Влажностный режим. Расчеты влажностного режима наружных ограждений на увлажнение их парообразной влагой

Страница 14 из 23

2.2. Влажностный режим ограждающих конструкций

Влажностный режим ограждений тесно связан с их тепловым режимом, поэтому он изучается в курсе Строительной теплофизики. Увлажнение строительных материалов в ограждениях отрицательным образом сказывается на гигиенических и эксплуатационных показателях зданий.

2.2.1. Причины появления влаги в ограждениях

Пути попадания влаги в ограждения различны, а мероприятия по снижению влажности строительных материалов в них зависят от причины увлажнения. Эти причины следующие.

1. Строительная (начальная) влага , то есть влага, оставшаяся в ограждении после возведения здания. Ряд строительных процессов является «мокрыми», например, бетонирование, кладка из кирпича и штучных блоков: ячеистобетонных, керамзитобетонных и других, оштукатуривание. Для сокращения продолжительности мокрых строительных процессов в зимних условиях применяются сухие процессы. Например, во внутренних слоях наружных стен поэтажной разрезки ставятся пазогребневые гипсовые гидрофобизированные панели. Обычная внутренняя штукатурка заменяется гипсокартонными листами.

Строительная влага должна быть удалена из ограждений в первые 2 – 3 года эксплуатации здания. Поэтому очень важно, чтобы в нем хорошо работали системы отопления и вентиляции, на которые ляжет дополнительная нагрузка, связанная с испарением воды.

2. Грунтовая влага , та влага, которая может проникнуть в ограждение из грунта путем капиллярного всасывания. Для предотвращения попадания грунтовой влаги в ограждение строителями устанавливаются гидроизолирующие и пароизолирующие слои. Если слой гидроизоляции поврежден, грунтовая влага может подниматься по капиллярам в строительных материалах стен ло высоты 2 -2,5 м над землей.

3. Атмосферная влага , которая может проникать в ограждение при косом дожде, при протечках крыш в районе карнизов, неисправности наружных водостоков. Наиболее сильное воздействие дождевой влаги наблюдается при полной облачности с длительными моросящими дождями с ветром, с высокой влажностью наружного воздуха. Для предотвращения попадания влаги внутрь стены от смоченной наружной поверхности применяются специальные фактурные слои, плохо пропускающие жидкую фазу влаги. Обращается внимание на герметизацию стыков стеновых панелей при крупнопанельном домостроении, на герметизацию периметров окон и других проемов.

4. Эксплуатационная влага попадает в ограждение от внутренних источников: при производственных процессах, связанных с применением или выделением воды, при мокрой уборке помещений, при прорывах водопроводных и канализационных сетей. При регулярном использовании воды в помещении делают водонепроницаемые полы и стены. При авариях необходимо как можно быстрее удалить влагу с ограждающих конструкций.

5. Гигроскопическая влага находится внутри ограждения вследствие гигроскопичности его материалов. Гигроскопичность – это свойство материала поглощать (сорбировать) влагу из воздуха. При длительном пребывании строительного изделия в воздухе с постоянными температурой и относительной влажностью, количество влаги, содержащейся в материале, становится неизменным (равновесным). Это равновесие влагосодержания соответствует гигротермическому состоянию внешней воздушно-влажной среды и в зависимости от свойств материала (химического состава, пористости и т.д.) может быть большим или меньшим. Нежелательно применять материалы с высокой гигроскопичностью в ограждениях. В то же время, применение гигроскопичных штукатурок (известковых) практикуется в местах с периодическим пребыванием людей, например, в церквях. Про такие впитывающие влагу при увлажнении воздуха и отдающие ее при снижении влажности воздуха стены говорят, что они «дышат».

6. Парообразная влага , находящаяся в воздухе, заполняющем поры строительных материалов. При неблагоприятных условиях влага может конденсироваться внутри ограждений. Во избежание отрицательных последствий конденсации влаги внутри ограждения оно должно быть грамотно сконструировано, чтобы уменьшить риск выпадения конденсата и создать условия для полного высыхания сконденсированной за зиму влаги летом.

