Архитектура и строительство
 
Карта сайта · Обратная связь · Поиск
ArhPlan.ru
Город Здания Элементы Технологии Дизайн Мосты Индустрия История Материалы Справка  
  • Главная
  • Конструкция зданий
  • Основы проектирования
  • Сочетание низких температур с ветром для зданий
 Подразделы
Все статьи раздела Основы проектирования Жилые здания Общественные здания Промышленные здания Мобильные жилища Пневматические здания Частные дома Гостиницы Дизайн объектов Примеры зданий Сейсмозащита
 Социальные сети
 Похожие статьи
Восстановление железобетонных конструкции при очень низких температурах
Технологии: Ремонтные работы

Безбалочные перекрытия зданий со стальным каркасом
Элементы: Перекрытия и плиты

Структура зданий и их основных элементов
Здания: Основы проектирования

Классификация зданий и требования к ним
Здания: Основы проектирования

Функциональные основы проектирования зданий
Здания: Основы проектирования

Объемно-планировочная схема зданий
Здания: Основы проектирования

Модульная координация и унификация зданий
Здания: Основы проектирования

Типизация планировочных решений зданий и конструктивных элементов
Здания: Основы проектирования

Проектирование несущих конструкций зданий
Здания: Основы проектирования

Конструктивные системы зданий
Здания: Основы проектирования

Строительные системы зданий
Здания: Основы проектирования

Защита зданий от нежелательного шума
Здания: Основы проектирования

Классификация жилых зданий
Здания: Жилые здания

Классификация общественных зданий
Здания: Общественные здания

Сочетание низких температур с ветром для зданий


Статья добавлена в Августе 2018 года
            0


Предельное охлаждение ограждающих конструкций отапливаемых зданий может иметь место или при низкой расчетной температуре наружного воздуха в условиях относительного безветрия, как это было рассмотрено в предыдущем разделе, или при сочетании отрицательной (хотя бы более умеренной) температуры и сильного ветра.

В первом случае отмечается предельное охлаждение конструкций достаточно непроницаемых для холодного воздуха; во втором — ограждений более проницаемых, через которые может проникать значительное количество этого воздуха и тем самым охлаждать конструкцию и помещение.

При низкой расчетной температуре и относительном безветрии потери тепла Q через конструкцию, выполненную из достаточно плотных материалов, происходят только путем теплопроводности и пропорциональны разности температур Δt помещения и наружного воздуха, т. е.


где R0 — сопротивление конструкции теплопередаче, град·м2·ч/ккал; Q0 — потери при разности температур в 1°.

При отрицательной температуре и разности давлений, вызванной, например, сильным ветром, потери тепла будут происходить и путем теплопроводности, и за счет охлаждающей сквозной фильтрации холодного воздуха через ограждение. Сумма потерь тепла Qсумм будет:


где с — теплоемкость воздуха, равная 0,24 ккал/кг·град; W — поток фильтрующегося холодного воздуха, кг/м2·ч.


Эта сумма потерь тепла вызывается и разностью температур, и разностью давлений воздуха Δр на противоположных поверхностях конструкции, т. е. происходит за счет двух физических процессов (теплопроводности и возухопроницания), обусловленных различными потенциалами переноса.

Обычно полагают, что потери тепла из-за фильтрации холодного воздуха через ограждающие конструкции зданий составляют некоторую долю ψ0 от потерь тепла, в результате теплопроводности. Тогда общие потери тепла будут:


где последний член выражает дополнительные потери тепла из-за фильтрации холодного воздуха.

Очевидно, что при расчетной температуре наружного воздуха потери тепла не должны превышать следующей величины:


Отсюда следует, что

Произведение Qсумм0 имеет размерность в градусах и является суммарной температурой, при которой в условиях воздействия фильтрации потери тепла наибольшие.


Эти потери тепла будут происходить при суммарной расчетной температуре


Из уравнений (II.5) и (II.6) следует, что


или, поскольку (как это более подробно изложено в этой и этой статье) поток фильтрующегося через конструкцию воздуха при ветре


где Rи — сопротивление конструкции воздухопроницанию,


где к — аэродинамический коэффициент, выражающий часть ветрового напора, переходящего в статическое давление на поверхности конструкции; v — скорость ветра, м/сек; γн — объемный вес фильтрующегося воздуха, кг/м3; g — ускорение силы тяжести (9,81 м/сек2),



т. е. при одновременном действии мороза и ветра


где tн — температура наружного воздуха при ветре.

Очевидно, что для совершенно непроницаемых ограждающих конструкций ψ0=0, поскольку Rи→0; для этих ограждений tрасчсумм=tрасчи, т. е. предельное охлаждение наступит при наинизшей расчетной температуре наружного воздуха, независимо от скорости ветра.

Некоторое увеличение потерь тепла может произойти в этом случае только за счет изменения при ветре коэффициента теплообмена на наружной поверхности конструкции.

