После предварительного выбора конструкций по показателю приведенного сопротивления теплопередаче, необходимо производить контрольный расчёт возможности выпадения конденсата на оконном стекле со стороны помещения в центральной и краевой зонах стеклопакета. Эта задача связана с прогнозированием температуры наружного воздуха, при которой будет происходить запотевание окон.

Расчёт стеклопакета на возможное выпадение конденсата наиболее корректно производить для реальных значений относительной влажности в помещении, характерных для данного климатического района. Как уже отмечалось в разделе 2.1, для климатических условий средней полосы России, естественная относительная влажность внутри жилой квартиры при обычном режиме эксплуатации в зимнее время составляет порядка 30…40 %. Эти условия традиционны для жизни в данных климатических условиях. Эти значения зафиксированы в ГОСТ 3094-96.

Парциальное давление водяного пара (абсолютная влажность внутреннего воздуха e в), содержащегося в воздухе помещения зависит от температуры внутреннего воздуха t в и относительной его влажности f в как

e в = E(t) f в (4.1.2.1)

Эта зависимость представлена в графическом виде на рис. 4.1.2.1, и называется «кривой влажности». Таким образом, в 1 м3 воздуха при данной температуре может содержаться только строго определённое количество водяного пара.

При низкой температуре наружного воздуха, температура на поверхности стекла со стороны помещения (τв.п.), окажется существенно ниже температуры воздуха в середине помещения, что может привести к выпадению «лишнего» водяного пара на холодной поверхности остекления в виде конденсата или изморози. Температура, при которой происходит полное насыщение воздуха водяным паром называется температурой точки росы.

Пример.
Определить вероятность выпадения конденсата на стеклопакете 4М1-10-И4 (приведенное сопротивление теплопередаче стеклопакета Rо ст = 0,53 м2 °С/Вт) со стороны помещения (в центральной зоне стеклопакета), при условии, что температура внутреннего воздуха в помещении tв = +20 °С ; температура наружного воздуха tн = – 30 °С; влажность внутреннего воздуха fв = 40 %.

Рис. 4.1.2.1. Насыщающие парциальные давления водяного пара (Е, мм рт. ст.) при различных температурах и нормальном барометрическом давлении

В соответствии с графиком рис. 4.1.2.1, предельное значение парциального давления водяного пара E при температуре tв = 20 °С равно 17.53 мм. рт. ст. Абсолютная влажность воздуха (фактическое содержание водяного пара) при температуре tв = 20 °С определяется как

e в = E(t) f в = 17,53 x 0,4 = 7,01 мм. рт. ст

Согласно графику рис. 4.1.2.1, парциальное давление в 7,01 мм. рт. ст соответствует предельному насыщению воздуха водяным паром при температуре 6,0 °С. Следовательно, для того, чтобы на стекле со стороны помещения выпал конденсат, оно должно охладиться до температуры точки росы t = 6,0 °С.

В величине общего приведенного сопротивления теплопередаче стеклопакета (в данном случае, равной Rо ст = 0,54 м2 °С/Вт) учтено не только непосредственно его термическое сопротивление, но и сопротивление теплообмену Rв = 0,12 м2 °С/Вт в приграничном слое воздуха у внутренней поверхности стеклопакета со стороны помещения.

Учитывая, что падение температуры в толще ограждающей конструкции пропорционально изменению термического сопротивления, можно записать пропорциональную зависимость между падением температуры в приграничном слое и общим падением температуры между внутренним и наружным воздухом как

где tв и tн — соответственно температуры внутреннего и наружного воздуха; t ос — температура на внутренней поверхности остекления; R в — сопротивление теплообмену у внутренней поверхности остекления.

Подставив заданные значения в соотношение (4.1.2.4), мы можем определить температуру на поверхности стеклопакета со стороны помещения

формула

t ос = 9 °С > t р = 6,0 °С = > При температуре наружного воздуха tн = – 30 °С и стандартном температуровлажностном режиме внутри помещения (tв = +20 °С, fв = 40 %)конденсат на внутреннем стекле в центральной зоне стеклопакета не выпадает.

Вероятность выпадения конденсата на стеклопакете в краевой зоне (в зоне примыкания к оконному профилю) определяется путём расчёта двухмерных

Рис. 4.1.2.2. Расчёт температурных полей в оконных конструкциях. Система профилей FUNKE KS Helios

температурных полей для выбранной профильной системы при заданных расчётных значениях температур и относительной влажности наружного и внутреннего воздуха.

На рис 4.1.2.2 показаны примеры расчёта температурных полей для оконных конструкций, изготовленных из профильных систем FUNKE.

При выполнении рабочих чертежей и инженерных расчётов светопрозрачных конструкций необходимо разделять две задачи, существенно отличаю- щиеся в части разработки прочностных свойств и технологии монтажа:

1. Типовые и нестандартные оконные блоки
2. Элементы витражного и панорамного (от пола до потолка помещения)
остекления.

Для обоих перечисленных разделов необходим предварительный выбор профильной системы и стеклопакета по требованиям теплозащиты, а также выполнение комплекса теплотехнических расчётов, перечисленных в предыдущем разделе (раздел 4.1).

Возврат к списку