2.3. Расчет ограждающих конструкций на паропроницаемость

Пример 1. Определить достаточность сопротивления паропроницанию слоистой кирпичной стены.

А. Исходные данные

Таблица 1

№	Наименование	Значение
1	Место строительства	г. Воронеж
2	Условия эксплуатации	А
3	Зона влажности	сухая
4	Температура внутреннего воздуха	tint = +20 0С
5	Расчетная зимняя температура	text= -26 0С
6	Относительная влажность внутреннего воздуха	φint=55 %
7	Относительная влажность наружного воздуха наиболее холодного месяца	φext=83 %
8	Коэффициент тепловосприятия внутренней поверхности ограждения	αint=8,7 Вт/м2 • 0С
9	Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждений	αext=23 Вт/м2 • 0С

Б. Порядок расчета

Расчет ведется в соответствии с требованиями СНиП 23-02-03 и СП 23-101-04 методом сравнения фактического сопротивления паропроницанию рассматриваемого ограждения с нормируемым сопротивлением паропроницанию . При этом должно соблюдаться условие

.

Используя приложение (Д) /8/ , определяем теплотехнические характеристики материалов ограждения, при условии эксплуатации ограждающей конструкции– А (табл. 2).

Таблица 2

Теплотехнические характеристики материалов ограждающей

конструкции

№	Наименование материала	γ0, кг/м3	δ, м	λ, Вт/м · 0С	R , м2·0С/Вт	μ, мг/м·ч·Па
1	2	3	4	5	6	7
1	Кирпичная кладка из обыкновенного глиняного кирпича на цементно-песчаном растворе	1800	0,38	0,70	0,543	0,11
1	2	3	4	5	6	7
2	Утеплитель – «Пенополистирол»	100	0,15	0,041	3,659	0,05
3	Кирпичная кладка из обыкновенного глиняного кирпича на цементно-песчаном растворе	1800	0,25	0,70	0,357	0,11

Согласно п. 9.1, примечание 3 /6/ плоскость возможной конденсации в многослойной конструкции совпадает с наружной поверхностью

утеплителя.

Сопротивление паропроницанию м²·ч·Па/мг, ограждающей

конструкции (в пределах от внутренней поверхности до плоскости

возможной конденсации) должно быть не менее нормируемых

сопротивлений паропроницанию:

— нормируемого сопротивления паропроницанию м²·ч·Па/мг (из условия недопустимости накопления влаги в ограждающей конструкции за годовой период), определяемого по формуле (16) /6/

(1)

— нормируемого сопротивления паропроницанию м²•ч•Па/мг, (из условия ограничения влаги в ограждающей конструкции за период с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха) определяемого по формуле (17) /6/

(2)

где e_int – парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха, Па, при расчетной температуре и относительной влажности этого воздуха, определяемое по формуле (18) /6/

(3)

где Е_int – парциальное давление насыщенного водяного пара, Па, при температуре t_int, ⁰С, принимаемое по приложению (С) свода правил СП 23-101-04;

φ_int – относительная влажность внутреннего воздуха, принимаемая равной 55 %;

Е – парциальное давление водяного пара, Па, в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации, определяемое по формуле (19) /6/

(4)

где Е₁, Е₂, Е₃ – парциальное давление водяного пара, Па, принимаемое по температуре в плоскости возможной конденсации τ_с, устанавливаемой при средней температуре наружного воздуха соответственно зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов;

z₁, z₂, z₃ – продолжительность, мес., зимнего, весенне-осеннего и

летнего периода года, определяемая по табл. 3 /7/ с учетом следующих условий:

а) к зимнему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха ниже минус 5⁰ С;

б) к весенне-осеннему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха от минус 5 ⁰С до плюс 5 ⁰С;

в) к летнему периоду относятся месяцы со средними температурами воздуха выше плюс 5 ⁰С.

