Рис.3.3. Результаты расчета распределения температур узла сопряжения наружного выступающего угла с плитами чердачного перекрытия: а – горизонтальное сечение на расстоянии 20 мм от плиты перекрытия; б - горизонтальное сечение на расстоянии 600 мм от плиты перекрытия; в – вертикальное сечение на расстоянии 10 мм от угла
Рис.3.4. Результаты расчета распределения температур узла сопряжения наружного выступающего угла с плитами чердачного перекрытия при устройстве термовкладыша по торцу плиты и над плитой в толще стены: а – горизонтальное сечение на расстоянии 20 мм от плиты перекрытия; б - горизонтальное сечение на расстоянии 600 мм от плиты перекрытия; в – вертикальное сечение на расстоянии 10 мм от угла
Рис.3.5. Результаты расчета распределения температур узла сопряжения наружной стены с оконным блоком: а – вертикальное сечение; б - горизонтальное сечение по центру окна
Рис.3.6. Результаты расчета распределения температур узла сопряжения наружной стены с балконными дверями
4. РАСЧЕТ ВЛАЖНОСТНОГО РЕЖИМА НАРУЖНЫХ СТЕН
4.1 Основные предпосылки расчета и исходные данные
В соответствии с СНиП II-3-79* [2] сопротивление паропроницанию наружной стены Rп (в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации) должно быть не менее требуемого сопротивления паропроницанию из условия недопустимости накопления влаги в толще ограждающей конструкции за годовой период эксплуатации - Rп1тр и требуемого сопротивления паропроницанию из условия ограничения накопления влаги в ограждающей конструкции за период года с отрицательными среднемесячными температурами - Rп2тр.
В соответствии с [2] величина Rп1тр рассчитывается по формуле
(ев - Е) × Rпн
Rп1тр =¾¾¾¾¾¾¾, (4.1)
Е - ен
где ев - расчетная упругость водяного пара внутреннего воздуха, Па; Е - упругость водяного пара в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации, Па; ен - средняя упругость водяного пара наружного воздуха за годовой период, Па; Rпн - сопротивление паропроницанию части ограждающей конструкции, расположенной между наружной поверхностью конструкции и плоскостью возможной конденсации, м2×ч×Па/мг.
В соответствии с [2] величина Rп2тр рассчитывается по формуле
0,0024 × zo × (ев - Еo)
Rп2тр =¾¾¾¾¾¾¾¾¾, (4.2)
gw ×dw ×Dwср + h
где zo - продолжительность периода влагонакопления, сут.; Еo - упругость водяного пара в плоскости возможной конденсации при средней температуре наружного воздуха периода месяцев с отрицательными среднемесячными температурами, Па; gw - плотность материала увлажняемого слоя, кг/м3; dw - толщина увлажняемого слоя ограждающей конструкции, м; Dwср - предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в материале увлажняемого слоя за период влагонакопления, %; h - величина, определяемая по формуле
0,0024 × zo × (Еo - ен.о)
h =¾¾¾¾¾¾¾¾¾, (4.3)
Rпн
где ен.о - средняя упругость водяного пара наружного воздуха периода месяцев с отрицательными среднемесячными температурами, Па.
Поскольку в СНиП 23-01-99 [4] данные, необходимые для расчета ен.о и ен даны некорректно (например, среднемесячное парциальное давление января месяца для Омска равно ен=140 Па, а среднемесячная температура января составит text= -19°С, тогда в соответствии с приложением Л СП 23-101-2000 [3] получим значение максимальной упругости водяного пара Ен=113 Па. Влажность наружного воздуха jн будет равна jн= ен/Ен=100·140/113=124%, что в принципе невозможно), то определение средней упругости водяного пара наружного воздуха за годовой период, а также средней упругости водяного пара наружного воздуха периода месяцев с отрицательными среднемесячными температурами выполнено на основании данных по средней месячной относительной влажности наружного воздуха, представленных в СНиП II-А.6-72.
При этом средняя относительная влажность наружного воздуха за год определялась по формуле
1
jнср.год = ¾×åjнср.мес ,
12
а средняя упругость водяного пара наружного воздуха - соответственно:
jнср.год × Е
ен = ¾¾¾¾.
