Сопротивление паропроницанию ограждающих конструкций животноводческих и птицеводческих зданий

6.3. Спецификой расчета сопротивления паропроницанию ограждающих конструкций животноводческих и птицеводческих зданий по формулам [34] - [37] является учет параметров внутреннего воздуха в помещении в летний расчетный период эксплуатации.

6.4. Для зданий с круглогодичным содержанием животных в помещениях средняя температура внутреннего воздуха в летний период   принимается выше средней температуры наружного воздуха   за этот период на величину температурного перепада  , регламентированного соответствующими нормами технологического проектирования, но не ниже расчетной температуры внутреннего воздуха   за зимний период в соответствии с теми же нормами технологического проектирования. Таким образом, для указанных зданий при назначении расчетных температур внутреннего воздуха за соответствующие расчетные периоды года (обозначенные индексами: 1 - зимний, 2 - весенне-осенний, 3 - летний) необходимо руководствоваться следующими указаниями:

если  , то следует принимать

                                                          (21)

если  , то следует принимать

                                                            (22)

Здесь  ,  ,   - среднесезонные расчетные температуры внутреннего воздуха, С, соответственно за зимний, весенне-осенний и летний расчетные периоды года (расчетные периоды года назначаются в зависимости от среднемесячных температур наружного воздуха района строительства в соответствии с указаниями п. 6.1 главы СНИП II-3-79*); значение   для зимнего периода года принимается равным расчетной температуре внутреннего воздуха по соответствующим нормам технологического проектирования;   - средняя температура наружного воздуха, °С, за летний период, определяемая как среднее арифметическое для месяцев со среднемесячными температурами наружного воздуха, выше 5 °С в соответствии с главой СНиП по строительной климатологии и геофизике;   - допустимое превышение температуры внутреннего воздуха, °С, по сравнению с температурой наружного воздуха в летний период согласно соответствующим нормам технологического проектирования.

Относительная влажность   внутреннего воздуха указанных помещений в летний период принимается максимально допустимой для этого периода.

6.5. Для зданий с выгульно-пастбищным содержанием животных в летний период средняя температура внутреннего воздуха   за этот период принимается равной средней температуре наружного воздуха   летнего периода, но не ниже расчетной температуры внутреннего воздуха   за зимний период, а упругость водяного пара   внутреннего воздуха за летний период - равной средней упругости водяного пара наружного воздуха е_н за этот период, но не ниже упругости водяного пара   внутреннего воздуха за зимний период. Таким образом, для указанных зданий при назначении расчетных параметров внутреннего воздуха за соответствующие расчетные периоды года необходимо руководствоваться следующими указаниями:

если   и  , то следует принимать

 

                                                     (23)

если   и  , то следует принимать

                                                          (24)

Здесь  ,  ,   и   - то же, что в формулах (21) и (22);  ,  ,   - средняя упругость водяного пара, Па, внутреннего воздуха соответственно за зимний, весенне-осенний и летний расчетные периоды года; значение   для зимнего периода года определяется по расчетной температуре   и относительной влажности   внутреннего воздуха за зимний период;   - средняя упругость водяного пара. Па, наружного воздуха за летний период, определяемая как среднее арифметическое из среднемесячных упругостей водяного пара наружного воздуха для месяцев со среднемесячными температурами наружного воздуха выше 5 °С в соответствии с главой СНиП по строительной климатологии и геофизике.

6.6. Среднюю упругость водяного пара е_в внутреннего воздуха за годовой период эксплуатации следует определять по формуле

                                               (25)

где  ,  ,   - средние упругости водяного пара, Па, внутреннего воздуха соответственно за зимний, весенне-осенний и летний расчетные периоды года, определяемые с учетом указаний п.п. 6.4. и 6.5 в зависимости от средней расчетной температуры   и относительной влажности   внутреннего воздуха за соответствующий расчетный период по формуле

                                                           (26)

где   - максимальная упругость водяного пара внутреннего воздуха, Па, определяемая по прил. 3 в зависимости от соответствующей средней температуры внутреннего воздуха  ;

 - средняя относительная влажность внутреннего воздуха, %, за соответствующий расчетный период;

z₁, z₂, z₃ - то же, что в формуле [36], мес.

Среднюю упругость водяного пара   за период влагонакопления (с отрицательными среднемесячными температурами наружного воздуха) в формуле [35] следует принимать равной средней упругости водяного пара   за зимний период

 Па.                                                        (27)

В остальном методика определения требуемого сопротивления паропроницанию ограждающих конструкций животноводческих и птицеводческих зданий не отличается от соответствующей методики для гражданских и промышленных зданий.

Пример 2. Определить требуемое сопротивление паропроницанию совмещенного невентилируемого покрытия коровника с круглогодичнымсодержанием животных, строящегося в Дмитровском районе Московской области. Проверить соответствие сопротивления паропроницанию покрытия (в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации) требуемому.

А. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

1. Район строительства - Дмитровский район Московской области, зона влажности по прил. [1] - нормальная.

2. Параметры внутреннего воздуха коровника: в зимний и весенне-осенний периоды - температура   = 10 °С, относительная влажность   = 75 %; в летний период температура   на 5 °С больше температуры наружного воздуха  , относительная влажность   = 75 %.

Влажностный режим помещения по зимнему периоду эксплуатации (по табл. [1]) - нормальный.

3. При нормальном режиме эксплуатации помещения и нормальной зоне влажности в районе строительства по прил. [2] определяем условия эксплуатации рассчитываемого покрытия - Б.

4. Конструкция рассчитываемого покрытия (см. рис. 9) состоит из слоев материалов, теплотехнические показатели которых определены по прил. [3] при условиях эксплуатации Б и приведены в табл. А (нумерация слоев дана со стороны помещения).

Кровельный рулонный ковер состоит из трех слоев рубероида (толщина каждого слоя рубероида 1,5 мм, а сопротивление паропроницанию 1,11 м²чПа/мг по прил. [11], поз. 15) и трех слоев битумной мастики (толщиной по 2 мм с сопротивлением паропроницанию по 0,27 м²чПа/мг по прил. [11], поз. 6). Таким образом, общая толщина указанного рулонного ковра составляет ₃ = 31,5 + 32 = 10,5 мм = 0,0105 м, а общее его сопротивление паропроницанию R₃ = 31,11 + 30,27 = 4,14 м²чПа/мг.

Рис. 9. Сечение невентилируемого покрытия коровника для расчета требуемого сопротивления паропроницанию

1 - железобетонная плита; 2 - утеплитель из жестких минераловатных плит на синтетическом связующем; 3 - кровельный рулонный ковер из трех слоев рубероида на битумной мастике

Таблица А

№ п.п.	Материалы	0, кг/м3	, м	, Вт/(мС)	, мг/(мчПа)	Rп, м2чПа/мг
1	Железобетон	2500	0,03	2,04	0,030	1.00
2	Жесткие минераловатные плиты на синтетическом связующем	200	0,10	0,08	0,488	0,205
3	Рулонный ковер из трех слоев рубероида на битумной мастике	830	0,0105	0,17	-	4,14

Примечание. В таблице А приведены следующие величины: ₀ - плотность материала в сухом состоянии, кг/м³;  - толщина слоя материала, м;  - расчетный коэффициент теплопроводности, Вт/(м°С);  - расчетный коэффициент паропроницаемости, мг/(мчПа); R_п - сопротивление паропроницанию слоя материала, м²чПа/мг; вычисленное для слоев 1 и 2 по формуле [39], а для слоя 3 - по данным прил. [11].

5. Толщина утеплителя из жестких минераловатных плит, определенная в результате расчета по разд. 2 главы СНиП II-3-79* составляет ₂ = 0,10 м.

Общее сопротивление теплопередаче покрытия по формулам [3] - [5] составляет

где _в = 8,7 Вт/(м²°С) - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности покрытия, принимаемый в соответствии с главой СНиП по проектированию животноводческих, птицеводческих и звероводческих зданий и сооружений; _н = 23 Вт/(м²ч°С) - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности покрытия, принимаемый по табл. [6].

6. Плоскость возможной конденсации водяных паров в многослойной конструкции покрытия совпадает с наружной поверхностью утеплителя (между утеплителем и рулонным ковром).

Термическое сопротивление слоев покрытия от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации составляет

7. Сопротивление паропроницанию части покрытия между наружной поверхностью и плоскостью возможной конденсации равно сопротивлению паропроницанию рулонного ковра R_пн = R_пз = 4,14 м²чПа/мг.

8. Плотность материала увлажняемого слоя утеплителя _w = ₂ = 200 кг/м³; толщина увлажняемого слоя равна толщине утеплителя _w = ₂ = 0,1 м; предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в материале увлажняемого слоя для минераловатных плит по табл. [14]w_ср = 3 %.

9. По главе СНиП по строительной климатологии и геофизике определяем среднемесячные температуры наружного воздуха   и среднемесячные упругости наружного воздуха  , Па, для условий г. Дмитрова Московской области, разделив годовой период на три расчетных периода в соответствии с указаниями п. 6.1. главы СНиП II-3-79*

зимний (  < -5 °С);

весенне-осенний (-5 °С     5 °С);

летний (  > 5 °С).

Указанные параметры наружного воздуха приведены в табл. Б.

