Процесс диффузии водяного пара через ограждающую конструкцию, обусловленный разностью парциальных давлений водяного пара по обе стороны конструкции, называется паропроницанием.
Законы и характеристики процесса паропроницания аналогичны законам и характеристикам теплопередачи и аналитически выражаются подобными математическими формулами и величинами.
Так, при стационарном процессе диффузии водяных паров количество водяного пара, проходящего через 1 м² однородного ограждения толщиной δ в единицу времени равно:
Р = μ / δ · (еint - eext),
где Р – поток водяных паров, мг/(м2·ч);
(еint – eext) - разность парциальных давлений водяного пара внутреннего и наружного воздуха, Па;
δ – толщина стены, м;
μ – коэффициент паропроницаемости материала, мг/(м·ч·Па).
Коэффициент паропроницаемости материала характеризует способность строительных материалов пропускать водяной пар. Для материалов рыхлых и с открытыми крупными порами μ имеют большие значения (например, для пенобетона плотностью r0 =300 кг/м3 μ = 0,26 мг/(м·ч·Па)), а для плотных материалов – малые (например, для железобетона плотностью r0 =2500 кг/м3 - μ = 0,03 мг/(м·ч·Па)).
При диффузии водяного пара через слой материала ограждения последний оказывает потоку пара сопротивление, которое называют сопротивлением паропроницанию.
При стационарном потоке водяных паров, диффундирующих через ограждение, сопротивление паропроницанию Rvp одного конструктивного слоя определяется по формуле:
Rvp = d / m,
где d — толщина слоя ограждающей конструкции, м.
Единицы измерения сопротивления паропроницанию – м2·ч·Па/мг.
Сопротивление паропроницанию многослойного ограждения равно сумме сопротивлений паропроницанию отдельных слоев:
Rvp = Rvp1 + Rvp2 + … + Rvpn,
где Rvp1, Rvp2, Rvpn - сопротивления паропроницанию отдельных слоев.
Поток водяных паров может быть представлен в виде:
Р = (еint – eext) / Rvp
При стационарной диффузии пара через ограждающую конструкцию парциальное давление водяного пара понижается от величины еint до величины eext за счет общего сопротивления ограждения паропроницанию. В случае однородного ограждения изменение парциального давления происходит по линейному закону.
Характер распределения парциального давления водяного пара по сечению многослойной стены можно определить графическим способом. Для этого следует многослойное ограждение привести к виду однородного, изобразив его в масштабе сопротивлений паропроницанию. Отложив на внутренней и наружной поверхностях стены значения парциальных давлений еint и eext и соединив эти точки прямой линией, получаем график распределения давления водяного пара по сечению многослойной стены.
В холодный период года в стене происходит уменьшение как температуры, так и парциального давления водяного пара, – от внутренней поверхности к наружной. В каком-то сечении внутри стены температура может оказаться ниже точки росы. В этом случае возможна конденсация перемещающегося водяного пара внутри стены.