7. Сконденсированная влага на внутренних поверхностях ограждений при высокой влажности внутреннего воздуха и температуре внутренней поверхности ограждения ниже точки росы. Меры борьбы с увлажнением внутренней поверхности ограждений связаны с вентиляцией помещений, снижающей влажность внутреннего воздуха, и с утеплением ограждающих конструкций, исключающим понижение температуры, как на глади поверхности ограждения, так и в местах теплопроводных включений.

Воздушный режим здания. Теплопередача через ограждения при наличии воздухопроницаемости.

Воздушный режим здания. Воздухопроницаемость конструкций. Эпюры давления на ограждения здания.

В толщу ограждения влага попадает во время кладки с растворами, а в дальнейшем происходит увлажнение атмосферной влагой, влагой внутреннего воздуха, грунтовой влагой. Для защиты стен от атмосферной влаги наружные поверхности штукатурят или облицовывают. Для защиты стен от грунтовой влаги устраивают в цокольной части гидроизоляцию.

При эксплуатации зданий существует два вида увлажнения: гигроскопическая влага, поглощаемая пористым материалом из окружающего воздуха, и конденсационная влага, образующаяся на внутренней поверхности стен и появляющаяся при конденсации в ограждениях водяных паров воздуха. Степень насыщения воздуха водяным паром определяет относительная влажность j.

Наблюдать действие гигроскопической влаги можно на примере стен, выполненных из силикатного кирпича. При большой влажности воздуха такие стены темнеют, так как кирпич впитывает влагу. Влага нарушает структуру материала и его прочность, поскольку при замерзании влага, находящаяся в конструкции, увеличивается в объеме, создавая внутреннее напряжение в материале.

Растворенные во влаге агрессивные вещества, проникая в конструкцию, вызывают коррозию не только металлических конструкций и арматуры в железобетоне, но и кирпича, бетона.

При увлажнении материалов снижается коэффициент теплопроводности ограждения, возрастает теплопередача и нарушается температурно-влажностный режим внутри помещения, что отражается на самочувствии людей. При высокой влажности и высокой температуре снижается возможность испарения, в помещении душно, трудно дышать. При очень низкой влажности и высокой температуре не только ощущение жары, но и пересыхает слизистая оболочка, что так же ухудшает самочувствие. Нормативными для жизнедеятельности человека являются относительная влажность помещения от 50 до 60 % и температура воздуха 18–20°С.

Конденсат выпадает в первую очередь на более охлажденных поверхностях: в углах помещений, на более холодных стеклах окон.

Появление конденсата на внутренней поверхности стены можно предупредить увеличением сопротивления теплопередаче ограждения R 0 за счет утолщения стен, средствами вентиляции или повышением температуры внутреннего воздуха. Для ликвидации запотевания внутренних стекол окон достаточно увеличить воздухообмен, т.е. проветриванием снизить влажность воздуха в помещении. Если конденсат выпал на внутренней поверхности наружного стекла, следует ликвидировать доступ теплого и влажного воздуха в межстекольное пространство, заделав щели внутреннего переплета.

Если температура и влажность внутреннего воздуха очень высоки, конденсат может выпадать не только на внутренней поверхности ограждения, но и внутри его, происходит движение пара из помещения наружу – диффузия водяного пара.

При проницании водяного пара через слой материала последний оказывает сопротивление.

Сопротивление паропроницанию R n однослойной конструкции или отдельного слоя многослойного ограждения вычисляется по формуле

где d – толщина слоя ограждения, м; m – расчетный коэффициент паропроницаемости материала слоя ограждения, мг/(мчПа).

Общее сопротивление паропроницанию многослойного ограждения вычисляется по формуле

Сопротивление паропроницанию воздушных прослоек в ограждении принимают равным нулю независимо от расположения и толщины прослоек.

