2067

2.Определить расчетные параметры внутреннего воздуха по-

мещения (по варианту) (указать назначение

помещения)

Назначение расчетного помещения принять по приложению 1.

Район проектирования принять по заданному преподавателем варианту.

Выбор расчетных параметров внутреннего воздуха оформить в ви-

де таблицы 2.

1 - в реальных условиях требуется не для всех помещений

Лабораторная работа №3 Тема: Оценка распределения температур на внутренней поверхно-

сти ограждающих конструкций. Построение температурного поля

Цель работы: 1) Ознакомление с методикой определения точки росы на внутренней поверхности ограждений;

2)Изучение условий, при которых возможно выпадение конденсата на внутренних поверхностях ограждений;

3)Определение влияния конструкции ограждения на возможность выпадения конденсата на отдельных участках внутренней поверхности ограждения.

4)Построение температурного поля на внутренней поверхности ограждения

Приборы и принадлежности: рулетка, психрометр Ассмана, пирометр, прибор ИТП-2 с термощупом.

Описания приборов:

11

Для определения относительной влажности воздуха в исследуе-

мом помещении необходим психрометр Ассмана, для измерения темпе-

ратуры внутренней поверхности исследуемого наружного ограждения

на нескольких характерных участках используется термощуп и пиро-

метр.

Теоретические предпосылки:

Степень насыщения воздуха парами воды выражается относитель-

ной влажностью воздуха, %:

Ee 100,

где e – действительная упругость паров воды, Па (мм рт. ст.);

E – максимальная упругость водяного пара при данной температуре, Па.

При понижении температуры и постоянной величине упругости пара e относительная влажность повышается, т.к. с понижением тем-

пературы снижается максимальная упругость водяного пара E . При не-

котором значении температуры e E и 100%. Эта температура носит

название точки росы р для данной влажности воздуха. Следовательно,

точкой росы является температура, при которой воздух данной влажности достигает полного насыщения парами воды без дополнительного притока влаги. При дальнейшем понижении температуры упругость пара будет понижаться в соответствии со значением максимальной упругости при данной температуре, избыток же влаги будет переходить в жидкое состояние.

Т.к. температура внутренней поверхности наружных ограждений на несколько градусов ниже температуры внутреннего воздуха, могут возникнуть условия для выпадения конденсата. Условия выпадения конденсата на различных участках внутренней поверхности ограждения различны:

в р – постоянное выпадение конденсата по всей внутренней по-

верхности наружного ограждения (с температурой внутренней поверх-

ности ограждения в , C );

в р у – постоянное выпадение конденсата в наружном углу помещения (с температурой в наружном углу здания у, C );

в р к – постоянное выпадение конденсата на участках ограждения, имеющих конструктивные теплопроводные включения (с темпе-

12

ратурой внутренней поверхности наружного ограждения в месте теплопроводного включения к , C );

в р min – периодическое выпадение конденсата, связанное с

понижением температуры внутренней поверхности ограждения в результате неправильного учета тепловой инерции и выбора расчетной температуры наружного воздуха (с минимальной температурой внут-

ренней поверхности наружного ограждения min , C ).

Методика выполнения работы:

Все результаты измерений и вычислений заносят в таблицу 3.

На основании показаний психрометра Ассмана с помощью психрометрических таблиц (см. приложение к прибору) определить относительную влажность воздуха в помещении на отметке 1,5 м от уровня чистого пола. По формуле определить упругость водяного пара, используя таблицу значений максимальной водяного пара E (см. СП 23-103- 2004 приложение С2).

Таблица 3 - Результаты измерений параметров воздушной среды и поверхности ограждения

Выводы о возможности выпадения конденсата

Температуру внутренней поверхности наружного ограждения (стены) определить в нескольких точках с различным температурным режимом: в плоскости ограждения, в наружном углу, у оконного откоса, в зоне возможных “мостиков холода”.

По результатам измерений построить температурное поле (поле изотерм) распределения температур на внутренней поверхности ограждающей конструкции.

Приравнивая упругость водяного пара в воздухе помещения максимальной упругости при температуре точке росы:

13

e E р ,

по таблице приложения С2 СП 23-103-2004 определить температуру

точки росы.

