Изолинии сорбционного влагосодержания керамзитобетона, содержащего хлориды натрия, калия и магния
| 
|
| Рисунок Щ.1 — Изолинии сорбционного влагосодержания керамзитобетона r0 = 1200 кг/м3, содержащего хлорид натрия, при изменении относительной влажности воздуха jа, %, и массового солесодержания С, % | Рисунок Щ.2 — Изолинии сорбционного влагосодержания керамзитобетона r0 = 1200 кг/м3, содержащего хлорид калия, при изменении относительной влажности воздуха jа, %, и массового солесодержания С, % |
| 
|
| Рисунок Щ.3 — Изолинии сорбционного влагосодержания керамзитобетона r0 = 1200 кг/м3, содержащего хлорид магния, при изменении относительной влажности воздуха jа, %, и массового солесодержания С, % | Рисунок Щ.4 — Изолинии сорбционного влагосодержания керамзитобетона r0 = 1200 кг/м3, содержащего NaCl - 60 %, КСl - 30 %, MgCl2 - 10 %, при изменении относительной влажности воздуха jа, %, и массового солесодержания С, %, в стенах флотофабрик |
| 
|
| Рисунок Щ.5 — Изолинии сорбционного влагосодержания керамзитобетона r0 = 1200 кг/м3, содержащего NaCl - 50 %, КСl - 30 %, MgCl2 - 10 %, при изменении относительной влажности воздуха jа, %, и массового солесодержания С, %, в стенах цехов дробления руды | Рисунок Щ.6 — Изолинии сорбционного влагосодержания керамзитобетона r0 = 1200 кг/м3, содержащего NaCl - 30 %, КСl - 60 %, MgCl2 - 10 %, при изменении относительной влажности воздуха ja, %, и массового солесодержания С, %, в стенах цехов сушки |
ПРИЛОЖЕНИЕ Э
(рекомендуемое)
ПРИМЕР РАСЧЕТА СОПРОТИВЛЕНИЯ ПАРОПРОНИЦАНИЮ
Рассчитать сопротивление паропроницанию наружной многослойной стены из железобетона, утеплителя и кирпичной облицовки жилого здания в Москве. Проверить соответствие сопротивления паропроницанию стены требованиям СНиП 23-02, рассчитать распределение парциального давления водяного пара по толще стены и возможность образования конденсата в толще стены.
Исходные данные
Расчетная температура tint, °C, и относительная влажность внутреннего воздуха jint, %: для жилых помещений tint = 20 °С (согласно ГОСТ 30494), jint = 55 % (согласно СНиП 23-02).
Расчетная зимняя температура text, °C, и относительная влажность наружного воздуха jext, %, определяются следующим образом: text и jext принимаются соответственно равными средней месячной температуре и средней относительной влажности наиболее холодного месяца. Для Москвы наиболее холодный месяц январь и согласно таблице 3* СНиП 23-01 text = -10,2 °С, и согласно таблице 1* СНиП 23-01 jext = 84%.
Влажностный режим жилых помещений — нормальный; зона влажности для Москвы — нормальная, тогда условия эксплуатации ограждающих конструкций определяют по параметру Б (согласно СНиП 23-02). Расчетные теплотехнические показатели материалов приняты по параметру Б приложения Д настоящего Свода правил.
Наружная многослойная стена жилого дома состоит из следующих слоев, считая от внутренней поверхности:
1 — гипсовая штукатурка толщиной 5 мм, плотностью r0 = 1000 кг/м3 с окраской внутренней поверхности двумя слоями масляной краски, расчетные коэффициенты теплопроводности lБ=0,35 Вт/(м·°С), паропроницаемости (m = 0,11 мг/(м·ч·Па);
2 — железобетон толщиной 100 мм, плотностью r0 = 2500 кг/м3, lБ = 2,04 Вт/(м·°С), m = 0,03 мг/(м·ч·Па);
3 — утеплитель Styrofoam 1B А фирмы «ДАУ ЮРОП ГмбХ» толщиной 100 мм, плотностью r0 = 28 кг/м3, lБ = 0,031 Вт/(м·°С), m = 0,006 мг/(м·ч·Па);
4 — кирпичная облицовка из сплошного глиняного обыкновенного кирпича толщиной 120 мм, r0 = 1800 кг/м3, lБ = 0,81 Вт/(м·°С), m = 0,11 мг/(м·ч·Па);
5 — штукатурка из поризованного гипсоперлитового раствора толщиной 8 мм, r0 = 500 кг/м3, lБ = 0,19 Вт/(м·°С), m = 0,43 мг/(м·ч·Па).
Порядок расчета
Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции равно
Ro =1/8,7 + 0,005/0,35 + 0,1/2,04 + 0,1/0,031 + 0,12/0,81 + 0,008/0,19 + 1/23 = 3,638 (м2·°С)/Вт.
Согласно СНиП 23-02 (п. 9.1, примечание 3) плоскость возможной конденсации в многослойной конструкции совпадает с наружной поверхностью утеплителя.
Сопротивление паропроницанию Rvp, м2·ч·Па/мг, ограждающей конструкции (в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации) должно быть не менее нормируемых сопротивлений паропроницанию, определяемых по формулам (16) и (17) СНиП 23-02, приведенных ниже для удобства изложения:
; (Э.1)
, (Э.2)
где eint — парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха, Па, при расчетной температуре и относительной влажности этого воздуха, определяемое по формуле
eint = (jint / 100) Eint, (Э.3)
Е int — парциальное давление насыщенного водяного пара, Па, при температуре tint принимается по приложению С настоящего Свода правил: при tint = 20 °С Е int = 2338 Па. Тогда при jint = 55 % е int = (55 / 100)·2338 = 1286 Па;
Е — парциальное давление водяного пара, Па, в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации, определяемое по формуле
Е = (Е1z1 + E2z2 + Е3z3) / 12, (Э.4)
E1, E2, Е3 — парциальные давления водяного пара, Па, принимаемые по температуре ti в плоскости возможной конденсации, определяемой при средней температуре наружного воздуха соответственно зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов;
z1, z2, z3 — продолжительность, мес, соответственно зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов, определяемая с учетом следующих условий:
а) к зимнему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха ниже минус 5 °С;
б) к весенне-осеннему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха от минус 5 до плюс 5 °С;
в) к летнему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха выше плюс 5 °С.