Сопротивление паропроницанию R n конструкции определяют в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации.

Плоскость возможной конденсации однослойной конструкции распологается на расстоянии, равном 2/3 толщины конструкции, а в многослойной совпадает с наружной поверхностью утеплителя.

Конденсация пара внутри ограждения снижает теплотехнические качества ограждения.

При образовании конденсата между наружной штукатуркой и кладкой из пористого кирпича при отрицательных температурах наружного воздуха образуются ледяные линзы и происходит отслаивание наружной отделки стен.

В покрытии плоскость возможной конденсации располагается под стяжкой или гидроизоляцией. Зимой замерзшая вода образует линзу льда, которая, увеличиваясь в объеме, отдирает гидроизоляцию или стяжку.

Сопротивление паропроницанию R vp , м 2 ·ч·Па/мгограждающей конструкции (в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации) должно быть не менее нормируемых сопротивлений паропроницанию, определяемых по формулам:

где е в – упругость водяного пара внутреннего воздуха, Па, при расчетной температуре и влажности этого воздуха; R n .н. – сопротивление паропроницанию, м 2 чПа/мг; е н – средняя упругость водяного пара наружного воздуха, Па, за годовой период; z 0 - продолжительность, сут, периода влагонакопления, равного периоду c отрицательными среднемесячными температурами наружного воздуха; Е 0 – упругость водяного пара, Па, в плоскости возможной конденсации при средней температуре наружного воздуха периода с отрицательными среднемесячными температурами; g w – плотность материала увлажняемого слоя кг/м 3 ; d w – толщина увлажняемого слоя ограждения, м; DW ср – предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в материале, %; Е – упругость водяного пара, Па, в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации

где Е 1 , Е 2 , Е 3 , – упругости водяного пара, Па, принимаемые по температуре в плоскости возможной конденсации, определяемой при средней температуре наружного воздуха соответственно зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов.

где е н.о. – средняя упругость водяного пара наружного воздуха, Па, периода месяцев с отрицательными температурами.

Влажностный режим помещений. Влага воздуха помещения. Упругость водяного пара, относительная влажность, влагосодержание, влагоемкость и коэффициент диффузии водяного пара.

Воздух помещения обычно более влажный, чем наружный. Вследствие разности влажностей и температур внутреннего и наружного воздуха и воздухопроницаемости конструкций происходит перенос влаги через ограждение. В процессе влагопередачи отдельные слои ограждения могут переувлажняться. Это приводит к заметному снижению теплозащитных качеств ограждения. Таким образом, при расчете передачи тепла через наружные ограждения вопрос о влажностном состоянии материалов в конструкциях является одним из основных.

При расчете влагопередачи через ограждения необходимо знать влажностное состояние воздуха в помещении, определяемое выделением влаги и воздухообменом. Источниками влаги в жилых помещениях являются бытовые процессы (приготовление пищи, мытье полов и пр.), в общественных зданиях находящиеся в них люди, в промышленных зданиях технологические процессы. Воздух может ассимилировать избыточную влагу и при вентиляции помещения удалять ее.

Количество влаги в воздухе определяется eгo влагосодержание d, г влаги на 1 кг сухой части влажного воздуха. Кроме того, его влажностное состояние характеризуют упругостью или парциальным давлением водяных паров е, Па (мм рт. ст), или относительной влажностью φ, %.

Упругость водяного пара е качественно отражает свободную энергию влаги в воздухе. Величина е возрастает от нуля до максимальной упругости Е, соответствующей полному насыщению воздуха и максимальной величине свободной энергии влаги.

пара е воздуха. Изменение d от е определяет влагоемкость воздуха Влагоемкость воздуха ηвозд, г/(кг *Па) [г/(кг *мм рт. ст.)], показывает, насколько возрастает влагoсодержание воздуха Δd, r/кг при увеличении упругости Δе на 1 Па (1 мм рт. ст.):

Упругость полного насыщения воздуха Е, Па (мм рт. ст.), зависит от температуры. С возрастанием температуры насыщения величина Е увеличивается.

