Разность давлений на наружной и внутренней поверхности ограждений - Строительная теплофизика
Известно, что в столбе газа статическое Гравитационное давление переменно по высоте. Гравитационное давление РГрав, Па, в любой точке наружного воздуха на высоте H от поверхности земли, равно:
(3.9.)
Где РАтм - атмосферное давление на уровне условного ноля отсчета, Па;
G - ускорение свободного падения, м/с2;
СН - плотность наружного воздуха, кг/м3.
Ветровое давление PВетр, Па, в зависимости от направления ветра на разных поверхностях здания будет различным, что в расчетах учитывается аэродинамическим коэффициентом С, показывающим какую долю от динамического давления ветра составляет статическое давление на наветренном, боковых и подветренном фасадах. Избыточное ветровое статическое давление на здание пропорционально динамическому давлению ветра СН.V2/2 при его скорости V, м/с.
Скорости ветра измеряются на метеостанциях на высоте 10 м от земли на открытой местности. В застройке и по высоте скорость ветра изменяется. Для учета изменения скорости ветра в различных типах местности и на разной высоте применяется коэффициент KДин, значения которого регламентированы СНиП 2.01.07-85* [16]. Коэффициент KДин, учитывающий изменение ветрового давления по высоте H, там представлен в зависимости от типа местности. Принимаются следующие типы местности:
А - открытые побережья морей, озер и водохранилищ, пустыни, степи, лесостепи, тундра;
В - городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м;
С - городские районы с застройкой зданиями высотой более 25 м.
Сооружение считается расположенным в местности данного типа, если эта местность сохраняется с наветренной стороны сооружения на расстоянии 30h - при высоте сооружения h до 60 м и 2 км - при большей высоте.
В соответствии с вышесказанным ветровое давление на каждом фасаде равно
(3.10)
Где Н - плотность наружного воздуха, кг/м3;
V - скорость ветра, м/с;
C - аэродинамический коэффициент на расчетном фасаде;
KДин- коэффициент учета изменения скоростного давления ветра в зависимости от высоты здания, принимаемый по [16].
В соответствии со СНиП 2.01.07-85* [16] для большинства зданий величина аэродинамического коэффициента на наветренной стороне равна cН=0,8, а на подветренной - cЗ= -0,6.
Так как гравитационное и ветровое давления независимы друг от друга, для нахождения полного давления наружного воздуха РНар на здание, их складывают:
.(3.11)
За условный ноль давления РУсл, Па, по предложению В. П.Титова [17] принимается абсолютное давление на подветренной стороне здания на уровне наиболее удаленного от поверхности земли элемента здания, через который возможно движение воздуха (верхнее окно подветренного фасада, вытяжную шахту на кровле).
,(3.12)
Где cЗ - аэродинамический коэффициент, соответствующий подветренной стороне здания;
Н - высота здания или высота над землей верхнего элемента, через который возможно движение воздуха, м.
Тогда полное избыточное давление РН, Па, формирующееся в наружном воздухе в точке на высоте h здания, определяется по формуле:
(3.13)
В каждом помещении создается свое полное избыточное внутреннее давление, которое складывается из давления, сформированного различным давлением на фасадах здания РВ, Па, и гравитационного давления РГрав, в, Па. Так как в здании температура воздуха всех помещений приблизительно одинакова, внутреннее гравитационное давление зависит только от высоты центра помещения h:
(3.14)
Где В - плотность внутреннего воздуха, кг/м3.
Для простоты расчетов внутреннее гравитационное давление принято относить к наружному давлению со знаком минус
(3.15)
Этим за пределы здания выносится переменная гравитационная составляющая, и поэтому полное давление в каждом помещении становится постоянным по его высоте.
Плотность воздуха с, кг/м3, может быть определена по эмпирической формуле:
,(3.16)
Где t - температура воздуха.
Величина внутреннего давления PВ может быть различной для одинаково ориентированных помещений одного этажа в силу того, что для каждого помещения формируется свое значение внутреннего давления. Определение внутренних давлений в помещениях является задачей полного расчета воздушного режима здания, который довольно трудоемок. Но для упрощения расчета внутреннее давление PВ принято приравнивать к давлению в лестничной клетке.
Существуют упрощенные методы расчета внутреннего давления в здании. Наиболее распространен расчет, справедливый для зданий с равномерно распределенными окнами на фасадах, когда за условно постоянное внутреннее давление в здании принимается полусумма ветрового и гравитационного давления по выражению
(3.17)
Второй, более громоздкий способ расчета величины PВ, Па, предложенный в [36], отличается от первого тем, что ветровое давление усредняется по площадям фасадов. Выражение для внутреннего давления при рассмотрении одного из фасадов в качестве наветренного принимает вид:
,(3.18)
ГдеcН, cБ, cЗ - аэродинамические коэффициенты на наветренном, боковом и подветренном фасадах;
AН, AБ, AЗ - площади окон и витражей на наветренном, боковых и подветренном фасадах, м2.
