Состав конструкции и теплотехнические характеристики применяемых материалов
· Расчётная схема стены показана на рис. 3.1, состав конструкции и теплотехнические характеристики слоёв приведены в табл. 3.1.
· Коэффициенты теплоотдачи внутренней и наружной поверхности ограждающей конструкции (стены) остаются те же: aint = 8,7 Вт/(м2×°С), aext = 23 Вт/(м2×°С).
Таблица 3.1
Состав конструкции и теплотехнические характеристики применяемых материалов
| № слоя | Материал (поз. в табл. СП [3]) | Плот-ность r0, кг/м3 | Толщина слоя d, м | Расчётные коэффициенты при условиях эксплуатации Б (по прил. Д.1 СП [3]) | ||
| тепло-проводности l, Вт/(м×°С) | тепло-усвоения s, Вт/(м2×°С) | паропро-ницаемости m, мг/(м×ч×Па) | ||||
| внутренняя облицовка –гипсокартон (92) | 0,0125 | 0,21 | 3,66 | 0,075 | ||
| плиты минераловатные (48) | х | 0,065 | 0,71 | 0,56 | ||
| кладка из кирпича глиняного обыкновенного (206) | 0,25 | 0,81 | 10,12 | 0,11 |
· Термические сопротивления, тепловая инерция и сопротивление паропроницанию слоёв (предварительно – без утеплителя) приведены в табл. 3.2.
Таблица 3.2
Теплотехнические характеристики слоёв конструкции
| № слоя | Слои, материалы (поз. в табл. СП [3]) | Термическое сопротивление Ri = di/li, м2×°С/Вт | Тепловая инерция Di = Risi | Сопротивление паропроницанию Rvp,i = di/mi, м2×ч×Па/мг |
| - | Внутренний пограничный слой | 1/8,7 = 0,11 | - | - |
| Внутренняя облицовка из гипсокартона (92) | 0,06 | 0,22 | 0,17 | |
| Плиты минераловатные (48) | 2,31 | 1,64 | 0,27 | |
| Кладка из кирпича глиняного обыкновенного (206) | 0,31 | 3,12 | 2,27 | |
| - | Наружный пограничный слой | 1/23 = 0,04 | - | - |
| Итого (S) | 2,83 | 4,98 | 2,71 |
· Принимаем коэффициент теплотехнической неоднородности конструкции r = 0,95, тогда Rreq/r = 2,68/0,95 = 2,82 м2×°С/Вт и требуемая толщина утеплителя
= 0,065×(2,82 – 0,11 – 0,06 – 0,31– 0,04) = 0,141 м.
· Принимаем толщину утеплителя d3 = 0,15 м = 150 мм (кратно 30 мм), и добавляем в табл. 3.1.
Выводы:
· По сопротивлению теплопередаче конструкция соответствует нормам, так как приведённое сопротивление теплопередаче R0r выше требуемого значения Rreq:
R0r = 2,83×0,95 = 2,69 > Rreq = 2,68 м2×°С/Вт.
Определение значений температур и давления насыщенного пара по толщине конструкции
· Определяем значения температур и давления насыщенного водяного пара на поверхности и в толще конструкции для четырёх периодов года (табл. 3.3); изображаем графики распределения температур (рис. 3.2) и давления насыщенного пара (рис. 3.3) по толщине конструкции.
Таблица 3.3
Распределение температуры и максимальной упругости водяного пара по сечению конструкции
| Обозначения | ti, °С по периодам года | Ei, Па по периодам года | |||||||
| осенний | зимний | весенний | летний | осенний | зимний | весенний | летний | ||
| tint | |||||||||
| tint | 19,2 | 18,8 | 19,2 | 19,8 | |||||
| t1 | Е1 | 18,8 | 18,2 | 18,8 | 19,7 | ||||
| t2 | Е2 | 15,0 | 12,3 | 14,7 | 18,6 | ||||
| t3 | Е3 | 11,2 | 6,5 | 10,7 | 17,5 | ||||
| t4 | Е4 | 7,4 | 0,6 | 6,6 | 16,4 | ||||
| t5 | Е5 | 3,5 | -5,3 | 2,5 | 15,3 | ||||
| text | 1,5 | -8,5 | 0,4 | 14,7 | |||||
| text | 1,2 | -8,9 | 0,05 | 14,6 |
Проверка возможности конденсации влаги внутри конструкции
· Оцениваем возможность конденсации влаги внутри конструкции (табл. 3.4 и рис. 3.3,а).
Таблица 3.4
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 | -205 | |||||||
| е4 | -161 | -508 | -203 | |||||
| е5 | -384 | -728 | -425 | |||||
| еext |
Выводы
· Расчёт показывает, что конденсация влаги возможна в осенний, зимний и весенний период, однако, в отличие от предыдущей конструкции, в большем количестве.
· Плоскость конденсации находится на наружной грани утеплителя.
· Зона конденсации занимает …. {указать, где расположена зона конденсации}.
· В зимний период температура t5 < 0, поэтому там будет образовываться слой наледи.
3.4. Расчёт влажностного режима конструкции по годовому балансу влаги
· Определяем сопротивления паропроницанию для случая расположения плоскости конденсации на наружной поверхности утеплителя:
Rvp,int = Rvp,1 + Rvp,2 = 0,17 + 0,27 = 0,44 м2×ч×Па/мг,
Rvp,ext = Rvp,3 = 2,27 м2×ч×Па/мг
· Для каждого периода года определяем количество влаги, подходящей к зоне конденсации, а также уходящей от неё, считая, что конденсация происходит только в плоскости конденсации.
В осенний период: Еk,1 = Е5 =788 Па.
· Количество влаги, подходящего из помещения к зоне конденсации:
· Количество влаги, уходящего из зоны конденсации наружу:
· Вывод: в осенний период в стену попадает в 12,1 раза больше влаги, чем может выйти наружу (Pint/ Pext = 1656/137 = 12,10).
· Количество пара, конденсирующегося в стене за зимний период:
.
В зимний период: Еk,2 = Е5 =391 Па.
· Количество влаги, подходящего из помещения к зоне конденсации:
· Количество влаги, уходящего из зоны конденсации наружу:
· Вывод: в зимний период в стену попадает в 32 раза больше влаги, чем может выйти наружу (Pint/ Pext = 4460/140 = 31,93).
· Количество пара, конденсирующегося в стене за зимний период:
.
В весенний период: Еk,3 = Е5 = 733 Па.
· Количество влаги, подходящего из помещения к зоне конденсации:
· Количество влаги, уходящего из зоны конденсации наружу:
· Вывод: в весенний период в стену попадает примерно в 12 раз больше влаги, чем может выйти наружу (Pint/ Pext = 1837/154 = 11,95).
· Количество пара, конденсирующегося в стене за зимний период:
· Общее количество конденсата в стене
Pw = Pw1 + Pw2 + Pw3 = 1519 + 4320 + 1684 = 7523 г/м2.