INFOSANTEHNIK.RU / Отопление / Расчет инфильтрации

Расчет инфильтрации за счет перепада давления

В этой статье рассмотрим пример расчета инфильтрации. Расчет расхода поступаемого воздуха за счет перепада давления вызванный ветром и тяжестью воздуха из-за разницы температур воздуха.

Инфильтрация – это процесс проникновения воздуха в помещение через неплотности ограждающих конструкций или открытых окон. Ограждающие конструкции это наружные стены, окна и двери, которые отделяют помещение от наружного воздуха.

Для расчета вентиляции(инфильтрации) необходимо вычислить, какое количество воздуха будет поступать в помещение через неплотности ограждающих конструкций. Воздух поступает через неполтности ограждающих конструкций – это в основном окна и двери. Поступления воздуха в неплотностях стыков стен не учитываются, потому что они ничтожно малы по отношению к старым деревянным окнам и дверям. На сегодня пластиковые окна настолько герметичны, что их тоже не учитывают. Если имеются современные пластиковые окна, то для расчета расхода воздуха берется минимальный норматив воздухообмена в час. Эти нормативы указаны в специальных документах. Об этом написано тут: Расчет теплопотерь дома



Подробнее о программе


Предыстория прошлых расчетов

В 1992 году был опубликован документ СНиП 2.04.05-91* ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ. В приложении 10 указаны формулы такого содержания:

Эти формулы расчета уже давно не используются!

На сегодня используются другие формулы:

Согласно свежим правилам расчета СП 50.13330.2012 в разделе 7, используются другие формулы:

Формула указана в СП 50.13330.2012 в приложении Г.4 на странице 38.

Сопротивление воздухопроницаемости может быть выражено двумя способами, об этом ниже в примере расчета рассмотрим.

kдин - коэффициент, с помощью которого учитываются изменение динамических свойств ветра в застройке в зависимости от высоты и типа местности:

А – открытые побережья морей, озер и водохранилищ, пустыни, степи, лесостепи, тундра.

B – Городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями более 10 метров в высоту.

С – Городские районы с застройкой зданиями высотой более 25 метров.

Примечание: сооружение считается расположенным в местности данного типа, если эта местность сохраняется с наветренной стороны сооружения на расстоянии 30H – при высоте сооружения H до 60 м. и 2 км. – при большой высоте.

сн, сз – аэродинамические коэффициенты на наветренном и подветренном фасадах, для большинства зданий на наветренной стороне сн = 0,8, а на заветренной сз = –0,6. Для зданий со сложным фасадом аэродинамические коэффициенты определяются с помощью моделирования или специального расчета;

Рв – внутреннее давление в расчетном помещении, Па, определяется расчетом системы уравнений баланса воздуха в каждом помещении здания. Ниже представлены 5 формулы для различных условий работы вентиляции.

(формула 1) Для зданий со сбалансированной механической вентиляцией и равномерно распределенными по фасадам воздухопроницаемыми элементами – половине полного гравитационного давления в здании и половине ветрового давления.

(формула 2) Упрощенный метод расчета внутреннего давления в здании. Наиболее распространен подход, когда за внутреннее давление в здании рв, Па, принимается полусумма ветрового и гравитационного давлений.

(формула 3) Для зданий со сбалансированной приточно-вытяжной вентиляцией и неравномерно распределенными по фасадам воздухопроницаемыми элементами половине полного гравитационного давления здания и усредненной величине ветровых давлений по площадям наветренного, подветренного и боковых фасадов.

сб - аэродинамический коэффициент на боковом фасаде, принимаемый cб = -0,4;

Aн, Aб, Aз - площади остекления наветренного, бокового и заветренного фасадов, м2

(формула 4) Для помещений, оборудованных только вытяжной вентиляцией, – по величине аэродинамического сопротивления, которое преодолевает вытяжной воздух из этого помещения, приближенно можно считать равным располагаемому давлению систем естественной вентиляции.

(формула 5) Для незадымляемых лестничных клеток и поэтажных переходов, помещений, оборудованных только вытяжной вентиляцией или в периоды выключения механической приточной вентиляции, в городских районах допускается расчетную разность давлений ΔP, Па, находить, полагая, что все фасады наветренные.


