7


  • Учителю
  • Исследование причин повышенной относительной влажности воздуха в помещениях с пластиковыми окнами

Исследование причин повышенной относительной влажности воздуха в помещениях с пластиковыми окнами

Автор публикации:
Дата публикации:
Краткое описание:
предварительный просмотр материала

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Северо-Казахстанская область

КГУ « Ленинская средняя школа» Аккайынского района





Аманжолов Руслан Хамитович 11 класс




Исследование причин повышенной относительной

влажности воздуха в помещениях

с пластиковыми окнами.





Направление: Научно-технический прогресс

как ключевое звено экономического роста.




Секция: Физика





Руководитель: Аберле Людмила Петровна

учитель физики


Консультант: Аширбекова Жумабике Бейсенбековна

учитель физики высшей категории

Полтавская средняя школа

Аккайынский район




2014 год


ОГЛАВЛЕНИЕ


Введение 3

Глава 1 Испарение жидкостей.

1.1 Насыщенный пар. Точка росы. 4

1.2 Влажность воздуха. 4

1.3 Значение влажности воздуха в жизни человека. 5

Глава 2 Практическая часть. 6

2.1 Условия для нормальной циркуляции воздуха 6

2.2 Инструментальные исследования микроклимата в помещениях с

пластиковыми окнами, и параллельным мониторингом погодных

условий. 7

2.3 Нарушения технологии изготовления и установки пластиковых

окон 12

Заключение. 14

Список используемой литературы. 16

Приложения




























Абстракт

Біздің мектептің оқу кабинеттері ндегі пластикалық терезелерде қалдықтардың болу шарттарын зерттеуге бағытталған жұмыстың мақсаты болып табылады. Көктемде, күзде немесе қыста қар еріген кезде терезелерде көп қалдықтар қалады. Әйнектен ағып, терезелердің алдында су жиналады. Менің зерттеу жұмысымда гипотеза ретінде пластикалық терезелерде қалдықтар жай ішіндегі ауа ылғалдының жоғары болуынан пирседі деп есептеймін. Әр кабинеттің терезелерінде қалдықтардың қалу себебін анықтау міндетіміз. Зерттеу процедурасы теориялық және тәжірибелік кезеңдерден тұрады. Тәжірибелік жіе сынақтан өткізу зерттеу әдісін іс қолдандым. Ауа - райының метрологиялың және жай ініндегі микроклиматты зерттедім. Жауамылдықтыу қөрытындысы ретінде, мектепте ғана емес бігалык ауыл тұрғындарының ішінен мен бірінші рет нақты нәшіжелер алдым, мұнда пластикалық терезелермен жай ішінде ауа ылғалдылығы әыныу өзгеру себебін түсіндірді. Алылған нәтижелердің негізінде келесі қорытынды жасадым:

  1. Пластикалың терезелердің әйнектерінде қалдықтардың дәрежесі ауспалы: жеңіл буланудан қалың мұз толғанға дейін, жаңтаңтың және қабырғолардың сулауын

  2. Ауа айналымы мен қозғалуы бузылған куде терезелер шуғыл буману дәрежесі ніу улғалына әкеледі .

  3. Жай ішіндегі ауаныу температурасы мен ылғалдығына байналысты; барлың жағдайда температура және ылғалдылың тиісті параметрлердің интервалына сәйкес, бірақ тиісті параметрлерден асып түсті.

  4. Ауа - райыныу температурасыны, қалдыутарына, желе қатысты болады.

  5. Климаттың шарттарға және қыстың қаттылығына қатысты Солтүстік Қазақстанда барлық терезелер қалдықтармен жабылған.


Пластикалық терезелері бар ғимараттарда ылғалдылыңтың куңеюіне жер ететін факторлар:

  • пластикалық терезелердің герметикасының жоғары болуы оң және теріс рөлді атқарады

  • фирмалар қаншама жоғары сапасы туралыы айтқанмен, дайындау технологиясы мен оны орнату барысында қателік жіберіледі

  • терезелерді монтаждау куінде технологиялың қателер жіберімді

ғимарат ішіндегі ауа айналуының бұзылуы пластикалың терезелердің сулану мәселелері жоғарылайды.







Абстракт

Цель настоящей работы направлена на исследование условий выпадения конденсата на пластиковых окнах в учебных кабинетах нашей школы.

Весной, поздней осенью или во время оттепели зимой на окнах выпадает много конденсата. Стекая по стёклам, много воды скапливается на подоконниках. В моей исследовательской работе в качестве гипотезы выступает предположение о том, что на пластиковых окнах выпадает конденсат из-за повышенной относительной влажности воздуха в помещении. Задачи исследования:

1.Изучить материал по теме «Испарение жидкостей. Насыщенные пары». 2. Провести исследование микроклимата в помещениях с пластиковыми окнами.

3. Провести мониторинг погодных условий в разное время года.

4. Выявить причины выпадения конденсата на окнах в учебных кабинетах.

Процедура исследования состояла из теоретического и практического этапов. Методы исследования я взял практические и экспериментальные.

Измерял метрологические данные погодных условий и микроклимат в помещениях.

Новизна исследования заключается в том, что не только в школе, но и среди жителей нашего села я впервые получил конкретные результаты, объясняющие причины изменения относительной влажности воздуха в помещениях с пластиковыми окнами.

На основании полученных результатов я пришёл к следующим выводам:

  1. степень выпадения конденсата на стёклах пластиковых окон переменна: от легкого запотевания до толстой наледи, промокания откосов и стен;

  2. как правило, нарушение циркуляции и вентиляции воздуха влечет резкое возрастание степени запотевания окон;

  3. выпадение конденсата зависит от температуры и влажности воздуха внутри помещения; во всех случаях и температура и влажность соответствуют интервалу допустимых параметров, но превысили оптимальные параметры

  4. степень выпадения конденсата напрямую зависит от погодных условий: температуры, осадков, ветра;

Факторы, влияющие на увеличение относительной влажности в помещениях с пластиковыми окнами:

  • высокая герметичность пластиковых окон играет как положительную (хорошая тепло- , звуко-изоляция) так и отрицательную роль: степень инфильтрации воздуха сведена практически к нулю;

- нарушения технологии изготовления пластиковых окон;

  • нарушения технологии подготовки оконного проема к монтажу окна, и герметизации конструкции с помощью резиновых уплотнителей;

  • усугубляет проблему сырости пластиковых окон нарушение циркуляции воздуха в помещении.

