Аэрация производственного помещения при совместном действии теплового и ветрового давления.

Если температура воздуха в здании находящего под воздействием ветра отличается от температуры наружного воздуха, то при определении естественного воздухообмена учитывают изменение внутреннего естественного воздухообмена учитывают изменения внутреннего избыточного давления в помещении под влиянием разности давлений и плотностей воздуха внутри помещения и вне помещения.

На рис. 30 показано однопролетное производственное здание, в стенах которого сделано одно отверстие в нижней части и одно в верхней части.

Рис.30

Пусть температура наружного воздуха равна . Пусть средняя температура воздуха в помещении соответствует t_в и это значение температуры соответствует плотности воздуха ρ_в.

Пусть .

На здание действует ветер, направление и скорость его существенны. Значения аэродинамических коэффициентов для верхнего отверстия составляет к₂, для нижнего – к₁. Обозначим барометрическое давление на уровне 1-1, проходящего через центр нижнего отверстия через Р_а, тогда для нижнего отверстия при перечисленных условиях давление наружное равно Р_а+Р₁, а внутреннее Р_а+Р_х и разность давлений ΔР₁ для нижнего отверстия:

(39)

Если через h обозначим расстояние между плоскостями 1-1 и 2-2, проходящие через центр отверстия 2-2 будет равно Р_а+Р₂-h∙ρ_н, внутри – Р_а+Р_х-h∙ρ_в, и разность давлений:

(40)

Таким образом, по сравнению со случаем когда учитывается действие только одного ветрового давления внутреннее избыточное давление (см. выр.(34)) возросло на величину h∙(ρ_н- ρ_в)=h∙Δρ, т.к. массовое количество воздуха по притоку и вытяжке равны, то выражение (35) для данного случая можно записать следующим образом:

(41)

Сокращая обе части выражения (41) на величину получаем выражение для определения избыточного давления Р_х при совместном действии теплового и ветрового давления.

, Па (42)

Как видно из выражения (38) и (42) при заданных ветровых и температурных условиях избыточное давление Р_х зависит только от площадей нижних и верхних отверстий F₁ и F₂ соответственно. Это позволяет за счет соответствующего выбора площадей нижних и верхних отверстий регулировать величину избыточного давления и достигать желаемую схему аэрации здания. Согласно действующему СНиП 41.01-2003 аэрацию производственных зданий необходимо рассчитывать для неблагоприятного режима работы в соответствующего отсутствия ветра за теплый период года. Для холодного периода года аэрацию, как правило, не рассчитывают, а площади фрамуг для аэрации определяют условиями эксплуатации. В теплый период года подачу воздуха при аэрации предусматривают на высоте не менее 0,3 м и не выше 0,8 м от пола. В холодный период года и во время переходных условий подачу воздуха при аэрации осуществляют через фрамуги, расположенные на высоте не менее 4 м от уровня пола или рабочей площадки до низа вентиляционных проемов. Расчет аэрации по методу, учитывающему температурное расслоение воздуха по высоте помещения и образования температурного перекрытия изложен в справочнике проектировщика «Внутренние санитарно-технические условия» часть 3 Вентиляция и кондиционирование воздуха. Книга 1. Павлов и Шиллер.