Продолжительность периодов и их средняя температура определяются по таблице 3* СНиП 23-01, а значения температур в плоскости возможной конденсации ti, соответствующие этим периодам, по формуле (74) настоящего Свода правил
, (Э.5)
где tint — расчетная температура внутреннего воздуха °С, принимаемая для жилого здания в Москве равной 20 °С;
ti — расчетная температура наружного воздуха i-го периода, °С, принимаемая равной средней температуре соответствующего периода;
Rsi — сопротивление теплопередаче внутренней поверхности ограждения, равное Rsj=1/aint=1/8,7 = 0,115 м2·°С·Вт;
SR — термическое сопротивление слоя ограждения в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации;
Ro — сопротивление теплопередаче ограждения, определенное ранее равным
Ro = 3,638 м2·°С·Вт.
Определим термическое сопротивление слоя ограждения в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации
SR = 0,005 / 0,35 + 0,1 / 2,04 + 0,1 / 0,031 = 3,289 (м2·°С)/Вт.
Установим для периодов их продолжительность zi, сут, среднюю температуру ti, °С, согласно СНиП 23-01 и рассчитаем соответствующую температуру в плоскости возможной конденсации ti °С, по формуле (Э.5) для климатических условий Москвы:
зима (январь, февраль, декабрь):
z1 = 3 мес;
t1 = [(-10,2) + (-9,2) + (-7,3)] / 3= -8,9 °С;
t1 = 20 - (20 + 8,9) (0,115 + 3,289) / 3,638 = - 7,04 °С;
весна — осень (март, апрель, октябрь, ноябрь):
z2 = 4 мес;
t2 = [(-4,3) + 4,4 + 4,3 + (-1,9)] / 4 = 0,6 °С;
t2 = 20 - (20 - 0,6) (0,115 + 3,289) / 3,638 = 1,85 °С;
лето (май — сентябрь):
z3 = 5 мес;
t3 = (11,9 + 16 + 18,1 + 16,3+ 10,7) / 5 = 14,6 °С;
t3 = 20 - (20 - 14,6) (0,115 + 3,289) / 3,638 = 14,95 °С.
По температурам (t1, t2, t3) для соответствующих периодов определяем по приложению С парциальные давления (Е1, Е2, Е3) водяного пара: Е1 = 337 Па, Е2 = 698 Па, Е3 = 1705 Па и по формуле (Э.4) определим парциальное давление водяного пара Е, Па, в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации ограждающей конструкции для соответствующих продолжительностей периодов z1, z2, z3.
Е = (337·3 + 698·4 + 1705·5) / 12 = 1027 Па.
Сопротивление паропроницанию 
, м2·ч·Па/мг, части ограждающей конструкции, расположенной между наружной поверхностью и плоскостью возможной конденсации, определяется по формуле (79).
= 0,008 / 0,43 + 0,12 / 0,11 = 1,11 м2·ч·Па/мг.
Среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха eext, Па, за годовой период определяют по СНиП 23-01 (таблица 5а*)
eext = (280 + 290 + 390 + 620 + 910 + 1240 + 1470 + 1400 + 1040 + 700 + 500 + 360) / 12 = 767 Па.
По формуле (16) СНиП 23-02 определяем нормируемое сопротивление паропроницанию из условия недопустимости накопления влаги за годовой период эксплуатации согласно СНиП 23-02 (п.9.1a)
= (1286 - 1027) 1,11 / (1027 - 767) = 1,11 м2·ч·Па/мг.
Для расчета нормируемого сопротивления паропроницанию 
из условия ограничения влаги за период с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха берут определенную ранее продолжительность этого периода z0, сут, среднюю температуру этого периода t0, °C: z0 = 151 сут, t0 = -6,6 °С.
Температуру t0, °С, в плоскости возможной конденсации для этого периода определяют по формуле (80)
t0 = 20 - (20 + 6,6) (0,115 + 3,289) / 3,638 = -4,9 °С.
Парциальное давление водяного пара Е0, Па, в плоскости возможной конденсации определяют по приложению С при t0 = -4,89 °С равным Е0 = 405 Па.
Согласно СНиП 23-02 в многослойной ограждающей конструкции увлажняемым слоем является утеплитель, в данном примере Styrofoam плотностью rw = r0 = 28 кг/м3 при толщине gw=0,1 м. Предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в этом материале согласно СНиП 23-02 Dwav = 25 %.
Средняя упругость водяного пара наружного воздуха периода месяцев с отрицательными средними месячными температурами, определенная ранее, равна 
= 364 Па.
Коэффициент h определяется по формуле (20) СНиП 23-02.
h = 0,0024 (405 - 364) 151 / 1,11 = 13,39.
Определим по формуле (17) СНиП 23-02
= 0,0024 · 151 (1286 - 405) / (28·0,1·25 + 13,39) = 3,83 м2·ч·Па/мг.
При сравнении полученного значения Rvp с нормируемым устанавливаем, что Rvp > > .
Следовательно, ограждающая конструкция удовлетворяет требованиям СНиП 23-02 в отношении сопротивления паропроницанию.