4. Розрахунок вологісного режиму стінової огороджувальної конструкції

4.1 Розрахунок стінової огороджувальної конструкції на можливу конденсацію водяної пари у її товщі

Визначаємо парціальний тиск водяної пари в товщі огородження і наявність зони конденсації внаслідок паропроникнення.

Послідовність розрахунку парціальних тисків

Визначаємо температури огороджувальної конструкції, яка складається з п'яти шарів, (рис. 3.1). Обчислюємо наступні температури:

- на внутрішній поверхні

С,

де - температура внутрішнього повітря приміщення, С (вихідні дані);

- температура зовнішнього повітря (приймаємо середню температуру самого холодного місяця року (у даному випадку - січня);

- термічний опір огородження, (м²∙С)/Вт;

- термічний опір сприйманню теплоти внутрішньою поверхнею огородження, (м²∙С)/Вт;

- на межі першого і другого шарів

С,

- на межі другого і третього шарів

С,

- на межі третього і четвертого шарів

С,

- на зовнішній поверхні стіни

С.

Для контролю правильності обчислень визначаємо альтернативним способом:

°C.

Визначаємо тиск насиченої водяної пари Е за отриманим значенням температур на границях шарів огородження:

,

,

,

,

.

Треба мати на увазі, що залежність Е від температури є нелінійною. Для шарів, на яких температура змінюється мало, цією не лінійністю можна нехтувати. Але для шару утеплювача-теплоізолятора, на якому має місце великий перепад температури, нелінійність Е(t) треба обов’язково враховувати. Тому інтервал температур (18,8 ; -7,4) °C розбиваємо на чотири рівних частини і в трьох проміжних точках визначаємо тиск насиченої пари:

- при температурі - ;

- при температурі - ;

- при температурі - .

За допомогою цих додаткових точок будується крива Е(t) в утеплювачі.

Обчислюємо парціальний тиск водяної пари у внутрішньому повітрі приміщення при t_В = 20С, Е_В = 2169 Па, φ_В = 55% :

Па.

Знаходимо R_П - загальний опір паропроникненню огородження, рівний сумі опорів усіх п'яти шарів огородження. Опір паропроникненню і–го шару визначається як , (м²∙год.∙Па)/мг, N - кількість шарів у конструкції. Для розглянутого варіанта огородження

(м²год.Па)/мг,

де ₁,…, δ₅- товщини шарів;

₁,…, µ₅ - коефіцієнти паропроникнення відповідних шарів конструкції, мг/(мгод.Па), які характеризують кількість пари в міліграмах, що проникає через 1 м² поверхні огородження за 1 годину при градієнті парціальних тисків водяної пари на поверхнях, який дорівнює 1 Па/м.

Обчислюємо значення дійсних парціальних тисків водяної пари на границях шарів огородження.

Для розглянутого варіанта розрахунок парціальних тисків на границі між шарами буде мати наступний вигляд.

На межі першого і другого шарів:

Па.

На межі другого і третього шарів:

Па.

На межі третього і четвертого шарів:

Па.

На зовнішній поверхні стіни парціальний тиск водяної пари е_4-З дорівнює парціальному тиску водяної пари зовнішнього повітря: е_З =360 Па.

За отриманими даними будується діаграма. Побудувавши дотичні до кривої (Е) з точок на поверхнях огородження з парціальними тисками і , визначимо вхідний та вихідний перерізи зони конденсації.

Переходимо до визначення накопичення вологи в зоні конденсації.

мг/(м²∙год.).

Період з температурами меншим за 8°С складає 7 місяців (212 діб = 5088 год.) (див. дод. Б). Накопичення вологи за цей період

кг/м².

У якості зволоженого шару обираємо 3-й шар (мати мінераловатні прошивні). Його товщина – 0,1 м, густина - 200 кг/м³. Приріст вологи складає

.

Нормативне значення складає 2 %. Таким чином, розраховане накопичення вологи в огородженні є допустимим, а у самому огородженні потрібна додаткова пароізоляція.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. ДБН В.2.6-31:2006. Конструкція будинків і споруд. Теплова ізоляція будівель. Мінбуд України, Київ, 2006.

2. Маляренко В.А., Редько А.Ф., Чайка Ю.И., Поволочко В.Б. Техническая теплофизика ограждающих конструкций зданий и сооружений. – Харьков: Рубикон, 2001.

3. Будівельна теплофізика. Методичні вказівки до виконання курсового проекту «Тепловий і вологісний розрахунок огороджувальних конструкцій будівель», Харків, 2004.