Воздушный режим здания Воздушный режим здания

ВОЗДУШНЫЙ РЕЖИМ ЗДАНИЯ. ТРИ ЗАДАЧИ ВОЗДУШНОГО РЕЖИМА

Процессы перемещения воздуха внутри помещений, движения его через ограждения и отверстия в ограждениях, по каналам и воздухово­дам, обтекания здания потоком воздуха и взаимодействия здания с ок­ружающей воздушной средой объединяются общим понятием воздуш­ный режим здания. В отоплении рассматривается тепловой режим зда­ния. Эти два режима, а также влажностный режим тесно связаны меж­ду собой. Аналогично тепловому режиму при рассмотрении воздушного режима здания различают три задачи: внутреннюю, краевую и внешнюю.

К внутренней задаче воздушного режима относятся следующие вопросы:

А) расчет требуемого воздухообмена в помещении (определение количества поступающих в помещения вредных выделений, выбор про­изводительности систем местной и общеобменной вентиляции);

Б) определение параметров внутреннего воздуха (температуры, влажности, скорости движения и содержания вредных веществ) и рас­пределения их по объему помещений при различных вариантах подачи и удаления воздуха. Выбор оптимальных вариантов подачи и удаления воздуха;

В) определение параметров воздуха (температуры и скорости дви­жения) в струйных течениях, создаваемых приточной вентиляцией;

Г) расчет количества вредных выделений, выбивающихся из-под укрытий местных отсосов (диффузия вредных выделений в потоке воз­духа и в помещениях);

Д) создание нормальных условий на рабочих местах (душирование) или в отдельных частях помещений (оазисы) путем подбора параметров подаваемого приточного воздуха.

Краевая задача воздушного режима объединяет следующие вопросы:

А) определение количества воздуха, проходящего через наружные (инфильтрация и эксфильтрация) и внутренние (перетекание) ограж­дения. Инфильтрация приводит к увеличению теплопотерь помещений. Наибольшая инфильтрация наблюдается в нижних этажах многоэтаж­ных зданий и в высоких производственных помещениях. Неорганизо­ванное перетекание воздуха между помещениями приводит к загрязне­нию чистых помещений и распространению по зданию неприятных запахов;

Б) расчет площадей отверстий для аэрации;

В) расчет размеров каналов, воздуховодов, шахт и других элемен­тов систем вентиляции;

Г) выбор способа обработки воздуха — придание ему определен­ных «кондиций»: для притока — это нагрев (охлаждение), увлажнение (осушка), очистка от пыли, озонирование; для вытяжки — это очистка от пыли и вредных газов;

Д) разработка мероприятий по защите помещений от врывания холодного наружного воздуха через открытые проемы (наружные две­ри, ворота, технологические отверстия). Для защиты обычно применяют воздушные и воздушно-тепловые завесы.

Внешняя задача воздушного режима включает следующие вопросы:

А) определение давления, создаваемого ветром, на здание и от­дельные его элементы (например, дефлектор, фонарь, фасады и т. д.);

Б) расчет максимально возможного количества выбросов, не при­водящего к загрязнению территории промышленных предприятий; определение проветриваемости пространства вблизи здания и между отдельными зданиями на промышленной площадке;

В) выбор мест расположения воздухозаборов и вытяжных шахт вентиляционных систем;

Г) расчет и прогнозирование загрязнения атмосферы вредными вы­бросами; проверка достаточности степени очистки выбрасываемого за­грязненного воздуха.

Воздушный режим здания. Воздухопроницаемость конструкций. Виды фильтрации.

ВНИМАНИЕ! САЙТ ЛЕКЦИИ.ОРГ проводит недельный опрос. ПРИМИТЕ УЧАСТИЕ. ВСЕГО 1 МИНУТА.

Нормирование величины приведенного сопротивления теплопередаче ограждения.

Удельная теплозащитная характеристика здания.