Рис. 13. Формирование воздушных потоков в многоэтажном здании со сбалансированной механической вентиляцией
В расчетах теплопотерь учитывается, что каждый фасад может быть наветренным. Следует обратить внимание на то, что величина внутреннего давления PВ, принимаемая по (10), получается различной для каждого фасада. Эта разница тем заметнее, чем больше отличается плотность окон и витражей на различных фасадах. Для зданий с равномерным распределением окон по фасадам величина PВ, приближается к получаемой по (9). Таким образом, использование формулы (10) для расчета внутреннего давления оправдано в случаях, когда распределение световых проемов по фасадам явно неравномерно или когда рассматриваемое здание примыкает к соседнему, или один фасад или его часть не имеют окон совсем.
Разность наружного и внутреннего давлений по разные стороны ограждения на наветренном фасаде на любой высоте H с учетом формулы (3.15) равна:
(3.19)
Разность давлений ?P для окон одного фасада разных этажей будет отличаться только величиной гравитационного давления (первое слагаемое), зависящего от разности Н-h отметок верхней точки здания, принятой за ноль отсчета, и центра рассматриваемого окна. На рис. 13 показана картина распределения потоков в здании со сбалансированной вентиляцией
Похожие статьи
-
Требуемое (нормируемое) сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции - это минимально допустимое сопротивление теплопередаче для рассматриваемого...
-
Расчетные параметры наружной среды для теплотехнических расчетов Холодный период года и отопительный период Уровень теплозащиты ограждающих конструкций в...
-
Расчетные значения параметров внутреннего микроклимата - Строительная теплофизика
В ГОСТ 30494-96 [13] приведены расчетные значения параметров внутреннего микроклимата жилых и общественных зданий в оптимальных для пребывания человека и...
-
Потребность в теплоте на нагревание инфильтрационного воздуха - Строительная теплофизика
Расход наружного воздуха, поступающего в помещения в результате инфильтрации в расчетных условиях, зависит от объемно-планировочного решения здания,...
-
Коэффициент теплоусвоения внутренней поверхности ограждения - Строительная теплофизика
Отношение амплитуды колебания теплового потока АQ, воздействующего на внутреннюю поверхность ограждения, к амплитуде колебаний температуры на этой...
-
Коэффициенты теплоотдачи на внутренней и наружной поверхностях - Строительная теплофизика
Рассмотрим стенку, отделяющую помещение с температурой tВ от наружной среды с температурой tН. Наруружная поверхность путем конвекции обменивается...
-
Следует иметь в виду влияние на воздухопроницаемость конструкции, имеющиеся в ней какие-либо включения. Например, в кладке из кирпича или ячеистобетонных...
-
Характеристика объекта Район строительства город Уфа. Назначение объекта: жилое 3-х этажное здание. Габариты здания: 32000*13000 Высота этажа 3 метра....
-
Воздухопроницаемость наружных ограждений, Основные положения - Строительная теплофизика
Основные положения 2. ч). Воздухопронием через ограждения называют процесс проникновения воздуха сквозь их неплотности. Проникновение воздуха снаружи...
-
Паропроницаемость ограждений - Строительная теплофизика
Исключение конденсации водяных паров на внутренней поверхности ограждения не может гарантировать отсутствия конденсации влаги в толще ограждения. Влага в...
-
Основное дифференциальное уравнение и методы его решения Процесс передачи теплоты через ограждение, все параметры которого остаются неизменными во...
-
Конструирование ограждающей конструкции с теплотехнической точки зрения В общем случае ограждение состоит из конструктивного слоя, теплоизоляционного...
-
Влажностный режим ограждений тесно связан с их тепловым режимом, поэтому он изучается в курсе Строительной теплофизики. Увлажнение строительных...
-
Внутренняя и наружная отделка здания, Санитарно-бытовые помещения - Разработка генплана
Наружные фасады - вентилируемый навесной фасад. Это система, состоящая из облицовочных материалов, которые крепятся на стальной оцинкованный, каркас к...
-
Воздухопроницаемость строительных материалов - Строительная теплофизика
Строительные материалы в основной своей массе являются пористыми телами. Размеры и структура пор у различных материалов неодинакова, поэтому...
