- •Учебное пособие «Теплофизика ограждающих конструкций архитектурных объектов»
- •Оглавление
- •Глава 1
- •Глава 2
- •Глава 3
- •Глава 4
- •Глава 5
- •Глава 6
- •Введение
- •Глава 1 тепловой микроклимат помещений
- •Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в обслуживаемой зоне общественных зданий
- •Глава 2 теплоперенос. Основные характеристики и законы
- •2.1. Виды теплообмена
- •2.2. Теплопроводность
- •2.3. Коэффициент теплопроводности
- •2.4. Теплопроводность плоской стенки
- •2.5. Теплообмен у поверхности ограждения
- •Глава 3 стационарная теплопередача через ограждающие конструкции
- •3.1. Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций
- •3.2. Распределение температур в ограждающей конструкции
- •3.3. Приведенное сопротивление теплопередаче неоднородных ограждающих конструкций
- •3.4. Требуемое сопротивление теплопередаче
- •3.5. Ограждения с воздушными прослойками
- •3.6. Санитарно-гигиенический показатель тепловой защиты зданий
- •3.7. Светопрозрачные ограждающие конструкции
- •Глава 4 основы нестационарной теплопередачи через ограждения. Теплоустойчивость ограждающих конструкций (в теплый период года)
- •Глава 5. Влажностное состояние ограждающих конструкций
- •5.1. Причины увлажнения ограждающих конструкций
- •5.2. Основные параметры влажностного состояния воздуха
- •5.3. Конденсация влаги на поверхности ограждения
- •5.4. Паропроницаемость материалов и ограждающих конструкций
- •5.5. Сорбционное увлажнение материалов.
- •5.7. Пароизоляция
- •Глава 6 Воздухопроницаемость ограждающих конструкций
- •Обозначения
- •Список литературы
5.5. Сорбционное увлажнение материалов.
Влага, поглощаемая пористым материалом из окружающего его воздуха, называется сорбционной.
Если высушенный образец пористого материала поместить в воздушную среду с определенной температурой и относительной влажностью, то с течением времени образец поглотит некоторое количество влаги. При дальнейшем пребывании материала в воздухе с постоянной температурой и влажностью количество поглощаемой влаги останется неизменным. Если изменить температуру или влажность окружающего воздуха, постепенно приходит в соответствие с этими изменениями и количество влаги, содержащиеся в материале.
Процесс поглощения влаги из окружающего воздуха называется сорбцией. Сорбционное увлажнение происходит за счет сил молекулярного взаимодействия между поверхностью материала и молекулами водяных паров, которые обволакивают поверхность его пор и капилляров.
Влагосодержание материала определяется величиной относительной массовой влажности и выражается в процентах.
Относительная массовая влажность материала w - есть процентное отношение массы влаги, содержащегося в образце материала, к массе того же образца в сухом состоянии:
w = Ƥ ∕ Ƥс · 100% (5.7)
где Ƥс – масса сухого материала;
Ƥ – количество влаги, содержащееся в материале, определяется по разности в массе увлажненного и сухого материала.
Особенности поглощения сорбционной влаги материалами выражается графически в виде так называемых изотерм сорбции, которые показывают зависимость массовой влажности материала от относительной влажности воздуха при постоянной температуре (рис. 5.7). Форма кривой изотермы сорбции зависит от природы и структуры материала.
Изотерма 1 соответствует мелкопористым материалам, хорошо смачиваемым влагой (древесина, фибролит, ячеистые бетоны
и др.). Выпуклая часть изотермы указывает на появление внутри материала адсорбированной влаги, состоящей из одного слоя молекул водяного пара, прочно связанных с твердой поверхностью пор и капилляров силами молекулярного притяжения (мономолекулярная адсорбция). Средняя часть изотермы, близкая к прямой линии, соответствует появлению пленки адсорбированной влаги, состоящей из многих слоев молекул (полимолекулярная адсорбция). При дальнейшем повышении влажности воздуха пленки влаги утолщаются и
заполняют тонкие капилляры. Этот этап сорбционного увлажнения называется капиллярной конденсацией и соответствует вогнутой части изотермы в области высокой относительной влажности воздуха.
