1170
.pdf4.Испытание проводится путем непрерывного дождевания образца при одновременном изменении перепадов давления в соответствии с градацией.
Примеры построения графиков испытаний для конечного контрольного давления 300 и 700 Па приведены на рис. 13.
Испытание проводится до контрольного конечного перепада давления, установленного в программе испытаний (если не происходит сквозного проникновения воды через образец во время испытания).
5.При обнаружении сквозного проникновения воды через образец испытание прекращают и фиксируют перепад давлений, при котором произошла протечка, время, прошедшее с начала испытания, и место, в котором произошло проникновение воды.
Порядок проведения испытанияна воздухопроницаемость
1.Включить компрессор. Давление воздуха на внешнюю сторону испытуемого образца повышать ступенчато, регулируя расход воздуха, подаваемого от вентилятора в рабочую камеру испытательного стенда, создавая избыточное давление. Время выдержки под стационарным давлением на каждой ступени должно составлять не менее 10 с.
Перед началом испытаний проверяют готовность испытательного оборудования и производят предварительное воздействие тремя импульсами заданного давления. Величину давления импульсов устанавливают на 10 % выше максимального давления, требуемого для испытаний, но не менее 500 Па (рис. 12).
2.На каждой ступени перепада давления выполнить замеры объемного расхода воздуха, проходящего через образец.
Значение перепадов давления по ступеням при испытании: (10), 30, 50, 100, 150, 200 и далее через 100 Па.
Число ступеней давления должно быть не менее пяти. Обязательная ступень 100 Па.
3.После достижения значения конечного давления нагрузку на испытуемый образец последовательно уменьшать, используя ту же градацию по ступеням давления, но в обратном порядке, замеряя объемный расход воздуха на каждой ступени перепада давления.
32
4. Испытания образцов при отрицательной разности давления провести, изменяя расположение образца в проеме испытательной камеры на противоположное – внутрь камеры внутренней стороной.
5.Измерить температуру воздуха в помещении.
6.Построить графики испытаний при контрольном давлении 150
и700 Па.
7.Перевод объемного расхода воздуха Qв, м3/ч, в массовый Gв, кг/ч, производится по формуле:
Gв= Qв · 353 / Т, |
(22) |
где Т – температура воздуха в помещении, К.
Объемная воздухопроницаемость рассчитывается по формулам:
Q1= Qв/S; |
(23) |
Q2= Qв/L. |
(24) |
Воздухопроницаемость испытываемого образца Q1 выражается отношением объемного расхода воздуха к площади поверхности образца; Q2 – к общей длине притворов его створчатых элементов.
Массовая воздухопроницаемость
G= Gв/S, |
(25) |
где S – площадь испытуемого образца, м2.
8. Определить показатель режима фильтрации воздуха через ограждающую конструкцию n – путем построения диаграммы зависимости массовой воздухопроницаемости G от перепада давления ∆Р, как тангенс угла наклона прямой, построенной аппроксимированием результатов испытаний, к оси абсцисс (см. рис. 14).
9. Обязательными характеристиками испытываемого образца являются:
–массовая воздухопроницаемость при перепаде давления 10 Па;
–объемная воздухопроницаемость при перепаде давления 100 Па;
–показатель режима фильтрации.
33
Таблица 8
Результаты испытаний оконного блока на воздухопроницаемость
Перепад |
Время |
Объем- |
Массо- |
Воздухопроницаемость |
|||
давле- |
воз- |
ный рас- |
вый рас- |
|
|
|
|
объемная |
объемная |
объемная |
|||||
дейст- |
ход воз- |
ход воз- |
|||||
ний ∆Р, |
вия t, |
духа Qв, |
духа Gв, |
Q1, |
Q2, |
G, |
|
Па |
с. |
м3/час |
кг/час |
м3/(час·м2) |
м3/(час·м2) |
м3/(час·м2) |
|
30 |
10 |
+ |
* |
* |
* |
* |
|
50 |
10 |
+ |
* |
* |
* |
* |
|
70 |
10 |
+ |
* |
* |
* |
* |
|
100 |
10 |
+ |
* |
* |
* |
* |
|
150 |
10 |
+ |
* |
* |
* |
* |
|
Примечание. Знаком (+) отмечены значения, получаемые опытным путем; знаком (*) – расчетные значения.
