Физика среды

D t_n определяется по табл. 5 СНиП 23-02-2003 (для наружных стен в жилых помещениях):

D t_n = 4,0 ⁰С

4,0 > 1,81 – условие  выполняется

2. Температура на внутренней поверхности стены τ_st , ⁰С не должна быть ниже температуры точки росы t_d, ⁰С

τ_st > t_d

Определяем температуру  на внутренней поверхности стены  по формуле:

  

 

t_d, ⁰С - температура точки росы, определяется по СП 23-101-2004, приложение Р (t_int = 21 ⁰С, j = 55%)

t_d = 11,62 ⁰С

 

19,2 > 11,62 – условие выполняется

 

Вывод: данная ограждающая  конструкция удовлетворяет санитарно-гигиеническим  требованиям.

 

 

6. Расчет ограждающей конструкции на воздухопроницание

 

Сопротивление воздухопроницанию  отдельных слоев ограждающих  конструкций, R_inf (м² ч Па/кг) принимаются по таблице 17 СНиП 23-101

 

1. Известково-песчанный  раствор	Rinf =15/20=373/x=497,3 м2 ч Па/кг
2. Кирпич глиняный  обыкновенный	Rinf = 2 м2 ч Па/кг
3. Мин. плита «КАВИТИ  БАТТС»	Rinf = 2 м2 ч Па/кг
4. Кирпич глиняный  обыкновенный	Rinf = 9 м2 ч Па/кг
5. Цементно-перлитовый  раствор	Rinf = 373 м2 ч Па/кг

 

Сопротивление воздухопроницанию  ограждающих конструкций зданий и сооружений должно быть не менее нормируемого сопротивления воздухопроницанию м² ч Па/кг, определяемого по формуле:

 = Dp/ G_n

где G_n – нормируемая воздухопроницаемость ограждающих конструкций, кг/(м2ч), принимаемая по СНиП 23-02-2003 (табл. 11).

G_n = 0,5 кг/(м²ч)

Dp  - разность давления воздуха на наружной и внутренней поверхности ограждающих конструкций, [Па], определяется по формуле:

Dp = 0,55H(g_ext - g_int) + 0,03g_extn²,

Где H – высота здания (от уровня пола первого этажа до верха вытяжной шахты), [м]:     Н = 10 м

g_ext , g_int  - удельный вес соответственно наружного и внутреннего воздуха, [Н/м³],

n - максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь, повторяемость которых составляет 16% и более, установленная по стандартной высоте 10м (принимается по таблице №1* СНиП 23-01).

n = 7,5 м/с

Удельный вес соответственно наружного и внутреннего воздухаg_ext , g_int, определяем по формуле:

g_ext(int) = 3463/(273 + t _ext(int))

 

Где t_int - температура внутреннего воздуха;

t _ext - средняя температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92

t_int – 21 ⁰С; t _ext - - 32 ⁰С

g_ext = 3463/(273 – 32) = 14,37 [Н/м³]

g_int  = 3463/(273 + 21) = 11,78 [Н/м³]

 

Dp = 0,55*10*(14,37 – 11,78) + 0,03*14,37*7,5² = 38,49 [Па]

 

= 38,49/0,5 = 76,98 [(Па м² ч)/кг]

 

Фактическое сопротивление  воздухопроницаемости многослойной ограждающей  конструкции определяется по формуле:

 

= R_inf1 + R_inf2 + R_inf3 + R_inf4 + R_inf5 ,

 

Где R_{inf1 ,} R_{inf2 ,} R_{inf3 ,} R_inf4, R_inf5 – сопротивление воздухопроницаемости слоев ограждающей конструкции, пронимаемое по СП 23-101-2004 (табл. 17).

 

= 497,3 + 2 + 2 + 9 + 373 = 883,3 [(Па м² ч)/кг]

 

Так как 76,98<883,3

 

Следовательно, условие  < выполняется.

 

Вывод: данная ограждающая  конструкция удовлетворяет требованиям  СНиП 23-02-2003.

 

7. Теплотехнический расчет окна

 

Вычисленная ранее величина градусо-суток D_d:

 

D_d = 5633 ⁰С сут.

