Строительная теплофизика

Курсовая работа

Строительная теплофизика занимается изучением теплопередачи и воздухопроницания через ограждающие конструкции зданий, а также влажностного режима ограждающих конструкций, связанного с процессами теплопередачи.

Знание строительной теплофизики необходимо строителям для рационального проектирования наружных ограждающих конструкций. Особенно большое значение знание строительной теплофизики для современного строительства, в котором широко применяются сборные облегченные конструкции из новых эффективных материалов.

Только ясное представление о процессах, происходящих в ограждениях при теплопередаче, и умение пользоваться соответствующими расчетами дают возможность проектировщику обеспечить требуемые теплотехнические качества наружных ограждающих конструкций.

Курсовая работа по строительной теплофизике включает расчёт теплового и влажностного режимов ограждающих конструкций, поскольку от них в первую очередь зависит тепловой режим в помещении. Цель данной курсовой работы — закрепить и развить знания, полученные при изучении теоретического курса строительной теплофизики.

Задание к курсовой работе

Рассчитать многослойное наружное ограждение для пятиэтажного жилого дома

Район строительства принимается — г. Йошкар-Ола

Зона влажности — 2 — нормальная

Для жилых зданий принимается режим нормальный.

Исходные данные и теплофизические характеристики конструкций наружных ограждений сведены в таблицу 1

Таблица 1

Город

Номер слоя

Материал слоя

Характеристика материала в сухом состоянии (индекс 0)

Расчетные коэффициенты (при условиях эксплуатации)

Плот ность го, кг/м 3

Удельная тепло емкость Со кДж/кгоС

Коэффи циент тепло провод ности ло Вт/моС

Тепло провод ности л Вт/моС

Тепло усвое ния S Вт/м 2 о С

Паропро ницаемо сти м мг/мхчх Па

Йошкар-Ола

1 д1= 0.015

Известково-песчаный раствор

1600

0,84

0,47

0,81

9,76

0,12

2 д2= 0.12

Керамзитобетон на керамзитовом песке и керамзитопенобетон

1400

0,84

0,47

0,65

9,14

0,098

3

Пенополиуретан (ТУ В-56-70,

ТУ 67-98-75,

ТУ 67-87-75)

80

1,47

0,041

0,05

0,70

0,05

4 д4= 0.08

Керамзитобетон на керамзитовом песке и керамзитопенобетон

1400

084

0,47

0,65

9,14

0,098

1. Расчет теплового режима ограждения

1.1 Расчёт толщины утепляющего слоя

  • Определим требуемое сопротивление, исходя из санитарно-гигиенических комфортных условий по формуле:

·

R01тр =(21+34)/4·8,7=1,58 мІ·?C/Bт (1.1)

где tв — расчетная температура внутреннего воздуха °С, принимается в зависимости от назначения помещения, для средней жилой комнаты и при

tн <-31 °С для г. Йошкар-Ола — tв =21°С;

  • tн — расчетная зимняя температура, равная температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0.92, [ 7,таблица 1 ]

tн = — 34 °С;

  • n- коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций (ОК) по отношению к наружному воздуху, для наружной стены n = 1;
  • ?tн — нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ОК;
  • для наружной стены — ?tн =4°С;
  • бв — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения, Вт/(м 2х°С), бв =8,7 Вт/(м 2х°С);

Наружная стена:

  • Градусо-сутки отопительного периода (ГСОП) Dd следует определять по формуле:

Dd=(tв-t от.пер.) х Z от.пер, (1.2)

Где t от.пер.- средняя температура отопительного периода, по СНиП «Строительная климатология»[7, таблица 1]. Для г. Йошкар-Ола

t от.пер.= — 6,1°С;

  • Z от.пер — продолжительность отопительного периода (сут.) со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8°С, для г. Йошкар-Ола Z от.пер =220 сут;
  • тепловой сопротивление влага ограждение

Тогда Dd=(21+ 6,1) х 220 = 5962 °Схсут.

