- •Содержание
- •1. Определение необходимых исходных данных 6
- •2. Исследование температурно-влажностного режима стены, утеплённой снаружи 8
- •3. Исследование температурно-влажностного режима стены, утеплённой изнутри 20
- •4. Исследование температурно-влажностного режима стены с воздушной прослойкой 28
- •Введение
- •1. Определение необходимых исходных данных
- •1.1. Температурно-влажностные параметры внутреннего воздуха
- •1.2. Температурно-влажностные параметры наружного воздуха
- •Расчётные параметры наружного воздуха
- •Анализ расчётных параметров наружного воздуха
- •1.3. Определение условий эксплуатации ограждающих конструкций
- •1.4. Определение требуемого сопротивления теплопередаче
- •2. Исследование температурно-влажностного режима стены, утеплённой снаружи
- •2.1. Состав конструкции и теплотехнические характеристики применяемых материалов
- •Состав конструкции и теплотехнические характеристики применяемых материалов
- •Теплотехнические характеристики слоёв конструкции
- •2.2. Определение значений температур и давления насыщенного пара по толщине конструкции
- •Распределение температуры и максимальной упругости водяного пара по сечению конструкции
- •2.3. Проверка возможности конденсации влаги внутри конструкции
- •Оценка возможности конденсации влаги внутри конструкции
- •2.4. Расчёт влажностного режима конструкции по годовому балансу влаги
- •Проверка условия непревышения допустимой массовой влажности материала
- •Проверка условия недопустимости накопления влаги в конструкции за годовой период эксплуатации
- •2.5. Нормативный расчёт на паропроницаемость Проверка условия недопустимости накопления влаги в конструкции за годовой период эксплуатации
- •Проверка условия непревышения допустимой массовой влажности материала
- •2.6. Определение необходимой толщины пароизоляции
- •2.7. Определение затухания и запаздывания колебаний температуры на внутренней поверхности стены Определение затухания температурных колебаний
- •Определение запаздывания температурных колебаний
- •3. Исследование температурно-влажностного режима стены, утеплённой изнутри
- •3.1. Состав конструкции и теплотехнические характеристики применяемых материалов
- •Состав конструкции и теплотехнические характеристики применяемых материалов
- •Теплотехнические характеристики слоёв конструкции
- •3.2. Определение значений температур и давления насыщенного пара по толщине конструкции
- •Распределение температуры и максимальной упругости водяного пара по сечению конструкции
- •3.3. Проверка возможности конденсации влаги внутри конструкции
- •Оценка возможности конденсации влаги внутри конструкции
- •3.4. Расчёт влажностного режима конструкции по годовому балансу влаги
- •Проверка условия непревышения допустимой массовой влажности материала
- •Проверка условия недопустимости накопления влаги в конструкции за годовой период эксплуатации
- •3.5. Нормативный расчёт на паропроницаемость Проверка условия недопустимости накопления влаги в конструкции за годовой период эксплуатации
- •Проверка условия непревышения допустимой массовой влажности материала
- •3.6. Определение необходимой толщины пароизоляции
- •3.7. Определение затухания и запаздывания колебаний температуры на внутренней поверхности стены Определение затухания температурных колебаний
- •Определение запаздывания температурных колебаний
- •4. Исследование температурно-влажностного режима стены с воздушной прослойкой
- •4.1. Состав конструкции и теплотехнические характеристики применяемых материалов
- •Состав конструкции и теплотехнические характеристики применяемых материалов
- •Теплотехнические характеристики слоёв конструкции
- •4.2. Определение значений температур и давления насыщенного пара по толщине конструкции
- •Распределение температуры и максимальной упругости водяного пара по сечению конструкции
- •4.3. Проверка возможности конденсации влаги внутри конструкции
- •Оценка возможности конденсации влаги внутри конструкции с учётом паропроницаемости швов экрана
- •Оценка возможности конденсации влаги внутри конструкции без учёта паропроницаемости швов экрана
- •4.4. Расчёт влажностного режима конструкции по годовому балансу влаги
- •Проверка условия непревышения допустимой массовой влажности материала
- •Проверка условия недопустимости накопления влаги в конструкции за годовой период эксплуатации
- •4.5. Нормативный расчёт на паропроницаемость Проверка условия недопустимости накопления влаги в конструкции за годовой период эксплуатации
- •Проверка условия непревышения допустимой массовой влажности материала
- •4.6. Определение теплового и влажностного режима вентилируемой воздушной прослойки
- •Определение скорости движения и температуры воздуха в прослойке
- •Уточнение средней температуры воздух в вентилируемой прослойке
- •Проверка возможности конденсации влаги на внутренней стороне экрана
- •Распределение температуры и влажности по длине прослойки
- •4.7. Определение затухания и запаздывания колебаний температуры на внутренней поверхности стены Определение затухания температурных колебаний
- •Определение запаздывания температурных колебаний
- •Заключение
- •Глоссарий
- •Список литературы
- •Приложение 1. Справочные данные Определение значений температур по толщине ограждающей конструкции (к рис. 2.2)
- •Проверка возможности конденсации влаги внутри конструкции (к рис. 2.3)
- •Определение необходимой толщины пароизоляции (к п. 2.6)
- •Определение коэффициентов теплоусвоения (к п. 2.7)
- •Приложение 2. Теплотехнические характеристики некоторых фасадных систем
4.5. Нормативный расчёт на паропроницаемость Проверка условия недопустимости накопления влаги в конструкции за годовой период эксплуатации
Среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха за годовой период: eext = 7,7 гПа = 770 Па (из табл. 1.1).
