Конденсация влаги на внутренней поверхности ограждения
Во время проектирования ограждающих конструкций необходимо проверить условия возможной конденсации влаги. Для этого определяют температуру внутренней поверхности τв ограждения и сравнивают ее с точкой росы. Величину τв можно найти по формуле
(В1)
где tв, tн – температура внутреннего и наружного воздуха;
αв – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности;
Ro – общее сопротивление теплопередаче ограждения.
Если τв > τр, то конденсации не будет. При τв < τр парообразная влага перейдет в капельно-жидкое состояние.
Пример 1. Проверить возможность конденсации водяных паров на внутренней поверхности ограждения при tв = 18 оС, tн = - 30 оС, Ro = 1,156, φ = 60%.
Подставляя исходные данные в формулу (В1), получаем
.
Если tв = 18 оС, то по табл.3 курса лекции, Е = 15,48 мм рт. ст. Отсюда Температура точки росы при Е = 9,29 мм рт. ст. составляет 10,2 оС, т.е. τв > τр. Следовательно, конденсации не будет.
Пример 2. Определить относительную влажность воздуха φ, при которой будет выпадать конденсат на внутренней поверхности ограждения (исходные данные те же).
Для tв = 18 оС максимальная упругость Е1 = 15,48 мм рт. ст. При τв = =12,48оС Е2 = 10,8 мм рт. ст.
Конденсация начнется, когда действительная упругость е станет равна максимальной Е2, соответствующей температуре внутренней поверхности. В этом случае
Конденсация может возникать не только по всей поверхности ограждения, но и на участках местного понижения температуры, например в местах включений более теплопроводных материалов, углах наружных стен зданий.
Температура внутренней поверхности ограждения в местах теплопроводных включений определяется по формуле
где tв, tн – температура внутреннего и наружного воздуха;
сопротивление теплопередаче ограждения по тепловому включению;
коэффициент, зависящий от отношения ширины а теплопроводного включения к толщине δ ограждения;
Ro – сопротивление теплопередаче ограждения без теплопроводного включения;
αв – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности.
Величина коэффициента определяется по таблице 4 в соответствии со схемой включений (рис.11). При а/δ = 1,5 теплопроводное включение должно рассматриваться как самостоятельная часть ограждения.
Таблица 4 – Значения | |||||||||
Схема включений | а/δ | ||||||||
0,02 | 0,05 | 0,1 | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,5 | ||
I | 0,12 | 0,24 | 0,38 | 0,55 | 0,74 | 0,83 | 0,87 | 0,90 | 0,95 |
II | 0,07 | 0,15 | 0,26 | 0,42 | 0,62 | 0,73 | 0,81 | 0,85 | 0,24 |
III | 0,25 | 0,50 | 0,96 | 1,26 | 1,27 | 1,21 | 1,16 | 1,10 | 1,00 |
IV | 0,04 | 0,10 | 0,17 | 0,32 | 0,50 | 0,62 | 0,71 | 0,77 | 0,89 |
Снижение температуры поверхности в углах объясняется, во-первых, неравенством площадей тепловосприятия вследствие понижения интенсивности конвективных потоков. Температура внутренней поверхности ограждения в углу в общем случае может быть определена путем расчета температурного поля. Для наиболее часто встречающихся случаев эту температуру можно найти с помощью графика, построенного К.Ф. Фокиным (рис.12).
Понижение температуры поверхности в углах может привести к образованию конденсата. Чтобы избежать этого явления, необходимо повысить термическое сопротивление стены путем устройства пилястр, округления углов или установки стояков отопления.