Температурно-вологісний стан стінової конструкції з шаром утеплювача в зимовий період року

За результатами експериментальних досліджень визначено залежність від погодних умов температурновологісного стану стінової конструкції з шаром утеплювача в зимовий період року. Результати експерименту порівнюються з результатами розрахунків за спрощеною моделлю тепло-вологопереносу через стінову баг...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2016
Hauptverfasser:	Басок, Б.І., Давиденко, Б.В., Тимощенко, А.В., Гончарук, С.М.
Format:	Artikel
Sprache:	Ukrainian
Veröffentlicht:	Інститут технічної теплофізики НАН України 2016
Schriftenreihe:	Промышленная теплотехника
Schlagworte:	Коммунальная и промышленная теплоэнергетика
Online Zugang:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/142315
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Температурно-вологісний стан стінової конструкції з шаром утеплювача в зимовий період року / Б.І. Басок, Б.В. Давиденко, А.В. Тимощенко, С.М. Гончарук // Промышленная теплотехника. — 2016. — Т. 38, № 6. — С. 38-46. — Бібліогр.: 1 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-142315
record_format	dspace
spelling	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1423152025-02-23T18:53:45Z Температурно-вологісний стан стінової конструкції з шаром утеплювача в зимовий період року Temperature and humidity conditions of wall construction with layer of insulation in the winter period Басок, Б.І. Давиденко, Б.В. Тимощенко, А.В. Гончарук, С.М. Коммунальная и промышленная теплоэнергетика За результатами експериментальних досліджень визначено залежність від погодних умов температурновологісного стану стінової конструкції з шаром утеплювача в зимовий період року. Результати експерименту порівнюються з результатами розрахунків за спрощеною моделлю тепло-вологопереносу через стінову багатошарову конструкцію. По результатам экспериментальных исследований определена зависимость от погодных условий температурновлажностного состояния стеновой конструкции со слоем утеплителя в зимний период года. Результаты эксперимента сравниваются с результатами расчетов по упрощенной модели тепло-влагопереноса через стеновую многослойную конструкцию. According to the results of experimental studies the dependence of temperature and humidity conditions of the wall structure with a layer of insulation in the winter season on the weather conditions is determined. The experimental results are compared with the results of calculations on a simplified model of heat and moisture transfer through multilayer wall structure. 2016 Article Температурно-вологісний стан стінової конструкції з шаром утеплювача в зимовий період року / Б.І. Басок, Б.В. Давиденко, А.В. Тимощенко, С.М. Гончарук // Промышленная теплотехника. — 2016. — Т. 38, № 6. — С. 38-46. — Бібліогр.: 1 назв. — укр. 0204-3602 DOI https://doi.org/10.31472/ihe.6.2016.06 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/142315 697.12 uk Промышленная теплотехника application/pdf Інститут технічної теплофізики НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	Коммунальная и промышленная теплоэнергетика Коммунальная и промышленная теплоэнергетика
spellingShingle	Коммунальная и промышленная теплоэнергетика Коммунальная и промышленная теплоэнергетика Басок, Б.І. Давиденко, Б.В. Тимощенко, А.В. Гончарук, С.М. Температурно-вологісний стан стінової конструкції з шаром утеплювача в зимовий період року Промышленная теплотехника
description	За результатами експериментальних досліджень визначено залежність від погодних умов температурновологісного стану стінової конструкції з шаром утеплювача в зимовий період року. Результати експерименту порівнюються з результатами розрахунків за спрощеною моделлю тепло-вологопереносу через стінову багатошарову конструкцію.
format	Article
author	Басок, Б.І. Давиденко, Б.В. Тимощенко, А.В. Гончарук, С.М.
author_facet	Басок, Б.І. Давиденко, Б.В. Тимощенко, А.В. Гончарук, С.М.
author_sort	Басок, Б.І.
