ОТОПЛЕНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЯ

НЕОРГАНИЗОВАННЫЙ ВОЗДУХООБМЕН В МНОГОЭТАЖНЫХ ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЯХ

Специфические особенности жилых и административных многоэтаж­ных зданий по сравнению с промышленными — конструктивные (боль­шая высота и протяженность при небольшой ширине, многофасадность, наличие вертикальных связей и др.) и 'санитарно-гигиенические (повы­шенные требования к внутренним условиям)—значительно увеличива­ют сложность расчета их воздушного режима.

Сложней и неопределенней становится выбор аэродинамических коэффициентов зданий и расчетных характеристик сопротивления воз - духопроницанию. Методика расчета усложняется. Решение больших си­стем нелинейных уравнений, к которым сводится задача, реализуется лишь с помощью ЭВМ. Упрощение задачи без большой погрешности воз­можно только для некоторых типов зданий.

Как правило, при расчете воздухообмена отдельного помещения необходимо рассматривать воздущный режим здания в целом, так как помещения аэродинамически связаны между собой. Однако в некоторых случаях можно выделить в здании «изолированные» (условно) помеще­ния. Например, помещения с большим остеклением, соединенные с ос­новным помещением закрытой одной или несколькими дверями, можно считать условно «изолированными» по воздуху. Воздухообмен со зда­нием через двери может быть ориентировочно оценен и учтен при расче­те по методике, изложенной выше.

Другой крайний случай — когда воздушный режим помещения пол­ностью определяется наличием соседнего помещения, связанного с ним аэродинамически. Таковы, например, помещения нижних этажей много­этажного здания (стнлобатная часть здания), выходящие на лестнич­ную клетку или в лифтовый холл. В этом случае воздухообмен в поме­щении зависит от перепада давлений рш—ро. Расход воздуха, перемеща­ющегося последовательно через окно и дверь, определяется по характеристике приведенного сопротивления.

Схемы движения воздуха в здании. Рассмотрим схему движения воздуха через ограждения многоэтажного здания, снабженного приточ - но-вытяжной системой вентиляции при компенсации вытяжки притоком. Такая же схема движения воздуха будет и при нерабочем режиме зда­ния. В нижней части здания наружный воздух поступает в помещения (зона инфильтрации), а в верхней части здания внутренний воздух ухо­дит наружу (зона эксфильтрации). В зоне инфильтрации частично за­грязненный воздух из помещений поступает в лестничную клетку. В зоне эксфильтрации направление движения воздуха через дверь между ле­стничной клеткой и помещением противоположное. При изменении ско­рости ветра и разности плотности наружного и внутреннего воздуха в течение зимы размеры зон инфильтрации и эксфильтрации на фасадах здания изменяются. На рис. XVII.3 представлены возможные случаи расположения указанных зон на фасадах здания.

Расположение зон инфильтрации и эксфильтрации на фасадах жи­лого здания, оборудованного вытяжной системой вентиляции с естест­венным побуждением движения воздуха, показано на рис. XVII.4. Ха­рактерной особенностью рассматриваемого случая является перетека­ние воздуха из лестничной клетки в помещения через дверь квартир в верхней части зоны инфильтрации. Это перетекание вызвано действием вытяжки. Последняя также значительно усиливает инфильтрацию. Раз­меры зоны инфильтрации в этом случае значительно больше, чем в пре -

1 п*

Рис. XVII.3. Расположение зон инфильтрации и и эксфильтра­ции э на фасадах здания

А — при незначительном давлении, создаваемом ветром; б — при 0< <PV < 1; в — при сквозном проду­вании здания ветром

Рис. XVI 1.4. Схема расположе­ния зон инфильтрации и и экс­фильтрации э в жилом здании, оборудованном вытяжной систе­мой вентиляции с естествен­ным побуждением движения воздуха, с иллюстрацией на­правления движения воздуха в помещениях, расположенных в разных зонах здания

Дыдущем. При достаточной плотности оконных переплетов зона инфиль­трации может занимать всю поверхность фасадов здания. Другой осо­бенностью этого случая является возможность аварийного режима ра­боты вентиляционной системы, когда вытяжка «опрокидывается», т. е. вентиляционный канал начинает подавать загрязненный воздух в поме­щения верхних этажей на заветренной стороне здания.

Постановка задачи о воздушном режиме многоэтажного здания. Рассмотрим эту задачу на примере жилого здания, снабженного вытяж­ной системой вентиляции с естественным побуждением движения возду­ха (см. рис. XVII.4).

Заданные величины: температуры tB и tn направление и скорость ветра vH; характеристики сопротивления воздухопроницанию окон S0K i, дверей 5дв і и вентиляционных каналов SBiJ аэродинамические коэффи­циенты ОКОН &аэр. ок г, НЭруЖНЫХ ДВереЙ &аэр. дв г, ЗОНТОВ ИЛИ ДЄфлЄКТОрОВ шахт &аэр. ш. Здание имеет N этажей; число помещений в рассматривае­мой секции, включая лестничную клетку, М.

Для расчета воздушного режима здания давления снаружи на уровне середины окон, наружных дверей и на уровне верха вентиляци­онных шахт определяются по формулам гл. XVI.

Искомыми величинами являются расходы воздуха через окна G0ku через двери, выходящие ИЗ квартиры В лестничную клетку, бдв і и через вентиляционные каналы GBi. В данном случае квартира рассматривает­ся как одно i-e помещение, поскольку внутренние двери между комна­тами квартиры постоянно открыты (а в закрытом положении оказывают незначительное сопротивление воздухопроницанию).

Для определения расходов необходимо рассчитать давления р0 и рх, г во всех М помещениях здания (секции). Система М уравнений, свя­зывающая эти давления, записывается следующим образом:

Уравнение баланса воздуха в лестничной клетке остальные М — 1 уравнения балансов воздуха в остальных помещениях

Коэффициенты є определяют знак слагаемого в уравнении: є=-И, если подмодульное выражение положительно, и &=— при отрицательном подмодульном выражении.

Если в одной секции здания лестничных клеток две или более либо лестничная клетка разбита по высоте на две и более частей, то вместо одного уравнения (XVII.28) записываются два или более (по числу до­полнительных помещений) аналогичных уравнения.

В данной системе уравнений давление рві (давление в вентиляци­онной системе) записано как известная величина. В простейшем случае рВі равна давлению на срезе шахты. В общем случае для определения Рві приходится решать обратную задачу аэродинамического расчета вентиляционной системы.