Уравнение баланса влаги в воздухе помещения имеет вид

где G - массовый расход отдельных составляющих (по притоку

«пр» и вытяжке «ух») воздухообмена, кr/ч; dпр и dyx - влагосодержание приточного и уходящего воздуха; W - интенсивность отдельных влаrовыделений, кr/ч.

Принимая dyx = dв и Gпр = Gух= G, получим формулу для определения влагосодержания dв, г/кг, воздуха в помещении.

Водяной пар передается во влажном неподвижном воздухе к поверхностям посредством диффузии. Если поверхность сорбирует водяной пар, то в слое воздуха около поверхности концентрация водяного пара уменьшается. За счет разности концентраций происходит диффузия водяного пара. Коэффициент диффузии водяного пара в воздухе D, м2 /ч, равен

Rде Dо ==О,08 коэффициент диффузиипри Т=273 С и р = О,lОl МПа

(760 мм рт. ст.). Диффузию водяных паров в воздухе удобнее определять в зависимости от градиента упругости водяных паров. Миграцию влаги под влиянием перепада упругостей называют паропроницаемостью. Коэффициент паропроницаемости μ, r/(M . ч. МПа) аналогичен коэффициенту теплопроводности и равен массе влаги г, проникающей через м2 сечения воздуха в час при перепаде упругости водяных паров в воздухе в 1 МПа на 1 м (или в 1 мм рт. ст. на 1 м).

Величина μ связана с D следующей зависимостью:

Главным фактором, определяющим состояние произведений живописи, является температурно-влажностный режим (ТВР). Он замедляет или стимулирует физико-химические, физико-механические и биологические процессы, влияющие на сохранность произведения. Монументальную живопись, в отличие от станковой, как известно, невозможно быстро переместить в другие условия, если в месте ее нахождения произошло, например, опасное для нее нарушение режима. И естественно, что стабилизация ТВР — главная забота служб, отвечающих за состояние памятников.

ТВР внутри здания зависит также от климатических условий местонахождения объекта, от системы отопления и вентиляции внутри него. Влажность наружного воздуха, его загрязненность, суточные и сезонные колебания температуры существенно влияют на режим внутри здания. Значение имеет даже расположение здания — допустим, в лесопарке или на открытом высоком холме, за пределами города или внутри городской застройки.

Можно сказать, что здание либо противостоит окружающей среде, либо открыто ее непосредственному воздействию, а это естественно отражается на состоянии живописи.

В отапливаемых помещениях оптимальным уровнем относительной влажности воздуха при температуре от 15 до 21° С считается влажность в пределах от 50 до 60%: в этих условиях различные пористые материалы и сама живопись приобретают стабильную влажность.

Вода в виде пара и в других своих состояниях (жидком и твердом — лед) поступает в красочный слой, грунт, основу и подоснову произведения живописи различными путями. К тому же, она, как правило, содержит в растворенном состоянии агрессивные газы из воздуха (сернистый, серный, сероводород и другие), различные водорастворимые соли из кладок ограждающих конструкций и штукатурных основ.

Конденсационная влага. Конденсационной влагой называют воду, накопившуюся в воздухе и осевшую в виде капель или в виде инея на поверхность произведения.

Если произведение настенной масляной живописи в основе своей имеет различные материалы (например, металлы и штукатурный слой, лежащий непосредственно на каменной или кирпичной кладке), вода из воздуха конденсируется на его поверхности особенно интенсивно. Наиболее заметна конденсация и оседание влаги на поверхности тех произведений живописи, которые находятся на сводах: теплый воздух поднимается к охлажденной поверхности, «выпадает роса». Своды — особенно в холодные периоды — имеют более низкую по сравнению со стенами температуру: их кладка гораздо тоньше. Основная причина насыщения воздуха влагой в хорошо защищенном помещении — мокрая одежда, а также выделение влаги организмом человека (в среднем за час — около 60 мл воды).

