При действии агрессивных веществ в виде тумана или газа чаще всего наблюдается поверхностная местная коррозия (рис. 31), при которой разрушаются наиболее слабые участки конструкции, а большая часть поверхности подвергается неглубокому поражению (Шелушению поверхности бетона с выпадением песчинок). В конструкции, выполненной из различных материалов, в первую очередь разрушается менее стойкий материал (коррозия приобретает избирательный характер). Опасным видом коррозии является образование глубоких трещин при наличии во влаге солей: в порах и капиллярах образуются кристаллы, которые разрывают материал.

..................,

Рис. 31. Схема разрушения конструкций от коррозии: а -сплошная коррозия; б - местная коррозия; в - нзбира-тельная коррозия арматуры и вызванное ею разрушение бетона; г - то же, швов раствора в кирпичной кладке: д - развитие трещин при образовании кристаллов солей в порах материала

Не менее опасными является коррозия арматуры в железобетоне под воздействием хлора или разрушение кирпича под воздействием щелочной среды на содовых заводах. При этом поражаются спайки между отдельными частицами материала, и конструкция теряет прочность без заметных внешних проявлений. На содовых заводах, например, кирпичную облицовку небольшой толщины после многолетней службы можно проткнуть насквозь, хотя облицовка почти не изменила своего внешнего вида.

Определенные сочетания воздействия влаги и температуры ускоряют разрушение конструкции: увеличение объема влаги при замерзании создает дополнительное давление, разрывающее связь между мо-" лекулами материала, причем в первую очередь в наиболее охлаждаемых местах конструкции (углы, кромки и т. д.); определенные влаж-цостные и температурные условия благоприятствуют развитию грибков, разрушающих деревянные конструкции. Установлено, например, Ч10 при весовой влажности в 24-30% и температуре от О до +12° С или от --27 до +40° С грибы-разрушители развиваются медленно, а при весовой влажности в 35-60% и температуре от +13 до +26° С развитие их ускоряется.

Воздух в замкнутых пространствах хорошо сопротивляется прохождению тепла, но если воздушное пространство заполняется влагой, 10 материал становится более плотным и теплопроводным. 54

Таким образом, избыток влаги ухудшает физико-механические и теплотехнические качества ограждения.

Температурно-влажностный режим в помещении сказывается не только на долговечности конструкций, но и влияет на жизнедеятельность людей. Большая относительная влажность при высокой темпера-I уре снижает возможность эффективного испарения и ухудшает тепловое состояние человека. Сочетание высокой температуры и низкой нлажности вызывает у человека неприятное ощущение в верхних дыхательных путях, ухудшая при этом фильтрационную способность слизистой оболочки. Чрезмерно сухой воздух сравнительно высокой температуры может казаться человеку холоднее, чем воздух с меньшей температурой, но с более высоким влагосодержанием. Движение воздуха вызывает ощущение холода и в нормальных условиях.

Внешними признаками нарушения нормального температурно-влажностного режима ограждений являются резкие колебания их температуры в морозные и ветреные дни, плесень на предметах (особенно на обуви) и на поверхности ограждения, затхлость и сырость воздуха, длительное сохранение запахов в помещении, дутье от окон, пятна

на белых поверхностях.

Вопросы микроклимата в здании требуют постоянного внимания эксплуатационника. При этом нельзя ограничиваться только подачей в помещение нужного количества тепла. Необходимо следить за исправностью окон и входных дверей, так как неплотности в них не только ведут к потере тепла, но и приводят в движение внутренний воздух. Оптимальными условиями для жизнедеятельности человека являются относительная влажность воздуха, равная 45%, температура - 18-20° и скорость воздуха 5-10 см1сек. Отступление от этих нормативов приводит к нарушению теплового баланса человека. Превышение нормативьюго температурного перепада между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждения приводит к ощущению холода и к простудным заболеваниям. Превышение температурного перепада наблюдается чаще всего в помещениях со спаренными переплетами, с большой поверхностью остекления и в помещениях малого размера с большими окнами.

Влажностный режим конструкций в значительной степени зависит и от режима содержания помещения. Попытка усилить отопление за счет включения газовых кухонных плит приводит к чрезмерной сухости воздуха и насьидает его токсическими продуктами сгорания газа. Большие стирки, сушка белья в помещении и мытье полов палубным способом перенасыщают воздух влагой.

Отсутствие внимания к должному содержанию фасада приводит к увлажнению стен и к нарушению расчетного температурно-влажностного режима.

В новых крупноблочных и крупнопанельных зданиях, стены которых имеют значительную начальную влажность, в первые годы эксплуатации рекомендуется повышать температуру внутреннего воздуха до 20-22°, требовать от пользующихся помещением (до заселения дома - от строителей) усиленного проветривания помещений, следить за тем, чтобы вплотную к наружным углам и наружным стенам

не ставили громоздкую мебель и чтобы стены не закрывали коврами.

