Основы эксплуатации наружных кирпичных стен гражданских зданий - часть 18

 

  Главная      Учебники - Строительство     

 

поиск по сайту            правообладателям  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  16  17  18  19   ..

 

 

Основы эксплуатации наружных кирпичных стен гражданских зданий - часть 18

 

 

гигиенических условий связано в формуле (3.47) с величиной ∆t

н

. Видно, что в отмененных нормах она 

превышала нынешний уровень ∆t

n

 для стен в 1,5 раза, а по отношению к оптимальному гигиеническому 

уровню (см. табл. 2.1) превышение было равно трем. 

Таким  образом,  практически  все  находящиеся  в  настоящее  время  в  эксплуатации  гражданские 

здания с кирпичными стенами не отвечают требуемому современному уровню теплозащиты как по 
условиям энергосбережения (первый и третий показатели действующих норм), так и по санитарно-
гигиеническим условиям (второй показатель действующих норм). 

Для обеспечения требований теплозащиты необходимо все кирпичные стены эксплуатируемых гра-
жданских зданий дополнительно утеплять. При этом сопротивление теплопередаче наружных стен 
должно быть повышено в зависимости от климатических условий в  
2,5 – 3,0 раза. При таком увеличении сопротивления теплопередаче, как правило, автоматически 
обеспечиваются требования и по санитарно-гигиеническим условиям (по второму показателю дейст-
вующих норм). 

Вопросы,  связанные  с  дополнительным утеплением  стен  эксплуатируемых  зданий,  рассмотрены  в 

главе 6. 

 

4   ВЛАЖНОСТНЫЙ РЕЖИМ КИРПИЧНЫХ СТЕН  

ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЙ 

 

Влажностный режим кирпичных стен является одним из важнейших показателей их эксплуатацион-
ных качеств. 

Как показано ранее, повышение влажности материалов кирпичной кладки приводит к значительно-

му повышению ее теплопроводности и, соответственно, к снижению теплозащитных свойств стены. 

Повышенная влажность стен не приемлема также и с гигиенической точки зрения. Влажный мате-

риал является средой, обеспечивающей появление и развития грибков, плесени и болезнетворных бак-
терий. Высокая влажность стен способствует увеличению влажности внутреннего воздуха. При наличии 
плесени это приводит к резкому ухудшению санитарно-гигиенических условий среды обитания. 

Влажность материалов кладки влияет на долговечность стен. Влажные материалы имеют меньшую 

морозостойкость и, следовательно, срок службы их в условиях попеременного замораживания и оттаи-
вания резко сокращается. 

В этой связи при эксплуатации зданий с кирпичными стенами необходимо обеспечивать условия, 

ограничивающие возможность попадания и накопления влаги в стенах в период их эксплуатации. 

 

4.1   Причины появления и накопления влаги в наружных  

кирпичных стенах 

 

Выбор мер, обеспечивающих защиту кирпичных стен от повышенного увлажнения, зависит от путей 
попадания влаги в кладку стен. Имеется достаточно много причин появления и путей проникновения 
влаги в толщу стен. 

Влага, накапливающаяся в конструкциях, может быть классифицирована в зависимости от причин 

ее  появления  в  ограждениях.  Различают  строительную,  атмосферную,  эксплуатационную,  грунтовую, 
гигроскопическую и конденсационную влагу. 

Строительная влага вносится в кирпичные стены в процессе их возведения. При кладке стен влага 

попадает  в  толщу  в  месте  с  кладочным  раствором,  а  также  проникает  в  них  при  выпадении  во  время 
строительства атмосферных осадков в виде дождя и мокрого снега. В этой связи влажность возводимых 
стен существенно зависит от климатических условий в период строительства и продолжительности воз-
ведения  здания.  Строительная  влага  в  стены  попадает  также  при  выполнении  мокрой  штукатурки  и, 
особенно, с внутренней стороны стен. 

Процесс естественного удаления строительной влаги из кирпичных стен в силу их конструктивных 

особенностей  весьма  продолжителен.  В  зависимости  от  конструктивного  решения  стены  (сплошная 
кладка, кладка с термовкладышами и др.) и вида материалов кладки (красные, силикатные, шлаковые 
кирпичи, известковые, цементные, сложные растворы и др.) процесс ее сушки в естественных условиях 
может продолжаться в течение нескольких лет. 

