Расчетные значения температуры и влажности воздуха помещений

Таблица 5.6

Влажностные условия эксплуатации материала

В ограждающих конструкциях

Толщина слоя утеплителя определяется по формуле (5.4):

(5.4)

При выполнении теплотехнических расчетов следует учитывать типизацию размеров стеновых материалов (кирпича, панелей, стеновых брусьев и т.п.) и доводить значения рассчитанных толщин элементов до ближайшего унифицированного размера в большую сторону.

После определения толщины конструкции с учетом всех слоев выполняется проверочный расчет конструкции на вероятность образования конденсата на ее внутренней поверхности.

Конденсат не выпадает при следующем условии:

τ_в ≥ τ_т.р

где: τ_в – температура внутренней поверхности ограждающей конструкции;

τ _т.р – температура точки росы.

Температура внутренней поверхности конструкции определяется по формуле (5.5):

, (5.5)

где: t_в – температура воздуха внутри помещения, ºС (по табл.5.5);

t_н – расчетная температура наружного воздуха, ºС, определяемая по таблице 5.7.

Таблица 5.7.

Расчетные температуры наружного воздуха

Температура точки росы τ _т.р рассчитывается в следующей последовательности с использованием нескольких эмпирических формул.

Расчетная формула для определения температуры точки росы:

τ _т.р. = 20,1– (5,75 – 0,00206 · е_в)² (5.6)

где: е_в – упругость водяного пара в воздухе помещения, Па.

В свою очередь е_в зависит от упругости водяного пара в состоянии полного насыщения при заданной температуре внутреннего воздуха Е _tв и относительной влажности воздуха внутри помещения φ_в (табл. 5.5) и определяется по формуле:

е_в = 0,01 · φ_в · Е _в (5.7)

где Е _в = 477 + 133,3 · (1 + 0,14 t_в)² – парциальное давление насыщенного водяного пара, Па;

t_в – тоже, что и в формуле 5.5.

Пример выполнения

Определить толщину утепляющего слоя наружной кирпичной стены жилого дома. Район строительства – г. Луганск.

Исходные данные:

1) г. Луганск – I климатическая зона (по табл. 5.1);

2) Расчетная температура внутреннего воздуха t_в = 20ºС, расчетное значение относительной влажности φ_в = 55% (по табл. 5.5. для жилых зданий), что соответствует нормальному влажностному режиму помещений (по табл. 5.4) и условиям эксплуатации – Б (по табл. 5.6).

3) Расчетная температура наружного воздуха t_н = -22ºС (по табл. 5.7).

4) В качестве вертикальной ограждающей конструкции принимаем кирпичную стену облегченной кладки с расположением теплоизолирующего слоя внутри ее конструкции и с оштукатуренной внутренней поверхностью (рис.5.2). Теплоизолирующий слой (слой утеплителя) принимаем из минераловатных плит на синтетическом вяжущем плотностью ρ = 80 кг/м³.

Рис. 5.2. Расчетная схема кирпичной стены облегченной кладки.

5) Коэффициенты теплопередачи внутренней и наружной поверхностей α_в = 8,7 Вт/(м²·К), α_н = 23 Вт/(м²·К) (по табл. 5.3).

6) Коэффициенты теплопроводности материалов (по приложению Л ДБН В.2.6-31:2006):

– кирпичная кладка из полнотелого кирпича на цементно-песчаном растворе – λ₁ = λ₃ = 0,81 Вт/(м·К);

– плиты из минеральной ваты на синтетическом вяжущем плотностью ρ = 80 кг/м³ – λ₂ = 0,045 Вт/(м·К);

– цементно-песчаный раствор – λ₄ = 0,81 Вт/(м·К).

Порядок расчета:

1. Минимально допустимое сопротивление теплопередачи непрозрачной ограждающей конструкции = 2,8 м²·К/Вт (по табл. 5.2).

2. Толщина теплоизоляционного слоя:

С учетом унификации размеров материалов принимаем толщину утеплителя 100 мм. Тогда толщина стены составит 510 мм.

3. Приведенное сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции составит:

4. Расчет конструкции на вероятность образования конденсата.

4.1. Температура на внутренней поверхности ограждающей конструкции составит:

4.2. Температура точки росы составит:

τ _т.р. = 20,1– (5,75 – 0,00206 · е_в)² = 20,1 – (5,75 – 0,00206 · 1321)² = 10,92ºС

где: е_в = 0,01 · φ_в · Е _в = 0,01 · 55 · 2401,85 = 1321 Па;

Е _в = 477 + 133,3· (1 + 0,14 t_в)² = 477 + 133,3 · (1 + 0,14 · 20)² = 2401,85 Па.

18,3 ºС ≥ 10,92 ºС – условие выполняется, конденсат не образуется, толщина и материал слоя утеплителя подобраны верно.