Сопротивление покрытия паропроницанию - Теплотехнический расчет плоской чердачной неэксплуатируемой крыши

Расчетная температура TInt, °C, и относительная влажность внутреннего воздуха Int, %: для жилых помещений TInt = 21,5 °С (согласно ГОСТ 30494), Int = 54 % (согласно СНиП 23-02-2003).

Расчетная зимняя температура TExt", °C, и относительная влажность наружного воздуха Ext, %, принимаются равными, соответственно, средней месячной температуре и средней относительной влажности наиболее холодного месяца. Для города Грозный наиболее холодный месяц январь. Согласно табл. П.13 и П.2 приложения TExt" = -3,8 °С;Ext = 89 %.

Согласно СНиП 23-02-2003 плоскость возможной конденсации в многослойной конструкции совпадает с наружной поверхностью утеплителя.

При TInt = 21,5 °С, ЕInt = 2592 Па.

При Int = 54 %, ЕInt = (54/100)-2592 = 1399 Па;

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

Е = (Е1Z1 + E2Z2 + Е3Z3) / 12,

Сопротивление теплопередаче внутренней поверхности покрытия, равно

КЫо=1.Ште=1.8б7 = 0б115 м2-°С-Втж

Термическое сопротивление ограждения в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации

RE =0,148+0,1+0,056+2,81= 3,1 м2-°С-Вт

Сопротивление покрытия теплопередаче равно RO=3,39 м2-°С-Вт.

Продолжительность и соответствующие температуры зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов для климатических условий города Грозный составляют:

1) весенне-осенний период (январь, февраль, март, ноябрь, декабрь):

Z1 = 5 мес;

T1 = [-3,8 - 2,0 + 2,8+4,5-0,7] / 5 = 0,8 °С;

1 = 21,5 - (21,5 - 0,8) (0,115 + 3,1) / 3,39= -13,3 °С;

Е1 = 190 Па;

2) летний период (апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь):

Z2 = 7 мес;

T2 = (10,3+16,9+21,2+23,9+23,2+17,8+10,4) / 7 = 17,7 °С;

2 = 21,5 - (21,5 - 17,67) (0,115 + 3,1) / 3,39 = 9,97 °С.

Е2 = 1211 Па.

Таблица 5

Период

Ti, °С

Z, мес

I С

Е, Па

Весенне-осенний (декабрь, январь, февраль, март, ноябрь)

0,8

5

-13,3

190

Летний (апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь)

17,7

7

9,97

1211

Результаты расчета температуры в плоскости возможной конденсации

Парциальное давление водяного пара Е В плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации ограждающей конструкции составляет

Е = (190-5 + 1211-7) / 12 = 1347Па.

ЩE=7,3 м2-ч-Па/мг.

Среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха за годовой период считаем равным парциальному давлению насыщенного пара EExtСр при средней месячной температуре за годовой период, которая в нашем случае составляет 10,4 єС: EExtСр= 1262 Па.

Определяем нормируемое сопротивление паропроницанию из условия недопустимости накопления влаги за годовой период эксплуатации:

ЩReq*= (1399 - 1347) 7,3 / (1347 - 1262) = 4,47 м2-ч-Па/мг.

Для расчета нормируемого сопротивления паропроницанию ЩReq** из условия ограничения влаги за период с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха берем продолжительность и среднюю температуру этого периода равными: Z0 = 90 сут, T0 = -2,2 °С.

Температуру 0 в плоскости возможной конденсации для периода Z0 определяем по формуле:

    0 = tInt - ( tInt - T0)(RSi+RE)/RO, 0 = 21,5 - (21,5 + 2,2) (0,115 + 3,10) / 3,39 = -0,98 °С.

Парциальное давление водяного пара Е0 в плоскости возможной конденсации определяем по графику на рис. 3 при 0 = -0,98 °С: Е0 = 561 Па.

Среднюю упругость водяного пара наружного воздуха периода месяцев с отрицательными средними месячными температурами E0Ext принимаем равной упругости насыщенного пара при температуре T0 = -2,2 °С: E0Ext= 511Па.

Коэффициент определяем по формуле :

= 0,0024 (561 - 511)90/7,3=1,48.

Предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в выбранном нами утеплителе (плит из пенополивинилхлорида), согласно СНиП 23-02-2003, составляет WAv=25%.

Определим ЩReq** по формуле:

ЩReq**=0,0024-90(1394-561)/(125-0,12-25+1,48) = 0,48 м2-ч-Па/мг.

