Результаты расчета стены из условий недопустимости
накопления влаги в годовом цикле эксплуатации и ограничения
увлажнения за период с отрицательными среднемесячными
температурами наружного воздуха
Элемент | Толщина | Расчетный | Термическое | Расчетный | Сопротивление паропроницанию стены, | |||
водности, |
|
| цаемости, | факти- | нормируемое по СНиП | |||
---- | из условия | из условия | ||||||
|
|
| req |
|
| req | req | |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
Внутренняя | 10 | 0,6 | 0,017 | 3,41 | 0,11 | 1,30 | 0,117 | 0,32 |
Кладка из | 400 | 0,12 | 3,00 | 0,23 | ||||
Базовый | 5 | 0,8 | 0,0063 | 0,06 | ||||
Минеральная | 2 | 0,8 | 0,0025 | 0,085 | ||||
Всего | 417 | - | 3,18 | выполняются требования СНиП 23-02-2003 о | ||||
Рассчитаем действительные парциальные давления e водяного пара на
i
границах слоев по формуле (Э.6) СП 23-101-2004:
e = e - (e - e ) SUM R / R ,
i int int ext ню p
где e = 1368 Па; e = 135,3 Па;
int ext
2
R = 1,94 м ·ч·Па/мг;
ню p
SUM R - сумма сопротивлений паропроницанию слоев, считая от внутренней
поверхности.
В результате расчета по формуле (Э.6) получим следующие значения:
e = 1368 Па;
1
e = 1368 - (1368 - 135,3) x 0,09 / 1,94 = 1311 Па;
2
e = 1368 - (1368 - 135,3) x (0,09 + 1,74) / 1,94 = 203 Па;
3
e = 1368 - (1368 - 135,3) x (0,09 + 1,74 + 0,08) / 1,94 = 150,3 Па;
4
e = 1368 - (1368 - 135,3) x (0,09 + 1,74 + 0,08 + 0,0235) / 1,94 =
5
= 135,3 Па;
e = 135,3 Па.
6
При сравнении величин максимального парциального давления E водяного
i
пара и величин действительного парциального давления e водяного пара на
i
соответствующих границах слоев видим, что на границе 3 величина e больше
3
величины E , что указывает на возможность образования конденсата на границе
3
слоя газобетона и наружной штукатурки.
Для наглядности результатов строится график распределения парциального давления водяного пара по толщине наружной стены (рисунок 3).
Полученные результаты следует трактовать следующим образом: поскольку расчеты показали, что конструкция в годовом цикле не увлажняется, за период с отрицательными среднемесячными температурами сверхнормативного увлажнения не происходит, а графики максимального и действительного парциального давления водяных паров в толще стены все-таки пересекаются, это указывает на вероятность образования влаги. Однако ее количество не превышает установленной СНиП величины, что позволяет считать полученные результаты как приемлемые с точки зрения влажностного режима работы стены в целом.
3000
2500
* E
* ══
2000 *
Парциальное *
давление *
водяного пара, Па 1500 *
x *
x *
1000 x *
e x *
x *
500 x* x*
*x
0
\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \
\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \
10 400 7
// //
Автоклавный
Штукатурка газобетонный блок Штукатурка
внутренняя 3 наружная
400 кг/м
Толщина стены, мм
Рисунок 3. Распределение парциального давления водяного
пара по толщине наружной стены с защитно-декоративной
штукатурной системой
Следует отметить, что расчет выполняется по усредненным значениям климатических параметров, как предписывают нормативные документы, и не учитывает воздействия пониженных температур, характерных для климата Республики Башкортостан в зимний период.
Учитывая возможность ведения работ по возведению зданий и сооружений в период с отрицательными средними месячными температурами из автоклавных газобетонных блоков, имеющих начальную влажность, следует более внимательно оценивать приращения влаги в этот период в массиве стены и возможные последствия действия этого фактора.