  • Путем интерполяции по табл.5 [10 ] определим нормируемые значения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций. Тогда для стены наружной по условиям энергосбережения

R02тр=5962·0,00035+1,4=3,49 мІ·°С/Вт.

  • Сравнивая полученные значения R01тр и R02тр, выбираем наибольшее из них, принимая R0тр=R0. Тогда для стены наружной

R0=3,49 м 2·°С/Вт.

  • С другой стороны, общее термическое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции определяется по формуле:

·

R0=Rв + Rк + Rн = 1/бв + Rк + 1/бн (1.3)

Где бн- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения, принимаемый по прил.4 [ 10 ], для наружных стен бв=23 Вт/(м 2х°С);

  • бв — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения, Вт/(м 2х°С), бв =8,7 Вт/(м 2·°С);

Rк — теплопроводность ограждающей конструкции, м 2·°С/Вт

Для многослойной конструкции Rк определяется по формуле:

Rк=?Ri = ?дi/лi, (1.4)

Где дi — толщина i-слоя ограждающей конструкции, м

лi -коэффициент теплопроводности материала i-го слоя ограждения, Вт/(м ·С°),

принимаются по таблице 1.

Тогда

R1 = = 0,015/0,81 = 0.019, м 2·°С/Вт.

R2 = = 0,12/0,65= 0.185, м 2·°С/Вт.

R4 = = 0,08/0,65 = 0.123, м 2·°С/Вт

Rк =0.019+ 0.185 + 0.123 = 0.327, м 2·°С/Вт.

Тогда R = 1/8,7+0,327+1/23 = 0,485 м 2·°С/Вт.

Определим необходимую толщину утеплителя:

Rут =R=max R- (1/бв + + 1/бн)

R = 3,49 — 0,49 = 3 м 2·°С/Вт.

Тогда

дут = л

  • R ут = 0,05
  • 3 = 0,15 м

Таким образом, толщина утеплителя должна составить 15 см.

Так как современная промышленность выпускает плиты толщиной до 5 см, то в нашем случае возьмем толщину слоя 0,15 м (0,05 х 3 = 0,15)

  • Уточним общее фактическое сопротивление теплопередаче для всех слоев ограждения R0ф с учетом выбранной толщины слоя утеплителя

R0ф=1/бв +R + 1/бн; (1.7)

R3 = = 3 м 2 ·°С/Вт.

R0ф=0,115+0,019+0,185+3+0,123+0,043=3,49 м 2 ·°С/Вт.

Так как R0ф = R0тр, т.е 3,49=3,49, делаем вывод, что требование по теплозащите зданий выполняется и выбранная толщина утеплителя подходит.

Приведенное сопротивление теплопередаче определяется выражением:

R0пр= R0ф

  • r, м 2х°С/Вт (1.8)

где r — коэффициент теплотехнической однородности ограждающей конструкции; принимается по табл.6а* [ 4 ] r = 0.9 (для керамзитобетона плотностью 1400);

  • R0пр= 3,49 х 0,9 = 3,1 м 2·°С/Вт.

Определим коэффициент теплопередачи по формуле:

K=, Вт/(м 2·°С) (1.9)

Тогда К =1/3,1 = 0,3 Вт/(м 2 ·°С)

1.2 Расчет сопротивления воздухопроницанию ограждающей конструкции

Наружные ограждающие конструкции в целях экономии топливно-энергетических ресурсов должны иметь сопротивление воздухопроницанию Rи (Па х м 2 х ч/кг) не менее требуемого сопротивления воздухопроницанию Rи тр, которое определяется по формуле:

Rи тр =, (Пахм 2хч/кг) (1.10)

Где Gн — нормативная воздухопроницаемость ограждающих конструкций (кг/(м 2хч)).

