Теплотехнический расчет онлайн

Необходимость расчета сопротивления паропроницанию и образования точки росы ограждающих конструкций.

Как известно ограждающие конструкции зданий выполняют не только теплоизолирующую функцию, но служат для создания комфортных условий для людей и оптимальных параметров для производственных процессов путем регулирования воздушного и влажностного режима помещения. Соответственно при теплотехническом расчете конструкции стены важно не только обеспечить нормативные требования по теплопередаче через конструкцию стены тепла, но обеспечить отсутствие конденсации влаги. В большинстве случаев при обеспечении нормативного показателя сопротивления теплопередачи конструкции ограждения влага на внутренней поверхности не выпадает, исключения составляют здания с помещениями с влажными и мокрыми режимами и здания со значительными избытками теплоты(металлургические цеха, котельные, помещения для обжига кирпича).По этой причине в новом СП50.13330.2012 в отличие от предыдущего СНиП 23-02-2003 отсутствует необходимость обязательного расчета ограждающих конструкций исходя из санитарно-гигиенических требований для всех зданий, кроме указанных выше. Вместе с тем отсутствие влаги на внутренней поверхности может не обеспечивать защиту от увлажнения, которое происходит вследствие влагонакопления и конденсации водяного пара внутри самого ограждения. Указанные процессы являются основными причинами переувлажнения материалов конструкции ограждения. Рассмотри поподробнее, чем чревато переувлажнение материалов конструкции ограждения. Во-первых, с увеличением влажности резко увеличивается теплопроводность материалов. Это связано с тем, что теплопроводность воды в 20 раз больше чем воздуха. Соответственно увеличиваются и теплопотери зданий и сооружений, при наличии переувлаженных материалов в конструкции ограждения. Кстати, так как теплопроводность материала зависит от его влажности, значения теплопроводности материалов указаны в нормативных документах именно при определенной влажности.

Долговечность конструкций

Кроме этого переувлажнение конструкции очень негативно сказывается на долговечности конструкции. Все материалы имеют так называемую морозостойкость (например для керамического полнотелого кирпича она лежит в пределах от 15 до 50). Морозостойкость определяется количеством циклов попеременного замораживания и оттаивания материала во влагонасыщенном состоянии без какого либо разрушения. Если часть конструкции ограждения подвержена знакопеременным температурным перепадам и находится в переувлажненном состоянии, то такая конструкция в целом прослужит гораздо меньше, по сравнению с конструкцией ограждения, в которой все слои находятся при нормируемом влажностном режиме. Помимо прочего, как известно вода при замерзании увеличивает свой объем. Если в утеплителе иметься излишнее количество влаги в (напримерк примеру в порах-для ячеистых бетонов или между волокнами-для минеральной/каменной ваты) при замерзании будут увеличивать поры, либо расстояние между волокнами. Что в свою очередь в дальнейшем приводит к увеличению конвективного переноса тепла воздухом в утеплителе и как следствие к уменьшению сопротивления теплопередаче утеплителя.

Механизм увлажнения

Возможное увлажнение конструкции ограждения связано в первую очередь с тем, что зимой температура наружного воздуха значительно меньше температуры воздуха внутри помещения. При этом парциальное давление водяного пара внутри помещения в несколько раз превышает парциальное давление снаружи. Из-за разницы давлений водяной пар начинает перемешаться наружу. Диффундирующий водяной пар при этом будет терять свою упругость из-за такого свойства материалов, как сопротивление паропроницаемости. По мере продвижения водяного пара внутри стены он сталкивается с более холодными слоями конструкции ограждения. Каждый слой конструкции имеет температуру, которая определяет максимальную возможную при данной температуре упругость водяного пара. В правильно подобранной конструкции ограждения фактическая упругость водяного пара не должно превышать максимальную упругость водяного пара при данной температуре, для избегания образования так называемой точки росы.

Защита от влаги

Процесс передачи влаги через конструкцию стены кроме ее переохлаждения также не должен приводить к сорбционному переувлажнению конструкции. В конструкции ограждения перенос влаги происходит через соприкасающиеся слои материалов. Из-за различных значений сопротивления паропроницаемости слоев материалов ограждения между слоями или внутри слоя может скапливаться избыточное количество влаги. Проще говоря, причина появления излишней эксплуатационной влаги в ограждении является то, что внутренний слой пропускает больше влаги, чем наружный успевает отдать. Основной защитой от переувлажнения конструкций служит рациональное расположение слоев конструкций различающихся по свойствам. Как правило, конструкцию стены подбирают таким образом, чтобы в направлении изнутри наружу располагались наиболее теплопроводные и малопаропроницаемые материалы, в направлении снаружи внутрь наоборот - материалы обладающие большим сопротивлением теплопередаче и наименьшим сопротивлением паропроницаемости. Также для ограничения поступления влаги внутрь ограждения там, где это необходимо целесообразно использовать на внутренней поверхности различные масляные и эмалевые краски, паронепроницаемые штукатурки, лаки, битумные мастики, листы ГКЛ, полиэтиленовые пленки, изоляционные бумаги (типа рубероид, толь, пергамин и тому подобные).