Р |
>3 |
|
Р |
|
>3 |
|
|
500 |
|
770 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
700 |
|
|
|
|
100 |
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1-3 |
1-3 |
>10 |
Т, с. |
1-3 |
1-3 |
>10 |
Т, с. |
Рис. 12. Примеры построения графиков испытаний на воздухопроницаемость при контрольном конечном давлении 150 и 700 Па
34
Р |
|
|
|
|
|
|
Р |
|
|
|
|
|
|
500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
300 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
150 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
|
|
Р |
|
|
|
|
|
Т, с. |
Р |
|
|
15 |
20 25 30 35 |
40 Т, мин. |
|
|
|
|
Рконтр. + 10 % |
|
|
|
|
|
|
|
|||
770 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
700 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
600 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
300 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
150 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Т, с. |
|
|
15 |
20 25 |
30 35 |
45 |
55 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т, мин. |
|
Рис. 13. Примеры построения графиков испытаний на водопроницаемость |
|||||||||||||
|
|
|
для конечного контрольного давления 300 и 700 Па |
|
|||||||||
|
|
|
|
G, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кг/ч м2 |
n = tg = a/b = 0,62 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
0,7 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,4 |
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
0,3 |
|
α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
70 |
100 |
150 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ΔP, Па |
|
|
|
|
|
Рис. 14. Пример построения диаграммы зависимости воз- |
||||||||||
|
|
|
|
духопроницаемости G от перепада давления |
Р |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
35 |
|
|
|
|
|
|
|
Лабораторная работа № 10
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ СИСТЕМЫ ЕСТЕСТВЕННОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ
Цель работы: экспериментально определить количество воздуха, удаляемого вентиляционным каналом.
Приборы и принадлежности
1.Крыльчатый анемометр АСО-3.
2.Секундомер.
3.Рулетка.
Порядок выполнения работы
1.Подготовить анемометр к работе и записать его начальные показания n1 .
2.Подвести лопасти к воздухозаборному отверстию вентиляционного канала. Крыльчатый анемометр всегда устанавливается крыльчаткой навстречу потоку.
3.После начала движения лопастей анемометра и достижения их равномерного вращения перевести переключатель анемометра для начала отсчета скорости движения воздуха. Одновременно начать отсчет времени.
Для получения средней скорости потока анемометр медленно перемещают в плоскости сечения, в котором производится измерение.
3.Через 60 секунд, не вынимая анемометр из потока, выключить счетный механизм и секундомер.
4.Записать конечное показание анемометра – n2.
5.Выполнить подряд три замера.
6.Определить скорость движения воздуха через вентиляционный канал по графику, которым снабжается каждый анемометр.
Скорость воздушного потока υ, м/с, находят по значению m скорости анемометра с помощью таблиц или графика, которыми снабжается каждый прибор.
m |
n2 n1 |
, |
(26) |
|
|||
|
t |
|
|
36
где n1, n2 – начальное и конечное показания анемометра, t – время, в течение которого производился замер, с.
7. Определить фактический расход воздуха L, м3/ч, через вентиляционный канал:
L = 3600 υ F, |
(27) |
где F – площадь сечения, м2, в котором производился замер скорости воздушного потока.
8. Определить требуемый воздухообмен помещения Lтр :
Lтр = A · 4, |
(28) |
где А – площадь помещения, м2.
9. Сравнить фактическое количество удаляемого воздуха с нормативным значением.
|
|
|
|
|
Таблица 9 |
|
|
|
Результаты замеров воздухообмена |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
№ за- |
Показания прибора |
Разница по- |
Скорость |
Воздухооб- |
||
начальное |
конечное |
казаний, |
воздушного |
|||
мера |
мен L, м3/час |
|||||
|
n1 |
n2 |
(n2 – n1)/t |
потока υ, м/с |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
37
Лабораторная работа № 11 (расчетная)
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПАРОПРОНИЦАНИЮ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
Цель работы: выполнить оценку влажностного режима ограждающей конструкции.
Методика выполнения оценки влажностного режима
В соответствии с [1] сопротивление паропроницанию ограждающей конструкции R р (в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации) должно быть не менее нормируемого сопротивления паропроницанию из условия недопустимости накопления влаги в толще ограждающей конструкции за годовой период эксплуатации – R р1reg и нормируемого сопротивления паропроницанию из условия ограничения накопления влаги в ограждающей конструкции за период года с отрицательными средними месячными температурами – R р2reg
|
(e |
E) Re |
|
|
Rreq |
int |
νp |
, |
(29) |
|
|
|||
νp1 |
E eext |
|
||
|
|
|||
где еint – парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха, Па; Е – парциальное давление водяного пара в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации, Па; еext – среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха за годовой период, Па; R рe – сопротивление паропроницанию части ограждающей конструкции, расположенной между наружной поверхностью конструкции и плоскостью возможной конденсации, м2 ч Па/мг.
Соответственно
Rreq |
|
0,0024 zo |
(eint |
Eo ) |
, |
(30) |
|
|
|
||||
νp2 |
|
ρw δw |
Δωaν |
η |
|
|
|
|
|
||||
где zo – продолжительность периода влагонакопления, сут.; Еo – парциальное давление водяного пара в плоскости возможной конденсации при средней температуре наружного воздуха периода месяцев с
38
отрицательными среднемесячными температурами, Па; w – плотность материала увлажняемого слоя, кг/м3; w – толщина увлажняемого слоя ограждающей конструкции, м; а – предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в материале увлажняемого слоя за период влагонакопления, %; – коэффициент, определяемый по формуле
η |
0,0024 z |
(E |
o |
eext ) |
, |
(31) |
|
|
o |
o |
|
||||
|
|
|
|
|
|||
Rνpe
где еоext – среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха периода месяцев с отрицательными среднемесячными температурами, Па.