Сравнить температуру точки росы с температурой внутренней по-

верхности наружного ограждения на различных участках и сделать вы-

воды о возможности выпадения конденсата.

Лабораторная работа № 4 Тема: Измерение влажности строительных материалов

диэлькометрическим методом

Цель работы: освоение неразрушающего метода измерения влажности

материала в строительных конструкциях; изучение рас-

пределения влаги в толще ограждения.

Приборы и принадлежности: рулетка, психрометр Ассмана,

влагомер МГ4.

Теоретические предпосылки:

В холодные период года наружные ограждающие конструкции разделяют внутреннюю и наружную воздушные среды, различающиеся температурой и упругостью водяного пара. Разность упругостей водяного пара по обе стороны ограждения вызывает диффузионный поток пара через ограждающую конструкцию, направленный от внутренней поверхности к наружной.

При стационарных условиях диффузии водяного пара при отсутствии конденсации в толще ограждения может быть вычислена упругость водяного пара в любом слое по толще ограждения:

где ei – упругость водяного пара в толще ограждения в i-ом слое, Па, eв – упругость водяного пара во внутреннем воздухе, Па,

eн – упругость водяного пара в наружном воздухе, Па,

Rо.п. – общее сопротивления паропроницанию ограждающей конструкции, (м2∙ч∙Па)/мг,

Rп-1 – сопротивление паропроницанию всех слоев ограждающей конструкции, расположенных между внутренней поверхностью ограждения и расчетным слоем, (м2∙ч∙Па)/мг.

Общее сопротивление паропроницанию равно сумме сопротивле-

ний паропроницанию отдельных слоев:

14

или

где δ1, δ2, … δn – толщины конструктивных слоев ограждения, м,

μ1, μ2, … μn – коэффициенты паропроницаемости конструктивных слоев

ограждающей конструкции мг/(м∙ч∙Па).

Для практических расчетов можно принять:

Rв.п.= 0,0266 (м2∙ч∙Па)/мг, Rн.п.= 0,0133 (м2∙ч∙Па)/мг.

Стационарные условия диффузии водяного пара характеризуются

постоянством упругости водяного пара в окружающей воздушной среде

и толще ограждающей конструкции, а также постоянством температур-

ного поля во времени.

Зная распределение температуры и упругости водяного пара по

толще конструкции, можно определить относительную влажность воздуха в порах, а затем по сорбционным кривым – весовую влажность материала и конструкции.

При относительной 100%-ой влажности воздуха в порах материала

вконструкции будет выпадать конденсат и влажность может значительно превышать сорбционную (в несколько раз). При выпадении конденсата в толще конструкции расчет по условиям стационарной диффузии пара оказывается весьма приближенным.

Существующие инженерные методы расчета влажностного режима ограждающих конструкций достаточно условны и трудоемки. В ряде случаев оказывается целесообразным произвести анализ влажностного режима ограждающей конструкции в лабораторных условиях или даже

внатуре. При этом влажностный режим определяют путем отбора проб по толще конструкции с последующим высушиванием до постоянной массы.

Для анализа влажностного режима ограждающих конструкций

может быть использован неразрушающий метод, основанный на зави-

симости диэлектрических характеристик материала от его влажности и

теплопроводности. Данный метод экспрессного измерения влажности

(теплопроводности) непосредственно в натурных условиях называется

диэлькометрическим методом. Сущность метода в том, что создают переменное электрическое поле с помощью датчика диэлькометрического

прибора на контролируемом участке объекта, измеряют диэлектриче-

15

ские характеристики объекта и переводят их в значения влажности (те-

плопроводности) [ГОСТ 8.621-2006].

Требования к исследуемой поверхности и условиям измерений

Контроль влажности бетона и кирпича производится на чистых и

ровных участках, не имеющих видимых трещин, крупных пор и неров-

ностей. Неплоскостность участка измерений не должна превышать 0,2

мм. Для измерений влажности на поверхности бетона (кирпича) выби-

рают участки размерами 300х300 мм (не менее 150х150 мм). Наличие

влаги на контролируемой поверхности не допускается.

