- •«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
Оценка возможности конденсации влаги внутри конструкции
Обозначение упругости в.п. |
еi, Па по периодам года |
Ei – еi, Папо периодам года | ||||||
осенний |
зимний |
весенний |
летний |
осенний |
зимний |
весенний |
летний | |
еint |
1286 |
1286 |
1286 |
1286 |
999 |
971 |
987 |
1035 |
е1 |
1267 |
1259 |
1263 |
1284 |
1008 |
984 |
999 |
1034 |
е2 |
698 |
437 |
560 |
1222 |
1531 |
1735 |
1645 |
1081 |
е3 |
680 |
411 |
538 |
1221 |
1005 |
991 |
1022 |
895 |
е4 |
662 |
385 |
516 |
1219 |
599 |
497 |
570 |
722 |
е5 |
645 |
360 |
494 |
1217 |
289 |
172 |
250 |
562 |
е6 |
627 |
334 |
472 |
1215 |
57 |
-38 |
16 |
414 |
еext |
554 |
228 |
382 |
1207 |
98 |
42 |
74 |
401 |
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 иt6 < 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 Rvp,int – суммарное сопротивление паропроницанию слоёв от внутренней поверхности до начала зоны конденсации;
Rvp,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 Ек' иЕк'' определяются по графикам; в случае плоскости конденсацииЕк' = Ек'' = Ек.
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:
Rvp,int = Rvp,1 + Rvp,2+ Rvp,3 = 0,22 + 6,67 + 0,5 = 7,39 м2×чПа/мг,
Rvp,ext = Rvp,4 = 0,86 м2×чПа/мг
В зимний период:Еk,2=Е6=296 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 (Pint/Pext= 290/128 = 2,26).
Количество пара, конденсирующегося в стене за зимний период:
.
Проверка условия непревышения допустимой массовой влажности материала
Допустимое количество влаги, которое может поглотить 1м² теплоизоляционного слоя:
,
где Dwav– предельно допустимое приращение расчётного массового отношения влаги в материале увлажняемого слоя (утеплителя) за период влагонакопления; для минераловатных плитDwav= 3% (по табл. 12 СНиП [2]);
– плотность теплоизоляционного слоя; = 180 кг/м³ (из табл. 2.1);
– толщина теплоизоляционного слоя; = 0,15 м.
Вывод:
Общее количество конденсата в стене не превышает допустимый предел его увлажнения: Pw= 549 г/м2<DP = 810 г/м2, то есть условие ограничения накопления влаги выполняется.