Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ:  Археология Биология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия ЭкологияТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву 
Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Розрахункові опори повітропроникності найбільш поширених огороджувань
Опір повітропроникності деяких видів стиків приведений у табл. 6.4. Таблиця 6.4 Значення R0 і стиків панелей
Вікна та двері представляють найбільш слабкі у фізичних відношеннях елементи будівлі. Для зменшення повітропроникності вікон і дверей та підвищення їх звукоізолювальної здатності доцільно в сполученнях між стулковими і глухими палітурками, а також у притворах дверей передбачати ущільнюючі пружні прокладення. Лекція № 7. Розрахунок режиму тепла від вологості та сонячної радіації
Навчальна мета: ознайомитися з теплофізичним розрахунком від вологості та сонячної радіації. Час: 70 хвилин. Метод: лекція. Місце: навчальна аудиторія. Навчальні питання: 1. 20 хв. 2. 20 хв. 3. 20 хв. 4. Заключна частина – 10 хв. (підсумок лекції, відповіді на запитання). Матеріально-технічне забезпечення: схеми, рисунки, збірники задач та матеріалів.
Джерела та література: Л – 2, 3, 6. План 7.1. Розрахунок режиму вологості. 7.2. Розрахунок тепла від сонячної радіації. 7.3. Прийоми теплофізичного проектування будівель 7.1. Розрахунок режиму вологості Збільшення вологовмісту матеріалів та огороджувань в експлуатованих будівлях завжди супроводжується зменшенням теплозахисних властивостей огороджування та передчасним їх руйнуванням. Негативна дія підвищеної вологості огороджувань найсильніше проявляється в опалювальних будівлях з нормальним режимом вологості. Існує декілька видів вологи, які збільшують вологість матеріалу в огороджуванні: · будівельна волога, що вноситься до огороджування під час зведення будівлі або при застосуванні зволожених матеріалів і виробів; · атмосферна волога у вигляді косих дощів, мокрого снігу або інею; · ґрунтова волога, що всмоктується капілярами будівельного матеріалу за відсутності гідроізоляції; · волога у вигляді конденсату, що утворюється на внутрішній поверхні огороджувань у приміщеннях з підвищеною вологістю; · волога у вигляді водяної пари, яка дифундує через огороджування опалювальних приміщень і може конденсуватися в товщі огороджування при неправильно вибраній його конструкції. Кожен з цих видів зволоження може викликати підвищене зволоження огороджувань. Тому при проектуванні та будівництві будівель архітекторові слід уважно контролювати стан матеріалів і передбачати конструктивне рішення огороджування, застережливе внесення вологи або утворення її в товщі огороджування в період експлуатації будівлі. У раціонально спроектованих огороджуваннях спостерігається так званий сталий вміст вологи, який наближається до повітряно-сухого стану матеріалів і трохи змінюється в різні сезони року. При тривалому зберіганні матеріалу або виробу в приміщенні з постійними температурою і відносною вологістю повітря, кількість вологи в матеріалі залишається постійною (рівноважною). Зміна рівноважного вмісту вологи в матеріалі або виробі в повітряному середовищі, що характеризується постійною температурою, але при постійно зростаючій відносній вологості, виражається ізотермою сорбції. Характер кривої ізотерми сорбції залежить від природи і структури будівельного матеріалу.