Наоборот, для проницаемых ограждающих конструкций коэффициент ψ0 будет иметь существенную величину, пропорциональную отношению сопротивления теплопередаче к сопротивлению воздухопроницанию, и при большой скорости ветра значение суммарной температуры превысит расчетную температуру наружного воздуха.

Во всех тех случаях, когда отношение суммарной температуры к наинизшеи расчетной превышает единицу


необходимо увеличивать сопротивление воздухопроницанию проектируемых ограждающих конструкций путем применения соответствующих конструктивных мероприятий (утолщение или повышение непроницаемости фактурных слоев, уплотнение стыков и сопряжений ограждающих конструкций, в частности, переплетов окон и т. д.).


Например, для конструкций кирпичных неоштукатуренных стен с сопротивлением воздухопроницанию Rи=1,8 мм вод. ст. м2·ч/кг и сопротивлением теплопередаче R0=1,2 град·м2·ч/ккал, величина


Принимая в рассматриваемой местности повторяемость сильных ветров равной повторяемости расчетных понижений температуры наружного воздуха, получим, например, для Норильска (при


В этом случае при суммарной температуре, учитывающей воздействие ветра, происходят большие потери тепла стенами, чем при расчетной температуре наружного воздуха и безветрии.

Правильной конструктивной мерой в данном случае будет применение плотного (или утолщенного) наружного фактурного слоя, имея в виду повышение сопротивления стены воздухопроницанию до 35—40 мм вод. ст. м2·ч/кг.

Еще более полезной будет высокая степень уплотнения стыков и сопряжений конструктивных элементов наружных стен. Однако наибольшая необходимость возникает в отношении возможно высокой герметизации оконных переплетов.

Более существенное увеличение суммарной температуры (по сравнению с расчетной при безветрии) отмечается в тех климатических районах, где сильные и продолжительные ветры совпадают во времени с предельно низкими температурами наружного воздуха, поскольку именно эти ветры вызывают понижение температуры (полуостров Мангышлак, Владивосток, Новороссийск и др.).


В этих районах существенно возрастают требования к непроницаемости наружных ограждающих конструкций даже в том случае, если такие конструкции удовлетворяют требованиям эксплуатации для других довольно холодных районов.

Величина суммарной температуры не может являться постоянной, так как она зависит от скорости ветра и наружной температуры (ему сопутствующей), а также от аэродинамической обтекаемости здания, степени воздухопроницаемости ограждающих конструкций и их теплозащитных свойств.

Тем не менее эта величина является полезной при проектировании ограждающих конструкций здания, поскольку позволяет правильно установить значение сопротивления воздухопроницанию наружных ограждений и целесообразное его соотношение с сопротивлением теплопередаче.

При проектировании ограждающих конструкций многоэтажных (высоких) зданий, необходимо иметь в виду, что разность давлений для наружных ограждений нижнего этажа дополнительно возрастает за счет теплового напора (Δpt).

Тогда

где Н — высота здания; γн и γв — соответственно, объемные веса наружного и внутреннего воздуха.

Принимая k=0,7, получим [26]

Применение формулы (II.9) при значении ψ0, полученном из (11.13), показывает, что ограждающие конструкции нижней части высоких зданий должны обладать в районах с суровой зимой и сильными ветрами весьма высоким сопротивлением воздухопроницанию. При этом, особое внимание должно уделяться герметизации стыков конструктивных элементов, оконных переплетов, а также изоляции входных дверей, располагаемых не менее чем в тройных тамбурах.
Источник: «Строительная теплофизика (ограждающие конструкции и микроклимат зданий)», В. М. Ильинский, 1974

Понравилась ли вам эта публикация?
0


« Предыдущие статьи
Расчетные температуры в холодный период года
Особенности проектирования зданий и их ограждений в различных климатах СССР
Теплофизика зданий и их конструктивных элементов
Исследование наружной штукатурки деревянных зданий
Исследование хозяйственных подвалов частных домов
Исследование прочности частных домов
Измерения показателей комнатного климата
Некоторые вопросы, связанные с пригодностью частных домов для жилья
Следующие статьи »
Расчетные данные зданий для теплого периода года Влажностно-климатическое зонирование районов строительства Перенос снега и эксплуатационные качества зданий Классификация помещений по особенностям микроклимата Распределение аэродинамических давлении и естественный воздухообмен в помещениях Распределение тепла и влаги в помещениях Колебания температуры и влажности в помещениях Необходимость расчетов теплоустойчивости при неустановившемся потоке тепла



Ссылка на эту статью в различных форматах
HTMLTextBB Code


Комментарии к этой статье


Еще нет комментариев


Сколько будет 15 + 29 =

       



 
Мобильная версия · Карта сайта · Обратная связь · Поиск · ARHPLAN.ru © 2014–2025
Градостроительство · Конструкция зданий · Элементы зданий · Технологии строительства · Архитектурный дизайн · Мостостроение · Промышленные предприятия · История архитектуры · Стройматериалы · Справочная информация