Оценка теплозащитных свойств наружных стен с учетом конденсации парообразной влаги (стр. 4 )

В многослойных конструкциях материальные слои имеют разную струк-туру, поэтому траектория соотношении УRтi/Rто и УRпi/Rпо имеет вид ломаной  линии.  Излом линии происходит на стыках материальных слоев (рис. 5, б).

Из рис. 5, б  видно,  что  у  внутренней  поверхности  многослойной конст-рукции (на стыке кирпичной кладки и утеплителя) сопротивление паропроницанию нарастает быстрее, чем сопротивление  теплопередаче  (точка Б,  УRпi/Rпо=0, 573;  УRтi/Rто =0,237). У наружной поверхности (на стыке утеплителя и облицовочного слоя из кирпича) доля сопротивления теплопередаче оказалась выше, чем доля сопротивления  паропроницанию (точка В,  УRтi/Rто = 0,897;  УRпi/Rпо= 0, 749).  Следует  обратить  внимание  на  то,  что точка В оказалась выше диагонали 0-А, а tНК=00С (см. рис. 6).

Представление на одном графике основных теплофизических характерис-тик материальных слоев наружных стен наглядно показывает вклад каждого слоя  или в сопротивление теплопередаче стены, если смотреть по стрелке  Т  (рис. 5), или в сопротивление паропроницанию этой же стены, если смотреть по стрелке П (рис. 5).

На рис. 6 представлены траектории соотношений между УRтi/Rто  и УRпi/Rпо  для  некоторых исследованных в работе ограждающих  конструкций. Из  рисунка  6 можно видеть, что  если траектория  соотношений расположена на диагонали или ниже её, то tНК будет ниже -120С. Если  траектория  соотноше-

а)		б)
Рис. 6. Соотношения  траекторий сопротивлений  теплопередаче и паропроницанию слоев  ограждения  в  относительных  единицах  (в  скобках  температуры  начала  конденсации в каждой конструкции):  а – СП-1 и  СП-2;  б – СТО-1, СТО-2, СТО-3

ний пересекает диагональ в области опережающего нарастания сопротивлений теплопередаче,  особенно  у  наружных  поверхностей,  то tНК смещается вверх

по температурной шкале, что увеличивает  продолжитель-ность периода конденсации и количество конденсата.  Если в конструкции стены обеспечено опережающее на-растание сопротивления паро-проницанию по отношению к нарастанию сопротивления теп-лопередаче, то величина tНК смещается в область температур ниже -120С  (СТО-3 –  tНК=-150С; СП-1 – tНК=-160С), что умень-шает продолжительность пери-ода конденсации и количество конденсата. Для подтверждения полу-ченных выводов проведен ана-лиз трех модельных ограждений со специально заданными тра-екториями (рис. 7).

Рис. 7.  Варианты  соотношений (траектории)  относительных  сопротивлений теплопередаче  (УRTi/RTO) и  паропроницанию  (УRПi/RПO)  слоев по  толщине  модельного  ограждения: 1 – опережающее нарастание  УRTi  по  отношению к  УRПi; 2 – пропорциональное  нарастание УRTi  и  УRПi; 3 – опережающее нарастание  УRПi  по  отношению к  УRTi

Исследования проведены в диапазоне tН от +200С до -400С. Результаты представлены на рис. 8.

Данные рис. 8 подтвердили ранее сделанный вывод о том, что если в конструкции наружной стены заложить опережающее  нарастание  сопро-тивления  паропроницанию,  то  можно  обеспечить  невыпадение конденсата до  tН=-20ч-300С.

Это значит, что в некоторых климатических районах конденсация парообразной  влаги  в  наружных  стенах  будет  исключена.

	Влияние  сопротивления  паропроницанию  наружного  облицовочного слоя на закономерности конденсации парообразной влаги иссле-довано на двух однотипных конструкциях, отличающихся параметрами  RТО  и  RПО  (рис. 9  и  10). Конструкции стен состоят из внутренней штукатурки, кладки из силикатного кирпича, утеплителя Rockwool  и наружных облицовочных слоев  из  тонкой  штукатурки
Рис. 8.  Зависимость (Ei-ei) от  tН  по сечениям, ближайшим  к наружной поверхности в модельных ограждениях. (1), (2) и (3) – для кривых  по рис. 7

Ceresit СТ-190 разной толщины (2,0; 4,4 и 10,4 мм) и  эффективного  керамического кирпича толщиной 120 и 250 мм. Облицовочные слои различаются величиной сопротивления паропроницанию: от 0,082 (м2·ч·Па)/мг при толщине слоя из СТ-190 равном 2,0 мм и до 1,786 (м2·ч·Па)/мг для кирпича толщиной 250 мм.