Процесс капиллярной конденсации имеет место в хорошо смачиваемых материалах, внутри которых имеются мелкие поры и тонкие капилляры с радиусом, равным или меньшим
10-5 см. При этом, чем тоньше капилляры и чем большей смачиваемостью обладает их поверхность, тем меньше относительная влажность воздуха, при которой возникает капиллярная конденсация. Так, для мелкопористого гипса капиллярная конденсация начинается при 70–75% относительной влажности воздуха, а для хорошо обожженного кирпича – при 80 – 85%.
Полное сорбционное насыщение материала при неизменной температуре достигается при максимальной относительной влажности воздуха; ему соответствует предельное значение массовой влажности материала w100. Для таких пористо-капиллярных материалов, как древесина, фибролит предельное значение массовой влажности w100 равно 30 – 35%.
Для крупнопористых материалов, плохо смачиваемых влагой, (битумы, минераловатные плиты и др.) характерны изотермы с прямолинейными, близкими к горизонтальным участкам - изотерма 3. Процесс капиллярной конденсации в таких материалах практически отсутствует. Верхний предел сорбционного увлажнения соответствует предельной массовой влажности w100 = 0,2 – 2,0%.
Промежуточное положение занимают ограниченно смачиваемые материалы (обожженный кирпич, пеностекло
и др.) – изотерма 2. Такой же характер изотерм свойственен очень плотным, хотя и более смачиваемым материалам (известняки, силикатный кирпич и др.). Верхний предел сорбционного насыщения для таких материалов составляет примерно от 0,5 до 5,0%.
5.6. Расчет влажностного режима ограждающих конструкций.
Для обеспечения предусмотренных нормами теплозащитных и санитарно-гигиенических параметров ограждающих конструкций необходимо путем расчета установить возможные изменения их влажностного состояния при эксплуатации зданий и предусмотреть мероприятия по предупреждению увлажнения ограждений выше допустимого предела.
Согласно СНиП 23-02 рекомендуется осуществлять проверку влажностного режима ограждающих конструкций исходя из двух условий:
1) недопустимости накопления влаги в ограждении за годовой период эксплуатации;
2) ограничения накопления влаги в ограждающей конструкции за период влагонакопления.
На практике, для проведения такой проверки следует определить сопротивление паропроницанию внутренней части ограждающей конструкции (от внутренней поверхности до плоскости конденсации) - R ivp . Эта величина определяет поток водяных паров, подходящих к плоскости конденсации: чем больше R ivp , тем меньше поток.
В соответствии с требованиями СНиП 23-02 это сопротивление паропроницанию должно быть не меньше нормативных значений, определяемых двумя условиями, приведенными выше.
Получим выражения
для требуемых значений сопротивления
паропроницанию
и
.
1. Расчет влажностного состояния из условия недопустимости накопления влаги в ограждении за годовой период эксплуатации.
Рассмотрим ограждающую конструкцию с расположением утепляющего слоя с внутренней стороны (рис.5.8). Плоскость вероятной конденсации находится на границе утеплителя и плотного наружного слоя ограждения. Пусть eint и eext - парциальные давления водяного пара внутреннего и наружного воздуха, а Е – парциальное давление водяного пара в плоскости вероятной конденсации, среднее за годовой период.
Предполагаем процесс диффузии водяных паров через ограждающую конструкцию стационарным. Тогда поток водяных паров, перемещающихся от внутренней поверхности ограждения к плоскости вероятной конденсации будет равен:
Рi = (eint - Е) / R ivp , (5.8)
где R ivp - сопротивление паропроницанию части ограждающей конструкции, расположенной между внутренней поверхностью и плоскостью вероятной конденсации.
