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 eвп будет более высоким, чем у наружной поверхности ограждения eнп.

Разность величин парциального давления водяного пара (eвп-eнп) 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];

eвп и eнп – парциальное давление водяного пара, Па.

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

Сопротивление паропроницанию многослойной огражда- ющей конструкции Rп определяется по формуле

Rп=Rп1+Rп2+…+Rпn, (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 Rоп определяется по формуле

, (3)

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

Rнп=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;

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

eн – 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 Rпв, 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 eв – парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха, Па, при расчетной температуре tв и влажности этого воздуха φв, определяемое по формуле ; Eв – парциальное давление сухого насыщенного водяного пара при температуре tв, Па; eн – среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха, Па за годовой период, определяемое по[1, табл.5а*]; Rпн – 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]; ρw – плотность материала увла- жняемого слоя, принимаемая равной ρ0 по [3, прил.Д]; δw – толщина увлажняемого слоя ограждающей конструкции, м, принимаемая равной 2/3 толщины однородной (однослойной) стены или толщине слоя утеплителя многослойной ограждающей конструкции; Δwср – 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 5оС;

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

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

η – коэффициент, определяемый по формуле

, (8)

где ено – 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 ев – не ниже среднего парциального давления водяного пара наружного воздуха за этот период.

Сопротивление паропроницанию Rп, 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·(eв – ено). (9)

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