8732

принимаемое по таблице 2.4;

Е – упругость водяного пара, Па, в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации, определяемая по формуле

где Е1, Е2, Е3 – упругости водяного пара, Па, принимаемые 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, определяемая согласно [6] с учетом следующих условий:

-к зимнему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха ниже минус 5оС;

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

-к летнему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха выше плюс 5оС;

– определяется по формуле

где ен.о – средняя упругость водяного пара наружного воздуха, Па, периода месяцев с отрицательными среднемесячными температурами, определяемая по

[6].

Сопротивление паропроницанию Rп, м2 ч Па/мг, однослойной или отдельного слоя многослойной ограждающей конструкции следует определять по формуле:

п μ

где – толщина слоя ограждающей конструкции, м;

– расчетный коэффициент паропроницаемости материала слоя ограждающей

51

конструкции, мг/(м ч Па), см. приложение 1.

Сопротивление паропроницанию многослойной ограждающей конструкции (или ее части) равно сумме сопротивлений паропроницанию составляющих ее слоев.

52

Примечания: 1. Сопротивление паропроницанию воздушных прослоек в ограждающих конструкциях следует принимать равным нулю независимо от расположения и толщины этих прослоек.

2. Для обеспечения требуемого сопротивления паропроницанию Rптр ограждающей

конструкции следует определять сопротивление паропроницанию Rп конструкции в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации.

Таблица 2.4 К определению величины предельно допустимого приращения расчетного массового

отношения влаги в материале wср, %

Не требуется определять сопротивление паропроницанию следующих

ограждающих конструкций:

-однородных (однослойных) наружных стен помещений с сухим или нормальным режимом;

-двухслойных наружных стен помещений с сухим или нормальным режимом, если внутренний слой стены имеет сопротивление паропроницанию более 1,6 м2 ч Па/мг.

Для защиты от увлажнения теплоизоляционного слоя (утеплителя) в

покрытиях зданий с влажным или мокрым режимом следует предусматривать пароизоляцию (ниже теплоизоляционного слоя), которую следует учитывать при определении сопротивления паропроницанию покрытия.

Контрольные вопросы и задания для самостоятельной работы

1. Что является основной составляющей процесса передачи теплоты через

ограждения?

53

2.Что устанавливает закон аккумуляции теплоты?

3.Напишите дифференциальное уравнение Фурье.

4.Что характеризует коэффициент теплопроводности?

5.Какой величиной определяется количество влаги в воздухе?

6.Приведите уравнение изменения свободной энергии состояния влажного материала.

7.Физический смысл потенциала влажности.

8.Чем измеряют величину потенциала влажности?

9.Напишите формулу для определения среднего значения потенциала влажности в условиях стационарной влагопередаче.

10.Нормирование величины требуемого сопротивления паропрницанию.

11.Приведите формулу для определения сопротивления паропроницанию из условия недопустимости накопления влаги в ограждающей конструкции за годовой период эксплуатации.

12.Напишите формулу для определения сопротивления паропроницанию из условия ограничения влаги в ограждающей конструкции за период с отрицательными среднемесячными температурами наружного воздуха.

13.Физический смысл коэффициента паропроницаемости слоя материала ограждающей конструкции.

14.Для каких ограждающих конструкций допускается не определять величину сопротивления паропроницанию?

15.Что следует предусматривать для защиты от увлажнения теплоизоляционного слоя зданий с влажным и мокрым режимами?

54

3. СТАЦИОНАРНАЯ ТЕПЛОПЕРЕДАЧА ЧЕРЕЗ ОГРАЖДЕНИЯ

3.1. Одномерное температурное поле

Процесс передачи теплоты через ограждение, все параметры которого остаются неизменными во времени, называются стационарным.

Простейшим является одномерное стационарное температурное поле,

которое для многослойного ограждения при принятии масштаба термического сопротивления R = х/ имеет вид:

Конструкции современных многослойных ограждений характеризуются разделением функций между отдельными материальными слоями (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Характерные типы современных конструкций наружных ограждений зданий:

а– однослойная керамзитобетонная панель с внутренними и внешними фактурными слоями;

б– двухслойная панель (бетон, эффективный теплоизоляционный материал

свнешним фактурным слоем); в – виброкирпичная панель; г – трехслойная панель;

д– трехслойная прокатная панель

В общем случае ограждение состоит из конструктивного (несущего) слоя,

теплоизоляционного слоя, а также пароили гидроизоляционного слоя и внутреннего и внешнего фактурных слоев. В отношении режима теплообмена основными являются конструктивный и теплоизоляционные слои. Несущим обычно является слой из плотного, а поэтому обладающего значительной теплопроводностью и плохо проницаемого для водяного пара и воздуха

55

материала. Материал теплоизоляционного слоя обычно пористый, рыхлый, а

поэтому малотеплопроводный и хорошо пропускающий водяной пар и воздух.

Теплоизоляционный слой может быть расположен с внутренней и внешней сторон ограждения (рис. 3.2). Следует иметь в виду, что с теплотехнической точки зрения выгоднее располагать теплоизоляционный слой с внешней стороны ограждения (рис. 3.2, а), т.к. в этом случае при прочих равных условиях имеются следующие достоинства:

-ограждения более теплоустойчивы как к сквозному затуханию колебаний температуры наружного воздуха, так и к колебаниям теплопоступлений в помещение;

-отсутствует возможность выпадения конденсата и накопления жидкой влаги в толще конструкции, а поэтому не требуется устройства дополнительной пароизоляции с внутренней поверхности ограждения; стык между материальными слоями находится при положительных температурах, что исключает периодическое образование льда, нарушающего контакт между слоями.

Рис. 3.2. Кривые распределения температуры t (1), упругости e (2) и максимальной упругости Е (3) водяного пара по толще двухслойного ограждения при расположении

теплоизоляционного слоя с наружной (а) и внутренней (б) сторон ограждения (вертикальной штриховкой отмечено условие возможной конденсации);

56

Недостатком такого решения является влияние атмосферных воздействий непосредственно на теплоизоляционный материал, что вызывает необходимость в устройстве специального защитного слоя, т.к. обычные теплоизоляционные материалы обладают малой коррозионной стойкостью.

Устройство плотного защитного слоя может привести к такому положению,

когда более выгодной окажется конструкция с расположением теплоизоляции с внутренней стороны ограждения (рис. 3.2, б) с дополнительным при необходимости пароизоляционным слоем на внутренней поверхности.

Одномерное температурное поле ограждения может быть рассчитано достаточно просто (рис. 3.3). Его теплозащитные свойства определяются сопротивлением теплопередаче ограждения Rо, которое равно сумме сопротивлений теплопередаче отдельных материальных слоев Ri, воздушной

58