Огороджувальних конструкцій зовнішніх стін

Розрахунком визначають і порівнюють:

потрібний опір паропроникненню (з умови недопущення накопичення вологи в огороджувальній конструкції за річний період експлуатації);

потрібний опір паропроникненню (з умови обмеження вологи в огороджувальній конструкції за період з від'ємними середньомісячними температурами зовнішнього повітря);

опір паропроникненню R_п.в. огороджувальної конструкції (в межах від внутрішньої поверхні до площини можливої конденсації).

При цьому R_п.в. повинно бути не менше за та , тобто

R_п.в. ³ та R_п.в. ³

У результаті розрахунку визначають, чи потрібне влаштування пароізоляційного шару в огороджувальній конструкції і з якого матеріалу необхідно його виконати.

Приклад 5.1. Перевірити, чи задовольняє нормативним вимогам щодо опору паропроникненню конструкція зовнішньої стіни адміністративно-побутової будівлі для умов Полтавської обл.

Вихідні дані.

1. Огороджувальна конструкція - легкобетонна стінова панель, яка складається з таких шарів, починаючи від її внутрішньої поверхні: фактурний - із цементно-піщаного розчину щільністю 1800 кг/м³, товщиною 20 мм; керамзитобетону на керамзитовому піску щільністю 1200 кг/м³, товщиною 360 мм; зовнішній фактурний шар такий же, як внутрішній (рис. 5.1).

2. Розрахункові температура і відносна вологість внутрішнього повітря
t_в=18 ⁰С, j_в=65%.

3. Вологісний режим приміщення - вологий (табл. 1 [1]). Умови експлуатації огороджувальної конструкції з урахуванням вологісного режиму і зони вологості -"Б" ([1], дод. 1, 2).

4. Теплотехнічні характеристики матеріалів панелі вибирають для умов експлуатації "Б" за дод. 3* [1]:

для фактурних шарів із цементно-піщаного розчину l₁= l₃= 0,93 Вт/(м´⁰С), m₁= m₃= 0,09 мг/(м´год´Па);

для керамзитобетону на керамзитовому піску l₂= 0,52 Вт/(м´⁰С),
m₂= 0,11 мг/(м´год´Па).

Порядок розрахунку

1. Пружність водяної пари внутрішнього повітря визначають за формулою:

Па,

де Е_в - максимальна пружність водяної пари при t_в=18 ⁰С ([3], дод. 8, табл. 2 або [11], дод.4).

2. Опір теплопередачі стінової панелі, м²´^оС/Вт:

3. Термічний опір частини стіни у межах від внутрішньої поверхні до площини можливої конденсації, м²´^оС/Вт:

м²´^оС/Вт,

де d_w - товщина зволожуваного шару огороджувальної конструкції, м (приймають рівною 2/3 товщини однорідного шару).

4. Тривалість сезонів z_і та середні температури за сезон визначають за [2], а значення температури у площині можливої конденсації t_і за формулою (29) [3]:

,

де R_в=1/a_в=1/8,7=0,115 м²´^оС/Вт;

1. зима (січень, лютий) - z₁=2 міс., ^оС;

^оС;

2. весна, осінь (березень, листопад, грудень) - z₂=3 міс., ^оС;

^оС;

3. літо (квітень-жовтень) - z₃=7 міс., ^оС;

^оС.

5. За середньосезонними температурами в площині можливої конденсації визначаємо максимальні пружності водяної пари:

Е₁=682 Па, Е₂=860 Па, Е₃=1794 Па ([3], дод. 8, табл. 2 або [11], дод.4).

6. Пружність водяної пари у площині можливої конденсації за річний період визначаємо за формулою (36) [1], Па:

7. Середню пружність водяної пари зовнішнього повітря за річний період визначаємо за [2], Па:

8. Опір паропроникненню частини панелі, що розташована між зовнішньою поверхнею і площиною можливої конденсації, становить:

м² ´год´Па /мг.

9. Потрібний опір паропроникненню з умови недопущення накопичення вологи в панелі за річний період експлуатації визначаємо за формулою (34) [1]:

м²´Па´год/мг.

10. Тривалість періоду накопичення вологи приймаємо рівним періоду з від'ємною середньомісячною температурою z_о=122 доби, середню температуру зовнішнього повітря цього періоду =-4,78 ^оС [2], а значення температури у площині можливої конденсації t_о визначаємо за формулою
(29) [1]:

^оС;

Максимальна пружність водяної пари у площині можливої конденсації за період накопичення вологи =746 Па ([3], дод. 8, табл. 2 або [11], дод.4).

