temperatyra

´(0,115 + 0,022 + 0,50 + 2,439 + 0,138) = -30,30С

3.Влажностное состояние наружного ограждения

3.1.Причины появления влаги в наружных ограждениях

Сповышением влажности материалов наружного ограждения увеличивается их теплопроводность и понижается общее сопротивление теплопередаче. В связи с этим при проектировании наружных ограждений для сохранения достаточной теплоизоляции необходимо знать причины появления влаги, предусматривать меры по предотвращению образования возможного конденсата.

Причины увлажнения материалов ограждения следующие:

1.Строительная влага, т.е. та влага, которая вносится в ограждение при возведении здания или при изготовлении сборных железобетонных ограждающих конструкций. Количество влаги, вносимой в ограждение при его постройке, зависит от конструкции ограждения и от способа производства работ.

Сплошная кирпичная кладка в этом отношении является неблагоприятной по сравнению со стенами из керамических блоков или бетонных камней. Больший объем камней требует меньшего количества раствора, чем обычный кирпич, а следовательно, в такие стены вносится и меньшее количество влаги.

Наиболее благоприятными в этом отношении являются деревянные стены, выполненные из сухой древесины, особенно сборные конструкции, изготовляемые на домостроительных заводах и доставляемые на постройку в сухом состоянии. Применяемые в настоящее время крупнопанельные железобетонные сборные конструкции, утепленные эффективными теплоизоляционными материалами, не всегда являются в этом отношении благоприятными.

Отрицательное свойство обычной мокрой внутренней штукатурки - вносить влагу в ограждение - заставляет заменять ее так называемыми сухими штукатур-

11

ками, представляющими собой листы из волокнистых органических материалов или гипса, армированного бумагой. В период до сдачи здания в эксплуатацию внесенная в ограждение строительная влага должна быть удалена различными известными способами, чтобы обеспечить нормальный теплотехнический и влажностный режим ограждению, однако это не всегда выполняется.

Вкачестве мер для ускорения просушки каменных стен зданий кроме искусственной сушки можно рекомендовать: 1) немедленно с наступлением похолодания включать в действие систему отопления и вентиляции; 2) в первую зиму по окончании постройки обеспечить зданию интенсивное отопление и вентиляцию. Таким образом, строительная влага не оказывает влияния на дальнейший влажностный режим ограждения лишь в том случае, если она будет удалена из него в течение 2—3 первых лет эксплуатации здания.

2. Грунтовая влага, т. е. та влага, которая может проникнуть в ограждение из грунта вследствие капиллярного всасывания. В стенах зданий эта влага может подниматься до высоты 2—2,5 м от уровня земли. Для предохранения ограждения от этой влаги в нем устраиваются водоизолирующие слои, препятствующие доступу влаги из грунта в ограждение.

При правильном и доброкачественном устройстве водоизоляционного слоя грунтовая влага при эксплуатации здания влияния на его влажностный режим оказывать не будет.

3. Атмосферная влага, которая может проникать в ограждение при косом дожде в результате смачивания наружной поверхности стены или вследствие неисправности крыши около карнизов и наружных водостоков. Для предохранения стены от увлажнения ее косым дождем необходимо защищать ее наружную поверхность материалами, слабо впитывающими влагу. Сплошные кирпичные стены никакой защиты наружной поверхности не требуют, необходимо только делать расшивку швов по их наружной поверхности, чтобы избежать затекания воды в швы кладки. Серьезное внимание следует уделять защите наружной поверхности стены от дождевой воды в конструкциях, с применением засыпок, которые имеют повышенную влагоемкость.

Вкрупнопанельных домах с железобетонными утепленными или сплошными легкобетонными наружными стеновыми панелями метеорологическая влага может проникать в наружные стены через стыки панелей и по периметру оконных блоков. Для устранения этого стыки панелей и оконные блоки должны быть с наружной стороны обработаны специальными герметиками Сплошные легкобетонные наружные стеновые панели должны иметь фактурный слой из водонепрони-

12

цаемых материалов.