–сопротивление паропроницанию, м²·ч·Па/мг, части ограждающей конструкции, расположенной между наружной поверхностью ограждающей конструкции и плоскостью возможной конденсации;

e_ext – среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха, Па, за годовой период, определяемое по табл. 7 /7/;

z₀ – продолжительность, сут., периода влагонакопления, принимаемая равной периоду с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха по табл. 3 /7/;

Е₀ – парциальное давление водяного пара, Па, в плоскости возможной

конденсации, определяемое по средней температуре наружного воздуха периода месяцев с отрицательными средними месячными температурами;

ρ_w – плотность материала увлажняемого слоя, кг/м³, в сухом состоянии;

δ_w – толщина увлажняемого слоя ограждающей конструкции, м

;

∆w_av– предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в материале увлажняемого слоя слоя, %, за период влагонакопления z₀;

ή – коэффициент, определяемый по формуле (20) /6/

(5)

где – среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха, Па, периода месяцев с отрицательными среднемесячными температурами, определяемое по табл. 7 /7/.

Продолжительность периодов и их средняя температура определяются по табл. 3 /7/, а значения температур в плоскости возможной конденсации τ_i, соответствующие этим периодам, по формуле (74) /8/

(6)

где t_int, ⁰C – расчетная температура внутреннего воздуха;

t_i, ⁰C – расчетная температура наружного воздуха i – го периода,

принимаемая равной средней температуре соответствующего периода;

R_si – сопротивление теплопередаче внутренней поверхности

ограждения

м²·⁰С·Вт;

–термическое сопротивление слоя ограждения в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации;

R₀ – общее сопротивление теплопередаче ограждения,

определяемое по формуле (8) /8/

R₀ = R_si + R₁ + R₂ + …. R_n + R_se, (7)

R_se — термическое сопротивление теплоотдачи ограждающей

конструкции, равное _t

м²⁰С/Вт;

R₁, R₂, и R_n — термические сопротивления отдельных слоев

ограждающей конструкции, определяемые по формуле (6) /8/

(8)

где δ_i – толщина i-го слоя, м;

λ_i — коэффициент теплопроводности материала i-го слоя,

определяемый по приложению (Д) /8/.

Используя данные табл.1, по формуле (7) определяем величину

общего термического сопротивления ограждающей конструкции R₀

R₀ = 0,115 + 0,543 +3,659 = 0,357 + 0,043 = 4,72 м² · ⁰С/Вт.

Термическое сопротивление слоя ограждения в пределах от

внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации составляет

(м^{2 · 0}С)/Вт.

Для соответствующих периодов года устанавливаем их продолжительность z_i , мес, и среднюю температуру наружного воздуха t_{i ,} ⁰С, а далее по формуле (6) для этих же периодов рассчитываем температуры в плоскости возможной конденсации τ_i для климатических условий г. Воронежа:

_— зима (январь, февраль, декабрь), z₁ = 3 мес

t₁ = ⁰С

⁰С

— весна – осень (март, ноябрь), z₂ = 2 мес

t₂ = ⁰С

⁰С

— лето (апрель – октябрь), z₃ = 7 мес

t₃ = ⁰С

⁰С

По приложению (С) /8/ для t_int= 20^оС устанавливаем численное

значение Па, а далее по формуле (3) определяем давление

водяного пара внутреннего воздуха

Па

Для соответствующих периодов по найденным температурам (τ₁, τ₂, τ₃) определяем по приложению (С) /8/ максимальные парциальные

давления (Е₁, Е₂, Е₃) водяного пара: Е₁ = 372 Па, Е₂ = 606 Па, Е₃ = 1640 Па и далее по формуле (4) рассчитываем парциальное давление водяного пара Е, Па, в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации ограждающей конструкции:

Па

Вычисляем сопротивление паропроницанию , м²·ч·Па/мг, части

ограждающей конструкции, расположенной между наружной

поверхностью и плоскостью возможной конденсации.

м²·ч·Па/мг

Среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха e_ext, Па, за годовой период, согласно табл. 7 /7/, составляет 790 Па.

По формуле (1) определяем нормируемое сопротивление

паропроницанию из условия недопустимости накопления влаги за годовой период эксплуатации

м²·ч · Па/мг

Для расчета нормируемого сопротивления паропроницанию из условия ограничения влаги за период с отрицательными средними

месячными температурами наружного воздуха сначала устанавливаем продолжительность этого периода z_о= 135сут. и его среднюю температуру t_i = — 6,3 ⁰С.

