3. 2.4 Розрахунок покрівлі

У разі експлуатації другого мансардного поверху у зимових умовах потрібно забезпечити для покрівлі необхідний термічний опір і привести його до нормативного значення, R_покр^норм= 3,3 (м²·К)/Вт. [1]; коефіцієнти тепловіддачі від внутрішнього повітря до покриття α_вн=8,7 Вт/(м² К) і від покриття до зовнішнього повітря α_зн=23 Вт/(м²·К) [1, дод.Е]. На рисунку 2.3.1 показана конструкція даху .

Переріз I-I: без повітряних прошарків

Підшивна дубова полірована дошка впоперек волокон δ₁=0,002 м, λ₁=0,23 Вт/(м К) (м²·К)/Вт

Внутрішня обрешітка δ₂=0,03 м, λ₂=0,18 Вт/(м К) (м²·К)/Вт

Паробар’єр δ₃=0,005 м, λ₃=0,2 Вт/(м К) (м²·К)/Вт

Суцільна опалубка δ₆=0,02 м, λ₆=0,18 Вт/(м К) (м²·К)/Вт

Гідроізоляція δ₇=0,003 м, λ₇=0,17 Вт/(м К) (м²·К)/Вт

Зовнішня обрешітка δ₈=0,03 м, λ₈=0,18 Вт/(м К) (м²·К)/Вт

Рисунок 2.3.1 – Схема утепленого даху: 1 – підшивна дубова полірована дошка впоперек волокон; 2 – внутрішня обрешітка; 3 – паробар’єр; 4 – утеплювач (мінеральна вата); 5 – кроква; 6 – суцільна опалубка; 7 – гідроізоляція (гідроізоляційний толь); 8 – зовнішня обрешітка; 9 –повітряний прошарок; 10 – металочерепиця; 11 – повітряний прошарок.

Переріз II-II: з урахуванням повітряних прошарків:

Термічний опір повітряних прошарків:

(2.32)

Визначимо середній опір теплопередачі огороджувальної конструкції:

. (2.33)

Визначаємо необхідний термічний опір і товщину утеплювача:

. (2.34)

В якості утеплювача візьмемо мінеральну вату з λ_ут=0,044 (Вт/м*К)

. (2.35)

Перераховуємо, беручи :

. (2.36)

. (2.37)

1. 2.5 Обґрунтування нових конструкцій вікон

Через негерметичні вікна та двері досі втрачається до 50% тепла. Щоб запобігти цьому рекомендується декілька способів. Це, у першу чергу, утеплення та герметизація щілин вікон і дверей по периметру. Найкраще це робити поліуретановою піною. В даному проекті вікна з подвійним склінням із поліуретановою пінкою (рис. 2.4).

Рисунок 2.4 – Вікно з вакуумним скло пакетом: 1 – рама; 2 – штапик з гумовим ущільненням; 3 – скло; 4 – стулка; 5 – гумове ущільнення; 6 – фурнітура; 7 – рама; 8- дистанційна рама; 9 – гумове ущільнення.

Для IV-ї температурної зони термічний опір вікон повинен бути не менше

нормативного значення . Виберемо склопакети 4М₁-8-4К, однокамерні, в спарених плетіннях. Заповнення склопакетів повітря 100% . Розрахункове значення термічного опору таких вікон становить .

2. Визначення температурно-вологісного режиму зовнішньої огороджувальної конструкції

3.1 Перевірка можливості утворення конденсату в товщі та на

внутрішній поверхні огороджувальної конструкції.

Із [1] знаходимо середні температури зовнішнього повітря по місяцям та знаходимо парціальні тиски водяної пари. Дані зводимо до табл.2.

Таблиця 2 – Залежність середніх температур зовнішнього повітря та парціальних тисків від місяця року.

Місяць	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Середня температура, С	-0,1	-0,1	3,8	9,4	14,4	20	23,2	22,6	17,9	12,5	6,7	2,3
Парціальний тиск, Па	378	404	591	1001	1588	1937	2182	2037	1507	1016	671	468

За розрахункову температуру зовнішнього повітря приймаємо середню січневу температуру t_з = -0,1С.

Визначимо температуру на поверхнях огородження та на межах шарів огородження:

, (3.1)

де t_x – температура на межах прошарку, С;

R_x – сума термічних опорів від внутрішньої поверхні до аналізованого перетину; – загальний термічний опір зовнішньої огороджувальної конструкції.

Температура на внутрішній поверхні огородження:

. (3.2)

На границі першого та другого шарів:

. (3.3)

На границі другого та третього шарів:

. (3.4)

На границі третього та четвертого шарів:

. (3.5)

На границі четвертого та п’ятого шарів:

. (3.6)

Температура на зовнішній поверхні огородження:

. (3.7)

За [2] визначаємо насичувальні парціальні тиски Е:

Е_вн=2309 Па; Е₁=2294 Па; Е₂=1468 Па; Е_з=700 Па; Е₄=671 Па Е_зов=378 Па

Знаходимо парціальний тиск водяної пари в повітрі приміщення:

. (3.8)

Опір паропроникненню захисної конструкції розраховуємо за формулою(3.1.9):

. (3.9)

Парціальні тиски водяної пари на внутрішній та зовнішній поверхні захисної конструкції приймаємо рівними парціальному тиску водяної пари відповідно у внутрішньому та зовнішньому повітрі, і в перерізах захисної конструкції визначаємо за формулою(3.1.8):

, (3.10)

де R_п.х. – сума опорів паропроникнення від внутрішньої поверхні конструкції до аналізованого перетину.

(Па). (3.11)

(Па). (3.12)

(Па). (3.13)

(Па). (3.14)

Результати розрахунків показані на рис.3.1, де по осі абсцис відкладені товщини шарів, а по осі ординат – температури та парціальні тиски.

Рисунок 3.1 – Результати перевірки на конденсацію водяних парів в площині захисної конструкції.

З рисунка 3.1 видно, що конденсації вологи в товщі огороджувальної конструкції відбуватись не буде. Модернізація стіни по паропроникненню не потрібна.

Перевіримо можливість утворення конденсату на внутрішній поверхні огороджувальної конструкції. Повинна забезпечуватись умова:

, (3.15)

де τ_р – температура точки роси, ºС;

Розраховуємо температуру точки роси:

. (3.16)

, отже умова виконується і конденсації водяної пари не відбудеться.