Оценка результатов расчета влажностного режима.
Расчет влажностного режима по стационарным условиям является простым и может дать достаточно точный ответ на два следующих вопроса:
- будет ли гарантировано ограждение от конденсации влаги? Если по расчету конденсации влаги в ограждении не должно быть, то оно действительно будет гарантировано от конденсации;
- каков будет годовой баланс влаги в ограждении? Делая расчеты влажностного режима ограждения для годового периода помесячно или по четырем периодам года (осень, зима, весна, лето), можно установить годовой баланс влаги в ограждении, т. е. выяснить, происходит ли в ограждении систематическое накопление влаги или влага, конденсированная в зимний период, успевает испариться из ограждения в течение летнего периода. Таким образом, можно установить, будет ли ограждение с течением времени увлажняться или постепенно просыхать.
Все другие вопросы, связанные с влажностным режимом ограждений, должны решаться на основании расчетов по нестационарным условиям диффузии водяного пара.
Расчет влажностного режима при нестационарных условиях диффузии водяного пара.
Изложенный расчет влажностного режима ограждений в стационарных условиях диффузии водяного пара не учитывает изменения влажности материалов в ограждении во времени, а также влияния начальной влажности материалов на влажностный режим ограждения. Проведенные лабораторные исследования и натурные наблюдения, а также практика эксплуатации зданий показали, что действительные условия диффузии водяного пара в наружных ограждениях сильно отличаются от стационарных, для достижения которых требуется весьма продолжительное время.
Распространяя аналогию между теплопроводностью и диффузией и на нестационарные условия, получим для диффузии водяного пара через плоскую стену следующее дифференциальное уравнение, аналогичное дифференциальному уравнению теплопроводности:
где е - упругость водяного пара; ц - коэффициент паропроницаемости материала; ξ -удельная пароемкость материала, т. е. количество водяного пара в г, которое необходимо для повышения упругости водяного пара в 1 кг материала на 1 мм рт. ст. Величина ξ не является постоянной для данного материала, а значительно изменяется с изменением его температуры.
8.5 Меры против конденсации в ограждениях
Основным конструктивным мероприятием для обеспечения ограждения от конденсации в нем влаги является рациональное расположение в ограждении слоев различных материалов.
Для
предупреждения конденсации в толще
ограждения более плотные, теплопроводные
и малопаропроницаемые материалы должны
располагаться у внутренней стороны
ограждения, а к наружной поверхности,
наоборот, пористые, малотеплопроводные
и более паропроницаемые. При таком
расположении слоев в ограждении падение
упругости водяного пара будет наибольшим
в начале ограждения, а падение температуры,
наоборот, в конце ограждения. Это не
только защитит ограждение от конденсации
влаги в нем но и создаст условия,
предохраняющие отсорбционного увлажнения.
В этом случае у внутренней поверхности
будет более высокая температура и,
следовательно, большее значение Е,
причем Е
е.
Такое расположение слоев, кроме того,
повышает теплоустойчивость ограждения.
Если по техническим или конструктивным соображениям такое расположение материалов в ограждении невозможно, то для обеспечения его от внутренней конденсации применяют «параизоляционные слои», т. е. слои, состоящие из паронепроницаемых материалов или обладающих очень малой проницаемостью. Из строительных материалов абсолютной паронепроницаемостью обладают только стекло и металлы, применение которых, однако, для этой цели нерационально стекла вследствие его хрупкости, а металла вследствие подверженности коррозии.
Пароизоляционный слой должен располагаться первым в направлении потока водяного пара, т. е. в наружных ограждениях отапливаемых зданий на внутренней поверхности. При таком расположении пароизоляционного слоя водяной пар будет поступать в ограждение с пониженной упругостью (вследствие падения упругости в пароизоляционном слое) и в значительно меньшем количестве, т. е. в этом случае влияние пароизоляционного слоя будет аналогичным понижению влажности внутреннего воздуха, что значительно улучшит влажностный режим ограждения.
Если пароизоляционный слой расположить на наружной поверхности ограждения, то влажностный режим ограждения значительно ухудшится. При этом количество водяного пара Рь поступающего в ограждение, останется тем же, что и без пароизоляционного слоя, а количество пара, уходящего из ограждения, резко сократится вследствие большого сопротивления пароизоляционного слоя, расположенного на наружной поверхности ограждения.
Выработанное практикой уплотнение внутренних переплетов окон на зимнее время основано также на этом. Уплотненный внутренний переплет окна является пароизолятором по сравнению с неуплотненным наружным переплетом, что гарантирует наружное остекление от конденсации влаги. В наружных стальных переплетах витрин магазинов специально для этой цели делаются отверстия, обеспечивающие вентиляцию витрин наружным воздухом.
Таким образом, для того чтобы обеспечить нормальный влажностный режим ограждений, необходимо располагать пароизоляционный слой в нем у внутренней поверхности не глубже той плоскости, температура которой равна точке росы внутреннего воздуха. При расположении пароизоляционного слоя глубже этой плоскости пар из внутреннего воздуха может конденсироваться на внутренней поверхности этого слоя. Обычно пароизоляционный слой располагается под внутренней штукатуркой.
Применение в ограждении двух пароизоляционных слоев, одного на внутренней, а другого на наружной поверхности ограждения, гарантируя его от конденсации влаги, будет в то же время препятствовать испарению строительной влаги. Следовательно, это мероприятие допустимо только в том случае, если будет гарантирована тщательная просушка ограждения перед нанесением этих слоев, в противном случае в таком ограждении окажется неблагоприятный влажностный режим вследствие оставшейся в нем строительной влаги.
В наружных ограждениях помещений, в которых поддерживается низкая температура воздуха, например в холодильниках, расположение пароизоляционного слоя у внутренней поверхности недопустимо, так как в летнее время это повлечет конденсацию пара из наружного воздуха. Расположение пароизоляционного слоя у наружной поверхности ограждений холодильников рационально только у низкотемпературных камер. У камер с температурами воздуха, близкими к 0°, такое расположение пароизоляционного слоя, гарантируя ограждения от конденсации в них влаги в летнее время, может вызвать конденсацию в них влаги в зимнее время из внутреннего воздуха камер, если температура его окажется выше температуры наружного воздуха. Поэтому в таких случаях для обеспечения нормального влажностного режима ограждений можно рекомендовать следующие способы:
1. Располагать в ограждении два надежных пароизоляционных слоя один у внутренней, другой - у наружной поверхности, обеспечив достаточную сухость материалов ограждения перед нанесением этих слоев. В этом случае конденсация влаги в ограждении в летнее и в зимнее время будет отсутствовать.
2. Отказаться совсем от применения пароизоляционных слоев, подбирая материалы в ограждении таким образом, чтобы падение температуры в ограждении и упругости водяного пара в нем было равномерным. Лучше всего в этом случае делать, наружные ограждения из однородного материала.