Расчет влажностного режима ограждающей конструкции

(графоаналитический способ Фокина-Власова)

Цель следующих вычислений - оценка влажностного состояния ограждающих конструкций построек, которое оказывает огромное воздействие на теплозащитные характеристики и долговечность конструкций.

3.1. Выбор расчетных характеристик внешнего воздуха

Влажностный режим рассматривается дифференцированно по периодам года. При всем этом к зимнему периоду относятся месяцы со средней температурой внешнего воздуха ниже минус Расчет влажностного режима ограждающей конструкции 5ºС, к весенне-осеннему (переходному) периоду относятся месяцы со среднемесячными температурами внешнего воздуха в границах от минус 5ºС до плюс 5ºС, к летнему периоду - со среднемесячными температурами выше плюс 5ºС.

Определение расчетных характеристик внешнего воздуха

Таблица 3.1

№ п/п Период года Месяцы t ext , ºС eext , Па Кол-во Расчет влажностного режима ограждающей конструкции месяцев zi Средние за период
t ext i,, ºС eext i,, Па
Зимний t <- 5 ºС
Летний t >+5 ºС
Весенне-осенний - 5 ºС ≤ t ≤ +5 ºС

Среднемесячные значения температур t ext и парциальных давлений водяного пара eext внешнего воздуха для данного района строительства берутся из Расчет влажностного режима ограждающей конструкции таблицы А.2 Приложения А.

Обработка погодных характеристик ведется в форме табл. 3.1.

Инсталлируются средние за период значения температуры t ext i и парциального давления водяного пара внешнего воздуха eexti для всех периодов года (i – номер периода).

3.2. Определение расчетных температур внутреннего воздуха

Температура внутреннего воздуха tint, °C, и относительная влажность внутреннего воздуха jint, %, принимаются по Расчет влажностного режима ограждающей конструкции табл.1.2 в согласовании с заданием.

Парциальное давление насыщенного водяного пара Eint принимается при данной температуре внутреннего воздуха tintпо таблице В.1 Приложения В.

Парциальное давление водяного пара, содержащегося в воздухе помещения,e int, рассчитывается по формуле:

eint = (jint / 100) Eint(3.1)

3.3. Определение значений температур по толщине ограждающей конструкции в зимний, летний и весенне-осенний периоды Расчет влажностного режима ограждающей конструкции года

Задачка решается графическим способом, как показано на рис. 1.

Для этого:

а) по оси абсцисс в избранном масштабе следует отложить поочередно тепловые сопротивления всех слоев конструкции, также внутреннего и внешнего пограничных слоев воздуха (табл.1.3). На рис. 1 приведен пример с трехслойной стенкой. Слой теплоизолятора дополнительно разбивается на несколько частей (в Расчет влажностного режима ограждающей конструкции этом случае на 4 части). В итоге по толщине стенки отмечено 7 сечений;

б) по вертикали на наружных границах воздушных слоев в принятом масштабе откладываются значения температур внутреннего tint и внешнего воздуха: для зимнего (t ext1), летнего (t ext2)и весенне-осеннего (t ext3)периодов года. Значения берутся из табл. 3.1.

Строятся температурные Расчет влажностного режима ограждающей конструкции графики для 3-х периодов года (в критериях стационарной теплопередачи графики - прямые полосы);

в) определяются значения температур в каждом сечении, приобретенные данные сводятся в табл. 3.2. Принимая эти температуры за точку росы и используя таблицы В.1 и В.2 Приложения В, находят надлежащие давления насыщенного водяного пара Еи вносят их в табл Расчет влажностного режима ограждающей конструкции. 3.2.

Таблица 3.2

№ сечения Периоды года
Зима Лето Весна-Осень
t , ºС Е, Па t , ºС Е, Па t , ºС Е, Па

3.4. Определение сопротивлений паропроницанию слоев ограждающей конструкции.

Значение сопротивления паропроницанию 1-го конструктивного слоя Rvp определяется по формуле:

Rvp = d / m , (3.2)

где d - толщина слоя ограждающей конструкции, м;

m - расчетный коэффициент паропроницаемости Расчет влажностного режима ограждающей конструкции материала слоя ограждающей конструкции, мг/(м·ч·Па), принимаемый по приложению Б.

Сопротивление паропроницанию измеряется в м2 · ч · Па/мг.

Сопротивление паропроницанию мультислойного огораживания равно сумме сопротивлений паропроницанию отдельных слоев:

Rvp = Rvp1 + Rvp2 + … +Rvpn , (3.3)

где Rvp1, Rvp2, Rvpn - сопротивления паропроницанию отдельных слоев.