title	Температурно-вологісний стан стінової конструкції з шаром утеплювача в зимовий період року
title_short	Температурно-вологісний стан стінової конструкції з шаром утеплювача в зимовий період року
title_full	Температурно-вологісний стан стінової конструкції з шаром утеплювача в зимовий період року
title_fullStr	Температурно-вологісний стан стінової конструкції з шаром утеплювача в зимовий період року
title_full_unstemmed	Температурно-вологісний стан стінової конструкції з шаром утеплювача в зимовий період року
title_sort	температурно-вологісний стан стінової конструкції з шаром утеплювача в зимовий період року
publisher	Інститут технічної теплофізики НАН України
publishDate	2016
topic_facet	Коммунальная и промышленная теплоэнергетика
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/142315
citation_txt	Температурно-вологісний стан стінової конструкції з шаром утеплювача в зимовий період року / Б.І. Басок, Б.В. Давиденко, А.В. Тимощенко, С.М. Гончарук // Промышленная теплотехника. — 2016. — Т. 38, № 6. — С. 38-46. — Бібліогр.: 1 назв. — укр.
series	Промышленная теплотехника
work_keys_str_mv	AT basokbí temperaturnovologísnijstanstínovoíkonstrukcíízšaromuteplûvačavzimovijperíodroku AT davidenkobv temperaturnovologísnijstanstínovoíkonstrukcíízšaromuteplûvačavzimovijperíodroku AT timoŝenkoav temperaturnovologísnijstanstínovoíkonstrukcíízšaromuteplûvačavzimovijperíodroku AT gončaruksm temperaturnovologísnijstanstínovoíkonstrukcíízšaromuteplûvačavzimovijperíodroku AT basokbí temperatureandhumidityconditionsofwallconstructionwithlayerofinsulationinthewinterperiod AT davidenkobv temperatureandhumidityconditionsofwallconstructionwithlayerofinsulationinthewinterperiod AT timoŝenkoav temperatureandhumidityconditionsofwallconstructionwithlayerofinsulationinthewinterperiod AT gončaruksm temperatureandhumidityconditionsofwallconstructionwithlayerofinsulationinthewinterperiod
first_indexed	2025-11-24T12:49:12Z
last_indexed	2025-11-24T12:49:12Z
_version_	1849676060883419136
fulltext	ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2015, т. 38, №638 КОММУНАЛЬНАЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА УДК 697.12 ТЕМПЕРАТУРНО-ВОЛОГІСНИЙ СТАН СТІНОВОЇ КОНСТРУКЦІЇ З ШАРОМ УТЕПЛЮВАЧА В ЗИМОВИЙ ПЕРІОД РОКУ Басок Б.І., член-кореспондент НАН України, Давиденко Б.В., докт. техн. наук, Тимощенко А.В., канд. техн. наук., Гончарук С.М., канд. техн. наук Інститут технічної теплофізики НАН України, вул. Желябова, 2а, Київ, 03680, Україна За результатами експери- ментальних досліджень визна- чено залежність від погодних умов температурновологісного стану стінової конструкції з ша- ром утеплювача в зимовий період року. Результати експеримен- ту порівнюються з результатами розрахунків за спрощеною моделлю тепло-вологопереносу через стінову багатошарову конструкцію. According to the results of experimental studies the dependence of temperature and humidity conditions of the wall structure with a layer of insulation in the winter season on the weather conditions is determined. The experimental results are compared with the results of calculations on a simplified model of heat and moisture transfer through multilayer wall structure. По результатам эксперимен- тальных исследований определена зависимость от погодных условий температурновлажностного состо- яния стеновой конструкции со слоем утеплителя в зимний пери- од года. Результаты эксперимен- та сравниваются с результатами расчетов по упрощенной модели тепло-влагопереноса через стено- вую многослойную конструкцию. Бібл. 1, рис. 8. Ключові слова: температурно-вологісний стан, стінова конструкція, утеплювач. j, мг/(м2 год) – густина потоку пари; m, мг/(м год Па) – коефіцієнт паропроникності; P, Па – парціальний тиск водяної пари; q, Вт – тепловий потік; R, м2К/Вт – термічний опір; t, 0C – температура; β, мг/(м2 год Па) – коефіцієнт масовіддачі; δ, м – товщина; λ, λ, Вт/(м·К) –коефіцієнт теплопровідності; τ, год – час; φ – відносна вологість повітря. Нижні індекси: v – водяна пара; a – повітря; sat – насичена пара; б – бетон; у – утеплювач; вт – вата; зп – зовнішнє повітря. Вступ Підвищення теплоізоляційної спроможності огороджувальних конструкцій будівель, що експлуатуються