Учебник для вузов

Отопление

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

4. ПОТЕРИ ТЕПЛА НА НАГРЕВАНИЕ НАРУЖНОГО ВОЗДУХА ПРИ  ИНФИЛЬТРАЦИИ ЧЕРЕЗ НЕПЛОТНОСТИ И ПРИ ПОСТУПЛЕНИИ ЧЕРЕЗ ПРОЕМЫ В НАРУЖНЫХ ОГРАЖДЕНИЯХ

Добавки к основным теплопотерям на поступление воздуха через наружные двери и ворота и на этажность здания крайне приближенно учитывают затраты тепла на нагревание инфильтрующегося воздуха. Учет только этих добавок для промышленных и многоэтажных зданий оказывается недостаточным.

В производственных помещениях расход тепла на нагревание холодного воздуха, поступающего через притворы окон, фонарей, дверей, ворот, достигает 40% и более от основных теплопотерь. Учитывая столь большую величину, при определении теплопотерь производственных помещений производят специальные расчеты затрат тепла на нагревание поступающего в помещение холодного воздуха.

Количество наружного воздуха, поступающего в помещение в результате инфильтрации, зависит от конструктивно-планировочного решения здания, направления и скорости ветра, температуры воздуха, герметичности конструкций и особенно от длины и вида притворов открывающихся окон, фонарей, дверей и ворот. Общий процесс обмена воздуха в здании между помещениями и с внешней средой под действием естественных сил и искусственных побудителей движения воздуха называют воздушным режимом здания. Воздухообмен происходит через все воздухопроницаемые элементы (притворы, стыки, вентиляционные каналы и т. д.) под действием разности давлений, поэтому расчет воздушного режима сводится к рассмотрению гидравлической системы с определенным образом заданными краевыми условиями. Решение этой задачи рассмотрено во второй части учебника «Вентиляция».

При определении затрат тепла на нагревание наружного воздуха при инфильтрации расчет воздушного режима здания может быть упрощен.

Для промышленных зданий типичным является одноэтажное помещение.

В многоэтажных промышленных зданиях этажи чаще всего достаточно изолированы друг от друга (при большой поверхности остекления сообщение через одну-две лестничные клетки не оказывает заметного влияния), и их воздушный режим можно рассматривать независимо.

Простейшим является случай, когда помещение не имеет перегородок, отсутствует ветер и инфильтрация происходит под влиянием только гравитационной силы. Воздух перетекает в основном через щели притворов, но инфильтрацию условно относят к площади окон и плотность потока /, кг/м2-ч, за счет разности давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждения Ар Па (кгс/м2) определяют по формуле

Не менее сложной и необходимой задачей оказывается определение расходов воздуха при инфильтрации в многоэтажных жилых и общественных зданиях. Если в здании более восьми этажей, требуется произ^ водить расчет воздушного режима здания, гидравлическая схема которого оказывается особенно сложной.

Применительно к жилым зданиям повышенной этажности составлены указания по расчету. В указаниях описана общая методика расчета воздушного режима зданий, а также даны графики и таблицы, по которым для зданий различной этажности, принятых в настоящее время типичных планировок и конструктивных решений, при различных температурах воздуха и скорости ветра можно определить количестве фильтрующегося воздуха, отнесенное к 1 м2 окна.

В условиях множества вариантов исходных данных можно наметить определенные закономерности, которые позволяют обобщить полученные результаты. Принимаются здания N (5—16) этажей с типичными конструктивно-планировочными решениями. Учитывая изолированность и в основном пофасадную ориентацию помещений, при расчете инфиль трации необходимо принять для всех помещений расходы воздуха с наветренной стороны при расчетных для зимнего режима температуре наружного воздуха tH и скорости ветра vH. Анализ ограниченного, таким образом, круга данных показывает, что изменение расходов воздуха по высоте здания при данных tB и vH таково, что практически можне принять линейную зависимость, поэтому достаточно определить расходы для нижнего и верхнего этажей.

Следует иметь в виду приближенность предлагаемой методики, точность которой (ошибка 10—15%) достаточна лишь для расчета потерь тепла на нагревание инфильтрующегося воздуха.

При инфильтрации холодного воздуха через наружное ограждение в помещении дополнительно затрачивается тепло AQH на нагревание поступающего воздуха AQj и вследствие снижения температуры внутренней поверхности ограждения AQT, через которое происходит фильтрация воздуха