Материал: 1677

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Воздухопроницаемость строительных материалов обуславливается наличием в них пор, сообщающихся между собой. Характер воздухопроницаемости выявляется по экспериментальным графикам, построенным на основе измерений весового расхода воздуха Wв, прохо-

дящего при различных перепадах давлений p через данный матери-

С

 

 

 

 

ал. Форма зависимости Wв = f( p) определяется структурой материала

(рис. 7.1).

 

 

 

 

 

Wв, кг/ч

 

 

Рис. 7.1. График зависимости расхода

 

 

 

воздуха Wв от перепада дав-

и

 

лений p для отдельных воз-

 

 

 

 

 

 

 

 

духопроницаемых

материа-

 

 

 

лов: 1 материалы с равно-

 

б

мерной структурой и порами

 

одинаковых размеров (пено-

 

 

 

 

 

2

 

 

бетон); 2 материалы с пора-

 

 

 

ми различных размеров (за-

 

 

4

 

3

 

сыпки); 3 маловоздухопро-

 

 

 

 

ницаемые материалы (бетон,

 

 

 

 

гипс, дерево); 4

влажные

Количество воздухаАWв, кг/ч, фильтрующегося через материал при ламинарном движении в порах (кривая 1а, 3 рис. 7.1) пропорционально разности давлений на противоположных поверхностях и об-

pmin p, Па материалы.

ратно пропорционально толщине слоя материала (закон Ланга):

где p – разность давлений, Па; Д F – площадь рабочего сечения, м2;

W в i

p F

,

(7.1)

 

 

 

И

 

 

 

– толщина слоя материала, м;

i – коэффициент воздухопроницаемости, кг/(м ч Па).

Коэффициент воздухопроницаемости i характеризует степень воздухопроницаемости материала и численно равен количеству воздуха, кг/ч, которое будет фильтроваться через 1 м2 плоской однородной стенки толщиной 1 м при разности давлений по обе стороны 1 Па.

41

При турбулентном движении воздуха в порах материала (кривая

1б, 2 рис. 7.1) прямой зависимости между Wв и p не сохраняется. Однако для целей практических расчетов формулу (7.1) можно при-

менить и для турбулентного движения, если перепад давления p изменяется в небольших пределах.

На величину воздухопроницаемости большое влияние оказывает влажность (кривая 4 рис. 7.1). Проникновение воздуха через влажный матер ал нач нается только при наличии некоторого минимального давлен я необходимого для преодоления сил поверхностного

 

натяжен я воды, содержащейся в порах.

 

 

 

 

Значен е коэфф циентов

воздухопроницаемости некоторых

С

 

 

 

 

 

 

 

строительных матер алов приведены в табл. 7.1.

Таблица 7.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i,

 

 

 

Назван е матер ала

 

Плотность,

 

 

 

 

 

 

 

кг/м3

кг/(м ч Па)

 

 

 

пл ты

 

 

 

1300

0,50

 

 

Гипсовые

 

 

 

0,42

 

 

Бетон

 

 

 

 

2000

 

 

Минеральная вата

 

 

 

-

4,27 103

 

 

Пенобетон автоклавный

 

 

670

5,1

 

 

Кирпич глиняный о ыкновенный

 

 

1900

4,8

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

Испытание воздухопроницаемости производится на образцах материалов имеющих толщину не менее 5 см, так как при меньшей толщине на величину i начинаютДоказывать влияние волосяные трещины и различные дефекты изготовления.

Воздухопроницаемость ограждений не всегда соответствует воздухопроницаемости их материалов. Так, например, кирпичная кладка может иметь воздухопроницаемость Ив 400 600 раз больше воздухопроницаемости кирпича. Такое различие объясняется наличием в кладке большого количества щелей, образующихся при неполном заполнении раствором швов кладки. Нанесение на поверхность кладки штукатурки снижает воздухопроницаемость при одном слое штукатурки – в 9 раз, при двух слоях – в 17. Следовательно, главное влияние на воздухопроницаемость кирпичных стен оказывают слои штукатурки.

То же имеет место и у деревянных дощатых обшивок. При малой воздухопроницаемости древесины воздухопроницаемость обшивок оказывается чрезвычайно большой за счет наличия щелей в стыках досок.

42

В расчетах ограждающих конструкций оценка воздухопрони-

цаемости слоев делается по величинам их сопротивления воздухо-

проницанию. Для сплошных слоев материалов, не имеющих щелей

или стыков, сопротивление воздухопроницанию Ru, м2 ч Па/кг, опре-

деляется по формуле:

 

Ru ,

 

 

 

 

 

 

 

 

(7.2)

 

 

 

 

 

i

 

 

опрот влен е

воздухопроницанию

выражается

разностью

давлен й воздуха, при которой через 1 м2 конструктивного слоя

прон кает 1 кг воздуха за единицу времени.

 

Расчетные вел ч ны сопротивления воздухопроницанию неко-

С

 

 

 

 

 

торых слоев

матер алов ограждений приведены в СП 50.13330 1

(табл.*).