Удельная теплозащитная характеристика здания, рассчитывается по формуле:

(Ж.1)

где — приведенное сопротивление теплопередаче i-го фрагмента теплозащитной оболочки здания, ;

— площадь соответствующего фрагмента теплозащитной оболочки здания,

— отапливаемый объем здания,

— коэффициент учитывающий отличие внутренней или наружной температуры у конструкции от принятых в расчете ГСОП

— общий коэффициент теплопередачи здания, определяемый по формуле

(Ж.2)

— коэффициент компактности здания, , определяемый по формуле

(Ж.3)

— сумма площадей (по внутреннему обмеру всех наружных ограждений теплозащитной оболочки здания.

Совокупность фрагментов теплозащитной оболочки здания, характеристики которых используются в формуле (Ж.1)должна полностью замыкать оболочку отапливаемой части здания.

Удельная теплозащитная характеристика может быть найдена непосредственно через характеристики элементов составляющих все конструкции оболочки здания.

(Ж.4)

где , , — принимаются по Приложению Е;

— суммарная протяженность линейной неоднородности j-го вида по всей оболочке здания, м;

— суммарное количество точечных неоднородностей k-го вида по всей оболочке здания, шт.

Воздушный режим здания. Воздухопроницаемость конструкций. Виды фильтрации.

Воздушным режимом здания называют совокупность факторов и явлений, определяющих общий процесс обмена воздуха между всеми его помещениями и наружным воздухом, включающий перемещение воздуха внутри помещений, движение воздуха через ограждения, проемы, каналы и воздуховоды и обтекание здания потоком воздуха.

Воздухообмен в здании происходит под действием естественных сил
и работы искусственных побудителей движения воздуха. Наружный воздух поступает в помещения через неплотности ограждений или по каналам приточных вентиляционных систем. Внутри здания воздух может перетекать между помещениями через двери и неплотности во внутренних конструкциях. Внутренний воздух удаляется из помещений за пределы здания через неплотности наружных ограждений и по вентиляционным каналам
вытяжных систем.

Воздухопроницаемостью называется свойство строительных материалов и ограждающих конструкций пропускать сквозь себя поток воздуха, воздухопроницаемостью считают также расход воздуха в кг, который проходит через 1м 2 ограждения за час G, кг/(м 2. ч).

Воздухопроницанием через ограждения называют процесс проникновения воздуха сквозь их неплотности. Проникновение воздуха снаружи внутрь помещений называется инфильтрацией, а из помещения наружу – эксфильтрацией.

Различают два типа неплотностей, через которые осуществляется фильтрация воздуха: поры строительных материалов и сквозные щели. Щели образуют стыки стеновых панелей, щели в переплетах окон и в местах прилегания окна к оконной коробке и т. д. Кроме сквозной поперечной фильтрации, при которой воздух проходит через ограждение насквозь в направлении. перпендикулярном поверхности ограждения, существует, по терминологии Р.Е.Брилинга, еще два вида фильтрации – продольная и внутренняя.

Вообще говоря, воздухопроницаемостью обладают все наружные ограждения, но в расчете теплопотерь обычно учитывается только инфильтрация через окна, балконные двери и витражи. Нормы плотности остальных ограждений исключают возможность сквозной воздухопроницаемости, ощутимо влияющей на тепловой баланс помещения.

Однако, у современных наружных стен в слоях из минеральной ваты, пенополистирола или других вспененных материалов может наблюдаться продольная фильтрация, которая местно снижает приведенное сопротивление этих конструкций за счет выноса фильтрующимся воздухом теплоты в атмосферу.

Инфильтрация и эксфильтрация и, вообще, любая фильтрация воздуха возникают под воздействием перепадов полных давлений воздуха ∆P, Па, с разных сторон ограждения. Разность давлений воздуха изнутри здания и снаружи объясняется, во-первых, различной плотностью холодного наружного воздуха и теплого внутреннего – гравитационной составляющей и, во-вторых, действием ветра, создающего положительное дополнительное давление в набегающем потоке с наветренной стороны и разрежение с подветренной – ветровой составляющей.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Воздушный режим — здание

Воздушный режим здания в большой мере зависит от воздухопроницаемости наружных [ Пи внутренних ограждений. В большинстве случаев по техническим причинам полная герметичность ограждений невозможна. [2]

