Проверка возможности конденсации влаги внутри конструкции

· Как и в стационарном процессе теплопередачи, при стационарном режиме диффузии водяного пара график распределения упругости водяного пара по толщине конструкции, вычерченной в масштабе сопротивлений паропроницанию, при отсутствии конденсации является прямой линией (пунктир на рис. 2.3,а). Тангенс угла наклона этой прямой к горизонтали выражает величину плотности диффузионного потока водяного пара р через конструкцию.

· Упругость водяного пара в рассматриваемом сечении (например, на границе слоёв) определяется из условия равенства диффузионного потока в сечениях:

,

где R_vp,i – сопротивления паропроницанию слоёв, расположенных между рассматриваемым сечением и внутренней поверхностью конструкции.

· В отличие от процесса теплопередачи, сопротивления паропроницанию пограничных слоёв (наружного и внутреннего) конструкции малы и в расчёте не учитываются.

· Определяем значения упругости водяного пара на границах слоёв и в трёх сечениях по толщине утеплителя для четырёх периодов года (осеннего, зимнего, весеннего и летнего); полученные данные вносим в табл. 2.4. Например, для зимнего периода:

· График распределения упругости водяного пара по толщине конструкции (в предположении отсутствия конденсации) для зимнего периода показан на рис. 2.3,а.

· Найденные значения упругости водяного пара e_i в рассматриваемых сечениях сравниваем с давлением насыщенного водяного пара Е_i (табл. 2.4); если для какого-либо сечения получается E_i £ е_i, то в данном сечении происходит конденсация влаги. В этом случае график распределения упругости водяного пара по толщине конструкции (см. рис. 2.3,а), вычерченной в масштабе сопротивлений паропроницанию, состоит из трёх участков. Два линейных участка образованы касательными, проведёнными из точек e_intи e_ext к графику Е, средний участок – нелинейный. Область между точками касания – зона конденсации. При совпадении точек касания получается плоскость конденсации. Тангенс угла наклона касательных к горизонтали выражает количество (плотность потока) проходящего водяного пара; касательные выражают равенство количеств пара, притекающего к границе зоны конденсации, и отдаваемого ей.

Таблица 2.4

Оценка возможности конденсации влаги внутри конструкции

Обозначение упругости в.п.	еi, Па по периодам года	Ei – еi, Па по периодам года
осенний	зимний	весенний	летний	осенний	зимний	весенний	летний
еint
е1
е2
е3
е4
е5						-11
е6					-46	-202	-43
еext

Выводы

· Расчёт показывает, что конденсация влаги возможна в осенний, зимний и весенний период.

· Плоскость конденсации находится на наружной грани утеплителя.

· Зона конденсации расположена во внешней части утеплителя и в облицовочном слое кирпича.

· В зимний период температуры t₅ и t₆ < 0, поэтому там будет образовываться слой наледи.

2.4. Расчёт влажностного режима конструкции по годовому балансу влаги

· Для каждого периода года определяем количество влаги, подходящей к зоне конденсации, а также уходящей от неё по формулам:

,

где R_vp,int – суммарное сопротивление паропроницанию слоёв от внутренней поверхности до начала зоны конденсации;

R_vp,ext – суммарное сопротивление паропроницанию слоёв от конца зоны конденсации до наружной поверхности;

z – продолжительность периода в месяцах (из табл. 1.2);

множитель 722 – среднее количество часов в месяце;множитель 1000 – обеспечивает перевод из мг в г;

значения Е_к'и Е_к''определяются по графикам; в случае плоскости конденсации Е_к' = Е_к'' = Е_к.

· Для упрощения будем считать (в запас), что конденсация происходит только в плоскости конденсации, то есть на наружной грани утеплителя.

· Определяем сопротивления паропроницанию для случая расположения плоскости конденсации на наружной поверхности утеплителя:

R_vp,int = R_vp,1 + R_vp,2 + R_vp,3 = 0,22 + 2,27 + 0,27 = 2,76 м²×ч×Па/мг,

R_vp,ext = R_vp,4 = 1,09 м²×ч×Па/мг

В осенний период: Е_k,1 = Е₆ =728 Па.

· Количество влаги, подходящего из помещения к зоне конденсации:

· Количество влаги, уходящего из зоны конденсации наружу:

· Вывод: в осенний период в стену попадает в 1,4 раза больше влаги, чем может выйти наружу (P_int/ P_ext = 292/206 = 1,42).

· Количество пара, конденсирующегося в стене за зимний период:

.

В зимний период: Е_k,2 = Е₆ =338 Па.

· Количество влаги, подходящего из помещения к зоне конденсации:

· Количество влаги, уходящего из зоны конденсации наружу:

· Вывод: в зимний период в стену попадает в 4 раза больше влаги, чем может выйти наружу (P_int/ P_ext = 744/184 = 4,03).

· Количество пара, конденсирующегося в стене за зимний период:

.

В весенний период: Е_k,3 = Е₆ = 674 Па.

· Количество влаги, подходящего из помещения к зоне конденсации:

· Количество влаги, уходящего из зоны конденсации наружу:

· Вывод: в весенний период в стену попадает в 1,3 раза больше влаги, чем может выйти наружу (P_int/ P_ext = 320/241 = 1,33).

· Количество пара, конденсирующегося в стене за зимний период:

· Общее количество конденсата в стене

P_w = P_w1 + P_w2 + P_w3 = 86 + 559 + 79 = 724 г/м².