для наружной стены Gн =0,5 кг/(м 2 хч) ;

?Р- разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций (Па) определяем по формуле:

(1.11)

Где Н-высота здания (м), высота одного этажа принимается равной 3 м; так как здание пятиэтажное, то H=15 м;

  • V-максимальная из средних скоростей (м/с) ветра по румбам за январь, повторяемость которых 16% и более. Для г. Йошкар-Ола V=6,4 м/с;

гн,гв -удельный вес соответственно наружного и внутреннего воздуха (Н/м 3), определяемый по формуле:

где t -температура воздуха внутреннего, наружного.

Тогда гн= Н/м 3 ; гв= Н/м 3

Тогда Па

Определим Rи тр для наружного ограждения:

Rи тр = Па

  • м 2
  • ч/кг

Значение Rи определим по формуле:

Rи= ? Rиi,

где Rиi — сопротивление воздухопроницанию отдельного i-го слоя ограждающей конструкции, принимаемое по прил.6 методических указаний.[ 10 ]

Тогда для нашей конструкции стены:

  • Rи 1(известково-песчаный раствор) = 373 Пахм 2хч/кг;
  • Rи 2(керамзитобетон) = 590 Пахм 2хч/кг;
  • Rи 3(пенополиуретан) = 79 Пахм 2хч/кг;
  • Rи 4(керамзитобетон) = 590 Пахм 2хч/кг.

Rи= ? Rиi = 373+ 590 + 79+ 590= 1362 Па х м 2 х ч/кг.

Rи тр < Rи, т.е. 80,34 < 1362, то ограждающая конструкция удовлетворяет требованиям воздухопроницаемости.

1.3 Расчёт стационарного температурного поля в ограждении

При проектировании и выборе конструкций ограждения необходимо знать распределение температуры в его толще и на поверхности. Это дает возможность определить условия конденсации влаги в толще конструкции, правильно назначить место расположения пароизоляционных слоёв.

При стационарном режиме теплопередачи через ограждения температура в любой плоскости х определяется по формуле:

Где Rв-х — сопротивление теплопередаче от внутренней среды до сечения х.

Для построения графика одномерного стационарного поля в ограждении достаточно определить t на поверхностях ограждения и в плоскостях соприкосновения слоёв из разного материала.

Рассчитаем t на поверхностях ограждения:

єС;

єС;

єС;

єС;

єС

По полученным значениям построим график распределения температур по толщине конструкции.

1.4. Расчёт теплоустойчивости наружных ограждений в теплый период

Проверка наружных ограждений на теплоустойчивость осуществляется в районах со среднемесячной температурой воздуха в июле 21°С и выше. Для города Йошкар-Ола среднемесячная температура воздуха в июле равна 24°С.

Фактическая амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности ограждающих конструкций не должна превышать требуемую:

, (1.17)

Требуемая амплитуда колебаний внутренней поверхности ограждающих конструкций с учетом санитарно-гигиенических норм определяется по выражению:

, (1.18)

где — среднемесячная температура наружного воздуха за июль [7,таблица 1 ] в Йошкар-Оле составляет 24єС. Следовательно

= 2,5- 0,1(24-21)= 2,2;

Фактическая амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности ограждения определяется по формуле:

, (1.19)

где — безразмерный коэффициент затухания температурных колебаний наружного воздуха в толще любого многослойного ограждения [2];

  • расчетная амплитуда колебаний температуры наружного воздуха в ОК равна:

, (1.20)

где — максимальная амплитуда суточных колебаний температуры наружного воздуха за июль в г. Йошкар-Ола составляет 21,4 єС;

  • Р — коэффициент поглощения солнечной радиации материалом наружной поверхности ОК. Для бетонов Р = 0,7;
  • , — соответственно максимальные и средние значения суммарной солнечной радиации (прямой и рассеянной).

