- •«Московский государственный университет путей сообщения» Кафедра «Строительные конструкции, здания и сооружения»
- •Исследование температурно-влажностного состояния ограждающих конструкций здания
- •Содержание
- •1. Определение необходимых исходных данных 5
- •2. Исследование температурно-влажностного режима стены, утеплённой снаружи 7
- •4. Исследование температурно-влажностного режима стены с воздушной прослойкой 18
- •4.1. Состав конструкции и теплотехнические характеристики применяемых материалов 18
- •Введение
- •1. Определение необходимых исходных данных
- •1.1. Температурно-влажностные параметры внутреннего воздуха
- •1.2. Температурно-влажностные параметры наружного воздуха
- •Расчётные параметры наружного воздуха
- •Анализ расчётных параметров наружного воздуха
- •1.3. Определение условий эксплуатации ограждающих конструкций
- •1.4. Определение требуемого сопротивления теплопередаче
- •2. Исследование температурно-влажностного режима стены, утеплённой снаружи
- •2.1. Состав конструкции и теплотехнические характеристики применяемых материалов
- •Состав конструкции и теплотехнические характеристики применяемых материалов
- •Теплотехнические характеристики слоёв конструкции
- •2.2. Определение значений температур и давления насыщенного пара по толщине конструкции
- •Распределение температуры и максимальной упругости водяного пара по сечению конструкции
- •2.3. Проверка возможности конденсации влаги внутри конструкции
- •Оценка возможности конденсации влаги внутри конструкции
- •2.4. Расчёт влажностного режима конструкции по годовому балансу влаги
- •Проверка условия непревышения допустимой массовой влажности материала
- •Проверка условия недопустимости накопления влаги в конструкции за годовой период эксплуатации
- •2.5. Нормативный расчёт на паропроницаемость Проверка условия недопустимости накопления влаги в конструкции за годовой период эксплуатации
- •Проверка условия непревышения допустимой массовой влажности материала
- •2.6. Определение необходимой толщины пароизоляции
- •2.7. Определение затухания и запаздывания колебаний температуры на внутренней поверхности стены Определение затухания температурных колебаний
- •Определение запаздывания температурных колебаний
- •4. Исследование температурно-влажностного режима стены с воздушной прослойкой
- •4.1. Состав конструкции и теплотехнические характеристики применяемых материалов
- •Состав конструкции и теплотехнические характеристики применяемых материалов
- •Теплотехнические характеристики слоёв конструкции
- •4.6. Определение теплового и влажностного режима вентилируемой воздушной прослойки
- •Определение скорости движения и температуры воздуха в прослойке
- •Уточнение средней температуры воздух в вентилируемой прослойке
- •Проверка возможности конденсации влаги на внутренней стороне экрана
- •Распределение температуры и влажности по длине прослойки
- •Заключение
- •Глоссарий
- •Список литературы
- •Определение значений температур по толщине ограждающей конструкции (к рис. 2.2)
- •Проверка возможности конденсации влаги внутри конструкции (к рис. 2.3)
- •Определение необходимой толщины пароизоляции (к п. 2.6)
- •Определение коэффициентов теплоусвоения (к п. 2.7)
- •Приложение 2.Теплотехнические характеристики некоторых фасадных систем
Проверка условия недопустимости накопления влаги в конструкции за годовой период эксплуатации
Зона (плоскость) конденсации влаги, образовавшаяся в период влагонакопления, переносится на график, соответствующий периоду без конденсации влаги в ограждении (рис. 2.3,б). В этот период происходит испарение накопившейся влаги. Стрелками показываем направление движения влаги (к зоне или от зоны конденсации – в сторону уменьшения парциального давления водяного пара).
В запас будем считать, что конденсация происходила только в плоскости конденсации. Максимальная упругость водяного пара в плоскости конденсации в летний период: Еk,3=Е6= 1629 Па.
Движение водяного пара при высыхании будет идти в направлении уменьшения парциального давления водяного пара:
Еk,4 > eint = 1286 Па, Еk,4 > eext,4 = 1207 Па.
Вывод:высыхание будет происходить в обоих направлениях.
Количество влаги, удаляемой в сторону помещения:
Количество влаги, удаляемой по направлению к наружной стороне стены:
Количество влаги, удаляемой из стены за летний период:
.
Выводы:
Вся накопившаяся влага за летний период будет удалена из конструкции, так как P= 2641 г/м2>Pw = 549г/м2. Условие недопустимости накопления влаги в конструкции за годовой период эксплуатации выполняется.
В сторону наружной поверхности испаряется почти в три раза больше влаги, чем в сторону помещения (Pext/Pint= 1771/167 = 10).
2.5. Нормативный расчёт на паропроницаемость Проверка условия недопустимости накопления влаги в конструкции за годовой период эксплуатации
Среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха за годовой период: eext= 7,7 гПа = 770 Па (по табл. 5а СНиП [1]).
Среднее парциальное давление насыщенного водяного пара в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации
E = (Ek1×z1 + Ek2×z2 + Ek3×z3+ Ek4×z4)/12 = (6832 + 2963 + 4882 + 16295)/12 = 947 Па.
Нормируемое сопротивление паропроницанию из условия недопустимости накопления влаги в ограждающей конструкции за годовой период эксплуатации:
м2×чПа/мг.
Сопротивление паропроницанию ограждающей конструкции в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации Rvp,intбольше нормируемого сопротивления:Rvp,int= 7,39 м2×чПа/мг >= 1,64 м2×чПа/мг;
Вывод:требование СНиП [2] по недопустимости накопления влаги в ограждающей конструкции за годовой период эксплуатации выполнено.
Проверка условия непревышения допустимой массовой влажности материала
В отличие от нормативной методики, где продолжительность периода влагонакопления принята равной периоду с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха, принимаем продолжительность периода влагонакопления по данным предыдущих расчётов (зимний период): z0= 3 мес. = 330 = 90 сут.
Среднее парциальное давление насыщенного водяного пара в плоскости возможной конденсации за период влагонакопления:
E0 = (Ek1×z1 + Ek2×z2 + Ek3×z3)/z0 = (2963)/3 = 296 Па.
Среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха за период влагонакопления:
е0,ext = (eext,1×z1 + eext,2×z2 + eext,3×z3)/z0 = (2283)/3 = 228 Па.
Коэффициент (здесь и далее z0в сутках):
.
Нормируемое сопротивление паропроницанию из условия ограничения накопления влаги в ограждающей конструкции период конденсации:
м2×чПа/мг.
где Dwav– предельно допустимое приращение расчётного массового отношения влаги в материале увлажняемого слоя (утеплителя) за период влагонакопления; для минераловатных плитDwav= 3% (то же, что в п. 2.4);
– плотность теплоизоляционного слоя; = 180 кг/м³ (из табл. 2.1);
– толщина теплоизоляционного слоя; = 0,15 м.
Сопротивление паропроницанию ограждающей конструкции в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации Rvp,intменьше нормируемого сопротивления:Rvp,int= 7,39 м2×чПа/мг >= 2,57 м2×чПа/мг;
Вывод:требование СНиП [2] по ограничению накопления влаги в ограждающей конструкции за период конденсации выполнено.