Abstraction

The aim of this work directs on the research of conditions of condenser loss on the plastic windows in the studies of our shod. In spring, late autumn or daring thaw in winter on the windows condenser loss pouring down from glass, there is much water on the window - sills. In my research wonk as a there is a supposition that on the plastic windows condenser loss from increased relative dampness of air in building. The task of the research is to make clear the reasons of condenser loss on the windows in separate classrooms. The procedure, consisted of theoretical and practical stages. I used practical and experimental methods, took metrological facts of weather conditions and macroclimate in buildings. The novelty of research that not only in shod, but among inhabitants of our village. I for the first time got concrete results explaining the reasons of changing relative dampness of air in building with plastic windows. On the basis of, results l made the following conclusions:

  1. The degree of condenser loss on the glasses of plastic windows is

сhangeable: from light becoming damp till thick ice, getting wet of lopes and walls.

  1. Breach of air circulation and ventilation draw to sharp growth of

degree, becoming damp of windows.

  1. The condenser loss depends upon the temperature and dampness in

buildings; in all cases temperature and dampness corresponds to the interval of admissible parameters, but exceeded optimal parameters.

  1. The degree of condenser loss depend upon weather conditions:

temperature, precipitation, wind.

5. In spite of climatic cod ; tins and severe winter in North Kazakhstan

rot all windows covered with condenser.

Factors which influence the increase of dampness in buildings with plastic windows:

- the high hermetic of plastic windows plays positive and negative role, the degree of infiltration of air is reduced to zero.

- thane are many facts of breach of technology in manufacturing and in establishing

- the hardest consequences brings the breach of technology preparation opening to the installation of the windows and the breach of hermetic of construction with the help of Number consolidations;

- the breach of circulation of air in buildings intents: fey the problem of dampness of plastic windows.








Введение.

В современном мире, физика воспринимается не как набор законов и формул, а как способность использовать естественнонаучные знания для понимания окружающего мира и тех изменений, которые вносит в него деятельность человека. Пришло такое время, когда необходимо уметь применять знания не только в разнообразных учебных, но и жизненных ситуациях. Пластиковые окна в последние годы пользуются большой популярностью. Они эстетичны, удобны и практичны при эксплуатации. Но, к сожалению, очень часто, со временем, на некоторых окнах начинает выпадать конденсат - окна запотевают, вода скапливается на подоконниках, появляется сырость на откосах стен. Проблема конденсата на пластиковых окнах очень актуальна, и до настоящего времени еще нет четкой концепции по ее устранению.

Необходимость применения пластиковых окон можно обосновать такими преимуществами как хорошая теплоизоляция, нет запотевания стёкол, плохая звукопроницаемость, удобство в эксплуатации и уходе за окном. Однако не всегда эти преимущества оправдываются на практике.

В нашей школе с 2009 года поставлены пластиковые окна. В пятнадцати учебных кабинетах, которые расположены на двух этажах, температура воздуха разная. Кроме того, на окнах кабинетов физики, химии и математики, расположенных на втором этаже, в зимнее время наблюдается наледь, толщиной до 1 см. Весной, поздней осенью или во время оттепели зимой на окнах выпадает много конденсата. Стекая по стёклам, много воды скапливается на подоконниках. Я решил выяснить причины этого.

В своей исследовательской работе в качестве гипотезы я использовал предположение о том, что на пластиковых окнах выпадает конденсат из-за повышенной относительной влажности в помещении.

Цель настоящей работы направлена на исследование условий выпадения конденсата на пластиковых окнах в учебных кабинетах нашей школы.

Задачи исследования предполагают

1.Изучить материал по теме «Испарение жидкостей. Насыщенные пары».

2. Провести исследование микроклимата в помещениях с пластиковыми окнами.

3. Провести мониторинг погодных условий в разное время года.

4. Выявить причины выпадения конденсата на окнах в учебных кабинетах.

5. Сделать выводы и дать рекомендации

Объектом исследования выступают пластиковые окна. Предметом исследования является различная относительная влажность в помещениях.

Методы исследования я взял практические. Измерял метрологические данные погодных условий и микроклимат в классных кабинетах.

Новизна исследования заключается в том, что не только в школе, но и в нашем селе мною впервые получены конкретные результаты, объясняющие причины изменения относительной влажности в помещениях с пластиковыми окнами.

3

Глава 1. Испарение жидкости. Величины, характеризующие влажность

1.1. Насыщенный пар. Точка росы. Молекулярно-кинетическая теория позволяет понять, почему вещество может находиться в газообразном, жидком и твёрдом состоянии. Объясняет процесс перехода вещества из одного состояния в другое.

Процесс испарения объясняется тем, что в сосуде с жидкостью в какой-то момент кинетическая энергия отдельных молекул может стать настолько большой, что они окажутся способными вылететь из жидкости, преодолев силы притяжения остальных молекул. Вылетевшая молекула принимает участие в беспорядочном тепловом движении газа. Беспорядочно двигаясь, она может навсегда удалиться от поверхности жидкости, находящейся в открытом сосуде, но может вернуться снова в жидкость, т.е. произойдёт конденсация. Чем больше плотность пара, тем большее его число молекул возвращается в жидкость. В результате в закрытом сосуде при постоянной температуре установится динамическое равновесие между жидкостью и паром, т.е. число молекул, покидающих поверхность жидкости, равно в среднем числу молекул пара, возвратившихся за то же время в жидкость.

Для воды при комнатной температуре это число равно 10 22 молекул в 1 с на 1 см 2 площади поверхности.

Пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью, называется насыщенным паром. Это говорит о том, что в данном объёме при данной температуре не может находиться большее количество пара. Давление насыщенного пара не зависит от занимаемого им объёма, что и подтверждается основным уравнением МКТ. P = nkT Принципиальной разницы между газом и паром нет. Если насыщенный пар охлаждать, то его давление будет уменьшаться в соответствии с законом Шарля. При достижении некоторой температуры Тр , называемой точкой росы, пар становится насыщенным и дальнейшее охлаждение приводит к его частичной конденсации: на стенках сосуда появляется роса. Температуру, при которой пар переходит в состояние насыщения, называют точкой росы.

