4.Теплотехническая проверка стены здания на воздухопроницаемость

Нормируемое сопротивление воздухопроницанию стены, разность давлений и удельный вес воздуха на наружной и внутренней поверхностях стены рассчитывается по формулам

=Δp/Gn

Gn - нормируемая воздухопроницаемость ограждающих конструкций, кг/∙ч (определяем по Табл. 11 СНиП 23-02-2003)

Gn=0,5

Δp - разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях стены, Па

Δp= 0,55Н∙(-)+0,03∙∙

Н-высота здания, м

- зимняя расчетная скорость ветра,м/с

, - удельный вес наружного и внутреннего воздуха, Н/

= 3463/273+t

γ_int= Н/м³;

γ_ext= Н/м³.

∆p=0,55 *12(14,67-11,8)+0,03*14,63*3,4=18,7+1,5=20,2 Па;

кг/(м²*ч);

Расчетное сопротивление воздухопроницанию R_infi i-го слоя наружной стены определяется по табл. 1.7(прил. 1). Если толщина слоя не соответствует табличному значению, то искомое сопротивление воздухопроницанию слоя определяется интерполяцией.

Так, для слоя стены из цементноперлитового раствора толщиной 15мм R_infl= 373 м²*ч*Па/кг. Кладка из легкобетонных камней- керамзито-бетон на керамзито-вом песке 400 мм R_infl= 13 м²*ч*Па/кг. Для плит минераловатных ЗАО «Минеральная вата»расчетное сопротивление воздухопроницанию R_infi принимается равным 0. Кирпич керамический пустотелый толщиной 120мм R_infi принимается равным 2 м²*ч*Па/кг.

Общее расчётное сопротивление воздухопроницанию всей конструкции рассчитывается по формуле:

= ++...+

= 373+13+2 =385 ∙ч∙Па/кг

˃ (385 ˃),

проектируемая ограждающая конструкция удовлетворяет нормативным требованиям по паропроницанию.

5. Расчет влажностного режима наружной стены

5.1 Проверка на выпадение конденсата на внутренней поверхности стены

При расчетной температуре 20и с относительной влажностью воздуха52%температура точки росы ,, при которой100%, и, согласно таблице 1.10(прил. 1).

Температура внутренней поверхности стены, определяется по формуле:

= -, равна

= -.

Это означает, что на внутренней поверхности наружной стены конденсата не будет, так как выполняется условие >( 18,94 ºС > 10,6 ºС).

5.2 Проверка стены на паропроницаемость

Определяем нормируемое сопротивление паропроницанию из условий:

1. недопустимости накопления влаги в ограждающей конструкции за годовой период эксплуатации ,по формуле

;

2. ограничения влаги в ограждающей конструкции за период с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха по формуле

;

Для оценки этих показателей необходимо рассчитать ряд показателей и учесть, что плоскость возможной конденсации в многослойном ограждении совпадает с наружной стеной поверхностью утеплителя(п. 4.2.2).

Сопротивление паропроницанию , м²*ч*Па/мг, части ограждающей конструкции, расположенной между наружной поверхностью и плоскостью возможной конденсации, равно сумме R_vp 5-го слоя, а расположенной между внутренней поверхностью и ПВК -суммеR_vp 1,2, 3-го слоев:

= 0,12/0,14=0,86 м²*ч*Па/мг

= 0,15/0,15+0,4/0,19+0,24/0,03= 1+2,1+8= 11,1 м²*ч*Па/мг

Среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха e_ext , Па, за годовой период определяется исходя из данных табл. 2.1 по формуле

e_ext=,

j-месяц, ℃; z-продолжительность i-го периода, месяцев.

e_ext=(60+90+210+450+790+1450+1970+1760+1080+490+200+80)/12=719,2 Па.

Значение парциального давления водяного пара внутреннего воздуха в соответствии с выражением

= Па

Для определения величины парциального давления водяного пара в ПВК за годовой период эксплуатации

необходимо по формуле

=

рассчитать соответствующие температуры ℃, для зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов. При этом термическое сопротивление части неоднородной стены в пределах от внутренней поверхности до ПВК следует определять с учетом коэффициента теплотехнической однородности r :

*r=(0,015/0,15+0,51/0,7+0,125/0,032)/0,74=6,391 .

Продолжительность z_i, средняя температура воздуха t_i и температура в ПВК ℃, имеют следующие значения для периодов:

• зимнего (январь, февраль, март, ноябрь, декабрь): z_i=5мес. ;

t₁=((-26,9)+(-21,6)+(-11,5)+(-12,4)+(-23,7))/5=-19,2

=20-(20-(-19,2))(6,391+ 0,115)/ 6,157= 20-(39,2*4,844/6,157)=-54,9

• весенне-осеннего (апрель, октябрь) : z_i=2мес. ;

t₂=((2,1)+( 1,8))/2= 1,95

=20-(20-(1,95))(4,729+ 0,115)/ 6,157=20-(18,05*4,844/6,157)=-20,3

• летнего(май, июнь, июль, август, сентябрь) : z_i=5мес. ;

t₃=((10,4)+(17,1)+(20,9)+(18,8)+(11,9))/5= 15,82

=20-(20-15,82)(4,729+ 0,115)/ 6,157=20-(4,18*4,844/6,157)= 6,7.

По температурам () для соответствующих периодов по таблицам 1.8 и 1.9 МУ определяют значение парциального давленияE₁, E₂, E₃ водяного пара для трех периодов: зимнего E₁=11 Па, весенне- осеннего E₂=99 Па и E₃= 981 Па.

По формуле

рассчитывают парциальное давление водяного пара в ПВК за годовой период эксплуатации стены E, Па, при соответствующей продолжительности периодов , мес:

=6582/12=429,8 Па.

По формуле

находим нормируемое сопротивление паропроницанию

==251,762/108,5=-32,956

Для периода влагонакопления определяют парциальное давление водяного пара , которое наблюдается в ПВК стены при средней температуре наружного воздуха в это период. Для этого рассчитывают температуру,℃, в ПВК для периода влагонакопления по формуле =при средней температуре воздухаt₀=18,8;

=18-(18-18,8)(4,729 + 0,115)/ 3,805=17.

Парциальное давление водяного пара в плоскости возможной конденсации для периода влагонакопления при= 17 составляет Па(прил.С-1 СП 23-101-2004).

В многослойной ограждающей конструкции увлажняемым слоем является утеплитель, в данном примере- это экструдированный пенополистерол плотностью толщиной. Средняя упругость водяного пара наружного воздуха периода месяцев с отрицательными средними месячными температурами, Па.

Коэффициент ƞ определяется по формуле

=1293,143

В соответствии с полученными данными второе нормируемое сопротивление паропроницанию , м²*Па/мг, равно

;

===-0,402

При сравнении расчетного сопротивления паропроницанию ограждающей конструкции в пределах от внутренней поверхности до ПВК с нормируемыми значениями этого показателя устанавливаем, что условие для принятого конструктивного решения выполняется

> и>(>и 25,7 >-0,402).

Следовательно, ограждающая конструкция общественного здания удовлетворяет СНиП 23-02 по сопротивлению паропроницания.