2020-01-14
295
Целью расчёта является определение диффузионного потока пара через многослойную конструкцию, а также степень насыщения пара в толще ограждения, в результате чего находят плоскость (ПВК) и зону возможной конденсации (ЗВК) и делают соответствующий вывод.
Проверку на паропроницаемость производим для наружной стены и чердачного покрытия по следующему алгоритму.
1.Определяем сопротивление паропроницанию для части ограждения от внутреннего воздуха до сечения с координатой хi, [Па/(мг/м2ч)]:
Rnxi =Rnв +Rn1 +…+ Rni (21)
где Rnв – сопротивление массообмену на внутренней поверхности наружного ограждения, Rnв=0,0267, [Па/(мг/м2ч)]; Rni – сопротивление паропроницанию i-ого слоя [Па/(мг/м2ч)], определяется как
Rni= δi /µi, (22)
2. Определяем сопротивление диффузионному паропроницанию наружного ограждения, [Па/(мг/м2ч)]:
, (23)
Rпн– сопротивление массообмену на наружной поверхности ограждения.
Rпн=0,0052, Па/(мг/м2 ч);
3.Определяем среднюю плотность потока пара, [ 
]
, (24)
где 
– упругость насыщенного пара в наружном воздухе. Па, определяем как
, (25)
Ехм - упругость насыщенного пара в наружном воздухе при tхм, Па, если tхм >=0, то Ехм определяем по формуле (19); если tхм<0, то
, (26)
4. Определяем упругость пара, диффундирующего через наружное ограждение в сечениях многослойной конструкции с координатой xi, Па:
, (27)
5. Определяем среднюю плотность теплового потока при среднемесячной температуре наиболее холодного месяца, 
:
(28)
6. Определяем температурное поле на стыке материальных слоёв в сечениях с координатой хi, °C;
(29)
Значение температуры ti откладывается на графиках (см. рис. 1-2).
7. Определяем упругость насыщенного пара в сечениях ограждающей конструкции при соответствующем значении ti, если ti >=0то Еi определяется по формуле (19), если ti <0, то по формуле (26).
По полученным значениям строим графики для определения положения плоскости (ПВК) и зоны возможной конденсации (ЗВК) (рис.3). По координате xmax строим плоскость возможной конденсации для наружной стены и чердачного покрытия на графиках распределения температур по сечению ограждающих конструкций.
8. При теплотехническом расчёте необходимо выполнить требования: сопротивление паропроницаемости части ограждения в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации должно быть не менее наибольшего из двух сопротивлений паропроницанию:
а) из условия недопустимости накопления влаги в ограждающей конструкции за годовой период эксплуатации
(30)
Где Е- упругость насыщенного пара в ПВК, Па, определяем как
(31)
Где Е1,Е2,Е3 – упругости насыщенного водяного пара, Па, принимаемые по температуре в плоскости возможной конденсации, определяемой при средней температуре наружного воздуха соответственно зимнего, весеннее-осеннего и летнего периодов; z1,z2,z3 – продолжительность зимнего, весеннее-осеннего и летнего периодов, определяемая согласно [2] с учётом следующих условий:
1)к зимнему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха ниже минус 5 °C;
2)к весеннее-осеннему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха от минус 5 до плюс 5°C;
3) к летнему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха выше плюс 5°C;
б) из условия ограничения накопления влаги в ограждающей конструкции за период с отрицательными среднемесячными температурами наружного воздуха
(32)
Где Е0-упругость насыщенного пара в ПВК определяемое при средней температуре периода месяцев отрицательными среднемесячными температурами по формуле (26), Па; ρω,δω – плотность и толщина материала увлажняемого слоя соответственно, кг/м3 и м; ∆ωср- предельно допустимое приращение расчётного влагосодержания увлажняемого материала, % определяем по [4табл.14]; η- коэффициент, определяем как
(33)
Где е0 – средняя упругость водяного пара наружного воздуха, Па, периода месяцев с отрицательными среднемесячными температурами, определяемая согласно [2]. Результаты расчётов проверки наружных ограждений на паропроницаемость сводим в табл. 6
Результаты проверки наружных ограждений на паропроницаемость
Таблица №6
| № п/п | Наименование величин | Обозна -чение | Размер-ность | Расчетная формула | Числовое значение | Примечание | |
| НС | ПТ | ||||||
| 1 | Сопротивление массообмену на внутренней поверхности наружного ограждения | 
| 
| - | 0,0267 | 0,0267 | |
| 1. | Сопротивление массообмену на наружной поверхности ограждения | 
| 
| - | 0,0052 | 0,0052 | |
| 1. | Сопротивление паропроницанию i-ого слоя | Rn1 Rn2 Rn3 Rn4 Rn5 |
| (22) | 0,22 2,7 3,33 2 0,17 | 7,3 - 1,74 0,3 | |
| 1. | Сопротивление
паропроницанию для части ограждения от внутреннего воздуха до сечения с координатой 
| Rnх1 Rnх2 Rnх3 Rnх4 Rnх5 | 
| (21) | 0,25 2,97 6,3 8,3 8,47 | 7,26 - 9,066 9,366 | |
| 2. | Сопротивление диффузионному паропроницанию наружного ограждения | 
|
| (23) | 26,3 | 25,79 | |
| 3. | Упругость насыщенного пара при температуре txм | Ехм | Па | (26) | 26,78 | 26,78 | |
| 3. | Фактическая упругость пара при температуре наиболее холодного месяца | 
| Па | (25) | 13,39 | 13,39 | |
| 3. | Средняя плотность потока пара | 
| 
| (24) | 35,6 | 36,8 | |
| 4. | Упругость пара, диффундирующего через наружное ограждение в сечениях многослойной конструкции | е1 е2 е3 е4 е5 | Па | (27) | 940,25 843,42 724,87 653,67 647,62 | 679,55 - 615,52 604,48 | |
| 5. | Средняя плотность теплового потока при среднемесячной температуре наиболее холодного месяца | 
| 
| (28) | 13,88 | 9,56 | |
| 6. | Температурное поле на стыке материальных слоёв в сечениях с координатой
| tnв tx1 tx2 tx3 tx4 tx5 | °C | (29) | 16,04 13,7 -29,69 -32,13 -32,4 | 15,79 15,7 -26,74 -30,37 | |
| 7. | Упругость насыщенного пара в сечениях ограждения с координатой хi | E1 E2 E3 E4 | Па | (19) (26) | 1718,8 1480,8 37,91 29,3 28,42 | 2188,0 1695,1 51,07 35,37 | |
| 8. | Упругость насыщенного пара в (ПВК), определяемая при среднегодовой температуре наружного воздуха | 
| Па | (31) | 123,13 | 177,55 | См. рис. 5 |
| 8. | Сопротивление паропроницаемости части ограждающей конструкции от ПВК до наружной поверхности | Rп,хм |
| - | 4,55 | 8,5 | См. рис. 5 |
| 8. | Сопротивлени паропроницаемости части ограждения в пределах от внутренней поверхности до ПВК | Rп,вк |
| (30) | 34,25 | 39,95 | |
| 8. | Требуемое сопротивление паропроницанию (из условия недоступности накопления влаги) |
|
| (30) | 34,25 | 39,95 - | |
| 8. | Упругость насыщенного пара в ПВК определяемое при t0 | Е0 | Па | (25) | 432,12 | 432,12 | |
| 8. | Плотность материала увлажняемого слоя | ρω | кг/м3 | - | 600 | 1800 | |
| 8. | Толщина материала увлажняемого слоя | δω | м | - | 0,39 | 0,21 | |
| 8. | Предельно допустимое приращение расчётного влагосодержания увлажняемого материала | ∆ωср | % | 8 | 2 | ||
| 8. | Расчётный коэффициент | η | - | (33) | -22,7 | -11,87 | |
| 8. | Требуемое сопротивление паропроницаемости из условия ограничения накопления влаги | 
|
| (32) | 0,000676 | 0,0000167 | |
Вывод: в ходе расчёта влажного режима была определена упругость пара, диффузирующего через многослойные конструкции наружной стены и чердачного покрытия (рис. 7,8). Наиболее подвержена протеканию влаги и её накоплению наружная стена в теплоизоляционном слое. Однако проверка на паропроницаемость показала, что данную конструкцию наружной стены можно использовать в Ростов-на-Дону