Йошкар-Ола находится на широте 56є, тогда находим = 786 Вт/мІ, = 201 Вт/мІ;

  • коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ОК по летним условиям, Вт/ мІ·єС, равный [4 ]

= 5,8(1+2V), (1.21)

где V- минимальная из средних скоростей ветра по румбам за июль, повторяемость которых составляет 16 %, принимается согласно но не менее 1 м/с. Для Йошкар-Олы находим V= 3,7 м/с. Тогда получаем:

  • = 5,8(1+23,7)= 28,07 Вт/ мІ·єС;

Теперь можем вычислить :

  • = єС;
  • Коэффициент определяется по формуле (1.22):

где D- тепловая инерция ограждающей конструкции, определяемая по формуле:

  • D = , (1.24);
  • ехр = е = 2,718 — основание натурального логарифма;
  • расчетные коэффициенты теплоусвоения материалов отдельных слоев ограждения сведены в таблицу 1, Вт/ мІ·єС.

= 9,76 Вт/ мІ·єС; = 9,14 Вт/ мІ·єС; = 0,70 Вт/ мІ·єС; = 9,14 Вт/ мІ·єС.

  • коэффициенты теплоусвоения материала наружной поверхности отдельных слоев ограждения.

Теперь можем вычислить тепловую инерцию D.

= 0,019·9,76 = 0,185;

= 0,185

  • 9,14 = 1,69;

= 3

  • 0,70 = 2,1;

= 0,123

  • 9,14 = 1,12

= 0,185 + 1,69 + 2,1 + 1,12 = 5,1

Так как у нас = 0,185 < 1, то применяем такие формулы:

  • , (1.27);
  • , i=2,3,4 (1.28)

;

;

Теперь мы можем вычислить коэффициент затухания :

Сначала вычислим

;

Зная значения и , можем вычислить фактическую амплитуду колебаний температуры внутренней поверхности ограждения :

= єС

Условие < у нас выполняется, т.к. 0,13 < 0,22. А это значит, что ограждающая конструкция является теплоустойчивой.

2. Расчёт влажностного режима наружных ограждений

2.1 Проверка внутренней поверхности наружных ограждений на возможность конденсации влаги

Конденсация влаги из внутреннего воздуха на внутренней поверхности наружного ограждения, особенно при резких повышениях температур, является основной причиной увлажнения наружных ограждений. Для устранения такой конденсации необходимо добиваться, чтобы температура на внутренней поверхности фвп и в толще ограждения превышала температуру точки росы фр на 2-3°С, т.е. должно соблюдаться условие фвп > фр+(2~3°С).

1) Определим температуру внутренней поверхности фвп:

, єС (2.1)

где Rв = 0,115 м 2х°С/Вт;

  • R0ф =3,49 м 2х°С/Вт;
  • n=1 (для наружной стены); єС, єС

Тогда єС.

2) Температура точки росы фр для данного состояния внутреннего воздуха фв определяется по формуле [2]:

(2.2)

Где ев — действительная упругость (парциальное давление) водяных паров (Па), определяется по величине относительной влажности воздуха в помещении по формуле:

, Па (2.3)

где ц — относительная влажность воздуха в помещении, % для жилых помещений принимается 55%;

  • Ев — максимальная упругость (давление насыщения) водяного пара, соответственно по температуре воздуха внутри помещения, Па. При температуре внутри помещения 21°С — максимальная упругость водяного пара составляет 2486 Па, т.е. Ев=2486 Па.

Тогда Па

3) Наиболее вероятно появление конденсата влаги у наружных углов стены, где всегда ниже, чем на других участках внутренней поверхности ограждения Так как R0ф =3,49 м 2х°С/Вт, то найдём по графику из источника (1) и рис.3.27. Тогда так как = 0,115/3,49 = 0,03, то по графику =0,1. Тогда

из формулы

выделяем и получаем:

следовательно

= 21 — 0,1(21+34) = 15,5 єС.