Неправильный режим проветривания помещения также может способствовать проникновению теплого, насыщенного влагой воздуха, например, когда в жаркие летние дни в целях прогревания и проветривания помещения окна или двери открывают на солнечную сторону, прогретая солнцем земля отдает влагу воздуху, и, попадая с воздухом внутрь здания, влага оседает на холодных стенах (ил. 1,2).

Разрушающее действие конденсационной влаги в промышленных районах усиливается засорителями воздуха, растворенными в парах воды.

Вода атмосферных осадков проникает под красочный слой произведений, находящихся на открытом воздухе, непосредственно из атмосферы, а вовнутрь здания — через неисправные кровли и нарушенную гидроизоляцию стен.

Вода, проникающая через своды и потолочные перекрытия, содержит растворенные соли из материалов кладки, строительных растворов и штукатурок. Помимо этого она насыщается органическими и минеральными веществами из мусора (птичий помет, трупы птиц и т. п.), скопившегося на наружной стороне перекрытий, на чердаках (ил. 3).

Поверхностные и грунтовые воды поступают через неисправную гидроизоляцию фундамента и непосредственно через кладку низа стен, когда так называемый культурный слой земли нарос настолько, что поднялся выше гидроизоляционного слоя. Вместе с почвенной водой в кладку стен проникают растворенные в воде соли и органические вещества почвенного перегноя. В городах к ним добавляется еще и соль, которой зимой посыпают асфальт для предупреждения наледи.

Скапливающаяся под фундаментом и у нижней части стен вода поднимается по капиллярам кладки как с внутренней, так и с внешней стороны стен. Интенсивность и высота подъема влаги в кладке стен зависит от материала кладки, а также от скорости испарения воды: она тем больше, чем меньше влаги содержит воздух внутри помещения.

В неотапливавшихся ранее церковных зданиях, где в последние годы установлены батареи водяного отопления, на стенах внутри помещения (непосредственно над отопительными приборами) появляются зоны высолов: от потока теплого воздуха вода из стен в этих местах испаряется интенсивнее. Отсюда следует, что, прежде чем устанавливать уровень грунтовых вод, необходимо выровнять до первоначальной высоты культурный слой, наросший вокруг здания, и позаботиться о системе отвода вод атмосферных осадков, а также об отмостке вдоль стен здания.

В воздухе помещений всегда содержится некоторое количество влаги в виде водяного пара.

Наличие влаги в воздухе оказывает значительное влияние на самочувствие человека и теплозащитные качества ограждающих конструкций.

В сухом воздухе значительно быстрее испаряется влага с поверхности кожи, чем во влажном. При влажности воздуха менее 20% пересыхает слизистая оболочка и возрастает восприимчивость к инфекциям. С другой стороны слишком влажный воздух вызывает быструю утомляемость, препятствует испарительным процессам, поэтому человек чувствует в такой среде дискомфортно.

Увеличение влагосодержания в материалах ограждения всегда сопровождается уменьшением теплозащитных свойств ограждения и преждевременным его разрушением.

Известно, что вода прекрасно проводит тепло, а воздух, особенно сухой, обладает достаточно высокими теплоизоляционными качествами. Поэтому теплоизоляционные материалы с большим количеством пор, заполненных воздухом, имеют прекрасные теплозащитные свойства. Однако, если поры заполняются влагой, теплоизоляционная способность материала резко ухудшается. Коэффициент теплопроводности увеличивается, следовательно, сопротивление теплопередаче уменьшается.

Увлажненные материалы быстро разрушаются от коррозии, замораживания, биологических процессов.

Влажностное состояние воздуха оценивается абсолютной и относительной влажностью.

