Расчет сопротивления паропроницанию ограждающей конструкции

Паропроницаемость конструкции существенно влияет не только на влажностный режим внутри помещения, но и на тепловой режим в силу того, что влага имеет значительную теплоемкость.

5.1 Расчет требуемого сопротивления паропрониуанию ограждающей конструкции

Расчет данного параметра происходит по двум методикам, после их использования выбирается наибольшее значение. Далее, фактическое сопротивление паропроницанию сравнивается с этим значение.

Методика А. Расчет сопротивления паропроницанию из условия недопустимости накопления влаги ограждающей конструкцией за годовой период эксплуатации.

Методика Б. Расчет сопротивления паропроницанию из условия недопустимости накопления влаги за период с отрицательными среднемесячными температурами наружного воздуха.

5.1.1 Расчет требуемого сопротивления паропроницанию из условия недопустимости накопления влаги ограждающей конструкции за годовой период эксплуатации производится по формуле (5.1):

,                                 (5.1)

где  - упругость водяного пара внутреннего воздуха, Па;

 - средняя упругость водяного пара инаружного воздуха соответственно за годовой период эксплуатации, Па;

 - сопротивление паропроницаемости части ограждающей конструкции, расположенной между наружной поверхностью и плоскостью возможной конденсации (под плоскостью возможной конденсации рассматривается наружная поверхность утеплителя), м²/(кг∙ч∙Па);

E – упругость водяногопара в плоскости возможной конденсации за период годовой эксплуатации, Па.

Упругость водяного пара в плоскости возможной конденсации за период годовой эксплуатации рассчитывается по следующей формуле:

,                   (5.2)

где – значения упругости водяного пара, принимаемые по температуре за соответствующий период, Па;

– длительность соответствующего периода, мес.

Рассчитаем упругость водяного пара при помощи следующей таблицы:

Таблица 5.1 – Среднемесячные показатели города, распределенные по периодам [3]

Номер месяца	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Среднемесяч-ная температура, оС	-11,3	-10,8	-6,1	2,2	9,6	14,5	17,3	15,1	9,4	2,9	-3,0	-8,5
Соответствую-щий период	1	1	1	2	3	3	3	3	3	2	2	1
Упругость водяного пара, Emax, Па	270	260	320	530	810	1200	1460	1400	1010	700	460	340
Среднемесяч-ная влажность воздуха, W	0,87	0,85	0,78	0,69	0,62	0,66	0,78	0,8	0,85	0,86	0,87	0,89
Упругость водяного пара, e, Па	235	221	250	366	502	792	1139	1120	859	602	400	303

Из таблицы подставим данные и рассчитаем значения средних температур для трех периодов:

^оС.

^оС.

^оС.

Температуры в плоскости возможной конденсации рассчитываем по формуле (5.3):

,                         (5.3)

где –температура в плоскости возможной конденсации, ^оC;

R ₀ – термическое сопротивление слоев в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации м²∙^оС/Вт;

Значение термического сопротивления рассчитывается по формуле (5.4):

,                                         (5.4)

Тогда по формулам (5.3) и (5.4) проведем расчеты с нашими данными:

 ((м²∙^оС)/Вт;

^оС;

^оС;

^оС.

Найдем для данных температур значения упругости водяного пара согласно приложению 3 [3], и определим итоговое значение по формуле (5.2):

 Па.

Найдем среднее арифметическое упругостей водяног пара наружного воздуха соответственно за годовой период эксплуатации:

Па.

Требуемое сопротивление паропроницаемости равно:

 (м²∙ч∙Па)/мм.

Значение, полученное вторым методом, наибольшее, примем его для дальнейших расчетов.

5.1.2 Расчет требуемого сопротивления паропроницанию из условия недопустимости накопления влаги за период с отрицательными среднемесячными температурами наружного воздуха определяется по формуле:

,                              (5.5)

где Z ₀ – продолжительность периода влагонакопления, сутки, период влагонасыщения принимаем равным периоду с отрицательными среднемесячными температурами [3];

E ₀ – упругость водяного пара в плоскости возможной конденсации, определяется по средней температуре наружного воздуха за период влагонасыщения, Па;

 - плотность материала увлажняемого слоя, кг/м³;

 - толщина увлажняемого слоя, м;

 - предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в материале увлажняемого слоя за период накопления, % (табл. 4.1 поз.1[1]);

 - коэффициент, определяемый по формуле (5.6):

,    (5.6)

где – средняя упругость водяного пара наружного воздуха за период влагонасыщения, Па.

Найдем среднюю упругость водяного пара наружного воздуха за период влагонасыщения по данным из таблицы 5.1:

 Па.

Температура в плоскости возможной конденсации при средней температуре наружного воздуха периода месяцев с отрицательными температурами определяем по формуле (5.4):

^оС;

^оС.

Упругость водяного пара в плоскости возможной конденсации при средней температуре наружного воздуха периода месяцев с отрицательными среднемесячными температурами E₀=422 Па (прил. 3 [1]).

Подставим числовые значения в формулу (5.6):

.

Подставим числовые значения в формулу (5.5):

 (м²∙ч∙Па)/мм.

За требуемое значение сопротивления паропроницанию принимаем наибольшее, то есть полученное вторым способом.

5.2. Расчет фактического сопротивления паропроницанию выполняется по формуле:

.                                     (5.7)

Подставим числовые значения в формулу (5.7):

(м²∙ч∙Па)/мм.

Условие, что >  выполняется, в конструкции не предвидится выпадение конденсата.