10. Сопротивление паропроницанию пароизоляции в ограждаюших конструкциях охЛаЖдаемых помещений

Требуемые значения сопротивления паропроницанию пароизоляции в конструкциях наружных ограждений охлаждаемых помещений принимаются по данным таблицы 10.1.

Таблица 10.1. – Требуемое сопротивление паропроницанию пароизоляции

в наружных ограждениях

Расчетная влажность наружного воздуха в районе строительства, гПа	Требуемое сопротивление паропроницанию пароизоляции, м2∙ч∙Па/мг, при температуре воздуха в охлаждаемых помещениях
	минус 10 и ниже	от минус 9 до плюс 1
До 14	6,6	2,7
От14 до18	9,3	4,6
Свыше 18	13,3	6,6

Примечания: 1. За расчетную влажность наружного воздуха принимается средняя влажность за три наиболее теплых месяца (приложение 16).

2. Для охлаждаемых помещений с температурой воздуха более 1°С сопротивление паропроницанию определяется по зимним расчетным условиям по методике, рассмотренной в разделе 9.

Требуемые величины сопротивления паропроницанию пароизоляции в конструкциях внутренних стен, перегородок и перекрытий принимаются по таблице 10.2.

Таблица 10.2. – Требуемое сопротивление паропроницанию пароизоляции

во внутренних ограждающих конструкциях

Температура воздуха в более теплом помещении, °С	Требуемое сопротивление паропроницанию пароизоляции, , м2∙ч∙Па/мг, при температуре воздуха в более холодном помещении, °С
	–30	–20	–10	0	12
Минус 30	–	–	–	–	–
Минус 20	1,3	–	–	–	–
Минус 10	2,0	1,3	–	–	–
0	2,7	2,0	1,3	–	–
Плюс 12	2,7	2,7	2,0	1,3	–

При промежуточных значениях температуры в охлаждаемых помещениях значения сопротивления паропроницанию в таблицах 10.1 и 10.2 определяются интерполяцией. Определение фактического сопротивления паропроницанию конструкций и проверка соответствия его с требуемым сопротивлением рассмотрены в разделе 9.

11. Влажностный режим ограждающих конструкций при стационарных условиях диффузии водяного пара

11.1. Общие положения

При проектировании наружных ограждений необходимо принимать меры для предотвращения возможного увлажнения материалов ограждающей конструкции, применять материалы с минимальной влажностью, а также учитывать не только теплотехнический, но и влажностный режим.

Для определения возможности появления конденсата в материале ограждения и количественной оценки конденсированной влаги в условиях стационарного режима диффузии водяного пара используют графоаналитический метод расчета влажностного состояния ограждающих конструкций.

Сущность его заключается в следующем: на поперечном разрезе ограждающей конструкции (рисунок 11.1.) строится линия падения температуры (линия τ). По температурной линии строится линия изменения максимальной упругости водяного пара в ограждении (линия Е). Затем строится линия падения упругости водяного пара (линия е).

Рисунок 11.1. Определение границ зоны конденсации

Значения этих величин определяют на границах слоев в многослойных ограждениях или в условных плоскостях, на которые разбивают однородное (однослойное) ограждение.

Значение температуры на внутренней поверхности ( ) и в любой условной плоскости ограждения (τ_x) определяют по формулам

; (11.1)

, (11.2)

а значение упругости водяного пара по формуле

, (11.3)

где и – соответственно температура и действительная упругость водяного пара внутреннего воздуха, принимаемые по нормам проектирования соответствующих зданий и помещений определенного назначения;

и – соответственно термическое сопротивление, и сопротивление паропроницанию части ограждающей конструкции, расположенной между ее внутренней поверхностью и плоскостью рассматриваемого сечения;

, , – то же, что и в формулах 1.2, 1.4, 9.8;

и – соответственно температура, и действительная упругость водяного пара наружного воздуха, принимаемые по приложениям 7 и 15 в зависимости от времени стабилизации процесса диффузии в ограждающих конструкциях различной массивности.

В отличие от процессов теплопередачи процессы диффузии водяного пара через ограждающие конструкции протекают значительно медленнее, в результате чего для стабилизации процесса диффузии требуется более продолжительное время. Поэтому упомянутые значения расчетной температуры и действительной упругости водяного пара наружного воздуха принимают равными средним величинам: для массивных конструкций – за холодный период, для конструкций средней массивности – за наиболее холодный месяц, для легких, быстро увлажняющихся конструкций, – за более холодный двухнедельный период.