Абсолютная влажность воздуха характеризуется количеством влаги (г), которое содержится в 1м 3 воздуха.

Количество водяного пара, содержащегося в воздухе, характеризуется парциальным давлением или упругостью водяного пара.

Существует два понятия парциального давления водяного пара: действительное и максимальное.

Под действительным парциальным давлением , Па, понимается давление водяного пара в воздухе при данной температуре (положительной или отрицательной) и относительной влажности менее 100%.

Под максимальным парциальным давлением , Па, понимается давление, которое возникает в воздухе при данной температуре (положительной или отрицательной) и относительной влажности воздуха равной 100%. Такое давление возникает в воздухе, когда он полностью насыщен водяным паром и не может воспринимать больше влагу.

Численные значения максимального насыщения водяного пара Е, Па, для температур от 0 до 30,9 0 С и от 0 до –41 0 С приведены соответственно в приложениях 2 и 3.

Степень насыщения воздуха влагой выражают через относительную влажность φ, %, представляющую собой отношение действительного содержания водяного пара к количеству насыщения

(8)

Влажностный режим помещений (в холодный период года) согласно данным табл. 3 подразделяют на сухой, нормальный, влажный и мокрый в зависимости от величины относительной влажности и температуры воздуха.

Таблица 3

Влажностный режим помещений зданий

При повышении температуры воздуха его относительная влажность понижается, а при понижении – возрастает.

Помимо воздушной среды увлажнение материалов в ограждениях может происходить за счет строительной влаги, попадающей в материалы ограждения в период возведения здания, и грунтовой влаги, проникающей в ограждения из грунта при недостаточной гидроизоляции ограждения.

Метеорологическая влага, образующаяся за счет неблагоприятных метеорологических условий (косых дождей и наличия ветров для некоторых районов Дальнего Востока), как и эксплуатационная влага, проникающая в ограждения при выполнении в помещении мокрых производственных процессов (бани, прачечные и др.) также способствует увлажнению ограждений.

Однако, наиболее опасными для ограждающих конструкций являются гигроскопическая влага, попадающая в ограждения за счет гигроскопических свойств материала поглощать (сорбировать) влагу из воздуха, и конденсационная влага, которая попадает в ограждения за счет конденсации водяных паров при возникновении определенных температурно-влажностных условий воздушной среды.

Каждый из этих видов влаги может вызвать повышенное увлажнение ограждений, поэтому при проектировании и строительстве зданий необходимо принимать меры и предусматривать конструктивные решения, предупреждающие попадание влаги в материал ограждающих конструкций.

Контрольная работа по теплофизике

Расчеты влажностного режима наружных ограждений на увлажнение их парообразной влагой

Литература

1. Почему в качестве расчетной температуры наружного воздуха в расчете влажностного режима ограждения принимают среднюю температуру наиболее холодного месяца?

Для расчетов влажностного режима наружных ограждений на увлажнение их парообразной влагой необходимо знать температуры и влажности внутреннего и наружного воздуха. Температура и влажность внутреннего воздуха принимаются те же, что и для расчетов конденсации на внутренней поверхности ограждения. Температура наружного воздуха берется более высокой по сравнению с расчетной температурой для теплотехнических расчетов, так как процессы диффузии водяного пара протекают значительно медленнее процессов теплопередачи и для наступления стационарных условий диффузии требуется более продолжительное время. Поэтому при расчетах влажностного режима по стационарным условиям обычно принимается средняя месячная температура наиболее холодного месяца. Относительная влажность наружного воздуха берется также равной средней влажности наиболее холодного месяца.