Воздушный режим здания зависит от воздухопроницаемости наружных и внутренних ограждений. В большинстве случаев по техническим причинам полная герметичность ограждений невозможна. Интенсивность фильтрации воздуха зависит от разности давлений с двух сторон конструкции и ее свойств проницаемости для воздуха. В технических расчетах используют различные характеристики воздухопроницаемости, в частности понятие коэффициента воздухопроницания Ки, кг / м2 Па [ кг / ( м2 — мм рт. ст.) ], и обратную величину — сопротивление воздухопроницанию Ru. [4]

Воздушным режимом здания называют совокупность факторов и явлений, определяющих общий процесс обмена воздуха между всеми его. Традиционно при рассмотрении отдельных вопросов воздушного режима здания их объединяют в три задачи: внутреннюю, краевую и внешнюю. [5]

Воздушным режимом здания называют общий процесс обмена воздухом между помещениями и наружным воздухом, который происходит под действием естественных сил и работы искусственных побудителей движения воздуха. Наружный воздух поступает в помещения через проницаемые ограждения и по каналам приточных вентиляционных систем. Внутри здания воздух может обмениваться между помещениями через двери и неплотности во внутренних конструкциях. [6]

Из определения воздушного режима здания ясно, что помещения в здании нельзя рассматривать изолированно друг от друга. Многоэтажное здание представляет собой единую гидравлическую систему, по отдельным элементам которой происходит перетекание воздуха. Изменение метеорологических условий ( температуры, скорости ветра), режима работы вентиляционной системы и прочее приводит к перераспределению потоков воздуха в здании, меняет количественную и качественную картину воздухообмена. [7]

Для расчета воздушного режима зданий могут быть использованы аналоговые счетно-решающие устройства, основанные на методах электрической и гидравлической аналогии. [8]

Для расчета воздушного режима здания ( помещения) используют перепады давлений на определенном уровне. Поэтому можно несколько упростить конфигурацию эпюр давления, не изменяя разности давлений. Оставшиеся части ( заштрихованные) — снаружи треугольники с основанием ЯЛр. [9]

Аналитический расчет воздушного режима здания в полной постановке задачи в настоящее время невозможен. [10]

При расчете воздушного режима здания ( расчете теплопотерь от инфильтрации, расчете аэрации) определяют давление воздуха в помещении и снаружи. [11]

Для расчета воздушного режима здания давления снаружи на уровне середины окон, наружных дверей и на уровне верха вентиляционных шахт определяются по формулам гл. [13]

Для оценки влияния воздушного режима здания на тепловой можно воспользоваться упрощенными расчетными схемами. Рассмотрим три общих случая, для которых возможно приближенное решение. [14]

При проектировании отопления расчет воздушного режима здания упрощают и сводят к вычислению количества холодного воздуха, инфильтрующегося в помещения через наружные ограждения. [15]

Информационный портал

§ V.2. ВОЗДУШНЫЙ РЕЖИМ ЗДАНИЯ

Схема движения воздуха в здании показана на рис. V.1, А. За счет разности температур под действием гравитационного давления в помещения нижних этажей (см. рис. V.1, В) через ограждения проникает наружный воздух. С наветренной стороны действие ветра усиливает инфильтрацию, с заветренной — уменьшает ее. Внутренний воздух с первых этажей стремится проникнуть в верхние помещения. В основном он перетекает через внутренние двери и коридоры, которые’соединены с лестничной клеткой. Из помещений верхних этажей воздух уходит через неплотности наружных ограждений за пределы здания. Помещения средних этажей могут находиться в условиях смешанного режима. На естественный воздухообмен в здании накладывается действие приточной и вытяжной вентиляции помещений.

Для определения расходов воздуха через конструктивные элементы ограждений и вентиляционных систем необходимо знать распределение давления внутри и снаружи здания. Для расчета воздушного режима здания должны быть известны его геометрия и внутренняя планировка, температура наружного и внутреннего воздуха, скорость ветра, а также показатели проводимости воздуха.

Формирование избыточного давления внутри здания и на его внешних поверхностях под влиянием естественных гравитационных сил и ветра показано на рис. V.3.

