0727_Shihov_FizikaSredy_UchebPos_2021

максимального увлажнения при средней температуре наружного воздуха соответствующего периода;

него периода года, определяемая по табл. 5.1 СП 131. 13330.2012 с учетом следующих условий:

а) к зимнему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха ниже -5оС;

б) к весенне-осеннему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха от -5 до +5оС;

в) к летнему периоду относятся месяцы со средними температурами воздуха выше +5оС.

Rпн - сопротивление паропроницанию, (м2·ч∙Па)/мг, части ограждающей конструкции, расположенной между наружной поверхностью ограждающей конструкции и плоскостью максимального увлажнения;

ен - среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха, Па, за годовой период, определяемое по своду правил СП 131. 13330.2012.

При определении парциального давления (Е3) для летнего периода температуру в плоскости максимального увлажнения во всех случаях следует принимать не ниже средней температуры наружного воздуха летнего периода; парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха (ев) - не ниже среднего парциального давления водяного пара наружного воздуха за этот период.

2.14.2. Определение требуемого сопротивления паропроницанию из условия ограничения влаги в ограждающей конструкции за период с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха

Сопротивление паропроницанию из условия ограничения влаги в ограждающей конструкции за период с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха определяется для помещений с

условия ограничения влаги в ограждающей конструкции за период с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха) определяется по формуле (2.41):

- действительная упругость водяного пара около внутренней и наружной поверхностей ограждения, Па; (оС)2/Па;

λi, μi - расчетные коэффициенты теплопроводности, Вт/(м2оС), и паропроницаемости, мг/(м2·ч∙Па), материала соответствующего слоя.

По численным значениям комплекса ƒ(tм.у.), используя приложение 7, определяют значения температур в плоскости максимального увлажнения, (tм.у)., для каждого слоя многослойной конструкции.

Далее составляется таблица, содержащая: номер слоя, температуру в плоскости максимального увлажнения (tм.у) для этого слоя, температуры на границах слоя, полученные расчетом при средней температуре наружного воздуха периода с отрицательными среднемесячными температурами.

Для определения слоя, в котором находится плоскость максимального увлажнения, производится сравнение полученных значений (tм.у) с температурами на границах слоев конструкции. Если температура (tм.у) в каком-то из слоев расположена в интервале температур на границах этого слоя, то делается вывод о наличии в данном слое плоскости максимального увлажнения

иопределяется координата плоскости – (хм.у.) (в предположении линейного распределения температуры внутри слоя).

Если в каждом из двух соседних слоев конструкции отсутствует плоскость с температурой (tм.у), при этом у более холодного слоя (tм.у) выше его температуры, а у более теплого слоя (tм.у) ниже его температуры, то плоскость максимального увлажнения находится на границе этих слоев.

Если внутри конструкции плоскость максимального увлажнения отсутствует, то она расположена на наружной поверхности конструкции.

Если при расчете обнаружилось две плоскости с (tм.у) в конструкции, то за плоскость максимального увлажнения принимается плоскость расположенная в слое утеплителя.

Для многослойных ограждающих конструкций с выраженным теплоизоляционным слоем (термическое сопротивление теплоизоляционного слоя больше 2/3 (Rоусл) и наружным защитным слоем, коэффициент паропроницаемости материала которого меньше, чем у материала теплоизоляционного слоя, допускается принимать плоскость максимального увлажнения на наружной границе утеплителя при условии выполнения неравенства - μут/λут > 2, где λут, μут - расчетный коэффициент теплопроводности, Вт/(м2оС),

ипаропроницаемости, мг/(м2·ч∙Па), материала теплоизоляционного слоя. Парциальное давление насыщенного водяного пара (Е), Па, при тем-

пературе (t),°С, от минус 40°С до плюс 45°С, определяется по формуле (2.44):

54

Сопротивление паропроницанию (Rпi), (м2·ч∙Па)/мг, однослойной или отдельного слоя многослойной ограждающей конструкции определяется по формуле (2.45):

где δi- толщина слоя ограждающей конструкции, м;

μi - расчетный коэффициент паропроницаемости материала слоя ограждающей конструкции, мг/(м2·ч∙Па).

Общее сопротивлене паропроницанию ограждающей конструкции определяется по формуле (2.46):

Сопротивление паропроницанию замкнутых воздушных прослоек в ограждающих конструкциях следует принимать равным нулю, независимо от расположения и толщины этих прослоек. Для обеспечения требуемого сопротивления паропроницанию (Rптр) ограждающей конструкции следует определять сопротивление паропроницанию (Rп) конструкции в пределах от внутренней поверхности до плоскости максимального увлажнения. В помещениях с влажным или мокрым режимом следует предусматривать пароизоляцию теплоизолирующих уплотнителей сопряжений элементов ограждающих конструкций (мест примыкания заполнений проемов к стенам и т.п.) со стороны помещений. Сопротивление паропроницанию в местах таких сопряжений проверяется из условия ограничения накопления влаги в сопряжениях за период с отрицательными среднемесячными температурами наружного воздуха на основании расчетов температурного и влажностного полей.

Температуру (tx), °С, ограждающей конструкции в плоскости, отстоящей от внутренней поверхности на расстоянии (х), м, следует определять по формуле (2.47):

ветственно, °С;

Rx - сопротивление теплопередаче части многослойной ограждающей конструкции от внутренней поверхности до плоскости, отстоящей от внутренней поверхности на расстоянии (х), м2· оС/Вт, определяемое по формуле:

(2.48):

55

2.15. Влияние расположения конструктивных слоев на распределение температуры внутри ограждающих конструкций

Втеплотехническом расчете последовательность расположения слоев

вограждающей конструкции не играет важной роли. Расположение слоев в значительной мере влияет на изменение температуры внутри ограждения, и особенно при влагозащите ограждающей конструкции.

