А. Исходные данные

• Место строительства – г. Владимир

• Зона влажности – нормальная [согласно СНиП 23-02–2003. Тепловая защита зданий. Приложение В-обязательное];

• Температура холодной пятидневки t_ext = –28ºС [согласно СНиП 23-01–99. Строительная климатология., табл. 1, столбец 5, с обеспеченностью 0,92].

Расчет произведен для пятиэтажного жилого дома:

• температура внутреннего воздуха t_int = + 20ºС [согласно СП 23-101–2004. Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование тепловой защиты зданий.Табл.1-для жилых зданий температура +20...+22 ºС. ];

• относительная влажность внутреннего воздуха: int = 55 % [согласно СП 23-101–2004. Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование тепловой защиты зданий. Табл.1-для жилых зданий относительная влажность воздуха 55%];

• Условия эксплуатации ограждающих конструкций – Б [согласно СНиП 23-02–2003.].

• Коэффициент тепловосприятия внутренней поверхности ограждения а_int = 8,7 Вт/м² С [согласно СНиП 23-02–2003. Тепловая защита зданий.].

• Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения a_ext = 23 Вт/м²·°С [согласно СП 23-101–2004. Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование тепловой защиты зданий.- таблица 8]

Наименование	Значение
Место строительства	г. Владимир
Температура внутреннего воздуха	tint = +20 ^0С
Расчетная зимняя температура	text= -28 ^0С
Относительная влажность внутреннего воздуха	φint=55 %
Коэффициент тепловосприятия внутренней поверхности ограждения	αint=8,7 Вт/м^2·^0С
Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждений	αext=23 Вт/м^2·^0С

Б. Порядок расчета

Расчет ведется в соответствии с требованиями СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» и СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» методом сравнения фактического сопротивления паропроницанию рассматриваемого ограждения с нормируемым сопротивлением паропроницанию . При этом должно соблюдаться условие .

Используя приложение (Д) СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий», определяем теплотехнические характеристики материалов ограждения.

№	Наименование материала	γ0, кг/м^3	δ, м	λ, Вт/м ^0С	R, м^2·^0С/Вт	μ, мг/м·ч·Па
11	Кирпичная кладка из пустотного кирпича	1800	0,51	0,56	0,91	0,11
22	Утеплитель Пенополистирол	100	0,15	0,041	3,66	0,05
3	Кирпичная кладка из пустотного кирпича	1800	0,25	0,56	0,91	0,11

Согласно СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» п. 9.1, примечание 3 плоскость возможной конденсации в многослойной конструкции совпадает с наружной поверхностью утеплителя.

Сопротивление паропроницанию м²·ч·Па/мг, ограждающей конструкции (в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации) должно быть не менее нормируемых сопротивлений паропроницанию:

- нормируемого сопротивления паропроницанию м²·ч·Па/мг (из условия недопустимости накопления влаги в ограждающей конструкции за годовой период), определяемого по формуле (16) СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»

- нормируемого сопротивления паропроницанию м^2·ч·Па/мг, (из условия ограничения влаги в ограждающей конструкции за период с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха) определяемого по формуле (17) СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»

где e_int – парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха, Па, при расчетной температуре и относительной влажности этого воздуха, определяемое по формуле (18) СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»

где Е_int – парциальное давление насыщенного водяного пара, Па, при температуре t_int, ⁰С, принимаемое по СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий», приложению (С);

φ_int – относительная влажность внутреннего воздуха;

Е – парциальное давление водяного пара, Па, в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации, определяемое по формуле (19) СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»

,

где Е₁, Е₂, Е₃ – парциальное давление водяного пара, Па, принимаемое по температуре в плоскости возможной конденсации τ_с, устанавливаемой при средней температуре наружного воздуха соответственно зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов;

z₁, z₂, z₃ – продолжительность, мес., зимнего, весенне-осеннего и летнего периода года, определяемая по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология», табл. 3 с учетом следующих условий:

а) к зимнему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха ниже минус 5⁰ С;

б) к весенне-осеннему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха от минус 5 ⁰С до плюс 5 ⁰С;

в) к летнему периоду относятся месяцы со средними температурами воздуха выше плюс 5 ⁰С.

– сопротивление паропроницанию, м²·ч·Па/мг, части ограждающей конструкции, расположенной между наружной поверхностью ограждающей конструкции и плоскостью возможной конденсации;

e_ext – среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха, Па, за годовой период, определяемое по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология», табл. 7;

z₀ – продолжительность, сут., периода влагонакопления, принимаемая равной периоду с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха по «Строительная климатология», табл. 3;

Е₀ – парциальное давление водяного пара, Па, в плоскости возможной конденсации, определяемое по средней температуре наружного воздуха периода месяцев с отрицательными средними месячными температурами;

ρ_w – плотность материала увлажняемого слоя, кг/м³, в сухом состоянии;

δ_w – толщина увлажняемого слоя ограждающей конструкции, м;

∆w_av – предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в материале увлажняемого слоя, %, за период влагонакопления z₀;

– коэффициент, определяемый по формуле (20) СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»

где – среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха, Па, периода месяцев с отрицательными среднемесячными температурами, определяемое по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология», табл. 7.

