задачи по строительной физике. полянская. 1. Климатический район строительства
 Скачать 2.99 Mb.
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2.4. Определение сопротивления паропроницаемости ограждающей конструкции | Месяц | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| Температура, °С | -12,9 | -12,4 | -5,4 | 7,1 | 15,4 | 20,1 | 22 | 20,1 | 13,9 | 5,3 | -3,1 | -9,9 |
Таблица 9 – Среднее месячное и годовое парциальное давление водяного пара
| Месяц | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | год |
| Парциальное давление, Па | 190 | 200 | 340 | 620 | 870 | 1210 | 1420 | 1220 | 890 | 610 | 420 | 270 | 690 |
Таблица 10 – Характеристики материалов слоев ограждающей конструкции
| № слоя | Материал | Плотность ρ0, кг/м3 | Толщина δ, м | Коэфф. теплопро-водности λ, Вт/м×°С | Коэфф. паропроницаемости µ, мг/м·час·Па | Термическое сопро- тивление R, м2·°С/Вт | |
| 1 | Штукатурка ЦПС | 1800 | 0,01 | 0,93 | 0,09 | 0,011 | |
| 2 | Керамоблок пустотелый NF 14,3 | 800 | 0,25 | 0,21 | 0,14 | 1,19 | |
| 3 | Утеплитель – плита теплоизоляционная PAROC WAS | 90 | 0,15 | 0,036 | 0,3 | 1,527 | |
| 4 | Воздушная прослойка | | 0,04 | 0,19 | | 0,21 | |
| 5 | Кладка из сплошного отделочного силикатного кирпича | 1440 | 0,12 | 0,87 | 0,11 | 0,138 | |
| Сопротивление теплообмену на внутренней поверхности Rint | 0,1149 м2·°С/Вт | ||||||
| Термическое сопротивление ограждения R0 | 3,235м2·°С/Вт | ||||||
Решение
1. Определение средней наружной температуры за период влагонакопления
В период влагонакопления входят месяцы с отрицательными среднемеячными температурами наружного воздуха. В данном случае – это ноябрь, декабрь, январь, февраль, март.Средняя наружная температура за этот период равна:
2. Определение температуры на границах слоев Температура на границе n-ного слоя ограждающей конструкции tn cо стороны помещения определяется по формуле
2.1 Температура внутренней поверхности ограждающей конструкции составит:
°С2.2 Температура несущего слоя (кладка керамоблока пустотелого)
18,88 °С2.3 Температура внутренней поверхности утеплитля (плита теплоизоляционная PAROC WAS) составит:
8,31°С2.4 Температура воздушной прослойки составит:
-5,25°С2.5 Температура внутренней поверхности облицовки (кладка из сплошного отделочного силикатного кирпича) составит
-7,12°С2.6 Температура внешней поверхности облицовки (кладка из сплошного отделочного силикатного кирпича) составит:
-8,35°С
3. Определение максимальных парциальных давлений водяного пара ЕНайдем максимальные парциальные давления водяного пара Е для температур tв, τ1, τ2, τ3, τ4, τ5, τ6, tн. Значения приведены в табл.11
Таблица 11 – Результаты расчета
| Температура, °С | tв, | τ1 | τ2 | τ3 | τ4 | τ5 | τ6 | tн |
| Величина | 20 | 18,98 | 18,88 | 8,31 | -5,25 | -7,12 | -8,35 | -8,74 |
| Максимальные парциальные давления водяного пара Е, Па | Ев | Е1 | Е2 | Е3 | Е4 | Е5 | Е6 | Ен |
| Величина | 2338 | 2197 | 2182 | 1095 | 344 | 334 | 315,6 | 311 |
| Фактические парциальные давления водяного пара е, Па | ев, | е1 | е2 | е3 | - | е5 | - | ен |
| Величина | 1285,9 | 1261 | 1217 | 495 | - | 294 | - | 245,7 |
4.Определение сопротивления паропроницанию ограждающей конструкции
4.1. Определим сопротивления паропроницанию слоев ограждения
1 слой (штукатурка ЦПС)
2 слой (керамоблок пустотелый NF 14,3)
3 слой (утеплитель – плита теплоизоляционная PAROC WAS)
4 слой (воздушная прослойка)
5 слой (кладка из сплошного отделочного силикатного кирпича)
4.2. Определяем сопротивление паропроницанию конструкции
4.3. Определяем сопротивление влагообмену на внутренней и наружной поверхностях конструкции
Па·м2·час / мг;
Па·м2·час / мг.где
Па·м2·час/ мг ;φв, φн – относительная влажность воздуха внутри и снаружи помещения.
4.3. Определяем общее сопротивление паропроницанию ограждения
Па·м2·час / мг.5. Определение фактического парциального давления водяного пара е внутри и снаружи помещения.
Для любых сочетаний параметров воздуха получим
Фактическое парциальное давление водяного пара внутри помещения
Фактическое парциальное давление водяного пара снаружи помещения
6. Определение фактического парциального давления водяного пара е на границах слоев
Фактическое парциальное давление водяного пара на границе n-ного слоя ограждающей конструкции еn, cо стороны помещения определяется по формуле
.6.1. Фактическое парциальное давление водяного пара внутренней поверхности ограждающей конструкции
6.2. Фактическое парциальное давление водяного пара на внутренней поверхности несущего слоя (керамоблок пустотелый NF 14,3) составит
6.3. Фактическое парциальное давление водяного пара на внутренней поверхности утеплителя (плита теплоизоляционная PAROC WAS) составит
6.4. Фактическое парциальное давление водяного пара на внутренней поверхности облицовки (Кладка из сплошного отделочного силикатного кирпича) составит
Значения фактических парциальных давления водяного пара занесены в табл. 11
7. По значениям максимальных парциальных давлений водяного пара Е и вычисленным фактическим значениям парциального давления водяного пара е строятся графики (рис. 9)
Начало координат х=0 помещается на внутренней поверхности ограждения. На оси абсцисс последовательно в масштабе откладываются толщины слоев ограждения. Их границы отмечаются вертикальными линиями.
