Dampdiffusie en dampdiffusieweerstand
zijn termen
uit de bouwfysica. Waterdamp gaat steeds van zones met een sterke concentratie aan damp
(dus waar een hoge dampspanning heerst) naar zones met een minder hoge waterdampconcentratie.
Het verschil in dampdruk is het gevolg van een
verschil in temperatuur of relatieve vochtigheid (RV)
van de lucht aan weerszijden. Bijvoorbeeld poreuze materialen nemen vocht op
"in evenwicht met" de relatieve vochtigheid
van de lucht. Met "in evenwicht met" wordt bedoeld dat het enige tijd
kan duren voor het poreuze materiaal de vochtigheid van de lucht heeft (die
tegen die tijd wellicht weer veranderd is). Een hogere relatieve vochtigheid betekent een hoger vochtgehalte in het materiaal.
Wanneer het materiaal aan de ene zijde in aanraking is met lucht met een lagere dampdruk dan aan de andere zijde,
bijvoorbeeld in een gevel of een dak, dan zal door het verschil in dampdruk waterdamp
stromen door het materiaal. Dit verschijnsel heet waterdampdiffusie
of dampdiffusie. Er ontstaat hierbij een (water)dampstroom.
Damptransport in materialen vindt plaats door de lucht in de poriën
van dat materiaal. Aangezien de meeste muur- en dakconstructies bestaan uit meerdere lagen van verschillende
materialen, zal de dampdiffusie per laag verschillen.
De hoeveelheid damp die door een constructie wordt getransporteerd is afhankelijk
van:
- de grootte van het verschil van dampdruk tussen beide zijden van de
constructie
- de mate waarin de constructie weerstand biedt aan de diffusie.
Buildwise raadt bij houtskeletbouw
bij damptransport door diffusie aan: "idealiter zorgt men ervoor dat de waterdampdoorlatendheid van de verschillende samenstellende lagen van de
wand stelselmatig oploopt van binnen naar buiten". (Zie dampopen
bouwen.)
Het watertransport (damptransport) door de constructie ondervindt daarbij een zekere
weerstand die afhankelijk is van het materiaal en de dikte
daarvan. Deze dampdiffusieweerstand of dampweerstand
wordt weergegeven door de zogenoemde µ-waarde (mu-waarde), een dimensieloos getal dat de verhouding weergeeft van de
dampweerstand van dat materiaal ten opzichte van de dampweerstand van een laag
lucht van dezelfde dikte. De µ-waarde van een materiaal geeft dus aan hoeveel keer de dampdiffusieweerstand
van dit materiaal groter is dan die van een luchtlaag met dezelfde dikte, ook
wel genoemd: (diffusie) equivalente-luchtlaagdikte.
Materialen zonder poriën hebben een
oneindige dampdiffusieweerstand, bijvoorbeeld glas en
staal.
De dampdiffusieweerstand of Z-waardeZ = (µ*d) / (d
lucht), waarin µ de dampdiffusiecoëfficiënt is (dampdiffusiegetal,
dampremmingscoëfficiënt),
d de dikte van de laag en d
lucht = 0,185*10-9 s, waarmee Z wordt weergegeven door:
Z = 5,3*109 * µ * d met als eenheid m/s.
De Z-waarde wordt ook gegeven in GPa*m2*s/kg (bepaling1),
mede door de uiteindelijke afkomst van de Z-waarde (bepaling2).
Hoe kleiner de µ-waarde hoe beter de dampdiffusie, d.w.z. des te sneller wordt
de waterdamp afgevoerd. Een hoge µ-waarde is dus meer dampremmend of
zelfs dampdicht.
Omdat de getallen van Z niet zo handig zijn (die 109 vooral) wordt niet de dampdiffusieweerstand
maar de termen equivalente luchtlaagdikte ofµd-waarde,
Sd-waarde of relatieve vochtweerstand gehanteerd; dat zijn verschillende termen voor hetzelfde:
de waarde µ * d, waarbij d de dikte van de laag is in meters. De
eenheid van µd of Sd is dus ook meter. Met de µd-waarde
(Sd-waarde) wordt de weerstand
tegen waterdampdiffusie gekwantificeerd van een bepaalde laagdikte van een
bepaald materiaal.
Een µd- of Sd-waarde van 150 m betekent
dat het materiaal in de aangegeven dikte dezelfde dampdiffusie heeft als een
laag lucht van 150 m (en is daarmee een duidelijke dampremmer); een dampopen materiaal heeft
een Sd van bijvoorbeeld 0,04 m.
