Разработка методики определения воздухопроницаемости ограждающих конструкций. Создание устройства для измерения воздухопроницаемости

2.6. Разработка методики определения воздухопроницаемости ограждающих конструкций

Стандартный метод исследования воздухопроницаемости ограждающих конструкций зданий и сооружений применяемый в настоящее время является процессом с большой трудоемкостью и определяет воздухопроницание по зазорам меньшей величины, то есть если в оконной конструкции существуют зазоры с разными величинами – один меньший, другой больший, то степень воздухопроницаемости будет определяться по меньшему зазору, а через больший все равно будет проникать воздух и будет происходить теплообмен. Таким образом инфильтрация будет в пределах нормы, так как количество воздуха, проникающего в помещение будет стандартным, но будет происходить интенсивный теплообмен между наружной и внутренней поверхностью стекла, которое находится в раме с меньшим зазором. Тогда пропадает эффективность двойного или даже тройного остекления. Предлагаемый метод определяет инфильтрацию через оконные блоки по обоим зазорам, то есть полную инфильтрацию через первую и вторую рамы. Так же, вместе с тем, он является наименее трудоемким, чем стандартный, использующийся в настоящее время метод определения воздухопроницания через ограждающие конструкции зданий и сооружений.

2.7. Создание устройства для измерения воздухопроницаемости

Установка для определения сопротивления воздухопроницанию состоит из:

-  Двух параллельно соединенных воздушных насоса типа “CarryVac P150” с производительностью 150м³ каждый, с регулятором мощности для создания и поддержания заданного пониженного давления воздуха. Воздушные насосы соединены между собой посредством тройника к которому присоединены трубки для подключения измерителя расхода.

-  Микроманометра ММН-240(5)-1,0 по ТУ 25-01-816-79 для измерения избыточного или пониженного давления в камере. Погрешность при измерении перепада давления воздуха ±1%. Микроманометр соединяется с камерой при помощи резиновых шлангов и металлического штуцера.

-  Измерителя расхода воздуха – трубка Пито.

-  Барометра по ГОСТ 23696-79 для измерения атмосферного давления воздуха.

-  Термометра по ГОСТ 112-78 для измерения температуры воздуха.

-  Стальной рулетки по ГОСТ 7502-80 для измерения габаритов образца.

Схема установки приведена на рис.

2.8. Программа экспериментальных работ

В ходе работы было проведено два эксперимента.

2.8.1. Определение воздухопроницаемости бокового остекления здания цеха.

Образцом для испытаний послужило окно с северной стороны цеха площадью 9300x5900 мм представляющее из себя двойной металлический оконный переплет из специального оконного сортамента.

В процессе осмотра целостности образца выявился целый ряд существенных недостатков, как-то:

-  большая часть стекол имеет трещины или отверстия;

-  многие стекла неплотно прилегают к оконным переплетам или имеют размеры меньшие, чем оконный проем;

-  между рамами, местами, зазоры составляют порядка        3-4мм и др.;

В результате, окна оказались абсолютно не соответствующими СНиП.

Проведение испытаний, в силу изложенных причин, оказалось нереальным и нецелесообразным до устранения замеченных недостатков.

2.8.2. Определение воздухопроницаемости окна бытового помещения

Образцом для испытания послужило окно складского помещения участка энергетика площадью 1000x1400 мм с двойным остеклением и двойными деревянными рамами. В процессе эксперимента производились следующие операции:

1)  Определили целостность образца и его покрытия краской, а также целостность стекол;

2)  Определили площадь поверхности окна при помощи стальной рулетки по наружному обмеру камеры;

3)  В окне сверлят два отверстия диаметром 10мм для штуцеров установки и микроманометра;

4)  Производят проверку технического состояния приборов;

5)  Подключают штуцера установки и микроманометра. При помощи воздушного насоса и регулятора мощности создают разности давлений по обе стороны образца и замеряют показания расходомера и микроманометра, заносят в таблицу и подготавливают для расчетов;

6)  По завершении эксперимента отверстия забивают деревянными вкладышами диаметром 10 мм, а поверхность окрашивают масляной краской.

2.9. Протоколы экспериментальных работ и обработка результатов

2.9.1. Результаты эксперимента

Результаты эксперимента сведены в таблицу

Таблица №

Площадь образца, F, м2	Разность давлений, Δp, даПа	Расход воздуха, Q, м3/ч	Температура воздуха, tВ, ˚C
2,8	0,5	1,8	18
	1,0	3,0
	2,0	5,4
	3,0	7,2
	4,0	8,7
	5,0	9,8

2.9.2. Расчет воздухопроницания

Истинный объемный расход Q переведем в весовой расход q в кг/ч по формуле:

q = Q353/T, где

T -  температура воздуха, K, отсюда

q₁ = 2,18 кг/ч

q₂ = 3,639 кг/ч

q₃ = 6,55 кг/ч

q₄ = 8,79 кг/ч

q₅ = 10,62 кг/ч

q₆ = 11.97 кг/ч

Определим воздухопроницаемость образца G в кг/м²ч по формуле:

G = q/F, где

F – площадь образца, отсюда

G₁ = 0,779 кг/м²ч

G₂ = 1,299 кг/м²ч

G₃ = 2,339 кг/м²ч

G₄ = 3,13 кг/м²ч

G₅ = 3,79 кг/м²ч

G₆ = 4,25 кг/м²ч.

График зависимости воздухопроницаемости образца от разности давлений в логарифмических координатах представлен на плакате №7.

Из графика определили, что i₀ = 1,599 кг/м²ч даПа, где

i₀ – коэффициент воздухопроницаемости ограждающих конструкции. Сопротивление воздухопроницанию ограждающих конструкций определяют по формуле:

R_н = 1/i₀ = 1/1,599 кг/ м²ч даПа = 0,63 м²ч даПа/кг.

Полученное значение меньше приведенного в Приложении 1 (ГОСТ 25891-83) нормированного значения сопротивления воздухопроницанию ограждающих конструкций для глухих окон. Отсюда можно сделать вывод, что данная конструкция недостаточно уплотнена и требует дополнительного уплотнения.