2.Определение сопротивление воздухопроницанию ограждающих конструкций

Сопротивление воздухопроницанию ограждающих конструкций, за исключением заполнений световых проемов (окон, балконных дверей и фонарей), зданий и сооружений R_и должно быть не менее требуемого сопротивления воздухопроницанию R_и^тр, м² • ч • Па/кг, определяемого по формуле:

, (9)

где p — разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций, Па.

G^н — нормативная воздухопроницаемость ограждающих конструкций, кг/(м²  ч), принимаемая в соответствии со СНиП II-3-79* по табл. 12*. для наружных стен, перекрытий и покрытия производственных зданий и помещений, равная 1.

Фрагмент табл. 12* СНиПа II-3-79*

Разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций р, Па, следует определять по формуле

р = 0,55Н (_н - _в) + 0,03 _н v², (10)

где Н — высота здания (от поверхности земли до верха карниза), м, равна 9м;

_н , _в — удельный вес соответственно наружного и внутреннего воздуха, Н/м³, определяемый по формуле

; (11)

здесь t - температура воздуха: внутреннего (для определения _в), наружного (для определения _н)

v — максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь, повторяемость которых составляет 16 % и более, принимаемая согласно СНиП 23.01.99, для Ростова-на-Дону равна 6,5 м/с.

_в = 3463/(273+20)= 11,82 Н/м³

_н =3463/(273+(-22))=13,92 Н/м³

Тогда с учетом (10) имеем :

р = 0,55*9*(13,92-11,82)+0,03*13,92*6,5^2=28,04 Па (12)

Отсюда :

R_и^тр =28,04/0.5=56.08м² • ч • Па/кг (13)

Для данной конструкции

R_и = м² • ч • Па/кг

Где R₁, R_2, R₃ - сопротивления воздухопроницанию отдельных слоев

ограждающей конструкции, м2 * ч * Па/кг, принимаемые по Прил. 9* СНиПа II-3-79*.

Фрагмент прил. 9* СНиПа II-3-79*

R_и = = 18 + 79 + 8 =105 м² • ч • Па/кг

Так как R_и больше можно сделать вывод, что данная конструкция соответствует всем требованиям по воздухопроницанию.

3.ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПАРОПРОНИЦАНИЮ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

Сопротивление паропроницанию R_п, м²• ч • Па/мг, ограждающей конструкции (в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации) должно быть не менее наибольшего из следующих требуемых сопротивлений паропроницанию:

а) требуемого сопротивления паропроницанию , м² • ч • Па/мг (из условия недопустимости накопления влаги в ограждающей конструкции за годовой период эксплуатации), определяемого по формуле

; (15)

б) требуемого сопротивления паропроницанию , м² • ч • Па/мг (из условия ограничения влаги в ограждающей конструкции за период с отрицательными среднемесячными температурами наружного воздуха), определяемого по формуле

, (16)

В формулах (15) и (16):

е_в — упругость водяного пара внутреннего воздуха, Па, при расчетной температуре и влажности этого воздуха,

е_в =8,2 мм.рт.ст.= 8,2 *133.3=1093.06 Па (см П 1.2.) ;

R_п.н — сопротивление паропроницанию, м² • ч • Па/мг, части ограждающей конструкции, расположенной между наружной поверхностью ограждающей конструкции и плоскостью возможной конденсации, определяемое в соответствии с СНиП II-3-79*:Приложение 3*

Сопротивление паропроницанию R_п, м² • ч • Па/мг, однослойной или отдельного слоя многослойной ограждающей конструкции следует определять по формуле

, (17)

где  — толщина слоя ограждающей конструкции, м;

 — расчетный коэффициент паропроницаемости материала слоя ограждающей конструкции, мг/(м • ч • Па)

То есть R_п.н =0,12/0,13=0,92 м² • ч • Па/мг

е_н - средняя упругость водяного пара наружного воздуха, мм.рт.ст., за годовой период, определяемая согласно СНиП 23.01.99.

е_н=9,2 гПа=920 Па(см табл.3.1.)

табл.3.1.

Ростовская область

Ростов-на-Дону 4,0 4,3 5,4 8,1 11,1 14,5 16,0 14,9 11,6 8,7 6,9 5,2 9,2

z_o — продолжительность, сут., периода влагонакопления, принимаемая равной периоду с отрицательными среднемесячными температурами наружного воздуха согласно СНиП 23.01.99 для Ростова-на-Дону равна 102; (см. фрагмент табл. Климатические параметры холодного периода.)