Таблица Б

№ периода	Расчетные периоды (сезоны) года и количество месяцев	Месяцы года	Среднемесячные параметры				Средние за расчетный период (сезон)
			, С	, Па	tв, С	в, %	tнi, C	tвi, C	евi, Па
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	Зимний	XII	-8,0	360	10		-8,4	10	920
	(z1 = 4 мес)	I	-10,5	290	10
		II	-10,0	280	10
		III	-5,1	350	10
2	Весенне-осенний	IV	3,4	580	10		1,5	10	920
	(z2 = 3 мес)	X	3,8	690	10
		XI	-2,6	450	10
3	Летний	V	11,0	860	16		13,9	18,9	1637
	(z3 = 5 мес)	VI	15,1	1240	20,1
		VII	17,5	1450	22,3
		VIII	15,6	1430	20,6
		IX	10,1	1030	15,1

Там же приведены расчетные параметры внутреннего воздуха (t_в и _в) на каждый месяц и осредненные за каждый расчетный период температуры наружного   и внутреннего   воздуха, а также упругость водяного пара внутреннего воздуха   вычисленная по средней температуре   и относительной влажности _в для каждого периода с помощью прил. (4) по формуле (26).

В табл. Б для месяцев летнего периода среднемесячная температура внутреннего воздуха t_в принята на 5 °С выше среднемесячной температуры   наружного воздуха, а относительная влажность внутреннего воздуха _в принята равной максимально допустимой для летнего периода.

Б. ПОРЯДОК РАСЧЕТА

1. Среднегодовую упругость пара внутреннего воздуха е_в, используя данные гр. 2 и 10 табл. 2, определяем по формуле

2. Значения температур _i в плоскости возможной конденсации, соответствующие среднесезонным значениям температур внутреннего   и наружного   воздуха (см. табл. Б, гр. 8 и 9), определяет по формуле (15):

для зимнего периода 

для весенне-осеннего периода 

для летнего периода 

3. По вычисленным значениям температур _i определяем для каждого периода максимальную упругость водяного пара E₁ в плоскости возможной конденсации с помощью прил. 4:

E₁ = 334 Па; Е₂ = 711 Па; E₃ = 1629 Па.

4. Среднюю упругость водяного пара E в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации определяем по формуле [36], принимая длительность соответствующего периода по гр. 2 табл. Б

5. Среднюю упругость водяного пара наружного воздуха е_н за годовой период эксплуатации определяем по данным гр. 5 табл. Б.

6. Требуемое сопротивление паропроницанию   из условия недопустимости накопления влаги в покрытии за годовой период эксплуатации определяем по формуле [34]

• 

7. Продолжительность периода влагонакопления z₀, сут., принимаемую равной периоду с отрицательными среднемесячными температурами наружного воздуха (с ноября по март включительно согласно гр. 4 табл. Б), определяем как сумму суток указанных месяцев

z₀ = 30 + 31 + 31 + 28 + 31 = 151 сут.

Средняя температура наружного воздуха за этот период - по данным гр. 4 табл. Б

Средняя температура, относительная влажность и упругость водяного пара внутреннего воздуха за этот период t_н.o = 10 °C, _в = 75 %, е_н.о = 920 Па.

8. Средняя температура в плоскости возможной конденсации за период влагонакопления

Максимальная упругость водяного пара в плоскости возможной конденсации при этой температуре определяется по прил. 4 Е₀ = 368 Па.

9. Среднюю упругость водяного пара наружного воздуха за период с отрицательными среднемесячными температурами по данным гр. 5 табл. Б

10. По формуле [37] определяем величину 

11. По формуле [35] определяем требуемое сопротивление паропроницанию   из условия ограничения накопления влаги в покрытии за период с отрицательными среднемесячными температурами наружного воздуха

12. Из двух значений требуемого сопротивления паропроницанию покрытия   и   (в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации) принимаем большее значение

 =   = 4,83 м²чПа/мг.

13. Определяем сопротивление паропроницанию R_п.в слоев покрытия в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации

R_п.в =   +   = 1,00 + 0,205 = 1,205 м²чПа/мг.

14. Требуемое сопротивление паропроницанию дополнительной пароизоляции определяем по формуле

 =   - R_п.в = 4,83 - 1,205 = 3,63 м²чПа/мг.

Таким образом, для обеспечения требуемого сопротивления паропроницанию рассчитываемого покрытия между внутренним железобетонным слоем и утеплителем необходимо устройство пароизоляции с сопротивлением паропроницанию не менее 3,63 м²чПа/мг.

В качестве пароизоляции в данном случае может быть использована полиэтиленовая пленка толщиной 0,16 мм с сопротивлением паропроницаниюR_п = 7,33 м²чПа/мг > 3,63 м²чПа/мг (см. прил. [11]).

Можно использовать также в качестве пароизоляции три слоя рубероида с наклейкой двух слоев на битумной мастике (см. прил. [11]) с общим сопротивлением паропроницанию R_п = 31,11 + 20,27 = 3,87 м²чПа/мг > 3,63 м²чПа/мг.

Приложение 1