Расчет ограждающих конструкций на воздухопроницаемость

Свойство ограждения или материала пропускать воздух называется воздухопроницаемостью. При разности давления воздуха с противоположных сторон ограждения через него может проникать воздух в направлении от большего давления к меньшему.

Разность давлений возникает под влиянием теплового напора (вызываемого разностью температур в здании и наружном воздухе) или при действии ветра. В зимнее время наружный холодный воздух будет иметь больший объемный вес, чем теплый воздух в отапливаемом здании. Разность объемных весов и создает разность давлений.

В нижней зоне помещения или нижних этажах многоэтажного здания через неплотности ограждающих конструкций происходит приток наружного воздуха внутрь помещений – инфильтрация.

В верхней зоне (или верхних этажах)– удаление или вытяжка теплого воздуха из помещений наружу – эксфильтрация.

Величина теплового напора кроме разности температур зависит от высоты помещения или здания.

Величина ветрового напора может значительно превышать величину теплового напора, однако действие ветра не является столь постоянным, как действие теплового напора.

Согласно требованиям гл. 5 СНиП [1] к эксплуатации допускаются наружные ограждающие конструкции, сопротивление воздухопроницанию которых не менее требуемого.

Требуемое сопротивление воздухопроницанию , м²·ч·Па/кг, определяется по формуле , (21)

где G^н – нормативная воздухопроницаемость ограждающих конструкций, кг/(м²·ч), принимаемая в соответствии с табл. 12 СНиП [1].

Dp – разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций, Па, определяемая в соответствии с п. 5.2 СНиП [1] по формуле

, (22)

где Н – высота здания (от поверхности земли до верха карниза), м;

γ_н , γ_в – удельный вес, соответственно, наружного и внутреннего воздуха, Н/м³, определяемый по формуле , (23)

где t – температура воздуха

– внутреннего (для определения g_в) принимается согласно [8, 9];

– наружного (для определения g_н) равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по СНиП [4;

v – максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь, повторяемость которых составляет 16% и более, принимаемая согласно СНиП [4]; для типовых проектов скорость ветра v следует принимать 5 м/сек, в климатических подрайонах 1Б и 1Г – 8 м/сек.

Сопротивление воздухопроницанию многослойной ограждающей конструкции R_И определяется по формуле

R_И = R_И1 + R_И2 +…+ R_Иn, (24)

где R_И1 , R_И2 ,…, R_Иn – сопротивления воздухопроницанию отдельных слоев ограждающей конструкции, принимаемые по прил. 9 СНиП [1].

Воздухопроницаемость ограждающей конструкции не всегда соответствует воздухопроницаемости их материалов и может быть значительно выше.

Для расчета воздухопроницаемости ограждающих конструкций с учетом неплотностей и недостаточной герметизации сопряжений надежнее пользоваться результатами непосредственных исследований сопротивления фильтрации воздуха конструкции в целом, а не коэффициентом воздухопроницаемости материалов, из которых она состоит.

В наружных крупнопанельных стенах, имеющих бетонные фактурные слои общей толщиной до 120 мм и более, воздухопроницаемыми являются только стыки панелей.

При кирпичной кладке толщиной в 250 мм и более сопротивление воздухопроницанию не зависит от ее толщины. Сопротивление воздухопроницанию оказывают главным образом только наружный и внутренний слои кладки в полкирпича, выкладываемые с более тщательным заполнением швов раствором. Внутренняя часть кладки, в которой вертикальные швы остаются почти не заполненными раствором, оказывает ничтожное сопротивление воздухопроницанию. Нанесение на поверхность кладки штукатурки резко снижает воздухопроницаемость.