1.6. Перевірити вологісний стан стіни:

1.6.1. Перевірити умови конденсації водяної пари на внутрішній поверхні стіни при сталій температурі внутрішнього повітря.

Температура внутрішньої поверхні захищення без врахування інфільтрації

Максимальна пружність водяної пари за температурою табл .1.11 [5]: Е = 1813 Па;

Відносна вологість повітря для нормального вологісного режиму приміщення табл. 1 [4].

=55%

Вираховую дійсну пружність водяної пари в приміщенні:

,Па , де Е =2059 Па – максимальна пружність водяної пари у приміщенні при t = 18 дод.3 [4];

Прирівнявши ,Па з дод.3 [4] температура точки роси буде = 8,8 .

>  15,99 > 8.8

Отже, моє захищення є гарантоване від випадання конденсату на його внутрішню поверхню при сталій температурі внутрішнього повітря.

1.6.2. Перевірити умови конденсації водяної пари на внутрішній поверхні стіни змінній температурі внутрішнього повітря.

Мінімальне значення температури внутрішньої поверхні захищення:

,

де - амплітуда коливання температури на внутрішній поверхні захищення:

, де - амплітуда коливань теплового потоку:

ε , де = 17,7 ,Вт/м² з п. 1.5.; ε – коеф., що характеризує нерівномірність віддачі теплоти системи опалення ( для водяних систем опалення ε = 0,1)

,Вт/м²;

- коеф. теплозасвоєння внутрішньої поверхні захищення Вт/(м²*°С)

Для визначення спочатку визначаю інерційність шарів захищення D = R·S, де S – коефіцієнт теплозасвоєння.

S₁= 8,69, Вт/(м²*°С) ; S₂ = 9,2 , Вт/(м²*°С);

D₁ = R₁·S₁ = ;

D₂ = R₂·S₂ = ;

Як бачимо D₁<1 , а D₁+ D₂=0.18+3.28 = 3,46 > 1 , отже визначається формулою:

; де S₁, S₂ – коефіцієнти теплозасвоєння:

,Вт/(м²*°С);

Визначаю амплітуду коливання температури на внутрішній поверхні захищення:

 ,

, ;

, ;

Максимальна пружність водяної пари за знайденими температурами табл .1.11 [5]:

1790 Па; 1837 Па;

Дійсна пружність водяної пари :

, Па , Па

Прирівнявши ,Па з дод.3 [4] температура точки роси буде = 6,8 , = 7,2

>  15,79 > 6.8 ; >  16,19 > 7,2

Отже умова виконується, тому що на внутрішній поверхні захищення конденсації вологи не буде.

1.6.3.Розрахувати вологісний стан стіни графоаналітичним метолом при стаціонарних умовах дифузії водяної пари (методом к.Ф. Фокіна)

Визначаю опір паропроникнення зовнішньої стіни:

,де

- опір паропроникнення внутрішньої поверхні захищення;

- опір паропроникнення окремих шарів ;

, де - товщина шару однорідного матеріалу, мм; - розрахунковий коефіцієнт паропроникнення матеріалу, мг/(м·год·Па) дод. 3 [1]:

0.12 , мг/(м·год·Па); 0,11 , мг/(м·год·Па)

0.11 , мг/(м·год·Па); 0,03 , мг/(м·год·Па)

0,56 , мг/(м·год·Па);

мал. 8

1– вапняно-піщаний тиньк γ₀= 1600 кг/м³

2 – цегла звичайна γ₀= 1800 кг/м³

3 – плити мякі γ₀= 100 кг/м³

4– цегла звичайна γ₀= 1800 кг/м³;

5 – бетон на гравії з природного каменю γ₀=2400 кг/м³;

- опір паропроникнення зовнішньої поверхні захищення, приймається 0,1;

, (м²·год·Па)/мг , ( =55%);

,(м²·год·Па)/мг ;

Температури внутрішнього повітря для Черкас табл. 1 [2] :

I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
-5.8	-5.6	-0.4	7.6	14.9	17.8	20	19.3	14	7.2	1.4	-3.5

Визначаю середні температури внутрішнього повітря:

- у зимовий період ( < -5°C) :

,°C;

- у весняно-осінній (5< < -5°C) :

,°C;

- у літній період ( >5°C):

,°C; 14.4+5=19.4 ,°C

Побудова ліній спаду температури і максимальної пружності водяної пари в захищенні

Зимовий період ,°C

Максимальна пружність водяної пари за знайденими температурами табл .1.11 [5]:

Е_в=1908 ,Па; Е₁=1896 ,Па; Е₂=1380 ,Па;