 

 

 

 

 

 

 

Выполнен

данной

ла ораторной

работы позволит познако-

миться с экспер ментальными методами определения коэффициентов

воздухопронцаемостисопротивления воздухопроницанию различ-

ных стро тельных материалов и сравнить полученные значения с

нормативными величинами.

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

Описание установки

 

Схема лабораторной установки представлены на рис. 7.2. Ис-

следуемый образец (1) помещен в воздухонепроницаемую обойму (3),

которая с помощью шлангов (8) подключена к напоромеру (4) и газо-

 

 

 

А

 

вому счетчику (5). Для создания и регулирования разности давлений

по обе стороны образца в лабораторной установке используется эле-

тропылесос (6), включенный в сеть переменного тока 220 В через

автотрансформатор (7).

Д

 

 

 

8

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

220 В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

7

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

И

 

 

 

3

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 7.2. Схема лабораторной установки: 1 – испытываемый образец; 5 – газо-

вый счетчик ГС 4; 2 – воздухоизолирующий слой; 6 – электропылесос;

3 – металлическая обойма; 7 – лабораторный автотрансформатор; 4 –

напоромер ТНМП-52; 8 – соединительные шланги.

 

43

Расход воздуха через образец регулируется изменением питающего напряжения электропылесоса и фиксируется газовым счетчиком.

 

 

оздаваемая разность давлений p измеряется напоромером.

 

Продолжительность замера фиксируется секундомером.

 

 

Последовательность выполнения работы

 

1.

Подготовка

 

 

 

 

 

 

 

1.1.

Вычерт ть в рабочей тетради табл. 7.2.

 

и

 

 

 

 

 

 

1.2.

помощью рез новой трубки присоединить штуцер напоро-

Смера к обойме с сследуемым образцом (рис. 7.2).

 

 

1.3.

Подсоед н ть о ойму с о разцом к газовому счетчику соглас-

 

но схеме ла ораторной установки и проверить правильность

 

 

б

 

 

подключен я электропылесоса.

 

 

1.4. Подключ ть пылесос к трансформатору согласно схеме лабо-

 

раторной установки (рис. 7.2).

 

 

 

1.5.

Провер ть прав льность с орки всей установки совместно с

 

 

 

А

 

 

преподавателем.

 

 

 

 

 

2.

Измерение

 

 

 

 

 

 

 

2.1. Включить автотрансформатор в сеть 220 В и установить на-

 

пряжение 25 В.

 

 

 

 

 

 

2.2. Включить пылесос.

 

 

 

 

 

 

2.3. Через 1 2 минуты снять показания газового счетчика n1 и од-

 

новременно включить секундомер. Показания счетчика занести

 

в табл. 7.2.

 

 

 

 

 

 

 

2.4. По истечении 5 минут выключить пылесос.

 

 

 

 

 

 

 

 

И

 

2.5. Записать в таблицу показания газосчетчика n2.

 

 

2.6. Заменить образец и повторитьДизмерения, начиная с п.1.2.

 

2.7. Выключить автотрансформатор из сети.

 

3.

Обработка результатов измерения

 

 

 

3.1. Определить величину перепада давлений p, Па, по обе сторо-

 

ны исследуемого образца по шкале напоромера, и записать в

 

табл. 1.

 

 

 

 

 

 

 

3.2. Определить объемный расход воздуха Wо, м3/ч, через образец:

 

 

 

W о n2 n1

/

1

 

0,012(n2 n1 ),

(7.3)

 

 

 

 

 

 

 

 

1000

12

 

 

 

где n1, n2 – соответственно начальные и конечные показания газосчетчика.

44

 

3.3. Определить весовой расход воздуха Wв, кг/ч, по формуле:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W в

W о ,

 

 

 

 

 

 

 

где – плотность воздуха при атмосферном давлении и темпера-

 

 

туре условий эксперимента (воздуха в помещении).

 

 

 

Плотность воздуха , кг/м3, следует определять по формуле:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

353,1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

273 t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.4. Определ ть коэффициент воздухопроницаемости i, кг/(м ч Па),

 

сследуемого материала:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сопротивление

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С i

W в

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где – толщ на сследуемого образца, м;

 

 

 

 

 

 

 

F – площадь сследуемого

 

разца, м2.

 

 

 

 

 

 

 

3.5. Определ ть

 

 

 

 

 

 

 

 

воздухопроницанию Ru, Па ч м/кг,

 

сследуемого о разца:

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ru

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.6. Сравнитьбвычисленные значения сопротивления воздухопро-

 

ницания со значениями другого исследуемого образца и с нор-

 

мативными значениями по прил. 9 1 .

 

 

 

 

 

 

 

4. Выводы.

 

 

 

 

 

 

Д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 7.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

ч

 

Показания газосчетчи-

 

 

 

 

 

 

 

i,ч Па)

ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ка

 

Па

 

 

 

 

u Пакг/

 

 

 

 

Толщина , ц р об м а аз

Площадь , F р м азца об

, z замера Время

 

 

 

 

 

 

 

 

W0,

 

Wв,

И

 

 

Образец

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p,

 

 

 

 

Прим.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м3

кг/ч

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n1,

n2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45

Источник: https://studfile.net/preview/16407734/