а)	б)		а)	б)
Рис. 9. Конструктивная схема наружной стены «С»:	Рис. 10. Конструктивная схема наружной стены «Л»:
а – б –	основная  конструкция варианты облицовочных слоев	а – б –	основная конструкция варианты облицовочных слоев

Разность давлений (Ei-ei), Па		Сопротивление  паропроницаемости   ∑RТi/RТО, отн. едн.
Температура наружного воздуха tН,0С	Сопротивление  паропроницаемости  ∑RПi/RПО, отн. едн.
Разность давлений (Ei-ei), Па		Сопротивление  паропроницаемости    ∑RТi/RТО, отн. едн.
Температура наружного воздуха tН,0С	Сопротивление  паропроницаемости  ∑RПi/RПО, отн. едн.
Разность давлений (Ei-ei), Па		Сопротивление  паропроницаемости    ∑RТi/RТО, отн. едн.
Температура наружного воздуха tН,0С	Сопротивление  паропроницаемости  ∑RПi/RПО, отн. едн.
Разность давлений (Ei-ei), Па		Сопротивление  паропроницаемости    ∑RТi/RТО, отн. едн.
Температура наружного воздуха tН,0С	Сопротивление  паропроницаемости  ∑RПi/RПО, отн. едн.
Рис. 11. Закономерности конденсации парообразной влаги в ограждении «Л» (без наружного облицовочного слоя Л-0,0 и с облицовочными слоями  из Ceresit СТ-190 толщиной 4,4 мм  Л-0,225,  толщиной  10,4 мм Л-0,517)  и кирпича Л-0,857

Величина сопротивления паропроницанию облицовочного слоя нашла отражение в маркировке  вариантов  исследованных  конструкций,  типа «С» и  типа «Л», например, С-0,082, Л-1,786. Конструкция с маркировкой С-0,0  или Л-0,0  не содержат облицовочного слоя. Некоторые результаты исследований представлены на рис. 11, а обобщенные результаты исследований всех разновидностей конструкций «С» и «Л» приведены в табл. 6.

Таблица 6

Влияние  сопротивления паропроницанию облицовочных слоев

на температуру начала конденсации парообразной влаги  в ограждениях

Облицовочный слой	Ограждение «Л»	Ограждение «С»
Мате- риал	Тол-щина, мм	RП (м2·ч·Па)/мг	tНК, 0С	RПО (м2·ч·Па)/мг	RТО (м2·0С)/Вт	tНК, 0С	RПО (м2·ч·Па)/мг	RТО (м2·0С)/Вт
Нет	0,0	0,0	-35,0	2,822	2,810	-40,0	6,542	4,512
Ceresit СТ-190	2,0 0,45	С-0,082 Л-0,016	-31,0*	2,838	2,820	-22,0	6,624	4,529
4,4	0,225	-7,0	3,049	2,847	-13,0	6,767	4,549
10,4	0,517	0,5	3,339	2,897	-7,0	7,059	4,599
Кирпич	120	0,857	1,0	3,679	3,019	-6,5	7,399	4,722
250	1,786	2,5	4,610	3,230	-2,0	8,328	4,932
* Для ограждения «Л» с облицовочным  слоем  из  ветровлагозащитной  мембраны Изоспан-А  с  RПО=0,016 (м2·ч·Па)/мг

Проведенные исследования показали, что с увеличением сопротивления паропроницанию облицовочных слоев повышается температура начала конденсации как в конструкции «Л», так и в конструкции «С». Установлено,  что в  конструкции с  малым  значением  RПО  конденсация  парообразной влаги может  начинаться  даже  при  положительных  температурах  (ограждения  Л-0,517,  Л-0,857  и  Л-1,786  –  tНК=0,50С,  10С  и  2,50С  соответственно  (см. табл. 6). Следовательно tНК зависит от сопротивления паропроницаемости как облицовочного слоя, так и ограждения в целом.