Е₃ = 565 ,Па; Е₄ = 420 ,Па; Е_зов= 387 ,Па

Весняно-осінній ,°C

Максимальна пружність водяної пари за знайденими температурами табл .1.11 [5]:

Е_в=1932 ,Па; Е₁=1892 ,Па; Е₂=1573 ,Па;

Е₃ = 907 ,Па; Е₄ = 594 ,Па; Е_зов= 585 ,Па

Літній період ,°C

Максимальна пружність водяної пари за знайденими температурами табл .1.11 [5]:

Е_в=2056 ,Па; Е₁= 2057 ,Па; Е₂= 2097 ,Па;

Е₃ = 2155 ,Па; Е₄ = 2232 ,Па; Е_зов= 2245 ,Па

Побудова ліній спаду дійсної пружності водяної пари:

Дійсна пружність водяної пари по місяцях для Черкас дод. 3 [2]:

I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
400	410	500	770	1060	1390	1580	1490	1140	820	660	490

Визначаюдійсну пружність водяної пари :

- у зимовий період ( < -5°C) :

,Па;

- у весняно-осінній (5< < -5°C) :

,Па;

- у літній період ( >5°C):

,Па;

Вираховую дійсну пружність водяної пари в приміщенні:

,Па , де Е =2059 Па – максимальна пружність водяної пари у приміщенні при t = 18 дод.3 [4]; =55% - відносна вологість повітря для нормального вологісного режиму приміщення табл. 1 [4].

Зимовий період ,Па

По отриманих даних будую лінії спаду максимальної і дійсної пружності водяної пари. Так як лінії е і Е перетинаються на межі 2-гого і 3-го шарів, то в середині захищення можливе випадання конденсату і лінія е буде мати інший характер. Для того щоб побудувати цю лінію – захищення викреслюється в масштабі опорів паропроникнення і лінії і з’єднуються прямою лінією, яка і являє собою лінію падіння пружності водяної пари.

Зоною конденсації буде площина, яка проходить через зовнішню поверхню утеплювача 3, Е_к=Е₃.

Весняно-осінній період ,Па;

Оскільки лінії е і Е перетинаються на межі 3-го і 4-го шарів, то можливе випадання конденсату в середині захищення і лінія е буде мати інший характер. Для того щоб побудувати цю лінію – захищення викреслюється в масштабі опорів паропроникнення і лінії і з’єднуються прямою лінією, яка і являє собою лінію падіння пружності водяної пари.

Для знаходження зони конденсації із точки проводжу одну дотичну до лінії Е. і з точки другу дотичну. Обидві дотичні співпадають з точкою Е₄, отже Е_к=Е₄. Зоною конденсації буде площина, яка проходить через внутрішню поверхню зовнішнього тиньку 5.

Літній період ,Па;

В літній період випадання конденсату в захищені не буде, оскільки лінії е і Е не перетинаються.

Побудова лінії спаду відносної пружності водяної пари в товщі будівельних захищень

Зимовий період

Весняно-осінній період

Літній період

Визначення кількості вологи, що конденсується в захищені

Зимовий період Е_к=Е₃

Кількість водяної пари, що не дійшла до зони конденсації для 1 м за 1 годину:

, мг/м²·год;

Кількість водяної пари, що відійшла від неї:

,мг/м²·год

Кількість водяної пари, що конденсується:

, мг/м²·год;

Зимовий період в Черкасах продовжується 2 місяці, відповідно за весь зимовий період в кожному 1 м² стіни накопить вологи:

Р_к= 92,3·2·30·24 = 133 , мг/м²

Весняно-осінній період Е_к=Е₄

Кількість водяної пари, що не дійшла до зони конденсації для 1 м за 1 годину:

, мг/м²·год;

Кількість водяної пари, що відійшла від неї:

,мг/м²·год

Кількість водяної пари, що конденсується:

, мг/м²·год;

Весняно-осіній період в Черкасах продовжується 3 місяці, відповідно за весь зимовий період в кожному 1 м² стіни накопить вологи:

Р_к= 55,3·(31+30+31)·24 = 119 , мг/м²

За зимовий і весняно-осіній накопить вологи в кожному 1 м² стіни 119 + 133 = 252 , мг/м²

Літній період

Кількість водяної пари, що буде випаровуватись в приміщення для 1 м за 1 годину:

, мг/м²·год;

Кількість водяної пари, що випаровується на зовні:

,мг/м²·год

Загальна кількість водяної пари, що випаровується із стіни по обидві сторони:

, мг/м²·год;