понад 30…40 років, може здійснюватися шляхом їх термомодернізації. Головним чином, термомодернізація пол- гає в заміні старих вікон на сучасні енерго- ефективні віконні конструкції, а також в нанесенні на зовнішню поверхню будівлі шару теплоізоляційного покриття. Головна мета термомодернізації полягає в зменшенні тепло- втрат через поверхню огорож. Водночас додатко- вий теплоізоляційний шар за рахунок підвищення температури несучої стінової конструкції сприяє зменшенню її вологовмісту, що забезпечує по- довження строку експлуатації будівлі. Надлиш- кова волога, що проникає в капіляри пористих будівельних матеріалів, завдає їм руйнівної дії, знижуючи їх міцність. Надлишкове зволоження стінової конструкції призводить також до зниження її термічного опо- ру. Подовження ресурсу будівельних конструкцій та зниження рівнів тепловтрат через огорожі досягається шляхом запобігання процесам їх зволоження. Водяна пара, концентрація якої всередині приміщення в зимовий період року вища, ніж концентрація вологи в зовнішньому повітряному просторі, переноситься шляхом ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2016, т. 38, №6 39 КОММУНАЛЬНАЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА дифузії з приміщення назовні через будівельну конструкцію. У випадку переохолодження буді- вельної конструкції водяна пара може досягти ста- ну насичення, що призводить до випадіння конден- сату на поверхні або всередині огороджувальних конструкцій споруд, а при різкому похолоданні мож- лива кристалізація вологи та перетворення її в лід. В даній роботі розглядаються результати ек- спериментального дослідження температур- новологісного стану тришарової стінової сандвіч- конструкції з додатковим шаром утеплюва- ча на її зовнішній поверхні. За цими результа- тами визначається залежність температурнихта вологісних характеристик елементів даної стінової конструкції від погодних умов в зимовий період року. Експериментальний вимірювальний комплекс Для експериментального визначення залежно- стей від погодних умов температурновологісного стану будівельних конструкцій з шаром утеплювача застосовується вимірювальний комплекс, схему яко- го наведено на рис. 1. Рис. 1. Схема експериментального вимірювального комплексу для дослідження тепловологопереносу через термомодернізовану стінову конструкцію. Як об’єкти дослідження використовувалися стінові конструкції (після їх часткової термомодернізації) корпусу №1 Інституту технічної теплофізики НАН України, що роз- ташований на вул. Булаховського, 2. З викори- станням розробленого вимірювального ком- плексу в режимі реального часу визначалися густини теплових потоків на поверхнях шарів досліджуваних ділянок огороджувальних конструкцій, температурні показники їх повер- хонь та відносна вологість повітря φ всередині шарів утеплювачів. При цьому проводила- ся також безперервна фіксація температури та вологості повітряного середовища всередині приміщення, до якого відносилися досліджувані огороджувальні конструкції, та відповідні показ- ники для зовнішнього повітряного середовища. Для кількісної оцінки тепловтрат через стінові конструкції застосовувалися перетворювачі теплового потоку з вмонтованими платиновими термометрами опору (ПТП ПТО). Для фіксації температурних показників використовували- ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2016, т. 38, №640 КОММУНАЛЬНАЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА ся також мідні термометри опору (МТО) типу ТСМ-205. Згадані пристрої встановлювалися на внутрішніх та зовнішніх поверхнях несучих стін (тобто між стіною та утеплювачем), а та- кож на зовнішній поверхні утеплювача. Вони розташовувались практично на одній осі, перпендикулярній поверхні стіни. Відносна вологість повітря всередині матеріалів утеплювачів вимірювалася за допо- могою датчиків вологості (ДВ). Температура та вологість повітряного середовища всередині приміщення додатково фіксувалися за допомогою самозаписуючого термогігрометра testo 174H. Всі згадані пристрої об’єднувались в загальну вимірювальну систему. Через вторинні пристрої і конвектор передачі даних сигнали з датчиків передавалися на персональний комп’ютер для їх подальшої статистичної обробки. Досліджувана