αн – коэффициент теплоотдачи (принимают αн =23 Вт/(м2·° С)).
(А.5)
где ен – упругость водяного пара наружного воздуха средняя за данный месяц, Па.
А.3.2 В качестве примера расчета приведено определение осушающей способности вентилируемых и диффузионных каналов в конструкции ремонтируемой крыши.
Здание имеет размеры в плане 36 х 144 м, высота до вентиляционных отверстий 10 м. Выступающие над кровлей части здания отсутствуют. При ширине здания 36 м длина скатов уклоном 1,5 % составляет 18 м. Параметры внутреннего микроклимата: tв = 18 ° С; φ = 60 % – для зимних условий и tв = 20 ° С; φ = 60 % - для летних.
Обследованием было установлено, что весовая влажность пенобетона с начальной плотностью ~ 400 кг/м3 на некоторых участках крыши составляет 22%, 30% и 40 % при нормативном значении 12 %.
Влагосодержание слоя пенобетона толщиной 100 мм при весовой влажности φ =22 % составляет 400 х 0,1 х 0,22 = 8,8 кг/м2, при этом допустимое влагосодержание (при ω= 12 %) – 4,8 кг/м2. Следовательно, количество сверхнормативной влаги будет 8,8 – 4,8 = 4 кг/м2, для влажности пенобетона 30% – 7 ,2 кг/м2, а для влажности пенобетона 40 % – 11,2 кг/м2.
Было принято решение снять старый водоизоляционный ковер, выполнить ремонт стяжки, дополнительно утеплить крышу двумя слоями минераловатных плит, раздвинуть плиты с образованием вентилируемых каналов шириной 100 мм через 1,1 м и диффузионных каналов шириной 50 мм через 550 мм поперек скатов; поверх плит утеплителя уложить сборную стяжку из ЦСП толщиной δ=12 мм или из хризотилцементных плоских листов толщиной δ=12 мм (рисунки А.1 и А.2).
А.3.3 Возможны два варианта конструктивных решений для сушки увлажненного утеплителя.
Первый вариант (предпочтительный) заключается в устройстве вентилируемых каналов в теплоизоляционном слое по всей поверхности крыши (рисунок А.2) и сообщением их с наружным воздухом через козырек над парапетами продольных стен (рисунок А.3). В данном случае под воздействием ветра в каналах происходит движение воздуха и сушка утеплителя.
Второй вариант – установить над частью вентилируемых и диффузионных каналов кровельные аэраторы с внутренним диаметром патрубков 100 мм.
596 × 357 пикс.   Открыть в новом окне |
Первый вариант
498 × 213 пикс.   Открыть в новом окне |
Скорость движения воздуха в канале для каждого из n месяцев определяют по формуле
(А.6)
где – средневзвешенная скорость ветра, м/с, на высоте 10 м для каждого летнего месяца; для данного расчетабыла принята = 3,4 м/с;
k1 , k2– аэродинамические коэффициенты на входе в канал и выходе из него приведены в таблице А.3. Для данного примера k1 - k2= 0,3 .
Если высота здания больше или меньше 10 м, скорость движения воздуха в канале определяют с учетом изменения скорости ветра по высоте по формуле
(А.6а)
где – средневзвешенная скорость ветра, м/с, на высоте меньше или больше 10 м для каждого летнего месяца;
H– высота до входа в отверстие вентиляционного канала, м.