Літній період в Черкасах продовжується 3 місяці, відповідно за весь зимовий період в кожному 1 м² стіни накопить вологи:

Р_к= 1785,4·(30+31+30+31+31+30+31)·24 = 9167,8 , мг/м²

За весняно-осіній і літній періоди випарується вологи з 1 м² стіни 9167,8+119 = 9287 , мг/м²

1.6.4. Перевірити опір паропроникнення стіни виходячи з вказівок норм про недопущення нагромадження вологи в стіні за річний період експлуатації та з умови необхідності запобігання нагромадження вологи в ній за період з від’ємними середньомісячними темпаратурами повітря

мал. 9 1– вапняно-піщаний тиньк γ0= 1600 кг/м3 2 – цегла звичайна γ0= 1800 кг/м3 3 – плити мякі γ0= 100 кг/м3 4 – цегла звичайна γ0= 1800 кг/м3; 5 – бетон на гравії з природного каменю γ0=2400 кг/м3

Опір паропроникності тієї частини приміщення, яка розміщена між внутрішньою поверхнею і площиною можливої конденсації повинен бути не меншим: А) Потрібного опору паропроникненя знайденого з умови недопустимості нагромадження вологи в захищення за річний період його експлуатації: де - опір паропроникнення частини захищення, що розміщена між зовнішньою поверхнею і площиною можливої конденсації; ,Па , де Е =2059 Па – максимальна пружність водяної пари у приміщенні при t = 18 дод.3 [4]; - середня пружність водяної пари за річний період дод. 3 [2];

, Па

,(м²·год·Па)/мг;

- пружність водяної пари в площині можливої конденсації за річний період експлуатації, знаходиться за формулою:

, Па

де Е₁ , Е_2, Е₃ - пружності водяної пари, що приймаються по температурі в площині мажливої конденсації, знайденій при температурі зовнішнього повітря відповідно зимового, весняно-осінього і літнього періодів;

z₁, z₂ , z₃ – тривалість в місяцях відповідно зимового, весняно-осінього і літнього періодів - у зимовий період ( < -5°C) у весняно-осінній (5< < -5°C), у літній період ( >5°C) табл. 1 [2].

Середні температури внутрішнього повітря:

- у зимовий період ( < -5°C) ,°C;

- у весняно-осінній (5< < -5°C) ,°C;

- у літній період ( >5°C) ,°C; 14.4+5=19.4 ,°C

Визначаю температури в площинах можливої конденсації:

Отже;

=Е₁ = 565 ,Па z₁ = 2 місяці

=Е₂ = 907 ,Па z₂ = 3 місяці

=Е₃ = 2155 ,Па z₃ = 7 міцяців

= , Па;

Визначаю потрібний опор паропроникненя:

 ,(м²·год·Па)/мг

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Б) Потрібного опору паропроникнення, знайденого з умови обмеження нагромадження вологи в захищені під час її конденсації за:

де - тривалість періоду вологонакопичення в добах, приймається рівною періоду з від’ємними середньомісячними температурами зовнішнього повітря;

- пружність водяної пари в площині можливої конденсації, знаходиться по від’ємних середньомісячних температурах зовнішнього повітря;

- об’ємна вага матеріалу, який зволожується;

- товщина матеріалу, який зволожується;

- гранично допустимий приріст розрахункової вологості матеріалу шару, що зволожується за період вологонагромадження;

Середня температура за період часу з від’ємними середньомісячними температурами зовнішнього повітря (січень, лютий, березень і грудень):

,°C

Визначаю температуру в площині можливої конденсації:

При = -2,3 °C  = 493 ,Па;

= 31+29+31+31=122 доби;

= 100 ,кг/м³ (дод. 3* [1]);

= 0,14 ,м (пункт 1.2.1.);

= 3% ( табл. 14*[1])

- визначається за формулою: ,

де - середня пружність водяної пари зовнішнього повітря за період часу з від’ємними середньомісячними температурами зовнішнього повітря (січень, лютий, березень і грудень):

= , Па

- опір паропроникнення частини захищення, що розміщена між внутрішньою поверхнею і площиною можливої конденсації;

,(м²·год·Па)/мг

 ;

Визначаю потрібний опор паропроникненя:

 ,(м²·год·Па)/мг

< - це означає, ща волога , яка нагромадилась в захищені за холодний період року, встигне випаруватись з нього до кінця теплого періоду.

Опір паропроникнення до площини конденсації:

,(м²·год·Па)/мг

> - це означає, що протягом всього періоду вологонакопичення приріст середньої вологості матеріалу утеплюючого шару не перевищує значення допустимого приросту розрахункової вологості матеріалу.