Сравниваем значения и с +(2ч 3) єС

> +(2ч 3) єС, т.к. 19,19>11,52 + 3 и

> +(2ч 3) єС, т.к. 15,5 > 11,52 + 3.

Выполнение данных условий означает, что конденсации на внутренней поверхности ограждения не будет.

2.2 Проверка ограждения на паропроницание

При разности парциальных давлений водяных паров внутреннего и наружного воздуха в толще ограждения возникает поток водяного пара (диффузия), который направлен в сторону меньшего давления. Свойство материалов пропускать водяные пары называется паропроницаемостью. Сопротивление паропроницанию ограждающей конструкции Rп (в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации) должно быть не менее наибольшего из следующих требуемых сопротивлений паропроницанию:

1) исходя из указанных норм о недопустимости систематического накопления влаги в ограждениях за годовой период в процессе эксплуатации по формуле:

; (2.5)

2) исходя из условия ограничения влаги в ограждающей конструкции за период с отрицательными среднемесячными температурами наружного воздуха по формуле:

(2.6)

Где ев — упругость водяного пара внутреннего воздуха при расчётной температуре и влажности воздуха; eв=1367,3 Па

ен — средняя упругость водяного пара наружного воздуха за годовой период

ен=7,32 гПа или ен= 732,0 Па;

Е — максимальная упругость водяного пара в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации, определяемая по формуле:

  • Е= (Е 1 х z1 + E2 х z2 + E3 х z3 /12; (2.7)

Где z1, z2, z3 — продолжительность зимнего, весеннее-осеннего и летнего периодов года, месяц; для г. Йошкар-Ола z1 = 4 мес, z2=3 мес, z3=5 мес.

Е 1, E2, E3 — парциальное давление насыщенного водяного пара в плоскости возможной конденсации в ограждении, принимаемое по [ 7, табл.3 ] для средних температур наружного воздуха, соответственно зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов года, Па.

Согласно [ 7,табл 1] средние температуры соответствующих периодов составят: t1= — 11,18 °C ; t2=0,23 °C; t3= 14,3 оС . Температуру в плоскости возможной конденсации вычислим по формуле (1.14).

Причем термическое сопротивление теплопередаче слоев ограждающей конструкции до наружной поверхности утеплителя ? Rв-х = 0,015/0,81 + 0,12/0,65+ 0,15/0,05 = 3, 2 м 2х°С/Вт.

Тогда:

для зимнего периода

°C

При данной температуре по прил.7 [10 ] путём интерполяции Е 1=296 Па;

Для весенне-осеннего периода

°C

При данной температуре по прил.7 путём интерполяции Е 2=703,2 Па;

Для летнего периода:

°C

При данной температуре по прил.7 путём интерполяции Е 3=1688,9 Па;

Тогда по формуле

Е = (Е 1 х z1 + E2 х z2 + E3 х z3)/12 определим

Е=(296х 4 + 703,2х 3 + 1688,9х 5)/12 = 978,18 Па

Rпн — сопротивление паропроницанию части ограждающей конструкции, расположенной между плоскостью возможной конденсации и наружной поверхностью (м 2хчхПа/мг), Rпн =д4/м4,

Rпн =0,08/0,098 = 0,82 м 2 х ч х Па/мг

Определив все неизвестные, найдём

Z0 — продолжительность периода влагонакопления, сутки, принимаемая равной периоду с отрицательными среднемесячными температурами наружного воздуха; для г. Йошкар-Ола Z0 =151 сут.

Е 0 — максимальная упругость водяного пара в плоскости возможной конденсации, определяемая при средней температуре наружного воздуха периода месяцев с отрицательными среднемесячными температурами. Средняя температура воздуха периода со средними месячными температурами ниже 0 ° С по [ 7, табл 1 ] для г. Йошкар-Ола составляет t= — 9,94 °С, которой соответствует e0=261,2 Па (по прил.7 [10 ]).

