<<
>>

Конструкция вентфасада с перфорированной отражательной теплоизоляцией и метод расчета влажностного режима воздушного пространства

При проектировании вентфасадов с вентилируемыми воздушными пространствами следует создать условия для воздухообмена в вентилируемом воздушном пространстве для удаления из нее парообразной влаги и ее осушения.

обеспечивать

Приведенные в предыдущих главах теплотехнические исследования показали, что наличие на поверхности воздушного пространства отражательной теплоизоляции с низким коэффициентом излучения резко повышает ее теплозащитные свойства. Поэтому для обеспечения энергосбережения в зданиях целесообразна установка в конструкцию вентфасада отражательной теплоизоляции на основе алюминиевой фольги на поверхности минераловатного утеплителя, обращенной в вентилируемое воздушное пространство. Однако необходимо учитывать, что материалы на основе алюминиевой фольги без перфорации практически паронепроницаемы, и диффундирующий через слоистую стеновую конструкцию водяной пар будет скапливаться в местах соприкосновения ее с минераловатным утеплителем, и могут создаться условия для конденсации водяного пара, увлажнения утеплителя и снижения его теплозащитных качеств.

Для поставленной задачи надо найти конструктивное решение, когда через поверхность отражательной теплоизоляции из алюминиевой фольги пары влаги диффундировались и образование конденсата не происходило в конструкции.

Одним из материалов, который может предотвратить образование конденсата — устройство перфорированного материала типа перфорированного Армофола с отражательной теплоизоляцией из алюминиевой фольги с мелкими круглыми отверстиями, через которые пары влаги будут иметь возможность диффундировать в вентилируемое воздушное пространство.

Для исключения образования конденсата в толще утеплителя и в вентилируемом воздушном пространстве при предложенном конструктивном решении необходимо провести расчеты влажностного режима вентфасада с перфорированной отражательной теплоизоляцией.

В этой связи на ЗАО «Завод ЛИТ» были изготовлены опытные образцы перфорированного Армофола с отражательной теплоизоляцией из алюминиевой фольги с круглыми отверстиями диаметром 0,95 - 1,95 мм. Для оценки возможности их использования в предлагаемом конструктивном решении вентфасада были проведены испытания образцов по определению их

паропроницаемости. Определение сопротивления паропроницаемости происходило в соответствии с методикой ГОСТ 25898 «Материалы и изделия строительные. Методы определения паропроницаемости и сопротивления паропроницанию» и результаты приведены в таблице 7.4.

Таблица 7.4 - Сопротивление паропроницанию перфорированного

Армофола с отражательной теплоизоляцией на основе алюминиевой фольги ЗАО «Завод «ЛИТ»

Характеристика материала Сопротивление

паропроницанию, м2ч Па/мг

1 Образцы с круглыми отверстиями диаметром 0,95 мм и шагом 15?75 мм 1,098
2 Образцы с круглыми отверстиями диаметром 0,95 мм и шагом 15?15 мм 1,817
3 Образцы с круглыми отверстиями диаметром 1,43 мм и шагом 15?75 мм 0,616
4 Образцы с круглыми отверстиями диаметром 1,43 мм и шагом 15?15 мм 1,297
5 Образцы с круглыми отверстиями диаметром 1,95 мм и шагом 15?75 мм 0,482
6 Образцы с круглыми отверстиями диаметром 1,95 мм и шагом 15?15 мм 1,132

Как видно из материалов таблицы 7.4 сопротивление паропроницанию перфорированного Армофола колеблется от 0,482 м2ч Па/мг до 1,817 м2ч Па/мг.

Проведем расчет возможности образования конденсата в конструкции вентилируемого фасада административного здания в г. Курске при температуре и относительной влажности внутреннего воздуха tB= 20°С и фв= 55%. При этом парциальном давление водяного пара в помещении составит ев= 0,55 · 2339 = 1286 Па. Расчетная температура наружного воздуха для г. Курск составляет tH= -24°С.

