CadEE.pro
  1. CadEE.pro
  2. Теплотехнічний розрахунок
  3. Тепловологісний стан

Окремий розрахунок · ДСТУ-Н Б В.2.6-192:2013

Тепловологісний стан стіни: помісячна конденсація і висихання вологи

У якому шарі та в які місяці водяна пара конденсується в товщі стіни, скільки вологи накопичиться за зиму і чи встигне вона випаруватися. Калькулятор рахує кожен місяць за кліматом міста й перевіряє умови (1) і (2) ДСТУ-Н Б В.2.6-192 та вимогу п. 5.11 ДБН В.2.6-31:2021.

Відкрити розрахунок Допустимий приріст вологості

Приклад · тришарова стіна, Київ

Δw =2,22% за масою

Допустимо для мінеральної вати: Δwд = 2,5 % (таблиця 5 ДБН). За листопад–лютий накопичується 0,29 кг/м², а за березень–квітень може випаруватися 0,37 кг/м².

Умови (1) і (2) виконуються

01Що вимагають норми: волога в утеплювачі в допустимих межах і повне висихання за рік

У багатошаровій стіні водяна пара з приміщення рухається назовні й може конденсуватися там, де її тиск досягає тиску насичення. Така конденсація допустима, якщо волога не зволожує матеріал понад допустиме і повністю висихає за рік. Чому це важливіше за точку роси на поверхні, пояснено на сторінці про точку роси та вологонакопичення.

П. 5.11 ДБН В.2.6-31:2021 відсилає до ДСТУ-Н Б В.2.6-192, який ставить дві умови:

Δw≤Δwд; Wзп≤Wлп(1), (2)

де Δw — приріст вологості матеріалу в зоні конденсації за холодний період, % за масою; Δwд — допустимий приріст за таблицею 5 ДБН; Wзп — волога, накопичена за період вологонакопичення, кг/м²; Wлп — волога, що може випаруватися за період вологовіддачі, кг/м².

Примітка до таблиці 5 дозволяє не перевіряти плоскі вентильовані покриття, перекриття неопалюваних горищ і технічних поверхів та стіни з вентильованим фасадом.

02Допустимий приріст вологості Δwд: від 1,2 % для легких бетонів до 7,0 % для плит з природних матеріалів

Δwд, % за масою (таблиця 5 ДБН, повністю)
МатеріалΔwд
Вироби теплоізоляційні з мінеральної вати2,5
Вироби зі спіненого та екструдованого пінополістиролу2,0
Вироби з жорсткого пінополіуретану3,0
Ніздрюваті та легкі бетони1,2
Вироби перлітові2,0
Плити з природних органічних та неорганічних матеріалів7,0
Вироби з кремнезиту2,5
Мурування з керамічних виробів1,5
Піноскло1,5
Мурування з силікатних виробів2,0
Засипки з керамзиту, шунгізиту3,0
Важкий бетон, цементно-піщаний розчин2,0

Оригінал — таблиця 5 ДБН у довідковому розділі.

03Як рахують накопичення вологи: опори паропроникненню і різниця потоків пари

Опір паропроникненню від внутрішньої поверхні до площини x накопичується так само, як термічний опір (формули (3), (4) ДСТУ-Н Б В.2.6-192):

Re,x=Σdiμi(3), (4) · м²·год·Па/мг

де di — товщина шару, м; μi — коефіцієнт паропроникності матеріалу, мг/(м·год·Па). Детальніше — на сторінці опору паропроникненню.

Тиск насиченої пари E у кожній площині визначають за її температурою (таблиця Б.1 ДСТУ-Н Б В.2.6-192). Якщо лінія парціального тиску пари e перетинає лінію E, у площині конденсації k за місяць тривалістю τ, год, накопичується волога (для зони конденсації потоки беруть на її межах):

W=10−6·τ·(eint − EkRe,k−Ek − eextRe − Re,k)кг/м²

перший дріб — потік пари до зони конденсації, другий — потік, що виходить з неї назовні, мг/(м²·год). У теплі місяці той самий баланс дає кількість вологи, що випаровується.

