- •«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
Определение значений температур по толщине ограждающей конструкции (к рис. 2.2)
По оси абсцисс в выбранном масштабе откладываем (рис. 2.2,а) последовательно термические сопротивления Riвсех слоев конструкции, а также внутреннего и наружного пограничных слоев воздуха (из табл. 2.2).
По вертикали на внешних границах воздушных слоев в принятом масштабе откладываются значения температур внутреннего tint и наружного (из табл. 1.2) воздуха: для зимнего (text,2), летнего (text,4), весеннего (text,3) или осеннего (text,1) периодов года.
Строятся температурные графики для выбранных периодов года (в условиях стационарной теплопередачи графики – прямые линии).
Найденные значения температур в каждом сечении с рис. 2.2,а переносим на разрез конструкции, выполненный в масштабе реальных толщин (рис. 2.2,б).
Проверка возможности конденсации влаги внутри конструкции (к рис. 2.3)
По оси абсцисс в выбранном масштабе откладываем последовательно сопротивления паропроницанию всех слоёв конструкции Rvp,i(рис. 2.3,а); с рис. 2.2 переносим отмеченные ранее сечения с сохранением их нумерации.
По оси ординат в выбранном масштабе откладываем со стороны внутренней поверхности значение eint, а со стороны наружной поверхности – среднее значение парциального давления водяного пара за зимний периодeext2, и соединяем их прямой линией (пунктирная линия). Полученная прямая представляет собой график изменения парциального давления водяного пара в ограждающей конструкции без учета возможной конденсации при установившемся процессе диффузии водяного пара.
По данным табл. 2.3 для зимнего периода строим график изменения давления насыщенного водяного пара Е (тонкая линия).
Проводим анализ взаимного расположения графиков Еиe: если графики не пересекаются, то конденсация водяного пара в ограждении отсутствует; в случае пересечения или касания графиков в конструкции возможна конденсация влаги.
Если конденсация влаги отсутствует, влажностный режим ограждающей конструкции считается удовлетворительным, и далее расчёт не проводится.
В случае конденсации влаги (зимой) определяется плоскость или зона конденсации, для этого из концов прямой eint - eext,2 проводятся касательные к графикуЕ. Область между точками касанияЕк' иЕк"–зона конденсации. При совпадении точек касания получаетсяплоскость конденсации. Затем проводится итоговый график изменения парциального давления с учетом конденсации водяного пара (жирная линия).
Аналогичные построения можно выполнить для остальных периодов года.
На графике Едля периода испарения влаги (рис. 2.3,б) отмечаем границы зоны (плоскость), где происходила конденсация влаги, и соединяем их прямыми с точкамиeint и eext,4. Стрелками показываем направление движения влаги от зоны конденсации (в сторону уменьшения парциального давления водяного пара).
Определение необходимой толщины пароизоляции (к п. 2.6)
Слой пароизоляции предназначается для увеличения сопротивления паропроницанию Rvp,intтак, чтобы выполнялось как условие недопустимости накопления влаги в конструкции за годовой период эксплуатации, так и условие ограничения накопления влаги за период конденсации. Требуемое сопротивление паропроницанию слоя пароизоляции определяется по формуле:
ΔRvpRvp,int(m– 1) ,
где m– коэффициент, показывающий во сколько раз надо увеличить сопротивление на пути движения влаги к зоне конденсацииRvp,int .
Если не выполняется условие недопустимости накопления влаги в конструкции за годовой период эксплуатации, то
.
Здесь суммирование проводится по всем периодам года.
Если не выполняется условие ограничения накопления влаги в конструкции за период конденсации, то
.
Здесь суммирование проводится по тем периодам, когда происходит конденсация влаги в конструкции.