Определяем температуру τ₀, ⁰С в плоскости возможной конденсации для этого периода

τ₀ = ⁰С

Парциальное давление водяного пара Е₀, Па, в плоскости возможной

конденсации при τ₀ = — 4,05 ⁰С равняется Е₀ = 437 Па.

Согласно п.9.1 /6/ в многослойной ограждающей конструкции

увлажняемым слоем является утеплитель (ρ_w = 100 кг/м³, γ_w = 0,1 м).

Предельно допустимое приращение расчетного массового отношения

влаги в материале утеплителя, согласно табл. 12 /22/-03, составляет

∆w_aw =25 %.

Средняя упругость водяного пара наружного воздуха периода

месяцев с отрицательными средними месячными температурами, по

данным табл. 3 и 7 /24/ , равняетсяПа.

Рассчитываем коэффициент η по формуле (5)

По формуле (2) определяем нормируемое сопротивление паропроницанию из условия ограничения влаги в ограждающей конструкции за

период с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха

м²• ч• Па/мг

Согласно указаниям п.9.1 /6/ определяем сопротивление паропроницанию в пределах от внутренней поверхности ограждающей

конструкции до плоскости возможной конденсации

=

studfile.net

Расчеты и пересчеты по паропроницаемостям ветрозащитных мембран. Паропроницаемость стен – избавляемся от вымыслов Коэффициент паропроницаемости материала слоя ограждающей конструкции

В таблице даны значения сопротивления паропроницанию материалов и тонких слоев пароизоляции для распространенных . Сопротивление паропроницанию материалов Rп может быть определено, как частное от деления толщины материала на его коэффициент паропроницаемости μ.

Следует отметить, что сопротивление паропроницанию может быть указано только для материала заданной толщины , в отличие от , который к толщине материала не привязан и определяется только структурой материала. Для многослойных листовых материалов общее сопротивление паропроницанию будет равно сумме сопротивлений материала слоев.

Чему равно сопротивление паропроницанию? Например, рассмотрим значение сопротивления паропроницанию обыкновенного толщиной 1,3 мм. По данным таблицы это значение равно 0,016 м 2 ·ч·Па/мг. Что же значит эта величина? Означает она следующее: через квадратный метр площади такого картона за 1 час пройдет 1 мг при разности его парциальных давлений у противоположных сторон картона, равной 0,016 Па (при одинаковых температуре и давлении воздуха с обеих сторон материала).

Таким образом, сопротивление паропроницанию показывает необходимую разность парциальных давлений водяного пара , достаточную для прохода 1 мг водяного пара через 1 м 2 площади листового материала, указанной толщины, за 1 час. Согласно ГОСТ 25898-83, сопротивление паропроницанию определяют для листовых материалов и тонких слоев пароизоляции имеющих толщину не более 10 мм. Следует отметить, что пароизоляция с наибольшим сопротивлением паропроницанию в таблице — это .

Таблица сопротивления паропроницанию

Материал	Толщина слоя, мм	Сопротивление Rп, м 2 ·ч·Па/мг
Картон обыкновенный	1,3	0,016
Листы асбоцементные	6	0,3
Листы гипсовые обшивочные (сухая штукатурка)	10	0,12
Листы древесно-волокнистые жесткие	10	0,11
Листы древесно-волокнистые мягкие	12,5	0,05
Окраска горячим битумом за один раз	2	0,3
Окраска горячим битумом за два раза	4	0,48
Окраска масляная за два раза с предварительной шпатлевкой и грунтовкой	—	0,64
Окраска эмалевой краской	—	0,48
Покрытие изольной мастикой за один раз	2	0,6
Покрытие битумно-кукерсольной мастикой за один раз	1	0,64
Покрытие битумно-кукерсольной мастикой за два раза	2	1,1
Пергамин кровельный	0,4	0,33
Полиэтиленовая пленка	0,16	7,3
Рубероид	1,5	1,1
Толь кровельный	1,9	0,4
Фанера клееная трехслойная	3	0,15

Источники:
1. Строительные нормы и правила. Строительная теплотехника. СНиП II-3-79. Минстрой России — Москва 1995.
2. ГОСТ 25898-83 Материалы и изделия строительные. Методы определения сопротивления паропроницанию.

