Влажностный режим ограждений

Сопротивление паропроницанию ограждающей конструкции должно быть не ниже требуемого, определяемого по теплотехническим нормам [2].

Расчет возможного влажностного режима заданной конструкции ограждения проводим, исходя из стационарного режима и учитывая только диффузию водяных паров через ограждение [2,4].

Сначала находим распределение температуры по толщине ограждения при температуре наружного воздуха t_н, равной средней температуре наружного воздуха за отопительный период t_оп. Искомые температуры можно определить аналитическим или графическим методом.

В первом случае расчет выполняем по формуле:

или

, где

где: t_х – температура в сечении х, °С;

t_в – расчетная температура внутреннего воздуха, °С;

R_о – общее сопротивление теплопередаче ограждения, м²×°С/Вт;

- сумма термических сопротивлений на участке от воздуха помещения до рассматриваемого сечения, м²×°С/Вт.

- теплопотери через 1м² поверхности стены, Вт/м².

Решение:

1. Общее сопротивление теплопередаче:

=3,67 м²×°С/Вт;

;

.

3. Теплопотери через 1м² поверхности стены:

Вт/м².

4. Определение температур.

Для расчета температуры внутренней поверхности ограждения τ_В сумма термических сопротивлений на участке от воздуха помещения до внутренней поверхности равна R_В:

°С

°С

τ₂= 20-16,3 ( +0,439) = 10,3°С

τ ₃=20-16,3 ( +0.439+3,01) = -38,7°С

°С

Эту же задачу решаем графическим методом. На миллиметровой бумаге по горизонтальной оси откладываем значения термических сопротивлений R_в, R₁,…, R_н, а по вертикальной оси – значения температур со стороны R_в наносим точку t_в, а со стороны R_н – точка t_h = t_хп и соединяем их прямой линией (Рис. 4).

Значение температур на границах слоев определяем точками пересечения наклонной линии изменения температуры с вертикальными линиями, проходящими через границы термических сопротивлений соответствующих слоев.

График изменения температуры по толщине ограждения наносим также на чертеж ограждения. На чертеже в нижней части строим шкалу значений парциальных давлений Е, значения которых определяем в зависимости от температур t в слоях ограждения (Рис. 5):

, Па.;

;

;

;

;

;

;

.

Учитывая криволинейный характер зависимости Е от температуры, определяем Е в трех точках каждого материального слоя ограждения.

График изменения действительных парциальных давлений водяных паров е_х по толщине ограждения строим по вычисленным их значениям в характерных точках ограждения (Рис. 5):

,

или

, где

е_в,е_н – действительные парциальные давления водяных паров во внутреннем и наружном воздухе, Па:

е_в = j_вЕ_в ; е_н = j_нЕ_н , где

j_в,j_н – относительная влажность внутреннего и наружного воздуха (0,6 и 0,8 соответственно);

Е_в, Е_н – максимальное парциальное давление водяного пара, рассчитанное при температурах t_в и t_н соответственно, Па.

е_в = 0,6∙2,33=1,40 кПа;

е_н =0,8∙0,015=0,012 кПа.

R_по – общее сопротивление паропроницанию ограждения, м² ×ч×Па/мг:

- сумма сопротивлений паропроницанию на участке от внутренней поверхности ограждения до рассматриваемого сечения, м² ×ч×Па/мг;

- расход пара, проходящего через 1м² поверхности ограждения, мг/(м² ×ч).

Общие сопротивление паропроницанию принятой конструкции ограждения состоит из сопротивлений паропроницанию отдельных слоев конструкции ограждения:

R_ПО=R_П1+…+R_Пn, м² ×ч×Па/мг

, м² ×ч×Па/мг

R_ni – сопротивление паропроницанию слоя ограждения, где:

d_i – толщина слоя ограждения, м;

m_i – коэффициент паропроницаемости материала слоя, мг/(м ч Па), принимаемый по таблице.

R_п1=0,03/0,09=0,333 м² ×ч×Па/мг;

R_п2=0,38/0,11=3,455 м² ×ч×Па/мг;

R_п3=0,452/0,11=4,109 м² ×ч×Па/мг;

R_п4=0,02/0,09=0,222 м² ×ч×Па/мг;

R_ПО=0,333+3,455+4,109+0,222=8,12 м² ×ч×Па/мг;

мг/(м² ×ч);

е₁=1400-0,333∙171=1343 Па=1,34 кПа;

е₂=1400-(0,333+3,455)∙171=752 Па=0,75 кПа;

е₃=1400-(0,333+3,455+4,109)∙171=49,6 Па=0,05 кПа;

е₄=1400-(0,333+3,455+4,109+0,222)∙171=12 Па=0,012 кПа;

Вывод: линии е и Е пересекаются на чертеже, из этого следует, что в ограждении возможна конденсация водяных паров.

Воздухопроницание

Под влиянием ветра и теплового напора через щели, поры, неплотности, имеющиеся в наружных ограждениях, в помещения может проникать наружный воздух. Это явление, называемое инфильтрацией, приводит к увеличению затрат на отопление, так как часть тепла идет на нагревание воздуха инфильтрующегося воздуха. С целью уменьшения и наиболее точного учета этих затрат производят проверку соответствия ограждающих конструкций требованиям строительных норн по инфильтрации и расчет количества тепла на нагревание проникающего в помещение воздуха.

При выполнении расчетов количество этажей в здании принимаем равным 10, а номер этажа расчетного помещения – 3 этаж.