De µd-waarde is simpel gezegd te zien als het aantal meter lucht dat
overeenkomt met het desbetreffende materiaal. Hoe hoger de µd- of sd-waarde, hoe beter het materaal in staat is damp tegen
te houden.
Bij de dampweerstand van een gelaagde constructie zonder dampscherm
worden de
waarden van µ*d van de
afzonderlijke lagen opgeteld:
µ*d (constructie) = µ*d (e, d.w.z. overgang buiten) + µ*d
(laag 1) + µ*d (laag 2) + ... + µ*d (laag n) + µ*d (i, d.w.z.
overgang binnen), in meter.
De µ*d van de overgangen worden meestal weggelaten omdat die verwaarloosbaar
zijn; zo ook de dampovergangsweerstanden Zi van 40*10^6 (binnen; i bij Z
van interieur)
en Ze van 7*10^6 (buiten; e bij Z van exterieur).
Voorbeelden van equivalente luchtlaagdikte (μd-waarde, Sd-waarde):
- lucht van 50 mm dik: lucht heeft een μ-waarde van 1 (per definitie immers), dus
in dit geval een μd-waarde van 1*
0,05 = 0,05 m
- aerogel van 10 mm dik heeft een μd-waarde
van 5 * 0,01 = 0,05 m
- asfalt van 100 mm dikte heeft een μd-waarde
van 50.000 * 0,1 = 5.000 m
- baksteen van 100 mm dikte heeft een μd-waarde van
10 à 20 * 0,1 = 1,0 à 2,0 m
- bitumen
(heet aangebracht) van 4 mm dikte heeft een μd-waarde
van 50.000 * 0,004 = 200 m (koud aangebracht ca. 20 m)
- cellenbeton (variant C3) van 100 mm
dik heeft een μd-waarde van 4 à 6, dus ca. 4 à 6 * 0,1 = 0,4 à 0,6 m
(Febecel noemde 5 à 10 als μd-waarde, dus 0,5 à 1,0 m, afhankelijk van de
volumieke massa)
- cellulose (bulk) van 200 mm dikte heeft een μd-waarde van 2 * 0,2 = 0,4 m
- CLT
(kruislaags hout) van bijvoorbeeld 160 mm dikte
heeft een μd-waarde van 20 à 50 * 0,16 = 3,2 à 8 m
- EPDM van 1 mm dikte heeft een μd-waarde van
40.000 * 0,001 = 40 m (de μ-waarde van EPDM wordt elders op 50.000 en op
70.000 gesteld, wellicht afhankelijk van de leverancier)
- EPS 35 (35 kg/m3) van
100 mm dik heeft een μd-waarde
van 90 * 0,10 = 9,0 m
- gipsplaat van 12 mm dikte heeft een μd-waarde van
4 tot 10 * 0,012 = ca. 0,05 à 0,12 m (meestal 5 à 6, dus ca. 0,06 à 0,07 m)
- gipskartonplaat van 12 mm dikte heeft een μd-waarde van 13 * 0,012
= ca. 0,16 m
- glas, schuimglas (foamglas)
en staal (en aluminium e.d.) hebben alle een μ-waarde oneindig dus ook een μd-waarde van
oneindig (geen enkele dampdoorgang, volledig dampstoppend)
- glaswol van 100 mm dikte heeft een μd-waarde van
1 * 0,1 = 0,1 m
- hout van 100 mm dikte heeft een μd-waarde van
50 tot 200 * 0,1 = 5 à 20 m
- houtvezelplaat (isolatie) van 100 mm dikte heeft een μd-waarde van
ca. 5 * 0,1 = ca. 0,5 m (houtvezelplaat Agepan DWD protect van 16 mm dikte heeft een μd-waarde
van 11 * 0,016 = 0,18 m en wordt dampopen
genoemd)
- kalkzandsteen van 100 mm dikte heeft een μd-waarde van
25 * 0,1 = 2,5 m
- Keim Purkristalat gevelverf heeft een μd-waarde
van 0,01 m dus zeer dampopen
- kurk (geëxpandeerd) heeft een μ-waarde
van 5 à 30
- leemplaat (Lemix)
van 22 mm dikte heeft een μ-waarde van 5 à 10 * 0,022 = 0,11 à 0,22 m
- linoleum van 2,5 mm dikte heeft een μd-waarde van
1800 * 0,0025 = ca. 4,5 m
- multiplex van 500 kg/m3 en 18 mm
dikte heeft een μd-waarde van 200 * 0,018 = 36 m
- OSB van 12 mm heeft een μ-waarde van 30
tot 170 en een μd-waarde van 30 tot 170 * 0,012 = ca. 0,4 à 2,0 m (Elka
ESB, een speciaal type OSM, heeft een μ-waarde van 80 en bij een