 

Нормируемое значение сопротивления  теплопередаче R_reg, м^2*0С/Вт, для оконных проемов из условий энергосбережения в зависимости от D_d, ⁰С сут, находим по СНиП 23-02-2003 (табл. 4) методом интерполяции:

 

Dd, 0С сут	4000	5633	6000
Rreg, м2*0С/Вт	0,45	Rreg	0,6

 

Находим D = 0,12, следовательно

R_reg = 0,45 + 0,12 = 0,57 м^2*0С/Вт

 

Вывод: по таблице 5 СП 23-101-2004 принимаем двухкамерный стеклопакет в одинарном переплете с межстекольным расстоянием 12мм с твердым селективным покрытием с значением сопротивления теплопередаче R = 0,58 м^2*0С/Вт

 

8. Расчет сопротивления проницанию

 

№	материал	р, кг/м3	λ, Вт/м0С	μ	δ, м
1	Известково-песчан. р-р	1600	0,81	0,12	0,02
2	Кирпич глиняный обыкновенный	1600	0,7	0,15	0,12
3	Мин. плита «КАВИТИ  БАТТС»	45	0,044	0,35	0,12
4	Кирпич глиняный обыкновенный	1600	0,7	0,15	0,25
5	Цементно-перлитовый раствор	1000	0,3	0,15	0,015

 

Показатели	месяца
	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
Т, С	-13,5	-13,1	-6,5	3,7	12,4	17,0	19,1	17,5	11,2	3,4	-3,8	-10,4
е, гПа упругость водяного пара	2,1	2,2	3,4	6,1	8,8	12,3	15,0	13,7	9,9	6,4	4,4	2,8
Е	189,5	197	353,5	796	1440	1937	2210	2000	1331	780	445	251
Период	З	З	З	О-В	Л	Л	Л	Л	Л	О-В	З	З

 

Сопротивление паропроницанию R_vp, м²чПа/мг, для каждого слоя:

 

R₁ = δ₁/μ₁ = 0,02/0,12 = 0,17 м² ч Па/мг

R₂ = δ₂/μ₂ = 0,12/0,15 = 0,8 м² ч Па/мг

R₃ = δ₃/μ₃ = 0,12/0,35 = 0,34 м² ч Па/мг

R₄ = δ₄/μ₄ = 0,25/0,15 = 1,67 м² ч Па/мг

R₅ = δ₅/μ₅ = 0,015/0,15 = 0,1 м² ч Па/мг

 

Согласно СНиП 23-02-2003 плоскость возможной конденсации в многослойной конструкции совпадает с наружной поверхностью утеплителя.

Сопротивление паропроницанию R_vp, м²чПа/мг, ограждающей конструкции (в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации) должно быть не менее наибольшего из следующих нормируемых сопротивлений паропроницанию:

 

 

 

Где e_int – парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха, Па, при расчетной температуре и относительной влажности этого воздуха, определяемое по формуле:

e_int = (φ_int/100)E_int,

где E_int – парциальное давление насыщенного водяного пара, Па, при температуре t_int, принимается по СП 23-101-2004 (приложение С):

при t_int = 21 ⁰С, E_int = 2488 Па, тогда при φ = 55% (таблица 1 СП 23-101-2004)

e_int =

2488 = 1368 Па

Е – парциальное давление водяного пара, Па, в плоскости возможной  конденсации за годовой период эксплуатации, определяемое по формуле:

 

Е = (Е₁z₁ + E₂z₂ + E₃z₃)/12,

 

где Е₁, Е₂, Е₃ – парциальное давление водяного пара, Па, принимаемое по температуре в плоскости возможной конденсации, устанавливаемой по средней температуре наружного воздуха соответственно зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов;

z₁, z₂, z₃ – продолжительность, мес. зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов года, определяемая с учетом следующих условий:

а) к зимнему периоду  относятся месяцы со средними температурами  наружного воздуха ниже – 5 ⁰С;

б) к весеннее-осеннему периоду относятся месяцы со средними температурами от – 5 до +5 ⁰С;

в) к летнему периоду  относятся месяцы со средними температурами воздуха выше +5 ⁰С.

