Основополагающие федеральные документы СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» и СП 23-101-2000 «Проектирование тепловой защиты зданий» оперируют понятиями воздухопроницаемости и паропроницаемости строительных материалов и конструкций, не выделяя изолирующих элементов из состава ограждающих конструкций.

Таблица 2

Сопротивление воздухопроницанию материалов и конструкций (приложение 9 СНиП П-3-79*)

Рис. 17. Принцип измерения воздухопроницаемости строительных конструкций (окон,

Рис. 17. Принцип измерения воздухопроницаемости строительных конструкций (окон, дверей, стен, материалов). 1 - воздушный насос, 2 - измеритель расхода (ротаметр, диафрагма с дифференциальным манометром и т. п.), 3 - измерительная камера, 4 - измеритель избыточного давления воздуха, 5 - изучаемая конструкция, герметично пристыкованная к измерительной камере.

Воздухопроницаемость Св (кг/м2 час) по СП 23-101-2000 представляет собой массовый расход воздуха в единицу времени через единицу площади поверхности ограждающей конструкции (слоя ветроизоляции) при разнице (перепаде) давлений воздуха на поверхности конструкции Арв (Па): Св = (1/Кв) Арв, где Яв (м2 час Па/кг) -сопротивление воздухопроницанию (см. таблицу 2), а обратная величина (1/Кв)(кг/м2 час Па) - коэффициент воздухопроницаемости ограждающей конструкции. Воздухопроницаемость характеризует не материал, а слой материала или ограждающую конструкцию (слой изоляции) определённой толщины.

Напомним, что давление (перепад давления) 1 атм составляет 100 ОООПа (0,1 МПа). Перепады давления Арв на стене бани за счёт меньшей плотности горячего воздуха в бане рз по сравнению с плотностью внешнего холодного воздуха ро равны Н(ро - рз) и в бане высотой Н=3 м составят до ЮПа. Перепады давления на стенах бани за счёт ветрового напора роУ2 составят Ша при скорости ветра V = 1 м/сек (штиль) и ЮОПа при скорости ветра V = 10 м/сек.

Введенная таким образом воздухопроницаемость представляет собой ветропроницаемость (продуваемость), способность пропускать массы движущегося воздуха.

Как видно из таблицы 2, воздухопроницаемость очень сильно зависит от качества строительных работ: укладка кирпича с заполнением швов (расшивкой) приводит к снижению воздухопроницаемости кладки в 10 раз по сравнению со случаем укладки кирпича обычным способом -в пустошовку. Воздух при этом в основном проходит вовсе не через кирпич, а через неплотности шва (каналы, пустоты, щели, трещины).

Методы определения сопротивления воздухопроницанию по ГОСТ 25891-83, ГОСТ 31167-2003, ГОСТ 26602.2-99 предусматривают непосредственное измерение расходов воздуха через материал или конструкцию при различных перепадах давления воздуха (до 700 Па). На специальных стендах с помощью насоса-воздуходувки 1 нагнетается воздух в измерительную камеру 3, к которой герметично пристыковывается изучаемая конструкция 5, например, окно заводского изготовления (рис. 17). По зависимости расхода воздуха по ротаметру 2 от избыточного давления в камере Арв строят кривую воздухопроницаемости конструкции (рис. 18).

Рис. 18. Зависимость массового потока воздуха (скорости фильтрации, массового

Рис. 18. Зависимость массового потока воздуха (скорости фильтрации, массового расхода) через воздухопроницаемую строительную конструкцию от перепада давления воздуха на поверхностях конструкции. 1 - прямая для ламинарных вязкостных потоков воздуха (через пористые стены без щелей), 2 - кривая для турбулентных инерционных потоков воздуха через конструкции со щелями (окна, двери) или отверстиями (продухами).

В случае воздухопроницаемости стен с многочисленными мелкими каналами, щелями, порами воздух движется через стену в вязком режиме ламинарно (без турбулентностей, завихрений), вследствие чего зависимость Св от Арв имеет линейный вид Св = (1/11в)Лрв. При наличии крупных щелей воздух движется в инерционных режимах (турбулентных), при которых силы вязкости не существенны. Зависимость Св от Арв в инерционных режимах имеет степенной вид Св = (1/Кв) Арв0'5. Реально же в случае окон и дверей наблюдается переходный режим Св = (1/Кв)Арвп, где показатель степени п в СНиП 23-02-2003 условно принят равным 2/3 (0,66). Иными словами, при больших напорах ветра окна начинают «запираться» (также, например, как и дымовые трубы при большой скорости истечения дымовых газов), и всё большую роль начинает играть продуваемость стен (см. рис. 18).

Изучение таблицы 2 показывает, что обычные дощатые стены (без прослоек бумаги, пергамина или фольги), засыпанные стружкой (соломой, минеральной ватой, шлаком, керамзитом) с сопротивлением воздухопроницанию на уровне 0,1 м2 час Па/кг и менее никак не могут защитить от ветра. Даже при штиле при скоростях набегающих воздушных потоков 1 м/сек скорость продува через такие стены хоть и снижается до 0,1-1 см/сек, но тем не менее и это создаёт кратность воздухообмена в бане свыше 3-10 раз в час, что при слабой печи обуславливает полное выхолаживание бани. Кирпичные кладки в пустовку дощатые стены в шпунт, плотные минерал-ватные плиты с сопротивлением воздухопроницанию на уровне 2м2 час Па/кг способны защитить от потоков ветра 1м/сек (в смысле предотвращения избыточной кратности воздухообмена в бане), но оказываются недостаточно герметичными для порывов ветра 10 м/сек. А вот строительные конструкции с сопротивлением возухопроницанию 20 м2час Па/кг и более уже вполне приемлемы для бань и с точки зрения воздухообмена, и с точки зрения конвективных теплопотерь, но тем не менее не гарантируют малости конвективного переноса водяных паров и увлажнения стен.

Страницы: 1 2 3