3.5. Проверка способности конденсации воды снутри ограждающей конструкции

Проверка Расчет влажностного режима ограждающей конструкции проводится графическим методом. Для этого:

а) по оси абсцисс в избранном масштабе откладываются поочередно сопротивления паропроницанию всех слоев конструкции Rvp (пример с трехслойной стенкой показан на рис.2а, б).

С рисунка 1 переносятся отмеченные ранее сечения с сохранением их нумерации;

б) по оси ординат (внутренняя поверхность огораживания) в избранном масштабе откладывается значение eint, а Расчет влажностного режима ограждающей конструкции на внешней поверхности откладывается среднее значение парциального давления водяного пара за зимний период eext1(рис.2а) (При отсутствии «зимнего» периода строится график для переходного периода, т.е. более прохладного). Ровная линия, соединяющая eintи eext1,- график конфигурации парциального давления водяного пара в ограждающей конструкции без учета вероятной конденсации при установившемся процессе Расчет влажностного режима ограждающей конструкции паропроницания;

в) по данным табл.3.2 для зимнего периода строится график конфигурации давления насыщенного водяного пара Е(на рис.2а – пунктирная линия);

г) проводится анализ обоюдного расположения графиков Еи eint - eext(узкая сплошная линия). Если графики не пересекаются, то конденсация водяного пара в огораживании отсутствует; в случае скрещения либо касания графиков Расчет влажностного режима ограждающей конструкции в конструкции вероятна конденсация воды;

д) подобные построения производятся раздельно для летнего (рис.2б) и весенне-осеннего периодов года. Для построения графика конфигурации парциального давления водяного пара в конструкции употребляются средние значения за летний период eext2и весенне-осенний период eext3 , взятые из табл.3.1;

е) в случае конденсации воды (к Расчет влажностного режима ограждающей конструкции примеру, зимой) определяется плоскость либо зона конденсации (заштрихована на рисунке 2а).

Для этого из концов прямой eint - eext1 проводятся касательные к графику Е. Область меж точками касания Ек' и Ек" - зона конденсации. При совпадении точек касания выходит плоскость конденсации.

Потом проводится итоговый график конфигурации парциального давления с учетом Расчет влажностного режима ограждающей конструкции конденсации водяного пара (насыщенная линия, рис. 2а);

ж) зона (плоскость) конденсации воды, образовавшаяся в период влагонакопления,переносится на график, соответственный периоду без конденсации воды в огораживании. В этот период происходит испарение накопившейся воды. Проводится итоговый график конфигурации парциального давления, как это показано на рис. 2б (насыщенная линия);

з) на рисунках стрелками указывают Расчет влажностного режима ограждающей конструкции направление движения воды Р' и Р'' (к зоне либо от зоны конденсации - в сторону уменьшения парциального давления водяного пара).

Если конденсация воды отсутствует в течение года, влажностный режим ограждающей конструкции считается удовлетворительным, и дальше расчет не проводится.

3.6. Расчет количества воды, подходящей к зоне конденсации либо отходящей от нее за Расчет влажностного режима ограждающей конструкции зимний, летний и весенне-осенний периоды года.

Для каждого периода года определяется количество воды, подходящей (уходящей) на участке, предыдущем зоне конденсации, Р', также – уходящей из зоны конденсации, Р" , по формулам:

(3.4)

(3.5)

гдеR ivp- сопротивление паропроницанию от внутренней поверхности до начала зоны конденсации (рис.2);

Rеvp - сопротивление паропроницанию от конца зоны конденсации Расчет влажностного режима ограждающей конструкции до внешней поверхности (рис. 2);

z – длительность периода в месяцах (табл.3.1);

множитель 722 – среднее количество часов в месяце;

значения Ек'и Ек''определяются по графикам (см. рис. 2). В случае плоскости конденсации Ек' = Ек'' = Ек.

Количество воды Р' и Р" определяется для каждого периода года.

Примечание

1. Р'и Р" рассчитываются по абсолютной величине.

2. Единицы измерения Расчет влажностного режима ограждающей конструкции Р'и Р" – мг/м2; значения будут получаться довольно огромные. Потому целенаправлено привести их к виду: х,хх ∙ 106 (к примеру: 2,17 ∙ 106 либо 0,74 ∙ 106).

Результаты расчетов сводятся в табл. 3.3. При всем этом Р' и Р" принимаются со знаком «плюс», если соответственное количество воды перемещается к зоне (плоскости) конденсации, и со знаком «минус», если Расчет влажностного режима ограждающей конструкции количество воды перемещается от зоны (плоскости) конденсации.

Таблица 3.3

Период года Рi ' Рi "
Зима
Лето
Весна-Осень

3.7. Проверка влажностного режима ограждающей конструкции из условия недопустимости скопления воды в ней за годичный период эксплуатации

Определяется годичный баланс воды:

Рi ' + Рi" = Р (3.6)

Получение результата Р ≤ 0 свидетельствует о том, что в течение года воды может улетучиться Расчет влажностного режима ограждающей конструкции больше, чем накопилось. Как следует, конструкция удовлетворяет строительным нормам.