1.6. Расчет количества влаги в материале стены за период
с отрицательными средними месячными температурами
Количество влаги в наружной стене определяется путем расчета притока и оттока влаги в характерном сечении стены, которым в данном случае является плоскость возможной конденсации (ПВК). По результатам суммарного дополнительного увлажнения автоклавного газобетона за период с отрицательными средними месячными температурами можно определить, увлажняется стена за месяц или осушается.
Приток и отток влаги (пара) в рассматриваемом сечении определяются по
формулам:
(e - e ) x 24 x n (e' - e ) x 24 x n
int t t ext
дельта P = -------------------- и дельта P = ---------------------,
1 2
R x 1000 (R - R ) x 1000
ню p 0 ню p
где e , e - упругость водяного пара внутреннего и наружного воздуха;
int ext
e , е' - то же в рассматриваемом сечении (значения давления
тау тау
водяного пара в ПВК - для однослойной конструкции или многослойной с
однородными слоями, здесь e = e' ; для конструкции стены с утеплителем
тау тау
e - это значение на "входе" в слой, e' - на "выходе" из слоя по
тау тау
направлению изнутри - наружу);
R - сопротивление паропроницанию от внутренней поверхности стены до
vp
границы зоны возможной конденсации, определяемое по СП 23-101-2004;
n - количество суток за рассчитываемый месяц;
R - сопротивление паропроницанию всей стены.
0
Приток и отток влаги (пара) в рассматриваемом сечении стены за ноябрь:
(e - e ) x 24 x 30 (1368 - 412) x 24 x 30
int t
дельта P = --------------------- = ---------------------- =
1
R 1,30
ню p
2
= 530 г/(м ·мес.);
(e' - e ) x 24 x 30 (412 - 319,6) x 24 x 30
t ext
дельта P = ---------------------- = ----------------------- =
2
(R - R ) x 1000 (1,94 - 1,30) x 1000
0 ню p
2
= 104,3 г/(м ·мес.).
Найдем остаточную влажность в рассматриваемом сечении за ноябрь:
2
дельта P = дельта P - дельта P = 426 г/(м ·мес.) = 0,426
2 1
2
кг/(м ·мес.).
Найдем дополнительное увлажнение от внутренней поверхности до плоскости
возможной конденсации за ноябрь:
дельта P x 100 0,426 x 100
м
дельта w = ---------------- = ----------- = 0,38%.
a ню
гамма x сигма 400 x 0,278
пвк
Аналогичным образом находится дополнительное увлажнение за остальные
месяцы с отрицательной средней месячной температурой.
Приток и отток влаги (пара) в рассматриваемом сечении стены за декабрь:
(e - e ) x 24 x 31 (1368 - 243) x 24 x 31
int t
дельта P = --------------------- = ---------------------- =
1
R 1,30
ню p
2
= 644 г/(м ·мес.);
(e' - e ) x 24 x 31 (243 - 191,1) x 24 x 31
t ext
дельта P = ---------------------- = ----------------------- =
2
(R - R ) x 1000 (1,94 - 1,30) x 1000
0 ню p
2
= 60,6 г/(м ·мес.).
Найдем остаточную влажность в рассматриваемом сечении за декабрь:
2
дельта P = дельта P - дельта P = 584 г/(м ·мес.) = 0,584
2 1
2
кг/(м ·мес.).
Найдем дополнительное увлажнение от внутренней поверхности до плоскости
возможной конденсации за декабрь:
дельта P x 100 0,584 x 100
м
дельта w = ---------------- = ----------- = 0,52%.
a ню
гамма x сигма 400 x 0,278
пвк
Приток и отток влаги (пара) в рассматриваемом сечении стены за январь:
(e - e ) x 24 x 31 (1368 - 175) x 24 x 31
int t
дельта P = --------------------- = ---------------------- =
1
R 1,30
ню p
2
= 682 г/(м ·мес.);
(e' - e ) x 24 x 31 (175 - 135,3) x 24 x 31
t ext
дельта P = ---------------------- = ----------------------- =
2
(R - R ) x 1000 (1,94 - 1,30) x 1000
0 ню p
2
= 48,7 г/(м ·мес.).
