6. Влажностное состояние ограждающих конструкций

Влажностное состояние конструкций влияет на их теплозащитные свойства, поскольку теплопроводность увлажненных материалов больше, а сопротивление конструкции теплопередаче меньше. Увлажненная конструкция быстро разрушается от мороза, коррозии, биологических процессов. Особенно важно не допустить переувлажнения ограждающей конструкции в зданиях и помещениях с высокой влажностью внутреннего воздуха.

В атмосферном воздухе всегда содержится некоторое количество водяного пара. Количество влаги в граммах, содержащееся в 1 м³ воздуха, называется абсолютной влажностью f, г/м³. Однако для расчетов пользуются не абсолютной влажностью, а величиной парциального давления водяного пара e, выражаемого в мм рт. ст. или Па. Парциальное давление возрастает по мере увеличения количества пара в воздухе.

Предельное значение парциального давления Е, мм рт. ст. или Па, соответствует полному насыщению воздуха водяным паром. Значения Е для воздуха с различной температурой указаны в табл. 9.

Степень насыщения воздуха водяным паром определяет его относительная влажность ц – процентное отношение парциального давления водяного пара е в рассматриваемой воздушной среде к максимальному значению парциального давления Е, соответствующему температуре этой среды:

(6)

При охлаждении воздуха относительная влажность будет увеличиваться из-за уменьшения Е. При некоторой температуре максимальное значение парциального давления Е окажется равным фактическому парциальному давлению е, и относительная влажность будет равна 100% (наступает полное насыщение воздуха водяным паром).

При дальнейшем понижении температуры излишнее количество влаги будет конденсироваться. Температура, при которой наступает полное насыщение воздуха водяным паром, называется температурой точки росы t_d. Для предохранения от конденсации водяных паров на внутренней поверхности ограждений температура внутренней поверхности ограждающей конструкции должна быть выше температуры точки росы внутреннего воздуха:

ф_int > t_d (7)

Температуру внутренней поверхности наружных ограждений ф_int, ^оС, определяют по формуле

, (8)

где	n, tint, text, бint		– то же, что в формуле (5а);
	Rо	– то же, что в формуле (4).

Температуру точки росы внутреннего воздуха находят по табл. 9 при расчетной температуре t_int и относительной влажности ц_в внутреннего воздуха исходя из фактического парциального давления водяного пара е_в во внутреннем воздухе:

е_в = 0,01·Е_в·ц_в, (9)

где Е_в – парциальное давление, мм рт. ст. или Па, при полном насыщении воздуха водяным паром (по табл. 9) в зависимости от t_int.

Расчетная температура t_int и относительная влажность ц_в внутреннего воздуха принимаются: для гражданских зданий – по прил. 2, для производственных зданий – по [8, табл. 1.23].

Таблица 9

Значения максимального парциального давления водяного пара, мм рт. Ст., для различных температур (при атмосферном давлении 755 мм)

Для температур от 0 до -40 ^оС (надо льдом)

єC	E, мм	єC	E, мм	єC	E, мм	єC	E, мм
0	4,58	-	-	-	-	-	-
-1	4,22	-11	1,78	-21	0,7	-31	0,25
-2	3,88	-12	1,63	-22	0,64	-32	0,23
-3	3,57	-13	1,49	-23	0,58	-33	0,205
-4	3,28	-14	1,36	-24	0,52	-34	0,185
-5	3,01	-15	1,24	-25	0,47	-35	0,17
-6	2,76	-16	1,13	-26	0,42	-36	0,15
-7	2,53	-17	1,03	-27	0,38	-37	0,13
-8	2,32	-18	0,94	-28	0,34	-38	0,12
-9	2,13	-19	0,85	-28	0,31	-39	0,105
-10	1,95	-20	0,77	-30	0,28	-40	0,09

Продолжение табл. 9

Для температур от 0 до +40 ^оС (над водой)

єC	E, мм	єC	E, мм	єC	E, мм	єC	E, мм
0	4,58	-	-	-	-	-	-
1	4,93	11	9,84	21	18,65	31	33,7
2	5,29	12	10,52	22	19,83	32	35,66
3	5,69	13	11,23	23	21,07	33	37,73
4	6,10	14	11,99	24	22,38	34	39,9
5	6,54	15	12,79	25	23,76	35	42,18
6	7,01	16	13,63	26	25,21	36	44,56
7	7,51	17	14,53	27	26,74	37	47,07
8	8,05	18	15,48	28	28,35	38	49,69
9	8,61	19	16,48	28	30,04	39	52,44
10	9,21	20	17,54	30	31,82	40	55,32

7. ПРИМЕР РАСЧЕТА ОГРАЖДАЮЩЕЙ КОНСТРУКЦИИ НА КОНДЕНСАЦИЮ ВЛАГИ

Пример расчета 3

Определить из условий конденсации влаги допустимость применения наружных стен гаража в городе Топки Кемеровской области, рассчитанных в примере 2.

1. Исходные данные

Принимаем исходные данные те же, что в примере расчета 2.

2. Расчет

1. Общее термическое сопротивление ограждающей конструкции рассчитано по формуле (3) в примере 2:

R_о= 1,4 (м²·^оС/Вт ).

2. Температура на внутренней поверхности стены определяется по формуле (8):

_;

_.

3. Допустимость применения данной конструкции по условиям конденсации влаги можно определить двумя способами.

Способ 1

Температуре внутреннего воздуха t_int = +10 ^оС соответствует максимальное парциальное давление водяного пара Е =9,21 мм рт.ст. Температуре на внутренней поверхности стены ф_int = +6,0 ^оС соответствует парциальное давление Е = 7,01 мм рт. ст. (табл. 9).

Предельную относительную влажность внутреннего воздуха, при которой начнется конденсация влаги на внутренней поверхности стены, находим по формуле (6) и сравниваем её с относительной влажностью внутреннего воздуха в помещении:

;

; 76,1% > 60%.

Вывод: Поскольку относительная влажность воздуха в помещении не превышает 60%, на внутренней поверхности наружных стен не происходит конденсации влаги. Принятую в результате расчета конструкцию наружных стен допускается применять в данном здании.

Способ 2

Фактическое парциальное давление водяного пара в воздухе при t_int = +10 ^оС и относительной влажности ц_в = 60% по формуле (9):

е_в=0,01·Е_в·ц_в;

е_в=0,01·7,01·60 = 4,2 (мм рт. ст.)

Определяем по табл. 9 температуру воздуха, которой соответствует данное максимальное парциальное давление. Это и будет температура точки росы внутреннего воздуха, при которой начнется конденсация влаги на внутренней поверхности стены.

t_d = - 1,0 ^оС

6,0 ^оС > - 1,0 ^оС; t_int > t_d

Вывод: Поскольку температура внутренней поверхности стены выше температуры точки росы, на внутренней поверхности стен не происходит конденсация влаги. Принятую в результате расчета конструкцию наружных стен допускается применять в данном здании.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1