В процессе стройки любой материал в первую очередь должен оцениваться по его эксплуатационно-техническим характеристикам. Решая задачу построить “дышащий” дом, что наиболее свойственно строениям из кирпича или дерева, или наоборот добиться максимальной сопротивляемости паропроницанию, необходимо знать и уметь оперировать табличными константами для получения расчетных показателей паропроницаемости строительных материалов.

Что такое паропроницаемость материалов

Паропроницаемость материалов – способность пропускать или задерживать водяной пар в результате разности парциального давления водяного пара на обеих сторонах материала при одинаковом атмосферном давлении. Паропроницаемость характеризуется коэффициентом паропроницаемости или сопротивлением паропроницаемости и нормируется СНиПом II-3-79 (1998) «Строительная теплотехника», а именно главой 6 «Сопротивление паропроницанию ограждающих конструкций»

Таблица паропроницаемости строительных материалов

Таблица паропроницаемости представлена в СНиПе II-3-79 (1998) «Строительная теплотехника», приложении 3 «Теплотехнические показатели строительных материалов конструкций». Показатели паропроницаемости и теплопроводности наиболее распространенных материалов, используемых для строительства и утепления зданий представлены далее в таблице.

Материал	Плотность, кг/м3	Теплопроводность, Вт/(м*С)	Паропроницаемость, Мг/(м*ч*Па)
Алюминий
Асфальтобетон
Гипсока

hsdeck.ru

4. Паропроницаемость и защита от переувлажнения ограждающих конструкций

Отсутствие конденсата на внутренней поверхности ограждений не предотвращает увлажнения материала ограждения ввиду возможности конденсации водяных паров в его толще.

В зимнее время, вследствие более высокой упругости водяного пара внутри помещения, нежели снаружи, водяной пар проникает через ограждения наружу и тем самым способствует увлажнению материалов ограждения. Этот процесс носит название диффузии пара через ограждение.

При диффузии водяного пара через слой материала ограждения, последний оказывает потоку пара сопротивление, называемое сопротивлением паропроницанию , м² ч Па/мг, которое показывает количество водяного пара в миллиграммах, проникающего в течение 1 ч через 1 м² плоской однородной стенки толщиной 1 м при разности упругости пара с внутренней и наружной сторон ограждения в 1 Па.

Сопротивление паропроницанию отдельного слоя ограждающей конструкции , м² ч Па/мг, определяется по формуле

=, (16)

где – толщина слоя материала ограждения, м;

–коэффициент паропроницаемости, мг/(м ч Па), принимаемый по приложению Д свода правил СП 23-101-04.

Сопротивление паропроницанию многослойной ограждающей конструкции определяется как сумма сопротивлений паропроницанию отдельных слоев по формуле

, (17)

где ,,– сопротивления паропроницанию отдельных слоев ограждающей конструкции, м² ч Па/мг.

Сопротивление паропроницанию листовых материалов принимается по табл. 8.

Таблица 8

Сопротивление паропроницанию листовых материалов и тонких слоев пароизоляции.

№ п.п	Материал	Толщина слоя, мм	Сопротивление паропроницанию, м2ч Па/мг.	№ п.п	Материал	Толщина слоя, мм	Сопротивление паропроницанию , м2ч Па/мг.
1	Картон обыкновенный	1,3	0,016	9	Окраска эмалевой краской	—	0,48
2	Листы асбоцементные	6	0,3	10	Покрытие изольной мастикой за один раз	2	0,60
3	Листы гипсовые обшивочные (сухая штукатурка)	10	0,12	11	Покрытие битумно-кукерсольной мас тикой за один раз	1	0,64
4	Листы древесно-волокнистые, жесткие10	10	0.11	12	Покрытие битумно-кукерсольной мастикой за два раза	2	1,1
5	Листы древесноволокнистые мягкие	12,5	0,05	13	Пергамин кровельный	0,4	0,33
6	Окраска горячим битумом за один раз	2	0,3	14	Полиэтиленовая пленка	0,16	7,3
7	Окраска горячим битумом за два раза	4	0,48	15	Рубероид	1,5	1,1
8	Окраска масляная за два раза с предварительной шпатлевкой и грунтовкой	—	0,64	16	Толь кровельный	1,9	0,4
				17	Фанера клееная трехслойная	3	0,15

Внутри ограждающих конструкций конденсация водяного пара обычно не наблюдается. Она возможна лишь при повышенной влажности внутреннего воздуха в помещении и при очень плотном наружном отделочном слое, который препятствует диффузии водяного пара из ограждения в атмосферу.