Приріст вологості зволожуваного шару за холодний період:

Δw=Wзпdw · ρw·100%

де dw, ρw — товщина, м, і густина, кг/м³, зволожуваного шару.

04Розрахунок крок за кроком: 12 місяців, зони конденсації, річний баланс

  1. Опори шарів

    Для кожної межі шарів обчислюються термічний опір і опір паропроникненню від внутрішньої поверхні.

  2. Кожен місяць окремо

    За середньомісячними температурою та вологістю зовнішнього повітря міста (ДСТУ-Н Б В.1.1-27:2010, таблиці 2 і 24) будуються розподіл температури, тиск насичення E та парціальний тиск e. Якщо лінії перетинаються, визначаються площини або зони конденсації за дотичними до графіка E.

  3. Накопичення і висихання

    Для місяців конденсації рахується волога, що накопичується; для теплих — що випаровується, доки накопичена волога не вичерпається. Результати зводяться в таблицю річного балансу.

  4. Умови (1) і (2)

    Приріст вологості зволожуваного шару порівнюється з Δwд, а накопичення — з можливим випаровуванням. Якщо конденсації немає в жодному місяці, умови вважаються виконаними.

Середньомісячні умови не описують окремих морозних днів — вони оцінюють сумарний сезонний процес. Для досліджень калькулятор має режим із заданими вручну температурою та вологістю; його описано на сторінці про точку роси.

05Приклад: тришарова стіна в Києві — Δw = 2,22 % при допустимих 2,5 %, волога висихає до травня

Звіт окремого розрахунку CadEE.pro обсягом 18 аркушів: тришарова стіна багатоквартирного будинку в Києві — 250 мм цегляної кладки, 120 мм мінеральної вати і 125 мм облицювальної кладки з повнотілої цегли. Характеристики шарів задано вручну: у мінеральної вати ρ = 110 кг/м³, λ = 0,044 Вт/(м·К), μ = 0,446 мг/(м·год·Па). Назви матеріалів у звіті взято з бази, тому густина в назві шару 2 відрізняється від заданої.

Пара конденсується в площині між утеплювачем і щільною облицювальною кладкою з листопада по лютий: 0,001 + 0,090 + 0,123 + 0,080 = 0,29 кг/м². Приріст вологості вати Δw = 0,2936/(0,12·110)·100 = 2,22 % < 2,5 %. У березні випаровується 0,03 кг/м², у квітні решта; можливе випаровування 0,37 кг/м² перевищує накопичення, тому річний баланс не має залишкової вологи.

Аркуш 2 звіту: розріз тришарової стіни, умови експлуатації, характеристики шарів і середньомісячні кліматичні дані Києва. Арк. 2 · Вихідні дані Аркуш 5 звіту: графік парціального тиску і тиску насичення в січні, площина конденсації та кількість вологи за місяць. Арк. 5 · Конденсація в січні Аркуш 18 звіту: таблиця річного балансу вологи, приріст вологості мінеральної вати та перевірка умов (1) і (2). Арк. 18 · Баланс і умови
Завантажити приклад DOCX 1,3 МБ Відкрити PDF 1,9 МБ

06Відео: конденсація пари та висихання вологи

Практичні приклади в CadEE.pro з українською озвучкою та субтитрами. Повний урок можна переглянути тут або на YouTube, коротку версію — у Shorts.

07Довідкові дані з норм

Таблиці й формули, з яких беруться значення для розрахунку, — знімками з текстів норм. Натисніть на знімок, щоб відкрити документ.