Продолжительность периодов и их средняя температура определяются по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология», табл. 3, а значения температур в плоскости возможной конденсации τ_i, соответствующие этим периодам, по формуле (74) СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий»

где t_int, ⁰C – расчетная температура внутреннего воздуха;

t_i, ⁰C – расчетная температура наружного воздуха i – го периода, принимаемая равной средней температуре соответствующего периода;

R_si – сопротивление теплопередаче внутренней поверхности ограждения

м²·⁰С·Вт;

– термическое сопротивление слоя ограждения в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации;

R₀ – общее сопротивление теплопередаче ограждения, определяемое по формуле (8) СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий»

R₀ = R_si + R₁ + R₂ + …. R_n + R_se,

R_se - термическое сопротивление теплоотдачи ограждающей конструкции

м^{2 0}С/Вт;

R₁, R₂, и R_n - термические сопротивления отдельных слоев ограждающей конструкции, определяемые по формуле (6) СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий»

где δ_i – толщина i-го слоя, м;

λ_i - коэффициент теплопроводности материала i-го слоя, определяемый по приложению (Д) СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий».

Определяем величину общего термического сопротивления ограждающей конструкции м²·⁰С/Вт

Термическое сопротивление слоя ограждения в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации составляет

(м² · ⁰С)/Вт

Для соответствующих периодов года устанавливаем их продолжительность z_i , мес., и среднюю температуру наружного воздуха t_{i ,} ⁰С, а далее по формуле для этих же периодов рассчитываем температуры в плоскости возможной конденсации τ_i для климатических условий г.Брянска:

- зима (январь, февраль, декабрь), z₁ = 3 месяца

t₁ = ⁰С

⁰С

- весна – осень (март, апрель, октябрь, ноябрь), z₂ = 4 месяца

t₂ = ⁰С

⁰С

- лето (май – сентябрь), z₃ = 5 месяцев

t₃ = ⁰С

⁰С

По приложению (С) СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» для t_int = 20^оС устанавливаем численное значение Па, а далее по формуле определяем давление водяного пара внутреннего воздуха

Па

Для соответствующих периодов по найденным температурам (τ₁, τ₂, τ₃) определяем по приложению (С) СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» максимальные парциальные давления (Е₁, Е₂, Е₃) водяного пара: Е₁ = 310 Па, Е₂ = 676 Па, Е₃ = 1705 Па и далее по формуле рассчитываем парциальное давление водяного пара Е, Па, в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации ограждающей конструкции:

Па

Вычисляем сопротивление паропроницанию , м²·ч·Па/мг, части ограждающей конструкции, расположенной между наружной поверхностью и плоскостью возможной конденсации.

м²·ч·Па/мг

Среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха e_ext, Па, за годовой период, согласно СНиП 23-01-99 «Строительная климатология», табл. 7, составляет 810 Па.

По формуле определяем нормируемое сопротивление паропроницанию из условия недопустимости накопления влаги за годовой период эксплуатации

м²·ч · Па/мг

Для расчета нормируемого сопротивления паропроницанию из условия ограничения влаги за период с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха сначала устанавливаем продолжительность этого периода z_о= 148 сут. и его среднюю температуру t_i = -6,9 ⁰С по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология», табл. 1.

Определяем температуру τ₀, ⁰С в плоскости возможной конденсации для этого периода:

= ⁰С

Парциальное давление водяного пара Е₀, Па, в плоскости возможной конденсации при τ₀ = -5,6 ⁰С равняется Е₀ = 381 Па.

Согласно п.9.1 СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» в многослойной ограждающей конструкции увлажняемым слоем является утеплитель (ρ_w = 100 кг/м³, γ_w = 0,15 м). Предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в материале утеплителя, согласно СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», табл. 12, составляет ∆w_aw =25 %.

Средняя упругость водяного пара наружного воздуха периода месяцев с отрицательными средними месячными температурами, по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология», табл. 3, равняется Па.

Рассчитываем коэффициент η

По формуле определяем нормируемое сопротивление паропроницанию из условия ограничения влаги в ограждающей конструкции за

период с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха

м²·ч·Па/мг

Согласно указаниям СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» п.9.1, определяем сопротивление паропроницанию в пределах от внутренней поверхности ограждающей конструкции до плоскости возможной конденсации

= м²·^·ч·Па/мг