Ограждающих конструкций

Отсутствие конденсата на внутренней поверхности ограждений не предотвращает увлажнения материала ограждения ввиду возможности конденсации водяных паров в его толще.

В зимнее время, вследствие более высокой упругости водяного пара внутри помещения, нежели снаружи, водяной пар проникает через ограждения наружу и тем самым способствует увлажнению материалов ограждения. Этот процесс носит название диффузии пара через ограждение.

При диффузии водяного пара через слой материала ограждения, последний оказывает потоку пара сопротивление, называемое сопротивлением паропроницанию , (м²·ч∙Па)/мг, которое показывает количество водяного пара в миллиграммах, проникающего в течение 1 ч через 1 м² плоской однородной стенки толщиной 1 м при разности упругости пара с внутренней и наружной сторон ограждения в 1 Па.

Количество водяного пара Р, г, которое диффундирует в стационарных условиях через плоское однородное ограждение, по аналогии с законом теплопередачи может выражено формулой

Р = (е_{int -} е_ext) Fz , (2.57)

где е_{int ,} е_ext - действительная упругость водяного пара около внутренней и наружной поверхностей ограждения, Па;

F - площадь ограждения, м²;

z - время, ч.

Сопротивление паропроницанию отдельного слоя ограждающей конструкции , (м²·ч∙Па)/мг, определяется по формуле

= , (2.58)

где – толщина слоя материала ограждения, м;

– коэффициент паропроницаемости, мг/(м· ч∙ Па), принимаемый по приложению (Д) СП 23-101-04.

Общее сопротивление паропроницанию многослойной ограждающей конструкции рассчитывается по формуле

= + + + ∙·∙ + + (2.59)

где , , – сопротивления паропроницанию отдельных слоев ограждающей конструкции, (м²·ч∙Па)/мг;

- сопротивление влагообмену у внутренней поверхности ограждения, вычисляемое по формуле

= 1 - , (2.60)

где - относительная влажность внутреннего воздуха, равная 55%;

- сопротивление влагообмену у наружной поверхности ограждения, (м²·ч∙Па/)мг. В практических расчетах обычно не учитывается, так как его численное значение на несколько порядков меньше по сравнению с общим сопротивлением паропроницанию ограждающей конструкции

Значения сопротивления паропроницанию листовых материалов приведены в табл. 2.21.

В процессе диффузии через ограждающую конструкцию парциальное давление водяного пара снижается от е_int до е_ext за счет сопротивления паропроницанию отдельных слоев ограждения.

Принимая во внимание аналогию процессов паропроницания и теплопроводности, можно вычислить парциальное давление в любом сечении ограждающей конструкции e_x по формуле

e_x = е_int - (2.61)

где e_x - парциальное давление водяного пара в произвольном сечении ограждения, Па;

- общее сопротивление паропроницанию ограждающей конструкции, (м²·ч∙Па)/мг;

- сопротивление влагообмену у внутренней поверхности ограждения, (м²·ч∙Па)/мг;

- сумма сопротивлений паропроницанию слоев конструкции, расположенных между внутренней поверхностью ограждения и рассматриваемым сечением, (м²·ч∙Па)/мг.

При диффузии водяного пара происходит увлажнение слоев ограждающей конструкции и для их защиты от переувлажнения необходимо проводить проверочный расчет, который сводится к определению сопротивления паропроницанию , (м²·ч∙Па)/мг, части ограждающей конструкции в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации и сравнения его с нормируемым сопротивлением паропроницанию , (м²∙ч∙Па)/мг.

Таблица 2.21

Сопротивление паропроницанию листовых материалов и тонких

слоев пароизоляции.

№ п.п	Материал	Тол-щина слоя, мм	Сопротивление паропро- ницанию , м2·ч∙Па/мг	№ п.п	Материал	Тол щина слоя, мм	Сопротивление паропро ницанию , м2·ч∙Па/мг
	Картон обыкновенный	1,3	0,016		Окраска эмалевой краской	-	0,48
	Листы асбоцементные		0,3		Покрытие изольной мастикой за один раз		0,60
	Листы гипсовые обшивочные (сухая штукатурка)		0,12		Покрытие битумно-кукерсольной мас тикой за один раз		0,64
	Листы древесно-волокнистые жесткие		0,11		Покрытие битумно-кукерсольной мастикой за два раза		1,1
	Листы древесно-волокнистые мягкие	12,5	0,05		Пергамин кровельный	0,4	0,33
	Окраска горячим битумом за один раз		0,3		Полиэтиленовая пленка	0,16	7,3
	Окраска горячим битумом за два раза		0,48		Руберойд	1,5	1,1
	Окраска масляная за два раза с предварительной шпаклевкой и грунтовкой				Фанера клееная трехслойная		0,15

При этом необходимо добиваться, чтобы сопротивление паропроницанию , (м²∙ч∙Па)/мг, ограждающей конструкции должно быть не менее наибольшего из следующих нормируемых сопротивлений паропроницанию:

- нормируемого сопротивления паропроницанию , (м²·ч∙Па)/мг (из условия недопустимости накопления влаги в ограждающей конструкции за годовой период), определяемого по формуле

= , (2.62)

- нормируемого сопротивления паропроницанию , (м²·ч∙Па)/мг, (из условия ограничения влаги в ограждающей конструкции за период с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха) определяемого по формуле

= , (2.63)

где е_{in t} – парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха, Па, при расчетной температуре и относительной влажности этого воздуха, определяемое по формуле

= , (2.64)

где – парциальное давление насыщенного водяного пара, Па, при температуре t_int, ^оС, принимаемое по приложению (С) СП 23-101-04;

– относительная влажность внутреннего воздуха, 55%.