При Р > 0 количество накопившейся воды превосходит количество испарившейся, что неприемлимо.

3.8. Проверка влажностного режима ограждающей конструкции из условия непревышения допустимой массовой влажности материала

Для того, чтоб относительная массовая влажность увлажняемого материала к концу периода влагонакопления не превосходила допустимое значение (соответственное Расчет влажностного режима ограждающей конструкции полному сорбционному увлажнению материала), должно производиться условие:

∆ Р ≥ Рк(3.7)

Тут Рк – количество конденсата, накопившегося в конструкции к концу периода влагонакопления:

Рк = ∑ Рi '+ ∑ Рi" , (3.8)

где значения Рi 'и Рi"берутся только для тех периодов года, когда происходит конденсация воды (из табл.3.3);

∆Р – допустимое количество воды, которое может поглотить 1м² теплоизоляционного слоя:

∆Р = 104 · ∆wav · r · d, (3.9)

где Dwav-максимально Расчет влажностного режима ограждающей конструкции допустимое приращение расчетного массового дела воды в материале увлажняемого слоя, %, за период влагонакопления, принимаемое по таблице 3.4;

r- плотность теплоизоляционного слоя, кг/м³;

d- толщина теплоизоляционного слоя, м.

3.9. Определение сопротивления паропроницанию дополнительного слоя пароизоляции

При получении в п. 3.7 результата Р > 0 либо в п. 3.8 результата Рк > ΔР в конструкции требуется устройство пароизоляции Расчет влажностного режима ограждающей конструкции.

Сопротивление паропроницанию слоя пароизоляции определяется по формуле:

Δ Rvp = R ivp (m - 1), (3.10)

где m – коэффициент, показывающий во сколько раз нужно прирастить сопротивление на пути движения воды к зоне конденсации R ivp .

Коэффициент mрассчитывается последующим образом:

а) при получении в п. 3.7 результата Р > 0 коэффициент mвыбирают таким макаром, чтоб выполнилось условие Р = 0.

С учетом Расчет влажностного режима ограждающей конструкции этого формула (3.6) воспримет вид:

1/m ∑ Рi '+ ∑ Рi"= 0

Как следует,

m = - ∑ Рi ' / ∑ Рi" (3.11)

Тут суммирование проводится по всем периодам года.

б) при получении в п. 3.8 результата Рк > ΔР коэффициент m должен быть таким, чтоб производилось условие Рк =Δ Р. Тогда выражение (3.8) воспримет вид:

1/m ∑ Рi '+ ∑ Рi"= Δ Р

Как следует,

m = ∑ Рi ' / ( Δ Р - ∑ Рi")(3.12)

В Расчет влажностного режима ограждающей конструкции этом случае суммирование проводится по тем периодам, когда происходит конденсация воды в конструкции.

При нарушении обоих критерий, проверяемых в п.3.7 и п.3.8, сопротивление пароизоляции ΔRvp определяется два раза. Из 2-ух величин Δ R vpпринимается большая.

В качестве пароизоляции употребляются тонкие листовые и рулонные материалы, владеющие малой паропроницаемостью. Дополнительная пароизоляция выбирается по таблице приложения Г Расчет влажностного режима ограждающей конструкции.

Следует изобразить набросок запроектированной ограждающей конструкции с устройством слоя пароизоляции.

Максимально допустимые значения коэффициента Dwav

Таблица 3.4

Материал ограждающей конструкции Максимально допустимое приращение расчетного массового дела воды в материале Dwav, %
1. Кладка из глиняного кирпича и глиняних блоков 1,5
2. Кладка из силикатного кирпича 2,0
3. Легкие бетоны на пористых заполнителях (керамзитобетон, шугизитобетон, перлитобетон, шлакопемзобетон Расчет влажностного режима ограждающей конструкции)
4. Ячеистые бетоны (газобетон, пенобетон, газосиликат и др.)
5. Пеногазостекло 1,5
6. Фибролит и арболит цементные 7,5
7. Минераловатные плиты и маты
8. Пенополистирол и пенополиуретан
9. Фенольно-резольный пенопласт
10. Теплоизоляционные засыпки из керамзита, шунгизита, шлака
11. Тяжкий бетон, цементно-песчаный раствор


raschetnaya-plotnost-naseleniya-territorii-zhilogo-rajona-i-mikrorajona.html
raschetnaya-rabota-po-obzh-referat.html
raschetnaya-tablica-nekompensiruemih-rashodov-ooo-komfort-ne-obespechivayushih-polnogo-vozmesheniya-zatrat-ot-proizvodstva-teplovoj-energii-za-yanvar-dekabr-2012g-tisrub.html