Влияние последовательности расположения слоев на изменение распределения температур внутри ограждения рассматривается на ограждающих конструкциях, выполненных из кирпичной кладки с различным расположением утепляющего слоя (рис. 2.5).

Рис. 2.5. Распределение температур по сечению ограждающих конструкций:

а) однослойной конструкции; б) при размещении утеплителя с наружной стороны; в) то же, с внутренней стороны; г) то же, внутри ограждения; д) то же, с наружной стороны и устройством вентилируемой воздушной прослойкой

Вследствие отсутствия утеплителя в однослойной кирпичной стене, оштукатуренной с обеих сторон (рис. 2.5, а), происходит резкое падение температуры. При этом часть ограждения находится в области отрицательных температур в холодный период времени и испытывает значительные температурные напряжения. Резкое падение температуры показывает, что при отключении системы отопления тепловая энергия будет быстро переходить из

57

стены в наружный воздух и теплонакопительная способность ограждения будет быстро исчерпана. Учитывая тот факт, что плоскость возможной конденсации в однородных однослойных ограждениях располагается на расстоянии, равном 2/3 толщины от внутренней поверхности конструкции, что также негативно сказывается на теплозащитных качествах такого ограждения.

При наружном расположении слоя утеплителя вся толщина кирпичной кладки находится в области положительных температур (рис. 2.5, б). При отключении отопления наружу будет передаваться незначительное количество тепловой энергии, так как ее передача будет задерживаться утеплителем. В кирпичной кладке не будут возникать трещины от температурных деформаций. Расположение утепляющего слоя снаружи защищает кирпичную кладку зимой от сильного охлаждения, а летом – от перегрева, что обеспечивает комфортные условия проживания людей.

В случае расположения утепляющего слоя с внутренней стороны ограждения вся толщина кирпичной стены в зимний период будет находиться в области отрицательных температур и испытывать значительные температурные напряжения (рис. 2.5, в). Кроме того, расположение утепляющего слоя с внутренней стороны ограждения может привести к появлению конденсата на наружной стороне утеплителя, что со временем может привести к потере утеплителем своих теплоизолирующих свойств.

Особенно негативные последствия при таком расположении утепляющего слоя наблюдаются в бетонных стенах и в невентилируемых совмещенных покрытиях, в которых возможно появление трещин от температурных напряжений вследствие того, что коэффициент температурного расширения у бетона в 2 раза больший, чем у кирпичной кладки. Расположение утеплителя с внутренней стороны помещения способствует влагонакоплению внутри кирпичной кладки за счет образования конденсата, следствием чего является образование плесневых грибков, гнили и т. п. Для нейтрализации негативных последствий необходимо предусмотреть перед утеплителем дополнительный слой пароизоляции из синтетического материала толщиной не менее 200 мк или алюминиевой фольги.

Расположение утеплителя внутри кирпичной стены является более предпочтительным, так как несущий слой стены в этом случае располагается в области положительных температур и при отключении отопления обеспечивает в течении длительного времени отдачу тепла в помещения (рис. 2.5, г). Несущая часть стены в течении года не испытывает температурные напряжения. Однако при таком расположении утеплителя возможно образование

58

конденсата на его наружной поверхности, так как плоскость возможной конденсации в многослойных ограждающих конструкциях совпадает с наружной поверхностью утеплителя.

Наиболее рациональным является расположение утеплителя с наружной стороны ограждения с устройством вентилируемой воздушной прослойки перед облицовочным слоем (рис. 2.5, д). Расположение утеплителя с внешней стороны стены способствует тому, что вся толщина кирпичной кладки находится в области положительных температур и не испытывает температурных напряжений.

Стена зимой остается теплой, поэтому в помещении обеспечивается комфортный микроклимат. Наличие вентилируемой воздушной прослойки способствует отведению конденсационной влаги из утепляющего слоя во внешнюю среду, а наличие облицовочного слоя предотвращает намокание утепляющего слоя от дождя.

2.16. Воздухопроницаемость ограждающих конструкций

Под воздействием ветра и теплового напора, возникающего от разности температур внутреннего и наружного воздуха, возможно перемещение воздуха через ограждающую конструкцию в сторону с меньшим давлением. Это явление называется сквозной фильтрацией, а свойство материалов и ограждений пропускать через себя воздух называют воздухопроницаемостью.

Если воздушный поток направлен из наружного пространства в помещение, то такая сквозная фильтрация называется инфильтрацией, и эксфильтрацией, когда воздушный поток направлен из помещения наружу.

Перенос фильтрационного потока воздуха возникает в случаях, когда разность давлений на наружной и внутренней поверхностях ограждения превышает сопротивление материала ограждения прохождению воздушного потока.

Сопротивление, оказываемое фильтрационному потокувоздуха ограждающей конструкции называют сопротивлением воздухопроницаемости (Rи), (м2·ч∙Па)/кг, при ∆P=10Па.

Воздухопроницаемость ограждений в значительной степени зависит от качества изготовления ограждающих конструкций. Наличие в них щелей и не плотностей резко снижает сопротивление воздухопроницанию ограждения. Для повышения сопротивления воздухопроницания целесообразно применять с внутренней и наружной стороны ограждения плотные отделочные слои. Так, оштукатуривание с двух сторон кирпичной стены снижает ее воздухопроницаемость в 40 раз, по сравнению с неоштукатуренной.

Особенно необходимо обеспечивать малую проницаемость воздуха в стыках и сопряжениях между сборными элементами в зданиях, выполненных из крупноразмерных панелей и блоков.

59