В многослойных ограждающих конструкциях водяного пара может наблюдаться внутри ограждения в виду неправильного расположения конструктивных слоев из пористых и плотных материалов. Если, обращенный в помещение слой выполнен из пористого материала, а наружный слой — из плотного, то на границе этих слоев может возникнуть конденсация влаги и наоборот, когда внутренний слой выполнен из плотного материала, обладающего незначительной паропроницаемостью, а наружный слой – из пористого материала, то такое расположение слоев гарантирует ограждающую конструкцию от конденсации влаги внутри ограждения.

Для защиты наружных ограждающих конструкций от переувлажнения необходимо проводить проверочный расчет, который сводится к определению сопротивления паропроницанию , м² ч Па/мг, части ограждающей конструкции в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации и сравнения его с нормируемым сопротивлением паропроницанию , м² ч Па/мг. При этом необходимо добиваться, чтобы сопротивление паропроницанию , м² ч Па/мг, ограждающей конструкции должно быть не менее наибольшего из следующих нормируемых сопротивлений паропроницанию:

— нормируемого сопротивления паропроницанию , м² ч Па/мг (из условия недопустимости накопления влаги в ограждающей конструкции за годовой период), определяемого по формуле

= , (18)

— нормируемого сопротивления паропроницанию , м² ч Па/мг, (из условия ограничения влаги в ограждающей конструкции за период с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха) определяемого по формуле

=, (19)

где – парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха, Па , при расчетной температуре и относительной влажности этого воздуха, определяемое по формуле

=, (20)

где – парциальное давление насыщенного водяного пара, Па, при температуреt_int, ^оС, принимаемое по приложению С свода правил СП 23-101-04;

–относительная влажность внутреннего воздуха, %.

–парциальное давление водяного пара, Па, в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации, определяемое по формуле

, (21)

где ,,– парциальное давление водяного пара, Па, принимаемое по температуре в плоскости возможной конденсации, устанавливаемой при средней температуре наружного воздуха соответственно зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов;

,,– продолжительность, мес., зимнего, весенне-осеннего и летнего периода года, определяемая по табл. 3 СНиП 23-01-99 с учетом следующих условий:

а) к зимнему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха ниже минус 5 ^оС;

б) к весенне-осеннему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха от минус 5 до плюс 5 ^оС;

в) к летнему периоду относятся месяцы со средними температурами воздуха выше плюс 5^оС.

–сопротивление паропроницанию, м² ч Па/мг, части ограждающей конструкции, расположенной между наружной поверхностью ограждающей конструкции и плоскостью возможной конденсации;

–среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха, Па, за годовой период, определяемое по таблице 5* СНиП 23-01-99;

–продолжительность, сут., периода влагонакопления, принимаемая равной периоду с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха по табл. 3 СНиП 23-01-99;

–парциальное давление водяного пара, Па, в плоскости возможной конденсации, определяемое по средней температуре наружного воздуха периода месяцев с отрицательными средними месячными температурами;

–плотность материала увлажняемого слоя, кг/м³, в сухом состоянии;

–толщина увлажняемого слоя ограждающей конструкции, м;

–предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в материале увлажняемого слоя, %, за период влагонакопления z_o, принимаемое по табл. 9.

Таблица 9.

studfile.net

Расчет паропроницаемости стен

Вот все говорят: «дом должен дышать», все про это знают, но никто толком объяснить ничего не может. Попробую для начала разобраться с этим вопросом. Мне кажется под этим понятием, с технической точки зрения, имеется ввиду способность материала пропускать через себя влагу. Основным утеплителем у нас считается воздух, а чтобы он был неподвижным его заковывают в какой-нибудь пористый материал. Таким образом в моей стене из газосиликата сам газосиликат является всего лишь скелетом для удержания воздуха. Тоже самое и с минеральной ватой. Воздух в порах должен быть сухим.

