Способ определения расположения плоскости максимального увлажнения стены для прогнозирования защиты от переувлажнения многослойной стены здания.
METHOD OF DETERMINATION OF WALL MAXIMUM HUMIFICATION LOCALIZATION FOR ANALYSIS OF PROTECTION AGAINST COMPOUND BUILDING WALL EXCESSIVE MOISTENING

Изобретение относится к способам оценки состояний теплоизоляции стен зданий и сооружений с учетом степени их увлажнения, которая изменяется в процессе эксплуатации зданий и сооружений.
Известен способ определения потенциала влажности материалов ограждающих конструкций, при котором проводят испытание на теплопроводность, сорбцию и паропроницание строительного исследуемого материала, а по результатам контроля за влажностью и температурой определяют потенциалы влажности и вычисляют влажностные характеристики строительных материалов в шкале потенциала влажности (см. авторское свидетельство SU №1157431, кл. G01N 25/56, опубл. 23.05.1985).
Однако данный способ требует проведения достаточно большого количества измерений и вычислений, что усложняет его использование.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ прогнозирования защиты от переувлажнения многослойной стены здания, заключающийся в том, что измеряют температуру стены и влажность стены с помощью сенсоров с передачей результатов измерения на дисплей (см. патент CN №105678971, кл. G08B 21/20, опубл. 15.06.2016).
Данный способ позволяет проводить мониторинг состояния стены путем измерения температуры стены и температуры и влажности воздуха. Однако способ не позволяет определить распределение влажности по толщине стены, что не позволяет проводить прогнозирование защиты от переувлажнения многослойной стены здания и, как результат, возможность дальнейшего использования здания с данными стенами.
Технической проблемой, решаемой в изобретении, является решение проблем указанных выше технических решений.
Техническим результатом, который достигается в изобретении, является упрощение способа прогнозирования защиты от переувлажнения многослойной стены здания.
Указанная техническая проблема решается, а технический результат достигается за счет того, что способ определения расположения плоскости максимального увлажнения стены для прогнозирования защиты от переувлажнения многослойной стены здания заключается в том, что измеряют температуру стены, причем в качестве температуры стены измеряют температуру наружной поверхности стены, температуру внутренней поверхности стены и температуру между слоями материалов, образующих стену, и дополнительно измеряют среднюю температуру наружного воздуха для периода с отрицательной среднемесячной температурой и температуру внутри помещения, после этого строят ломаную линию изменения температуры по толщине стены, после чего сравнивают значение температуры на границах в каждом из слоев стены с температурой в плоскости максимального увлажнения для каждого слоя материала стены путем построения графика изменения температуры по толщине слоя материала и графика температуры в плоскости максимального увлажнения по толщине слоя материала, представляющего горизонтальную линию постоянной температуры по толщине стены, и если линия температуры в плоскости максимального увлажнения пересекается с линией изменения температуры по толщине стены, то устанавливают, что плоскость максимального увлажнения слоя материала стены проходит вдоль стены через точку пересечения указанных выше линий, если в двух соседних слоях отсутствует плоскость максимального увлажнения и при этом в наружном слое материала стены линия максимального увлажнения лежит выше линии изменения температуры в этом слое, во внутреннем слое линия температуры в плоскости максимального увлажнения лежит ниже линии изменения температуры во внутреннем слое, то устанавливают, что плоскость максимального увлажнения стены лежит в плоскости стыка двух слоев данной стены, а если плоскость максимального увлажнения в соответствии с двумя вышеизложенными вариантами не определена, то устанавливают, что она расположена вдоль наружной поверхности наружного слоя стены.
Энергоэффективность - одно из самых актуальных направлений в современном строительстве. Одной из ошибок, допускаемых при проектировании, является пренебрежение прогнозирования влажностного режима ограждающей конструкции, в частности стены здания. Это приводит к накоплению влаги в толще стены, выпадению конденсата и появлению плесени на внутренней поверхности стены, трещин несущих частей конструкции. Попадание влаги в ограждение сильно сказывается на его тепловом режиме. Увлажнение материала приводит к увеличению его коэффициента теплопроводности, следовательно, снижаются теплозащитные качества всей ограждающей конструкции, что приводит к увеличению теплопотерь здания и большим затратам теплоты на отопление.
