Приложение В (рекомендуемое) Расчет осушающей способности системы вентилируемых каналов и аэрационных патрубков в совмещенном покрытии (крыше) зданий
В.1 Количество влаги г/м2, удаляемой из утеплителя через вентилируемые каналы за период со среднемесячными температурами выше 0 °С, определяют по формуле:
Влагосодержание воздуха, выходящего из каналов, определяют по формуле
В.2 В качестве примера расчета определим осушающую способность вентилируемых и диффузионных каналов в конструкции ремонтируемого покрытия.
Здание имеет размер в плане 36 х 144 м, высота до вентиляционных отверстий 10 м. Выступающие над кровлей части здания отсутствуют. При ширине здания 36 м длина скатов с уклоном 1,5 % составляет 18 м. Климатические характеристики соответствуют данным свода правил по Москве. Параметры внутреннего микроклимата: tв = 18 °С; f = 60 % – для зимних условий и tв = 20 °С; f = 60 % для летних.
Весовая влажность пенобетона с начальной плотностью ~ 400 кг/м3 на некоторых участках покрытия составляет 22, 30 и 40 % при нормативном значении 12 %.
Влагосодержание слоя пенобетона толщиной 100 мм при весовой влажности 22 % составляет 400 • 0,1 • 0,22 = 8,8 кг/м2, при этом допустимое влагосодержание (при = 12 %) – 4,8 кг/м2. Следовательно, количество сверхнормативной влаги будет 8,8 – – 4,8 = 4 кг/м2, для влажности пенобетона 30 % – 7 ,2 кг/м2, а для влажности пенобетона 40 % – 11,2 кг/м2.
Решено снять старую кровлю из нескольких многослойных ковров, выполнить ремонт стяжки, дополнительно утеплить крышу двумя слоями минераловатных плит. Плиты раздвинуть с образованием вентилируемых каналов шириной 100 мм через 1,1 м и диффузионных каналов шириной 50 мм через 550 мм поперек скатов; поверх плит утеплителя уложить сборную стяжку из плит ЦСП (=12 мм) (рисунки В.1 и В.2).
В.3 Возможны два варианта конструктивных решений для сушки увлажненного утеплителя.
Первый вариант (предпочтительный) заключается в устройстве вентилируемых каналов в теплоизоляционном слое по всей поверхности покрытия (рисунок В.2) и сообщением их с наружным воздухом через козырек над парапетами продольных стен (рисунок В.3). В данном случае под воздействием ветра в каналах происходит движение воздуха и сушка утеплителя.
Второй вариант – установить над частью вентилируемых и диффузионных каналов кровельные аэраторы с внутренним диаметром патрубков 100 мм.
Средняя скорость движения воздуха в вентилируемом канале за летний период, рассчитанная по формуле (В.6), составляет 0,23 м/с.
Результаты расчетов количества влаги, г/м2, удаляемой из утеплителя через вентилируемые каналы за 1 летний сезон, приведены в таблице В.3.
Время Т в летних сезонах с учетом воздействия солнечной радиации, в течение которого влажность пенобетона и минераловатного утеплителя достигнут нормативного значения, составит:
Второй вариант
При отсутствии возможности выполнения парапета по схеме, приведенной на рисунке В.3, над местами пересечения вентилируемых и диффузионных каналов устанавливаются кровельные аэраторы, требуемое число и диаметры которых определяются расчетом. На рисунке В.4 показан план кровли рассматриваемого здания и пример установки аэраторов (рисунок В.5).
На площади участка покрытия 930,6 м2 предварительно устанавливаем 10 аэраторов 100 мм из условия действия одного аэратора на площади 80 – 90 м2, а на всей площади покрытия, равной 5184 м2, – 56 аэраторов.
Для покрытия здания размером в плане не более 48 х 144 м и высотой 10 м на базе 6 – 18 м как вдоль, так и поперек линии конька, в патрубках аэраторов одинакового диаметра при всех направлениях ветра скоростью 2 – 5 м/с возникает разность давлений Р, составляющая 0,12 – 0,14 кгс/м2, в результате чего в вентилируемых каналах происходит движение воздуха. В этом случае скорость движения воздуха в канале определяем по формуле (В.10). При высоте здания больше или меньше 10 м скорость движения воздуха в канале определяется по формуле (В.6) с учетом изменения скорости ветра V i по высоте (формула В.6').
Скорость движения воздуха в каналах между двумя аэраторами определяем по формуле
При подстановке исходных данных в формулу (В.10) скорость движения воздуха в вентилируемых каналах составляет 0,11 м/с, а количество влаги, удаляемой из утеплителя за 1 летний сезон, приведено в таблице В.4.
Так как скорость движения воздуха в вентилируемых каналах и количество удаляемой влаги из утеплителя за летний сезон в 2 раза меньше, чем в предыдущем конструктивном решении (рисунок В.3 и таблица В.3), то время сушки Т в летних сезонах составит:
В первые зимние месяцы сушки, как правило, происходит активное перемещение влаги из пенобетона в толщу минераловатных плит и перераспределение
влагосодержания утеплителей по площади покрытия. При недостаточных или неправильно выполненных нахлестках рулонных пароизоляционных материалов и некачественной герметизации стыков несущих плит или профнастила, кратковременные протечки могут появиться там, где их не было до начала сушки. Во второй зимний период сушки эти протечки, как правило, уже не возникают.