11. Щільність матеріалу шару, що зволожується g_w=1200 кг/м³, його товщина d_w=0,24 м.

Гранично допустимий приріст розрахункового масового відношення вологи у матеріалі зволоженого шару панелі за період накопичення вологи z_о становить Dw_ср=5% ([1], табл. 14*).

Середня пружність водяної пари зовнішнього повітря періоду місяців із від'ємною середньомісячною температурою згідно з [1] дорівнює:

Па.

Тоді за формулою (37) [1] підрахуємо коефіцієнт h:

12. Визначимо потрібний опір паропроникненню із умови обмеження накопичення вологи в стіні за період з від'ємними середньомісячними температурами зовнішнього повітря за формулою (35) [1], м²´год ´Па /мг:

13. Визначимо опір паропроникненню частини стіни, що розташована між внутрішньою поверхнею і площиною можливої конденсації:

м²´год ´Па /мг;

R_п.в=2,4> =-0,084 м²´год ´Па /мг;

R_п.в=2,4> =0,115 м²´год ´Па /мг.

Тобто конструкція стіни задовольняє вимогам СНиП ІІ-3-79** щодо опору паропроникненню із значним запасом.

Приклад 5.2. Перевірити, чи задовольняє нормативним вимогам щодо опору паропроникненню багатошарова конструкція зовнішньої стіни у житловому будинку для умов Полтавської обл.

Вихідні дані.

1. Огороджувальна конструкція складається з таких шарів, починаючи від її внутрішньої поверхні: гіпсокартонні плити товщиною d₁=5 мм; пароізоляційна плівка ROCKWOOL (R₂=7.3 м´год´Па/мг, табл. дод.11* [1]); два шари ДСП товщиною d₃=d₅=8 мм, g₃=g₅=600 кг/м³, між якими встановлено дерев'яні бруски з поперечним перерізом 100´50 мм, а внутрішній простір між ними заповнюється утеплювачем ROCKMIN d₄=100 мм, g₄=35 кг/м³; повітряний прошарок товщиною d₆=15 мм та цегляна кладка з порожнистої керамічної цегли на цементно-піщаному розчині товщиною d₇=250 мм, g₇=1385 кг/м³ (рис.5.2).

2. Розрахункові температура і відносна вологість внутрішнього повітря
t_в=18⁰С, j_в=65% (приймаємо граничне значення відносної вологості внутрішнього повітря, наприклад, для кухні; тобто розраховуємо на більш несприятливий випадок).

3. Вологісний режим приміщення - вологий (табл. 1 [1]). Умови експлуатації огороджувальних конструкцій з урахуванням вологісного режиму й зони вологості -"Б" ([1], дод 1, 2).

4. Теплотехнічні характеристики матеріалів стіни вибираємо для умов експлуатації "Б" за дод. 3* [1]:

для гіпсокартонної плити l₁=0,21 Вт/м´^оС, m₁=0,075 мг/м´год´Па;

для шарів ДСП l₃=l₅=0,16 Вт/м´^оС, m₃=m₅=0,13 мг/м´год´Па;

для утеплювача ROCKMIN l₄=0,04 Вт/м´^оС, m₄=0,6 мг/м´год´Па;

для цегляної кладки l₇=0,58 Вт/м´^оС, m₇=0,16 мг/м´год´Па.

Порядок розрахунку

1. Пружність водяної пари внутрішнього повітря визначають за формулою:

Па,

де Е_в - максимальна пружність водяної пари при t_в=18⁰С ([3], дод. 8, табл. 2 або [11], дод. 4).

2. Опір теплопередачі стіни, м²´^оС/Вт:

R₆ - термічний опір повітряного прошарку R_пп=0,15 м²´^оС/Вт (дод. 4 [1]).

3. Термічний опір частини стіни у межах від внутрішньої поверхні до площини можливої конденсації, м²´^оС/Вт:

4. Тривалість сезонів z_і та середні температури за сезон визначають за [2], а значення температури у площині можливої конденсації t_і за формулою (29) [3]:

,

де R_в=1/a_в=1/8,7=0,115 м²´^оС/Вт;

4. зима (січень, лютий) - z₁=2 міс., ^оС;

^оС;

5. весна, осінь (березень, листопад, грудень) - z₂=3 міс., ^оС;

^оС;

6. літо (квітень-жовтень) - z₃=7 міс., ^оС;

^оС.

