Единственной целесообразной мерой для устранения конденсации в.л1аги в таких покрытиях является устройство в них воздушной прослойки или продухов, расположенных над теплоизоляционным слоем и вентилируемых наружным воздухом. Пример такого покрытия приведен на рис. 45. При такой конструкции покрытия наружный воздух, проникая в прослойку, имеющую более высокую температуру, будет нагреваться, отнимать влагу от материала покрытия и испарять ту влагу, которая может конденсироваться из внутреннего воздуха на верхней поверхности прослойки. Особенно большое значение имеет вентиляция воздушной прослойки в первое время эксплуатации покрытия, если материалы его имеют повышенную влажность.

Теплотехнический расчет покрытий с вентилируемой воздушной прослойкой изложен в главе VI. Расчет таких покрытий на конденсацию в них влаги сводится к определению величины упругости водяного пара в вентилируемой прослойке.

Для расчета этой величины введем кроме принятых ранее в главе VI следующие обозначения:

R — сопротивление паропроницанию части покрытия, расположенной ниже воздушной прослойки, в мм-ч-м 1г\ R" — сопротивление паропроницанию части покрытия, расположенной выше воздушной прослойки, в мм-ч-м /г.

Выделим по длине прослойки бесконечно малый элемент dx шириной 1 м. Для этого элемента ограждения будем иметь: количество пара, поступающего в прослойку от внутреннего воздуха, при отсутствии конденсации пара в нижней части покрытия:

p ^f zz dx г/ч к

или, обозначив-= Л1в, получим: Pi=A1b( b—ex)dx; количество

во пара, уходящего из прослойки к наружному воздуху. Через верхнюю часть покрытия, при отсутствии в ней конденсации пара:

Р2 = ^ = dx г/ч,

к

или, обозначив-=Мщ получим: P9 — Mii{e —eu)dx\ количество

пара, идущего на изменение абсолютной влажности воздуха в прослойке на df г/м\ P ^Wdf г/ч, где 1 ^ = 3600 vb м /ч; v~ скорость движения воздуха в прослойке в м/сек; б — толщина прослойки в м.

, Заменяя f на е [по формуле (82)], получим: df = Bde, где

Из условия баланса влаги Ръ = Р\—Р2, откуда имеем: WBde = Mb (ев—еос) dx—M (ех—вя) dx.

Это уравнение аналогично уравнению, полученному для баланса тепла и приведенному на стр. 159. Поэтому аналогично формуле (76) для вычисления величины окончательно получим следующую формулу:

где упругость водяного пара в прослойке на расстоянии х ж от входа воздуха в прослойку в мм рт. ст.\ А = Мвеъ+Мпеи\

е— основание натуральных логарифмов. Определив по формуле (99) значение вх в любом сечении покрытия, рассматриваем его состоящим из двух отдельных частей—нижней и верхней и делаем расчет на конденсацию отдельно для нижней части при разности упругостей водяного пара еъ — вх и отдельно для верхней части при разности упругостей вх — е„.

Формула (99) справедлива только при отсутствии конденсации пара в покрытии. При конденсации расчет усложняется, так как приходится учитывать и количество влаги, конденсирующейся в покрытии.

Пример 48. Рассчитать на конденсацию влаги покрытие с вентилируемой воздушной прослойкой, рассмотренное в примере 34 и изображенное на рис. 45. Температуры воздуха и скорость его движения в прослойке примем такими же, что и в примере 33.

Влажности воздуха примем следующими: внутреннего — фв = 75%, что при 15,5° С дает вв = 9,9 мм рт. ст.; наружного — фн = 80%, что при —8,5° С дает еп=1,8 мм рт. ст.

При скорости воздуха в прослойке у = 0,2 м/сек получим:

W = 3600 . 0,2 . 0,11 = 79,2 м 1ч. Без учета сопротивлений влагообмену R .h и Rh.u сопротивления паропроницанию покрытия будут: нижней части:

железобетонная плита 100 мм Rni O, 1 :0,004=25 керамзитовая засыпка 170 мм 7?п2=0» 17-0,05=3,4 корка известковая 30 мм/?пз=0,03:0,016=1,9

/? =30,3 мм-ч-м г

в = — = 0,033 г/ж2 • ч. 30,3

верхней части: настил деревянный 40 мм

/ „4=0,04:0,0082=4,9 рулонный ковер двухслойный (по табл. 24) /?п5=12,8

i?n=17,7 мм*ч-м 1г

Мн = = 0,056 г/м -ЧМм;

Л = 0,033.9,9+ 0,056-1,8 = 0,43.

Наибольшая вероятность конденсации пара в покрытии будет в конце воздушной прослойки, т. е. у выхода воздуха из прослойки, так как в этом месте воздух в прослойке будет иметь наибольшую упругость вследствие поступления пара через нижнюю часть покрытия. Поэтому расчет делаем для сечения, отстоящего на 0,5 м от выходного отверстия, т. е. для л;=6,5 м. По примеру 34 для этого сечения tx=—5,9° С, чему соответствует

273

Температура под кровельным ковром в этом сечении будет:

5,9 + 8,5

Т5==-5,9~ Q 45 0,367 =-8° С,

чему соответствует £"5 = 2,32 мм рт. ст.

Показатель степени при е в формуле (99) будет:

0,033 + 0,056

6,5 =—0,0068.

79,2.1,08

По формуле (99) получим:

0,43 + (1,8.0,089 — 0,43)

в г =-= 1,82 мм рт.ст.

0,033 + 0,056

Так как £"5 оказалось больше вх, то, даже не учитывая падения упругости водяного пара в настиле, получим, что конденсации пара в верхней части покрытия нет. В нижней части покрытия также конденсации пара не будет, так как в ней слои расположены в последовательности, обеспечивающей ее от конденсации.

При отсутствии вентиляции воздушной прослойки сопротивление паропроницанию прослойки с учетом конвекции воздуха будет: /?п— =0,81.

Температура воздуха в прослойке по примеру 34 будет —3,4°. Если произвести графический расчет влажностного режима покрытия, то зона конденсации окажется полностью занимающей деревянный настил, на нижней поверхности которого температура равна:

— 3.4 + 8,5

Т4=—3,4—---0,1 =—4,5 С и £•4 = 3,14 мм рт.ст.

и, 4о

Количество пара, поступающего к зоне конденсации, будет

Q 9_3 14

Р = —- ^ = 0,22 г1м -ч.

30,3 + 0,81

Температура под рулонным ковром:

Т5=—3,4 —"" " " ^ 0,367 =—7,6°С и £5 = 2,41 мм рт.ст.; 0,45

2,41 — 1.8

-12:8- ^ ^

Количество конденсата P j, ==0,22—0,05=0,17 г/м -ч.