Стеновая конструкция состоит из внутреннего слоя из цементно-песчаной штукатурки плотностью γ = 1800 кг/м3 толщиной δllιτ = 0,02 м с коэффициентом теплопроводности λwm = 0,93 Вт/(м°С) и коэффициентом паропроницаемости μtum = 0,09 мг/(м ч Па); железобетона плотностью γ= 2500 кг/м3 толщиной 6жб= 0,2 м

с коэффициентом теплопроводностии коэффициентом

паропроницаемости ржб= 0,03 мг/(м ч Па); минераловатной плиты на основе каменного волокна плотностью γ = 100 кг/м3 толщинойс

коэффициентом теплопроводностии коэффициентом

паропроницаемости μym = 0,3 мг/(м ч Па); слоя перфорированного Армофола на основе отражательной теплоизоляции из алюминиевой фольги с коэффициентом излучения C = 0,5 Вт/(м2 оС4) и сопротивлением паропроницанию R∏.∏ер, которое изменяется от 0,482 м2ч Па/мг до 1,817 м2ч Па/мг в зависимости от количества и размеров перфорированных отверстий; вентилируемого воздушного пространства толщиной 0,06 м с термическим сопротивлением ^воз.пр и облицовки из керамогранита плотностью γ = 2800 кг/м3, коэффициентом теплопроводности λo6

= 2,91 Вт/(м °C) и коэффициентом паропроницаемости μ = 0,008 мг/(м ч Па).

В соответствии с [150] рассмотрим защиту от переувлажнения многослойную конструкцию вентилируемого фасада.

При этом остановимся на участке многослойной конструкции стены, состоящей из внутреннего штукатурного слоя, железобетонной стены, минераловатного утеплителя с перфорированным Армофолом из отражательной теплоизоляции на основе алюминиевой фольги.

Для оценки влажностного режима и диффузии водяного пара в многослойной стеновой конструкции проделаем следующие вычисления по методике [121, 150, 153 ].

Условное сопротивление теплопередаче Яуслмногослойной ограждающей конструкции будет

Общее сопротивление паропроницанию ограждающей конструкции D0.π

∑ — с учетом слоя перфорированного Армофола с отражательной теплоизоляцией

из алюминиевой фольги, обращенного в вентилируемое воздушное пространство, с сопротивлением паропроницанию ^п.пер= 0,482 м2ч Па/мг

При сопротивлении паропроницанию перфорированного Армофола с отражательной теплоизоляцией из алюминиевой фольги Рппер= 1,287 м2ч Па/мг

При сопротивлении паропроницанию перфорированного Армофола с отражательной теплоизоляцией из алюминиевой фольги ^п.пер= 1,817 м2ч Па/мг

Сопротивление паропроницанию ограждающей конструкции в пределах от внутренней поверхности до плоскости максимального увлажнения, которая расположена на стыке минераловатного утеплителя из каменной ваты и перфорированного Армофола с отражательной теплоизоляцией из алюминиевой фольги

Продолжительность зимнего периода для г. Курска = 3 месяца, средняя температура для этого периода составит:

По полученной температуре tзим = -6,48°С определим температуру tχ в плоскости максимального увлажнения по формуле

где— сопротивление теплопередаче части многослойной ограждающей конструкции от внутренней поверхности до плоскости, отстоящей от внутренней поверхности на расстоянии x,м2°С/Вт, определяется по формуле

Для среднего зимнего периода парциальное давление насыщенного водяного пара Езим = 414 Па.

Для весенне-осеннего периода продолжительность ^вес-ос = 2 месяца, средняя температура этого периода tвес-ос = (-1,4 - 0,5)/2 = -0,95°С.

Температура в плоскости максимального увлажнения для данного периода и для весенне-осеннего периода парциальное давление насыщенного водяного пара составит

Для летнего периода продолжительность глет = 7 месяцев, средняя температура этого периода составит Сет = (7,5 + 14,2 + 17,4 + 19,0 + 18,1 + 12,5 + 6,2) : 7 = 13,55°С. Температура в плоскости максимального увлажнения для данного периода и для летнего периода парциальное давление насыщенного водяного пара составит Елет = 1593 Па.

