4 Расчет воздухопроницания конструкции наружной стены

4.1. Определяем разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхности ограждающих конструкций ΔP, Па по формуле:

ΔP = 0,55 H (γ_н – γ_в) + 0,03 γ_нv²

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

γ_н, γ_в - удельный вес соответственно наружного и внутреннего воздуха, H/м³, определяется по формуле:

γ = 3463 / (273 +t)

t – температура воздуха, принимаемая : t = t_в для определения γ_в ;

t = t_н для определения γ_н ;

v - максимальная из средних скоростей ветра за январь.

Н = 16 м; V = 5,9 м/с;

3463 3463 Н

γ_в = ________ = _______ =11,7 __ ;

273 + t_в 273 + 22 м³

3463 3463 Н

γ_н = ________ = ___________ = 14,3 __ ;

273 +t_н 273 +(-31) м³

ΔP = 0,55 H (γ_н – γ_в) + 0,03 γ_нv² = 0,55*16 (14,3–11,7) + 0,03 * 14,3 *5,9² = 37,8 Па

4.2 Определяем действительное сопротивление воздухопроницанию наружной стены R_и, м²чПа/кг по формуле:

R_и = R_и1+ R_и2 + …+ R_иn

где R_и1, R_и2 , … R_иn - сопротивления воздухопроницанию отдельных слоев наружной стены, м²чПа/кг, принимаемы по [5, приложение 9].

R_и = R_и1+ R_и2 + R_и3 + R_и4 = 19620+79+390 = 20089 м²чПа/кг

4.3. Определяем требуемое сопротивление воздухопроницанию наружной стены R_и^тр, м²чПа/кг по формуле:

R_и^тр = ΔP / G_н = 37,8 / 0,5 = 75,6 м²чПа/кг

где G_н - нормативная воздухопроницаемость наружной стены, кг/м²ч, принимаемая по [5, табл.12].

4.4 Определяем действительную воздухопроницаемость наружной стены G^д, кг/м²ч:

G^д = ΔP / R_и = 37,8 / 20089 = 0,002 кг/м²ч

4.5 Из расчета видно, что условия G^д < G_н , R_и ≥ R_и^тр выполняются, наружная стена соответствует нормативам главы 5 СНиП II-3-79*.

Значит, данная конструкция наружной стены удовлетворяет нормам воздухопроницания.

4.6 Определяем температуру на внутренней поверхности наружной стены при инфильтрации:

G^д

e^{CвRx 3600} -1

t_в^инф = t_н + (t_в - t_н )

G^д

e^{CвRo 3600} -1

где

e – основание натурального логарифма, e = 2,72;

Св – удельная теплоемкость воздуха, Св = 1005 Дж/ (кг*К);

R_o – сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции при отсутствии инфильтрации воздуха, м^2оС/Вт;

R_x – термическое сопротивление ограждающей конструкции от наружного воздуха до рассматриваемой плоскости при отсутствии инфильтрации воздуха, м^2оС/Вт;

R_x = R_o – R_в = R_o –1/a_в = 3,7 – 1/8,7 = 3,6 м^2оС/Вт;

G^д

e^{CвRx 3600} -1 e^{1005*3,6 (0,002/3600)}-1

t_в^инф = t_н + (t_в - t_н ) G^д = -31 +(22-(-31))* = 21 ⁰С

e^{CвRo 3600} -1 e^{1005*3,7 (0,002/3600)} -1

4.7 Определяем температуру на внутренней поверхности ограждающей конструкции при отсутствии инфильтрации по формуле:

(t_в - t_н ) 22 – (- 31)

t_в = t_в - ________ R_в = 22 - * 1/8,7 = 20,35 ^о С;

R_o 3,7

t_в < t_в^инф

4.8 Определяем величину теплового потока через наружную стену при инфильтрации q_в^инф , Вт/м² по формуле:

Св G^д R_х 1005*0,002*3,6

Св G^д e 3600 1005*0,002 e 3600

3600 3600

q_в^инф = ________________ (t_в - t_н ) = ___________________ * (22-(-31))=14,4

Св G^д R₀ 1005 * 0,002* 3,7

e 3600 e 3600 -1

4.9 Определяем величину теплового потока через наружную стену при отсутствии инфильтрации q_o , Вт /м² по формуле:

q_o = (t_в - t_н ) / R_o = 22 –(-31) / 3,7 = 14,3 Вт /м² ;

q_в^инф > q_o

Вывод: за счёт явления рекуперации воздух с наружи поступает частично подогретым.

4.10 Определяем коэффициент порового охлаждения ограждающей конструкции e по формуле:

• = q_в^инф / q_o = 14,4 / 14,3 = 1,01