Найбільший сорбційний вміст вологи У легких бетонах (шлакобетон, керамзитобетон та ін.) максимальний сорбційний вміст вологи залежить від властивостей заповнювачів. У середньому для цих матеріалів сорбційний вміст вологи складає 5…6%. Для комірчастих бетонів (пінобетони і т.п.) сорбційний вміст вологи коливається в межах 10…15%. У порах капілярів будівельних матеріалів (таких, як бетон, цегла, природні камені і т.п.) завжди затримується волога, що утримується силами капілярного тиску і змочування гідрофільних матеріалів. Ця волога мігрує всередині матеріалу під дією тисків, що перевищують капілярний. При природній (чи штучній) сушці ця волога випаровується з поверхневих шарів огороджування і виробу. Вміст вологи в матеріалі характеризується ваговою вологістю, яка визначається з відношення:
де ρс – маса абсолютно сухого зразка матеріалу; ρв – маса зразка вологого матеріалу до висушування. При зміні температури і вологості навколишнього повітря відповідно змінюється і кількість вологи, що міститься в матеріалі. Наприклад, для керамзитобетону ρс = 1000 кг/м3 – вагова вологість складає: при φ·=·40% ω·=·2,7%, при φ·=·60% ω·=·3,5%, при φ·=·80% ω·=·6,5% і при φ·=·97% ω·=·12,1%; для пінобетону – ρс ·=·665 кг/м3 масова вологість складає: при φ·=·40% ω = 2,8%, при φ·=·60% ω·=·3,2%, при φ·=·80% ω·=·4,5% і при φ·=·97% ω·=·26,1%. Дифузію водяної пари через шар матеріалу іноді називають паропроникненням матеріалу, яке характеризується коефіцієнтом паропроникнення. Коефіцієнт паропроникнення μ показує кількість пари (у г), дифундуючого за 1·год через 1·м2 плоского шару завтовшки в 1·м при різниці парціальних тисків водяної пари на поверхнях, рівних 1·мм·рт·ст. Коефіцієнт паропроникнення виражається в г/(м·год·мм·рт·ст.). Коефіцієнти паропроникнення приводяться в ДБН·II-А.7-71. Коефіцієнти паропроникнення мають великі значення для рихлих і пористих матеріалів а менші – для щільних. При сталому потоці водяної пари, дифундуючої через огороджування, опір паропроникнення будь-якого шару огороджування визначається за формулою:
Загальний опір паропроникненню багатошарового огороджування визначається за наближеною формулою:
де d – товщина шару, м; µ – коефіцієнт паропроникнення г/(м·год·мм·рт·ст.); n – число шарів.
Рисунок 7.1 – Побудова лінії розподілу температури в товщі стіни Рисунок 6.2 – Схеми, що характеризують стан вологості стіни при різному розташуванні шарів а - в стінах з облицювальним внутрішнім шаром з щільного матеріалу, при вибраній конструкції стіни конденсація пари в товщі стіни відсутня; б - в стінах з пористого матеріалу при зовнішньому облицюванні з щільного матеріалу можливе утворення конденсату в товщі стіни ев - парціальний тиск водяної пари внутрішнього повітря (мм рт. ст.); ен -те ж, зовнішнього повітря; Е - парціальний тиск насичувальної водяної пари, що відповідає побудованому розподілу температур у товщі стіни
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
·=30…35% мають такі пористо-капілярні матеріали як деревина, деревно-волокнисті матеріали, фіброліт і т.п..
,
. 
Оцінку вологісного стану огороджувань при сталому потоці дифузії пари зручно проводити графічним методом. Суть цього методу полягає в наступному:
1. На схематичному розрізі захисної конструкції будується лінія розподілу температур у товщі огороджування; при цьому температура зовнішнього повітря приймається рівною середній температурі найбільш холодного місяця;
2. Для побудови розподілу температур користуються формулами:
;
Різке падіння пружності e у внутрішніх шарах конструкції забезпечується у випадках, коли вони виконуються із щільних матеріалів з ретельно заповненими швами або без них. При такому рішенні огороджування значення е в усіх перерізах огороджування виявляться менше значення Е. Це вказує на те, що в огороджуванні не буде конденсації водяної пари. Якщо внутрішні шари виконуються з паропроникних матеріалів або з панелей (листів) з недостатньо ретельно закладеними швами, падіння пружності водяної пари у внутрішніх шарах огороджування буде незначним. У цьому випадку при високих значеннях пружності водяної пари е в охолодженій зоні стіни можливе зволоження матеріалу вище за межу сорбційного зволоження, внаслідок конденсації водяної пари в охолодженій зоні огороджування.
Щоб зберегти внутрішні поверхні від зволоження із-за утворення конденсату, температура поверхні має бути вища за температуру точки роси внутрішнього повітря.
За наявності в стіні включень з більш теплопровідного матеріалу (наприклад, елементи каркаса та ін.) опір теплопередачі в місці розташування включення знаходиться за формулою:
,
де 
– опір теплопередачі теплопровідного включення; Θ – безрозмірна величина, залежна від tв і відносної вологості повітря φ та відношення 
; визначається за формулою:
,
де 
·–· температура більш теплопровідного включення. Для житлових приміщень при tв =·18°C і вологості повітря φ·=·55% значення θ залежно від відношення 
від 1 до 2,1 змінюється від 0,4 до 1,95. 
– коефіцієнт, залежний від відношення ширини а теплопровідного елементу до повної товщини огороджування b (значення коефіцієнта η приводяться в табл. 7.1).
