszaczy warto wspomagać cały proces stosując dodatkowe wentylatory
czy dmuchawy, które wzmagają ruch powietrza w pomieszczeniu oraz powodują odrywanie się
cząsteczek wody osadzonych na przegrodach. Pozwala to na znaczne skrócenie czasu osuszania.
Istotne jest ciągłe kontrolowanie poziomu wilgotności w pomieszczeniu, ponieważ zbyt duże
wysuszenie może spowodować kolejne uszkodzenia elementów drewnianych (drzwi, okna).
Okres po jakim osiągnie się pożądane osuszenie budynku zależy od tempa rozpoczęcia procesu
osuszania. Jeżeli rozpoczęto osuszanie zaraz po wypompowaniu wody z zalanego budynku, suszenie
trwa zwykle około dwóch tygodni, oczywiście przy zastosowaniu i dobraniu odpowiednio wydajnych
osuszaczy.
Ze względu na rozmiary oraz koszty, są to zwykle urządzenia przemysłowe używane do osuszania hal
produkcyjnych czy procesów technologicznych.
Osuszacze kondensacyjne
Osuszanie kondensacyjne polega na wykropleniu wilgoci zawartej w osuszanym powietrzu i
odprowadzeniu jej pod postacią wody.
Budowa urządzenia:
Urządzenie składa się z kilku podstawowych elementów: filtra powietrza, parownika, zbiornika na
wodę gdzie gromadzi się skondensowana para wodna oraz skraplacza ogrzewającego wysuszone
powietrze, a także wentylatora.
Charakterystyka procesu:
Wentylator zasysa do osuszacza wilgotne powietrze z pomieszczenia. Strumień przechodzi przez filtr
wstępny który zatrzymuje pyły i inne zanieczyszczenia.
Następnie powietrze zostaje przepuszczone nad powierzchnią parownika, gdzie ulega schłodzeniu do
temperatury poniżej punktu rosy. Ochłodzenie powietrza nasyconego wilgocią powoduje wykroplenie
się nadmiaru pary wodnej. Skondensowana para pod postacią wody spływa do specjalnego zbiornika
lub od razu za pomocą przewodu, jest odprowadzana na zewnątrz pomieszczenia. Drugim etapem
procesu osuszania jest podgrzewanie strumienia powietrza, uprzednio osuszonego. Strumień jest
ogrzewany na skraplaczu do temperatury o kilka stopni wyższej od temperatury powietrza
zasysanego, a następnie wydmuchiwany z powrotem do pomieszczenia.
Ponieważ prędkość wypływu powietrza z urządzenia jest stała, wilgotność względna w
pomieszczeniu będzie zmniejszana płynnie. Zaletą tego sposobu osuszania jest przede wszystkim
niska cena urządzeń. Należy pamiętać, że optymalne warunki pracy osuszaczy kondensacyjnych to
temperatura powyżej 10C oraz wilgotność minimum 30%. Spadek tych parametrów powietrza
powoduje spadek wydajności pracy urządzenia. Ważne jest też dokładne uszczelnienie pomieszczenia,
aby zapobiec dopływowi powierza zewnętrznego, które mogłoby obniżyć efektywność procesu.
Rys. 1. Schemat działania osuszacza kondensacyjnego: 1.wilgotne powietrze 2.filtr 3.parownik
4.zbiornik wody 5.powietrze osuszone i schłodzone 6.skraplacz 7.powietrze osuszone i ogrzane
8.wentylator 9.powietrze odprowadzane
Wydajność osuszaczy adsorpcyjnych zależy przede wszystkim od mocy. Urządzenia o małej mocy do
0,5 kW skraplają wodę w ilości 10 l/d. Te o mocy powyżej 1 kW mogą skroplić kilkadziesiąt litrów na
dobę. Duże skraplacze o mocy kilkunastu kW potrafią skroplić nawet ponad 1000 l/d. W związku z
tym małe osuszacze nie są w stanie samodzielnie osuszyć budynków po poważnych zalaniach. Używa
się ich głównie do poprawy warunków panujących w pomieszczeniach, do wspomagania wentylacji
oraz do zapobiegania rozwojowi pleśni w małych pomieszczeniach.
Generalnie działanie osuszaczy polega na zamiany obecnej w powietrzu wewnętrznym pary wodnej
w wodę, oraz odprowadzenie jej poza pomieszczenie. Poza omówionym osuszaniem mechanicznym
stosuję się także metody: mikrofal (usunięcie cząsteczek wody bezpośrednio ze ścian - na skutek
podgrzewania ściany woda odparowuje z przegrody i przemieszcza się do powietrza, z którego może
już być usunięta za pomocą zwykłych osuszaczy), fal elektromagnetycznych (zatrzymują one ruch
kapilarny podciąganej wilgoci) czy też metody iniekcyjne (polegające na tworzeniu w ścianach
poziomych blokad z substancji hydrofobowych, zapobiegających podciąganiu wilgoci). (MZ)
Opracowanie: www.ogrzewnictwo.pl, www.klimatyzacja.pl
Materiał objęty prawem autorskim. Publikacja w części lub w całości wyłącznie za zgodą autora.
Wykorzystane zdjęcie: Iglotech