Поток водяных паров, перемещающихся от плоскости вероятной конденсации наружу равен:
Ре
= (e
ext
- Е) /
(5.9)
где - сопротивление паропроницанию части ограждающей конструкции, расположенной между плоскостью вероятной конденсации и наружной поверхностью ограждения.
Чтобы в течение годового периода не происходило систематического накопления влаги в ограждающей конструкции, необходимо выполнение условия:
Рi = Ре
Приравнивая правые части уравнений (5.8) и (5.9), находим требуемое сопротивление паропроницанию части ограждающей конструкции, расположенной между внутренней поверхностью и плоскостью вероятной конденсации
,
(5.10)
- нормируемое сопротивление паропроницанию, м2·ч·Па/мг (из условия недопустимости накопления влаги в ограждающей конструкции за годовой период эксплуатации).
Давление насыщенного водяного пара в плоскости вероятной конденсации среднее за годовой период эксплуатации Е определяется по формуле:
,
(5.11)
где Е1, Е2, Е3 - парциальное давление насыщенного водяного пара, Па, принимаемое по температуре в плоскости возможной конденсации, устанавливаемой при средней температуре наружного воздуха соответственно зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов; определяются по средним температурам соответствующих периодов года;
z1, z2, z3 — продолжительность в месяцах зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов года; определяются по таблице 3* СНиП 23-01 с учетом следующих условий:
а) к зимнему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха ниже минус 5 °С;
б) к весенне-осеннему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха от минус 5 до плюс 5 °С;
в) к летнему периоду относятся месяцы со средними температурами воздуха выше плюс 5 °С.
Продолжительность периодов z1, z2, z3 и их средняя температура определяются по таблице 3* СНиП 23-01, а значения температур в плоскости возможной конденсации tк, соответствующие этим периодам, по формуле:
tк = tint - ( tint - ti ) · (1/int + ∑R) / Ro , (5.12) где tint - расчетная температура внутреннего воздуха °С;
ti - расчетная температура наружного воздуха i-го периода, °С, принимаемая равной средней температуре соответствующего периода;
int - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения, Вт/м2 · °С;
R — термическое сопротивление слоя ограждения в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации.
Ro — сопротивление теплопередаче ограждения, м2·°С/Вт.
Итак, расчетное сопротивление паропроницанию R ivp должно быть не менее нормируемого сопротивления паропроницанию :
R ivp ≥ (5.13)
2. Расчет влажностного режима из условия ограничения влаги в ограждающей конструкции за период влагонакопления.
Допустимым верхним пределом влагосодержания конструкции является полное сорбционное насыщение материала.
Количество влаги, которое может поглотить 1м2 материала до своего полного сорбционного увлажнения, мг/м2, может быть выражено из (5.7):
∆Ƥ = ∆w · Ƥc / 100%,
где ∆w – предельно допустимое приращение относительной массовой влажности в материале, %;
Ƥc - масса 1м2 сухого материала, мг/м2, определяется по формуле:
Ƥc = w · w · 106 , (5.14)
где w - плотность материала увлажняемого слоя, кг/м3, принимаемая равной 0;
w- толщина увлажняемого слоя ограждающей конструкции, м,
принимаемая равной 2/3 толщины однородной (однослойной) стены или толщине теплоизоляционного слоя (утеплителя) многослойной ограждающей конструкции;
106 - коэффициент перевода из кг в мг.
Используя выражения (5.7) и (5.14) представим ∆Ƥ, в виде:
∆Ƥ = 104 · w · w · ∆w, (5.15)
Степень увлажнения материала внутри ограждающей конструкции, достигаемая в течение периода влагонакопления, зависит от количества водяных паров, проникающих путем диффузии в опасную зону конструкции и определяется как разность между потоком, поступающим в ограждение Рi и удаляющимся от него Ре и будет равно ∆Ƥ:
(Рi - Ре ) · zо · 24 = ∆Ƥ, (5.16)
где zо - продолжительность периода влагонакопления, принимаемая равной периоду с отрицательными среднесуточными температурами наружного воздуха, сутки;
24 - количество часов в сутках.