На вертикальной координатной оси наносится шкала для парциальных давлений Е и е в интервале от 0 до 2500 Па.
В построенных координатах наносятся значения парциальных давлений Е и е из табл. 11, полученные точки соединяются ломаной линией.
Рис. 9. Парциальное давление водяного пара, МПа
ВЫВОД
Графики, приведенные на рис. 9, показывают фактическое падение парциального давления в толще конструкции. Линии Е и е пересекаются. Следовательно, возможна конденсация влаги при данных условиях. Через точку пересечения линий Е и е проходит плоскость конденсации К-К, отделяющая зону сухого материала от зоны увлажненного материала.
8. Проверка условия не накопления влаги за годовой период
8.1. Год разделен на периоды: зимний, весенне-осенний и летний. К зимнему периоду относятся месяцы со средней температурой ниже -5оС; к весенне-осеннему со средней температурой от -5оС до +5оС; к летнему со средней температурой более +5оС.
По табл. 8 определяем количество зимних, весенне-осенних, летних месяцев: z1 =4, z2 =1, z3 =7По данным табл. 8 определяем среднюю температуру наружного воздуха для зимнего, весенне-осеннего, летнего периода: tн1, tн2, tн3, как среднеарифметическое значение от среднемесячных температур соответствующего периода.
8.2. Вычисляем температуры τK1, τK2, τK3 в плоскости возможной конденсации, расположенной с внешней стороны утеплителя, для каждого периода года, используя в качестве наружной температуры средние температуры соответствующего периода года tн1, tн2, tн3. При определении температуры τK3 для летнего периода в качестве расчетной температуры внутреннего воздуха tв используют максимальное значение из оптимальных для теплого периода.
8.3. Для температур τК1, τК2, τК3 найдем максимальные парциальные давления водяного пара Е в плоскости конденсации К-К соответственно для зимнего, весенне-осеннего, летнего периодов. Результаты приведены в табл.128.4. Вычисляется величина среднегодового давления насыщенного пара Ег в плоскости конденсации
Па 8.5. Среднее парциальное давление пара наружного воздуха за год по табл. 9 енг=690 Па.
8.6. Рассчитываем требуемое сопротивление паропроницанию
где
– сопротивление паропроницанию от плоскости возможной конденсации (внешний слоя утеплителя) до внешней поверхности.Таблица 12 – Результаты расчета
| Величина | Период года | ||
| Зимний | Весенне-осенний | Летний | |
| tв, оС (внутри) | 20 | 20 | 27 |
| zi, мес. | 4 | 1 | 7 |
| tн, оС (снаружи) | -10,2 | -3,1 | 14,8 |
| τК, оС (в плоскости возможной конденсации) | -8,5 | -1,8 | 15,5 |
| Е, Па (в плоскости возможной конденсации) | 276,8 | 508,8 | 1683 |
| Ег, Па | 1116 | ||
| енг ,Па | 690 | ||
 | 0,199 | ||
| RПВ,  | 2,457 | ||
8.7. Вычисляется сопротивление паропроницанию части ограждающей конструкции, расположенной между внутренней поверхностью и плоскостью возможной конденсации
ВЫВОД
В связи с тем, что сопротивление паропроницанию части ограждающей конструкции, расположенной между внутренней поверхностью и плоскостью возможной конденсации, выше нормируемого значения, следовательно, рассматриваемая ограждающая конструкция удовлетворяет требованиям СНиП II-3 79* Строительная теплотехника.
За годовой период в ограждающей конструкции не происходит накопления влаги вследствие конденсации водяного пара.
9. Проверка условия ограничения накопления влаги за период с отрицательными наружными температурами
9.1. По табл. 8 определяются месяцы с отрицательными среднемесячными температурами. Это – ноябрь, декабрь, январь, февраль и март.
Продолжительность этих месяцев равна
.9.2. Средняя температура периода с отрицательными среднемесячными температурами
9.3. Температура в плоскости конденсации для температуры tно
9.4. Давление насыщенного пара в плоскости конденсации при средней температуре наружного воздуха периода месяцев с отрицательными среднемесячными температурами равно Е0=333,8 Па.
9.5. Парциальное давление наружного воздуха ено определяется как среднеарифметическое по числу месяцев от среднемесячного парциального давления месяцев с отрицательными температурами
9.6. Вычисляется значение величины η
9.7. Рассчитывается требуемое сопротивление паропроницанию
Результаты расчета приведены в табл. 13
Таблица 13 – Результаты расчета
| z0, сут | tно, °С | Е0, Па | ено, Па | η,  | ρw, кг/м3 | Δw, %; | δw, м |  |
| 152 | -8,74 | 333,8 | 284 | 36,33 | 50 | 3,0 | 0,15 | 5,9 |
ВЫВОД
В связи с тем, что сопротивление паропроницанию части ограждающей конструкции, расположенной между внутренней поверхностью и плоскостью возможной конденсации, ниже нормируемого значения, следовательно, рассматриваемая ограждающая конструкция не удовлетворяет требованиям
СНиП II-3 79* Строительная теплотехника.
В течение периода с отрицательными среднемесячными температурами в ограждающей конструкции происходит накопления влаги вследствие конденсации водяного пара. Но поскольку выполняется условие
, то накопленная за зимний период влага будет испаряться и конструкция будет постепенно просыхать или находиться в состоянии равновесной влажности. Следовательно, ограждение не будет терять свои теплозащитные качества.