Парциальное давление насыщенного водяного пара в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации, определяемое по формуле
E = (Ek1×z1 + Ek2×z2 + Ek3×z3+ Ek4×z4)/12 = (7262 + 3363 + 6722 + 16995)/12 = 1025 Па.
Нормируемое сопротивление паропроницанию из условия недопустимости накопления влаги в ограждающей конструкции за годовой период эксплуатации:
м2×чПа/мг.
Сопротивление паропроницанию ограждающей конструкции в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации Rvp,int больше нормируемого сопротивления : Rvp,int = 2,76 м2×чПа/мг > = 1,28 м2×чПа/мг;
Вывод: требование СНиП [2] по недопустимости накопления влаги в ограждающей конструкции за годовой период эксплуатации выполнено. Возможность высыхания влаги подтверждают и предыдущие расчёты.
Проверка условия непревышения допустимой массовой влажности материала
Проверку не проводим, так как предыдущие расчёты показали, что она не выполнится. Для ограничения накопления влаги в прослойке предусматриваем вентиляцию её наружным воздухом.
4.6. Определение теплового и влажностного режима вентилируемой воздушной прослойки
Расчёт проводим для условий зимнего периода.
Определение скорости движения и температуры воздуха в прослойке
Чем длиннее (выше) прослойка, тем больше скорость движения воздуха и его расход, а, следовательно, и эффективность выноса влаги. С другой стороны, чем длиннее (выше) прослойка, тем больше вероятность недопустимого влагонакопления в утеплителе и на экране.
Расстояние между входными и выходными вентиляционными отверстиями (высоту прослойки) принимаем равным Н = 12 м.
Среднюю температуру воздуха в прослойке t0 предварительно принимаем как
t0 = 0,8text = 0,8(-8,9) = -7,12 °С.
Скорость движения воздуха в прослойке при расположении приточных и вытяжных отверстий на одной стороне здания:
м/с.
где – сумма местных аэродинамических сопротивлений течению воздуха на входе, на поворотах и на выходе из прослойки; в зависимости от конструктивного решения фасадной системы = 3…7; принимаем = 6.
Площадь сечения прослойки условной шириной b = 1 м и принятой (в табл. 4.1) толщиной = 0,05 м: F = b = 0,05 м2.
Эквивалентный диаметр воздушной прослойки:
.
Плотность воздуха в прослойке
.
Количество (расход) воздуха, проходящего через прослойку:
.
Коэффициент теплоотдачи поверхности воздушной прослойки a0 предварительно принимаем по п. 9.1.2 СП [3]: a0 = 10,8 Вт/(м2×°С).
Сопротивление теплопередаче и коэффициент теплопередачи внутренней части стены:
(м2×°С)/Вт,
Kint = 1/R0,int = 1/2,85 = 0,351 Вт/(м2×°С).
Сопротивление теплопередаче и коэффициент теплопередачи наружной части стены:
(м2×°С)/Вт,
Kext = 1/R0,ext = 1/0,14 = 7,198 Вт/(м2×°С).
Коэффициенты
0,35120 + 7,198(-8,9) = -57,03 Вт/м2,
0,351 + 7,198 = 7,549 Вт/(м2×°С).
Уточняем среднюю температуру воздуха в прослойке:
°С,
где с – удельная теплоёмкость воздуха, с = 1000 Дж/(кг×°С).
Средняя температура воздуха в прослойке отличается от принятой ранее более чем на 5%, поэтому уточняем расчётные параметры.
Скорость движения воздуха в прослойке:
м/с.
Плотность воздуха в прослойке
.
Количество (расход) воздуха, проходящего через прослойку:
.
Уточняем коэффициент теплоотдачи поверхности воздушной прослойки:
Вт/(м2×°С).
Сопротивление теплопередаче и коэффициент теплопередачи внутренней части стены:
(м2×°С)/Вт,
Kint = 1/R0,int = 1/3,06 = 0,327 Вт/(м2×°С).
Сопротивление теплопередаче и коэффициент теплопередачи наружной части стены:
(м2×°С)/Вт,
Kext = 1/R0,ext = 1/0,35 = 2,826 Вт/(м2×°С).
Коэффициенты
0,32720 + 2,826(-8,9) = -18,62 Вт/м2,
0,327 + 2,826 = 3,153 Вт/(м2×°С).
Уточняем среднюю температуру воздуха в прослойке:
°С
Уточняем ещё несколько раз среднюю температуру воздуха в прослойке, пока значения на соседних итерациях не будут отличаться более, чем на 5% (табл. 4.6).
Таблица 4.6