Значение влажностного режима наружных ограждающих конструкций и причины появления в них влаги

Значение влажностного режима наружных ограждающих конструкций и причины появления в них влаги

   Как известно, с повышением влажности строительных материалов повышается их теплопроводность, а следовательно, понижается сопротивление теплопередаче конструкции. Таким образом, при проекти­ровании наружных ограждающих конструкций необходимо предусматривать специальные меры для пре­дотвращения их увлажнения в процессе эксплуатации.

   Повышение влажности строительных материалов в ограждающих конструкциях нежелательно и по другим причинам. С гигиенической точки зрения, влажные ограждающие конструкции - источник повы­шения влажности воздуха в помещениях зданий. Кроме того, увлажненные строительные материалы представляют собой биологически благоприятную среду для развития многих микроорганизмов. С тех­нической точки зрения, влажные ограждающие конструкции быстро разрушаются при воздействии низ­ких температур (в результате замерзания влаги в порах и капиллярах строительных материалов), про­цессов коррозии, биологических процессов.

Причины увлажнения ограждающих конструкций различны.

  Строительная (техническая) влага обусловлена «мокрыми» процессами при производстве строи­тельных работ. В правильно запроектированных конструкциях строительная влага достигает допустимо­го предела и стабилизируется в течение первых лет эксплуатации здания.

   Грунтовая влага в результате капиллярного подсоса проникает в толщу конструкций при нарушении гидроизоляции. В зависимости от капиллярно-пористой структуры материала ограждающей конструк­ции капиллярное поднятие грунтовой влаги может достигать 2,5-10 м, т. е. высоты третьего этажа совре­менного жилого здания.

   Атмосферная влага в виде косых дождей с сильным ветром в теплое время года или в виде инея, по­являющегося на наружной охлажденной поверхности стен при оттепелях в холодный период года, ув­лажняет ограждающие конструкции на глубину нескольких сантиметров.

   Также причиной увлажнения ограждающих конструкций может являться эксплуатацион­ная влага.

   Увлажнение наружных ограждающих конструкций грунтовой, атмосферной и эксплуатационной вла­гой можно устранить или резко сократить конструктивными методами.

   Гигроскопическая влага - следствие сорбционного свойства строительных капиллярно-пористых ма­териалов поглощать влагу из воздуха, называемого гигроскопичностью. Степень гигроскопического ув­лажнения ограждающих конструкций предопределяется температурно-влажностным режимом окружа­ющей воздушной среды.

   Конденсационная влага тесно связана с отклонениями параметров воздушной среды помещений и с температурным режимом ограждения и в подавляющем большинстве случаев является причиной его переувлажнения. Конденсация влаги может происходить на поверхности ограждающей конструкции или в толще ее в процессе диффузии водяного пара.

   Гигроскопическое и конденсационное увлажнения ограждающих конструкций могут быть стабилизи­рованы рациональным конструированием на основе теплотехнических расчетов.

   Абсолютная и относительная влажность воздуха. Атмосферный воздух всегда содержит некото­рое количество влаги в виде паров. Влажность воздуха в помещениях с естественной вентиляцией обус­лавливается выделением влаги людьми и растениями в процессе дыхания, испарением бытовой влаги при приготовлении пищи, стирке и сушке белья, а также технологической влагой (в производственных помещениях) и влажностью ограждающих конструкций (в первый год эксплуатации зданий).

  Количество влаги в граммах, содержащееся в 1 м^г воздуха, называется абсолютной влажностью (/, г/м^г). Однако для расчетов диффузии пара через ограждающие конструкции количество водяного пара должно оцениваться в единицах давления, что позволяет вычислить движущую силу переноса влаги. С этой целью в строительной теплофизике используется парциальное давление водяного пара (е), назы­ваемое упругостью водяного пара и выражаемое в Паскалях.

   Парциальное давление увеличивается по мере повышения абсолютной влажности воздуха. Однако оно, как и абсолютная влажность, не может возрастать беспредельно. При определенной температуре и барометрическом давлении воздуха имеет место предельное значение абсолютной влажности воздуха (Г, г/м^г), соответствующее полному насыщению воздуха водяным паром, сверх которого оно не может повышаться. Этой абсолютной влажности воздуха соответствует максимальная упругость водяного пара (/:, Па), называемая также давлением насыщенного водяного пара. С повышением температуры воздуха Е и F увеличиваются.

   Следовательно, как е, так и / не дают представления о степени насыщенности воздуха влагой, если не указана температура.

   Чтобы выразить степень насыщения воздуха влагой, вводят понятие относительной влажности воз­духа (/, %), которая представляет собой отношение парциального давления водяного пара е в рассма­триваемой воздушной среде к максимальной упругости водяного пара Е, соответствующее темпера­туре среды j=(e/ /:')100%.

   Относительная влажность воздуха имеет большое значение при оценке его как в гигиеническом, так и в техническом отношении, /' определяет интенсивность испарения влаги с увлажненных поверхностей и в частности с поверхности человеческого тела.

   Нормальной для человека считается относительная влажность воздуха 30-60%. /' определяет процесс сорбции, т. е. процесс поглощения влаги капиллярно-пористыми материалами, находящимися в воздуш­ной среде. Наконец, от /' зависит процесс конденсации влаги в воздушной среде (образование туманов) и на поверхности ограждающих конструкций.

   Если повышать температуру воздуха с заданным влагосодержанием, то относительная влажность бу­дет понижаться, поскольку парциальное давление водяного пара е остается постоянным, а максимальная упругость Е увеличивается с повышением температуры.

   При понижении температуры воздуха с заданным влагосодержанием относительная влажность повы­шается, поскольку при постоянном парциальном давлении водяного пара е максимальная упругость Е уменьшается с понижением температуры.

   В процессе понижения температуры воздуха при некотором ее значении максимальная упругость во­дяного пара Е оказывается равной парциальному давлению водяного пара е. Тогда относительная влаж­ность воздуха /' будет равна 100% и наступит состояние полного насыщения охлажденного воздуха водя­ным паром. Эта температура называется температурой точки росы для данной влажности воздуха.

   Таким образом, точка росы - температура, при которой воздух данной влажности достигает полно­го насыщения парами воды. При понижении температуры воздуха ниже температуры точки росы упру­гость водяного пара в нем будет понижаться, а излишнее количество влаги будет конденсироваться, т. е. переходить в капельно-жидкое состояние.

   В холодный период года температура внутренней поверхности наружных ограждающих конструкций отапливаемых помещений всегда ниже температуры внутреннего воздуха. Тонкий слой, непосредствен­но прилегающий к поверхности наружного ограждения, охлаждается до температуры самой поверхнос­ти и в определенных случаях может достигнуть точки росы. Поэтому необходимо обеспечить на внутрен­ней поверхности ограждающей конструкции такую температуру, при которой не могло бы происходить конденсации влаги при существующей относительной влажности воздуха в помещении.

   Температура в наружных углах помещений и на поверхностях теплопроводных включений в неодно­родных конструкциях обычно ниже, чем на остальных участках ограждений. Отсутствие конденсата прежде всего следует проверять для этих наиболее охлаждаемых частей ограждающих конструкций.