Сопротивление паропроницанию ограждающей конструкции должно быть не ниже требуемого, определяемого по теплотехническим нормам [2].
Расчет возможного влажностного режима заданной конструкции ограждения проводим, исходя из стационарного режима и учитывая только диффузию водяных паров через ограждение [2,4].
Сначала находим распределение температуры по толщине ограждения при температуре наружного воздуха tн, равной средней температуре наружного воздуха за отопительный период tоп. Искомые температуры можно определить аналитическим или графическим методом.
В первом случае расчет выполняем по формуле:
или
, где
где: tх – температура в сечении х, °С;
tв – расчетная температура внутреннего воздуха, °С;
Rо – общее сопротивление теплопередаче ограждения, м2×°С/Вт;
- сумма термических сопротивлений на участке от воздуха помещения до рассматриваемого сечения, м2×°С/Вт.
- теплопотери через 1м2 поверхности стены, Вт/м2.
Решение:
1. Общее сопротивление теплопередаче:
=3,67 м2×°С/Вт;
;
.
3. Теплопотери через 1м2 поверхности стены:
Вт/м2.
4. Определение температур.
Для расчета температуры внутренней поверхности ограждения τВ сумма термических сопротивлений на участке от воздуха помещения до внутренней поверхности равна RВ:
°С
°С
τ2= 20-16,3 
(
+0,439) = 10,3°С
τ 3=20-16,3 (
+0.439+3,01) = -38,7°С
°С
Эту же задачу решаем графическим методом. На миллиметровой бумаге по горизонтальной оси откладываем значения термических сопротивлений Rв, R1,…, Rн, а по вертикальной оси – значения температур со стороны Rв наносим точку tв, а со стороны Rн – точка th = tхп и соединяем их прямой линией (Рис. 4).
Значение температур на границах слоев определяем точками пересечения наклонной линии изменения температуры с вертикальными линиями, проходящими через границы термических сопротивлений соответствующих слоев.
График изменения температуры по толщине ограждения наносим также на чертеж ограждения. На чертеже в нижней части строим шкалу значений парциальных давлений Е, значения которых определяем в зависимости от температур t в слоях ограждения (Рис. 5):
, Па.;
;
;
;
;
;
;
.
Учитывая криволинейный характер зависимости Е от температуры, определяем Е в трех точках каждого материального слоя ограждения.
График изменения действительных парциальных давлений водяных паров ех по толщине ограждения строим по вычисленным их значениям в характерных точках ограждения (Рис. 5):
,
или
, где
ев,ен – действительные парциальные давления водяных паров во внутреннем и наружном воздухе, Па:
ев = jвЕв; ен = jнЕн, где
jв,jн – относительная влажность внутреннего и наружного воздуха (0,6 и 0,8 соответственно);
Ев, Ен – максимальное парциальное давление водяного пара, рассчитанное при температурах tв и tн соответственно, Па.
ев = 0,6∙2,33=1,40 кПа;
ен =0,8∙0,015=0,012 кПа.
Rпо – общее сопротивление паропроницанию ограждения, м2 ×ч×Па/мг:
- сумма сопротивлений паропроницанию на участке от внутренней поверхности ограждения до рассматриваемого сечения, м2 ×ч×Па/мг;
- расход пара, проходящего через 1м2 поверхности ограждения, мг/(м2 ×ч).
Общие сопротивление паропроницанию принятой конструкции ограждения состоит из сопротивлений паропроницанию отдельных слоев конструкции ограждения:
RПО=RП1+…+RПn, м2 ×ч×Па/мг
, м2 ×ч×Па/мг
Rni – сопротивление паропроницанию слоя ограждения, где:
di – толщина слоя ограждения, м;
mi – коэффициент паропроницаемости материала слоя, мг/(м ч Па), принимаемый по таблице.
Rп1=0,03/0,09=0,333 м2 ×ч×Па/мг;
Rп2=0,38/0,11=3,455 м2 ×ч×Па/мг;
Rп3=0,452/0,11=4,109 м2 ×ч×Па/мг;
Rп4=0,02/0,09=0,222 м2 ×ч×Па/мг;
RПО=0,333+3,455+4,109+0,222=8,12 м2 ×ч×Па/мг;
мг/(м2 ×ч);
е1=1400-0,333∙171=1343 Па=1,34 кПа;
е2=1400-(0,333+3,455)∙171=752 Па=0,75 кПа;
е3=1400-(0,333+3,455+4,109)∙171=49,6 Па=0,05 кПа;
е4=1400-(0,333+3,455+4,109+0,222)∙171=12 Па=0,012 кПа;
Вывод: линии е и Е пересекаются на чертеже, из этого следует, что в ограждении возможна конденсация водяных паров.
Воздухопроницание
Под влиянием ветра и теплового напора через щели, поры, неплотности, имеющиеся в наружных ограждениях, в помещения может проникать наружный воздух. Это явление, называемое инфильтрацией, приводит к увеличению затрат на отопление, так как часть тепла идет на нагревание воздуха инфильтрующегося воздуха. С целью уменьшения и наиболее точного учета этих затрат производят проверку соответствия ограждающих конструкций требованиям строительных норн по инфильтрации и расчет количества тепла на нагревание проникающего в помещение воздуха.
При выполнении расчетов количество этажей в здании принимаем равным 10, а номер этажа расчетного помещения – 3 этаж.