Т а б л и ц а А.3
Направление ветра, град | Обозначение | Аэродинамические коэффициенты при | |||||
3<S/Hо<6 | 6<S/Hо<25 | ||||||
L/Hо | L/Hо | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 6 | 8 | ||
90о | k1 | +0,6 | +0,6 | +0,6 | +0,5 | +0,5 | +0,5 |
k2 | -0,6 | -0,2 | -0,15 | -0,15 | -0,1 | -0,05 | |
45о | k1 | +0,2 | +0,2 | +0,2 | +0,2 | +0,2 | +0,2 |
k2 | -0,8 | -0,6 | -0,3 | -0,1 | -0,1 | -0,1 | |
S – длина зданий, м; Но – высота здания от уровня земли до верха козырька, м; L – ширина здания, длина вентилируемых каналов, м. |
L – длина вентилируемого канала, м;
Л – коэффициент сопротивления трению, определяется по формуле
(А.7)
где Δ – приведенная шероховатость стенок канала;
(А.8)
здесь ∆1 и ∆2 – абсолютная шероховатость материала стенок канала, принимаемая по таблице А.4;
Т а б л и ц а А.4 – Абсолютная шероховатость основных материалов, используемых в вентилируемых крышах
Типы поверхностей | Абсолютная шероховатость Δi , мм |
Хризотилцементные, ЦСП | 0,6 |
Деревянные остроганные | 0,3 |
Деревянные неостроганные | 2,0 |
Бетонные из необработанного бетона | 0,3 |
Шлакобетонные, опилко-алебастровые и т.д. | 1,5 |
Из штучных изделий (блоков, плит, кирпичей) без заполнения швов | 10,0 |
Из штучных теплоизоляционных изделий с заполнением швов | 6,0 |
d – эквивалентный диаметр канала, м; для канала прямоугольного сечения со сторонами а и b; определяют по формуле
(А.9)
При сечении каналас а = 0,1 м и b = 0,05 м получаем d = 0,067 м.
Для данного примера расчета
Тогда
282 × 44 пикс.   Открыть в новом окне |
∑ξ – сумма местных сопротивлений. Для данного примера ∑ξ = 361).
___________________
1) Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям – М.: Машиностроение, 1992.
Средняя скорость движения воздуха в вентилируемом канале за летний период, рассчитанная по формуле (А.6), составит 0,23 м/с.
Результаты расчетов количества влаги, г/м2, удаляемой из утеплителя через вентилируемые каналы за один летний сезон, приведены в таблице А.5.
Т а б л и ц а А.5
Наименование | Апрель | Май | Июнь | Июль | Август | Сентябрь | Октябрь |
tн, ºС | 4,4 | 11,9 | 16,0 | 18,1 | 16,3 | 10,7 | 4,3 |
φн, % | 66 | 58 | 59 | 63 | 68 | 73 | 78 |
ен, Па | 552 | 813 | 1066 | 1293 | 1266 | 933 | 653 |
В1, г/м3 | 4,3 | 6,2 | 8,0 | 9,6 | 9,5 | 7,1 | 5,1 |
J рад, Вт/м2 | 232 | 322 | 343 | 333 | 261 | 174 | 84 |
tкс , ºС | 10,5 | 20,3 | 24,9 | 26,8 | 23,1 | 15,2 | 6,5 |
Ек, Па | 1321 | 2381 | 3093 | 3421 | 2792 | 1761 | 1029 |
В2, г/м3 | 10,1 | 17,6 | 25,6 | 24,8 | 20,5 | 13,2 | 8,0 |
q, г/м3 | 455 | 925 | 1146 | 1234 | 893 | 479 | 236 |
∑q = 5368, г/м2 |
Необходимо рассчитать время Т, необходимое для сушки увлажненного утеплителя с учётом существующей влажности утеплителя и возможной технологической влаги при укладке теплоизоляции. Для этого в качестве источника увлажнения принимаем 20-минутный дождь Q20 с вероятностью максимальной интенсивности 50 %, учитывая относительно небольшую площадь крыши и соотношение сторон здания в плане. Так, например, при Q20 = 80 л/(с·га) дополнительное увлажнение утеплителя может составить 0,5 х 0,12 х 80 = 4,8 кг/м2.
Время Т в летних сезонах с учетом воздействия солнечной радиации, в течение которого весовая влажность пенобетона и минераловатного утеплителя достигнут нормативного значения, составит:
- при ωпен = 22 % Т = (4 + 4,8)/5,368 ≈ 1,6 летних сезона;
- при ωпен = 30 %Т = (7,2 + 4,8)/5,368 ≈ 2,2 летних сезона;
- при ωпен = 40 %Т = (11,2 + 4,8)/5,368 ≈ 3,0 летних сезона.
Второй вариант