Продолжительность периодов и их средняя температура определяются по таблице 3* СНиП 23-01-99*, а значения температур в плоскости возможной  конденсации τ_i, соответствующие этим периодам по формуле:

τ_i = t_int – (t_int – t_i)(R_st +∑R)/R₀,

где t_int = 21 ⁰С;

t_i – расчетная температура наружного воздуха i-го периода, ⁰С, принимаемая равной средней температуре соответствующего периода;

R_st – сопротивление теплопередаче внутренней поверхности ограждения, равное

R_st = 1/a_int = 1/8,7 = 0,115 м^{2 0}С/Вт

∑R – термическое сопротивление слоя ограждения в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации (до наружной поверхности утеплителя):

 

∑R = R₃ + R₄ + R₅ = 0,34 + 1,67 + 0,1 = 2,11 м^{2 0}С/Вт

 

R₀ = сопротивление теплопередаче ограждения, определенное на стр. :

R₀ = 0,115 + 0,025 + 0,17 + 2,72 + 0,357 + 0,05 + 0,043 = 3,48 м^{2 0}С/Вт

 

Рассчитаем соответствующую  температуру в плоскости возможной  конденсации τ_i, по формуле:

Зима (январь, февраль, март, ноябрь, декабрь):

z₁ = 5 мес

t₁ = [(-13,5) + (-13,1) + (-6,5) + (-3,8) + (-10,4)]/5 = - 47,3/5 = - 9,5 ⁰C

τ₁ = 21 – (21 + 9,5)(0,115 +2,11)/3,48 = 1,5 ⁰C

 

Весна-осень (апрель, октябрь):

z₂ = 2 мес

t₂ = (3,7 + 3,4)/2 = 3,55 ⁰C

τ₂ = 21 – (21 – 3,55)(0,115 + 2,11)/3,48 = 9,8 ⁰C

 

Лето (май, июнь, июль, август, сентябрь):

z₃ = 5 мес

t₃ = (12,4 + 17 + 19,1 + 17,5 + 11,2)/5 = 15,4 ⁰C

τ₃ = 21 – (21 – 15,4)(0,115 + 2,11)/3,48 = 17,4 ⁰C

 

По температурам τ₁, τ₂, τ₃ для соответствующих периодов определяем парциальные давления (Е₁, Е₂, Е₃) по приложению С СП 23-101-2004:

Е₁ = 681; Е₂ = 1212; Е₃ = 1986

 

Далее определяем парциальное  давление водяного пара Е, Па, в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации ограждающей конструкции для соответствующих продолжительностей периодов z₁, z₂, z₃

Е = (681*5 + 1212*2 + 1986*5)/12 = (3405 + 2424 + 9930)/12 = 15759/12 = 1313,3 Па

 

Сопротивление паропроницанию R_vp^в, м²чПа/мг, части ограждающей конструкции, расположенной между наружной поверхностью и плоскостью возможной конденсации, определяется по формуле:

R_vp^в = δ₂/μ₂ + δ₁/μ₁ = 0,12/0,15 + 0,02/0,12 = 0,8 + 0,17 = 0,97 м²чПа/мг

 

Среднее парциальное  давление водяного пара наружного воздуха e_ext, гПа, за годовой период определяют по СНиП 23-01 (табл. 5а*):

e_ext = (210+220+340+610+880+1230+1500+1370+990+640+440+280)/12 = 8710/12 = 725,8 Па

 

Определим нормируемое  сопротивление паропроницанию м²чПа/мг, из условия недопустимости накопления влаги в ограждающей конструкции за годовой период эксплуатации:

= = = 0,09 м²чПа/мг

 

Для расчета нормируемого сопротивления паропроницанию из условия ограничения влаги за период с отрицательными среднемесячными температурами наружного воздуха берут продолжительность этого периода z₀, сут, и среднюю температуру этого периода t₀, ⁰C определяемые по СНиП 23-01-99* (табл. 1*, 9,10 ст.):

z₀ = 156 сут; t₀ = - 8,7 ⁰C

Температуру τ₀, ⁰С, в плоскости возможной конденсации для этого периода определяют по формуле:

 

Парциальное давление водяного пара Е₀, Па, в плоскости возможной конденсации определяют по приложению С СП 23-101-2004, при τ₀ = 2 ⁰С:

 

Е₀ = 705 Па

 

Согласно СНиП 23-02-2003 в  многослойной ограждающей конструкции  увлажняемым слоем является утеплитель, в данном случае – мин. плита «КАВИТИ БАТТС» ρ = 45 кг/м³, толщиной δ = 0,120 м

Предельно допустимое приращение расчетного массового отношения  влаги в этом материале согласно СНиП 23-02-2003 (табл. 12) Dw_av = 3%

Средняя упругость водяного пара наружного воздуха периода месяцев с отрицательными средними месячными температурами (принимаемая по СНиП 23-01 таблица 5а), равна:

 = (210+220+340+440+280)/5 = 1490/5 = 298 Па;