Парциальное давление водяного пара , Па, в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации определяется по формуле

, (2.65)

где , , – парциальное давление водяного пара, Па, принимаемое по температуре в плоскости возможной конденсации , устанавливаемой при средней температуре наружного воздуха соответственно зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов;

, , – продолжительность (мес.) зимнего, весенне-осеннего и летнего периода года, определяемая по табл. 3 СНиП 23-01-99* с учетом следующих условий:

а) к зимнему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха ниже -5^оС;

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

в) к летнему периоду относятся месяцы со средними температурами воздуха выше +5^оС.

– сопротивление паропроницанию, (м²·ч∙Па)/мг, части ограждающей конструкции, расположенной между наружной поверхностью ограждающей конструкции и плоскостью возможной конденсации;

– среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха, Па, за годовой период, определяемое по табл. 5а СНиП 23-01-99*;

– продолжительность, сут., периода влагонакопления, принимаемая равной периоду с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха по табл. 3 СНиП 23-01-99*;

– парциальное давление водяного пара, Па, в плоскости возможной конденсации, определяемое по средней температуре наружного воздуха периода месяцев с отрицательными средними месячными температурами;

– плотность материала увлажняемого слоя, кг/м³, в сухом состоянии;

– толщина увлажняемого слоя ограждающей конструкции, м;

– предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в материале увлажняемого слоя, %, за период влагонакопления z _o, принимаемое по табл. 2.22.

Коэффициент определяется по формуле

= , (2.66)

где – среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха, Па, периода месяцев с отрицательными среднемесячными температурами, определяемое по табл. 5а СНиП 23-01-99*.

Парциальные давления насыщенного пара , , , и , Па, должны приниматься в соответствии с температурой в плоскости возможной конденсации , ^оС, определяемой по формуле

= , (2.67)

где – средняя температура наружного воздуха соответственно зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов;

– термическое сопротивление слоя ограждающей конструкции от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации, (м² ·^оС)/Вт;

– общее сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, (м² ∙^оС)/Вт.

Независимо от результатов расчета по формулам (2.62) и (2.63) нормируемые сопротивления паропроницанию и должны приниматься не более 5 (м²·ч∙Па)/мг.

При определении парциального давления 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 е_{in t} – не ниже среднего парциального давления водяного пара наружного воздуха за этот же период.

Для чердачного перекрытия или части конструкции вентилируемого совмещенного покрытия, расположенной между внутренней поверхностью покрытия и воздушной прослойкой, в зданиях со скатами кровли шириной до 24 м, нормируемое сопротивление паропроницанию определяется по формуле

= , (2.68)

где , – то же, что и в формулах (2.63) и (2.66).

Таблица 2.22.

Предельно допустимые значения коэффициента

Материал ограждающей конструкции	Предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в материале ,
1. Кладка из глиняного кирпича и керамических блоков	1,5
2. Кладка из силикатного кирпича	2,0
3. Легкие бетоны на пористых заполнителях (керамзитобетон, шугизитобетон, перлитобетон, шлакопемзобетон)
4. Ячеистые бетоны (газобетон, пенобетон, газосиликат и др.)
5. Пеногазостекло	1,5
6. Фибролит и арболит цементные	7,5
7. Минераловатные плиты и маты
8. Пенополистирол и пенополиуретан
9. Фенольно – резольный пенопласт
10. Теплоизоляционные засыпки из керамзита, шунгизита, шлака
11. Тяжелый бетон, цементно-песчаный раствор

Не требуется определять паропроницаемость в таких конструкциях, как однородные однослойные наружные стены помещений с сухим и нормальными режимами, а также двухслойные конструкции стен с сухим и нормальным режимами, если внутренний слой имеет сопротивление паропроницанию более 1,6 (м²·ч∙Па)/мг.

При расчете ограждающих конструкций от переувлажнения слои конструкции, расположенные между воздушной прослойкой, вентилируемой наружным воздухом, и наружной поверхностью ограждающей конструкции, в расчете не учитываются.

Сопротивления паропроницанию невентилируемых воздушных прослоек в ограждающих конструкциях следует принимать равным нулю независимо от расположения и толщины этих прослоек.

Для защиты от увлажнения теплоизоляционного слоя (утеплителя) в покрытиях зданий следует предусматривать пароизоляцию ниже теплоизоляционного слоя, которую следует учитывать при определении сопротивления паропроницанию покрытия.

В климатических районах с расчетной температурой наружного воздуха -31^оС и ниже необходимо предусматривать вентилируемые совмещенные покрытия, в которых между утеплителем и кровлей следует устраивать вентилируемую воздушную прослойку, что обеспечивает удаление диффузионной влажности из утепляющего слоя.