Парциальное давление насыщенного водяного пара в плоскости максимального увлажнения за годовой период эксплуатации определим по формуле СП 50.13330.2012

Среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха за годовой период ен.год = 810 Па.

Сопротивление паропроницанию части ограждающей конструкции, расположенной между поверхностью перфорированного Армофола и плоскостью максимального увлажнения, определяем для

Па/мг при учете сопротивления паропроницанию перфорированного Армофола R∏.∏ер1 = 0,482 м2ч Па/мг;

Па/мг при учете сопротивления паропроницанию перфорированного Армофола R∏.∏ер2 = 1,287 м2ч Па/мг;

Па/мг при учете сопротивления паропроницанию перфорированного Армофолаиз которых вычисляется

сопротивление паропроницанию от внутренней поверхности до плоскости максимального увлажнения R∏

Требуемое сопротивление паропроницанию из условий недопустимости накопления влаги в ограждающей конструкции за годовой период эксплуатации, определяется по формуле:

Для условий применения перфорированного Армофола с отражательной теплоизоляцией из алюминиевой фольги при:

Таким образом, требуемое сопротивление паропроницаемостии

меньше сопротивления паропроницаемости рассматриваемой ограждающей конструкциии в месте прилегания перфорированного Армафола

с отражательной теплоизоляцией из алюминиевой фольги не будет происходить годовое накопление влаги.

В результате выполненных температурно-влажностных расчетов получены требуемые сопротивления паропроницаемостизначения которых

меньше сопротивления паропроницаемости ограждающих конструкций Я0.п.ь Ао.п.2 и ^о.п.3. Это значит, что влага, поступающая к слою перфорированного Армофола с отражательной теплоизоляцией из алюминиевой фольги за холодный период года через отверстия диаметром 0,95-1,95 мм и шагом 1,5?7,5 мм испаряется, и за годовой период, как показали выполненные расчеты, выполненные в соответствии с [121, 150, 153], накопление влаги в толще утеплителя не будет происходить.

Рассмотрим влажностный режим вентилируемого воздушного пространства конструкции вентфасада в зимний период. Для этого решим задачу оценки влажностного состояния воздуха в вентилируемом воздушном пространстве с перфорированной отражательной теплоизоляцией из алюминиевой фольги типа Армофол на примере конструкции вентфасада административного здания, расположенного в г. Курске, и рассмотренной в разделах 2.5 и 7.2.1. В качестве расчетных параметров температур и влажности внутреннего воздуха помещения принимает ⅛ = 20°С, рв= 55% и єв= 1286 Па. Для января в соответствии со СП 131.13330.2012 «Строительная климатология» принимаем следующие наружного воздуха: средняя месячная температура января ⅛ = -7,3°С, средняя месячная относительная влажность воздуха рн = 85%, парциальное давление водяного пара Єн= 279 Па и средняя скорость ветра Уветр = 3,9 м/с [151].

Полученное выражение (2.30) позволяет определить температуру воздуха в вентилируемом воздушном пространстве с учетом действия ветра. Вычисленное значение температуры воздуха необходимо для дальнейшего расчета влажностного режима воздушного пространства и установления возможности или невозможности конденсации в ней водяного пара.

Расчет влажностного режима вентилируемого воздушного пространства проведем по предложенной новой зависимости. Известно, что между процессами диффузии водяного пара и теплопроводности имеется полная аналогия [16, 209] и законы теплопроводности могут быть применимы к диффузии водяного пара.

Поэтому уравнение (2.30) для стационарных условий может быть трансформировано для вычисления парциального давления водяного пара в вентилируемом воздушном пространстве, и оно будет иметь следующий вид где Вв и Вн — величины проводимости пара (влагопередачи), мг/(м2ч Па); η — удельная влагоемкость воздуха, г/(кг Па) (соответствует C — удельной теплоемкости воздуха Вт/(кг°С)). На основе работы [16] эта величина определяется по формуле η = 8,27 ? 104/(P- 0,387e), где P — полное барометрическое давление воздуха; e — парциальное давление водяного пара.