1.2.Влажность воздуха

Вода занимает около 70,8 % поверхности земного шара. Живые организмы содержат от 50 до 99,7 % воды. В атмосфере находится около 13 - 15 тыс. км 3 воды в виде капель, кристаллов снега, водяного пара. Атмосферный водяной пар влияет на погоду и климат Земли.

Водяной пар в воздухе, несмотря на огромные поверхности океанов, морей, озёр и рек, не является насыщенным. Перемещение воздушных масс приводит к тому, что в одних местах нашей планеты в данный момент испарение воды преобладает над конденсацией, а в других, наоборот, преобладает конденсация. Но в воздухе практически всегда имеется некоторое количество водяного пара.


4


Содержание водяного пара в воздухе, т.е. его влажность, можно характеризовать несколькими величинами.

Парциальное давление водяного пара. Атмосферный воздух представляет собой смесь различных газов и водяного пара. Каждый из газов вносит свой вклад в суммарное давление, производимое воздухом на находящиеся в нём тела. Давление, которое производил бы водяной пар, если бы все остальные газы отсутствовали, называют парциальным давлением (Р) водяного пара. Его выражают в единицах давления - паскалях или в миллиметрах ртутного столба. Относительная влажность. Величина, характеризующая содержание водяных паров в различных частях атмосферы Земли, называется влажностью воздуха. Для количественной оценки влажности воздуха используют абсолютную или относительную влажность. Абсолютную влажность воздуха измеряют плотностью водяного пара ρ а , находящегося в воздухе, или его давлением ра . По парциальному давлению водяного пара ещё нельзя судить о том, насколько водяной пар в данных условиях близок к насыщению. А именно от этого зависит интенсивность испарения воды и потеря влаги живыми организмами. Поэтому более ясное представление о степени влажности воздуха даёт относительная влажность φ , которую измеряют числом, показывающим, сколько процентов составляет абсолютная влажность ρа от плотности водяного пара ρн , нужной для насыщения воздуха при имеющейся у него температуре. Относительной влажность воздуха (φ ) называют отношение парциального давления водяного пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, к давлению насыщенного пара при той же температуре, выраженной в процентах.

φ = р / р 0 или φ = ρ ан

Таким образом, относительная влажность определяется не только абсолютной влажностью, но и температурой воздуха. При вычислении относительной влажности значение ρ а и ρ н надо брать из таблиц.

Температура, при которой воздух в процессе своего охлаждения становится насыщенным водяными парами, называется точкой росы.

1.3. Значение влажности воздуха

Испарение воды из водоёмов, из предметов, содержащих влагу, из растений, с открытых слизистых оболочек организма происходит тем быстрее, чем меньше относительная влажность атмосферного воздуха. От влажности зависит интенсивность испарения влаги с поверхности кожи человека. А испарение влаги имеет большое значение для поддержания температуры тела постоянной. Для хорошего самочувствия и здоровья необходимо, чтобы относительная влажность была в пределах от 40 до 60 %. В наших домах в зимние месяцы относительная влажность часто не превышает 15 - 20%. Такие условия вызывают быстрое испарение и высыхание слизистой оболочки носа, гортани, лёгких, что приводит к


5

простудным и другим заболеваниям. Если в помещении влажность превышает нормативные данные, это так же сказывается на организме человека отрицательно. Большое значение имеет знание влажности в метрологии для предсказания погоды. В составе атмосферы содержится

около 1% водяных паров, но и эта доля оказывает огромную роль в атмосферных явлениях. Конденсация водяного пара приводит к образованию облаков и последующему выпадению осадков. При этом выделяется большое количество теплоты. Во избежание пересыхания или появления плесени и гнили в ткацком, кондитерском, фармацевтическом производствах для нормального течения процесса необходимо соблюдать определённую влажность. Хранение произведений искусства и книг так же требует поддержания влажности воздуха на необходимом уровне.

Глава 2 Практическая часть

2.1. Условия для нормальной циркуляции воздуха

Первое, на что я обратил внимание, осматривая учебные кабинеты, было то, что чаще всего в них нарушена циркуляция воздуха. Нередким является случай, когда "проблемные окна" завешены шторами, а в кабинете физики ещё и жалюзи. Иногда бывает достаточно просто раздвинуть шторы, и конденсат исчезает с поверхности стекла. Очень распространенным является еще один случай нарушения циркуляции, когда на пути потока теплого воздуха от радиаторов отопления находится очень широкий подоконник, который мешает нормальной циркуляции воздуха. Помимо того, что сами эти подоконники затрудняют конвекцию горячего воздуха вдоль оконного стекла, на них часто устанавливают цветочные горшки, что конечно, усугубляет проблему, и нередко является последней каплей в нарушении температурно-влажностного режима. Следующая, выявленная мною причина выпадения конденсата на окнах, не зависит ни от фирмы-подрядчика, ни от неправильной "эксплуатации" жилых помещений. Дело в том, что пластиковые окна намного герметичней деревянных и исключают все "лазейки" для проникновения холода, т.е. преграждают путь естественным сквознякам. В советские времена об этом помнили, в санитарно-гигиенических требованиях к общественным помещениям даже был заложен норматив: воздух в помещениях должен полностью обновляться каждый час. Однако, эта проблема решалась весьма оригинальным способом: приток свежего воздуха в этих требованиях предусматривался исключительно сквозь «неплотности» и щели в оконных и дверных проемах. А вытяжка «отработанного» воздуха - через вентиляционные каналы, которые есть в каждом кабинете. Такая «щелевая» вентиляция, конечно, перестает работать при установке современного окна из ПВХ с герметичным многоконтурным уплотнением, которое исключает проникновение свежего уличного воздуха, воздухопроницаемость деревянных окон в реальной жизни (20 м3/час м2)



6



почти в 12 раз выше, чем ПВХ-окон с двухкамерными стеклопакетами(1,73 м3/час м2). В результате такой высокой степени герметичности пластиковых окон насыщенный влагой воздух в помещении, почти не замещается свежим и более сухим, поэтому влага, ранее выходившая сквозь щели старых рам, может оседать в холодное время на поверхности окон внутри помещения.

