Воздействие воздухообмена на тепловой режим в здании

Наружные ограждения зданий всегда находятся под воздействием разности давлений, возникающей под влиянием ветра или перепада температур внутреннего и наружного воздуха. Разность давлений является причиной движения воздуха через поры материалов конструкций, не плотности и щели между их элементами, направленного от большего давления к меньшему.

В общем виде этот процесс носит название воздухопроницания, или фильтрации. Проникновение воздуха извне внутрь помещения называют инфильтрацией, а из помещений наружу экс фильтрацией. При этом, когда воздух пронизывает ограждение в направлении, нормальном к его поверхности, имеет место поперечная или сквозная фильтрация. В том же случае, когда воздух проникает в ограждение, а затем внутри него рассеивается вдоль конструкции, действует продольная фильтрация.

При фильтрации более холодного, чем внутренний, наружного воздуха, температура в каждом сечении ограждения понижается и тем самым ухудшаются теплотехнические качества ограждающих конструкций, а на подогрев проникающего в помещение воздуха затрачивается излишнее тепло.

Между тем, по санитарно-гигиеническим соображениям воздухообмен в помещениях необходим, и, следовательно, он должен быть допущен в объеме, требуемом гигиеническими нормами. СНиП II-A.7-71 допускает инфильтрацию воздуха через наружные ограждения жилых домов не более 0,5 кг/м2-ч.

Распределение давлений воздуха внутри здания зависит от его геометрической формы, аэродинамической характеристики, высоты помещений, величины теплового напора, степени изоляции отдельных этажей или групп помещений друг от друга, защищенности от воздействия ветра и других условий. Тепловой напор в многоэтажных зданиях вызывает инфильтрацию наружного холодного воздуха через ограждающие конструкции помещений первых этажей и экс фильтрацию теплового воздуха из помещений в верхней зоне здания. Эти явления особенно заметны при сильных морозах, когда разность температур наружного и внутреннего воздуха отапливаемых зданий наиболее высока.

Воздух из квартир нижних этажей под воздействием теплового напора перетекает через лестничные клетки, лифтовые шахты, вентиляционные устройства, санитарно-технические шахты или незамоноличенные сборные перекрытия в квартиры верхних этажей, а из них через не плотности ограждающих конструкций наружу.

Между участками инфильтрации и эксфильтрации находится нейтральная зона, в плоскости которой нет движения воздуха. При полной разобщенности этажей нейтральная зона должна быть в каждом этаже, а при наличии сообщения между ними имеется одна нейтральная зона, местоположение которой определяется общим воздухообменом в здании. В случае увеличения объема инфильтрации нейтральная зона понижается по высоте сооружения, а при увеличении экс фильтрации (например, при открытии форточек в верхних этажах) нейтральная зона перемещается вверх. При отсутствии ветра и наличии в зданиях обычно применяемых в современном жилищном строительстве систем естественной вентиляции нейтральная зона располагается на уровне 0,6-0,7 высоты дома.

Под воздействием ветрового напора наружный воздух проникает в здание через не плотности в ограждающих конструкциях, находящихся с наветренной стороны, и вытекает через ограждения, расположенные на заветренной стороне.