При P= 101,1 кПа величина влагоемкости будет равна η = 0,835 г/кг Па.

Рассмотрим воздушное пространство вентфасада с перфорированной отражательной теплоизоляцией из алюминиевой фольги. Величина влагопередачи Вв, мг/м · ч · Па, для расчетного участка вентфасада от внутреннего воздуха помещения до середины вентилируемого воздушного пространства определим по формуле

(7.3)

Для перфорированной теплоизоляции из алюминиевой фольги с сопротивлением паропроницанию величина влагопередачи составит:

249

Величина влагопередачидля расчетного участка

вентфасада от середины вентилируемого воздушного пространства до наружной воздушной среды определим по формуле

При определении Bbи Bhразделим сопротивление влагообмена для каждой поверхности вентилируемого воздушного пространства.

По уравнению (7.2) определим парциальное давление водяного пара по высоте вентилируемого воздушного пространства с перфорированной отражательной теплоизоляцией из алюминиевой фольги (типа Армофол)

— на уровне 0,2 м от входного отверстия

Полученные значения парциального давления водяного пара «воз.пр и давления насыщение водяного пара по высоте вентилируемого воздушного пространства установим:

— на уровне 0,2 м от входного отверстия

ввоз.пр = 293 Па

<< | >>
Источник: УМНЯКОВА НИНА ПАВЛОВНА. РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ РАСЧЕТА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ С УЧЕТОМ СПЕЦИФИКИ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ И ОТРАЖАТЕЛЬНЫХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Москва - 2019. 2019

Еще по теме Конструкция вентфасада с перфорированной отражательной теплоизоляцией и метод расчета влажностного режима воздушного пространства:

  1. Моделирование теплопотерь в конструкции вентфасада с учетом скорости ветра и термического сопротивления вентилируемого воздушного пространства с отражательной теплоизоляцией
  2. Расчет температуры в воздушном пространстве конструкций вентфасадов
  3. Модели движения воздуха в воздушных пространствах конструкций вентфасадов при ламинарном режиме
  4. Модели движения воздуха в воздушных пространствах конструкций вентфасадов при турбулентном режиме
  5. 2.4 Расчет параметров теплообмена в воздушных пространствах конструкций вентфасадов
  6. Модели движения воздуха в воздушных пространствах конструкций вентфасадов при переходном режиме
  7. Эффективность отражательной теплоизоляции из материалов на основе алюминиевой фольги в воздушных пространствах конструкций наружных стен
  8. Анализ методов расчета и экспериментальных исследований конструкций наружных стен с замкнутыми и вентилируемыми воздушными пространствами
  9. ГЛАВА 2. РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ РАСЧЕТА ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ С ВОЗДУШНЫМ ПРОСТРАНСТВОМ С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЕ СКОРОСТИ ВЕТРА
  10. ГЛАВА 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ АЭРОЗОЛЕЙ В ВЕНТИЛИРУЕМОМ ВОЗДУШНОМ ПРОСТРАНСТВЕ КОНСТРУКЦИИ ВЕНТФАСАДА
  11. Математическое моделирование конструкций вентилируемого фасада с воздушным пространством методом конечных элементов
  12. Математическое моделирование конструкции наружной стены с воздушным пространством с внутренней стороны методом конечных элементов
  13. Основы теплообмена излучением, конвекцией и теплопроводностью в замкнутом воздушном пространстве ограждающих конструкций учетом отражательных свойств материалов
  14. Ограждающих конструкций с отражательной теплоизоляцией на внутренней поверхности стены
  15. Специфика отражательной теплоизоляции в наружных ограждающих конструкциях
  16. 7.1 Конструкций вентилируемых фасадов с воздушными пространствами
  17. Ограждающие конструкций с отражательной теплоизоляцией из алюминиевой фольги на внутренней поверхности зарадиаторной стенке
  18. Эффективности применения отражательной теплоизоляции в наружных стеновых конструкциях
  19. Исследования теплозащитных качеств конструкций наружных стен промышленного здания с отражательной теплоизоляцией на внутренней поверхности