2.2. Инструментальные измерения микроклимата в помещениях с пластиковыми окнами с параллельным мониторингом погодных условий

Чтобы убедиться в этом, на следующем этапе моей работы я решил провести исследование микроклимата в "контролируемых помещениях" с помощью обычного бытового термометра и психрометра Августа. Я решил, в динамике отследить температуру и относительную влажность воздуха в учебных кабинетах, параллельно фиксируя метеорологические параметры, т.е. температуру, осадки, ветер. Для чистоты эксперимента я выполнил замеры и в классах, где конденсата на окнах не было. Согласно ГОСТ 30494-96 "Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях", в помещениях 2 категории, которым относится школа, относительная влажность воздуха должна составлять 30-65%, оптимальная - 55%. Допустимая температура воздуха в жилых помещениях может колебаться в пределах от 180С до 280С при оптимальной температуре 210С.

В приведённой таблице эти параметры приведены для тёплого и холодного времени года. Холодным периодом года считается, когда среднесуточная температура наружного воздуха 80Си ниже. Если среднесуточная температура наружного воздуха равна 80 С и выше - период года считается тёплым.


Период

года

Температура воздуха (0 С )

Относительная влажность ( % )

Скорость движения воздуха ( м/с )


оптималь

допустим

оптимал

допустим

оптимал

допустим

холодный

19 - 21

18 - 23

45 - 30

60

0,2

0,3

тёплый

23 - 25

18 - 8

60 - 30

65

0,3

0,5


Было выполнено 11 замеров в период с 26 февраля по 13 октября 2014 года, результаты оформлены в виде таблиц и приведены в приложениях.

Первые наблюдения проводились 26 февраля 2014 года. Кабинеты, в которых конденсат на окнах не выпал № 5, №6, №7, №8, находятся на первом этаже школы в средней части здания. Кабинеты №11 и №12 расположены на втором этаже в средней части здания. Первые признаки запотевания окон, появились при температуре -180С, когда на улице шёл снег, в кабинетах №15, №2, №9. Причем в кабинете №2 и №9


7

появилось легкое запотевание у основания окна. В кабинете №15 пятно

размером 10 х 32 см. Через две с половиной недели, 12 марта выяснилось, что при температуре минус 120С и ветре 5-6 м/с размеры влажных пятен в кабинетах 2 и 9 увеличились, появился конденсат. В №15 кабинете конденсат увеличился, и пятно стало размером 22х 50. Кроме того, появились влажные пятна на окнах в кабинетах №10 и №14. Размер пятна 35 х 10 см. Итак, на этот момент из пяти проблемных кабинетов конденсат появился на всех окнах. В кабинетах №5,6,7,11,12 ни влажных пятен, ни конденсата не было. Я попытался найти причину того, что степень конденсата в кабинете №15, №2 и №9 увеличилась, а на окнах кабинетов №14 и №10 сразу появилось очень большое пятно. Микроклимат во всех помещениях остался почти таким же (температура комнатного воздуха 170С-210С, относительная влажность воздуха 63-79% ) я понял, что важную роль здесь сыграли погодные условия. В этот день на улице шел дождь и дул юго-восточный ветер с силой 5-6 м/с. Проанализировав расположение окон, я сделал вывод, что окна «заплакали» потому, что во-первых ветер дул прямо в окна кабинетов №15, №14, №2, №8,№9 и во-вторых в кабинете №15 висят шторы и жалюзи, а в кабинете №2, №9 и №10 шторы. Значит, в этих помещениях нарушена циркуляция воздуха. А именно: в кабинете №9 и №15 широкий подоконник препятствовал конвекции горячего воздуха вдоль стекла, а в кабинетах №2,№10,№14 кроме того, на подоконнике стояли горшки с цветами. Уже при температуре -12 0С (замер выполнялся 12 марта) на всех контрольных окнах проблема конденсата была на лицо, причем в кабинете №15 на стекле образовалась наледь, чему видимо способствовал ветер, который дул в это окно. Помимо наледи откос подоконника так же отсырел. В зимнее время при температуре ниже 20 0С наледь на окне кабинета №15 бывает даже при отсутствии сильного ветра.

Спустя месяц 14 апреля, температура уличного воздуха составила минус 60С. Дул юго-западный ветер 2 м/с. Влажность в классах с проблемными окнами составила от 60% в кабинете №2 до 89% в кабинете №15, кроме того в этом кабинете я зафиксировал запотевание на окне. Следующий замер проводился через 10 дней, при температуре уличного воздуха +100С и скорости ветра 20 м/с. В кабинете №2 наблюдался конденсат и пятно размером 22 х 15см. В Кабинете №14 наблюдалось лёгкое запотевание окна, а в кабинете №15 конденсат во всё окно. При дальнейшем повышении температуры уличного воздуха конденсат на окнах перестал появляться. Начиная с 16 мая до 27 июня при температуре уличного воздуха 180С и выше при любом ветре конденсата на окнах не было.

Следующие замеры я возобновил 9 сентября 2014 года. На улице +30С, моросит дождь. В кабинетах №2,№9,№14,№15 запотевание окон очень сильное. В кабинете №15 этому способствуют шторы затемнения и жалюзи.


8

Выполненные замеры подтвердили мои предположения, о влиянии погодных условий на степень выпадения конденсата на окнах, но вместе с тем, не во всех кабинетах это наблюдалось. Это навело меня на мысль, что причину следует искать не только в низких температурах уличного воздуха, осадках, силе и направлении ветра, но и, по-видимому, в самом окне.

Проанализировав все полученные наблюдения и результаты инструментальных исследований, я сделал следующие выводы.

