Выполнение расчета влажностного режима ограждения

Выполнение расчета влажностного режима ограждения
http://www.energovent.com/articles/index.php?art=5
Исходные данные
Рассчитать температурное поле трехмерной конструкции для 6-и этажного 4-х секционного жилого дома в
г. Сургуте (объект 65-01 АП "Институт Белпроект") для холодного периода года.
Рассчитать тепловлажностный режим наружной стены с полиэтиленовой пленкой и без нее в течении года
Наружный климат принят на основании СНиП 2.04.05-91 и СНиП2.01.01-82.
Расчет конструкции проводится с помощью программы МОДЭН (версия 2.0). Теоретическое обоснование
моделирование тепловлажностного режима приведено в статье Волова Г.Я. "Моделирование процессов
тепло- и влагопереноса в строительных конструкциях (одномерная задача)", приведенной в приложении 1.
При расчете начальные температуры и влажности конструкций принимались равными 0.
Расчет температурного поля трехмерной конструкции
Трехмерная конструкция, приведенная на рис. 1 разбита плоскостями
на параллепипеды. Принято следующее разбиение:
9 плоскостей перпендикулярных оси ОX,
5 плоскостей перпендикулярных оси OY,
3 плоскости перпендикулярных оси OZ.
Общее количество элементов разбиения - 9*5*3=135.
На рис.1 приведены схема трехмерной конструкции и температуры на
ее внутренней поверхности (температура в помещении Т=18 °С,
наружная температура Т=-43 °С). Из этого рисунка видно, что
минимальная температура на поверхностях, граничащих с внутренним
воздухом, достигается в углу помещения и составляет 13,26 °С (точка
росы при =75% и Тв=18°С).
На рис. 2. приведено распределение температур по оси X, при Y=1 и
Z=0, 1, 2. Из анализа графиков видно, что градиент температур в
мостиках холода слоев Z=0 и Z=2 выше, чем градиент температур в
слое Z=1, где положен утеплитель (в ж\б панели).
Расчет тепло-влажностного режима плоской стенки
С полиэтиленовой пленкой
Плоская стенка была разбита на 8 слоев - по числу слоев материала. На
рис. 3 приведен разрез стенки. Расчет стенки велся в динамическом
режиме при переменных значениях температуры и влажности
наружного воздуха, соответствующих условиям г. Сургута.
Внутренняя температура была принята постоянной - 20 °С.
На рис. 4 приведен график распределения температур в стенке.
Рисунок 1. Трехмерная конс
На рис. 5 приведены графики изменений температур в слоях стенки
при изменении наружной температуры. Из анализа графика хорошо
видно смещение возмущений во времени по слоям конструкций. Так
изменение минимум наружной температуры лишь через, примерно, 12
часов обеспечит этот минимум в пенополистироле.
На рис. 6 приведен график изменения термического сопротивления
конструкции при разогреве стены. Рост термического сопротивления
обусловлен прогревом стены и переходом в регулярный режим.
На рис. 7 показаны графики парциальных давлений насыщенных паров
и паров в конструкции. Отсутствие наложений говорит о том, что
конденсация в конструкцию не наблюдается.
На рис. 8 приведены графики переувлажнений конструкции в разрезе
года. Переувлажнение конструкции (со стороны наружного воздуха),
наблюдается лишь в феврале месяце в слое пенополистирола. Затем
этот слой высыхает и переулажнений больше не наблюдается.
Без полиэтиленовой пленки
Плоская стенка была разбита на 7 слоев - по числу слоев материала. На
рис. 9 приведен разрез стенки. В отличии от расчета, описанного в
п.3.1., полиэтиленовая пленка в стене отсутствует. Расчет стенки велся
в динамическом режиме при переменных значениях температуры и
влажности наружного воздуха, соответствующих условиям г. Сургута.
Внутренняя температура была принята постоянной - 20 °С.
На рис. 10 показаны графики парциальных давлений насыщенных
паров и паров в конструкции. Наложение графиков привело к
конденсации водяных паров в толще конструкции.
На рис. 11 приведены графики переувлажнений конструкции в разрезе
года. Переувлажнение некоторых слоев конструкции наблюдается в
первые четыре и последние два месяца года. В теплый период слои
высыхают.
Приложения
Рисунок 2. Распределение темпера
при Y=1 и Z=0, 1, 2.
Рисунок 3. Стенка с пароизо
Характеристики объекта <Базы материалов>
№ Имя объекта
Знач./формула
Разм.
