Состав конструкции и теплотехнические характеристики применяемых материалов

· Расчётная схема стены показана на рис. 3.1, состав конструкции и теплотехнические характеристики слоёв приведены в табл. 3.1.

· Коэффициенты теплоотдачи внутренней и наружной поверхности ограждающей конструкции (стены) остаются те же: a_int = 8,7 Вт/(м²×°С), a_ext = 23 Вт/(м²×°С).

Таблица 3.1

Состав конструкции и теплотехнические характеристики применяемых материалов

№ слоя	Материал (поз. в табл. СП [3])	Плот-ность r0, кг/м3	Толщина слоя d, м	Расчётные коэффициенты при условиях эксплуатации Б (по прил. Д.1 СП [3])
тепло-проводности l, Вт/(м×°С)	тепло-усвоения s, Вт/(м2×°С)	паропро-ницаемости m, мг/(м×ч×Па)
	внутренняя облицовка –гипсокартон (92)		0,0125	0,21	3,66	0,075
	плиты минераловатные (48)		х	0,065	0,71	0,56
	кладка из кирпича глиняного обыкновенного (206)		0,25	0,81	10,12	0,11

· Термические сопротивления, тепловая инерция и сопротивление паропроницанию слоёв (предварительно – без утеплителя) приведены в табл. 3.2.

Таблица 3.2

Теплотехнические характеристики слоёв конструкции

№ слоя	Слои, материалы (поз. в табл. СП [3])	Термическое сопротивление Ri = di/li, м2×°С/Вт	Тепловая инерция Di = Risi	Сопротивление паропроницанию Rvp,i = di/mi, м2×ч×Па/мг
-	Внутренний пограничный слой	1/8,7 = 0,11	-	-
	Внутренняя облицовка из гипсокартона (92)	0,06	0,22	0,17
	Плиты минераловатные (48)	2,31	1,64	0,27
	Кладка из кирпича глиняного обыкновенного (206)	0,31	3,12	2,27
-	Наружный пограничный слой	1/23 = 0,04	-	-
	Итого (S)	2,83	4,98	2,71

· Принимаем коэффициент теплотехнической неоднородности конструкции r = 0,95, тогда R_req/r = 2,68/0,95 = 2,82 м2×°С/Вт и требуемая толщина утеплителя

= 0,065×(2,82 – 0,11 – 0,06 – 0,31– 0,04) = 0,141 м.

· Принимаем толщину утеплителя d₃ = 0,15 м = 150 мм (кратно 30 мм), и добавляем в табл. 3.1.

Выводы:

· По сопротивлению теплопередаче конструкция соответствует нормам, так как приведённое сопротивление теплопередаче R₀r выше требуемого значения R_req:

R₀r = 2,83×0,95 = 2,69 > R_req = 2,68 м²×°С/Вт.

Определение значений температур и давления насыщенного пара по толщине конструкции

· Определяем значения температур и давления насыщенного водяного пара на поверхности и в толще конструкции для четырёх периодов года (табл. 3.3); изображаем графики распределения температур (рис. 3.2) и давления насыщенного пара (рис. 3.3) по толщине конструкции.

Таблица 3.3

Распределение температуры и максимальной упругости водяного пара по сечению конструкции

Обозначения	ti, °С по периодам года	Ei, Па по периодам года
осенний	зимний	весенний	летний	осенний	зимний	весенний	летний
tint
tint		19,2	18,8	19,2	19,8
t1	Е1	18,8	18,2	18,8	19,7
t2	Е2	15,0	12,3	14,7	18,6
t3	Е3	11,2	6,5	10,7	17,5
t4	Е4	7,4	0,6	6,6	16,4
t5	Е5	3,5	-5,3	2,5	15,3
text		1,5	-8,5	0,4	14,7
text		1,2	-8,9	0,05	14,6

Проверка возможности конденсации влаги внутри конструкции

· Оцениваем возможность конденсации влаги внутри конструкции (табл. 3.4 и рис. 3.3,а).

Таблица 3.4

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						-205
е4					-161	-508	-203
е5					-384	-728	-425
еext

Выводы

· Расчёт показывает, что конденсация влаги возможна в осенний, зимний и весенний период, однако, в отличие от предыдущей конструкции, в большем количестве.

· Плоскость конденсации находится на наружной грани утеплителя.

· Зона конденсации занимает …. {указать, где расположена зона конденсации}.

· В зимний период температура t₅ < 0, поэтому там будет образовываться слой наледи.

3.4. Расчёт влажностного режима конструкции по годовому балансу влаги

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

R_vp,int = R_vp,1 + R_vp,2 = 0,17 + 0,27 = 0,44 м²×ч×Па/мг,

R_vp,ext = R_vp,3 = 2,27 м²×ч×Па/мг

· Для каждого периода года определяем количество влаги, подходящей к зоне конденсации, а также уходящей от неё, считая, что конденсация происходит только в плоскости конденсации.

В осенний период: Е_k,1 = Е₅ =788 Па.

· Количество влаги, подходящего из помещения к зоне конденсации:

· Количество влаги, уходящего из зоны конденсации наружу:

· Вывод: в осенний период в стену попадает в 12,1 раза больше влаги, чем может выйти наружу (P_int/ P_ext = 1656/137 = 12,10).

· Количество пара, конденсирующегося в стене за зимний период:

.

В зимний период: Е_k,2 = Е₅ =391 Па.

· Количество влаги, подходящего из помещения к зоне конденсации:

· Количество влаги, уходящего из зоны конденсации наружу:

· Вывод: в зимний период в стену попадает в 32 раза больше влаги, чем может выйти наружу (P_int/ P_ext = 4460/140 = 31,93).

· Количество пара, конденсирующегося в стене за зимний период:

.

В весенний период: Е_k,3 = Е₅ = 733 Па.

· Количество влаги, подходящего из помещения к зоне конденсации:

· Количество влаги, уходящего из зоны конденсации наружу:

· Вывод: в весенний период в стену попадает примерно в 12 раз больше влаги, чем может выйти наружу (P_int/ P_ext = 1837/154 = 11,95).

· Количество пара, конденсирующегося в стене за зимний период:

· Общее количество конденсата в стене

P_w = P_w1 + P_w2 + P_w3 = 1519 + 4320 + 1684 = 7523 г/м².