Защита ограждающих конструкций от внешней атмосферной влаги 1 достигается подбором влагостойких и морозостойких (при необходи- мости - стойких к коррозии) материалов, а также конструктивным» приемами, которые будут рассмотрены при изучении отдельных частей здания. Возможность увлажнения конструкций влагой, находящейся в воздухе помещений, проверяется расчетом ограждения на возможность образования в нем конденсата (прежде всего на его внутренней поверхности).

Воздух всегда содержит некоторое количество влаги. Количество влаги в 1 ж* воздуха называется его абсолютной влажностью и обозначается / (г/х*). Наличие влаги в воздухе в виде водяных паров обуславливает самостоятельное их давление, измеряемое в мм рт. ст. Это давление называют упругостью водяного пара и обозначают буквой е. При определенном атмосферном давлении и температуре упругость водяного пара, поступающего в данный объем воздуха извне, увеличивается только до определенного предела, выше которого наступает насыщение воздуха влагой и образуется конденсат. Эта максимальна» упругость обозначается буквой Е и измеряется в тех же единицах, что и е. Чем выше температура, тем больше Е, значение которого дается в справочниках (табл. 3).

Таблица 9

Значение максимальной упругости додяного пара Е дл» различных температур

Значение Е приобретает смысл тогда, когда указана температура воздуха.

Насыщенность воздуха влагой определяется относительной влажностью (рв и выражается в процентах

•100.

(8б>

При повышении температуры воздуха его относительная влажность уменьшается, а при понижении - увеличивается. При некоторой температуре значение £ будет равно е и относительная влажность достигнет 100%. Температура воздуха, при которой относительная влажность его достигнет 100%, называется точкой росы и обозначается t. При дальнейшем понижении температуры избыточная влага будет терять газообразность и образует конденсат Допустимое значение <р для различных помещений определяется нормами (для сухого режима <в <50%, для нормального - 50-60%, для влажного - 61-75% и для мокрого > 75%). Для жилых домов фв = 55%. Расчет влажностного режима следует производить, пользуясь указаниями «Пособия по теплотехническому расчету ограждающих конструкций».

Не требуют расчета влажностного режима: а) наружные ограждающие конструкции помещений с сухим режимом; б) однослойные наружные стены помещений с нормальным режимом; в) двухслойные стены помещений с нормальным режимом, если внутренний слой выполнен из тяжелого бетона, железобетона и т. д. (по СНиП).

При необходимости исключить образование конденсата в толще конструкции без изменения внутреннего температурно-влажностного режима прибегают к различным мерам: устраивают пароизоляцию на внутренней поверхности стены, окрашивают стены масляной краской, облицовывают глазурованной плиткой, покрывают лаками, битумами, смолами, пергамином, рубероидом и т. д. Ниже приведены примеры простейших технических расчетов.

Пример 1. Определить необходимую толщину кирпичной стены жилого дома в Москве и проверить возможность образования конденсата на внутренней поверхности ее. Кладка из семищелевого кирпича на тяжелом растворе с облицовкой внутренней поверхности известковым раствором толщиной 6i = = 2 см.

Для жилых зданий U = +18°; у = 55%. Примем предварительно ограждение средней массивности и определим по формуле (3). ПоСНиП П-А. 7-71 для жилых помещений Дч = 6°. В соответствии с условиями выписываем из СНиП aj = 7,5 ккал/м-ч-град; п = 1; а„ = 20 ккал/м-ч-град. При средней массивности ограждения принимаем

,.. «.£L tlZ.£L =-28,5<(для Москвы поСНиП П-А.6-72).

тогда

Примем RJ" = Ro

1118-(-28.5) J м.н.град1ккал. 6-7,5

1,03:

» -I- +

Из данного равенства можно определить неизвестную толщину кирпичной кладки б 2, выбрав из табл. 1 СНиП И-А. 7-71 значения Я,1 и Я,а по графе «Б», так как Москва относится к нормативной влажностной зоне (по карте-схеме СНиПа), и эксплуатационные условия помещения (9 = 55%) - нормальные (табл. 2 приложения 2 СНиПя).

Для штукатурки V = 1600 кг/м, ki = 0,7 ккал/м-ч-град; для кирпичной кладкиVо = 1600 кг/л", Я,г = 0,55 ккал/м-ч-град. 0.02

Получим 1,03 = 0.133 +

откуда 84=1.03 - 0.133 - ---O.O5J-0.55 = 0.451 м.

Примем кирпичную кладку толщиной б г = 51 см (в два кирпича).

Произведем проверку массивности ограждения при б а = 51 см по величи-ве тепловой инерции

D = RiSi + RaSg.

Вычислим

«1 0,02

0,7 0,51

2 0,55

= 0,028 м-ч-град/ккал, = 0,93 м-ч-град/ккал.

Вычислим удельную теплоемкость материалов Сш и объемный вес их в ус« ловиях эксплуатации здания -yv>:

Для штукатурки по ,СНиП табл. 1 = 0,2 ккал/кг-град, «0g = 4%; для кирпичной кладки Cq = 0,21 ккал/кг-град, <0g = 2%. Удельная теплоемкость:

Со + 0,01шк 0,2 + 0,01.4 для слоя штукатурки =- £ = =0,23 ккал/кг-град;

0,21 +0,01-2 для кирпичной кладки См, = -I Q 2-=0,22 ккал/кг-град.

