Сопротивление паропроницанию ограждающей конструкции должно быть не ниже требуемого, определяемого по теплотехническим нормам [2].
Расчет возможного влажностного режима заданной конструкции ограждения предлагается провести, исходя из стационарного режима и учитывая только диффузию водяных паров через ограждение [2,3]. В результате расчета необходимо сделать вывод о возможности конденсации водяных паров в толще ограждения.
Сначала необходимо найти распределение температуры по толщине ограждения при температуре наружного воздуха tн, равной температуре наиболее холодной пятидневки tхп. Искомые температуры можно определить аналитическим или графическим методом.
В первом случае расчет выполняется по формуле
, (13)
или , (14)
где tx- температура в сечении x, 0C;
tв- расчетная температура внутреннего воздуха, оC;
Rо- общее сопротивление теплопередаче ограждения, м2×оC /Вт;
- сумма термических сопротивлений на участке от воздуха помещения до рассматриваемого сечения, м2×оC /Вт;
q = (tв-tн)/Rо - теплопотери через 1 м2 поверхности стены, Вт/м2.
Пример 2. Найти распределение температур по толщине трехслойного ограждения (см. пример 1).
Исходные данные
Термические сопротивления слоев следующие: R1 = 0,154; R2 = 1,9;
R3 = 0,031 м2×оC /Вт. Сопротивление тепловосприятию на внутренней поверхности Rв = 1 / aв = 0,115 м2×оC /Вт, сопротивление теплоотдаче на наружной поверхности Rн = 1 / aн = 0,043 м2×оC /Вт, tв = 20 оС, tн = – 28 оС.
Решение
Общее сопротивление теплопередаче
= 0,115+0,154+1,9+0,031+0,043 = 2,24 м2×оC /Вт.
Теплопотери через 1 м2 поверхности стены q = (20 + 28) / 2,24 = 21,4 Вт/м2.
Для расчета температуры внутренней поверхности ограждения tв сумма термических сопротивлений на участке от воздуха помещения до внутренней поверхности стены равна Rв .Тогда
tв = 20 21,4×0,115 = 17,5 оС.
Температура на границе первого и второго слоев
t1 = 20 – 21,4(0,115+0,154) = 14,2 оС.
Аналогично для остальных температур:
t2 = 20 - 21,4 (0,115+0,154+1,9) = - 26,5 оС.
tн = 20 - 21,4 (0,115+0,154+0,9+0,031) = - 27,1 оС.
Значения температур на границах слоев определяются точками пересечения наклонной линии изменения температуры с вертикальными линиями, проходящими через границы термических сопротивлений соответствующих слоев.
График изменения температуры по толщине ограждения наносится также на чертеж ограждения, выполненный в масштабе 1:5 (рис. 4,а). На чертеже в нижней части строится шкала значений парциальных давлений водяных паров в масштабе и производится построение линии максимальных парциальных давлений Е, значения которых определяются в зависимости от температур в слоях ограждения по формуле М.И. Фильнея [6] в диапазоне температур 0...100 оС :
, (15)
где Е - парциальное давление насыщенного водяного пара, Па;
t - температура пара (воздуха), оС.
Учитывая криволинейный характер зависимости Е от температуры, рекомендуется определять Е в трех точках каждого материального слоя ограждения.
График изменения действительных парциальных давлений водяных паров по толщине ограждения может быть построен по вычисленным их значениям в характерных точках ограждения:
, (16)
или
. (17)
Здесь ев, ен - действительные парциальные давления водяных паров во внутреннем и наружном воздухе, Па: ев = jвЕв; ен = jнЕн;
jв, jн - относительная влажность внутреннего и наружного воздуха (0,6 и
0,8 соответственно);
Ев, Ен - максимальное парциальное давление водяного пара,
рассчитанное при температурах tВ и tН соответственно, Па;
Rпо- общее сопротивление паропроницанию ограждения, м2×ч×Па/мг;
- сумма сопротивлений паропроницанию на участке от внутренней
поверхности ограждения до рассматриваемого сечения, м2×ч×Па/мг;
m = (eв - ен)/Rпо- расход пара, проходящего через 1 м2 поверхности
ограждения, мг/(м2×ч).
Общее сопротивление паропроницанию принятой конструкции ограждения состоит из сопротивлений паропроницанию отдельных слоев конструкции ограждения: Rпо = Rп1+...+Rпn, где Rпi = δi/μi - сопротивление паропроницанию слоя ограждения; di - толщина слоя ограждения, м; mi - коэффициент паропроницаемости материала слоя, мг/(м × ч × Па), принимаемый по табл. 7.
Для воздушных прослоек и минеральной ваты сопротивления паропроницанию и воздухопроницания принять равными 0.
Если линии е и Е на чертеже пересекаются, то в ограждении возможна конденсация водяных паров. Заключение о возможности конденсации водяных паров необходимо включить в пояснительную записку.
Таблица 7
Физические характеристики строительных материалов
Значения коэффициентов | ||
Наименование материала | паропроницания m, мг/(м×ч×Па) | воздухопроницания i *10 3, кг/(м×ч×Па) |
Штукатурка известково-песчаная Штукатурка сухая Листы асбестоцементные Кирпичная кладка Бетон Газобетон Плиты древесно - волокнистые Пенополиуретан Мрамор | 0,09 0,08 0,03 0,11 0,13 0,11 0,12 0,05 0,008 | 0,11 0,50 0,03 60 0,005 0,05 3,0 1,0 80 |
ВОЗДУХОПРОНИЦАНИЕ
Под влиянием ветра и теплового напора через щели, поры, неплотности, имеющиеся в наружных ограждениях, в помещения может проникать наружный воздух. Это явление, называемое инфильтрацией, приводит к увеличению затрат на отопление, так как часть тепла идет на нагревание инфильтрующегося воздуха. С целью уменьшения и наиболее точного учета этих затрат производят проверку соответствия ограждающих конструкций требованиям строительных норм по инфильтрации и расчет количества тепла на нагревание проникающего в помещение воздуха.
При выполнении расчетов в этом разделе количество этажей в здании принять равным 10, а номер этажа расчетного помещения - по последней цифре номера задания.
Дата: 2018-12-21, просмотров: 268.