Способ определения расположения плоскости максимального увлажнения стены для прогнозирования защиты от переувлажнения многослойной стены здания. Российский патент 2017 года по МПК G01N25/56 G01N33/38 

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.

Отрицательная температура наружного воздуха на чертеже показана знаком минус, положительная температура внутри помещения на чертеже показана знаком плюс, δ_х показывает фактическое положение плоскости максимального увлажнения от плоскости сопряжения утеплителя и наружной штукатурки стены, а δ_ут показывает толщину утеплителя.

Способ определения расположения плоскости максимального увлажнения стены для прогнозирования защиты от переувлажнения многослойной стены здания реализуется следующим образом.

Измеряют температуру стены, причем в качестве температуры стены измеряют температуру наружной поверхности стены (t₁), температуру внутренней поверхности стены (t₂) и температуру (t₃) 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).

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_му) 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.

Если линия 6 температуры (t_му) 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.

Изобретение относится к способам оценки состояний теплоизоляции стен зданий и сооружений с учетом степени их увлажнения, которая изменяется в процессе эксплуатации зданий и сооружений. Способ 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. Достигается упрощение прогнозирования защиты от переувлажнения. 4 ил.

Способ определения расположения плоскости максимального увлажнения стены для прогнозирования защиты от переувлажнения многослойной стены здания, заключающийся в том, что измеряют температуру стены, отличающийся тем, что 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.