Розрахунок дифузії водяної пари через багатошарову зовнішню стіну з вентильованим фасадом

Загальновідомо, що при правильному зведенні багатошарових конструкцій зовнішніх стін з вентильованим повітряним прошарком в товщі конструкції не повинен з'являтися конденсат. У доповіді розрахунок виконується з метою визначення впливу гідроветрозащітной паропроницаемой мембрани на дифузію водяної пари через багатошарову зовнішню стіну.

Розрахунок дифузії водяної пари для стаціонарного режиму здійснюється за формулою:


де :
є_в [ N/m² ] - пружність водяної пари в повітрі приміщення ;
е_н [ N/m² ] - пружність водяної пари в зовнішньому повітрі ;
ρ [ Nh / kg ] - питомий опір дифузії водяної пари різних верств конструкції зовнішньої стіни.

Розрахунок дифузії водяної пари виконаний для наступних розрахункових умов :
- РВУ : t_в = 20 ^њС ; (ФВ = 50 %; єв = 1170В [ N/m2 ] ;
- РНУ : t_н = -10,2 ^њС ; фн = 83 %; ен = 261 [ N/m2 ] (місяць січень для Москви).



Примітка:
1) Всі значення теплотехнічних характеристик, які наведені в табл.1, прийняті для параметрів Б згідно СНиП -П - 3 - 79 *.
2) μ [-] - показник опору дифузії водяної пари.
3) ρ [ Nh / kg ] - питомий опір дифузії водяної пари різних шарів. Розрахунок термічного опору багатошарової
зовнішньої стіни здійснюється за наступною формулою: R_о = 1/α_в + Σ δ / λ_Б + 1/α_мод,
де :
α_в = 8,7 [ W/m²k ] - внутрішній коефіцієнт тепловіддачі ;
δ [т] - товщина різних верств зовнішньої стіни ;
λ_Б [W / mk ] - коефіцієнт теплопровідності різних верств зовнішньої стіни для умов Б ;
α_мод [ W/m²k ] - модифікований коефіцієнт тепловіддачі вентильованого повітряного прошарку.

При розрахунку дифузії водяної пари за наведеною формулою на підставі даних, зазначених у таблиці, отримані наступні результати:

- G = 0,24 [ g/m²h ] - для конструкції багатошарової зовнішньої стіни з вентильованим повітряним прошарком без гідроветрозащітной паропроницаемой мембрани;
- G = 0,239 [ g/m²h ] - для конструкції багатошарової зовнішньої стіни з вентильованим повітряним прошарком з гідроветрозащітной паропроницаемой мембраною.

Результати розрахунку підтверджують, що гідроветрозащітная паропроникна мембрана практично дуже мало (0,5 %) впливає на зменшення дифузії водяної пари через багатошарову конструкцію зовнішньої стіни з вентильованим повітряним прошарком.

Також здійснено розрахунок Е (максимальна пружність водяної пари) на всіх місцях стиків різних верств багатошарової конструкції зовнішньої стіни, причому встановлено, що Е > е, тобто в товщі стіни немає конденсації.

Чому потрібна гідро-і вітрозахисна паропроникна мембрана?

З метою забезпечення довговічності конструкції зовнішньої стіни, стійкості її теплового і вологісного та запобігання повітряного потоку через багатошарову конструкцію зовнішньої стіни з вентильованим повітряним прошарком, треба створити такі умови для теплоізоляції:
1) теплоізоляція повинна залишатися сухою у будь-який час року і при будь-яких погодних (кліматичних) умовах ;
2) запобігти поздовжнє рух повітряного потоку вздовж товщі теплоізоляції.

Для багатошарових конструкцій зовнішніх стін будівель заввишки понад 22 м треба застосовувати негорючий утеплювач з невеликим коефіцієнтом дифузії водяної пари (паропроникливої). На сьогоднішній день ці вимоги можуть задовольнити тільки мінераловатні плити (наприклад, «Роквул»). Однак теплоізоляційні характеристики даного утеплювача можуть погіршитися протягом зимового періоду (tн < -5 њС) на 20-36 %, якщо на поверхні утеплювача залишиться 6 % повітропроникних щілин, через які може рухатися повітряний потік. Ці повітропроникні щілини знаходяться на місцях стикування мінераловатних плит і проходу кронштейнів алюмінієвого каркаса через них.

Застосування гідроветрозащітной паропроницаемой мембрани здійснюється з метою :
• запобігання зволоження утеплювача (внаслідок можливого попадання дощових крапель в вентильований повітряний прошарок фасаду) ;
• запобігання можливих повітряних потоків;
• забезпечення висушування утеплювача і конструкції зовнішньої стіни.

Основними перевагами даної мембрани є: водонепроникність, повітронепроникність, паронепроникливість.