1.Степень выпадения конденсата на стёклах пластиковых окон переменна: от легкого запотевания до толстой наледи, промокания откосов и стен;

2.Как правило, нарушение циркуляции и вентиляции воздуха влечет резкое возрастание степени запотевания окон;

3.Нарушение замера, а так же технологии изготовления и установки пластикового окна;

4.Выпадение конденсата зависит от температуры и влажности воздуха внутри помещения; во всех случаях и температура и влажность соответствуют интервалу допустимых параметров, но превысили оптимальные параметры

5.Степень выпадения конденсата напрямую зависит от погодных условий: температуры, осадков, ветра;

6.Несмотря на климатические условия и суровость зимы в условиях Северного Казахстана не все окна покрываются конденсатом;


9

Относительная влажность воздуха в учебных
кабинетах в тёплый период года.
(среднесуточная t = +8 град.С и выше)










































10

Относительная влажность воздуха в учебных

кабинетах в холодный период года
(среднесуточная температура ниже + 8 град.С)























11

Нарушения технологии изготовления и установки ПВХ-окон

Конденсат выпадает не на всех окнах, и не по всей поверхности стекла, следовательно, в некоторых местах стекло охлаждается сильнее. Это возможно только в случае проникновения струйки холодного уличного воздуха к «проблемному» месту. Окна ПВХ должны быть герметичны и не должны пропускать никаких струек холодного воздуха. Но если присутствует конденсат на стекле, значит есть щели в окне. Итак, помимо вышеперечисленных объективных причин выпадения конденсата на окнах, не зависящих от фирмы-подрядчика, к сожалению, имеют место субъективные причины, связанные с нарушением технологии изготовления и установки окон из ПВХ и поэтому следующим этапом исследования был поиск этих причин. Для этого мне пришлось встретиться и побеседовать с родственником, который работает на одной из фирм, занимающейся изготовлением и установкой пластиковых окон. Признаваться в недобросовестном исполнении своих обязанностей никто не любит, но мой родственник достаточно искренне рассказал и показал мне, какие нарушения бывают в его работе и в работе его коллег. Процесс замены деревянных окон на пластиковые состоит из следующих этапов: замер необходимых параметров, т.е. длины, ширины, высоты окна;

- изготовление стеклопакетов;

  • изготовление оконных рам;

  • монтаж стеклопакета в оконную раму;

  • установка окна;

Рассмотрим возможные нарушения, встречающиеся уже на первом этапе. Бывают случаи, когда замерщик выполняет замеры достаточно небрежно. В результате такой небрежности, изготавливается не соответствующее пролету пластиковое окно. Выявляется это несоответствие только при установке окна. Решить проблему мастера пытаются на месте, пользуясь монтажной пеной. При этом следует помнить, что монтажная пена имеет свойство расширяться, и слишком большой зазор может сделать пену более уязвимой к внешним факторам (ветер, песок, пыль).Чересчур раздувшаяся пена обладает большей пористостью, чем должна быть согласно инструкции.

Рассмотрим теперь возможные нарушения технологического процесса изготовления стеклопакетов и оконных рам. Бытует мнение, что внутри стеклопакета должен быть вакуум, на самом же деле там не только нет вакуума, но и не всегда выдержана необходимая степень герметичности. Наиболее распространенным здесь является небрежное, а поэтому и некачественное использование уплотнительных резинок, которые проклеиваются по периметру стекла или пластика с целью обеспечения полной герметичности.

Особенно аккуратно следует крепить резинки в углах, где они подрезаются под углом 450 и стыкуются по линии среза. 12

Холодный уличный воздух, проникая через эту щель, охлаждает стеклопакет изнутри, следствием чего является повышение точки росы и выпадение конденсата на этой поверхности.

Иногда, стыкуя уплотнительную резинку в углах окна, мастер использует другой прием: резинки не срезаются под углом, а стыкуются в месте соединения в форме буквы «Г» (приложение XIII). Если стыковка выполнена недостаточно тщательно, то в этом месте также возможно возникновение нежелательного зазора, то есть щели-лазейки для холодного уличного воздуха. При этом, чем ниже температура воздуха на улице, тем интенсивнее инфильтрация через образовавшийся зазор, а

ветер, особенно если он дует в направлении окна, значительно ускоряет этот процесс. Иногда мастер не подрезает уплотнительную резинку, а просто грубо оборачивает ею углы по внутреннему и внешнему периметру окна. Этот прием, конечно, исключит нежелательные зазоры при подгонке

уплотнителей по линии среза, но почти неизбежно обеспечивает щели - лазейки другого происхождения: в месте изгиба резинка просто приминается оконной рамой, и при этом теряется вся герметичность.

Рассмотрим теперь наиболее частые нарушения технологического процесса установки пластиковых окон. Очень часто, демонтировав старое деревянное окно, бригада обнаруживает оконные проемы «негеометрической» конфигурации. Назвать такой проем невозможно ни прямоугольником, ни даже трапецией (приложение XIV), и как бы тщательно не выдерживались все этапы, начиная от замеров и заканчивая изготовлением окна, вскрывшийся «сюрприз» перечеркивает жирной чертой всю тщательность выполнения этих этапов.

Прежде чем ставить пластиковое окно, подобные проемы следует подготовить, то есть подогнать его, например, с помощью песочно-цементного раствора, или влагоустойчивого гипсокартона так, чтобы зазор между окном и проемом был в допустимых пределах от 20мм до 35 мм. Но нередко бригада мастеров пренебрегает этим этапом, и просветы просто заполняются монтажной пеной. Как уже отмечалось выше, основное свойство пены - расширятся до нужной пористости и при затвердевании фиксировать оконную раму. Если зазор, полученный в реальности, составит меньше 20 мм, то монтажная пена не достигнет предписанной инструкцией пористости. Если же зазор превысит допустимые 35 мм., то в процессе разбухания помимо излишней пористости чрезмерно вздувшейся пены, не исключено, что ее плотность окажется не равномерной. При эксплуатации такого окна с течением времени появятся трещины, пена быстро приходит в негодность, начинает крошиться, осыпаться, может отойти от откоса или оконной рамы, а степень его обледенения может быть очень высокой - до промерзания откоса части стены. В исследовательской части работы кабинеты №2, №9, №14 и №15 вероятнее всего обладают именно таким дефектом.

13

Заключение.

Итак, в процессе исследования, были выявлены следующие причины выпадения конденсата на стёклах пластиковых окон.

1.нарушение вентиляции и конвекции воздуха в помещении;

2. ошибка мастера при выполнении замеров параметров окна;

3.потеря герметичности за счет небрежного использования резиновых уплотнителей по углам стеклопакетов и форточек;

4.нарушение технологии подготовки оконного проема к установке пластикового окна.

Проанализировав все полученные в ходе исследования результаты, я сделал следующие выводы :

  • высокая герметичность пластиковых окон играет как положительную (хорошая тепло- , звуко-изоляция) так и отрицательную роль: степень инфильтрации воздуха сведена практически к нулю;

- нарушения технологии изготовления пластикового окна;

  • самые тяжелые последствия влекут за собой нарушения технологии подготовки оконного проема к монтажу окна, и нарушение герметизации конструкции с помощью резиновых уплотнителей;

  • значительно усугубляет проблему сырости пластиковых окон нарушение циркуляции воздуха в помещении.