2. Рациональный порядок расположения слоев в многослойном ограждении с точки зрения обеспечения оптимального влажностного режима

Основным конструктивным мероприятием для обеспечения ограждения от конденсации в нем влаги или уменьшения ее количества является рациональное расположение в ограждении слоев различных материалов. При грамотном проектировании конструкций необходимо, чтобы плотные, теплопроводные и малопроницаемые слои располагались у внутренней поверхности ограждения, а пористые, малотеплопроводные и более паропроницаемые слои - у наружной его поверхности. При таком расположении слоев в ограждении падение упругости водяного пара будет наибольшим в начале ограждения, а падение температуры, наоборот, в конце ограждения, что не только уменьшит возможность конденсации влаги в толще ограждения, но и создаст условия, предохраняющие конструкцию от сорбционного увлажнения. Если по техническим или конструктивным соображениям такое расположение материалов в ограждении невозможно, то для обеспечения его от внутренней конденсации применяют пароизоляционные слои, обладающие очень малой паропроницаемостью. Применение паронерпроницаемых стекла и металла для этой цели нерационально - стекла вследствие его хрупкости, а металла вследствие подверженности коррозии. Очень небольшую паропроницаемость имеют битумные мастики, лаки, смолы, масляная покраска, а также разного рода изоляционные бумаги (рубероид, пергамин, толь). Слои из таких материалов оказывают значительное сопротивление потоку водяного пара, проходящему через ограждение, уменьшают его количество и тем самым меняют характер падения упругости водяного пара в ограждении. Сопротивления паропроницанию пароизоляционных слоев, применяемых в наружных ограждениях, можно определить по табл. Пароизоляционный слой должен располагаться первым в направлении потока водяного пара, то есть оптимально - на внутренней поверхности наружного ограждения или за внутренним фактурным слоем. Главное, чтобы он был расположен не глубже той плоскости, температура которой равна точке росы внутреннего воздуха (иначе пар из внутреннего воздуха может конденсироваться на данной плоскости), и в любом случае до утепляющего слоя. При этом пароизолятор может и не устранять конденсацию пара в толще ограждения, но его основное предназначение - снижать количество конденсата до допустимых значений. Кроме этого, сокращается период, в течение которого в стене происходит конденсация.

Если пароизоляционный слой располагать на наружной поверхности ограждения, то влажностный режим его заметно ухудшается, так как при неизменности количества пара, поступающего в ограждение, снижается количество пара, уходящего из него в летний период. Иногда применяют конструкции с двумя пароизоляционными слоями - наружным и внутренним. Делается это для того, чтобы снизить приток пара изнутри помещения и защитить наружные слои от атмосферной влаги. В этом случае наружный пароизолятор может препятствовать уходу из конструкции строительной влаги, что заметно увеличивает влажность материалов ограждения. При утеплении окон на зимний период нужно следить за тем, чтобы утеплялись только внутренние переплеты, так как они в этом случае являются пароизолятором по сравнению с неутепленными наружными переплетами, что гарантирует наружное остекление от конденсации на нем влаги. В наружных стальных переплетах витрин магазинов специально для этой цели делаются отверстия, обеспечивающие вентиляцию витрин наружным воздухом и понижающие температуру внутренней поверхности стекол. Важно следить также за отделкой наружной поверхности и при реконструкции зданий. Например, если менять наружный фактурный слой с более пористого, на менее пористый (известковую штукатурку на цементную), то данные материалы значительно лучше предохраняют стену от атмосферных воздействий, но при этом влажностный режим ограждения может резко ухудшаться, так как более плотные слои, имея меньшую паропроницаемость, препятствуют выходу водяного пара из конструкции в летнее время. Это, в свою очередь, может быть причиной увлажнения материалов конструкции и понижения теплотехнических свойств стены и может приводить к намоканию ее внутренней поверхности.