Поток водяных паров, мг/м2·ч, направленный от внутренней поверхности ограждения к плоскости вероятной конденсации с использованием выражения (5.5) будет иметь вид:
Рi = (eint - Ео) / R ivp , (5.17)
а поток водяных паров, перемещающихся от плоскости вероятной конденсации наружу, будет равен:
Ре
= ( Ео
-
) /
,
(5.18)
где Ео – парциальное давление насыщенного водяного пара в плоскости возможной конденсации, определяемое при средней температуре наружного воздуха за период месяцев с отрицательными среднемесячными температурами;
- среднее значение парциального давления водяного пара наружного воздуха за период с отрицательными среднемесячными температурами, определяемыми согласно СНиП 23-101.
Используя выражения (5.15) – (5.18), получаем требуемое сопротивление паропроницанию части ограждающей конструкции, расположенной между внутренней поверхностью и плоскостью вероятной конденсации:
,
(5.19)
где - нормируемое сопротивление паропроницанию, м2·ч·Па/мг (из условия ограничения влаги в ограждающей конструкции за период с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха);
- коэффициент, определяемый по формуле:
,
(5.20)
wav - предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в материале увлажняемого слоя, %, за период влагонакопления z0, принимаемое по таблице 5.2.
Итак, расчетное сопротивление паропроницанию ограждающей конструкции R ivp должно быть не менее нормируемого сопротивления паропроницанию :
R ivp ≥ (5.21)
Таблица 5.2
Предельно допустимые значения коэффициента wav
Материал ограждающей конструкции |
Предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в материале wav, % |
1. Кладка из глиняного кирпича и керамических блоков |
1,5 |
2. Кладка из силикатного кирпича |
2,0 |
3. Легкие бетоны на пористых заполнителях (керамзитобетон, шугизитобетон, перлитобетон, шлакопемзобетон) |
5 |
4. Ячеистые бетоны (газобетон, пенобетон, газосиликат и др.) |
6 |
5. Пеногазостекло |
1,5 |
6. Фибролит и арболит цементные |
7,5 |
7. Минераловатные плиты и маты |
3 |
8. Пенополистирол и пенополиуретан |
25 |
9. Фенольно-резольный пенопласт |
50 |
10. Теплоизоляционные засыпки из керамзита, шунгизита, шлака |
3 |
11. Тяжелый бетон, цементно-песчаный раствор |
2 |
Вывод: расчетное сопротивление паропроницанию ограждающей конструкции Rivp должно быть не менее наибольшего из нормируемых сопротивлений паропроницанию , , т. е. должны выполняться условия (5.13) и (5.21).
Если одно из условий или оба условия не выполняются, то ограждающая конструкция нуждается в применении дополнительного слоя пароизоляции.
Пример 5.4
Рассчитать сопротивление паропроницанию наружной многослойной стены из железобетона, утеплителя и кирпичной облицовки жилого здания в городе Волгограде. Проверить соответствие сопротивления паропроницанию стены требованиям СНиП 23-02, рассчитать распределение парциального давления водяного пара по толщине стены и оценить возможность образования конденсата в толще стены.
Исходные данные
Расчетная температура tint, °C, и относительная влажность внутреннего воздуха int, %: для жилых помещений tint = 20 °С; int = 55 % (Глава 1).
Расчетная зимняя температура text, °C, и относительная влажность наружного воздуха ext, %, определяются следующим образом: text и ext принимаются соответственно равными средней месячной температуре и средней относительной влажности наиболее холодного месяца. Для Волгограда наиболее холодный месяц январь и согласно СНиП 23-01
text = -7,6 °С, ext = 85%.
