3. Розрахунок опору повітропроникненню

Необхідний опір повітропроникненню стінової огороджувальної конструкцій визначається за формулою

де - різниця тисків, що викликають рух повітря крізь огороджувальну конструкцію, Па;

- нормативна повітропроникність, за табл.7 ДБН. Для непрозорих конструкцій житлових будинків = 0,5.

Послідовність розрахунку

Визначаємо питому вагу повітря у залежності від температури для внутрішнього і зовнішнього повітря

Визначаємо різницю тисків, що викликають рух повітря крізь огороджувальну конструкцію.

Різниця тиску буде дорівнювати:

Па,

де Н - висота будинку від поверхні землі до верху карниза;

hi – висота від рівня підлоги першого поверху до середини і-го поверху, для якого проводиться розрахунок

- питома вага зовнішнього і внутрішнього повітря;

- максимальна зі швидкостей вітру по румбах за січень, повторюваність яких складає 16% і більше ,прийнята згідно СНіП 2.01.01.

-коефіцієнт, що враховує зміну швидкості повітря залежно від висоти будівлі, за табл. Р1.

Обираємо тип місцевості С- місцевість з розташованими будинками заввишки понад 25м.

Обчислюємо необхідний опір повітропроникненню стіни

.

Визначаємо опір повітропроникненню для багатошарової конструкції

,

де - опір повітропроникненню окремих шарів огороджувальної конструкції,, [3].

Перший шар:

• штукатурка вапняно-піщанна (δ=15мм) –

=142

За завданням: штукатурка вапнянно-піщанна (δ=20 мм), звідси визначаємо = 189,33;

Другий шар:

• Кладка із суцільної цегли на цементно-піщаному розчині товщиною в одну цеглину і більше (δ=250 і більше мм) =18

За завданням: силікатної цегли (ГОСТ 379-79) на цементно-піщаному розчині ( δ=250мм), звідси визначаємо = 18 ;

Третій шар:

- плити мінераловатні тверді (δ=50мм)- =2

За завданням: плити м’які, напівтверді і тверді мінераловатні на синтетич. І бітумному в’яжучому (δ=200мм), звідси визначаємо = 8;

Четвертий шар:

- Кладка із суцільної цегли на цементно-піщаному розчині товщиною в пів цеглини (δ=120мм)- =2

За завданням: силікатної цегли (ГОСТ 379-79) на цементно-піщаному розчині ( δ=120мм), звідси визначаємо = 2;

П’ятий шар:

• Штукатурка цементо-піщаному розчином по камяній або цегляній кладці ( δ=15мм) =373

За завданням: цементно-шлаковий розчин ( δ=30мм), звідси визначаємо = 746;

= R₁₁+R₁₂+R₁₃+R₁₄+R₁₅=183.33+18+8+2+746=957.33

Опір повітропроникненню = 957.33, більше необхідного = 44.88 немає необхідності визначати опори повітропроникненню інших шарів.Отже заходів щодо збільшення опору повітропроникненню проводити не потрібно.

4. Розрахунок вологісного режиму стінової огороджувальної конструкції

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

Ціль розрахунку - визначити 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.1) обчислюємо наступні температури:

-на внутрішній поверхні

=20-=19

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

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

- термічний опір огородження, мC/Вт;

- термічний опір сприйманню теплоти внутрішньою поверхнею огородження, мC/Вт;

-на границі першого і другого шарів

-на границі другого і третього шарів

- на границі третього і четвертого шарів

- на границі четвертого і п’ятого шарів

= -0,3

-зовнішній поверхні стіни

Для контролю правильності обчислень визначаємо

Визначаємо тиск насиченої водяної пари E за отриманим значенням температур на границях шарів огородження. При:

,

,

,

,

,

.

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, не лінійність Е(t) треба обов’язково враховувати. Тому інтервал температур (16,2 ; 1) розбиваємо на чотири рівних частини і в трьох проміжних точках визначаємо тиск насиченої пари:

- при температурі 11,9 - Е= 1393 Па

- при температурі 7,9 - Е= 1065 Па

- при температурі 3,3 - Е= 775 Па

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

Обчислюємо парціальний тиск водяної пари у внутрішнім повітрі приміщення. При t = 20 = 2338, Па,

Па.

Знаходимо - загальний опір паропроникненню огородження, рівний сумі опорів усіх п'яти шарів огородження. Опір паропроникненню I -того шару визначається як , , (тут N - число шарів у конструкції). Для розглянутого варіанта огородження

==0,17+2,27+0,53+1,09+0,27=

=4,33,

де - товщини шарів; - коефіцієнти паропроникнення відповідних шарів конструкції, , які характеризують кількість пари в міліграмах, що проникає через 1 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 між шарами буде мати наступний вигляд:

На межі першого і другого шарів

Па

• на межі другого і третього шарів

Па

• на межіі третього і четвертого шарів

Па

-на межі четвертого і п’ятого шарів:

Па

На зовнішній поверхні стіни парціальний тиск водяної пари дорівнює парціальному тиску водяної пари зовнішньоного повітря: Па.

За отриманими даними будується діаграма. Побудувавши дотичні до кривої (Е)

з точок на поверхнях огородження з парціальними тисками і , визначемо вхідний та вихідний перерізи зони конденсації.

Переходимо до визначення накопичення вологи в зоні конденсації.

мг/(год)

Період Z з температурами меншими за 8 складає 5 місяців (154 діб=3624 год.). Накопичення вологи за цей період:

У якості зволоженого шару обираємо 3-й шар, його товщина складає 0,2м, густина 350 . Приріст вологи складає:

Нормативне значення для мінераловатних матів складає 2,5%. Таким чином, розрахункове накопичення вологи в огородженні є допустимим, а у самому огороджені не потрібна додаткова пароізоляція.