Как показывает практика, строительная влага не оказывает существенного влияния на дальнейший 

влажностный режим и долговечность стен в том случае, если удаляется из них в течение первых одно-
го-двух лет эксплуатации. 

Для более быстрого удаления строительной влаги в первый период эксплуатации влажных кирпич-

ных стен рекомендуется интенсифицировать сушку за счет немедленного включения в действие систем 
отопления и вентиляции с повышенными температурами и скоростями движения воздуха. Также можно 
применять искусственную сушку, используя переносные нагревательные приборы в виде воздуходувок. 

Атмосферная влага может проникать в кирпичные стены при смачивании наружной поверхности 

водой при косом дожде и мокром снеге с ветром. Попадание влаги в стены может также происходить в 
результате замачиваний стен из-за недостаточного выноса карнизов, неисправности кровли на карнизах 
и повреждений водостоков. Увлажнению стен также способствуют неудовлетворительно выполненные 
или разрушенные в процессе эксплуатации защитные слои и отливы на поясках, промежуточных карни-
зах и других, выступающих за плоскость стен элементах. 

Атмосферная влага при определенных условиях может проникать в глубь наружных слоев стен и в 

сочетании с другими климатическими факторами внешней среды, как показано в главе 2, приводить к 
их быстрому разрушению.  

Конструктивные мероприятия, исключающие проникновение атмосферной влаги в кирпичные сте-

ны, рассмотрены в п. 4.5. 

Эксплуатационная влага проникает в стены при непосредственном контакте с ограждениями во-

ды, появляющейся в результате повреждения в гражданских зданиях систем водопровода, отопления и 
канализации. Процесс увлажнения стен такой влагой зависит от качества эксплуатации указанных выше 
систем.  В  зданиях  с  изношенными  элементами  систем  водопровода  и  канализации  наружные  стены  в 
санитарно-технических помещениях часто имеют значительные повреждения кладки из-за разморажи-
вания. Основной мерой по ограничению увлажнения наружных стен эксплуатационной влагой является 
своевременное выполнение мероприятий по содержанию и ремонту систем, исключающих прорывы во-
ды.  На  стадии  проектирования  зданий  необходимо  разрабатывать  планировочные  решения,  ограничи-
вающие расположение помещений с мокрыми процессами у наружных стен. К конструктивным мерам, 
исключающим попадание эксплуатационной влаги в стены, относится устройство на стенах водонепро-
ницаемых штукатурок и облицовочных плиток. 

Грунтовая влага проникает в кирпичные стены в результате капиллярного всасывания в тело фун-

даментов и нижней части стен влаги из грунта. При определенных условиях капиллярная влага может 
подниматься на высоту 2,0…2,5 м от уровня земли. Увлажнения стен грунтовой влагой происходят ча-
ще всего в зданиях постройки ранее ХХ в. Связано это, как правило, с отсутствием горизонтальной гид-
роизоляции между фундаментом и стеной или с последующими наслоениями культурных слоев грунта 
выше уровня горизонтальной гидроизоляции. 

Защита стен от капиллярной влаги в эксплуатируемых кирпичных зданиях является сложной задачей, 

требующей значительных материальных затрат и времени. Конструктивные мероприятия, исклю-

чающие подъем капиллярной влаги в кирпичных стенах, рассмотрены в п. 4.5. 

Гигроскопическая  влага  появляется  в  кирпичных  стенах  в  результате  гигроскопичности  материа-

лов  кладки.  Гигроскопичность  –  это  свойство  материалов  поглощать  (сорбировать)  влагу  из  воздуха. 
Этой способностью в разной степени обладают все строительные материалы, включая кирпичи и кла-
дочные  растворы.  Повышению  гигроскопичности  способствует  наличие  в  материалах  кладки  хлори-
стых солей (хлористый магний, хлористый кальций, хлористый натрий и др.). Появление солей в кладке 
связано с добавлением их в кладочный раствор для снижения температуры замерзания раствора и в ре-
зультате этого удлинения времени набора прочности раствором в условиях зимних низких температур. 
В стенах, сложенных с противоморозными добавками (хлористый натрий, нитрат натрия и др.), обла-
дающими  высокой  гигроскопичностью,  при  эксплуатации  накапливается  большое  количество  сорбци-
онной влаги и в результате значительно ухудшаются теплозащитные свойства стен. На внутренних сто-
ронах стен в помещениях с повышенной влажностью (туалетах, ванных комнатах и др.) появляются сы-
рые пятна, образуется налет выщелоченных солей. Устранение этих явлений в процессе эксплуатации 
зданий весьма затруднительно. Поэтому при возведении кирпичных стен необходимо избегать приме-

нения в них материалов, обладающих повышенной сорбцией (например, шлаковых кирпичей), а также 
не использовать при кладке в зимних условиях гигроскопичных противоморозных добавок. 