Исходя из вышеперечисленных выявленных причин выпадения конденсата на стёклах пластиковых окон, можно предложить рекомендации по предупреждению данного явления целой цепочке людей, в которую входят как изготовители, так и потребители. Учитывая высокую стоимость стеклопакета и фактор времени, вероятнее всего, фирма не будет изготавливать новое окно по уточненным размерам. Ошибка будет исправляться подгоном оконного проема с помощью монтажной пены.

Так как в процессе исследования выяснилось, что самым распространенным нарушением технологического процесса изготовления окна является его некачественная герметизация резиновыми уплотнителями, то следующая рекомендация касается сотрудников фирм-изготовителей пластиковых окон. Было выяснено, что чаще всего холодный воздух проникает через уплотнительные резинки, поэтому вместо них лучше применять герметики последнего поколения, т.е. жидкие силиконовые уплотнители. Дело в том, что за счет высокой герметичности ПВХ-окон инфильтрация воздуха через них в 12 раз меньше чем, через

щели деревянных окон. Кроме того, кабинеты с повышенной влажностью являются угловыми или располагаются на ветреной стороне. Образовавшиеся водяные пары выпадают в виде конденсата на самой холодной поверхности в помещении, т.е. на стеклах окон. Достаточно регулярно проветривать помещение, удаляя лишнюю влагу, и проблема решиться сама собой.


14


Рекомендации

1.Правильный замер и подготовка оконного проёма для установки

пластикового окна. Зазор между стеной и окном не меньше 20 мм

и не больше 30 мм.

2.Качественная герметизация резиновыми уплотнителями, которые

проклеиваются по углам и периметру стекла или пластика. Особенно аккуратно следует крепить резинки в углах, где они подрезаются под углом 450 и стыкуются по линии среза. На практике место подреза резинки и угол скоса этого среза часто определяется «на глазок», в результате чего образуются зазоры больше, чем допустимые, а это и есть щель - лазейка для холодного воздуха.

3.Недопустимость нарушения естественной конвекции и инфильтрации воздуха вдоль окна.

4. Увеличение расстояния между стёклами стеклопакета до 25 - 30 мм.

5.Регулярное проветривание помещений.


15

Список использованной литературы


1.Кабардин О.Ф. Справочный материал по физике. Москва, Просвещение, 1985 год.

2.Кабардин О.Ф., Кабардина С.И. Факультативный курс физики. Москва, Просвещение, 1984 год.

3.Кронгарт Б., Кем В. Физика. Учебник для 10 класса. Алматы, Мектеп, 1986 год.

4.Ландау Л.Д., Китайгородский А.И. Физика для всех.Москва, Наука, 1974год.

5.Яворский Б.М., Пинский А.А. Основы физики. т.1, Москва, Наука, 1974год

6.www.irsh.redu.ru - сайт научно-методического и информационно- публицистического журнала « Исследовательская работа школьников»

7.www.researcher.ru - портал исследовательской работы учащихся. Методология и методика. Исследовательские работы.

16

Приложение А

25 февраля 2014 года


каб

Метрологические данные

Микроклимат в помещении

Нарушение циркуляции воздуха

Наличие конденсата на окнах

Примеч.

t0С

осадки

ветер

t0С

отн.влж

2

- 18

снег

ю-з

6м/с

18

61 %

шторы

запотеван.

ветер в окно

5

- 18

снег

ю-з

6м/с

20

57 %

короткие шторы

нет


6

- 18

снег

ю-з

6м/с

23

50 %

короткие шторы

нет


7

- 18

снег

ю-з

6м/с

23

50 %

короткие шторы

нет


8

- 18

снег

ю-з

6м/с

22

51%

короткие шторы

нет


9

- 18

снег

ю-з

6м/с

18

62 %

шторы, цветы

конденсат

25 х 30см

ветер в окно

10

- 18

снег

ю-з

6м/с

18

61 %

цветы на окне

пятно

20 х 5см


11

- 18

снег

ю-з

6м/с

24

49 %

жалюзи

нет


12

- 18

снег

ю-з

6м/с

24

49 %

шторы

нет


13

- 18

снег

ю-з

6м/с

25

47 %

шторы

нет


14

- 18

снег

ю-з

6м/с

18

61 %

шторы

конденсат

35 х 10 см

ветер в окно

15

- 18

снег

ю-з

6м/с

18

62 %

жалюзи

шторы

кондесат

50 х 30 см

ветер в окно

















17


Приложение Б

12 марта 2014 года


каб

Метрологические данные

Микроклимат в помещении

Нарушение циркуляции воздуха

Наличие конденсата на окнах

Примеч.

t0С

осадки

ветер

t0С

отн.влж

2

- 12

нет

ю-з

5 м/с

18

61 %

шторы

пятно

40 х 60см

ветер в окно

5

- 12

нет

ю-з

5 м/с

22

47 %

короткие шторы

нет


6

- 12

нет

ю-з

5 м/с

24

50 %

короткие шторы

нет


7

- 12

нет

ю-з

5 м/с

24

50 %

короткие шторы

нет


8

- 12

нет

ю-з

5 м/с

22

52%

короткие шторы

нет


9

- 12

нет

ю-з

5 м/с

19

61 %

шторы, цветы

пятно

35 х 10см

ветер в окно

10

- 12

нет

ю-з

5 м/с

19

61 %

цветы на окне

пятно

32 х 15см

ветер в окно

11

- 12

нет


ю-з

5 м/с

21

45 %

жалюзи

нет


12

- 12

нет

ю-з

5 м/с

21

47 %

шторы

нет

13

- 12

нет

ю-з

5 м/с

24

47 %

шторы

нет

14

- 12

нет

ю-з

5 м/с

19

61 %

шторы

пятно

25 х40см


ветер в окно

15

- 12

нет

ю-з

5 м/с

18

62 %

жалюзи

шторы

пятно

50 х 22см

ветер в окно
















18


Приложение В


31 марта 2014 года


каб

Метрологические данные

Микроклимат в помещении

Нарушение циркуляции воздуха

Наличие конденсата на окнах

Примеч.

