Применение теории потенциала влажности в оценке тепловлажностного режима ограждающих конструкций зданий

Проведен обзор существующих математических моделей по влажностному режиму. Описаны методы, позволяющие рассчитывать влагоперенос в сорбционной зоне увлажнения и в сверхсорбционной.Показаны особенности расчета распределения влаги с применением теории потенциала влажности. Предложен новый дискретно-континуальный метод расчета влажностного состояния ограждения,позволяющий определять нестационарный влажностный режим по аналитическому выражению без применения численных методов. Выведены две формулы для однослойной и для многослойной ограждающих конструкций здания соответственно. Формула позволяет определять распределение потенциала влажности в различных сечениях ограждающих конструкций зданий. Эффективность метода доказана путем сравнения полученных результатов с вычислениями по нестационарному и инженерному квазистационарному методам расчета. Рассчитан влажностный режим однослойной ограждающей конструкции в городе Москве из газобетонных блоков, а также двухслойной ограждающей конструкции с основанием из глиняного кирпича и облицовкой из силикатного кирпича. Показано, чторезультаты расчета по предложенному методу и количественно и качественно близки к распределению, получаемому по нестационарному методу расчета как для однослойных, так и для многослойных ограждающих конструкций. Метод рекомендован для использования в инженерной работе, так как позволяет учитывать инерционность увлажнения ограждающей конструкции здания.

The review of existing mathematical models for humidity conditions was carried out. Methods giving an opportunity to calculate moisture transfer in the sorption zone of humidificationand in the supersorption zone are described. The features of calculating moisture distribution using the theory of moisture potential are shown. The new discrete-continuous method forcalculating the moisture state of a fence is proposed, which makes it possible to determine the unsteady-state moisture regime using an analytical expression without using variousnumerical methods. Two formulas for a single-layer and a multi-layer building envelope are derived. The formula allows us to determine the distribution of moisture potential in varioussections of building envelopes. The effectiveness of the method is proven by comparing the results obtained with calculations using non-stationary and engineering quasi-stationary calculationmethods. The humidity regime of a single-layer enclosing structure in the city of Moscow made of aerated concrete blocks, as well as a two-layer enclosing structure with a claybrick base and silicate brick cladding was calculated. It is shown that the calculation results using the proposed method are both quantitatively and qualitatively close to the distributionobtained using the non-stationary calculation method for both single-layer and multi-layer enclosing structures. The method is recommended for use in engineering work, because it givesa possibility to take into account the inertia of moisture in the building envelope.