При отсутствии ветра на поверхностях наружных стен будет действовать разной величины гравитационное давление. По закону сохранения энергии среднее давление по высоте внутри и снаружи здания будет одинаково. Относительно среднего уровня в нижней части здания давление столба теплого внутреннего воздуха будет меньше, чем давление столба холодного наружного воздуха с внешней поверхности стены. Эпюра этого избыточного (относительно давления внутри здания) гравитационного давления показана на рис, V.3, А . На противоположных стенах здания эпюры одинаковы. В нижней части здания внешнее давление больше внутреннего и ординаты избыточного гравитационного давления имеют знак плюс. Вверху здания внутреннее давление больше внешнего, поэтому ординаты эпюры имеют знак минус Величины ординат изменяются по высоте. В среднем сечении избыточное гравитационное давление равно нулю; на этом уровне через отверстие в стене здания движения воздуха не

Будет. Плоскость нулевого избыточного давления называется нейтральной плоскостью здания. Величины ординаты Р( эпюры избыточного гравитационного давления на произвольном уровне А относительно нейтральной плоскости равны

Если здание обдувается ветром’, а температуры внутри здания и вне его равны, то на внешних поверхностях ограждений будет создаваться повышенное статическое давление или разрежение. По закону сохранения энергии, давление внутри здания при одинаковой проницаемости будет равно среднему между повышенным с наветренной и пониженным с заветренной сторон.• Эпюры избыточного (относительно давления внутри здания) ветрового давления показаны на рис. V 3, б Ординаты этих эпю^ по высоте здания одинаковы, так как предполагается постоянство скорости и аэродинамического режима обтекания по высоте. Для разных сторон здания они равны по абсолютной величине и различны по знаку.

Абсолютная величина избыточного бетрового давления равна

Где Ki и Ki — аэродинамические коэффициенты соответственно с наветренной и заветренной сторон здания; (i^/2> Р„ —динамическое давление набегающего на здание потока воздуха.

К рассматриваемому явлению применим принцип независимости действия сил. В связи сэтим при совместном действии гравитационных сил ветра величину избыточного давления можна найти простым сложением полученных частных результатов. Результат такого сложения при ин> 0 и х находится между Рь и давлением на внешней поверхности ограждения этого помещения Рх. Принимая, что за счет разности давления РХ— Рй воздух прохоДит последовательно через окна и внутренние двери, выходящие в коридоры и лестничную клетку, исход-‘ ные расходы воздуха и давление внутри помещений можно рассчитать по уравнёнию

ГДе 50„ и 5ДВ —характеристика проницаемости всей площади окон и дверей из помещения в коридор и на лестничную клетку.

Знак плюс соответствует положительному значению разности давлений, минус — отрицательному.

Случай Б. Все помещения многоэтажного здания имеют естественную вытяжку. Каждое помещение имеет самостоятельный вытяжной вентиляционный канал с заданной характеристикой проницаемости 5ВХ. В этом случае эпюру избыточного давления по внешнему контуру здания можно построить аналогично рис. V.3, Г. Неизвестными будут давления в лестничной клетке Р0 (с учетом вентиляции Рв) и в отдельных помещениях Рп, х. Давление Р0 будет равно средневзвешенному из давлений внутри всех K отдельных помещений, выходящих на лестницу:

Оно будет меньше давления Р0, определенного для случая А. Расчет в этом варианте условий можно выполнить последовательным приближением, задавая давление Р0 и рассчитывая графически или аналитически’давление РП>Х в отдельных помещениях по уравнению

Где Рвыт — давление на внешнем контуре здания в месте, где расположена шахта вытяжных систем.

Варианты А и Б соответствовали условию, когда в лестничной клетке давление формировалось только под влиянием выходящих на них одинаковых помещений. Считалось, что. воздухопроницаемость наружной двери пренебрежимо мала.

Случай В. Предполагается, что давление в лестничной клетке задано. Оно обеспечивается работой приточной системы, поступлениями воздуха через наружную дверь из нижнего этажа, воздушный режим которого отличается от режима верхних этажей, и т. д. В этом случае расходы воздуха и давление внутри отдельных помещений определяются также решением/уравнения (V.12).