5. За середньосезонними температурами в площині можливої конденсації визначають максимальні пружності водяної пари:

Е₁=435 Па; Е₂=627 Па; Е₃=1711 Па.

6. Пружність водяної пари у площині можливої конденсації за річний період становить, Па:

7. Середню пружність водяної пари зовнішнього повітря за річний період визначають за [2], Па:

8. Опір паропроникненню частини стіни, що розташована між зовнішньою поверхнею і площиною можливої конденсації, становить:

м²´год ´Па /мг.

9. Потрібний опір паропроникненню з умови недопущення накопичення вологи в стіні за річний період експлуатації визначаємо за формулою (34) [1]:

м²´год ´Па /мг.

10. Тривалість періоду накопичення вологи приймають рівним періоду з від'ємною середньомісячною температурою z_о=122 доби, а середня температура зовнішнього повітря цього періоду згідно з [2] = -4.78 ^оС.

За формулою (29) [3] температура на площині можливої конденсації:

^оС;

пружність водяної пари в площині можливої конденсації за t_о становить =422 Па ([3], дод. 8 або [11], дод. 4).

11. Щільність матеріалу шару, що зволожується g_w=1385 кг/м³, його товщина d_w=0,25 м.

Гранично допустимий приріст розрахункового масового відношення вологи у матеріалі зволоженого шару стіни за період накопичення вологи z_о становить Dw_ср=1,5% ([1], табл. 14*).

Середня пружність водяної пари зовнішнього повітря періоду місяців із від'ємною середньомісячною температурою згідно з [2] дорівнює:

Па.

Тоді за формулою (37) [1] підрахуємо коефіцієнт h:

.

12. Визначимо потрібний опір паропроникненню із умови обмеження накопичення вологи в стіні за період з від'ємною середньомісячною температурою зовнішнього повітря за формулою (35) [1], м²´год ´Па/мг:

.

13. Визначимо опір паропроникненню частини стіни, що розташована між внутрішньою поверхнею і площиною можливої конденсації, м²´год ´Па/мг:

R_п.в=9,36> =0,47 м²´год ´Па/мг;

R_п.в=9,36> =0,52 м²´год ´Па/мг,

тобто конструкція стіни задовольняє вимогам СНиП ІІ-3-79** щодо опору паропроникненню із значним запасом. Якщо навіть не передбачати пароізоляційну плівку, то R_п.в=9,36-7,3=2,06 м²´год ´Па/мг, що також більше за потрібний опір паропроникненню.

Приклад 5.3. Перевірити, чи задовольняє нормативним вимогам щодо опору паропроникненню конструкція суміщеного невентильованого покриття будівлі телятника для умов Київської обл.

Вихідні дані.

1. Суміщене покриття складається з таких шарів, починаючи від його внутрішньої поверхні: полиця залізобетонної ребристої плити товщиною 30 мм, щільністю 2500 кг/м³; пароізоляція із одного шару руберойду товщиною 1,5 мм, щільністю 600 кг/м³; утеплювач із плит пінобетону товщиною 100 мм, щільністю 400 кг/м³; вирівнююча цементно-піщана стяжка товщиною 25 мм, щільністю 1800 кг/м³; покрівельний килим із трьох шарів руберойду по трьох шарах бітуму товщиною по 2 мм кожний; захисний шар із бітумної мастики товщиною 2,5 мм, щільністю 1200 кг/м³(рис.5.3).

2. Розрахункові температура і відносна вологість внутрішнього повітря
t_в=15 ⁰С, j_в=75% (дод. 1 [11]).

3. Вологісний режим приміщення - вологий (табл. 1 [1]). Умови експлуатації огороджувальних конструкцій з урахуванням вологісного режиму і зони вологості -"Б" ([1], дод 1, 2).

4. Теплотехнічні характеристики матеріалів покриття вибираємо для умов експлуатації "Б" за дод. 3* [1]:

для залізобетонної плити l₁=2,04 Вт/м´^оС, m₁=0,03 мг/м´год´Па;

для руберойду l₂=0,17 Вт/м´^оС;

для пінобетону l₃=0,15 Вт/м´^оС, m₃=0,23 мг/м´год´Па;

для цементно-піщаної стяжки l₄=0,93 Вт/м´^оС, m₄=0,09 мг/м´год´Па;

для рулонного килима з руберойду l₅=0,17 Вт/м´^оС;

для бітумної мастики l₆=0,22 Вт/м´^оС, m₆=0,008 мг/м´год´Па.