В многослойных ограждающих конструкциях с эффективным утеплителем плоскость возможной конденсации совпадает с наружной поверхностью утеплителя.
Пример выполнения расчета
Необходимо оценить влажностный режим наружной стены жилого здания. Район строительства – г. Новосибирск. Схема конструкции стены с указанием характеристик материалов, представлена на рис. 15.
|
|
|
Условные обозначения |
|
2 |
1 |
1 – кирпичная кладка из полнотелого |
||
глиняного кирпича на цементно- |
||||
|
|
|
||
|
|
|
песчаном растворе, λА = 0,70 |
|
1 |
|
|
Вт/(м·ºС); μ = 0,11 мг/(м·ч·Па); |
|
32 – пенополистирол, λА = 0,041
Вт/(м·ºС); μ = 0,05 мг/(м·ч·Па);
3 – цементно-песчаный раствор,
|
|
|
|
|
|
|
|
λА = 0,76 |
Вт/(м·ºС); μ = 0,09 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
120 |
100 |
120 |
|
30 |
|
мг/(м·ч·Па). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 15. Конструктивное решение наружной стены
Рассчитываем сопротивление теплопередаче конструкции по формулам (32), (33) лабораторной работы №1:
39
Ro |
|
1 |
|
0,12 |
2 |
0,1 |
|
|
1 |
2,94 м2·ºС/Вт. |
|
|
0,041 |
|
|||||||
|
8,7 |
0,7 |
|
|
23 |
|||||
Средние температуры сезонов для Новосибирска, согласно [3], составляют:
– зимний (средняя температура ниже минус 5) – text = -14,38 оС
(январь – text = -18,8 оС; февраль – text = -17,3 оС; март – text = -10,1 оС; ноябрь – text = -9,2 оС; декабрь – text = -16,5 оС);
– весенне-осенний (средняя температура от минус 5 до +5) – text = +1,7 оС (апрель – text = +1,9 оС; октябрь – text = +1,9 оС);
– летний (средняя температура ниже +5) – text = +14,38 оС (май – text = +10,3 оС; июнь – text = +16,7 оС; июль – text = +19,0 оС; август – text = +15,8 оС; сентябрь – text = +10,1 оС).
Значения температур в плоскости возможной конденсации (наружный слой утеплителя) для каждого периода определяются по формуле
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сез. |
|
|
|
1 |
|
|
|
|||||||
|
пвк |
|
|
|
|
tint text |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
τint |
tint |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rпвк ; |
(32) |
|||||||
|
|
|
R |
|
|
α |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
o |
|
|
|
|
|
int |
|
|
|
||||||
Rпвк |
0,12 |
|
0,03 |
|
|
0,1 |
|
|
2,65 м2·ºС/Вт; |
|||||||||||||||
0,7 |
|
|
|
0,041 |
||||||||||||||||||||
|
|
|
0,76 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
1 |
|
20 14,38 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
τint |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,65 12,0 |
ºС; |
|||||
|
2,98 |
|
|
8,7 |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
τint2 |
|
|
|
|
|
20 1,7 |
2,77 3,0 ºС; |
|
|||||||||||||||
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
2,98 |
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
20 14,38 |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
τint3 20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,77 |
14,8 ºС. |
|
|||||||||||
|
|
2,98 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Упругости водяного пара в каждой плоскости соответственно составят: Е1 = 217 Па, Е2 = 759 Па, Е3 = 1684 Па. Таблица по определению Е представлена в прил. 7, прил. 8.
Упругости водяного пара в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации составят
40
Е 1 217 5 759 2 1684 5 919 Па. 12
Величина средней упругости водяного пара наружного воздуха за годовой период эксплуатации, согласно [3], составит
eint = (116 + 133 + 260 + 500 + 730 + 1230 + 1560 + 1340 + 920 + 550 + 279 + 144) = 647 Па.
Сопротивление паропроницаемости части, расположенной за плоскостью возможной конденсации
e |
|
δ |
|
|
Rνp |
|
|
, |
(33) |
|
||||
|
|
μ |
|
|
где δ – толщина слоя, м; μ – коэффициент паропроницаемости, мг/(м·ч·Па), определяемый по [2, табл. Д.1].
Rνpe 0,12 1,1 м2 ч Па/мг.
0,11
Требуемое значение R р1reg составит
|
|
|
|
req |
|
(1286 919) 1,1 |
|
2 |
|
||
|
|
|
Rνp1 |
|
|
|
|
1,48 |
м |
ч Па/мг, |
|
|
|
|
|
919 647 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где eint |
|
int Eint |
|
55 2338 |
1286 Па. |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|||||||
|
100 |
100 |
|
|
|
|
|
|
|||
Сопротивление паропроницаемости части, расположенной между внутренней поверхностью и плоскостью возможной конденсации:
Rνp |
|
0,03 |
|
0,1 |
2,33 |
м2 ч Па/мг. |
0,09 |
|
|||||
|
|
|
0,05 |
|
||
41
