Визначення товщини шару утеплювача. 1.1. Визначимо мінімально допустиме значення опору теплопередачі огороджувальної конструкцій (стіни)

1.1. Визначимо мінімально допустиме значення опору теплопередачі огороджувальної конструкцій (стіни), яке відповідає санітарно-гігієнічним умовам, та визначається за формулою (1.1):

де t_в – розрахункова температура внутрішнього повітря, приймаємо за вихідними даними, t_в =18°С;

t₃ – температура зовнішнього повітря. Приймаємо t₃ рівною температурі найбільш холодної доби забезпеченістю 0,92 (таблиця А.2 Додатку). Для умов Полтави t₃ = -27 °С;

– допустима за санітарно-гігієнічними вимогами різниця між температурою внутрішнього повітря і приведеною температурою внутрішньої поверхні огороджувальної конструкції, ⁰С.

Значення визначаємо за таблицею А.3 Додатку при вологому режимі експлуатації (таблиця А.4 Додатку):

_Dtсг = t_в - t_p, де t _p – температура точки роси, яку знаходимо шляхом інтерполяції за таблицею А.5 Додатку

t _p= 10,84°C, тобто _D t_сг = 18 - 10,84 =7,16°С.

a_в =8,7 – коефіцієнт тепловіддачі внутрішньої поверхні стіни таблиця А.6 Додатку).

1.2. Визначаємо потрібний опір теплопередачі огородження виходячи з умов енергозберігання. Для цього визначимо градусо-доби опалювального періоду (ГДОП) за формулою

,

де t_в = 18°С;

t_ОП = -1,9°С– середня температура опалювального періоду для Полтави за даними таблиці А.2 Додатку;

z_ОП =187діб – тривалість опалювального періоду для Полтави за таблицею A.2 Додатку;

ГДОП = [18 – (–1,9)]×187 = 3721

В залежності від ГДОП = 3721 по таблиці А.7 Додатку визначаємо потрібний опір теплопередачі за умовами енергозберігання:

1.3. Із двох значень , що знайдені у пп. 1.1 та 1.2 приймаємо для проектування огородження більше, тобто

1.4. Записуємо значення опору теплопередачі огородження, що складається за вихідними даними із 3-х шарів і порівняємо це значення з потрібним опором теплопередачі

,

де d₁ d₂ d₃ – товщина шарів огородження за вихідними даними,

d₁ =0,08м; d₃ = 0,07м.

l_1,l₂, l₃ – розрахункові коефіцієнти теплопровідності шарів огородження, які знаходимо за даними таблиці А.8 Додатку, але спочатку за таблицею А.4 Додатку знаходимо, що тепловологісні умови відповідають параметру Б. За даними таблиці А.8 значення l _1,l₂ і l₃ призначених матеріалів при параметрі Б дорівнюють:

l ₁ = 0,76 ; l ₂ = 0,15 ; l ₃ = 1,8 .

- коефіцієнт тепловіддачі для зимових умов. По таблиці A.6 Додатку приймаємо для стін =23 .

Рівняння опору теплопередачі має вигляд:

1.5. Вирішуємо рівняння відносно d₂ і находимо потрібну товщину утеплювача d₂ = 0,221. Приймаємо товщину шару утеплювача із газобетону d₂ =23см.

Термічний опір (фактичний) прийнятої конструкції огородження дорівнює:

1.6. Знаходимо теплову інерцію огородження

При ; ; ; та

; ; (таблиця А.8 Додатку)

D= 0,105∙10,83 +1,533∙2,42 + 0,039∙17,88 =5,54 > 1,5

(За таблицею 2 норм [1] мінімальне допустиме значення =1,5).

Остаточно приймаємо товщину шару утеплювача із газобетону d₂ =23см. та фактичний термічний опір прийнятої конструкції огородження

Схема огородження з трьох шарів показана на рис. 1.1

Рисунок 1.1 – Схема стінової панелі

2. Перевірка можливості конденсації вологи у товщі огородження. Виявлення зон конденсації вологи.

2.1. Визначаємо значення температур зовнішнього повітря по місяцям для м. Полтава за таблицею А.2 Додатку

Середня температура найбільш холодного місяця – січня становить

2.2. Обчислюємо значення температур на внутрішній поверхні стіни, на межах шарів та на зовнішній поверхні:

На внутрішній поверхні , де

На межі першого і другого шару ,

де ;

На межі другого і третього шару ,

де ;

На зовнішній поверхні ,

де ;

Визначення температур графічним методом показано на рис.2.2.

Рисунок 2.2 - Визначення температур графічним методом та розподіл температур в огороджені.

2.3 Визначаємо насичуючий парціальний тиск водяної пари для обчислених значень температур за таблицею 2.1

2.4. Парціальний тиск повітря у приміщені:

2.5. Визначимо опір паропроникненню огороджувальної конструкції:

де m₁, m₂, m₃ - коефіцієнти паропроникнення шарів огородження, знаходимо за таблицею А.8:

; ;

2.6. Знаходимо парціальний тиск водяної пари на поверхні стіни і на межах шарів.

На внутрішній поверхні е_ВП = е_В =1238 Па

На зовнішній поверхні е _ЗП = 380 Па (пружність пари для найбільш холодного місяця – січня за даними таблиці А.9)

Тиск на межах шарів визначаємо за рівнянням (2.5)

2.7. За знайденими значеннями насичуючого тиску (Е_ВП, Е₁, Е₂, Е_ЗП) і парціального тиску водяної пари (е_ВП, е₁, е₂, е_ЗП) побудуємо графіки (рис.2.3). На вісі абсцис відкладаємо у масштабі опір паропроникненню шарів огородження: R _П1, R_П2, R_П3. За графіками виявляємо зону конденсації вологи в товщі огородження в холодний період року (зона перетину ліній тиску)

Рисунок 2.3 – Виявлення зони конденсації вологи

3. Розрахунок опору паропроникненню огородження із умов недопущення накопичування вологи.

Опір паропроникненню огородження від внутрішньої поверхні до площини концентрації згідно з рисунком 2.3 становить:

Опір паропроникненню від зовнішньої поверхні:

3.1. За таблицею А.9 Додатку визначаємо значення пружності водної пари для річного періоду для Полтави:

Середній парціальний тиск водяної пари за річний період:

3.2. Знаходимо середню температуру повітря для періодів року: Середня температура зимового періоду (t£-5°C)

Число місяців періоду Z₁=2 (січень та лютий).

Середня температура весняного та осіннього періоду (-5°<t<+5°C)

Число місяців періоду Z₂=3

Середня температура літнього періоду (t³+5°C):

Число місяців періоду Z₃=7.

3.3. Знаходимо значення температур у площі можливої конденсації вологи за розрахунковий період:

3.4. За таблицею 2.1 знаходимо насичуючий тиск,, що відповідає значенням: .

Е_х^ЗИМ = 383 Па Е_х^В-О = 570 Па Е_х^Л = 1688 Па

3.5. Насичуючий тиск водяної пари за річний період знаходимо за рівнянням

3.6. Необхідний опір паропроникненню стіни за умовами (3.2)

Оскільки волога, яка конденсується в огородженні у холодний період року випарюється на протязі теплого періоду і спеціальна пароізоляція не потрібна. Конструкція огородження, що показана на рис.1.1 приймається без змін.

ЛІТЕРАТУРА

1. ДБН В.2.6-31:2006 "Конструкції будинків і споруд. Теплова ізоляція будівель.

2. СНиП 2.04.05-91*. Отопление, вентиляция и кондиционирование

3. СНиП 2.01-82. Строительная климатология и геофизика