2 Теоретичні основи моделювання вологісного стану захисних конструкцій

2.1 Визначення положення площини конденсації

Повітря приміщення більш вологе, ніж зовнішнє. Внаслідок повітро­проникності конструкцій а також різниці вологостей назовні і всередині будинку відбувається перенесення вологи через шари захисної конструкції в пароподібному стані. При цьому окремі шари захисної конструкції мо­жуть перезволожуватись, що призводить до помітного зниження їх тепло­захисних властивостей.

На вологісний стан захисної конструкції також впливають інші види вологи:

• технологічна волога, що внесена в конструкцію під час споруджен­ня її або при використанні зволожених матеріалів;

• атмосферна волога у вигляді дощу, мокрого снігу, інею тощо;

• ґрунтова волога, яка всмоктується капілярами фундаментів і стін, якщо втрачена непроникність гідроізоляції або взагалі при її відсутності;

• волога, що конденсується, зволожуючи внутрішню частину захис­них шарів у приміщеннях з підвищеним виділенням вологості.

Паропроникність матеріалів характеризується коефіцієнтом паро- проникнення ц, г/(м-год-Па), який характеризує відповідний шар матеріа­лу і наводиться в додатку А.

При стислому потоці водяної пари опір паропроникності

Rп = , (2.1)

де _і - товщина і-го конструктивного шару захисної конструкції, м;

_і - коефіцієнт паропроникнення і-го шару захисної конструкції, г/(м-год-Па).

Розрахунок вологопроникності матеріалів окремих шарів, а також всієї конструкції зручніше за все здійснювати графо-аналітичним методом, який був розроблений О.В. Власовим і К.Ф. Фокіним.

В масштабі опорів паропроникненню на розрізі захисної конструкції будується лінія розподілення температур для окремих шарів матеріалу всередині конструкції.

Температуру на межах прошарків визначають

t_х =t_в- , (2.2)

де t_в - температура в приміщенні, °К;

t₃ - зовнішня температура повітря, °К;

R₀ - загальний опір теплопередачі всієї захисної конструкції, м -К/Вт;

R_в - термічний опір теплосприйняття конструкції, м -К/Вт;

- сума термічних опорів від внутрішньої поверхні конструкції до мі­сця перерізу, яке досліджується.

Величину R₀ приймають рівною до - Я₀ =

Температура зовнішнього повітря приймається рівною середній температурі найхолоднішого місяця (додаток Е).

На тому ж кресленні будується лінія насичувальних парціальних ти­сків Е, яка відповідає побудованому розподіленню температур у товщі за­хисної конструкції.

Далі будується лінія зміни дійсних парціальних тисків водяної пари Є у товщі захисного шару.

Значення парціальних тисків на межах між окремими прошарками:

ех = ев - R_nx, (2.3)

де ев і ез - парціальні тиски водяної пари, відповідно, у внутрішньому і зо­внішньому повітрі, Па;

R_nх - сума опорів паропроникненню від внутрішньої поверхні конс­трукції до перерізу, що аналізується, м-год-Па/г ;

R_n - загальний опір паропроникненню всієї конструкції, м-год-Па/г .

Якщо лінії Е та е на графіку не перетинаються, то це свідчить про те, що в розрахункових умовах конденсація водяної пари не виникає.

Якщо ж лінії Е та е на графіку перетинаються, то це вказує на наяв­ність конденсації водяної пари у внутрішньому шарі захисної конструкції.

Для побудови лінії дійсної пружності водяної пари в захисній конс­трукції з точок на поверхні захисного шару, що відповідають е_в і е_з, про­водять дотичні до лінії максимальної пружності водяної пари і відмічають точку дотику К. У цій точці буде знаходиться площина конденсації, тобто та частина захисного шару, у якій буде конденсуватись водяна пара.

Лінія е_в - К - е_з визначає дійсне падіння пружності водяної пари в стіні. Перерізи, в яких Е і е максимально наближаються, називаються пло­щиною ймовірної конденсації.