Таблиця 7.1
Значення коефіцієнта 
Згідно з вимогами ДБНІІ-А.7-71, розрахунок на зволоження не виконується для дво- і тришарових огороджувань, в яких внутрішній та зовнішній шар виконуються з матеріалів з незначним паропроникненням (залізобетон, цементна штукатурка, бетон і т.п.), а співвідношення між опорами паропроникненню внутрішнього шару RП.1 із зовнішнім шаром RП.3 задовольняє умовам:
|
|
1. в приміщеннях з нормальним режимом температурної вологості 
2. в приміщеннях з режимом вологості 
.
Якщо співвідношення 
не задовольняє цим вимогам, то доцільно в огороджування ввести додатковий пароізоляційний шар 
, виходячи з вимог відповідно випадків 1 і 2.
чи 1,5.
Щоб у покриттях усунути конденсацію, необхідно уникати пристроїв двох малопаропроникних шарів, між якими може затримуватися волога. Для цього конструкція покриття вирішується одним з наступних способів:
· застосуванням несучих теплоізоляційних плит з пароізоляцією, розташованою на внутрішній поверхні покриття (наприклад, армопінобетонних плит та ін.);
· застосуванням у покрівлі вентильованих продухів, які усувають конденсацію вологи між пароізоляційними шарами завдяки повітряним каналам, якими повітря і водяна пара мігрують назовні.
Періодичне нагрівання зовнішнього повітря від сонця вдень та охолодження вночі сприяють осушуванню теплоізоляції через продухи. Повітряними каналами для міграції водяної пари можуть служити гравієва засипка покрівлі утвореними каналами, що зрізає фаски на торцях теплоізоляційних плит, шви між плитами та ін.
Із сказаного виходить, що під несучою плитою покриття не слід робити паропроникну стелю, якщо не передбачено вентилювання простору між несучою плитою і конструкцією стелі, а також видалення з огороджування початкової вологи, що вноситься до нього при будівництві до здачі будівлі в експлуатацію. Ретельно потрібно вирішувати тепло- і пароізоляцію металевих включень в огороджуванні.
7.2. Розрахунок тепла від сонячної радіації
Кількість тепла, що поступає від сонячної радіації, залежить від географічної широти місцевості, стану атмосфери і підстилаючого шару, від розташування поверхні та її орієнтації за сторонами світла. Для визначення прямої та розсіяної радіації використовуються усереднені дані багаторічних спостережень актинометричних пунктів місцевих метеостанцій. Ці дані характеризують найбільш вірогідні поступлення радіації з урахуванням хмарності та типового стану атмосфери. Детальні відомості про вплив сонячної радіації приводяться в ДБН-ІІ-А.6-72 "Будівельна кліматологія і геофізика".
Розрізняють три види сонячної радіації:
1. пряма Іп частина променистої енергії, що поступає безпосередньо від сонця;
2. розсіяна Ір частина сонячної енергії (радіації), розсіюється атмосферою і відбитою хмарами та аерозолями;
3. відбита від землі і будівель частина І0 променистої енергії сонця. Суму розсіяної та відбитої радіації називають дифузною радіацією; суму прямої та дифузної радіації, що падає на поверхню, називають сумарною радіацією 
. Отже, в загальному випадку:
.
Кількість тепла від прямої сонячної радіації, що падає на стіну або вікно 
, залежить від кута падіння променистого потоку та від орієнтації стіни (вікна) за сторонами світла, і розраховується за формулою:
|
|
,
де 
– кількість тепла від прямої радіації, що падає на горизонтальну поверхню, Вт/м2; β – вертикальний кут між проекцією сонячного променя на площину, перпендикулярну фасаду, і горизонтом. Значення β визначається за формулою:
,
де 
– висота стояння сонця, градус (°); α – кут між проекцією сонячного променя на горизонтальну площину і перпендикуляром до фасаду; визначається різницею азимутів сонця та орієнтації фасаду, тобто 
.
Кількість тепла, що падає на стіну (вікно) від розсіяної радіації, приймається, незалежно від орієнтації, рівною:
.
Інтенсивність сонячної радіації залежить від кута падіння сонячних променів на огороджування, який визначається висотою стояння сонця, розташуванням у просторі та орієнтацією поверхонь огороджування, а також від їх здатності поглинати теплову радіацію сонця.
Теплова дія зовнішнього середовища на огороджування складається з дії сонячної радіації та температури зовнішнього повітря. Початковими даними для теплофізичного розрахунку огороджування в літніх умовах служать:
1. Кількість теплової сонячної радіації, яка падає на поверхню, – середньодобова і максимально сумарна протягом 1·год в літній період в умовах безхмарного неба; для поверхонь, по-різному орієнтованих за сторонами світла, значення приводяться в табл. 7.2.
Таблиця 7.2