t0С

осадки

ветер

t0С

отн.влж

2

+ 1

нет

с-в

2 м/с

19

60 %

шторы

нет

5

+ 1

нет

с-в

2 м/с

21

45 %

короткие шторы

нет

6

+ 1

нет

с-в

2 м/с

21

46 %

короткие шторы

нет

7

+ 1

нет

с-в

2 м/с

22

50 %

короткие шторы

нет

8

+ 1

нет

с-в

2 м/с

21

52%

короткие шторы

нет

9

+ 1

нет

с-в

2 м/с

19

61 %

шторы, цветы

нет

10

+ 1

нет

с-в

2 м/с

20

61 %

цветы на окнах

нет

11

+ 1

нет

с-в

2 м/с

23

45 %

жалюзи

нет

12

+ 1

нет

с-в

2 м/с

22

47 %

шторы

нет

13

+ 1

нет

с-в

2 м/с

23

47 %

шторы

нет


14

+ 1

нет

с-в

2 м/с

19

61 %

шторы

конденсат

50 х 35см

15

+ 1

нет

с-в

2 м/с

18

62 %

жалюзи

шторы

конденсат

60 х 40 см












19



Приложение Г



14 апреля 2014 года


каб

Метрологические данные

Микроклимат в помещении

Нарушение циркуляции воздуха

Наличие конденсата на окнах

Примеч.

t0С

осадки

ветер

t0С

отн.влж

2

- 5

нет

с-в

2 м/с

18

60

шторы

нет


5

- 5

нет

с-в

2 м/с

20

49

короткие шторы

нет


6

- 5

нет

с-в

2 м/с

22

49

короткие шторы

нет


7

- 5

нет

с-в

2 м/с

23

47

короткие шторы

нет


8

- 5

нет

с-в

2 м/с

20

49

короткие шторы

нет


9

- 5

нет

с-в

2 м/с

19

60

шторы, цветы

запотеван.

пятно


10

- 5

нет

с-в

2 м/с

19

58

цветы на окне

нет


11

- 5

нет

с-в

2 м/с

22

47

жалюзи

нет


12

- 5

нет

с-в

2 м/с

21

45

шторы

нет


13

- 5

нет

с-в

2 м/с

23

47

шторы

нет


14

- 5

нет

с-в

2 м/с

20

56

шторы

нет


15

- 5

нет

с-в

2 м/с

18

61

жалюзи

шторы

запотеван.

пятно















20


Приложение Д


23 апреля 2014 года


каб

Метрологические данные

Микроклимат в помещении

Нарушение циркуляции воздуха

Наличие конденсата на окнах

Примеч.

t0С

осадки

ветер

t0С

отн.влж

2

+ 10

нет

ю-з

20 м/с

19

65 %

шторы

пятно

10 х20 см

ветер в окно

5

+ 10

нет

ю-з

20 м/с

20

55%

короткие шторы

нет


6

+ 10

нет

ю-з

20 м/с

19

54%

короткие шторы

нет

ветер в окно

7

+ 10

нет

ю-з

20 м/с

19

55%

короткие шторы

нет

ветер в окно

8

+ 10

нет

ю-з

20 м/с

19

56%

короткие шторы

нет

ветер в окно

9

+ 10

нет

ю-з

20 м/с

20

65%

шторы, цветы

пятно

25 х30 см

ветер в окно

10

+ 10

нет

ю-з

20 м/с

21

62%

цветы на окне

нет

ветер в окно

11

+ 10

нет

ю-з

20 м/с

23

49%

жалюзи

нет


12

+ 10

нет

ю-з

20 м/с

21

49%

шторы

нет


13

+ 10

нет

ю-з

20 м/с

23

46%

шторы

нет


14

+ 10

нет

ю-з

20 м/с

21

62%

шторы

пятно

10 х15 см

ветер в окно

15

+ 10

нет

ю-з

20 м/с

18

66%

жалюзи

шторы

конденсат всего окна

ветер в окно

















21



Приложение Е


16 мая 2014 года

каб

Метрологические данные

Микроклимат в помещении

Нарушение циркуляции воздуха

Наличие конденсата на окнах

Примеч.

t0С

осадки

ветер

t0С

отн.влж

2

+ 20

нет

с-в

2 м/с

22

62%

шторы

нет


5

+ 20

нет

с-в

2 м/с

23

46%

короткие шторы

нет


6

+ 20

нет

с-в

2 м/с

23

46%

короткие шторы

нет


7

+ 20

нет

с-в

2 м/с

22

45%

короткие шторы

нет


8

+ 20

нет

с-в

2 м/с

24

47%

короткие шторы

нет


9

+ 20

нет

с-в

2 м/с

22

63%

шторы, цветы

нет


10

+ 20

нет

с-в

2 м/с

23

60%

цветы на окне

нет


11

+ 20

нет

с-в

2 м/с

24

45%

жалюзи

нет


12

+ 20

нет

с-в

2 м/с

24

45%

шторы

нет


13

+ 20

нет

с-в

2 м/с

23

46%

шторы

нет


14

+ 20

нет

с-в

2 м/с

22

62%

шторы

нет


15

+ 20

нет

с-в

2 м/с

22

65%

жалюзи

шторы

нет

















22




Приложение Ж


26 мая 2014 года


каб

Метрологические данные

Микроклимат в помещении

Нарушение циркуляции воздуха

Наличие конденсата на окнах

Примеч.

t0С

осадки

ветер

t0С

отн.влж

2

+ 18

нет

ю-з

6м/с

20

62%

шторы

нет


5

+ 18

нет

ю-з

6м/с

21

50%

шторы

нет


6

+ 18

нет

ю-з

6м/с

21

50%

короткие шторы

нет


7

+ 18

нет

ю-з

6м/с

22

49%

короткие шторы

нет


8

+ 18

нет

ю-з

6м/с

20

50%

короткие шторы

нет


9

+ 18

нет

ю-з

6м/с

20

64%

шторы

цветы

нет


10

+ 18

нет

ю-з

6м/с

21

60%

шторы, цветы

нет


11

+ 18

нет

ю-з

6м/с

23

45%

жалюзи

нет


12

+ 18

нет

ю-з

6м/с

22

46%

короткие

шторы

нет


13

+ 18

нет

ю-з

6м/с

21

45%

шторы

нет


14

+ 18

нет

ю-з

6м/с

20

62%

шторы

нет


15

+ 18

нет

ю-з

6м/с

20

65%

жалюзи

шторы

нет













23



Приложение З


13 июня 2014 года


каб

Метрологические данные

Микроклимат в помещении

Нарушение циркуляции воздуха

Наличие конденсата на окнах

Примеч.