ЩReq***= 0,0012 (ЕInt -e0Ext)=0,0012(1394-511)=1,0648 м2-ч-Па/мг.

Определяем сопротивление слоев покрытия паропроницанию Щ по формуле

Щ = д/,

Результаты сводим в табл. 6.

Таблица 6

Характеристика слоев и сопротивление покрытия паропроницанию

Слоя

Материал слоя

Плотность г0, кг/м3

Толщина д, м

Расчетный коэффициент паропроницаемости м, мг/(м-ч-Па)

Расчетное сопротивление паропроницанию Щ, м2-ч-Па/мг

1

Пенополистирол

50

0,008

0,02

0,4

2

Штукатурка

900

0,26

0,16

1,6

3

Ж/б плита

2500

0,115

0,03

3,8

4

Пароизоляция (п/э пленка 2 слоя)

930

0,0002

0,000022

9,1

5

Теплоизоляция

125

0,180

0,23

0,8

6

Цементно-песчаная стяжка

1200

0,046

0,14

0,3

Сумма

0,6

16,0

Сопротивление покрытия паропроницанию ЩО определяем по формуле

ЩО = ЩInt+ Щ 1+ Щ 2+...+ Щ n+ Щ Ext

С учетом сопротивления влагообмену у внутренней и наружной поверхностей:

ЩО = 26,6-10-3+16,0+13,3-10-3= 16,04 м2-ч-Па/мг.

При сравнении полученного значения ЩО с нормируемыми значениями устанавливаем, что

ЩО > ЩReq*> ЩReq** (16,04 > 4,47 > 0,48).

Следовательно, покрытие удовлетворяет требованиям СНиП 23-02-2003 в отношении сопротивления паропроницанию.

Расчет распределения парциального давления водяного пара по толщине покрытия и определение возможности образования в покрытии конденсата. Определяем парциальное давление водяного пара внутри и снаружи покрытия:

TInt = 21,5 °С; Int = 54%;

ЕInt = (54/100)-2592 = 1399 Па;

TExt = -3,8 °С;

Ext = 89 %.

EExt = (89/100)410 =365 Па.

Определяем температуры I на границах слоев по формуле

I = tInt - ( tInt - TExt)(RSi+RI)/RO ,

Нумеруя от внутренней поверхности к наружной, и по этим температурам определяем13 формуле

Int = 21,5 - (21,5 + 3,8) (0,115) / 3,39= 20,6 °С;

ЕФInt =2431 Па;

12 = 21,5 - (21,5 + 3,8) (0,115 + 0,148) / 3,39= 19,5 °С;

Е12 = 2261 Па;

23 = 21,5 - (21,5 + 3,8) (0,115 + 0,248) / 3,39= 18,8 °С;

Е23 = 2150Па;

34 = 21,5 - (21,5 + 3,8) (0,115 + 0,304) / 3,39=18,4°С;

Е34 = 2121 Па;

45 = 21,5 - (21, + 3,8) (0,115 + 0,304) / 3,39= 18,4°С;

Е45 =2121 Па;

56 = 21,5 - (21,5 + 3,8) (0,115 + 3,114) / 3,39= -2,6 °С;

Е45 =495 Па;

Ext = 21,5 - (21,5 + 3,8) (0 ,115 + 3,193) / 3,39= -3,2 °С;

ЕExt = 459 Па;

Рассчитаем действительные парциальные давления EI водяного пара на границах слоев по формуле

ЕI = ЕInt - (ЕInt - еExt)(Щ int+УЩ I)/Щ 0,

И установим распределение точек росы по толщине ограждения (по координате X). Результаты расчета представлены в табл. 7

Таблица 7

Результаты оценки возможности конденсации пара внутри покрытия

Граница слоев

X, м

Ri, (м2-°С)/Вт

I, °С

Ei, Па

Щi, м2-ч-Па/мг

Еi, Па

Tрос, °С

Int-1

0

0

20,6

2431

0

1399

11,9

1-2

0,008

0,148

19,5

2261

0,4

1371

11,6

2-3

0,026

0,248

18,8

2150

2,0

1268

10,4

3-4

0,115

0,304

18,4

2121

5,8

1023

7,2

4-5

0,0002

0,304

18,4

2121

14,9

438

-4,1

5-6

0,046

3,114

-2,6

495

15,5

398

-4,9

6-ext

0,339

3,19

-3,2

459

16,0

365

-6,1

Похожие статьи




Сопротивление покрытия паропроницанию - Теплотехнический расчет плоской чердачной неэксплуатируемой крыши

Предыдущая | Следующая