Оценка влажностного режима ограждающих конструкций




Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Строительная теплофизика
Прочность сплавов
Основания и фундаменты
Осадочные породы
Прочность дорог
Минералогия глин
Краны башенные
Справочник токаря
Цементный бетон




13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017





Яндекс.Метрика
         » » Оценка влажностного режима ограждающих конструкций

Оценка влажностного режима ограждающих конструкций

30.07.2017


Расчет влажностных полей ограждающих конструкций зданий может быть выполнен путем решения задач стационарного или нестационарного влажностного режимов.
Стационарные задачи применяются для анализа конструктивных решений ограждений. К ним, в первую очередь, следует отнести методики К.Ф. Фокина, В.М. Ильинского, В.Н. Богословского. Указанные методики применимы для решения одномерных задач распределения массовой влажности по сечению ограждающих конструкций.
Расчеты нестационарных влажностных полей используются для анализа развития влажностного режима и оценки долговечности ограждающих конструкций. Наиболее распространенный метод, расчет последовательного увлажнения ограждающих конструкций, был разработан К.Ф. Фокиным.
Дифференциальное уравнение диффузии водяного пара через плоскую стенку составлено по аналогии с дифференциальным уравнением нестационарной теплопроводности и имеет вид:

где е - парциальное давление водяного пара, Па;
u - коэффициент паропроницаемости материала, мг/(м*ч*Па);
E0 - относительная пароемкость материала, г/кг;
Et - максимальная упругость водяного пара, соответствующая температуре t, Па.
Решение уравнения (6.7) с граничными условиями III-го рода выполняется по разностной схеме. Распределение температур по сечению ограждения в момент времени «г» принимается постоянным.
Метод последовательного увлажнения был дополнен В.Г. Гагариным учетом наличия пароизоляционных слоев, перемещения незамерзшей влаги и учетом увлажнения поверхностей ограждений жидкой влагой. Система дифференциальных уравнений, описывающая данную задачу, имеет следующий вид:


где u - полное влагосодержание материала в % по объему;
w - влагосодержание материала в % по массе;
u - коэффициент паропроницания строительного материала, г/(м*ч*Па);
в(w) - коэффициент влагопроводности строительного материала, г/(м*ч*%);
ф(w) - относительная влажность воздуха, являющаяся функцией сорбционного влагосодержания, %.
Граничные условия III-го рода для одномерной задачи 6.8 и 6.9 определяются для наружной и внутренней поверхности ограждающей конструкции. Начальные условия распределения температур и парциальных давлений водяного пара стационарны для принятых временных интервалов.
Для многослойных конструкций условия сопряжения на границах слоев определены непрерывностью парциальных давлений водяных паров и непрерывностью потока капельной влаги.
Развитие теории и методик расчета влажностного режима ограждающих конструкций предложено в работах как российских ученых В.И. Лукьянова, А.Г. Перехоженцева, В.В. Козлова, так и зарубежных исследователей Н.М. Кюнцеля, Майера и др. В работах указанных авторов рассматриваются многофакторные задачи нестационарного тепло-массопереноса в ограждающих конструкциях. Их особенность - учет влияния всех факторов на формирование полей влаги на уровне проведения научных исследований. В то же время следует отметить, что широкое внедрение рекомендаций и методик расчета совместного тепло- и влагопереноса в инженерную практику сдерживается рядом обстоятельств. К ним относятся:
- отсутствие проведенных в соответствии с теорией влагопереноса экспериментальных исследований по определению характеристик влагопереноса в строительных материалах;
- отсутствие простых, удобных для практического использования методик расчета;
- отсутствие подготовленного для выполнения исследований инженерно-технического персонала.
В инженерной практике, в том числе и по требованиям нормативной документации, нашли применение более простые методы, основанные на расчетах стационарного влажностного режима ограждающих конструкций.
Влажностный режим ограждающих конструкций оценивается из условия недопустимости накопления влаги в годовом периоде эксплуатации. Выполняется оценка по условию, что средний за год поток влаги, поступающий в ограждающую конструкцию через внутреннюю поверхность, должен не превышать поток влаги, удаляемой через ее наружную поверхность. Данное требование положено в основу методик расчета, представленных в документах Беларуси.
В нормах РФ дополнительно введено требование по ограничению накопления массы влаги в ограждающих конструкциях за период с отрицательными среднемесячными температурами наружного воздуха.
Сопротивление паропроницанию в пределах от внутренней поверхности конструкции до плоскости возможной конденсации (Rп.вн), должно быть не менее требуемого сопротивления паропроницанию (Rп.тр), т.е. Rп.вн. > Rп.тр.
Требуемое сопротивление паропроницанию определяется по формуле:

где Rп.н. - сопротивление паропроницанию ограждающей конструкции в пределах от плоскости возможной конденсации до наружной поверхности ограждающей конструкции, м2*ч*Па/мг;
ев - парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха при его расчетных температуре и относительной влажности, Па;
EК - максимальное давление водяного пара в плоскости возможной конденсации, Па;
ен.от - парциальное давление водяного пара наружного воздуха при его расчетных температуре и относительной влажности, принятых как средние величины за отопительный период года, Па.
При разработке данной методики введено понятие условной плоскости возможной конденсации ограждающей конструкции. В однослойной ограждающей конструкции плоскость возможной конденсации принимается на расстоянии 2/3 ее толщины от внутренней поверхности. В многослойных конструкциях она совпадает с наружной поверхностью слоя теплоизоляции.
Представленные выше расчётные методики позволяют получить общую характеристику влажностного состояния ограждающих конструкций зданий. Конкретные данные распределения влаги по сечению конструкций могут быть получены путём проведения экспериментальных исследований в натурных условиях на эксплуатаируемых объектах.