Особенно неблагоприятный влажностный режим имеют здания в приморских районах с частыми дождями, сопровождаемыми сильным ветром (Черноморское побережье в районе Сухуми - Батуми, прибрежные районы полуострова Камчатка, Чукотка и пр.). В этих условиях влага может проникать до внутренней поверхности стены. Наиболее сильное воздействие дождевой влаги наблюдается при полной облачности с длительными моросящими дождями, высокой влажности воздуха, ветре, а также при длительных обложных дождях.

В этих районах для предохранения от увлажнения стен, обращенных в сторону господствующих ветров, рекомендуется защита наружной поверхности стены плотной штукатуркой или фактурным слоем, не впитывающим влаги, а еще лучше водонепроницаемой обшивкой на относе, например асбестоцементными листами.

Атмосферная влага может проникать в чердачные перекрытия и совмещенные покрытия в результате неисправности кровли, а также при неисправности водостоков. Для устранения этого необходимо во время эксплуатации крыши своевременно ее ремонтировать.

4.Эксплуатационная влага, т. е. влага, выделение которой связано с эксплуатацией здания, преимущественно в цехах промышленных зданий, например в отбельных, кожевенных, пищевых и пр. Влага, выделяющаяся при производственном процессе в виде воды, смачивает главным образом пол, а также нижнюю часть стен.

Для того чтобы устранить проникание эксплуатационной влаги в ограждающие конструкции, применяют водонепроницаемые полы, устройства для отвода воды в канализацию, облицовку нижней части стен керамическими или стеклянными плитками, нанесение водонепроницаемых штукатурок и пр.

5.Гигроскопическая влага, т.е. влага, находящаяся в ограждении вследствие гигроскопичности его материалов. Гигроскопичность - это свойство материала поглощать (сорбировать) влагу из воздуха. Этой способностью в разной степени обладают все строительные материалы. Наиболее гигроскопичны хлористые соли (хлористый магний, хлористый кальций, поваренная соль и др.). Содержание в материалах ограждения (штукатурке, растворе, кирпиче) хлористых солей делает эти материалы также очень гигроскопичными, что часто служит единственной причиной появления в них влаги. Прибавление к раствору кладки поваренной соли (хлористого натрия) или нитрита натрия, что иногда практикуется при кладке стен в зимний период, увеличивает гигроскопичность кладки. Это может привес-

13

ти к ухудшению теплозащитных свойств таких стен, появлению сырых пятен на их внутренней поверхности, а также налетов выщелоченных солеи. Устранение этих явлений затруднительно, а потому необходимо избегать применения таких солей в растворе кладки.

Повышенной гигроскопичностью обладает также магнезиальный фибролит, изготовленный с неправильной дозировкой хлористого магния.

Все это указывает на то, с какой осторожностью нужно относиться к применению в наружных ограждениях гигроскопичных материалов, особенно близко расположенных у внутренней его поверхности.

6. Конденсация влаги из воздуха. Процесс конденсации влаги из воздуха тесно связан с теплотехническим режимом ограждения. В подавляющем большинстве случаев конденсация влаги является единственной причиной повышения влажности ограждения. Влага из воздуха может конденсироваться на внутренней поверхности ограждения и в его толще. Все изложенное далее относится к вопросам увлажнения ограждений конденсационной влагой и способам расчета этого увлажнения, а также к расчетам удаления строительной и метеорологической влаги из ограждающих конструкций.

3.2. Основные расчетные величины, характеризующие влажностный режим воздушной среды

Упругость водяного пара

Количество водяного пара, содержащегося в воздухе характеризуется парциальным (частичным) давлением, которое называется упругостью водяного пара (обозначается е, измеряется в Па). При данной температуре и барометрическом давлении упругость водяного пара достигает определенной величины, которая носит название максимальной упругости водяного пара (Е). С увеличением температур воздуха величина Е увеличивается. Значения Е для воздуха с различной температурой приведены в приложении 1.

Относительная влажность воздуха

Степень насыщения воздуха водяным паром характеризуется относительной влажностью воздуха ϕ представляющую собой отношение действительной упругости водяного пара е в воздухе к максимальной Е при данной температуре.

14

текает при отсутствии перепада температуры между материалом и окружающим воздухом).