Прочувствовать на себе теплопроводность сухого и влажного воздуха легко можно в сухой сауне и русской бане. Жилой дом при этом повышенный источник влажности. Не всегда же пар из кипящего чайника попадает точно в вытяжку. А стены как губка впитывают в себя влагу. Влаге пи этом надо куда-то деваться, иначе «губка» когда-то наполнится влагой, а влажная стена обязательно рано или поздно промерзнет. Отсюда понятно, что нужно отводить влагу на улицу. Но как узнать какой материал проводит влагу а какой нет? Для этого существует понятие паропроницаемость стен, ведь влага есть не что иное, как пар.

Паропроницаемость (μ) измеряется мг/(м·ч·Па), но нам, в принципе, такие тонкости нафиг не нужны, для нас важно другое. Знать само число паропроницаемости определенного материала. Ведь если у нас многослойная стена, состоящая из разных материалов, то и паропроницаемость у этих материалов разная. Узнать её можно у производителя. Теперь простое и главное правило. Чем ближе к улице, тем паропроницаемость материала должна быть выше. Если взять мою стену, то паропроницаемость газосиликата равна 0,20 мг/(м·ч·Па), а утеплителя 0,30 мг/(м·ч·Па). То есть, наружный слой утеплителя не будет сдерживать пар на выходе из газосиликатной стены, а пропуская через себя отводить его в атмосферу, а это как раз то что нужно. Примени мы пенопласт, мною не любимый еще с детства из за характерного скрипа, у которого μ = 0,02 мг/(м·ч·Па) ситуация бы изменилась радикально и не в лучшую сторону. Влага, проходящая сквозь газосиликатную стену упирается в «водоупорный слой» из пенопласта и постепенно заполняет поры той самой стены. А влажная стена нам не нужна.

Многие скажут, что у меня снаружи еще кирпич облицовочный у которого паропроницаемость ниже. Да, у облицовочного кирпича паропроницаемость действительно очень низкая, но для отведения влаги из стены, между утеплителем и облицовочным кирпичом есть воздушная прослойка, да и в кирпиче предусмотрены вентиляционные отверстия. Так что это нам совсем нестрашно.

Далее от том как мы строили стены

 

dacha48.ru

КАЛЬКУЛЯТОР — Paroc.ru

Paroc

• Продукты
  • Строительная изоляция
    • Общестроительная теплоизоляция
      • PAROC eXtra
      • PAROC eXtra Light
      • PAROC eXtra plus
      • PAROC eXtra Smart
      • PAROC Smart Sauna
      • PAROC Sonus Plus
    • Теплоизоляция стен
      • PAROC InWall
      • PAROC WAB 10t
      • PAROC WAS 120
      • PAROC WAS 25
      • PAROC WAS 25t
      • PAROC WAS 35
      • PAROC WAS 35t
      • PAROC WAS 35tb
      • PAROC WAS 50
      • PAROC WAS 50t
    • Теплоизоляция штукатурных фасадов
      • PAROC Fatio
      • PAROC Linio 10
      • PAROC Linio 15
      • PAROC Linio 18
      • PAROC Linio 20
      • PAROC Linio 80
    • Теплоизоляция для сэндвич-панелей
      • PAROC COS 5

www.paroc.ru

4. Расчет температурно-влажностного режима наружной стены

Цель расчета. Определение общего сопротивления паропроницанию наружной стены R_оп, (м²чПа/мг), определение плотности потока водяного пара g_п (мг/м²ч), расчет температурного поля по толщине стены t_нс(х), расчет кривой максимальной упругости водяного пара по толщине стены Е(х), расчет кривой фактической упругости водяного пара по толщине стены е(х), анализ взаимного расположения кривых упругости водяного пара.

Методика и пример расчета излагаются ниже.

4.1. Определение общего сопротивления паропроницанию наружной стены

Сопротивление паропроницанию многослойной конструкции наружной стены складывается из сопротивлений влагообмену на ее внутренней R_пв и наружной R_пн поверхностях, а также суммы сопротивлений паропроницанию каждого слоя i (i =1 … N)

R_оп = R_пв + +R_пн. (21)

Сопротивление паропроницанию каждого слоя конструкции вычисляется по формуле

R_i = _i/_i, (22)

где _i – толщина слоя, м;

_i – расчетный коэффициент паропроницаемости, мчПа/мг.