t0С

осадки

ветер

t0С

отн.влж

2

+ 17

нет

ю-з

12м/с

20

60%

шторы

нет


5

+ 17

нет

ю-з

12м/с

22

58%

короткие шторы

нет


6

+ 17

нет

ю-з

12м/с

21

57%

короткие шторы

нет


7

+ 17

нет

ю-з

12м/с

21

55%

короткие шторы

нет


8

+ 17

нет

ю-з

12м/с

21

56%

короткие шторы

нет


9

+ 17

нет

ю-з

12м/с

20

65%

шторы

нет


10

+ 17

нет

ю-з

12м/с

22

62%

цветы на окне шторы

нет


11

+ 17

нет

ю-з

12м/с

24

49%

жалюзи

нет


12

+ 17

нет

ю-з

12м/с

23

49%

шторы

нет


13

+ 17

нет

ю-з

12м/с

22

47%

шторы

нет


14

+ 17

нет

ю-з

12м/с

21

62%

шторы

нет


15

+ 17

нет

ю-з

12м/с

20

65%

жалюзи

шторы

нет














24


Приложение И


26 июня 2014 года


каб

Метрологические данные

Микроклимат в помещении

Нарушение циркуляции воздуха

Наличие конденсата на окнах

Примеч.

t0С

осадки

ветер

t0С

отн.влж

2

+ 26

нет

с-з

2м/с

22

60%

шторы

нет


5

+ 26

нет

с-з

2м/с

23

49%

короткие шторы

нет


6

+ 26

нет

с-з

2м/с

23

47%

короткие шторы

нет


7

+ 26

нет

с-з

2м/с

23

47%

короткие шторы

нет


8

+ 26

нет

с-з

2м/с

22

46%

короткие шторы

нет


9

+ 26

нет

с-з

2м/с

23

62%

шторы, цветы

нет


10

+ 26

нет

с-з

2м/с

23

60%

цветы на окне

нет


11

+ 26

нет

с-з

2м/с

24

45%

жалюзи

нет


12

+ 26

нет

с-з

2м/с

22

45%

шторы

нет


13

+ 26

нет

с-з

2м/с

23

46%

шторы

нет


14

+ 26

нет

с-з

2м/с

23

60%

шторы

нет


15

+ 26

нет

с-з

2м/с

22

63%

жалюзи

шторы

нет

25


Приложение К


09 сентября 2014 года


каб

Метрологические данные

Микроклимат в помещении

Нарушение циркуляции воздуха

Наличие конденсата на окнах

Примеч.

t0С

осадки

ветер

t0С

отн.влж

2

+10

мелкий

дождь

ю-з

6м/с

19

64%

шторы

легкое

запотеван.

ветер в окно

5

+10

мелкий

дождь

ю-з

6м/с

20

58%

короткие шторы

нет


6

+10

мелкий

дождь

ю-з

6м/с

19

57%

короткие шторы

нет

ветер в окно

7

+10

мелкий

дождь

ю-з

6м/с

19

57%

короткие шторы

нет

ветер в окно

8

+10

мелкий

дождь

ю-з

6м/с

19

59%

короткие шторы

нет

ветер в окно

9

+10

мелкий

дождь

ю-з

6м/с

18

65%

шторы, цветы

пятно

15 х30 см

ветер в окно

10

+10

мелкий

дождь

ю-з

6м/с

19

62%

цветы на окне

лёгкое

запотеван

ветер в окно

11

+10

мелкий

дождь

ю-з

6м/с

22

57%

жалюзи

нет


12

+10

мелкий

дождь

ю-з

6м/с

20

55%

шторы

нет


13

+10

мелкий

дождь

ю-з

6м/с

20

55%

шторы

нет

ветер в окно

14

+10

мелкий

дождь

ю-з

6м/с

19

64%

шторы

пятно

20 х 30см

ветер в окно

15

+10

мелкий

дождь

ю-з

6м/с

18

65%

жалюзи

шторы

пятно

20 х 45 см

ветер в окно
















26




Приложение Л


13 октября 2014 года


каб

Метрологические данные

Микроклимат в помещении

Нарушение циркуляции воздуха

Наличие конденсата на окнах

Примеч.

t0С

осадки

ветер

t0С

отн.влж

2

+5

дождь

с-з

4 м/с

18

60%

шторы

пятно

22 х20см


5

+5

дождь

с-з

4 м/с

20

58%

короткие шторы

нет


6

+5

дождь

с-з

4 м/с

20

58%

короткие шторы

нет


7

+5

дождь

с-з

4 м/с

20

56%

короткие шторы

нет


8

+5

дождь

с-з

4 м/с

19

57%

короткие шторы

пятно

10 х 15 см


9

+5

дождь

с-з

4 м/с

18

61%

шторы

затемнен.

конденсат

56 х38 см


10

+5

дождь

с-з

4 м/с

19

59%

цветы на окне

пятно

25 х30см


11

+5

дождь

с-з

4 м/с

23

49%

жалюзи

нет


12

+5

дождь

с-з

4 м/с

22

50%

шторы

нет


13

+5

дождь

с-з

4 м/с

23

51%

шторы

нет


14

+5

дождь

с-з

4 м/с

19

60%

шторы

пятно

45 х 50 см


15

+5

дождь

с-з

4 м/с

18

62%

жалюзи

шторы

Конденсат

3 / 4 окна












27



Приложение М


Типичная ошибка при стыковке уплотнительных резинок под углом 450




























28



Приложение Н


Типичная ошибка при стыковке уплотнительных резинок под углом 900.































29

Приложение О



Вид оконного проема при установке окна

















30






 
 
X

Чтобы скачать данный файл, порекомендуйте его своим друзьям в любой соц. сети.

После этого кнопка ЗАГРУЗКИ станет активной!

Кнопки рекомендации:

загрузить материал