Ростов-на-Дону -29 -27 -25 -22 -8 -33 6,1 102 -3,6 171 -0,6 188 0,2 85 77 219 В - 4,4

Е_о — упругость водяного пара, Па, в плоскости возможной конденсации, определяемая при средней температуре наружного воздуха периода месяцев с отрицательными среднемесячными температурами;

_w — плотность материала увлажняемого слоя, кг/м³, принимаемая равной _о по прил. 3*;

_w — толщина увлажняемого слоя ограждающей конструкции, м, принимаемая равной 2/3 толщины однородной (однослойной) стены или толщине теплоизоляционного слоя (утеплителя) многослойной ограждающей конструкции, равна 0,1 м;

w_ср — предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в материале (приведенного в прил. 3*) увлажняемого слоя, %, за период влагонакопления z_o, принимаемое по табл. 14*;

Е — упругость водяного пара, Па, в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации, определяемая по формуле

, (18)

где E₁, Е₂, Е₃ — упругости водяного пара, Па, принимаемые по температуре в плоскости возможной конденсации, определяемой при средней температуре наружного воздуха соответственно зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов;

z₁, z₂, z₃ — продолжительность, мес, зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов, определяемая согласно СНиП 23.01.99 с учетом следующих условий:

а) к зимнему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха ниже минус 5 С;

б) к весенне-осеннему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха от минус 5 до плюс 5 С;

в) к летнему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха выше плюс 5 С;

z₁=1мес.

z₂=4мес.

z₃=7мес. (см. фрагмент табл. 3*)

Согласно закону Фурье :

При установившемся потоке тепла количество тепла остается неизменным как при прохождении через всю конструкцию в целом , так и через любое сечение.

Имеем :

Откуда :

Где : термическое сопротивление данного ограждающего слоя

температура выбранной точки ограждающего слоя.

Определим среднюю зимнего периода. К зимнему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха ниже минус 5 °С;

Количество месяцев 1

_{По закону Фурье}

t_3з=20-(20-(-5,7)*(0,115+0,79+1,56)/2,678=-3,66°С

Определим среднюю летнего периода. К летнему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха выше плюс 7 °С;

Количество месяцев- 5

t_3л=20-(20 – 16,63)*( 0,115+0,79+1,56)/2,678=16,9°С

Определим среднюю температуру осенне-весеннего периода. К весенне-осеннему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха от минус 5 до плюс 5 °С.

количество месяцев-5

t_3в-о=20-(20 – (-1,075))*( 0,115+0,79+1,56)/2,678=0,60°С

Определим среднюю температуру ниже нуля

Количество месяцев с температурой ниже 0^оС равняется 3месяцам.

t_3ср.0=20-(20 – (-4,37))*( 0,115+0,79+1,56)/2,678=-2,43°С

Из таблицы максимальной упругости (приложение 1 учебника «Строительная теплофизика», Ильинский В.М.) определяем Е₁; Е₂; Е₃;

При t₁=16.9^оС E₁=14.44мм.рт.ст.

При t₂=0.6 ^оС E₂=4.79мм.рт.ст.

При t₃=-3.66^оС E₃=3.39 мм.рт.ст.

При T⁰=-2.43^оС E₀=3.75мм.рт.ст.=3, 75*133.3=499.875Па

См. Приложение 1.

Е= (14,44*7+4. 79*1+3.39 *4)/12=9.95мм.рт.ст =9.95*133.3=1326.67 Па

 — определяется по формуле

, (19)

где е_н.о — средняя упругость водяного пара наружного воздуха, Па, периода месяцев с отрицательными среднемесячными температурами, определяемая согласно СНиП 23.01.99

для начала определим месяцы с отрицательной температурой, для этого воспользуемся таблицой 3* СНиП 23.01.99. Месяцы с отрицательной температурой:1,2,12.

Далее берем среднемесячное давление водяного пара в данных месяцах. (см табл.3.1.)

E₁=4.0 гПа=400 Па

E₂=4.3 гПа=430 Па

E₁₂=5.2 гПа=520 Па

е_н.о= (E₁₊ E_{2 +} E₁₂)/3=4,5гПа=450Па

Фрагмент табл.3*.