Температуру в плоскости возможной конденсации при данной температуре рассчитываем по формуле (1.14).

Тогда

°С

Этой температуре соответствует упругость насыщенного водяного пара Е 0= 327,7 Па.

58w — плотность материала увлажняемого слоя (пенополиуретан) принимается равной 580 = 80 кг/м 3 ;

  • дw — толщина увлажняемого слоя, принимаемая равной 2/3 толщины однослойной стены или толщине теплоизоляционного слоя для многослойной ограждающей конструкции, дw =0,15 м (по расчету);
  • ДWср — предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в материале увлажняемого слоя, %, принимаемое по [4, табл.14*], ДWср =25 %.

з — безразмерный коэффициент, который определяется по формуле:

, (2.8)

Где ено — средняя упругость водяного пара наружного воздуха периода месяцев с отрицательными среднемесячными температурами, определяемая по прил.3 [7]; eно=294 Па.

Тогда

Зная все величины, найдем

м 2хчхПа/мг

м 2хчхПа/мг

Таким образом, наибольшее из двух нормируемых сопротивлений паропроницанию равно 1,30 м 2хчхПа/мг.

Для многослойной ограждающей конструкции Rп определяется как сумма сопротивлений паропроницанию всех слоев:

Rп=?

Где дi- толщина слоя, м;

м — коэффициент паропроницаемости (мг/мхчхПа)

Тогда Rп =0,0015/0,12 + 0,12/0,098 + 0,15/0,05 + 0,08/0,098 = 5,16 м 2хчхПа/мг.

Так как Rп = 5,16 м 2ч Па/мг > 1,30 м 2ч Па/мг, то делаем вывод, что ограждение обладает достаточным сопротивлением паропроницанию.

2.3 Расчет конденсации влаги в толще ограждения

Расчет влажностного режима ограждения при стационарных условиях диффузии водяного пара производится графическим методом для периодов с отрицательными и положительными температурами наружного воздуха.

Для выяснения вопроса, будет ли происходить в ограждении конденсация влаги или нет, необходимо построить линию падения упругости водяного пара е и линию падения максимальной упругости водяного пара Е от сопротивления паропроницанию Rп.

Общее сопротивление паропроницанию ограждения Rпо определяется по формуле:

Rпо= Rпв + ?Rпi + Rпн, (2.10)

Где Rпв — сопротивление влагообмену у внутренней поверхности ограждения; приближенно может быть определено по формуле:

Rпв = 0,1333х(1-цв/100), (2.11)

Тогда Rпв = 0,1333х(1-55/100) = 0,06 м 2ч Па/мг.

Rпн — сопротивление влагообмену у наружной поверхности, можно принять равным 0,01333 (м 2ч Па/мг);

  • ?Rпi = 5,16 м 2ч Па/мг.

Тогда Rпо = Rпв + ?Rпi + Rпн = 0,06+5,16+0,01333= 5,23 м 2ч Па/мг.

Значение ев вычислялось ранее и равно ев=1367,3 Па.

Значение ен принимаем в соответствие со средней температурой в январе в г. Йошкар-Ола t= — 13,7 °С согласно [7] .

Упругость водяного пара в любом сечении ограждения ех находится по форм:

, (2.12)

Где ?Rп-х — сумма сопротивлений паропроницанию слоев ограждения от внутренней поверхности до рассматриваемой плоскости. Также по формуле (2.12) вычисляем есв и есн соответственно на глади внутренней и наружной поверхностей ограждения.

есв = 1367,3 — 0,06/5,23(1367,3 — 185,5) = 1353,7 Па

есн = 1367,3 — (0,06+5,16)(1367,3 — 185,5)/5,23 = 187,7 Па.

Далее соединяем эти точки на графике е (Rп) прямой штриховой линией.

Для построения линии падения максимальной упругости Е(Rп) сначала вычисляют температуры на границах и промежутках слоев ограждения по формуле:

, (2.13)

где — наружная средняя температура воздуха за соответствующий период года, °С.