-
Требуемые сопротивления паропроницанию ограждения Требуемые сопротивления паропроницанию ограждения между внутренней средой и плоскостью возможной...
-
Температура на внутренней поверхности ограждения Фв = tв - -Rв = 22 - - 0,115 = 20,57 о С; Фв > tр, 20,57 > 12,6 Полученный параметр температуры на...
-
Отрицательные последствия увлажнения наружных ограждений - Строительная теплофизика
Известно, что с повышением влажности материалов ухудшаются Теплотехнические качества ограждения за счет увеличения коэффициента теплопроводности...
-
Теплоустойчивость помещения, Температура помещения - Строительная теплофизика
Теплоустойчивость Помещения - это его свойство поддерживать относительное постоянство температуры при изменении тепловых воздействий. Теплоустойчивость...
-
Расчетная температура наружного воздуха - Строительная теплофизика
Самые холодные погодные условия в пределах отопительного периода года описываются Расчетными значениями климатических параметров . Они не являются...
-
Экспликация полов Тип Пола Схема пола или Тип пола по серии Данные элементов пола (наименование, толщина, Основание и др.), мм Пло- Щадь М2 1 2 3 4...
-
Конвекция - Строительная теплофизика
Конвекция - перенос теплоты движущимися частицами вещества. Конвекция имеет место только в жидких и газообразных веществах, а также между жидкой или...
-
Введение, Цель и задачи курса, Предмет курса - Строительная теплофизика
Цель и задачи курса Конспект лекций дисциплины "Строительная теплофизика" предназначен для студентов, изучающих в рамках специальности...
-
Постоянный рост цен на тепловую энергию, в последние годы происходящий наиболее быстро, делает весьма актуальной задачу по определению Экономически...
-
Определение глубины заложения фундамента Принятая глубина заложения фундамента соответствует сечению 2-2 в подвальной части здания, dF = 1,65 м....
-
Тепловая энергия на строительной площадке расходуется в основном в зимний период для отопления и сушки строящихся зданий и сооружений, объектов...
-
При выводе общего сопротивления теплопередаче рассматривалось плоско-параллельное ограждение. А поверхности большинства современных ограждающих...
-
Коэффициент теплоотдачи наружной поверхностью ограждения внешней среде Бн = 23 Вт/(м2-оС) Сопротивление теплообмену - на внутренней поверхности: Rв = = =...
-
Показатели теплозащиты здания СНиП [1] устанавливает три показателя тепловой защиты здания: А) приведенное сопротивление теплопередаче отдельных...
-
Теплоустойчивость ограждения Часто при определении нагрузок на системы кондиционирования воздуха возникают задачи, связанные с оценкой периодически...
-
Теплопотери определяют через все ограждающие конструкции и для всех отапливаемых помещений. Допускается не учитывать теплопотери через внутренние...
-
Исходные данные, Теплотехнический расчет наружных ограждений - Водоснабжение и канализация
Запроектировать центральное отопление с теплоснабжением от ТЭЦ 4-х этажного двухсекционного здания, имеющего чердак и неотапливаемый подвал. Район...
-
За Расчетную скорость ветра v принимается максимальная из средних скоростей ветра в январе по румбам (направлениям) ветра. Но учитывается только ветер,...
-
Влажный воздух - Строительная теплофизика
Атмосферный воздух, состоящий из кислорода, азота, углекислого газа и небольшого количества инертных газов всегда содержит некоторое количество влаги в...
-
Приближенные инженерные методы, Коэффициент теплотехнической однородности - Строительная теплофизика
Коэффициент теплотехнической однородности Уже упоминавшийся в п. 2.1.7 Коэффициент теплотехнической однородности r является оценкой влияния различных...
-
Перегородками называют вертикальные несущие ограждающие конструкций, разделяющие одно помещение от другого. Опорами для перегородок являются полы. В...
-
Здание как единая энергетическая система - Строительная теплофизика
Совокупность всех факторов и процессов (внешних и внутренних воздействий), влияющих на формирование теплового микроклимата помещений, называется Тепловым...
-
Таблица 4 Отделка помещений № П. п Конструктивный элемент Материал внутренней отделки 1 Полы - линолеум (жилые комнаты, внутриквартирные Коридоры, холлы,...
-
Конструктивная и строительная системы здания В данном проекте применяется бескаркасная конструктивная система. В соответствии с выбранной бескаркасной...
-
Наружная и внутренняя отделка - Параметры здания
Отделка наружных стен здания в виде декоративной штукатурки толщиной 15 мм из цементно-песчаного раствора. Декоративная штукатурка покрыта слоем...
Разность давлений на наружной и внутренней поверхности ограждений - Строительная теплофизика