Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
теплофизика.docx
Скачиваний:
61
Добавлен:
25.03.2016
Размер:
170.55 Кб
Скачать

4.2 Проверка на возможность конденсации влаги в толще наружного ограждения.

В холодный период действительная упругость водяных паров внутреннего воздуха ев, Па, чаще всего больше соответствующей упругости наружного воздуха ен, Па. В этом случае водяной пар из помещения, диффундируя через наружные ограждения, может встретить слои, поверхность которых имеет температуру, В результате возникает зона конденсации влаги в толще ограждения, что крайне нежелательно. В связи с этим необходимо осуществлять проверочные расчеты на возможность конденсации влаги в толще принятых наружных ограждений.

Вначале рассматриваемую конструкцию условно разделяют на несколько вертикальных слоев и находят аналитическим методом, как распределяется температура на границе каждого слоя в толще ограждения хi ,, при температуре наружного воздуха, равной средней температуре наиболее холодной пятидневки

хi = – (,

где , суммарное термическое сопротивление теплопередаче, начиная от внутреннего воздуха до данного сечения в толще ограждения, (м2)/Вт.

Затем вычисляют значения максимально возможной упругости водяных паров Ех, Па, по известным температурам х.

Используя термодинамическую аналогию, следует значения действительной упругости водяных паров на границах отдельных слоев ех, Па, опрделяют по формуле:

хi = ев – (ев – ен),

где ев, ен значения действительной упругости водяных паров соответственно в наружном и внутреннем воздухе, Па.

–суммарное сопротивление паропроницанию слоев ограждений, считая от внутреннего воздуха до i-го сечения, включая и сопротивление влагообмену у внутренней поверхности , (м2чПа)/мг;

–общее сопротивление паропроницанию всей конструкции ограждения (м2чПа)/мг.

Определяем по формуле:

= +++…++,

Где – сопротивление паропроницанию соответственно наружной (= 0,0133) и внутренней (= 0,0266) поверхностей (м2чПа)/мг

+ – значения сопротивлений паропроницанию

отдельных слоев ограждения (м2чПа)/мг, определяемых по формуле:

= ,

здесь – толщина отдельного слоя ограждающей конструкции, м;

–расчетный коэффициент паропроницаемости материала слоя ограждения (м2чПа)/мг, (приложение А, таблица А.3) или таблица 5.

Действительная упругость водяных паров в помещении и в наружном воздухе ен, Па, определяются как

ев = = Ев;

ен = Ен;

где – относительная влажность наружного воздуха при средней температуре наиболее холодного месяца, % [9, приложение 3, гр.14]

Ев – максимально-возможная упругость водяных паров, Па, при расчетной температуре внутреннего воздуха ,(таблица 16);

Ен – то же, при расчетной температуре наиболее холодной пятидневки , (таблица 16).

В результате анализа тепловлажностного режима ограждения могут встретиться два случая: отсутствие конденсации и наличие конденсации.

Для устранения конденсации водяных паров, необходимо располагать более плотные и теплопроводные слои у внутренней поверхности ограждения, в результате чего повысится температура в толще ограждения, а, следовательно, и значение Е. В качестве таких слоев целесообразно применять пароизоляцию из битума, керамическую плитку, цементную затирку, и.т.п. Избежать конденсации в толще ограждения удается не всегда, и тогда приходится ориентироваться на естественную и искусственную просушку ограждений в теплый период, за счет инфильтрации и вентиляции.

При наличии зоны конденсации необходимо определить ее границы, для чего из точек ев и ен проводится касательная к линии. Между полученными точками касания будет находится граница зоны конденсации.

Важно определить в этой зоне величину повышения весовой влажности материала при конденсации в толще ограждения , %, и сравнить ее с нормативным значением, %, определяемым (по таблице17)

,

где – объемная масса материала увлажненного слоя, кг/м3,принимаемая по [8, приложение 3*];

–толщина увлажненного слоя ограждения, м;

–количество конденсата в килограммах, прошедшего за час через 1 м2 сечения ограждения, г/м2.

Количество конденсата , г/м2, за период z, сут, определяем по уравнению

= (-,

где – продолжительность периода влагонакопления, сут., принимаемая равной периоду с отрицательными среднемесячными температурами [10, таблица] или [9, таблица 1,гр.27];

- – количество водяного пара в миллиграммах, прошедшего за один час через 1 м2 сечения ограждения соответственно до и после зоны конденсации, мг/(м2),определяемое по формулам:

;

,

где – толщина слоя ограждения до зоны конденсации, м;

–то же, после зоны конденсации, м;

–таблица 5;

–находятся по графику.

В многослойных ограждающих конструкциях, если зона конденсации находится только в одном слое, проверка осуществляется только для данного слоя.

Если зона конденсации захватывает несколько слоев, то проверку на допустимую весовую влажность осуществляют для всех слоев, при этом расчетное количество конденсата в х-м слое , %, определяется по формуле:

= ,

где - ширина всей зоны конденсации по толще ограждения, м;

–ширина зоны конденсации в i-м слое, м;

Если при сравнении выполняется условие <, то принятое ограждение отвечает требованиям влажностного режима, в противном случае необходимо предусмотреть меры, предупреждающие накопление влаги в толще ограждения.

Порядок расчета.

Проверка на возможность конденсации влаги в толще ограждения (стены).

  1. Находим распределение температуры в толще ограждения х на границах каждого слоя и сечения при

- на поверхности 1

1 = – (= 18 - (18+42)= 15,91

- на поверхности 2

2 = 18 - (18+42)= 15,66

3= 18 - (18+42)

4 = 18 - (18+42)

5 = 18 - (18+42)

  1. Вычисляем максимальные значения упругости водяных паров на границах слоев Ех .

1 = 15,91 ; Е1 = 1795 Па;

2 = 15,66 ; Е2 = 1772 Па;

3 = 3,47 ; Е3 = 780 Па;

4 = -40,74 ; Е3 = 12 Па;

5 = -41,22 ; Е3 = 11 Па;

  1. Определяем упругость водяных паров в помещении ев и в наружном воздухе ен:

При tв = 18= 2064 Па

При tн = - 42 = 10 Па.

ев = = Ев =

ен = Ен = Па

  1. Вычисляем общее сопротивление паропроницанию всей конструкции ограждения

= +++…++;

= 0,0266+= 4,96 (м2чПа)/мг

  1. Рассчитываем действительное значение упругости водяных паров на границах отдельных слоев ех:

хi = ев – (ев – ен),

на поверхности 1:

1 = 1135,2 – (1135,2 – 7,9);

на поверхности 2:

2 = 1135,2 – (1135,2 – 7,9);

на поверхности 3:

3 = 1135,2 – (1135,2 – 7,9);

на поверхности 4:

4 = 1135,2 – (1135,2 – 7,9);

на поверхности 5:

5 = 1135,2 – (1135,2 – 7,9);

1 = – (= 18 - (18+42)= 13,2

2 = 18 - (18+42)= 10,76

3 = 18 - (18+42)=8,31

4 = 18 - (18+42)=5,87

5 = 18 - (18+42)3,42

1 = 13,2 ; Е1 = 1537 Па;

2 = 10,76 ; Е2 = 1312 Па;

3 = 8,31 ; Е3 = 1117 Па;

4 = 5,87; Е3 = 948 Па;

5 = 3,42 ; Е3 = 803 Па;

Строим графики.