1. Наружный климат для высотных зданий

1. Общие положения

Методика проектирования отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха и теплозащиты наружных ограждающих конструкций основывается главным образом на трех характерных климатических периодах:

• показателях наружного климата наиболее холодной пятидневки;

• показателях наружного климата отопительного периода;

• показателях наружного климата наиболее жаркого месяца.

Расчетными параметрами являются температура наружного воздуха, скорость ветра, удельная энтальпия и интенсивность солнечной радиации.

Выбор расчетных параметров наружного климата для высотных зданий имеет свою специфику. Температура воздуха и атмосферное давление изменяются с увеличением высоты практически линейно в пределах интересующей высоты здания. Большое значение имеет обоснованный выбор расчетной скорости ветра. Дело в том, что с увеличением высоты скорость ветра возрастает нелинейно, причем характер изменения зависит в том числе и от таких параметров, как тип местности (открытое пространство, пригород, городской центр с плотной за- стройкой и т. д.).

Особое место в проектировании вентиляции занимает учет влияния аэродинамики. Такой учет подразумевает прежде всего расчет аэродинамических коэффициентов. Аэродинамические коэффициенты зависят от формы и геометрических размеров здания, влияния прилегающей застройки (рельефа местности), но также могут существенно меняться при изменении направления ветра.

Необходимо отметить также, что существующее нормирование теплозащиты и энергопотребления зданий только по величине затрат энергии на отопление является абсолютно недостаточным: требуется расширение нормирования на наиболее холодную пятидневку, период охлаждения, наиболее жаркий месяц, расчетный год (рис. 1.1).

2. Температура наружного воздуха

В холодный и теплый периоды года температура наружного воздуха понижается примерно на 1 °С через каждые 150 м высоты, атмосферное давление понижается примерно на 1 гПа через каждые 8 м высоты, а скорость ветра увеличивается .

Изменения по высоте температуры и атмосферного давления описываются следующими формулами :

th = t0 - 0,0065h,	(U)
ph=p0(l- 2,25577 -Ю-’Л)5.25®,	(1.2)

где t_h, Рь — соответственно температура, °С, и давление, Па, на высоте h, м;

_t p_Q — соответственно температура, °С, и давление, Па, у поверхности земли.

Значения температуры наружного воздуха и наружного барометрического давления, рассчитанные по формулам (1.1) и (1.2), приведены в табл. 1.1. Значения температуры и барометрического давления у поверхности земли приняты равными расчетным значениям, приведенным для Москвы в СНиП 2.04.05—91* (для холодного периода: параметр А — расчетное значение температуры наружного воздуха t₀ = —15 °С, параметр Б — расчетное значение температуры наружного воздуха /₀ = —26 °С; для теплого периода: параметр А — расчетное значение температуры наружного воздуха /₀ = 22,3 °С, параметр Б — расчетное значение температуры наружного воздуха t₀ = 28,5 °С; барометрическое давление р₀ = 990 гПа).

Таблица 1.1

Изменение по высоте температуры наружного воздуха и барометрического давления

Высота, м	Температура, °С				Барометрическое давление, гПа
	Холодный период		Теплый период
	Параметр А	Параметр Б	Параметр А	Параметр Б
У поверхности земли	-15,0	-26,0	22,3	28,5	990,0
75	-15,5	-26,5	21,8	28,0	981,2
100	-15,7	-26,7	21,7	27,9	978,3
150	-16,0	-27,0	21,3	27,5	972,5
200	-16,3	-27,3	21,0	27,2	966,8
250	-16,6	-27,6	20,7	26,9	961,0
300	-17,0	-28,0	20,4	26,6	955,3
350	-17,3	-28,3	20,0	26,2	949,6
400	-17,6	-28,6	19,7	25,9	943,9
450	-17,9	-28,9	19,4	25,6	938,3
500	-18,3	-29,3	19,1	25,3	932,7
550	-18,6	-29,6	18,7	24,9	927,1
600	-18,9	-29,9	18,4	24,6	921,6