100%
В соответствии с рекомендациями [2,3] в многослойных ограждающих конструкциях с эффективным утеплителем плоскость возможной конденсации совпадает с наружной поверхностью утеплителя, то есть для рассматриваемой конструкции стены - с наружной поверхностью пенополистирола (рис.4.1).
Рис.4.1 Расположение плоскости возможной конденсации
4.2 Результаты расчета влажностного режима наружной стены
При расчетной температуре внутреннего воздуха tвр = +20 оС и относительной влажности внутреннего воздуха jвр = 55% [2] величина максимальной упругости водяного пара внутреннего воздуха составит Ев =2338 Па [3], а величина расчетной упругости водяного пара внутреннего воздуха ев = 0,55 × 2338 =1286 Па.
Общее сопротивление теплопередаче наружной стены (по глади) равно:
1 0,02 0,38 0,14 0,12 1
Ro,wr = ¾¾ + ¾¾ + ¾¾ + ¾¾ + ¾¾ _+ ¾¾ _= 4,3 м2×оС/Вт.
8,7 0,76 0,7 0,041 0,76 23
Продолжительность сезонов (зима, весна-осень, лето) и среднесезонные температуры для р.п Муромцево приняты как для г. Тары, ближайшего населенного пункта, который указан в СНиП 23-01-99
- зимний - tср = -15,26 оС (янв. tср= -19,9 оС, февр. tср= -18,0 оС; март tср = -11,4 оС; нояб. tср= -9,8 оС; дек. tср= -17,2 оС);
- весенне-осенний - tср = +0,35 оС (апр. tср=─0,1 оС, окт. tср=+0,8 оС);
- летний - tср = +13,26 оС (май tср=+9,1 оС, июнь tср=+15,5 оС; июль tср = +17,7 оС; авг. tср=+14,8 оС; сент. tср=+9,2 оС).
Определим значение температур в плоскости возможной конденсации для каждого периода:
t1 =
°С;t2 =
°С;t3 =
°С.Соответственно упругость водяного пара в этой плоскости составит согласно [3]: Е1 = 188 Па, Е2 = 671 Па, Е3 = 1557 Па.
Определяем упругость водяного пара в плоскости возможной конденсации за годовой период:
1
Е = ¾¾ (188 × 5 + 671 × 2 + 1557 × 5 ) = 839 Па.
12
Сопротивление части стены, расположенной за плоскостью возможной конденсации
0,12
RПН = ¾¾ =1,09 (м2·ч·Па/мг)
0,11
Средняя температура наружного воздуха за год tнср.год = -0,8 оС [2], при этом Енср.год = 573 Па [3].
Средняя относительная влажность наружного воздуха за год [4]:
jнср.год= 1/12(81+79+79+74+61+65+74+78+79+82+82)=76%.
Определим величину средней упругости водяного пара наружного воздуха за годовой период:
jнср.год Е 76 × 537
ен = ¾¾¾¾= ¾¾¾¾ = 435 Па.
100% 100%
Определяем требуемое сопротивление паропроницан
ию Rп1тр(1286-839)·1,09
Rп1тр= ¾¾¾¾¾¾ =1,21 (м2·ч·Па/мг).
839-435
Рассчитываем сопротивление паропроницанию части стены, расположенной между внутренней поверхностью и плоскостью возможной конденсации Rпв
0,02 0,38 0,14
Rпв= ¾¾ + ¾¾ + ¾¾ =6,48 (м2·ч·Па/мг).
0,09 0,11 0,05
Rпв=6,48>Rп1тр=1,21 (м2·ч·Па/мг).
По [2] определяем продолжительность в сутках периода влагонакопления, принимаемого равным периоду с отрицательными среднемесячными температурами наружного воздуха - zо = 181 сут. При этом среднюю температуру наружного воздуха месяцев с отрицательными температурами принимаем равной:
(119,9-18,0-11,4-9,8-17,2)
tн.о= ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = -15,26ºС.
5
Температура в плоскости возможной конденсации t1=-13,6 °С. Соответственно Ео=188 Па [3].