Влага, поглощаемая пористым материалом из окружающего воздуха, называется сорбционной или гигроскопической. Чем ниже температура (в области положительных температур) и выше относительная влажность воздуха, тем больше поглощается сорбционной влаги. Влагосодержание материала при установившемся равновесии процессов влагообмена с окружающей средой называется равновесной влажностью

Сопротивлению паропроницанию ограждения

При диффузии водяного пара через слой материала последний оказывает сопротивление потоку пара. Это сопротивление называется сопротивлением па-

ропроницанию слоя, Rn , м2 ×ч × Па / мг . Оно определяется по формуле:

где å δi - сумма сопротивлений паропроницанию всех конструктивных слоев ог- μi

раждения, Па м2ч / мг ;

RВп , RНп - сопротивления влагообмену на противолежащих поверхностях конструкции.

В виду того, что значения RВп , RНп малы в расчетах их обычно не учиты-

Упругость водяного пара в произвольном сечении конструкции

При диффузии через ограждающую конструкцию парциальное давление водяного пара в ее толще понижается от eв до eн за счет общего сопротивления паропроницанию конструкции.

16

Упругость водяного пара в произвольном сечении (eх ) конструкции определяется по формуле:

- средняя упругость водяного пара внутреннего воздуха, Па, при расчетной

температуре и относительной влажности этого воздуха, определяется по формуле (10);

Rоп - полное сопротивление паропроницанию конструкции, определяется по формуле (12);

å Rni - сумма сопротивлений паропроницанию первых слоев конструкций,

расположенных между внутренней поверхностью и плоскостью, в которой определяется значение упругости, м2 ×ч × Па / мг .

3.3 Графоаналитический метод расчета влажностного состояния наружного ограждения

Расчет влажностного состояния наружного ограждения производится с целью установления условий, при которых возникает необходимость в дополнительной пароизоляции или принятии других конструктивных мер, обеспечивающих нормальный влажностный режим конструкций.

Определение возможности конденсации влаги в толще ограждающей конструкции при стационарном состоянии диффузии водяного пара производится в следующем порядке:

1.Выполняется теплотехнический расчет наружного ограждения.

2.Определяются температуры на границах слоев конструкции (формула 9).

3.В соответствие со значениями вычисленных температур строится кривая распределения максимальной упругости водяного пара Е по толще ограждения (с использованием приложения 1)

4.Вычисляются значения упругости водяного пара е на границе слоев конструкции (формула 13) и строится линия ее распределения.

ВЫВОДЫ:

1.Если вся кривая е или её часть расположится ниже кривой Е, конденсация пара не происходит, если наоборот, то в этой области выпадает конденсат.

2.Для предотвращения образования конденсата необходимо:

17

§Устройство пароизоляции перед утеплителем со стороны теплого воздуха.

§Устройство воздушной прослойки, вентилируемой наружным воздухом (система «Вентилируемые фасады»)

3.Для избежания процесса конденсации паров в толще ограждения рекомендуется наиболее плотные конструктивные слои располагать с внутренней стороны; это приводит к резкому снижению е в плотном слое и делает невозможной конденсацию.

4.Желательно при проектировании многослойных стен делать соотношения толщин внутренних стен и наружных не менее 1,2:1 или вводить специально слой пароизоляции между внутренним и утепляющим слоем.

где Rп1 - сопротивление паропроницанию внутреннего слоя;

Rп3 - сопротивление паропроницанию наружного слоя.

При пересечении линии е и Е в ограждающей конструкции возможна конденсация влаги (рис. 2). Зона возможной конденсации располагается между точками касания ЕI и EII прямых , проведенных из точек ев и ен, расположенных на поверхности конструкции, к линии Е.

Пример 3. Определить возможность конденсации влаги в толще конструкции наружной стены для трехэтажного жилого дома в г. Нижний Новгород

(рис.1).

18

´(0,222 + 3,167 + 2,0)= 194,4 Па

7.Строим кривые распределения максимальной упругости водяного пара Е и действительной упругости водяного пара е на границе слоев конструкции:

Рис. 2. Кривые распределения максимальной упругости водяного пара Е и действительной упругости водяного пара е

20