Если линии Е и е не пересекаются, то это указывает на отсутствие конденсации водяного пара в ограждении, так как при этом в любой плоскости ограждения действительная упругость водяного пара оказывается ниже максимальной упругости, что исключает возможность конденсации водяного пара. Если же линии E и e пересекаются, то это значит, что в ограждении возможна конденсация водяного пара. Зона возможной конденсации в этом случае располагается между точками касания прямых, проведенных из точек и к линии Е (рисунок 11.1).

В многослойных ограждениях влажностный режим зависит от порядка расположения слоев. При расчетах влажностного режима многослойных ограждений описанным методом встречается затруднение в нахождении точек касания линий e и E, так как при этом между точкой касания и точкой линия падения упругости водяного пара может оказаться ломаной. Поэтому в таких случаях для графического расчета ограждение вычерчивается в масштабе сопротивлений паропроницанию слоёв и точки и соединяются прямой линией, а при пересечении линии от до с линией Е из этих точек проводятся прямые, касательные к линии Е.

Количество влаги в ограждении ( ) определяют по разности количеств водяного пара, поступающего в зону конденсации ( ) и уходящего из нее ( ):

. (11.4)

Для 1 м² ограждения в течение одного часа количество водяного пара, проходящего через внутреннюю сухую часть к зоне конденсации, определяется по формуле

. (11.5)

Количество водяного пара, проходящего через наружную сухую часть ограждения от зоны конденсации, определяется по формуле:

, (11.6)

где Е₁ и Е₂ – значения максимальной упругости водяного пара, Па, определяемые на границах зоны конденсации;

и – сопротивления паропроницанию, м²∙ч∙Па/мг, слоев конструкции, расположенных соответственно до и после зоны конденсации.

Рациональное конструктивное решение наружного ограждения должно обеспечивать условие Р₂ ≥ Р₁ или допускать такое количество влаги в ограждении, которое бы удовлетворяло условию

, (11.7)

где – приращение расчетного массового отношения влаги в материале увлажняемого слоя, %, за период влагонакопления, определяемое по формуле

, (11.8)

где – соответственно плотность, кг/м³, и толщина, м, увлажняемого слоя, ограниченного зоной возможной конденсации;

Р – количество конденсированной влаги в материале увлажняемого слоя, кг/м², за период влагонакопления, определяемое по формуле

, (11.9)

где Z – продолжительность (в месяцах) периода влагонакопления, равная периоду с отрицательными среднемесячными температурами наружного воздуха;

– предельное допущение приращения расчетного массового отношения влаги в материале увлажняемого слоя, %, за период влагонакопления (определяется по таблице 9.1).

Метод расчета влажностного режима по стационарным условиям является ориентировочным и не отражает действительной картины изменения влажности материала в ограждении вследствие того, что процессы диффузии водяного пара протекают медленно. Поэтому если по расчету получается, что в ограждении происходит конденсация пара, то это еще не значит, что в действительности она обязательно будет, особенно в ограждениях массивных, так как для наступления конденсации пара требуется некоторое количество времени. Чем менее массивным будет ограждение, тем более результаты расчета будут приближаться к действительности.

Однако расчет влажностного режима по стационарным условиям является простым и может дать достаточный ответ на два следующих вопроса:

1. будет ли гарантировано ограждение от конденсации влаги? Если по расчету конденсации влаги в ограждении не должно быть, то оно действительно будет гарантировано от конденсации;

2. 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 хронически увлажняться или постепенно просыхать.

Изложенный метод расчета влажностного режима наружных ограждений дает возможность рассчитать и скорость последующего высыхания ограждения после прекращения конденсации в нем водяного пара, а именно – при повышении температуры наружного воздуха. При этом в пределах зоны конденсации принимаем упругость водяного пара равной максимальной Е_к, соответствующей температуре в этой зоне, независимо от величин упругостей водяного пара внутреннего и наружного воздуха. Затем по формулам 11.5 и 11.6 определяем величины Р₁ и Р₂.

При этом, если будет больше Е_к, но Р₁ будет меньше Р₂, высыхание будет идти только по направлению к наружной поверхности ограждения и количество влаги, удаляемой с 1 м² ограждения в 1 час., будет определяться по выражению .

Если < Е_к > , то процесс высыхания будет идти в обоих направлениях и .

Таким образом, можно определить время, требуемое для удаления из ограждения влаги, сконденсированной в нем в течение зимнего периода, деля полное количество влаги, сконденсированной за период конденсации, на величину Р_высых.