За результат измерения влажности участка (образца) принимают:

-для бетона – среднее значение не менее чем пяти измерений;

-для древесины, кирпича, сыпучих материалов – среднее значение

не менее чем трех измерений.

Отбор и подготовку проб сыпучих материалов следует проводить

всоответствии с ГОСТ 8269 или ГОСТ 8735.

Число участков испытания бетонных изделий устанавливают из расчета один участок на 1,5 м2 поверхности бетона либо в соответствии с программой испытаний. Температура поверхности во время измерений должна быть не более 40 °С.

Порядок измерений проводить согласно руководству по эксплуатации прибора «Влагомер МГ4».

Описание прибора

Для определения влажности диэлькометрическим методом используется влагомер строительных материалов, конструкций и изделий. Измерение диэлькометрическим методом дает хорошую сходимость только при исследовании влажности материалов, обладающих однородной структурой: цементно-песчаного раствора и других растворов на мелкозернистых заполнителях, пено- и газобетонов. При измерении влажности конструкций с поверхности применяется переносной датчик

поверхностного типа. С помощью этого переносного датчика определяется интегральная влажность на глубину до 40 мм от поверхности однородной по материалу конструкции.

Электронный измеритель влажности «Влагомер МГ4» (универсальный влагомер рис.4) предназначен для оперативного контроля влажности непосредственно на месте отбора проб или в лабораторных условиях диэлькометрическим методом по ГОСТ 21718-84, 16588-91.

Влагомер нашел широкое применение в строительной отрасли как для технологического контроля в производстве строительных материа-

лов, изделий и конструкций, так и для оперативного неразрушающего

16

контроля непосредственно на строящихся или эксплуатируемых строи-

тельных объектах в процессе строительно-монтажных, отделочных,

гидроизоляционных работ, а также ремонта и реконструкции зданий и

сооружений.

С помощью прибора производится контроль влажности строи-

тельных материалов в процессе производства и при обследовании зда-

ний и сооружений в диапазоне температур от плюс 5°С до плюс 40°С,

относительной влажности воздуха до 80 % и атмосферном давлении

86…106,7 кПа.

Таблица 4 - Диапазон измерения влажности материалов прибором «Влагомер МГ4»

диэлькометрическом методе измерения влажности – корреляционной зависимости диэлектрической проницаемости материала от содержания в нем влаги при положительных температурах.

Прибор может находиться в семи различных режимах. На лицевой панели прибора размещен двухстрочный цифровой индикатор и клавиатура, состоящая из 4 кнопок: «РЕЖИМ», « », « », «ВВОД». Вклю-

чение прибора производится кратковременным нажатием кнопки «РЕ-

17

ЖИМ», для его выключения необходимо удерживать кнопку «РЕЖИМ» в нажатом состоянии в течение 5 секунд.

Методика выполнения работы

Перед началом работы необходимо освоить правила работы с вла-

гомером в соответствии с руководством по эксплуатации прибора. При-

бор с включенным питанием следует прогреть в течение 5-10 мин.

Подготовленным к работе прибором измеряют влажность на внут-

ренней поверхности экспериментального участка ограждающей конст-

рукции с помощью накладного датчика в нескольких (3-5) точках вы-

бранного участка конструкции, расположенных на расстоянии 4-5 см

друг от друга.

Таблица 5 – Результаты измерений влажности на внутренней поверхности участка ограждающей конструкции

Предпочтительно произвести аналогичные замеры на нескольких участках ограждения, характеризующихся различными температурными режимами (наружные углы здания, оконные откосы). Результаты измерения влажности записывают в таблицу 5.

По результатам измерений сделать выводы.

Лабораторная работа № 5 Тема: Определение радиационной и результирующей температур

помещения (определение параметров микроклимата помещения)

Цель работы: 1) Определить радиационную температуру помещения.

2) Определить результирующую температуру помещения. 3) Полученные результаты сравнить с оптимальными и допустимыми параметрами микроклимата.

Приборы и принадлежности: рулетка, секундомер, психрометр Ассмана МВ-4М, пирометр, прибор ИТП-2 с термощупом, термоанемометр Testo.

