|
| |
  |
Теория строительства Книги и журналы кие коэффициенты и показатели проводимости воздуха конструкций. Формирование давления внутри здания и на его внешней поверхности при однородной проницаемости ограждений под влиянием гравитационных сил и ветра можно представить в виде эпюр (рис. IV.2). При отсутствии ветра на поверхностях наружных стен действуют гравитационные давления разного значения. По закону сохранения энергии средние давления по t§>t„ V,-0   Рис. IV.2. Эпюры избыточных давлений л - под влиянием разности температур снаружи и внутри здания; б -ветра; в - совместного действия разности температур и ветра; г - при отсчете избыточных давлений от условного нуля высоте внутри и снаружи здания будут равны. Эпюра из-быточного гравитационного давления относительно этого среднего уровня показана на рис. IV.2, а. Избыточное гравитационное давление на произвольном уровне h (относительно нейтральной плоскости) равно: Я = /г(Рн-Рв), (IV.4) где рн и рв - плотности наружного и внутреннего воздуха. Если здание обдувается ветром, а температуры внут-j)H здания и вне его равны, то на поверхностях ограждений создается повышенное статическое давление и разрежение. По закону сохранения энергии давление внутри здания (при одинаковой проницаемости ограждений) сбудет равно среднему между повышенным с наветренной •стороны и пониженным с заветренной стороны. Эпюры избыточного (относительно давления внутри здания) ветрового давления приведены на рис. IV.2, б. Ординаты этих эпюр по высоте одинаковые, так как предполагаются средние скорость и условия аэродинамического режима обтекания здания. Абсолютное значение избыточного ветрового давления равно: ki - k2 (IV.5) где ki и 2 - аэродинамические коэффициенты соответственно с на- ветренной и заветренной сторон здания; Рн - динамическое давление набегающего на здание со скоростью th потока воздуха. К рассматриваемому явлению применим принцип независимости действия сил. Тогда при совместном действии гравитационных сил и ветра избыточные давления можно определить сложением частных результатов (рис. IV.2, в). Ординаты эпюр Р избыточного естественного давления равны: (IV.6) 2 2g Для расчетов удобно, чтобы эпюры избыточных давлений на внешнем контуре здания имели один знак. За ноль отсчета давления для этого нужно принять наибольшее отрицательное избыточное давление. Этому давлению (см. рис. IV.2, в) соответствует верхняя точка на заветренной стороне здания высотой Я. Давление внутри здания, избыточное относительно этой точки, равно: - (Рн-Рв) + ki - h (IV.7) 2 2g Эпюры избыточного давления Рх на внешнем контуре имеют в этом случае вид, представленный на рис. IV.2,2. Действие вентиляции может изменить давление внутри здания Ро на значение избыточного вентиляционного давления Рвен- В многоэтажных зданиях определение давлений в некоторых помещениях осложняется тем, что внутренние ограждения частично проницаемы для воздуха и каналы вентиляционных систем разные. Задача состоит в решении системы уравнений воздушного баланса отдельных помещений. Полное решение этой задачи удается получить численными методами с помощью ЭВМ ;{50], аналоговых счетно-решающих устройств [18] или же графоаналитическим методом [33]. Для оценки влияния воздушного режима здания на тепловой можно воспользоваться упрощенными расчетными схемами. Рассмотрим три общих случая, для которых возможно приближенное решение. Случай А. В многоэтажном здании во всех помещениях приток и вытяжка воздуха полностью компенсируются и величина Рвент в помещениях равна нулю. К этому случаю относятся здания без вентиляции или с механической приточно-вытяжной вентиляцией всех помещений с равными расходами по притоку и вытяжке. Решение в этом случае соответствует рассмотренному построению эпюр давлений на рис. IV.2,a. Здесь Ро соответствует давлению в лестничной клетке. Давление внутри отдельных помещений Рп,х находится мел<ду Ро и избыточным давлением на внешней поверхности наружного ограждения этого помещения Рх, Учитывая, что вследствие разности давлений (Р-Ро) воздух проходит последовательно через окна и внутренние двери, выходящие в коридоры и на лестничную клетку (или в обратном направлении), исходные значения расходов воздуха (давление) внутри помещений можно рассчитать по уравнениям вида -L JL -oni\P.-Pn..\f -B»A\Po-Pnjf =0. (IV.8) где Bjsq и Видз -характеристики проводимости воздуха всей площади соответственно окон и дверей из помещения на лестничную клетку. Случай Б. Все помещения многоэтажного здания имеют естественную вытяжку. Каждое помещение снабжено самостоятельным вытяжным вентиляционным каналом с заданной характеристикой его проводимости Ви,в,х В этом случае построение эпюры избыточных давлений по внешнему контуру здания аналогично рис. IV.2, г. Неизвестными будут давления в лестничной клетке Ро и в отдельных помещениях Рп,х (с учетом давления, создаваемого вентиляцией Рвен). Давление Ро будет равно средневзвешенному из давлений внутри всех помещений, выходящих на лестничную клетку, но меньше Ро, определенного для случая А. Расчет можно выполнить последовательным приближением, задавая давление Ро 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 [ 49 ] 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 |