722

средними месячными температурами наружного воздуха по (табл. 5.1) СП.131.13330.2011, «Строительная климатология»; Ео - парциальное давление водяного пара, Па, в плоскости возможной конденсации, определяемое по средней

температуре наружного воздуха периода месяцев с отрицательными средними месячными температурами;

w – плотность материала увлажняемого слоя, кг/м3, в сухом состоянии;

w – толщина увлажняемого слоя ограждающей конструкции, м;

wav –предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в материале увлажняемого слоя, %, за период влагонакопления (zo), принимаемое по приложению (17);

- коэффициент, определяемый по формуле (30):

наружного воздуха, Па, периода месяцев с отрицательными среднемесячными температурами, определяемое по (табл. 5.1) СП 131.13330.2011, «Строительная климатология».

Для определения требуемого сопротивления паропроницанию (Rп2тр) из условия ограничения влаги за период с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха сначала устанавливаем продолжительность в сутках периода с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха:январь, февраль, март, ноябрь и декабрь (zо) и его среднюю температуру (ti):

zо= 31+28+31+ +30+31=135сут:

51

ti= ( 13,8) ( 12,3) ( 4,5) ( 5,6) ( 11,3) = - 9,5 оС: 5

Далее определяем температуру (τ0),о С, в плоскости возможной конденсации по формуле (28):

По приложению (16) устанавливаем парциальное давление водяного пара (Ео), Па, в плоскости возможной конденсации при τо= - 7,45 0С, которое равняется Ео= 327 Па.

Согласно (п.8.5.5) СП 50.13330.2012, в многослойной ограждающей конструкции увлажняемым слоем является утеплитель из пенополистирола плотностью ρw = 100 кг/м3и толщиной w = 0,1 м.

Предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в материале утеплителя, согласно приложения (15) составляет ∆waw =1,5 %.

Для определения коэффициента ( ) по данным (табл.7.1) СП 133.13330.2011, «Строительная климатология» устанавливаем среднюю упругость водяного пара наружного воздуха периода месяцев с отрицательными средними месячными температурами:

Rпн= 86м2·ч·Па/мг рассчитываем по формуле (30) коэффициент( ):

0,0024 (327 262) 135 24,48 0,86

Подставляем найденные значения в формулу (29) и определяем нормируемое сопротивление паропроницанию (Rп2тр) из условия ограничения влаги в ограждающей кон-

52

струкции за период с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха:

Согласно указаниям (п.8.1) СП 50.13330.2012, «Тепловая защита зданий» определяем сопротивление паропроницанию (Rп) в пределах от внутренней поверхности ограждающей конструкции до плоскости возможной конденсации

Rп= 0,380,11 0,050,15 3,45 3 7,45 м2· ч· Па/мг.

Вывод: В связи с тем, что сопротивление паропроницанию части ограждающей конструкции, расположенной между внутренней поверхностью ограждения и плоскостью возможной конденсации Rп = 7,45 Rп2тр= 6,61 м2·ч·Па/мг, следовательно, рассматриваемая ограждающая конструкция удовлетворяет требованиям свода правил СП 50.13330. 2012 «Тепловая защита зданий» из условия ограничения влаги в ограждающей конструкции за период с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха.

Пример 9. Определить достаточность выполнения нормативных требований паропроницания конструкции совмещенного покрытия.

Расчетная температура отопительного периода, tот =

–5,5 ºС.

53

Температура холодной пятидневки, tн = –35 ºС. Температура внутреннего воздуха, tв = + 18 ºС. Относительная влажность внутреннего воздуха, φв=

55%.

Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения, aв= 8,7 Вт/(м2·°С).

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения, aн=23 Вт/(м2·°С).

Состав совмещенного покрытия приведен в табл.10.

Таблица 10

Состав совмещенного покрытия и нормируемые теплотехнические показатели материалов

Б. Порядок расчета

Расчет ведется в соответствии с требованиями (раздел 8) СП 50.13330.2012, «Тепловая защита зданий» методом сравнения фактического сопротивления паропроницанию

(Rп), м2·ч·Па/мг рассматриваемого ограждения с требуемым сопротивлениемпаропроницанию (Rптр), м2·ч·Па/мг.

Для определения фактического сопротивления паропроницанию совмещенного покрытия (Rп), по приложению

54

(19) устанавливаем коэффициенты паропроницания материала слоев ограждения, (μ) ,которые равны:

-для железобетона - μ = 0,03 мг/(м·ч·Па);

-для пенополистирола - μ =0,05 мг/(м·ч·Па).

Для листового материала (рубитекс) численное значение сопротивления паропроницанию принимаем согласно приложения (14) - Rп= 1,1 м2·ч·Па/мг.

Фактическое сопротивление паропроницанию (Rп.о) совмещенного покрытия определяется, как сумма сопротивлений паропроницаниюотдельных слоев, расположенных между плитой покрытия и наружной плоскостью утеплителя:

Rп.о = Rп1+ Rп2 + Rп3 ,

где Rп1, Rп2 и Rп3 - соответственно, сопротивления паропрпо-

где е н.отр - среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха, Па, периода месяцев с отрицательными среднемесячными температурами, определяемое по (табл. 7.1) СП 131.13330.2011, «Строительная климатология»;

eв - парциальное давление водяного пара, Па, при расчетной температуре и относительной влажности внутреннего воздуха, рассчитываемое по формуле (32):

где Ев - парциальное давление насыщенного водяного пара, Па, при температуре (tв), принимается по приложению (16);

55

φв - относительная влажность внутреннего воздуха, %, принимаемая в соответствии с (п. 5.7) СП 50.13330.2012, «Тепловая защита зданий» для жилых зданий равной φв =55 %.