Конденсационная  влага  появляется  в  кирпичных  стенах  в  результате  конденсации  на  внутренней 

поверхности стен и в их толще паров влаги из воздуха, омывающего поверхности стен и проникающего 
через поры в конструкцию. Во многих случаях конденсация влаги является основной причиной увлаж-
нения кирпичных стен эксплуатируемых зданий.  

Процесс накопления и удаления конденсационной влаги является сложным физическим процессом, 
связанным с явлениями тепло- и массопереноса. Выбор эффективных мероприятий по ограничению 
конденсационной влаги в стенах зависит от ясного представления о процессах накопления, переноса 
и удаления влаги. Эти сведения позволяют эксплуатационникам обеспечивать необходимые условия 
эксплуатации, исключающие повышенное увлажнение стен. 

Конструктивные мероприятия по исключению или ограничению сорбционного и конденсационного ув-
лажнения стен рассмотрены ниже. 

 

4.2   Конденсация влаги на поверхностях стен и  

меры по ее ограничению 

 
Атмосферный воздух в своем составе всегда содержит определенное количество влаги. Влага, на-

ходящаяся в воздухе, может характеризоваться абсолютной величиной, определяющей содержание вла-
ги в единице объема воздуха. Абсолютная влажность воздуха f, г/м

3

, дает количественные сведения о 

влаге воздуха. 

При расчетах конденсации влаги удобнее пользоваться величиной парциального давления водяно-

го пара в воздухе, называемой упругостью водяного пара e и измеряемой в Па. Упругость водяного па-
ра  и  абсолютная  влажность  воздуха  взаимосвязаны.  Чем  выше  влажность  воздуха,  тем  выше  и  упру-
гость  водяного  пара.  Следовательно,  величина  упругости  водяного  пара  может  являться  и  характери-
стикой его влажности.  

При определенной температуре воздуха упругость водяного пара не может превышать определен-

ного значения. Это предельное значение называется  парциальным давлением насыщенного водяного 
пара
 или максимальной упругостью водяного пара Е, Па. Величина Е зависит от температуры возду-
ха.  Чем  выше  температура,  тем  больше  значение  Е,  т.е.  тем  большее  количество  влаги  может  содер-
жаться в воздухе. Значения величины Е в зависимости от температуры воздуха приведены в приложе-
нии в табл. П3 и табл. П4. 

Действительная  упругость  водяного  пара  е  не  дает  представления  о  степени  насыщения  воздуха 

влагой. Для этого ее нужно сравнивать с максимальной упругостью водяного пара Е при данной темпе-
ратуре исследования. В этой связи в практике оценки степени насыщения воздуха влагой используется 
относительная влажность воздуха 

ϕ, выражающая в процентах отношение действительной упруго-

сти водяного пара е к максимальной его упругости Е при конкретной температуре помещения, т.е. 

100

Е

е

=

ϕ

, %.                                         (4.1) 

 
Если температура воздуха с данной влажностью повысится, то его относительная влажность пони-

зится. Это связано с тем, что величина упругости водяного пара е останется без изменения, а значение 
максимальной упругости Е увеличится с повышением температуры. Наоборот, при охлаждении воздуха 
по мере понижения температуры относительная влажность его будет увеличиваться вследствие умень-
шения Е

При температуре, когда е становится равной Е, относительная влажность воздуха будет равной 100 

%, т.е. воздух будет предельно насыщенным водяным паром. При дальнейшем понижении его темпера-
туры начнется конденсации влаги. Температура предельного насыщения воздуха водяным паром называет-
ся температурой точки росы t

d

.  