Теоретические предпосылки

Микроклимат помещения – это состояние внутренней среды по-

мещения, оказывающее воздействие на человека, характеризуемое по-

казателями температуры воздуха и ограждающих конструкций, влаж-

ностью и подвижностью воздуха. Действующими стандартами норми-

18

руется лишь пять параметров микроклимата, к которым относится ре-

зультирующая температура помещения tsu. Радиационная температура tr не нормируется, но оказывает существенное влияние на человече-

ский организм. Таким образом, в данной лабораторной работе опреде-

ляются прежде всего, радиационная и результирующая температуры

помещения.

Оценку параметров микроклимата необходимо производить в

пределах обслуживаемой зоны помещений с постоянным пребыванием

людей. Помещение с постоянным пребыванием людей – это помеще-

ние, в котором люди находятся не менее 2 ч непрерывно или 6 ч сум-

марно в течение суток.

Обслуживаемой зоной помещения называется пространство в по-

мещении, ограниченное плоскостями, параллельными полу и стенам:

на высоте 0,1 и 1,5 м над уровнем пола - для сидящих людей (но не

ближе чем 1 м от потолка при потолочном отоплении), и на расстоянии

0,5 м от внутренних поверхностей наружных и внутренних стен, окон и отопительных приборов.

Допустимые параметры микроклимата: сочетания значений показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать общее и локальное ощущение дискомфорта, ухудшение самочувствия и понижение работоспособности при усиленном напряжении механизмов терморегуляции и не вызывают повреждений или ухудшения состояния здоровья.

Оптимальные параметры микроклимата: сочетание значений показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают нормальное тепловое состояние организма при минимальном напряжении механизмов терморегуляции и ощущение комфорта не менее чем у 80% людей, находящихся в помещении.

Требуемые параметры микроклимата: оптимальные, допустимые или их сочетания следует устанавливать в зависимости от назначения

помещения и периода года с учетом требований соответствующих нормативных документов. В лабораторной работе исследуется помещение 2-й категории (помещение, в которых люди заняты умственным трудом, учебой).

В холодный период года измерение показателей микроклимата следует выполнять при температуре наружного воздуха не выше минус 5 °С. Холодным периодом года называется период, характеризующийся среднесуточной температурой наружного воздуха, равной 8 °С и ниже. Не допускается проведение измерений при безоблачном небе в светлое

время суток.

19

Измерение температуры, влажности и скорости движения воздуха

следует проводить в обслуживаемой зоне на высоте: 0,1; 0,6 и 1,7 м от

поверхности пола - при пребывании людей в помещении преимущест-

венно в сидячем положении; в центре обслуживаемой зоны и на рас-

стоянии 0,5 м от внутренней поверхности наружных стен и стационар-

ных отопительных приборов.

Радиационная температура tr помещения – осредненная по площа-

ди температура внутренних поверхностей ограждений помещения и

отопительных приборов, °С:

где Ai – площадь внутренней поверхности ограждений и отопительных

приборов, м2;

ti – температура внутренней поверхности ограждений и отопительных

приборов, °С.

Температуру внутренней поверхности стен, перегородок, пола, по-

толка следует измерять в центре соответствующей поверхности. Для наружных стен со световыми проемами и отопительными приборами температуру на внутренней поверхности следует измерять в центрах участков, образованных линиями, продолжающими грани откосов светового проема, а также в центре остекления и отопительного прибора.

Комплексный показатель радиационной температуры помещения и температуры воздуха помещения называется результирующей температурой помещения. Перепад результирующей температуры помещения по высоте обслуживаемой зоны должен быть не более 2 °С.

Результирующую температуру помещения (ГОСТ 30494-2011 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях), °C, при скорости движения воздуха до 0,2 м/с следует определять по формуле

где tp – температура воздуха в помещении, °С; tr – радиационная температура помещения, °С.

Описание приборов

Аспирационный психрометр МВ-4М (психрометр Ассмана) состоит из двух ртутных термометров, резервуар одного из которых обернут тканью, смоченной дистиллированной водой (рис. 5). Психрометр оснащен механическим вентилятором, обеспечивающим обдув обоих термометров со скоростью около 2 м/с. Для исключения влияния на пока-

зания термометров лучистого тепла, а также для защиты от механиче-

ских повреждений, резервуары термометров защищены специальными

20