Влажностный режим жилых помещений — нормальный; зона влажности для Волгограда — сухая, тогда условия эксплуатации ограждающих конструкций определяют по параметру А (согласно табл.2.1). Расчетные теплотехнические показатели материалов приняты по параметру А приложения Б.
Наружная многослойная стена жилого дома состоит из следующих слоев, считая от внутренней поверхности:
1 — штукатурка из цементно-песчаного раствора толщиной 10 мм, плотностью 0 = 1800 кг/м3 - расчетные коэффициенты теплопроводности А = 0,76 Вт/(м·°С), паропроницаемости
= 0,09 мг/(м·ч·Па);
2 — железобетон толщиной 100 мм, плотностью
0 = 2500 кг/м3 - А = 1,92 Вт/(м·°С), = 0,03 мг/(м·ч·Па);
3 — утеплитель пенополистирол толщиной 100 мм, плотностью 0 = 100 кг/м3 - А = 0,041 Вт/(м·°С), = 0,05 мг/(м·ч·Па);
4 — кирпичная облицовка из сплошного глиняного обыкновенного кирпича толщиной 120 мм, 0 = 1800 кг/м3 –
А = 0,7 Вт/(м·°С), = 0,11 мг/(м·ч·Па);
5 — штукатурка из поризованного гипсоперлитового раствора толщиной 8 мм, 0 = 500 кг/м3 - А = 0,15 Вт/(м·°С),
= 0,43 мг/(м·ч·Па).
Решение:
1.Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции определяем по формуле (3.6):
Ro = 1/8,7 + 0,01/0,76 + 0,1/1,92 + 0,1/0,041 + 0,12/0,7 + +0,008/0,15 + 1/23 = 2,886 (м2·°С)/Вт.
2. Согласно СНиП 23-02 сопротивление паропроницанию части наружной стены от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации (наружной поверхности слоя утеплителя) составит:
R ivp = 0,01/0,09+0,1/0,03+0,1/0,05=5,44 м2·ч·Па/мг
3. Сопротивление паропроницанию Rivp, м2·ч·Па/мг, ограждающей конструкции (в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации) должно быть не менее нормируемых сопротивлений паропроницанию, определяемых по формулам (5.10) и (5.19), приведенных ниже для удобства изложения:
1.
;
2. ,
где eint — парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха, Па, при расчетной температуре и относительной влажности этого воздуха, определяемое из формулы 5.1:
eint = (int / 100) · Eint,
где Еint - парциальное давление насыщенного водяного пара, Па, при температуре tint, принимается по приложению Г:
при tint = 20 °С - Еint = 2338 Па.
Тогда при int = 55 % парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха еint равно:
еint = (55 / 100)·2338 = 1286 Па;
Е - парциальное давление водяного пара, Па, в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации, определяется по формуле (5.11).
4. Определим значения температур в плоскости возможной конденсации tк, соответствующие этим периодам,
по формуле (5.12):
tк = tint - ( tint - ti ) · (1/int + ∑R) / Ro ,
где ti - расчетная температура наружного воздуха i-го периода, °С, принимаемается равной средней температуре соответствующего периода;
1/int - сопротивление теплопередаче внутренней поверхности ограждения, равно: 1/int = 1/8,7 = 0,115 м2·°С/Вт;
5. Определим термическое сопротивление слоя ограждения в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации:
R = 0,01 / 0,76 + 0,1 / 1,92 + 0,1 / 0,041 = 2,504 (м2·°С)/Вт.
