Распределение давлений внутри здания

 

Выделим в помещении горизонтальную плоскость А-В (рис. 57), которая совпадает условно с нулевой зоной, и рассмотрим 2 столба воздуха, расположенных от уровня А-В на расстоянии Н1 вниз до уровня С-Д, проходящей через оси нижних аэрационных фрамуг, и другого столба расположенного по вертикали на расстоянии Н2 вверх до уровня Е-К, проходящего через оси вертикальных аэрационных фрамуг.

Рис. 57

На уровне А-В избыточное давление внутри помещения складывается из внутреннего избыточного давления и атмосферного. Снаружи здания на уровне А-В давление соответствует атмосферному.

Пусть эти выделенные столбы воздуха в плане имеют размеры 1х1 метр, отсюда следует, что вес каждого из столбов будет определяться по выражению:

. (112)

На уровне С-Д давление будет .

На уровне С-Д снаружи здания давление равно .

На уровне Е-К давление равно .

На уровне Е-К снаружи здания давление равно .

Найдем избыточное давление на уровнях С-Д и Е-К.

С-Д: . (113)

Е-К: . (114)

Из анализа уравнений (113) и (114) можно сделать следующие выводы:

1) с увеличением высоты Н повышается избыточное давление;

2) избыточное давление зависит от температуры внутреннего и наружного воздуха;

3) при увеличении внутреннего давления избыточное давление также возрастает.

Существует следующее соотношение расположения аэрационных фрамуг от их площади:

. (115)

Отношение вертикальных расстояний расположения приточных и вытяжных фрамуг от нулевой зоны обратно пропорционально квадрату отношения их площадей.

Для расчетов аэрации следует определить перепад температуры, по которому судят о необходимости аэрационного воздухообмена.

Количество тепла, которое необходимо удалить аэрацией, определяется:

, (116)

где – избытки тепла (явного, в теплый период года);

– количество тепла, уносимого из помещения вытяжными механическими системами вентиляции.

Тогда перепад температуры определяется:

. (117)

Если не превышает 4 - 6 °С для производственных помещений и 3 - 5°С для общественных и административно-бытовых помещений, то аэрация не требуется, причем 4° С для нетеплонапряженных производственных помещений, 6°С – для теплонапряженных, 3°С – для нетеплонапряженных общественных и административно-бытовых и 5°С – для теплонапряженных.

В случае если неравенства не выполняются, то для них проектируют аэрационный воздухообмен при наличии аэрационных фрамуг на нижнем и верхнем уровне.

Аэрационные воздухообмены рассчитываются по 3-м методикам:

1. Метод расчета аэрации по избыткам явной теплоты применяется, когда динамическое давление ветра меньше половины располагаемого давления:

.

Метод был разработан П.Н. Каменевым с использованием понятия нулевой зоны. Нулевая зона существует в помещении при отсутствии ветровых нагрузок или при слабом их воздействии. Если есть ветровые нагрузки, то нулевая зона исчезает.

2. Метод расчета при совместном действии теплоизбытков и ветра:

.

3. Метод расчета под действием только ветровых нагрузок:

.

2 и 3 методы были разработаны В.В. Батуриным. Эти методы основаны на использовании понятия избыточного давления. Батуриным также был модифицирован расчет П.Н. Каменева.

По значению определяется назначение аэрационной фрамуги:

при >0 – фрамуга является вытяжной;

при <0 – фрамуга является приточной.

Цель расчета аэрации заключается в определении расположения и размеров приточных и вытяжных фрамуг.