Таблиця 5 ДБН В.2.6-31:2021 — допустимий приріст вологості Δwд

Таблиця 5 ДБН В.2.6-31:2021, допустиме збільшення вологості матеріалу Δwд, % за масою, в холодний період року: мінеральна вата 2,5; спінений та екструдований пінополістирол 2,0; жорсткий пінополіуретан 3,0; ніздрюваті та легкі бетони 1,2; перлітові вироби 2,0; плити з природних органічних та неорганічних матеріалів 7,0; кремнезит 2,5; мурування з керамічних виробів 1,5; піноскло 1,5; мурування з силікатних виробів 2,0; засипки з керамзиту, шунгізиту 3,0; важкий бетон, цементно-піщаний розчин 2,0. Примітка: вологісний стан можна не перевіряти для плоских вентильованих покриттів, перекриттів неопалюваних горищ і технічних поверхів та стін з вентильованим фасадом.
ДБН В.2.6-31:2021, п. 5.11, таблиця 5 (с. 11).

Умови (1) і (2) ДСТУ-Н Б В.2.6-192:2013

Пункти 4.2.1 і 4.2.2 ДСТУ-Н Б В.2.6-192:2013: умова Δw ≤ Δwд (1) для збільшення вологості матеріалу в шарі, де може відбуватися конденсація, за холодний період; умова Wзп ≤ Wлп (2) для від’ємного або нульового річного балансу вологи: волога, накопичена за період вологонакопичення, не більша за вологу, що випаровується за період вологовіддачі.
ДСТУ-Н Б В.2.6-192:2013, пп. 4.2.1, 4.2.2 (с. 2). Посилання на таблицю 8 ДБН у тексті стандарту відповідає таблиці 5 чинної редакції ДБН В.2.6-31:2021.

Формули (3) і (4) ДСТУ-Н Б В.2.6-192:2013 — опір паропроникненню

Пункт 4.2.4.1 ДСТУ-Н Б В.2.6-192:2013: опір паропроникненню конструкції ReΣ — сума відношень товщини шарів δj до коефіцієнтів паропроникності μj, формула (3); опір до перерізу x — формула (4).
ДСТУ-Н Б В.2.6-192:2013, п. 4.2.4.1, формули (3), (4) (с. 3).

Таблиця Б.1 ДСТУ-Н Б В.2.6-192:2013 — тиск насиченої водяної пари E від температури

Таблиця Б.1 ДСТУ-Н Б В.2.6-192:2013, тиск насиченої водяної пари E, Па, за температури від 0 до 30 °C з кроком 0,1 °C: 0 °C — 611 Па, 10 °C — 1228 Па, 20 °C — 2340 Па, 30 °C — 4244 Па.
ДСТУ-Н Б В.2.6-192:2013, додаток Б, таблиця Б.1, додатні температури (с. 15).
Кінець таблиці Б.1 ДСТУ-Н Б В.2.6-192:2013, тиск насиченої водяної пари E, Па, за температури від 0 до мінус 20 °C: 0 °C — 611 Па, −5 °C — 401 Па, −10 °C — 260 Па, −15 °C — 165 Па, −20 °C — 103 Па.
ДСТУ-Н Б В.2.6-192:2013, таблиця Б.1, від’ємні температури (с. 16).

Пункти норм, на які посилається розрахунок

ДокументЩо визначає
ДБН В.2.6-31:2021, п. 5.11, таблиця 5Вологісний стан — за ДСТУ-Н Б В.2.6-192; допустимий приріст вологості Δwд; конструкції, які можна не перевіряти.
ДСТУ-Н Б В.2.6-192:2013, пп. 4.2.1, 4.2.2Умови (1) і (2).
ДСТУ-Н Б В.2.6-192:2013, пп. 4.2.4.1–4.2.4.7Опори паропроникненню, розподіл температури, тиск насиченої та парціальний тиск пари.
ДСТУ-Н Б В.2.6-192:2013, пп. 4.2.11, 4.3.9, таблиці 1–4Схеми зон конденсації, приріст вологості матеріалу та річний баланс вологи.
ДСТУ-Н Б В.1.1-27:2010, таблиці 2 і 24Середньомісячні температура та відносна вологість зовнішнього повітря міста.
ДСТУ 9191:2022, додаток АТеплопровідність і коефіцієнт паропроникності μ матеріалів.