Коэффициент теплоотдачи aпр равен сумме конвективного и лучистого коэффициентов теплоотдачи aпр= aк+2 aл.
Конвективный коэффициент теплоотдачи aк рассчитывается по формуле
319 × 35 пикс.   Открыть в новом окне |
Лучистый коэффициент теплоотдачи определяется по формуле
202 × 87 пикс.   Открыть в новом окне |
где С0 – коэффициент излучения абсолютно черного тела, Вт/(м2 К4), равный 5,77;
С1, С2 – коэффициент излучения поверхностей, Вт/(м2 К4), в случае отсутствия данных по применяемым материалам, принимаются равными 4,4 для минеральной ваты, 5,3 для неметаллической облицовки, 0,5 для облицовки полированным (со стороны прослойки) металлом;
m – температурный коэффициент, который рассчитывается по формуле
225 × 73 пикс.   Открыть в новом окне |
В процессе расчетов температура прослойки изменяется, а температурный коэффициент изменяется слабо. Поэтому он находится один раз в начале расчетов для температуры tн+1.
Температура и скорость движения воздуха в прослойке находятся методом итераций: по формуле (8.5) определяется средняя температура воздуха в прослойке с коэффициентом теплоотдачи в прослойке пр, затем по формуле (8.2) или (8.4) определяется средняя скорость движения воздуха в прослойке при полученной температуре, по формулам (8.9) и (8.10) пересчитывается коэффициент теплоотдачи в прослойке, по формуле (8.8) пересчитывается термическое сопротивление стены от воздушной прослойки до наружного воздуха, по формуле (8.5) определяется средняя температура воздуха в прослойке для скорости движения воздуха в прослойке, полученной на предыдущем шаге и т. д. На первом шаге средняя скорость движения воздуха в прослойке принимается равной 0 м/с. Шаги итерации продолжаются, пока разница между скоростями воздуха на соседних шагах не станет меньше 10 %.
В результате расчета находятся температура и скорость движения воздуха в прослойке, а также коэффициент теплоотдачи в прослойке aпр
Допускается находить приближенную скорость движения воздуха в прослойке пр, м/с, без итераций по формуле
286 × 85 пикс.   Открыть в новом окне |
В этом случае допускается aпр принимать равным 12 Вт/(м2 °C). Средняя температура воздуха в прослойке рассчитывается также по формуле (8.5).
Использовать формулу (8.12) и упрощенный подход допускается только при выполнении условия:
(8.12)
В случае невыполнения условия (8.13) или, при необходимости более точных расчетов, формулу (8.12) можно использовать для нахождения стартовой скорости для выполнения процесса итераций, описанного выше.
8.4.2 Расчет влажностного режима наружных стен с НФС с вентилируемой воздушной прослойкой
Для определения таких характеристик конструкции, как долговечность и расчетная теплопроводность, рассчитывают влажностный режим конструкции в многолетнем цикле эксплуатации (нестационарный влажностный режим) с применением специализированного программного комплекса. В наружных граничных условиях учитывают сопротивление паропроницанию ветрозащиты и наружной облицовки, а также воздухообмен в воздушной прослойке.
Результатом расчета является распределение влажности по толщине конструкции в любой момент времени ее эксплуатации, по которому определяют эксплуатационную влажность материалов конструкции.
По результатам расчета влажностного режима конструкции в многолетнем цикле эксплуатации проверяется соблюдение двух требований к конструкции:
1) максимальная влажность утеплителя не должна превышать критической величины, которую принимают равной сумме wБ – расчетной влажности материала для условий эксплуатации Б для применяемого утеплителя и ?wср – предельно допустимого приращения влажности материала по таблице 10 СП 50.13330.2012;
2) средняя влажность утеплителя и основания в месяц наибольшего увлажнения не должна превышать расчетную влажность материала для условий эксплуатации.
Если для какого-либо из слоев конструкции требования к влажностному режиму стены не выполняются, рекомендуется усиливать внутреннюю штукатурку, или увеличивать воздухообмен в воздушной прослойке, или уменьшать сопротивление паропроницанию ветрозащиты.
Дополнительным результатом расчета нестационарного влажностного режима является величина потока водяного пара из конструкции в воздушную прослойку qпв, мг/(ч м2), в наиболее холодный месяц.
По потоку водяного пара рассчитывается коэффициент k, мг/(м2 ч Па), используемый в дальнейших расчетах:
.(8.14)
Допускается рассчитывать коэффициент k по приближенной формуле
321 × 72 пикс.   Открыть в новом окне |
где Rоп – полное сопротивление паропроницанию стены, м2 ч Па/мг;
Rут+п – сопротивление паропроницанию слоев от основания до воздушной прослойки, м2 ч Па/мг; (в общем случае это сумма сопротивлений паропроницанию слоев пароизоляции, утеплителя, ветрозащиты и сопротивления влагообмену в воздушной прослойке, который приближенно принимается равным 0,02 м2 ч Па/мг);
216 × 103 пикс.   Открыть в новом окне |
Где – значение производной кривой сорбции, определяемой по ГОСТ 24816; для материала основания стены при f= 50 %;
mос – паропроницаемость материала основания, мг/(м ч Па);
gос – плотность материала основания, кг/м3;
Eос – давление насыщенного водяного пара при средней температуре основания в расчетных условиях (для средней температуры наиболее холодного месяца).
8.4.3 Расчет влажности воздуха на выходе из вентилируемой воздушной прослойки
Давление водяного пара в воздушной прослойке определяется балансом пришедшей из конструкции в прослойку и ушедшей из прослойки наружу влаги. Расчет проводится для наиболее холодного месяца. Парциальное давление водяного пара в воздушной прослойке eпр, Па, находится из уравнения баланса:
268 × 72 пикс.   Открыть в новом окне |
Где – предельное парциальное давление водяного пара в прослойке, Па;
239 × 70 пикс.   Открыть в новом окне |
eн – парциальное давление водяного пара наружного воздуха, Па;
Rэкп – сопротивление паропроницанию облицовки фасада, м2 ч Па/мг;
k – коэффициент, определяемый по формуле (8.14) или (8.15).
Величина eпр сравнивается с величиной давления насыщенного водяного пара при температуре воздуха, равной tн, и если eпр>Eн, то принимаются меры по улучшению влажностного режима воздушной прослойки: увеличивается ширина воздушной прослойки, уменьшается высота непрерывной воздушной прослойки (устанавливаются рассечки вентилируемой прослойки), увеличивается ширина зазора между плитками облицовки.
В случае разделения вентилируемой прослойки рассечками следует предусмотреть продухи для выхода воздуха из нижней части прослойки и забора воздуха в верхнюю часть прослойки. По возможности следует препятствовать смешиванию выбрасываемого и забираемого воздуха.
8.4.4 Расчет требуемой величины сопротивления воздухопроницанию стены с НФС с вентилируемой воздушной прослойкой
Требуемая воздухопроницаемость стены с облицовкой на относе Gтр, кг/(м2 ч), рассчитывается по формуле
(8.18)