3. Вывести формулу для расчета требуемого сопротивления паропроницанию внутренних слоев ограждения из условия недопустимости накопления влаги из года в год

Решения этих вопросов вполне достаточно для оценки влажностного режима конструкций в процессе проектирования зданий. При этом необходимо ограничить массу влаги, которая может дойти до плоскости конденсации в период влагонакопления, значением массы влаги, которая может уходить из конструкции в теплый период года. Для этого необходимо проверить, достаточно ли внутренние слои конструкции противостоят прохождению через них водяного пара, то есть, будет ли сопротивление паропроницанию внутренних слоев конструкции больше минимального значения, необходимого для задерживания избыточного водяного пара. При ненакоплении влаги в толще конструкции из года в год должно соблюдаться условие, согласно которому масса приходящей к плоскости конденсации влаги должна равняться массе влаги, уходящей от плоскости конденсации: M приход = M уход, то есть, и. Из этой формулы можно вывести уравнение для определения минимально допустимого (то есть требуемого) сопротивления паропроницанию, которое должна иметь внутренняя часть конструкции для того, чтобы годовой баланс влаги в ограждении был равен нулю:

[м2·ч·Па/мг].

4. Сопротивления теплоотдаче у внутренней и наружной поверхности ограждения

Сопротивления тепловосприятию и теплоотдаче часто объединяют общим названием сопротивлений теплообмена у внутренней и наружной поверхностей. Несмотря на то, что их численные значения малы по сравнению с сопротивлением теплопередаче (например, для стен Rв = 0,115, Rн=0,043 м2К/Вт), но они сопоставимы с термическими сопротивлениями материальных слоев (так, сопротивление 15-ти миллиметрового слоя сухой штукатурки приблизительно равно 0,08 м2К/Вт, а сопротивление глиняного кирпича составляет порядка 0,16 - 0,22 м2К/Вт). Для определения термического сопротивления ограждения необходимо знать коэффициенты теплопроводности материалов, составляющих ограждение, а также размеры слоев. R не зависит от порядка расположения слоев, но другие теплотехнические показатели ограждения (теплоустойчивость, распределение температуры в ограждении и его влажностный режим) зависят, поэтому принято нумеровать слои многослойного ограждения, и нумерация ведется последовательно от внутренней поверхности ограждения к наружной. Пользуясь уравнением сопротивления теплопередаче ограждения можно определить толщину одного из его слоев (чаще всего утеплителя - материала с наименьшим коэффициентом теплопроводности), при котором ограждение будет иметь заданную (требуемую) величину сопротивления теплопередаче. Тогда требуемое сопротивление утеплителя можно вычислить как, где - сумма термических сопротивлений слоев с известными толщинами, а минимальную толщину утеплителя - так:. Для дальнейших расчетов толщину утеплителя необходимо округлять в большую сторону кратно унифицированным (заводским) значениям толщины того или иного материала. Например, толщину кирпича - кратно половине его длины (60 мм), толщину бетонных слоев - кратно 50 мм, а толщину слоев из иных материалов - кратно 20 или 50 мм в зависимости от шага, с которым они изготавливаются на заводах.

влажностный режим наружное ограждение

5. Эффективность воздушной прослойки с точки зрения теплопередачи выше в перекрытии пола первого этажа над холодным подвалом, в чердачном перекрытии или в наружной стенке? Почему?

В подвальном перекрытии теплоотдача выше, так как термическое сопротивление ниже, чем в потолке и стене, так как в конвекции Q= (r1-r2) *?/?; а в перекрытии подвала ?=0, конвекция не происходит, так как тёплый воздух находится на верхней части перекрытия и Q0=Q1 + Q3, так как Q2=0.

Литература

1.М.А. Стырикович. Теплотехника и теплофизика. Экономика энергетики и экология. Воспоминания: М.А. Стырикович - Санкт-Петербург, Наука, 2002 г. - 320 с.

2.Справочник строителя. Строительная техника, конструкции и технологии: - Москва, Техносфера, 2010 г. - 872 с.

.Строительная теплотехника ограждающих частей зданий: К.Ф. Фокин - Санкт-Петербург, АВОК-ПРЕСС, 2006 г. - 258 с. Отправь заявку с указанием темы прямо сейчас, чтобы узнать о возможности получения консультации.