Краткие теоретические сведения о влажностном режиме ограждающих конструкций

 

В зимнее время температура воздуха с внутренней стороны ограждения обычно значительно выше температуры наружного воздуха, поэтому парциальное давление (упругость) водяного пара у внутренней поверхности ограждения e_вп будет более высоким, чем у наружной поверхности ограждения e_нп.

Разность величин парциального давления водяного пара (e_вп-e_нп) вызывает диффузионный поток водяного пара через ограждение от внутренней поверхности к наружной.

По аналогии с теплопроводностью плоских стенок количество водяного пара, диффундирующего через плоскую однородную стенку, можно вычислить по формуле

, (1)

где G – количество водяного пара, диффундирующего через стенку, мг;

τ – время диффузии в часах;

F – площадь стенки, м²; δ – толщина стенки, м;

μ – коэффициент паропроницаемости материала стенки, мг/(м∙ч∙Па), принимаемый по [3, прил.Д];

e_вп и e_нп – парциальное давление водяного пара, Па.

Величина – сопротивление паропроницанию одно- слойной плоской стенки, м²∙ч∙Па/мг.

Сопротивление паропроницанию многослойной огражда- ющей конструкции R_п определяется по формуле

R_п=R_п1+R_п2+…+R_пn, (2)

где , ,…, – сопротивления паропрони- цанию отдельных слоев ограждающей конструкции.

Сопротивление паропроницанию воздушных прослоек в ограждающих конструкциях принимают равным нулю. Сопротив- ление паропроницанию листовых материалов и тонких слоев пароизоляции следует принимать по [3, прил.Ш].

Полное сопротивление паропроницанию многослойного ограждения R_оп определяется по формуле

, (3)

где R_вп=0,0266 м²∙ч∙Па/мг – сопротивление влагообмену у вну- тренней поверхности ограждения;

R_нп=0,0133 м²∙ч∙Па/мг – сопротивление влагообмену у наруж- ной поверхности ограждения.

Уравнение влагопередачи через многослойную ограждающую конструкцию имеет вид

, (4)

где G – количество диффундирующего через ограждение пара, мг;

e_в – парциальное давление водяных паров во внутреннем воздухе, Па;

e_н – парциальное давление водяных паров в наружном воздухе, Па;

F – площадь ограждающей конструкции, м²;

τ – время диффузии в часах.

Уравнение влагопередачи применимо в том случае, если в толще ограждения нет конденсации водяных паров. Выявление наличия или отсутствия конденсации водяных паров в ограждении обычно ведется по графоаналитическому методу К. Ф. Фокина и О. Е. Власова.

Сопротивление паропроницанию R_пв, м²∙ч∙Па/мг, огражда- ющей конструкции (в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации) должно быть не менее наибольшего из следующих нормируемых сопротивлений паро- проницанию:

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

; (5)

2) 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

, (6)

где e_в – парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха, Па, при расчетной температуре t_в и влажности этого воздуха φ_в, определяемое по формуле ; E_в – парциальное давление сухого насыщенного водяного пара при температуре t_в, Па; e_н – среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха, Па за годовой период, определяемое по[1, табл.5а*]; R_пн – сопротивление паропроницанию, м²∙ч∙Па/мг, части ограждающей конструкции, расположенной между наружной поверхностью ограждающей конструкции и плоскостью возможной конденсации, определяемое графо-аналитическим методом; z₀ – продолжитель- ность, сут., периода влагонакопления, принимаемая равной периоду с отрицательными среднемесячными температурами наружного воздуха по таблице 1* [1, табл. 3*]; E₀ – парциальное давление водяного пара, Па, в плоскости возможной конденсации, определяемое по [3, прил.С]; ρ_w – плотность материала увла- жняемого слоя, принимаемая равной ρ₀ по [3, прил.Д]; δ_w – толщина увлажняемого слоя ограждающей конструкции, м, принимаемая равной 2/3 толщины однородной (однослойной) стены или толщине слоя утеплителя многослойной ограждающей конструкции; Δw_ср – предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в материале увлажняемого слоя, %, за период влагонакопления z₀, принимаемое по [2, табл.12]; Е – парциальное давление водяного пара, Па, в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации, определяемое по формуле

, (7)

где Е₁, Е₂, Е₃ – парциальное давление водяного пара, Па, принимаемое 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 года, определяемая по [1, табл. 3*] с учетом следующих условий:

а) к зимнему периоду относятся месяцы со средними тем- пературами наружного воздуха ниже минус 5^оС;

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

в) к летнему периоду относятся месяцы со средними тем- пературами выше плюс 5^оС;

η – коэффициент, определяемый по формуле

, (8)

где е_но – среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха, Па, периода месяцев с отрицательными среднемесячными температурами, определяемое по [1, табл.5*].

При определении парциального давления водяного пара Е₃ для летнего периода температуру в плоскости возможной конденсации во всех случаях следует принимать не ниже средней температуры наружного воздуха летнего периода, парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха е_в – не ниже среднего парциального давления водяного пара наружного воздуха за этот период.

Сопротивление паропроницанию R_п, м²∙ч∙Па/мг, чердачного перекрытия или части конструкции вентилируемого покрытия, расположенной между внутренней поверхностью покрытия и воздушной прослойкой в зданиях со скатами кровли шириной до 24 м, должно быть не менее требуемого сопротивления паро- проницанию , м²∙ч∙Па/мг, определяемого по формуле

=0,012·(e_в – е_но). (9)

Для защиты от увлажнения теплоизоляционного слоя (утеплителя) в покрытиях зданий с влажным или мокрым режимом следует предусматривать пароизоляцию (ниже слоя утеплителя).