стінова конструкція представляє собою тришарову сандвіч-панель, яка складається з зовнішнього та внутрішнього шарів залізобетону, що мають однакову тов- щину δб,1 = δб,2 = 0,08 м. Між шарами бетону знаходиться проміжок товщиною δвт = 0,08 м, що заповнений мінеральною ватою. Загаль- на товщина несучої сандвіч-панелі складає 0,24 м. Термомодернізація цієї панелі викону- валася шляхом нанесення на її зовнішню по- верхню шару утеплювача товщиною δу = 0,10 м. Як варіанти утеплювачів застосовувалися плити з базальтової вати та з пінополістиролу (ППС-25). Аналіз результатів експериментальних досліджень Результати експериментальних досліджень температурних та вологісних характеристик стінових конструкцій, що утеплені плита- ми з базальтової вати, наведено на рис. 2, 3. Експериментальні дані відносяться до періоду з 1 по 16 січня 2015 року. На рис. 2 представлено залежності від часу температурних хараткеристик приміщення та стінової конструкції. Крива (1) характеризує зміну у часі температури повітря всередині приміщення. Крива (2) відтворює зміну у часі температури на внутрішній поверхні зовнішньої стіни. Залежність від часу температури зовнішньої поверхні несучої стінової панелі під утеплю- вачем описується кривою (3). Крива 4 описує зміну у часі температури зовнішньої поверхні утеплювача. Зміну у часі темпе- ратури зовнішнього повітряного середови- ща хараткеризує крива 5. Як видно з рис. 2 (крива 5), з 20 по 110 годину послідовних досліджень температура зовнішнього повітря була позитивною (0 оС < tз < + 4,2 оС). Надалі температура зовнішнього повітря поступово знижується і досягає на 152 годину мінімального значення tз = -15 оС. На часовому інтервалі від 152 до 192 години вимірювань температу- ра зовіншнього повітря в денний час зростає до -10 оС і знижується у нічний час до -16 оС. Після 192 години температура повітря починає збільшуватися і на 207 годину досягає значен- ня 0 оС. Далі до 357 години вимірювань температура tзп лишається позитивною. В ден- ний час вона становить +5 оС …+7 оС, а вночі знижується до +1 оС. Після 357 години темпера- тура повітря знову починає знижуватися і досягає негативного значення (-3 оС). Температура на зовнішній поверхні утеплю- вача з базальтової вати змінюється майже сихрон- но з температурою зовіншнього повітря. Різниця між цими значеннями температури змінюється в межах Δ t4_5 = t4 – t5 = -1,4 оС …+1,1 оС. Температура поверхні утеплювача у цілому вища, ніж температура зовнішнього повітря. Тільки у випадках інтенсивного зростання температу- ри зовнішнього повітря, температура поверхні утеплювача, внаслідок теплової інерції стіни з утеплювачем, виявлялася нижчою, ніж температура повітря. Температура внутрішньої поверхні утеплю- вача t3, яка збігається з температурою зовнішньої поверхні несучої стіни, виявляється суттєво вищою, ніж температура зовнішньої поверхні утеплювача t4. Температура t3 змінюється в значно меншому інтервалі, ніж t4. Цей інтервал складає + 6…+ 13 оС. Причому мінімального значення t3 = +6 оС вона набуває на 174 го- дину вимірювань, тобто майже через 2,5 доби після початку зниження температури зовнішнього повітря. У цілому, зниження темпе- ратури t3 відбувається синхронно зі зниженням температури зовнішнього повітря. ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2016, т. 38, №6 41 КОММУНАЛЬНАЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА Рис. 2. Залежність від часу температури: 1 – повітря в приміщенні; 2 – внутрішньої поверхні стіни; 3 – під шаром утеплювача (базальтова вата); 4 – зовнішньої поверхні шару утеплювача; 5 – повітря у зовнішньому просторі. Рис. 3. Залежність від часу: 1 – різниці між температурами повітря в приміщенні та повітря назовні; 2 – різниці між температурами внутрішньої поверхні стіни та зовнішньої поверхні утеплювача; 3 – густини теплового потоку під утеплювачем (базальтова вата), а саме в площині зовнішньої поверхні несучої стіни, тобто між несучою стіною та утеплювачем. Температура внутрішньої поверхні стіни t2 змінюється у межах +14 ..