Порядок розрахунку

1. Пружність водяної пари внутрішнього повітря:

Па,

де Е_в - максимальна пружність водяної пари при t_в=15 ⁰С ([3], дод. 8, табл. 2 або [11], дод. 4).

2. Опір теплопередачі покриття, м²´^оС/Вт:

a_в приймаємо 8,7 Вт/(м²´^оС), припускаючи, що заповнення тваринами не перевищує 80 кг/м²; у рулонному килимі враховуємо лише три шари руберойду товщиною по 1,5 мм.

3. Термічний опір частини стіни у межах від внутрішньої поверхні до площини можливої конденсації, м²´^оС/Вт:

де d_w - товщина зволожуваного шару огороджувальної конструкції, м (у багатошарової конструкції площина можливої конденсації співпадає із зовнішньою поверхнею утеплювача).

4. Тривалість сезонів z_і та середні температури за сезон визначають за [2] або за [6], табл. 10 дод. 4, а значення температури у площині можливої конденсації t_і за формулою (29) [3]:

,

де R_в=1/a_в=1/8,7=0,115 м²´^оС/Вт;

7. зима (січень, лютий) - z₁=2 міс., ^оС;

^оС;

8. весна, осінь (березень, листопад, грудень) - z₂=3 міс., ^оС;

^оС;

9. літо (квітень-жовтень) - z₃=7 міс., ^оС;

^оС.

5. За середньосезонними температурами в площині можливої конденсації визначають максимальні пружності водяної пари ([3], дод. 8 або [11], дод. 4):

Е₁=471 Па; Е₂=656 Па; Е₃=1636 Па.

6. Пружність водяної пари у площині можливої конденсації за річний період визначаємо за формулою (36) [1], Па:

7. Середню пружність водяної пари зовнішнього повітря за річний період визначають за [2] або за [6] дод.4, Па:

8. Опір паропроникненню частини покриття, що розташована між зовнішньою поверхнею і площиною можливої конденсації, становить, м²´год ´Па /мг:

де 1,1 - опір паропроникненню шару руберойду; 0,3 - те ж, шару бітуму (дод. 11* [1] або табл. 3 [6]).

9. Потрібний опір паропроникненню з умови недопущення накопичення вологи в стіні за річний період експлуатації визначаємо за формулою (34) [1] або
(5) дод. 4 [6]:

м²´год ´Па /мг.

10. Тривалість періоду накопичення вологи приймають рівним періоду з від'ємною середньомісячною температурою z_о=118 діб, середня температура зовнішнього повітря цього періоду = (-5,9-5,2-0,4-3,5)/4=-3,75 ^оС (згідно з [2] або [6] дод. 4, табл. 10), а значення температури у площині можливої конденсації визначаємо за формулою (29) [3]:

^оС;

максимальна пружність водяної пари в площині можливої конденсації за t_о становить = 538 Па ([3], дод. 8 або [11], дод. 4).

11. Щільність шару, що зволожується g_w=400 кг/м³, його товщина d_w=0,10 м.

Гранично допустимий приріст розрахункового масового відношення вологи у матеріалі зволоженого шару покриття за період накопичення вологи z_о становить Dw_ср=6 % ([1], табл. 14*).

Середня пружність водяної пари зовнішнього повітря періоду місяців із від'ємною середньомісячною температурою згідно з [1] дорівнює:

Па.

Тоді за формулою (37) [1] підрахуємо коефіцієнт h:

.

12. Визначимо потрібний опір паропроникненню із умови обмеження накопичення вологи в стіні за період із від'ємною середньомісячною температурою зовнішнього повітря за формулою (35) [1], м²´год´Па/мг:

.

13. Згідно з дод. 4 [6] опір паропроникненню R_п пароізоляційних шарів покриття повинен бути не менше потрібних опорів паропроникненню та .

Опір паропроникненню пароізоляційного шару з руберойду згідно з дод. 11* [1] становить R_п=1,1 м²´год´Па/мг.

Оскільки R_п=1,1 < =1,236 м²´год´Па/мг, то конструкція покриття не задовольняє вимогам норм [1, 6] щодо опору паропроникненню. Згідно з [7], п. 2.17 у тваринницьких будівлях над приміщеннями з вологим або мокрим режимом влаштовувати покриття, які не вентилюються, допускається лише за умови, якщо запроектована пароізоляція виключає можливість накопичення вологи в конструкції покриття за річний період експлуатації.

Дата добавления: 2015-12-07