Также присутствие влаги в ограждающей конструкции сказывается на комфортных и гигиенических параметрах состояния микроклимата внутри здания. На внутренних поверхностях стены с мокрыми слоями формируется низкая температура, создающая неблагоприятную радиационную обстановку в рабочей зоне помещения. Если температура на внутренней поверхности наружной стены окажется ниже температуры точки росы, то это может привести к выпадению конденсата. Влажный строительный материал является благоприятной средой для появления и размножения в нем микроорганизмов, при вдыхании спор которых у человека развиваются аллергия и другие заболевания. Правильная защита от влаги ограждающих конструкций здания достигается при правильном расчете защиты от переувлажнения ограждающих конструкций и грамотной организации вентиляции в помещениях. И на сегодняшний день актуален вопрос прогнозирования защиты от переувлажнения многослойных стен зданий.
Данный способ позволяет упростить и представить сравнение в простой доступной форме полученных значений температуры максимального увлажнения с температурами на границах слоев ограждающей конструкции.
На фиг. 1 представлена типичная конструкция наружной или фасадной стены здания.
На фиг. 2 представлен вариант графического определения положения плоскости максимального увлажнения по толщине стены здания.
На фиг. 3 представлен вариант графического определения положения плоскости максимального увлажнения по толщине двухслойной конструкции стены здания при расположении плоскости максимального увлажнения на стыке слоем материалов, образующих двухслойную конструкцию стены.
На фиг. 4 представлен вариант распределения температуры в четырехслойной конструкции стены, соответствующий положению плоскости максимального увлажнения снаружи четырехслойной конструкции стены.
Конструкция стены представляет собой фасадную композиционную теплоизоляционную систему (по ГОСТ Р 53786-2010 Системы фасадные теплоизоляционные композиционные с наружными штукатурными слоями. Термины и определения; ГОСТ Р 53785-2010 Системы фасадные теплоизоляционные композиционные с наружными штукатурными слоями. Классификация), состоящую из наружного тонкого штукатурного слоя, утеплителя (минеральная вата или полистирол), основания из газобетона, внутренней цементно-песчаной штукатурки (фиг. 1)
Типичная конструкция многослойной стены состоит из наружного тонкого штукатурного слоя 1, утеплителя 2 (например, минеральная вата или полистирол), основания из газобетона 3, внутренней цементно-песчаной штукатурки 4. Позицией 5 обозначена плоскость максимального увлажнения.
х
ут
Отрицательная температура наружного воздуха на чертеже показана знаком минус, положительная температура внутри помещения на чертеже показана знаком плюс, δ показывает фактическое положение плоскости максимального увлажнения от плоскости сопряжения утеплителя и наружной штукатурки стены, а δ показывает толщину утеплителя.
Способ определения расположения плоскости максимального увлажнения стены для прогнозирования защиты от переувлажнения многослойной стены здания реализуется следующим образом.
1
2
3
Измеряют температуру стены, причем в качестве температуры стены измеряют температуру наружной поверхности стены (t), температуру внутренней поверхности стены (t) и температуру (t) между слоями материалов, образующих стену, и дополнительно измеряют среднюю температуру наружного воздуха (показана знаком минус) для периода с отрицательной среднемесячной температурой и температуру внутри помещения (показана знаком плюс).
му
После этого строят ломаную линию изменения температуры по толщине стены, после чего сравнивают значение температуры на границах в каждом из слоев стены (см. фиг. 2) с температурой (t) в плоскости максимального увлажнения 5 для каждого слоя материала стены путем построения графика изменения температуры по толщине слоя материала и графика температуры в плоскости максимального увлажнения по толщине слоя материала, представляющего горизонтальную линию постоянной температуры по толщине стены.
му
Если линия 6 температуры (t) в плоскости 5 максимального увлажнения пересекается с линией 7 изменения температуры по толщине стены, то устанавливают, что плоскость максимального увлажнения слоя материала стены проходит вдоль стены через точку пересечения указанных выше линий.
Если в двух соседних слоях (см. фиг. 3) отсутствует плоскость 5 максимального увлажнения и при этом в наружном слое материала стены линия 8 максимального увлажнения лежит выше линии 9 изменения температуры в этом слое, во внутреннем слое линия 10 температуры в плоскости максимального увлажнения лежит ниже линии 11 изменения температуры во внутреннем слое, то устанавливают, что плоскость 5 максимального увлажнения стены лежит в плоскости стыка двух слоев данной стены.
Если плоскость 5 максимального увлажнения в соответствии с двумя выше изложенными вариантами не определена, то устанавливают (см. фиг. 4), что она расположена вдоль наружной поверхности наружного слоя стены.
Данный способ позволяет упростить и представить сравнение в простой доступной форме полученных значений температуры максимального увлажнения с температурами на границах слоев ограждающей конструкции.