6. Установим для периодов их продолжительность zi, сут, среднюю температуру ti, °С, согласно СНиП 23-01 и рассчитаем соответствующую температуру в плоскости возможной конденсации tк°С, по формуле (5.12) для климатических условий г. Волгограда:
зима (январь, февраль):
z1 = 2 мес;
t1 = [(-7,6) + (-7,0)] / 2= - 7,3 °С;
tк1 = 20 - (20 - (- 7,3)) · (0,115 + 2,504) / 2,886 = - 4,8 °С;
весна — осень (март, ноябрь, декабрь):
z2 = 3 мес;
t2 = [(-1,0) + (-0,6) + (-4,2)] / 3 = - 1,93 °С;
tк2 = 20 - (20 - (-1,93)) · (0,115 + 2,504) / 2,886 = 0,1 °С;
лето (апрель — октябрь):
z3 = 7 мес;
t3 = (10 + 16,7 + 21,3 + 23,6+ 22,1+16,0+8,0) / 7 = 16,81 °С;
tк3 = 20 - (20 - 16,81) · (0,115 + 2,504) / 2,886 = 17,1 °С.
7. По температурам (tк1, tк2, tк3) для соответствующих периодов определяем по приложению Г парциальные давления (Е1, Е2, Е3) водяного пара: Е1 = 408 Па, Е2 = 615 Па,
Е3 = 1949 Па и по формуле (5.11) определим парциальное давление водяного пара Е, Па, в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации ограждающей конструкции для соответствующих продолжительностей периодов z1, z2, z3:
Е = (408·2 + 615·3 + 1949·7) / 12 = 1359 Па.
8. Определим сопротивление паропроницанию , м2·ч·Па/мг, части ограждающей конструкции, расположенной между наружной поверхностью и плоскостью возможной конденсации, (5.3):
= 0,008 / 0,43 + 0,12 / 0,11 = 1,11 м2·ч·Па/мг.
9. Среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха eext, Па, за годовой период определяют по СНиП 23-01, как среднее из среднемесячных давлений водяного пара:
eext = (300 + 330 + 480 + 710 + 990 + 1280 + 1400 + 1280 + 1020 + 740 + 600 + 440) / 12 = 797,5 Па.
10. Определяем нормируемое сопротивление паропроницанию из условия недопустимости накопления влаги за годовой период эксплуатации (5.10):
= (1286 - 1359) ·1,11 / (1359
– 797,5) = - 0,14 м2·ч·Па/мг.
Вывод:
При сравнении полученного значения Rivp с нормируемым сопротивлением паропроницанию устанавливаем, что
условие (5.13) Rivp > (5,44 > - 0,14) выполняется. Следовательно, ограждающая конструкция удовлетворяет требованиям СНиП 23-02 в отношении сопротивления паропроницанию.
11. Для расчета
нормируемого сопротивления паропроницанию
из условия ограничения влаги за период
с отрицательными средними месячными
температурами наружного воздуха
определяют:
продолжительность этого периода - zо = 151 сут.
среднюю температуру этого периода tо ср, °C: tо ср = - 4,08 °С.
12. Температуру t0, °С, в плоскости возможной конденсации для этого периода определяют по формуле (5.12):
tо = 20 - (20 - (- 4,08)) · (0,115 + 2,504) / 2,886 = -1,9 °С.
13. Парциальное давление водяного пара Е0, Па, в плоскости возможной конденсации определяют по таблице Г.2 приложения Г - при tо = -1,9 °С равным Ео = 522 Па.
14. В данной многослойной ограждающей конструкции увлажняемым слоем является утеплитель - пенополистирол плотностью w = 100 кг/м3 при толщине δw=0,1м.
По таблице 5.2. определяем предельно допустимое приращение расчетного относительного массового отношения влаги в этом материале - wav = 25 %.
15. Среднее
парциальное давление водяного пара
наружного воздуха периода месяцев с
отрицательными средними месячными
температурами равно:
= 430 Па.
16. Коэффициент определяется по формуле (5.15):
= 0,0024 (522 – 430) ·151 / 1,11 = 30,04
17. Определим по формуле (5,19);
= 0,0024 · 151 (1286 – 522) / (100·0,1·25 + 30,04) =
=0,99 м2·ч·Па/мг.
