Теплоизоляционные материалы в соответствии со своей функцией обеспечивают значительные температурные перепады и в то же время неизбежно содержат пустоты, зачастую воздухопроницаемые (открытые). При этом любые распространения влажного воздуха (или диффузия водяного пара) через теплоизолирующие стены могут сопровождаться процессами конденсации паров воды и последующим увлажнением теплоизоляционного материала. Сама же первопричина увлажнения стен обусловлена процессами жизнедеятельности человека (создающего в обитаемых помещениях повышенную температуру и повышенную абсолютную влажность воздуха) или наличием в помещении иных источников водяных паров (поверхностей нагретой воды).

Простейший анализ процесса увлажнения однослойных (то есть однородных) теплоизоляционных стен может быть выполнен даже без знания конкретных свойств теплоизоляционного материала: коэффициентов теплопроводности и паропроницаемости и даже толщины стен. Задав температуры внешней (наружной) и внутренней поверхностей стены, строим линейную зависимость температур внутри стены (прямая Т на рис. 23) и соответствующую ей кривую рраВн давлений (равновесных) насыщенного водяного пара (см. данные для ро в разделе 3.5). Затем задаём конкретные значения парциальных давлений паров воды в воздухе на внутренней и внешней (наружной) поверхностях стены и соединяем их прямыми линиями рдиф, отвечающими распределениям парциальных давлений паров воды в пористой стене, сформированным за счёт диффузии пара через стену. Наклон прямой Т характеризует величину потока тепла (справа налево), а наклон прямых рдиф - величину диффузионных потоков водяных паров (тоже справа налево). Поэтому более пологая прямая рдиф2 (соответствующая более влажному воздуху вне помещения) отвечает меньшему потоку водяных паров, чем более крутая прямая рдиф1 (соответствующая более сухому воздуху вне помещения). Если прямая рдиф2 оказывается выше прямой рраВн, то значит в этой зоне неизбежна конденсация водяных паров. В результате конденсации реальное стационарное распределение давлений водяных паров приобретает вид нижерасположенной кривой р*диф2, являющейся касательной к кривой рравн. Точка пересечения прямой рдиф2 с кривой рраВн отвечает точке росы (плоскости внутри стены, где начинается конденсация) и отмечена черной каплей. После формирования нового (уже стационарного) распределения р*диф2, выделение конденсата начинается в точке касания, обозначенной толстой стрелкой, и продолжается влево от стрелки до конца искривления кривой р*Диф2- Любые искривления кривой р*диф2 указывают на наличие процесса конденсации, поскольку в местах искривления поток водяных паров справа от любой точки оказывается больше потока водяных паров слева от точки. Таким образом, конденсация внутри теплоизоляционной стены имеет место лишь при достаточно высоких парциальных давлениях водяного пара в воздухе на обеих сторонах.

Рис. 23. Качественный анализ причины конденсации паров воды в паропроницаемой

Рис. 23. Качественный анализ причины конденсации паров воды в паропроницаемой теплоизоляционной стене. Т - модельное (то есть условно принятое) распределение температуры внутри стены; рраВн -соответствующее расчётное распределение давлений насыщенных водяных паров; АТ и Ар - перепады температуры и парциальных давлений водяных паров на стене; рпвнУтР и рпвнеш - модельные парциальные давления водяных паров на внутренней и внешней поверхностях стены; Рдиф1 ~ распределение давлений диффундирующих водяных паров, при котором конденсация отсутствует (Рдиф^Рравн); Рдиф2 - распределение давлений диффундирующих водяных паров, при котором возможна конденсация водяных паров (в зоне рдиф2>Рравн); Рдиф2* - распределение давлений диффундирующих водяных паров, сконденсировавшихся в зоне рдиф2>РРавн; Рконв - распределение давлений водяных паров, конвективно перемещающихся вместе с воздухом через стену; чёрная и белая капли - места (плоскости) начала возможной конденсации (точки росы) паров воды, диффундирующих или перемещающихся вместе с воздухом соответственно; стрелка - точка (плоскость) накопления конденсата после формирования распределения (1диф2*.

Страницы: 1 2 3 4 5 6