Объемный вес в условиях эксплуатации: для слоя штукатурки -j = „ (\-h j = 1600 1 + = 1664 кг/л»;

для кирпичной кладки 7„ = 1600 (l + Д-) = 1632 кг/м".

\ 100/

Вычисляем коэффициенты теплоусвоения S и Sj:

для слоя штукатурки S, =0,51 чС„ =0,51 /0,7-0,23-1664 = = 8,4 ккал!м-ч-град:

для кирпичной кладки Sj =i0,51 j/-aC, То,, =0,51 /0,55-0,22-1632 = = 7,2 ккал/м-ч-град.

Тепловая инерция ограждения будет

0 = 0,028-8,4 +0,93.7.2 = 6,93.

Полз-чаем ограждение средней массивности, так как (4 < 6,93 < 7) 6,93 более 4 и менее 7.

Окончательно принимаем кирпичную кладку толщиной 51 см. Общая толщина стены с учетом штукатурки 53 см.

Если окажется, что массивность ограждения, лринятая предварительно, не подтвердилась проверочным расчетом, то необходимо произвести перерасчет с учетом фактической массивности ограждения.

Проверяем полученную толщину ограждения на возможность образования конденсата на внутренней поверхйости ограждения. Температуру этой поверхности определяем по формуле (8), в знаменатель которой подставляем значение Rg, уточненного по окончательно принятой конструкции*

/?о = L + 0,028 + 0,93 + L = I, И м-г-град]ккаА\ 7,0 20

= 18 -

[18-(-28,5>

1.14-7,5

12,58°С.

5S -

По табл. 3 находим, что внутренней температуре 4 = 18° С соответствует предельная упругость водяного пара Е = 15,48 мм рт. ст. При f = 55% е = - 1,5.48-0.55 = 8,51 мм рт. ст.

Конденсат начинает выделяться при е = Е; из той же таблицы следует, что Е = 8,5 мм рт. ст. при температуре 8,3° С и, следовательно, точка росы tp «=» +8,3" С. Поскольку 12,58 > 8,3, то образование конденсата на внутренней поверхности ограждения исключено.

Если расчет показывает, что образование конденсата возможно, то увеличи-плют толщину конструкции или применяют другие материалы, или целиком заменяют конструкцию.

Пример 2. Проверить на сопротивление теплопередаче чердачное перекрытие эксплуатируемого здания поликлиники в г. Благовещенске. Кровля из осбестоцементных волнистых листов.

Конструкция перекрытия:

железобетонные плиты 61 == 12 см, Уо = 2500 кг/м\ пароизоляция (рубероид) 62 = 0,5 см, = 600 кг/см; шлаковая засыпка 83 = 26 сл, Уо ~ *0 ка/м; известково-песчаная корка 64 = 2,5 см, Уо = 1600 кг/л*.

Расчетные характеристики по нормам проектирования: 1= +18° С; /о,

<f = 55%; <н = - по наиболее холодной шестидневке; t„ - -39° С - S У

по наиболее холодаьш суткам; Дн = 4,5° С; ад= 7,5 ккал/м-ч-град;- а„~ «= 10 ккал/м-ч-град; п = 0,9.

Характеристики материалов по графе Б:

железобетонные плиты Я1 = 1,75 ккал/м-ч-град. Si = 15,3 ккал/м-ч-град-, пароизоляция (рубероид) Я,г = 0,15 ккал/м-ч-град, S2=2,b5 ккал/м-ч-град;

шлаковая засыпка .g = 0,22 ккал/м-ч-град; Sg

3,5 ккал/м-ч-град; = 8,4 ккал/м • ч - град. 0,12 0,005

1,75 0.15

известково-песчаная корка Х4 = 0,7 ккал/м - ч-град; S4 Определяем Ro= - + Ri + Rz +Rs +Rt + - = 7-5 +

9ь Он . О

+ + + -1. = 0.133 + 0,069 + 0.033 + 1.18 + 0,036 + 0,1 =

0,22 0,7 10 «=1,551 м-ч-град/ккал.

Установим зимнюю расчетную температуру наружного воздуха. Для определения /н найдем массивность ограждения по величине тепловой инерции

D = i?iS, + Ri + /?з5з + RS = 0,069-15.3 + 0.033-2,85 +

+ 1,18-3,5 + 0,036-8,4 = 5,78 < 7.

Следовательно, ограждение средней массивности

- 36 (- 39)

37.5°С.

Требуемая величина сопротивления теплопередаче перекрытия в зимний период равна

0,9[18-(-37,5)1 4.5-7,5

1,47 -ч-град/ккал.

Вывод: Ra

1,551 > R = 1,47, что удовлетвориет требованиям норм.

§ tt. ПОНЯТИЕ О СТРОИТЕЛЬНОЙ АКУСТИКЕ

Слово «акустика» происходит от греческого akusti/ios, т. е. слуховой. Строительная акустика, являясь частью строительной физики, изучает распространение звуков в здании и вопросы звукоизоляции. Часть строительной акустики, изучающая пути создания наилучшей