Сопротивления влагообмену принимаются для всех вариантов [4]:

R_пв = 0,0267 м²чПа/мг; R_пн = 0,0053 м²чПа/мг.

Сопротивления паропроницаемости отдельных слоев для рассматриваемого примера вычисляем по (3.2), м²чПа/мг:

R_п1 = 0,02/0,09 = 0,2222; R_п2 = 0,06/0,09 = 0,6667;

R_п3 = 0,26/0,49 = 0,5306; R_п4 = 0,12/0,09 = 0,3333;

Общее сопротивление паропроницаемости наружной стены

R_оп = 0,0267 + 0,2222 + 0,6667 + 0,5306 + 1,3333 + 0,0053 = 2,785 м²чПа/мг.

4.2. Расчет плотности потока водяного пара через наружную стену

Искомая величина q_п определяется по формуле

q_п = (е_в—е_н)/R_оп, (23)

19

где е_в – расчетная упругость водяного пара (парциальное давление) в воздухе помещения, Па;

е_н – расчетная упругость водяного пара в наружном воздухе, Па.

Величины е_в и е_н определяются из выражений:

е_в = Е_в _в/100; е_н = Е_н^мес _н^мес./100, (24)

где Е_в, Е_н^мес. – упругость водяного пара при полном насыщении, определяются

из прил. 6 по температурам t_в и t_x^мес. соответственно;

_в, _н^мес – относительная влажность воздуха (выбирается в соответствии с

вариантом из прил. 9 и исходных данных)

Для рассматриваемого примера: _в, = 50 %; _н^мес = 69 %;

Е_в = 2338 Па; Е_н^мес. = 137 Па (для t_х^мес. = минус 17,1 С).

е_в = 233850/100 = 1169 Па; е_н = 13769/100 = 95 Па.

q_п = (1169 — 95)/2,785 = 385,6 мг/(м²ч).

4.3. Расчет распределения температуры, кривых максимальной

и фактической упругости водяного пара по толщине

наружной стены

Температура t_нс(х) на любой координате по толщине стены определяется по формуле

t_нс(х) = t_в – (t_в—t_н^мес.), (25)

где — R_р^нс(х) – расчетное сопротивление теплопередаче ограждения со стороны помещения до рассматриваемой координаты х.

Для примера расчета при х = 0, R_р^нс (0) = 1/_в = 0,1149 (м²К)/Вт. При х = 0,02 значение R_р^нс(0,02) = 1/_в + ₁/₁ = 0,1149 + 0,02/0,76 = 0,1149 + + 0,0263 = 0,1412 (м²К)/Вт и так далее для других координат х.

По толщине каждого отдельного слоя функция t_нс(х) будет линейна, но функция Е(х) зависит от температуры нелинейно (рис. 4). В рассматриваемом примере для учета нелинейности этих функций в слое утеплителя (_ут = 0,26 м) введены две дополнительные координаты (х = 0,18 м; х = 0,26 м), а в слое керамзитобетона (d = 0,12 м) введена одна дополнительная координата

(х = 0,40 м).

Значения функции Е(х) выбираются по температурам t_нс(х) из прил. 6, а значения функции е(х) вычисляются по формуле

е(х) = е_в(е_в —е_н), (26)

20

Рис. 3. Расчетные значения функций t_нс(х),

Е(х) и е(х) по толщине стены:

А – область возможной конденсации

водяного пара

21

21

где R_оп(х) — сопротивление паропроницаемости части стены от внутренней

поверхности до рассматриваемого сечения с координатой х.

В рассматриваемом примере расчета: при х = 0, имеем

R_оп(0) = R_пв = 0,027 м²чПа/мг; при х = 0,02 имеем R_оп(0,02) = 0,249 м²чПа/мг. Для остальных координат: R_оп(0,08) = 0,916; R_оп(0,18) = 1,120;

R_оп(0,26) = 1,283; R_оп(0,34) = 1,446; R_оп(0,40) = 2,113;

R_оп(0,46) = 2,780 м²чПа/мг.

Для анализа возможной конденсации водяного пара по толщине наружной стены вычисляется и разность е(х) – Е(х).

Результаты расчета сводятся в таблицу, аналогичную таблице 6 для рассматриваемого примера.

Таблица 6

studfile.net