
- •Задания по строительной физике
- •Задания по архитектурной физике
- •Пример расчета теплозащиты наружной стены
- •Общий коэффициент теплопередачи:
- •Распределение температуры по сечению ограждающей конструкции:
- •Расчет теплонакопительной способности q:
- •Пример расчета температурных воздействий на плоскую крышу
- •Определение температурных деформаций
- •Период конденсации (увлажнения) – зимние месяцы:
- •Период испарения (высыхания)- летние месяцы
Определение температурных деформаций
Температура бетонирования: +19оС
Зима:
Температура в статически нейтральной зоне - в середине бетонной плиты: 18,6оС. Разница с температурой бетонирования составляет ΔΘ=0,4оС.
Лето:
Температура в статически нейтральной зоне - в середине бетонной плиты: 22,4оС. Разница с температурой бетонирования составляет ΔΘ=3,4оС.
Абсолютная деформация зимой (укорочение):
Δl=lo∙αT∙ΔΘ= 8,5м∙0,000012м/моС∙0,4оС=0,000041м=0,041мм
Абсолютная деформация летом (удлинение):
Δl=lo∙αT∙ΔΘ= 8,5м∙0,000012м/моС∙3,4оС=0,000347м=0,35мм.
Расчет механических напряжений
Зима: σ = ε∙Е = Δl/lo∙Е=8,5∙34000/0,000041=0,16(МН/м2)=0,16Н/мм2;
Лето: σ = ε∙Е = Δl/lo∙Е=8,5∙34000/0,00035=1,41(МН/м2)=1,41Н/мм2.
При расположении слоя утеплителя с наружной стороны плоской крыши температура в статически нейтральной зоне бетонного перекрытия зимой сильно не понижается, а летом сильно не возрастает. Следствием является то, что деформации и механические напряжения оказываются очень малыми и угроза образования трещин и разрушения конструкции не возникает.
Пример исследования влажностного состояния ограждающей конструкции
Стена с внутренним расположением утеплителя:
Условия в период увлажнения:
Температура внутри помещения: 20°С
Температура снаружи: -10°С
Влажность внутри помещения: 50%
Влажность снаружи: 80%
Условия в период высыхания:
Температура внутри помещения: 12°С
Температура снаружи: 12°С
Влажность внутри помещения: 70%
Влажность снаружи: 70%
№ слоя |
Материал, толщина слоя |
Коэффициет теплопроводности λ (Вт/м К) |
Коэффициент сопротивления паропроница-нию μ |
1 |
Известково-гипсовая штукатурка, d=2см |
0,70 |
10 |
2 |
Полистирольный пенопласт, d=6см |
0,035 |
30/70 |
3 |
Бетон, d=20см |
2,1 |
70/150 |
4 |
Известково-цементная штукатурка, d=2см |
0,87 |
15/35 |
Порядок выполнения работы:
Построить распределение температуры по сечению конструкции
Рассчитать эквивалентные толщины воздушного слоя
Определить величины давлений насыщения водяного пара в зависимости от температуры по таблице
Определить фактические значения давления водяного пара внутри и снаружи помещения
Построить диаграмму Глазера
Установить по диаграмме Глазера, будет ли конденсироваться влага внутри конструкции
Выделить плоскость конденсации, если она имеется, а также области конденсации и испарения
Рассчитать сопротивление диффузии водяного пара
Рассчитать плотность диффузионного потока
Рассчитать массу влаги, конденсируемой внутри конструкции в период увлажнения
В случае выпадения конденсата внутри конструкции выполнить пункты 3 - 10 данного задания для условий, соответствующих периоду высыхания
Определить, остается ли влага внутри ограждающей конструкции после периода высыхания и, если да, то в каком количестве
Если влага остается, то предусмотреть мероприятия по предотвращению выпадения конденсата внутри конструкции (ввести в конструкцию дополнительный слой пароизоляции, рассчитав толщину выбранного пароизолятора)
Сделать выводы по расчету
Выполнение:
RT = 0,167+ 0,028 + 1,714 + 0,095+ 0,023 + 0,043
Δti= 2,4oC; 0,4 oC; 24,9 oC; 1,4oC; 0,3 oC; 0,6 oC.
Получение эквивалентной толщины воздушного слоя:
Sd = μ∙d
Внутренняя штукатурка: Sd =10∙0,02м=0,20м
Слой утеплителя: Sd =30∙0,06м=1,80м
Бетонная стена: Sd =150∙0,20м=30,0м
Наружная штукатурка: Sd =35∙0,02м=0,70м
∑Sd =32,7м
Примечание: для внутренних слоев берется минимальное значение μ, для наружных – максимальное.
Далее расчет проводится отдельно для периодов конденсации и испарения.