Подставляем численные значения в формулу (32) и рассчитываем действительное парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха помещения:

55 2338

eв 1285,9 Па 100

Согласно (табл.5.1) СП 133.13330.2011, «Строительная климатология» устанавливаем месяцы со среднемесячными отрицательными температурами, а затем по табл. 7.1 определяем для этих месяцев значения действительного парциального давления наружного воздуха.

Для г.Перми к месяцам со среднемесячными отрицательными температурами относятся: январь, февраль, март, ноябрь и декабрь, для которых действительная упругость водяного пара наружного воздуха составляет, соответственно 1,9; 2,0; 3,1; 3,7; и 2,4 гПа. Средняя величина действительного парциального давления наружного воздуха составляет:

Rп тр = 0,0012 х (1285,9 – 262) = 1,23 м2·ч·Па/мг

Вывод: В связи с тем, что фактическое сопротивление

паропроницанию ограждающей конструкции Rп.о = 10,443 м2·ч·Па/мг выше требуемой величины Rптр = 1,23 м2·ч·Па/мг,

следовательно, рассматриваемая конструкция совмещенного покрытия удовлетворяет нормативным требованиям сопротивления паропроницания.

56

3.4. Расчет ограждающих конструкций на воздухопроницаемость

Пример10. Определить достаточность сопротивления воздухопроницанию3-х слойнойстеновой железобетонной панели.

А. Исходные данные

Место строительства - г. Пермь. Зона влажности – нормальная.

Продолжительность отопительного перниода,zот= 225 суток.

Расчетная температура отопительного периода,tот=–5,5 ºС. Температура холодной пятидневки,tн= –35 ºС. Температура внутреннего воздуха,tв = + 20ºС. Относительная влажность внутреннего воздуха, φв =

55%.

Влажностный режим помещения – нормальный. Условия эксплуатации ограждающих конструкций - Б. Коэффициент тепловосприятия внутренней поверхности ограждения, aв= 8,7 Вт/(м2·°С).

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения, aн = 23 Вт/(м2·°С).

Высота здания (от уровня пола первого этажа до верха вытяжнойшахты) составляет 40 м.

Б. Порядок расчета

Расчет ведется в соответствии с требованиями СП 50.13330.2012, (раздел 7) «Тепловая защита зданий» методом сопоставления фактического сопротивления воздухопроницанию (Rо.и) b рассматриваемой ограждающей конструкции, которое должно быть не менее требуемого сопротивления (Rитр), м2∙ч∙Па/кг.

57

Согласно данным приложения (12) устанавливаем зна-

Таблица 11

Состав стеновой панели и сопротивления воздухопроницанию материальных слоев

Фактическое сопротивление воздухопроницанию многослойной ограждающей конструкции (Rо.и), м2∙ч∙Па/кг, определяется как сумма сопротивлений воздухопроницанию слоев ограждения:

где Gn- нормируемая воздухопроницаемость ограждающих конструкций, кг/(м2·ч), принимаемая по приложению (13);

∆p - разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций, Па, рассчиты-

ваемая по формуле (34):

∆p = 0,55 · Н ·(γн – γв) + 0,03 ·γн·v2, (34)

где Н- высота здания (от уровня пола первого этажа до верха вытяжной шахты),м;

удельный вес соответственно наружного и внутреннего воздуха, Н/м3,

58

v - максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь, принимаемая по (табл. 3.1) СП 131.13330.2011, «Строительная климатология».

Сначала рассчитываем удельный вес наружного (γн) и внутреннего (γв) воздуха по формуле (35):

Затем согласно (табл. 3.1) СП 131.13330.2011, «Строительная климатология» устанавливаем максимальную из средних скоростей ветра по румбам за январь, которая для г. Перми составляет 3,4 м/с.

Подставляем вычисленные значения в формулу (34) и определяем разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждения:

∆p = 0,55 х40х (14,19 – 11,82) + 0,03 х 14,19 х3,42 = 47,22 Па Далее рассчитываем требуемое сопротивление воздухо-

проницанию (Rитр) ограждающей конструкции по формуле

(33):

Rитр= 47,220,5 94,44 м2·ч·Па/кг

Вывод: В связи с тем, что расчетное сопротивление

воздухопроницанию ограждающей конструкции Rо.и=39319 м2·ч·Па/кг выше требуемого Rитр= 94,44 м2·ч·Па/кг, следова-

тельно, рассматриваемая ограждающая конструкция удовлетворяет по воздухопроницаемости нормативным требованиям, приведенным в СП 50.13330.2012? «Тепловая защита зданий».

59

4. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ

ПО РАЗДЕЛУ «СТРОИТЕЛЬНАЯ ЗВУКОИЗОЛЯЦИЯ» В задачу строительной звукоизоляции входит обеспечение

оптимальной звукоизоляции в помещениях с помощью ограждающих конструкций при воздействии на них воздушного или ударного шумов. Помимо этого, строительная акустика разрабатывает мероприятия, обеспечивающие нормативную звукоизоляцию в помещениях конструктивными и планировочными приемами.

4.1. Звукоизоляционный расчет вертикальных ограждающих конструкций

Пример 11.Определить индекс изоляции воздушного шумаперегородки из тяжелого бетона плотностью = 2500 кг/м3 и толщиной 100 мм.

Порядок расчета

Индекс изоляции воздушного шума (Rw), дБ, перегородкиопределяется путем сравнения расчетной и нормативной частотных характеристик. Для построения расчетной частотной характеристики изоляции воздушного шума сначала устанавливаем эквивалентную поверхностную плотность пергородкипо

точки (В)-(fB), Гц, в зависимости от плотности бетона и толщины перегородки

fB = 29000/100 = 290 Гц.

Округляем найденную частоту fB=290 Гц до среднегеомет-