dikte van 16 mm een μd-waarde van 80 * 0,016 = ca. 1,3)
- PE-folie van 0,2 mm dikte (=
0,0002 m) met een μ-waarde van 100.000 heeft een μd-waarde
van 20 m (20 m of meer wordt als dampremmend beschouwd)
- pleisterlaag (cementpleister)
van 10 mm dikte met een μd-waarde van 17 * 0,01 m = 0,17 m
- pleisterlaag (kalkpleister) van 10 mm dikte met een μd-waarde van
11 * 0,01 m = 0,11 m
- pleisterlaag (gipspleister) van 10 mm dikte met een μd-waarde van
6 * 0,01 m = 0,06 m
- PUR bij 100 mm dikte heeft een μd-waarde
van 50 à 185 * 0,1 = 5 à 19 m
- PVC van 2 mm dikte heeft een μd-waarde
van 20.000 * 0,002 = 40 m
- rietvezelplaat of strovezelplaat van 50 mm dikte hebben een μd-waarde
van 3 * 0,05 m = 0,15 m
- rubber heeft een μ-waarde van 9000
- schapenwol van 100 mm dikte heeft een μd-waarde van 4 à 5 * 0,1 = 0,4 à
0,5 m
- steenwol van 100 mm dikte heeft een μd-waarde van
1 à 5 * 0,1 = 0,1 à 0,5 m
- XPS van 100
mm dikte heeft een μd-waarde van 150 à 300 * 0,1 = 15 à 30 m
- zandsteen van 100 mm dikte
heeft een μd-waarde van 10 * 0,1 = 1 m
Dampdiffusie, isolatie, ventilatie en condensatie (bron Joes van Asten,
van Mul BV ontwerpers en
adviseurs)
- "Vocht wordt in een woning in grote hoeveelheden geproduceerd (in de orde van grootte
van 10 liter per dag, afhankelijk van o.m. het aantal personen). Deze hoeveelheden zijn alleen d.m.v. ventilatie uit een woning te
verwijderen, m.a.w.: ventilatie moet!
- Isolatie in de constructie is bedoeld om
verliezen door warmtetransmissie te beperken. Hoge Rc-waarden
leiden tot minder warmteverliezen en dus minder energieverbruik.
- Vocht in een woning zal zijn weg gaan zoeken naar een plek met een lagere
luchtvochtigheid (dampdiffusie). Een dampremmende folie aan de warme zijde
is noodzakelijk om het vocht te weren uit de constructie en uit de isolatie.
Omdat een dampremmende folie regelmatig wordt onderbroken voor bijvoorbeeld
doorvoeringen zal er op die plekken toch vochtige lucht de constructie en de
isolatie binnen 'lekken' en mogelijk afkoelen en condenseren.
Om schade zoals houtrot in de constructie te voorkomen dient die condens naar
buiten toe te worden afgevoerd: de constructie aan de buitenzijde dient
daarom waterwerend maar dampdoorlatend te worden uitgevoerd."
Doorlatendheid van CO2
Bij de diffusie kan worden aangegeven waarvoor de doorlatendheid geldt: voor H2O
of CO2. Bij beton is bijvoorbeeld voor betonverf een lage doorlatendheid voor
CO2 belangrijk, omdat CO2 voor carbonatatie
van beton zorgt: de pH daalt soms tot onder de 9 waardoor corrosie van de
wapening optreedt,
het beton kan gaan barsten en betonrot
kan ontstaan.
"Vochttransport (damptransport) als gevolg van luchtstroming, bijvoorbeeld door luchtlekken
in het isolatiemateriaal, wordt convectief vochttransport genoemd. De
hoeveelheid vocht die door deze lekken in de constructie komt, is vaak vele
malen groter dan het vocht dat door diffusie door de materialen treedt." Een
reden te meer om luchtlekken te vermijden.
Berekeningen m.b.t. dampdiffusie kunnen worden uitgevoerd in programma's als Glaser,
Match, Wufi en Glasta.
De term diffusie is afkomstig van het Latijnse diffundere (verstrooien,
uitstromen), van dis (uit elkaar, in welke richting) en fundere
(gieten).