Проверка возможности конденсации влаги внутри конструкции
· Как и в стационарном процессе теплопередачи, при стационарном режиме диффузии водяного пара график распределения упругости водяного пара по толщине конструкции, вычерченной в масштабе сопротивлений паропроницанию, при отсутствии конденсации является прямой линией (пунктир на рис. 2.3,а). Тангенс угла наклона этой прямой к горизонтали выражает величину плотности диффузионного потока водяного пара р через конструкцию.
· Упругость водяного пара в рассматриваемом сечении (например, на границе слоёв) определяется из условия равенства диффузионного потока в сечениях:
,
где Rvp,i – сопротивления паропроницанию слоёв, расположенных между рассматриваемым сечением и внутренней поверхностью конструкции.
· В отличие от процесса теплопередачи, сопротивления паропроницанию пограничных слоёв (наружного и внутреннего) конструкции малы и в расчёте не учитываются.
· Определяем значения упругости водяного пара на границах слоёв и в трёх сечениях по толщине утеплителя для четырёх периодов года (осеннего, зимнего, весеннего и летнего); полученные данные вносим в табл. 2.4. Например, для зимнего периода:
· График распределения упругости водяного пара по толщине конструкции (в предположении отсутствия конденсации) для зимнего периода показан на рис. 2.3,а.
· Найденные значения упругости водяного пара ei в рассматриваемых сечениях сравниваем с давлением насыщенного водяного пара Еi (табл. 2.4); если для какого-либо сечения получается Ei £ еi, то в данном сечении происходит конденсация влаги. В этом случае график распределения упругости водяного пара по толщине конструкции (см. рис. 2.3,а), вычерченной в масштабе сопротивлений паропроницанию, состоит из трёх участков. Два линейных участка образованы касательными, проведёнными из точек eintи eext к графику Е, средний участок – нелинейный. Область между точками касания – зона конденсации. При совпадении точек касания получается плоскость конденсации. Тангенс угла наклона касательных к горизонтали выражает количество (плотность потока) проходящего водяного пара; касательные выражают равенство количеств пара, притекающего к границе зоны конденсации, и отдаваемого ей.
Таблица 2.4
Оценка возможности конденсации влаги внутри конструкции
| Обозначение упругости в.п. | еi, Па по периодам года | Ei – еi, Па по периодам года | ||||||
| осенний | зимний | весенний | летний | осенний | зимний | весенний | летний | |
| еint | ||||||||
| е1 | ||||||||
| е2 | ||||||||
| е3 | ||||||||
| е4 | ||||||||
| е5 | -11 | |||||||
| е6 | -46 | -202 | -43 | |||||
| еext |
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 и t6 < 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'и Ек''определяются по графикам; в случае плоскости конденсации Ек' = 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 + 2,27 + 0,27 = 2,76 м2×ч×Па/мг,
Rvp,ext = Rvp,4 = 1,09 м2×ч×Па/мг
В осенний период: Еk,1 = Е6 =728 Па.
· Количество влаги, подходящего из помещения к зоне конденсации:
· Количество влаги, уходящего из зоны конденсации наружу:
· Вывод: в осенний период в стену попадает в 1,4 раза больше влаги, чем может выйти наружу (Pint/ Pext = 292/206 = 1,42).
· Количество пара, конденсирующегося в стене за зимний период:
.
В зимний период: Еk,2 = Е6 =338 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 = 744/184 = 4,03).
· Количество пара, конденсирующегося в стене за зимний период:
.
В весенний период: Еk,3 = Е6 = 674 Па.
· Количество влаги, подходящего из помещения к зоне конденсации:
· Количество влаги, уходящего из зоны конденсации наружу:
· Вывод: в весенний период в стену попадает в 1,3 раза больше влаги, чем может выйти наружу (Pint/ Pext = 320/241 = 1,33).
· Количество пара, конденсирующегося в стене за зимний период:
· Общее количество конденсата в стене
Pw = Pw1 + Pw2 + Pw3 = 86 + 559 + 79 = 724 г/м2.