Příklad z techniky prostředí – vlhkost vzduchu a sesychání dřeva

servis

Rozmanitost oboru techniky prostředí dokazuje následující příklad. Vhodné mikroklima nevyžadují jen lidé, ale i neživé předměty.  Lidé vlastní starožitný dřevěný nábytek nebo si pořizují nový, z masivního dřeva, s intarziemi, mají luxusní dřevěné podlahy, obložení stěn, dveře atp. a chtějí, aby jim všechny tyto nákladově náročné věci dlouho sloužily a po celou dobu dobře vypadaly. Mnozí z nich zprvu ani netuší, že pro to musí také něco udělat. Teprve když se jim na původně hladkém povrchu začnou rozlézat spáry mezi jednotlivými dřevěnými díly, hledají pomoc. Tu by měli najít u odborníka na techniku prostředí.

Zadání

Obytná místnost je vybavena luxusním dřevěným nábytkem z borovicového masivu. Jednotlivé kusy nábytku jsou sestaveny z dílů šířky L = 150 mm. Vlivem sesychání dřeva dojde ke zviditelnění spár mezi díly. Určete přípustný pokles relativní vlhkosti vzduchu DRH_v (vzduch ... index v), aby sesycháním vzniklá šířka spáry nepřekročila stanovenou mez DL = 1 mm. Výchozí stav vzduchu je dán teplotou t = 25 °C, jeho relativní vlhkostí RH_v = 50 %. Uvažujte sesychání dřeva v tangenciálním směru.

Řešení

Vstupní údaje získáme z tabulek vlastností dřeva. Dřevo z borovice má koeficient sesychání v tangenciálním směru K = 0,31 %.

Výchozí relativní vlhkost dřeva při teplotě vzduchu 25 °C a RH_v 50 % _je RH_d = 9 %.

(Označení RH_d je použito pro relativní vlhkost dřeva, proto index d. Změna vlhkosti dřeva DRH_d vyvolá rozměrovou změnu DL dřevěného prvku délky L)

Výsledná vlhkost dřeva při maximálním povoleném seschnutí DL = 1 mm je RH_d = 9–2,2 @ 7 %

Z tabulek vlastností dřeva odečteme, že vlhkosti dřeva RH_d @ 7 % odpovídá RH_v vzduchu 37 %.

Převodní tabulka, určující rovnovážnou vlhkost dřeva dle teploty, relativní vlhkosti vzduchu a psychometrického rozdílu

Výsledek

Povolené kolísání relativní vlhkosti vzduchu RH_v při teplotě 25 °C je od 50 % do 37 %, tedy v rozmezí 13 %.

Doplňující informace redakce

Tangenciální směr je směr tečny k povrchu válce tvořeného letokruhy kolmo na směr podélný. Pro představu tedy sesychání ve směru šířky prkna. Vlastnosti dřeva jsou dány jeho nehomogenní strukturou, a proto se koeficienty sesychání liší podle směru. Například sesychání po délce je mnohem menší.

Koeficient sesychání vyjadřuje v procentech míru zmenšení daného rozměru ve vztahu ke změně relativní vlhkosti dřeva. Předpokládá se pozvolný přechod z jednoho stavu do druhého, který zaručuje vytvoření rovnováhy mezi vlhkostí ve vzduchu a ve dřevě.

Tabulku, určující rovnovážnou vlhkost dřeva dle teploty, relativní vlhkosti vzduchu a psychrometrického rozdílu uvádí například www.elbez.cz

Uvedený příklad je zpracován podle publikace autorů, kterou pod názvem 100 + 1 příklad z techniky prostředí, vydala v letošním roce Fakulta stavební Vysokého učení technického v Brně v nakladatelství Tribun EU. Publikaci určenou jako studijní materiál pro cvičení z předmětu Technika prostředí lze využít i v dalších tématicky příbuzných předmětech. Vzorové úlohy se uvádí s kompletním řešením, aby demonstrovaly postup řešení a použité vztahy, u jiných úloh je uvedený postup a další ponechali autoři bez řešení, aby si svoje poznatky mohl čtenář ověřit.