Ростов-на-Дону -5,7 -4,8 0,6 9,4 16,2 20,2 23,0 22,1 16,3 9,2 2,5 -2,6 8,9

=0,0024*(499.875-450)*102/0.92=13.27

Материал ограждающей конструкции	Предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в материале wср, %	Расчетные коэффициенты паропроницаемости , мг/ (мчПа	плотность п, кг/м^3
Кирпичная кладка из пустотелого Силикатного кирпича	2	0,13	1500
Утеплитель Маты и полосы из стеклянного волокна прошивные 0,1м	2	0,53	150

Откуда :

= (1093, 06-1326.67) *0,92 /(1326.67 -920)=-0.53 м² • ч • Па/мг

=0,0024*102*(1093, 06-499.875)/(150*2*0,1 +13.27)=3.52м² • ч • Па/мг

Примем в качестве требуемого сопротивления паропроницанию

= 3.52м² • ч • Па/мг

Сопротивление паропроницанию данной конструкции равно :

R_п = 0,51/0,13+0.1/0.53 =3,92+0.19=4.1 м² • ч • Па/мг

Так как R_п больше можно сделать вывод , что данная ограждающая конструкция соответствует всем требованиям по паропроницанию предъявляемым к ней .

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение I

t, ^oC	E	t, ^oC	E	t, ^oC	E	t, ^oC	E	t, ^oC	E
0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1 -1.2 -1.4 -1.6 -1.8 -2 -2.2 -2.4 -2.6 -2.8 -3 -3.2 -3.4 -3.6 -3.8 -4 -4.2 -4.4 -4.6 -4.8 -5 -5.2	4.58 4.51 5.44 4.36 4.3 4.22 4.15 4.08 4.01 3.95 3.88 3.82 3.75 3.69 3.63 3.57 3.51 3.45 3.39 3.34 3.28 3.22 3.17 3.11 3.06 3.01 2.96	-5.4 -5.6 -5.8 -6 -6.2 -6.4 -6.6 -6.8 -7 -7.2 -7.4 -7.6 -7.8 -8 -8.2 -8.4 -8.6 -8.8 -9 -9.2 -9.4 -9.6 -9.8 -10 -10.2 -10.4 -	2.91 2.86 2.81 2.76 2.72 2.67 2.63 2.58 2.53 2.49 2.45 2.41 2.36 2.32 2.28 2.24 2.2 2.17 2.13 2.09 2.05 2.01 1.98 1.95 1.91 1.88 -	-10.6 -10.8 -11 -11.2 -11.4 -11.6 -11.8 -12 -12.2 -12.4 -12.6 -12.8 -13 -13.2 -13.4 -13.6 -13.8 -14 -14.2 -14.4 -14.6 -14.8 -15 -15.2 -15.4 -15.6 -15.8	1.84 1.81 1.78 1.75 1.72 1.69 1.66 1.63 1.6 1.57 1.55 1.52 1.49 1.46 1.43 1.41 1.38 1.36 1.34 1.31 1.29 1.26 1.24 1.22 1.19 1.17 1.15	-16 -16.2 -16.4 -16.6 -16.8 -17 -17.2 -17.4 -17.6 -17.8 -18 -18.2 -18.4 -18.6 -18.8 -19 -19.2 -19.4 -19.6 -19.8 -20 -20.5 -21 -21.5 -22 -22.5 -	1.13 1.11 1.09 1.07 1.05 1.03 1.01 0.99 0.97 0.96 0.94 0.92 0.9 0.88 0.87 0.85 0.83 0.82 0.8 0.79 0.77 0.74 0.7 0.67 0.64 0.61 -	-23 -23.5 -24 -24.5 -25 -25.5 -26 -26.5 -27 -27.5 -28 -28.5 -29 -29.5 -30 -31 -32 -33 -34 -35 -36 -37 -38 -39 -40 -41 -42 -43 -44 -45	0.58 0.55 0.52 0.49 0.47 0.45 0.42 0.40 0.38 0.36 0.34 0.33 0.31 0.29 0.98 0.252 0.227 0.205 0.185 0.167 0.15 0.134 0.119 0.105 0.093 0.082 0.072 0.063 0.055 0.048