Для лета

Где tн.ср — наружная средняя температура воздуха за теплый период года (при t>0°C); по [ 7 ](табл.3*) — для г. Йошкар-Ола tн.ср = 11,03°С.

°С;

°С;

°С;

°С;

11,16 °С

Теперь построим линию температур. По данным температурам определим значение максимальных упругостей водяного пара. Тогда для

фв=20.67 °С Е=2436,15 Па;

  • t1=20,62 °C Е=2428,9 Па;
  • t2=20,09 °C Е=2350,6 Па;
  • t3=11,51 °C Е=1357,8 Па;

t4= 11,16 °C Е=1326,4 Па,

По полученным значениям построим линию максимальной упругости водяного пара Е(tх).

для лета

Для зимы

Где tн.ср — наружная средняя температура воздуха в январе по [ 7 ](табл.3*) для г. Йошкар-Ола tн.ср = — 13.7 °С.

Тогда, зная это, рассчитаем температуры на границах и промежутках слоёв ограждения:

°С;

°С;

°С;

°С;

  • 12,08°С

Теперь построим линию температур. По данным температурам определим значение максимальных упругостей водяного пара. Тогда для

фв=19.86 °С Е=2318 Па;

  • t1=19.67 °C Е=2290 Па;
  • t2=18.97 °C Е=2193 Па;
  • t3=-10.86 °C Е=240 Па;
  • t4=-12.08 °C Е=215 Па,

По полученным значениям построим линию максимальной упругости водяного пара Е(tх) для зимы.

На полученном графике линия есв — есн пересекается с кривой Е(Rп), следовательно возможна конденсация паров влаги внутри ограждающей конструкции. В этом случае из точек есн и есв проведем касательные к кривой Е(Rп).

Точки каcания Екв и Екн выделяют в ограждающей конструкции «зону конденсации» водяного пара.

При наличии зоны конденсации необходимо определить количество влаги, конденсирующейся в ограждающей конструкции при стационарных условиях диффузии водяного пара. Удельное количество пара (массовый поток) jm1 (мг/м 2хч), поступающего к зоне конденсации из помещения, вычисляется по формуле:

, (2.14)

Где ?Rв-к — сумма сопротивлений паропроницанию отдельных слоев ограждающей конструкции от внутренней поверхности до левой границы зоны конденсации; ?Rв-к= 2,64 м 2хчхПа/мг

есв = 1353,7 Па; Екв=415 Па;

Тогда

мг/м 2хч;

Удельное количество пара, уходящего из зоны конденсации наружу jm2, вычисляется по формуле:

, (2.15)

Где ?Rк-н — сумма сопротивлений паропроницанию отдельных слоев ограждающей конструкции от правой границы зоны конденсации (Екн) до наружной поверхности; ?Rк-н=1,12м 2ч Па/мг

Екн= 235 Па; есн=187,7 Па.

Тогда мг/м 2хч.

Удельное количество конденсирующейся влаги в ОК при > будет

= — (2.16)

Тогда = 355,57 — 42,23 = 313,34 мг/м 2хч.

Период с температурой наружного воздуха >0 °С, когда конденсация пара прекращается, называется периодом просыхания. Упругость водяного пара в этом случае принимается равной значению при соответствующей средней температуре (t>0 °С) периода года.

Средняя t= 11,03°С . Тогда =1312 Па.

Процесс просыхания будет идти в обоих направлениях, а удельный массовый поток высыхания ОК будет равен сумме потоков:

(2.17)

Вычислим =355,57 + 42,23 = 397,8 мг/м 2хч.

Рассчитаем отношение /. Оно равно 313,34/ 397,8 = 0,78

Если 0/ 1, то годовой баланс влаги в ограждении будет нормальным.

Тогда можно сделать вывод, что рассчитанная конструкция не нуждается в пароизоляции.