Вывод:
При сравнении полученного значения Rivp с нормируемым сопротивлением паропроницанию устанавливаем, что условие (5.21) Rivp > (5,44 > 0,99) выполняется. Следовательно, ограждающая конструкция удовлетворяет требованиям
СНиП 23-02.
Расчет распределения парциального давления водяного пара по толщине стены и определение возможности образования конденсата в толще стены
1. Для проверки конструкции на наличие зоны конденсации внутри стены определяем сопротивление паропроницанию стены Rvp по формуле (5.3):
Rvp = 0,01 / 0,09 + 0,1 / 0,03 + 0,1 / 0,05 + 0,12 / 0,11 +
+ 0,008 / 0,43 = 6,55 м2·ч·Па/мг.
2. Сопротивление паропроницанию по слоям конструкции равны:
Rvp1 = 0,11 м2·ч·Па/мг;
Rvp2 = 3,33 м2·ч·Па/мг;
Rvp3 = 2,0 м2·ч·Па/мг;
Rvp4 = 1,09 м2·ч·Па/мг;
Rvp5 = 0,02 м2·ч·Па/мг.
Проверим возможность конденсации в январе месяце согласно исходным данным: text = -7,6 °С; ext = 85%:
3. Определяем парциальное давление водяного пара снаружи стены по формуле (5.1):
eext = (85/ 100) 321 = 273 Па.
4. Определяем температуры на границах слоев по формуле (5.12), нумеруя от внутренней поверхности к наружной, и по этим температурам определяем максимальное парциальное давление водяного пара Еi по Приложению Г:
t1 = 20 - (20 + 7,6) (0,115) / 2,886 = 18,9 °С;
Е1 =2182 Па;
t2 = 20 - (20 + 7,6) (0,115 + 0,013) / 2,886 = 18,8 °С;
Е2 = 2169 Па;
t3 = 20 - (20 + 7,6) (0,115 + 0,065) / 2,883 = 18,3 °С;
Е3 = 2102 Па;
t4 =20 - (20 + 7,6) (0,115 + 2,504) / 2,886 = -5,1 °С;
Е4 = 398,5 Па;
t5 = 20 - (20 + 7,6) (0,115 + 2,675) / 2,886 = -6,7 °С;
Е5 = 347,5 Па;
t6 = 20 - (20 + 7,6) (0,115 + 2,728) / 2,886 = -7,2 °С;
Е6 = 332 Па.
5. Рассчитаем действительные парциальные давления ei водяного пара на границах слоев по формуле (5.6). В результате расчета получим следующие значения:
е1= 1286 Па,
е2 = 1286- (1286-273) 0,111/6,55=1269 Па,
е3 = 1286- (1286-273) 3,444/6,55= 753 Па,
е4 = 1286- (1286-273) 5.444/6,55= 444 Па,
е5 = 1286- (1286-273) 6,535/6,55= 275 Па,
е6 = 1286- (1286-273) 6,554/6,55 = 273 Па.
Вывод: При сравнении величин максимального парциального давления Ei водяного пара и величин действительного парциального давления ei водяного пара на соответствующих границах слоев видим, что плоскость вероятной конденсации находится на границе утеплителя и плотного наружного слоя ограждения.
Для наглядности расчета построим график распределения максимального парциального давления Ei водяного пара и график изменения действительного парциального давления еi водяного пара по толще стены в масштабе сопротивлений паропроницанию его слоев. Эти графики пересекаются, что говорит о возможности образования конденсата в ограждении в зимний период года (рис.5.9).
Но условия (5.13) и (5.21) выполняются, т.е. в течение года влаги испарится больше, чем накопилось и относительная массовая влажность увлажняемого материала к концу периода влагонакопления не будет превышать допустимое значение, следовательно, ограждающая конструкция удовлетворяет строительным нормам СНиП 23-02.