БЕТОН
Вт/°C
2 Железобетон
Имя канала
Наименование
материала
Плотность
2400
3 Железобетон
Теплоемкость
840
кг/ м^3
Дж/(
кг*°С)
1 Железобетон
4 Железобетон
Теплопроводность
1,86
Б
Наименование
БЕТОН БЕССЕР
материала
Вт/(м*°С)
Бетон Бессер,
Вт/°C
толщ. 30
Бетон Бессер,
6
Плотность
2400
кг/ м^3
толщ. 30
Бетон Бессер,
Дж/(
7
Теплоемкость
840
толщ. 30
кг*°С)
Бетон Бессер, Теплопроводность
8
1,86
Вт/(м*°С)
толщ. 30
Б
Пенополиуретан Наименование
9
ПЕНОПОЛИУРЕТАН Вт/°C
толщ. 100
материала
10 Пенополиуретан Плотность
40
кг/ м^3
5
Рисунок 4. Пример распределения тем
толщ. 100
Пенополиуретан
Дж/(
11
Теплоемкость
1470
толщ. 100
кг*°С)
Пенополиуретан Теплопроводность
12
0,04
Вт/(м*°С)
толщ. 100
Б
Пенополиуретан Наименование
13
ПЕНОПОЛИУРЕТАН Вт/°C
толщ. 30
материала
Пенополиуретан
14
Плотность
40
кг/ м^3
толщ. 30
Пенополиуретан
Дж/(
15
Теплоемкость
1470
толщ. 30
кг*°С)
Пенополиуретан Теплопроводность
16
0,04
Вт/(м*°С)
толщ. 30
Б
Пенополистирол Наименование
17
ПЕНОПОЛИСТИРОЛ Вт/°C
толщ. 200
материала
Пенополистирол
18
Плотность
25
кг/ м^3
толщ. 200
Пенополистирол
Дж/(
19
Теплоемкость
1340
толщ. 200
кг*°С)
Пенополистирол Теплопроводность
20
0,052
Вт/(м*°С)
толщ. 200
Б
PAROC El толщ. Наименование
21
ПЕНОПОЛИУРЕТАН Вт/°C
200
материала
PAROC El толщ.
22
Плотность
40
кг/ м^3
200
PAROC El толщ.
Дж/(
23
Теплоемкость
1470
200
кг*°С)
PAROC El толщ. Теплопроводность
24
0,04
Вт/(м*°С)
200
Б
Воздух, толщ. Наименование
ВОЗДУШНАЯ
25
Вт/°C
100
материала
ПРОСЛОЙКА
Воздух, толщ.
26
Плотность
353
кг/ м^3
100
Воздух, толщ.
Дж/(
27
Теплоемкость
100000
100
кг*°С)
Воздух, толщ. Теплопроводность
28
20,3
Вт/(м*°С)
100
Б
Воздух, толщ. Наименование
ВОЗДУШНАЯ
29
Вт/°C
30
материала
ПРОСЛОЙКА
Воздух, толщ.
30
Плотность
353
кг/ м^3
30
Воздух, толщ.
Дж/(
31
Теплоемкость
100000
30
кг*°С)
Воздух, толщ. Теплопроводность
32
20,3
Вт/(м*°С)
30
Б
33 Шаг сечений
dX_1
м
34 Шаг сечений
dX0
0,1
м
35 Шаг сечений
dX1
0,03
м
36 Шаг сечений
dX2
0,03
м
37 Шаг сечений
dX3
0,03
м
38 Шаг сечений
dX4
0,2
м
39 Шаг сечений
dX5
0,03
м
Рисунок 5. Графики температур в сл
изменении наружной температуры
Рисунок 6. Изменение термического
конструкции при разго
40 Шаг сечений
41 Шаг сечений
42 Шаг сечений
43 Шаг сечений
44 Шаг сечений
45 Шаг сечений
46 Шаг сечений
47 Шаг сечений
48 Шаг сечений
49 Шаг сечений
50 Шаг сечений
dX6
dX7
dX8
dY_1
dY0
dY1
dY2
dY3
dZ0
dZ1
dZ2
0,1
0,03
0,03
0,5
0,1
0,18
0,1
0,5
0,05
0,48
0,05
м
м
м
м
м
м
м
м
м
м
м
Рисунок 7. Парциальные давления в сте
Красный цвет - парциальные давления н
паров при температурах в слоях.
Синий цвет - парциальные давления.
Разбиение конструкции на элементарные объекты
Рисунок 8. Графики переувлажнений
года
Рисунок 9. Стенка без парои
Рисунок 10. Парциальные давления в ст
конденсации
Красный цвет - парциальные давления н
паров при температурах в слоях.
Синий цвет - парциальные давления.
Рисунок 11. Графики переувлажнений
года.