Так как внутренняя поверхность наружных ограждений в зимних условиях имеет температуру ниже 

температуры воздуха помещения, при соприкосновении воздуха с поверхностью происходит его охлаж-
дение и, следовательно, повышение величины 

ϕ. Если температура поверхностей окажется ниже темпе-

ратуры точки росы t

d

, на них возможно выпадение конденсата. В этой связи при проектировании и экс-

плуатации стен необходимо проверять условия образования на них конденсата. Конденсат на поверхно-
сти не образуется, если ее температура 

τ

si

 больше температуры t

d

. Величина 

τ

si

 находится по формуле 

(3.36).  
В случае, если температура 

τ

si

 меньше температуры точки росы t

d

, на поверхности ограждения образу-

ется конденсат. 

Температура различных поверхностей стены неодинакова. В углах и в местах теплопроводных вклю-
чений она ниже, чем на глади стены. Кроме того, температура поверхностей во времени не бывает 
постоянной. Поэтому условия для конденсации влаги могут быть различными: 

1) 

τ

si

 

t

d

 – конденсация возможна по всей внутренней поверхности наружной стены; 

2) 

τ

si

 

t

d

 

t

уг

 – конденсация влаги возможна в наружном углу при отсутствии конденсации на ос-

тальной поверхности стены; 

3) 

τ

si

 

t

d

 

> τ

min

 – возможна периодическая конденсация, связанная с понижением температуры внут-

ренней поверхности ограждения в результате недостаточной теплоустойчивости стены. 

Следовательно,  при  оценке  выпадения  конденсата  необходимо  определять  не  только  температуру 

на глади стены, но и в местах, где возможно ее понижение, а также устанавливать возможные колеба-
ния температур поверхностей при изменениях температур наружного воздуха и колебаниях отдачи теп-
ла отопительными приборами. 

При проверочных расчетах по минимальной температуре внутренней поверхности стен обычно оп-
ределяют допускаемую предельную относительную влажность воздуха, при которой начинается кон-
денсация влаги на поверхности ограждения. Если полученная величина относительной влажности 
воздуха окажется больше действительной его влажности, ограждение будет гарантировано от кон-
денсации влаги на его внутренней поверхности. 

Пример  4.1.  Для  кирпичной  стены  дома  необходимо  установить  предельную  допустимую  влаж-

ность воздуха в помещении, при которой исключается выпадение конденсата на стене. При обследова-
ниях установлено, что при температуре наружного воздуха равной t

ext

 = –28 

°C и температуре воздуха 

t

int

 = 18 

°C температура на глади поверхности составила τ

si

 = 13,0 

°С, а в углу τ

уг

 = 8,0 

°С. 

Решение. Температуре внутреннего воздуха t

int

 = 18 

°C согласно табл. П4 соответствует величина Е 

= 2064 Па. 

Температуре угла 

τ

уг

 = 8,0 

°С соответствует по табл. П4 величина Е = 1072 Па. 

Предельная  относительная  влажность,  при  которой  еще  будет  отсутствовать  конденсация  в  углу, 

составляет величину 

 

%

9

,

51

100

2064

1072

уг

=

=

ϕ

 
Температуре на глади стены 

τ

si

 = 13,0 

°С соответствует по табл. П4 величина Е = 1497 Па. 

Предельная относительная влажность, при которой еще будет отсутствовать конденсация на глади 

стены, составляет величину 

 

%

5

,

72

100

2064

1497

ст

=

=

ϕ

 
Следовательно, первоначальное выпадение конденсата произойдет в углу стены при относительной 

влажности воздуха выше 51,9 %. Конденсат на глади стены будет выпадать при повышении влажности 
более 72,5 %. 

Пример 4.2. Проверить возможность выпадения конденсата на внутренней поверхности стены жи-

лого дома, имеющей сопротивление теплопередаче R

0

 = 0,90 м

2

⋅°С/Вт, при температурах внутреннего и 

наружного воздуха равных t

int

 = 18 

°C и t

ext

 = –28 

°C. Относительная влажность воздуха в помещении 

равна 

ϕ

int

 = 55 %. Установить при данных параметрах предельную величину относительной влажности, 

при которой возможно выпадение конденсата на стене. 

Решение. Используя формулу (3.36), определяем температуру внутренней поверхности стены 
 

1

,

12

90

,

0

7

,

8

)

28

(

18

18

=

=

τ

si

 

°С. 

При  расчете  в  формуле  (3.36)  значение 

α

i

  принято  согласно  СНиП  23-02–2003  равным 

α

i

  =  8,7 

Вт/(м

⋅°С). 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  16  17  18  19   ..