+17 оС. Мінімального значення вона набуває на 196 годину вимірювань, а далі починає збільшуватися. Її значення виявля- ються стабільнішими, ніж значення температури t3. Температура повітря всередині приміщення t1 також достатньо стабільна і змінюється у ме- жах +18…+22 оС. Майже незмінною виявляється також різниця між значеннями температури повітря в приміщенні і температури внутрішньої поверхні стіни: Δ t1_2 = t1 – t2 = 4…5 оС. Певний інтерес представляють також залежності від часу температурного напору між повітрям всередині приміщення та повітрям назовні Δt1_5 = t1 – t5, а також температурного на- пору Δt2_4 = t2 – t4 між внутрішньою поверхнею несучої стіни та зовнішньою поверхнею утеплю- вача. Ці залежності наведено на рис. 3 (криві 1 та 2 відповідно). Як видно з рис. 3, температур- ний напір Δt1_5 набуває максимального значення +35 оС тоді, коли найсуттєвіше знижується темпе- ратура зовнішнього повітря, тобто на 175 годину вимірювань, на яку припадає найменша темпера- тура зовнішнього повітря t5 = – 16,7 оС. Темпе- ратурний напір Δt2_4 набуває максимального зна- чення також на 175 годину вимірювань і складає ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2016, т. 38, №642 КОММУНАЛЬНАЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА Δt2_4 =30,2 оС. Кривою 3 на рис. 3 відображено залежності від часу густини теплового потоку q, що вимірюється між зовнішньою поверхнею несучої стіни та внутрішньою поверхнею утеплюва- ча. Ця густина теплового потоку змінюється в межах 3,4 Вт/м2…10,4 Вт/м2. Максималь- ного значення зазначений тепловий потік, що характеризує теплові втрати приміщення, набуває при мінімальному значенні температури повітря назовні, а мінімального – коли темпера- тура зовнішнього повітря максимальна. Тобто максимуми і мінімуми густини теплового пото- ку збігаються у часі з максимумами і мінімумами температурних напорів Δt1_5 та Δt2_4. Залежність густини теплового потоку q від температурного напору Δt2_4 наведено на рис. 4. На цьому ж рисунку відображено лінію, що апроксимує цю залежність. За котангенсом кута нахилу цієї лінії визначається термічний опір несучої стіни з утеплювачем (базальтова вата): R =3,1 м2К/Вт. Рис. 4. Залежність густини теплового потоку під утеплювачем (базальтова вата) від різниці між температурами внутрішньої поверхні стіни та зовнішньої поверхні утеплювача. Залежності відносної вологості повітря всередині приміщення, повітря всередині уте- плювача (базальтова вата) та зовнішнього повітря наведено на рис. 5. З кривої 3 на цьому рисунку видно, що відносна вологість зовнішнього повітря за період досліджень суттєво змінювалася: від φ =60 % до φ=100 %. При цьому суттєва зміна відносної вологості зовнішнього повітря відбувалась навіть протягом однієї доби. Мож- на зазначити, що найвищих значень відносна вологість набувала при найвищих значеннях тем- ператури зовнішнього повітря, а найнижчих – при мінімальних температурах. В цих умовах відносна вологість внутрішнього повітряного середовища лишалася майже незмінною: φ = 29 %…32 %. Що стосується відносної вологості пароповітряного середовища всередині базальтової вати, то вона змінювалася в діапазоні φ = 68 %…84 %. Тобто її значення знаходилися між значеннями відносної вологості повітря всередині приміщення та повітря назовні. За величинами φ визначаються величини парціального тиску водяної пари Pv Pv = φ Pv(T). Залежність від часу парціальних тисків водяної пари в повітряному середовищі приміщення, всередині утеплювача (базальто- ва вата) та в зовнішньому повітрі наведено на рис. 6. З кривої 3 на цьому рисунку видно, що парціальний тиск водяної пари у зовнішньому повітрі змінюється за період досліджень від Pv = 112 Па до Pv = 888 Па. Найвищих значень парціальний тиск водяної пари в зовнішньому повітрі набуває на 254 годину вимірювань, коли температура зовнішнього повітря складає t5 = 4,6 оС, а відносна вологість наближається до ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2016, т. 38, №6 43 КОММУНАЛЬНАЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА 100 %. Треба зазначити, що такий максимально високий тиск водяної пари в зовнішньому повітрі, що навіть перевищував парціальний тиск в приміщенні та в утеплювачі, тримався лише про- тягом 1…2 годин. Через п’ять годин він знизив- ся до Pv = 600 Па і надалі змінювався в діапазоні Pv = 500…700 Па. Найнижчих значень парціальний тиск водяної пари назовні досягав на 171 годину, коли температура зовнішнього повітря складала t5 = – 16 оС, а відносна вологість була 65 %. Рис. 5. Залежність від часу відносної вологості: 1 – повітря в приміщенні; 2 – пароповітряної суміші всередині шару утеплювача (базальтова вата); 3 – повітря у зовнішньому просторі. Рис. 6. Залежність від часу парціального тиску водяної пари: 1 – в повітрі приміщення; 2 – в пароповітряній суміші всередині шару утеплювача (базальтова вата); 3 – у зовнішньому повітрі. За досліджуваний період парціальний тиск водяної пари всередині приміщення змінювався в діапазоні Pv = 732…948 Па (крива 1, рис. 6), тобто діапазон зміни парціального тиску водяної пари всередині приміщення значно нижчий, ніж повітря назовні, що пояснюється більш стабільними температурними та вологісними умовами всередині приміщення. Парціальний тиск водяної пари всередині базальтової вати в даних умовах змінювався в діапазоні Pv = 306…886 Па (крива 2, рис. 6). Тобто його зна- чення знаходилися між значеннями парціального тиску водяної пари всередині приміщення та у зовнішньому повітрі. При цьому ці значення про- тягом досліджуваного періоду наближалися як до парціального тиску водяної пари всередині ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2016, т. 38, №644 КОММУНАЛЬНАЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА приміщення, так і до парціального тиску пари у зовнішньому повітрі. Як видно з наведених експерименталь- них результатів, відносна вологість повітря назовні суттєво вища за відносну вологість повітря всередині приміщення. Але при цьо- му парціальний тиск водяної пари всередині приміщення виявляється вищим (за винятком невеликого проміжку часу), ніж парціальний тиск водяної пари у зовнішньому повітрі. Це свідчить про наявність процесу переносу пари з приміщення назовні в зимовий період. Дифузійний потік водяної пари че- рез капілярно-пористий матеріал зазвичай розраховується за виразом jva = –m∙ grad(Pv). На основі наведеного виразу складається спрощене рівняння для одномірного потоку водяної пари через багатошарову будівельну конструкцію, що розглядається: Для розрахунків парціальних тисків водяної пари всередині утеплювача приймається (згідно з [1]), що mб = 0,03 мг/(м год Па); mвт= 0,53 мг/(м год Па); mу = 0,53 мг/(м год Па) – для базальтової вати. Коефіцієнти масовіддачі βв; βз на внутрішній та на зовнішній поверхнях багатошарової стіни розраховуються за анало- гією між тепловіддачею та масовіддачею. Результати порівняння розрахункових за- лежностей від часу парціальних тисків водяної пари всередині утеплювача з базальтової вати з залежностями, що одержані в експерименті (рис. 6), наведено на рис. 7. Як видно з рисун- ку, результати експериментальних та розрахун- кових досліджень якісно подібні, але чисельні значення парціального тиску, що знайдені з розрахунків, виявляються нижчими, ніж ті, що одержані з експерименту. Це пояснюється як наближеним характером розрахункової моделі, так і можливою невідповідністю застосованих коефіцієнтів паропроникності реальним харак- теристикам пористих матеріалів у досліджу- ваній будівельній конструкції. Експериментальні дослідження виконува- лися також для подібної стінової конструкції, утеплювачем якої був пінополістирол ППС-25, для якого mу = 0,05 мг/(м·год·Па) [1]. Порівняння результатів експерименталь- ного визначення парціального тиску водяної пари всередині утеплювача ППС-25 з розра- хунковими результатами наведено на рис. 8. Як і у випадку утеплювача з базальтової вати, експериментально визначені величи- ни парціального тиску всередині ППС-25 (крива 2) виявилися вищими, ніж аналогічні значення, що одержані за спрощеною роз- рахунковою моделлю (крива 1). Водночас треба зазначити, що розбіжність між їх чисельними значеннями у випадку утеплюва- ча ППС-25 виявляється менш суттєвою, ніж у випадку утеплювача з базальтової вати.  vva Pgradmj  . зу у б б,2 вт вт б б,1 в з,в, β 1 m δ m δ m δ m δ β 1    vv va PP j , де Pv,в та Pv,з – парціальні тиски водяної пари в приміщенні та у зовнішньому просторі відповідно; βв, βз – коефіцієнти масовіддачі на внутрішній та на зовнішній поверхні багатошарової стіни відповідно; mб; mвт; mу – коефіцієнти паропроникності бетону, мінераль- ної вати та матеріалу утеплювача відповідно. За одномірною стаціонарною моделлю приймається, що потік пари проходить через всі шари стінової конструкції, не змінюючи свого значення. Тому його можна також представити у вигляді: у у б б,2 вт вт б б,1 в у,в, m 0,5δ m δ m δ m δ β 1    vv va PP j ,  з,в, зу у б б,2 вт вт б б,1 в у у б б,2 вт вт б б,1 в в,у, β 1 m δ m δ m δ m δ β 1 m 0,5δ m δ m δ m δ β 1 vvvv PPPP     . де Pv,у – парціальний тиск водяної пари всередині утеплювача. Прирівнюючи ці два вирази для потоку водяної пари, можна наближено розрахувати зна- чення парціального тиску водяної пари всередині утеплювача Pv,у: у у б б,2 вт вт б б,1 в у,в, m 0,5δ m δ m δ m δ β 1    vv va PP j ,  з,в, зу у б б,2 вт вт б б,1 в у у б б,2 вт вт б б,1 в в,у, β 1 m δ m δ m δ m δ β 1 m 0,5δ m δ m δ m δ β 1 vvvv PPPP     . ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2016, т. 38, №6 45 КОММУНАЛЬНАЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА Рис. 7. Залежність від часу парціального тиску водяної пари в утеплювачі з базальтової вати: 1 – результати розрахунку; 2 – результати експерименту. Рис. 8. Залежність від часу парціального тиску водяної пари в утеплювачі ППС-25: 1 – результати розрахунку; 2 – результати експерименту. Висновки 1. З результатів експериментальних досліджень випливає, що додатковий шар утеплювача на зовнішній поверхні несучої стінової конструкції сприяє як підвищенню температури цієї поверхні, так і зменшенню діапазону її зміни при суттєвій зміні темпера- тури навколишнього середовища. Температура на зовнішній поверхні утеплювача не суттєво відрізняється від температури у зовнішньому повітрі. 2. Відносна вологість повітря назовні суттєво вища, ніж відносна вологість повітря всередині приміщення. Але парціальний тиск водяної пари всередині приміщення виявляється вищим, ніж парціальний тиск пари у зовнішньому повітрі. Внаслідок цього водяна пара в зимовий період року переноситься через стінову конструкцію з приміщення назовні. Парціальний тиск пари всередині утеплювача нижчий, ніж парціальний тиск пари у приміщенні, але вищий, ніж парціальний тиск пари назовні. 3. Одержані за наближеною моделлю теп- ломасопереносу розрахункові дані якісно ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2016, т. 38, №646 КОММУНАЛЬНАЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА відтворюють реальну зміну у часі парціального тиску пари всередині утеплювача. Розрахункові значення парціального тиску пари виявляються нижчими, ніж ті, що отримані з експерименту. ЛІТЕРАТУРА 1. ДБН В.2.6-31:2006. Конструкції будівель і споруд. Теплова ізоляція будівель. Мінбуд України.– Київ.– 2006. – 70 с. TEMPERATURE AND HUMIDITY CONDITIONS OF WALL CONSTRUCTION WITH LAYER OF INSULATION IN THE WINTER PERIOD Basok B.I., Davydenko B.V., Timoshchenko A.V., Goncharuk S.M. Institute of Engineering Thermophysics of the National Academy of Sciences of Ukraine, vul. Zhelyabova, 2a, Kyiv-57, 03057, Ukraine By the results of experimental studies the dependence of temperature and humidity condition of a three- layer wall construction with a layer of insulation on the outer surface on the weather conditions during the winter season was determined. It is shown that the additional layer of insulation on the outer surface of the base wall increases the temperature of this surface. This also reduces a range of variation the surface temperature at the substantial changes in ambient temperature. The partial pressure of water vapor inside the room exceeds the vapor partial pressure in the environment, except when the relative humidity of the outside air is close to 100%. The partial vapor pressure inside the layer of insulation is lower than the partial pressure in the room, but higher than the partial vapor pressure in the environment. References 1, figures 8. Key words: temperature and humidity condition, wall construction, insulation 1. DBN V.2.6-31:2006. Konstruktsiyi budivel' i sporud. Teplova izolyatsiya budivel'. Minbud Ukrayiny. – Kyiv.– 2006.– 70 s. (Ukr). Получено 28.04.2016 Received 28.04.2016

Температурно-вологісний стан стінової конструкції з шаром утеплювача в зимовий період року

Institution

Ähnliche Einträge