Найдем остаточную влажность в рассматриваемом сечении за январь:
2
дельта P = дельта P - дельта P = 633 г/(м ·мес.) = 0,633
2 1
2
кг/(м ·мес.).
Найдем дополнительное увлажнение от внутренней поверхности до плоскости
возможной конденсации за январь:
дельта P x 100 0,633 x 100
м
дельта w = ---------------- = ----------- = 0,57%.
a ню
гамма x сигма 400 x 0,278
пвк
Приток и отток влаги (пара) в рассматриваемом сечении стены за февраль:
(e - e ) x 24 x 28 (1368 - 195) x 24 x 28
int t
дельта P = --------------------- = ---------------------- =
1
R 1,30
ню p
2
= 606 г/(м ·мес.);
(e' - e ) x 24 x 28 (195 - 148,7) x 24 x 28
t ext
дельта P = ---------------------- = ----------------------- =
2
(R - R ) x 1000 (1,94 - 1,30) x 1000
0 ню p
2
= 51,0 г/(м ·мес.).
Найдем остаточную влажность в рассматриваемом сечении за февраль:
2
дельта P = дельта P - дельта P = 555 г/(м ·мес.) = 0,555
2 1
2
кг/(м ·мес.).
Найдем дополнительное увлажнение от внутренней поверхности до плоскости
возможной конденсации за февраль:
дельта P x 100 0,555 x 100
м
дельта w = ---------------- = ----------- = 0,50%.
a ню
гамма x сигма 400 x 0,278
пвк
за март:
(e - e ) x 24 x 31 (1368 - 360) x 24 x 31
int t
дельта P = --------------------- = ---------------------- =
1
R 1,30
ню p
2
= 576 г/(м ·мес.);
(e' - e ) x 24 x 31 (360 - 274,9) x 24 x 31
t ext
дельта P = ---------------------- = ----------------------- =
2
(R - R ) x 1000 (1,94 - 1,30) x 1000
0 ню p
2
= 102,9 г/(м ·мес.).
Найдем остаточную влажность в рассматриваемом сечении за март:
2
дельта P = дельта P - дельта P = 473 г/(м ·мес.) = 0,473
2 1
2
кг/(м ·мес.).
Найдем дополнительное увлажнение от внутренней поверхности до плоскости
возможной конденсации за март:
дельта P x 100 0,473 x 100
м
дельта w = ---------------- = ----------- = 0,43%.
a ню
гамма x сигма 400 x 0,278
пвк
Найдем суммарное дополнительное увлажнение за период с отрицательными
среднемесячными температурами:
дельта w = 0,38 + 0,52 + 0,57 + 0,50 + 0,43 = 2,40% < 6%.
a ню
Полученное дополнительное увлажнение автоклавного газобетона в составе наружной стены удовлетворяет требованиям СНиП 23-02-2003 по предельно допустимому увлажнению газобетона за зимний период.
Таким образом, в целом стена является обеспеченной по защите от переувлажнения по обоим критериям, предусмотренным СНиП 23-02-2003: из условия недопустимости накопления влаги за годовой период эксплуатации и из условия ограничения накопления влаги за период с отрицательными среднемесячными температурами наружного воздуха.
Другие рекомендуемые варианты компоновок наружных стен из автоклавных газобетонных блоков в сочетании с защитно-декоративной штукатуркой рассчитываются аналогичным образом. Результаты расчетов сведены в таблице 3.
2. Пример расчета варианта наружной стены N 6 с защитой
в виде жесткой облицовки из полнотелого керамического
кирпича при замкнутой воздушной прослойке (см. таблицу 1)
2.1. Исходные данные
Исходные данные аналогичны примеру 1.
Рассмотрим конструкцию наружной стены.
Наружная стена жилого дома состоит из следующих слоев, считая от внутренней поверхности: