Б. Порядок расчета
Расчет ведется в соответствии с требованиями СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» и СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» методом сравнения фактического сопротивления паропроницанию рассматриваемого ограждения с нормируемым сопротивлением паропроницанию . При этом должно соблюдаться условие .
Используя приложение (Д) СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий», определяем теплотехнические характеристики материалов ограждения, при условии эксплуатации ограждающей конструкции– А.
№ | Наименование материала | γ0, кг/м3 | δ, м | λ, Вт/м 0С | R, м2·0С/Вт | μ, мг/м·ч·Па |
Кирпичная кладка из обыкновенного глиняного кирпича на цементно-песчаном растворе | 0,38 | 0,81 | 0,469 | 0,11 | ||
Утеплитель Пенополистирол | 0,15 | 0,052 | 2,88 | 0,05 | ||
Кирпичная кладка из обыкновенного глиняного кирпича на цементно-песчаном растворе | 0,25 | 0,81 | 0,31 | 0,11 |
Согласно СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» п. 9.1, примечание 3 плоскость возможной конденсации в многослойной конструкции совпадает с наружной поверхностью утеплителя.
Сопротивление паропроницанию м2·ч·Па/мг, ограждающей конструкции (в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации) должно быть не менее нормируемых сопротивлений паропроницанию:
- нормируемого сопротивления паропроницанию м2·ч·Па/мг (из условия недопустимости накопления влаги в ограждающей конструкции за годовой период), определяемого по формуле (16) СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»
- 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 (17) СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»
где eint – парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха, Па, при расчетной температуре и относительной влажности этого воздуха, определяемое по формуле (18) СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»
где Еint – парциальное давление насыщенного водяного пара, Па, при температуре tint, 0С, принимаемое по приложению (С) свода правил СП 23-101-04;
φint – относительная влажность внутреннего воздуха, принимаемая равной 55 %;
Е – парциальное давление водяного пара, Па, в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации, определяемое по формуле (19) СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»
где Е1, Е2, Е3 – парциальное давление водяного пара, Па, принимаемое по температуре в плоскости возможной конденсации τс, устанавливаемой при средней температуре наружного воздуха соответственно зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов;
z1, z2, z3 – продолжительность, мес., зимнего, весенне-осеннего и
летнего периода года, определяемая по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология», табл. 3 с учетом следующих условий:
а) к зимнему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха ниже минус 50 С;
б) к весенне-осеннему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха от минус 5 0С до плюс 5 0С;
в) к летнему периоду относятся месяцы со средними температурами воздуха выше плюс 5 0С.
– сопротивление паропроницанию, м2·ч·Па/мг, части ограждающей конструкции, расположенной между наружной поверхностью ограждающей конструкции и плоскостью возможной конденсации;
eext – среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха, Па, за годовой период, определяемое по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология», табл. 7;
z0 – продолжительность, сут., периода влагонакопления, принимаемая равной периоду с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха по табл. 3 /7/;
Е0 – парциальное давление водяного пара, Па, в плоскости возможной
конденсации, определяемое по средней температуре наружного воздуха периода месяцев с отрицательными средними месячными температурами;
ρw – плотность материала увлажняемого слоя, кг/м3, в сухом состоянии;
δw – толщина увлажняемого слоя ограждающей конструкции, м;
∆wav – предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в материале увлажняемого слоя слоя, %, за период влагонакопления z0;
η – коэффициент, определяемый по формуле (20) СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»
где – среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха, Па, периода месяцев с отрицательными среднемесячными температурами, определяемое по по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология», табл. 7.
Продолжительность периодов и их средняя температура определяются по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология», табл. 3, а значения температур в плоскости возможной конденсации τi, соответствующие этим периодам, по формуле (74) СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий»
где tint, 0C – расчетная температура внутреннего воздуха;
ti, 0C– расчетная температура наружного воздуха i – го периода,
принимаемая равной средней температуре соответствующего периода;
Rsi – сопротивление теплопередаче внутренней поверхности
ограждения
м2·0С·Вт;
– термическое сопротивление слоя ограждения в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации;
R0 – общее сопротивление теплопередаче ограждения,
определяемое по формуле (8) СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий»
R0 = Rsi + R1 + R2 + …. Rn + Rse,
Rse - термическое сопротивление теплоотдачи ограждающей
конструкции, равное t
м2 0С/Вт;
R1, R2, и Rn - термические сопротивления отдельных слоев
ограждающей конструкции, определяемые по формуле (6) СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий»
где δi – толщина i-го слоя, м;
λi - коэффициент теплопроводности материала i-го слоя,
определяемый по приложению (Д) СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий».
Определяем величину общего термического сопротивления ограждающей конструкции м2·0С/Вт
R0 = 0,115 + 0,469 +2,88+0,31+0,043 = 3,774 + 0,043 = 3,817 м2 · 0С/Вт.
Термическое сопротивление слоя ограждения в пределах от
внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации составляет
(м2 · 0С)/Вт.
Для соответствующих периодов года устанавливаем их продолжительность zi , мес, и среднюю температуру наружного воздуха ti , 0С, а далее по формуле для этих же периодов рассчитываем температуры в плоскости возможной конденсации τi для климатических условий г. Глазов:
зима (январь, февраль, март, ноябрь, декабрь), z1 = 5 мес
t1 = 0С
0С
- весна – осень (апрель, октябрь), z2 = 2 мес
t2 = 0С
0С
- лето (май, июнь-август), z3 = 4 мес
t3 = 0С
0С
По приложению (С) СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» для tint = 20 оС устанавливаем численное значение Eint=2488 Па, а далее по формуле определяем давление водяного пара внутреннего воздуха
Па
Для соответствующих периодов по найденным температурам (τ1, τ2, τ3) определяем по приложению (С) СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» максимальные парциальные давления (Е1, Е2, Е3) водяного пара: Е1 = 299 Па, Е2 =813 Па, Е3 = 1817 Па и далее по формуле рассчитываем парциальное давление водяного пара Е, Па, в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации ограждающей конструкции:
Па
Вычисляем сопротивление паропроницанию , м2·ч·Па/мг, части
ограждающей конструкции, расположенной между наружной
поверхностью и плоскостью возможной конденсации.
м2·ч·Па/мг
Среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха eext, Па, за годовой период, согласно СНиП 23-01-99 «Строительная климатология», табл. 7, составляет 800 Па.
По формуле определяем нормируемое сопротивление паропроницанию из условия недопустимости накопления влаги за годовой период эксплуатации
м2·ч · Па/мг
Для расчета нормируемого сопротивления паропроницанию из условия ограничения влаги за период с отрицательными средними
месячными температурами наружного воздуха сначала устанавливаем продолжительность этого периода zо= 168сут. и его среднюю температуру ti = -9,7 0С по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология», табл. 1.
Определяем температуру τ0, 0С в плоскости возможной конденсации для этого периода:
τ0 = 0С
Парциальное давление водяного пара Е0, Па, в плоскости возможной конденсации при τ0 = - 6,99 0С равняется Е0 = 338 Па.
Согласно п.9.1 СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» в многослойной ограждающей конструкции увлажняемым слоем является утеплитель (ρw = 100 кг/м3, γw = 0,1 м). Предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в материале утеплителя, согласно СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», табл. 10, составляет ∆waw =25 %.
Средняя упругость водяного пара наружного воздуха периода месяцев с отрицательными средними месячными температурами, по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология», табл. 3, равняется e0ext =358Па.
Рассчитываем коэффициент η
По формуле определяем нормируемое сопротивление паропроницанию из условия ограничения влаги в ограждающей конструкции за период с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха
м2·ч·Па/мг
Согласно указаниям СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» п.9.1, определяем сопротивление паропроницанию в пределах от внутренней поверхности ограждающей конструкции до плоскости возможной конденсации
= м2··ч·Па/мг