Если расчет инфильтрации через неплотности ограждающих конструкций показывает меньше нормы воздухообмена для помещения, то берется значение нормы по специальным документам. Об этом рассказано тут: Расчет теплопотерь дома

Если у Вас малоэтажное здание, то инфильтрация получается меньше нормы. Например, 3 этажный коттедж.


Формула для расчета теплопотерь от поступления холодного воздуха


Литература, где подробно описан расчет инфильтрации тут:

ABOK.pdf стр.14

Справочное пособие Е.Г.Малявина. стр.80. глава 6

У Малявиной в главе 7.5 есть пример расчета.


Пример расчета инфильтрации

Рассмотрим трехэтажный дом высотой 9 метров. Квартиры с естественной вентиляцией. Воздух заходит через окна, и выходит в общий вентиляционный канал. Общий вентиляционный канал связан со всеми этажами.

Возьмем для расчета помещение на первом этаже. Возьмем одну стенку и окно, на которую дует ветер 2 метра в секунду. Информацию о скорости ветра и ее направление указаны в СП 131.13330.2018 Строительная климатология.

Для расчета берем центр окна на высоте 2 метров от уровня земли.

Температура наружного воздуха -28.

Температура помещения 20 градусов.


Решение

Давление в помещении


Рассчитаем перепад давления воздуха на окно первого этажа по формуле:


Рассчитаем перепад давления воздуха на окно последнего этажа по формуле:

При расчете могут появляться отрицательные значение. В таком случае расход воздуха берется по нормативам воздухообмена указано тут: Расчет теплопотерь дома


Рассчитаем расход воздуха через окно по формуле:

1 кг воздуха это примерно 1 кубический метр.

Если значение инфильтрации получилось меньше нормы, то делается расчет воздуха по нормам. Нормы расхода воздуха указаны тут: Расчет теплопотерь дома

Если расход воздуха по нормам должен быть 30 м3 час, то делаем расчет воздуха на эту норму по формуле:


Подытожу

Даже если считать указанным способом как в этой статье, получается слишком маленькие расходы воздуха через окно. Эти расходы намного ниже норм, указанных по расходу воздуха тут: Расчет теплопотерь дома


Как узнать сопротивление воздухопроницаемости у моделей окон и дверей

Необходимо обратится к производителю окон или дверей определенной модели и потребовать протоколы(результаты) испытаний на воздухопроницаемость или просто спросить к какому классу принадлежит оконное изделие по воздухопроницаемости.

В ГОСТ 31167 указаны условия испытания окон для получения значения воздухопроницаемости.

В ГОСТ 23166-99 БЛОКИ ОКОННЫЕ. ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ в приложении Б, описаны классы А, Б, В, Г, Д. Каждый класс обладает своим значением воздухопроницаемости.

Оно же определяется по графику:


Какие должны быть нормы по воздухопроницаемости окон и дверей.

В справочном пособии Е.Г.Малявина имеется информация о расчетах нормы воздухопроницаемости.

Также в СП 50.13330.2012 разделе 7 написано, как определяется сопротивление воздухопроницаемости.

Норма сопротивления воздухопроницаемости вычисляется по формуле:

Данная таблица находится в СП 50.13330.2012 разделе 7.3 в таблице 19

Значение Gн расхода нельзя превышать.


Расчет нормативов сопротивления воздухопроницаемости


Если хотим перевести норматив к Δp=100 Па. То считаем по формуле ниже.

Далее необходимо перевести массовый расход в объемный расход, м3/час

Поскольку через окно поступает холодный воздух с улицы, то для расчета берем наружную температуру воздуха -28 градусов Цельсия.

Теперь, зная сопротивление воздухопроницаемости при Δp=100 Па, можем вычислить класс окна по таблице. Окно с таким значением воздухопроницаемости соответствует классу Г.

Класс Г = (17 < 19 <= 27). Класс Д = (27 < Д <= 50).


Сопротивление воздухопроницаемости может быть выражено двумя способами:


Пример расчета инфильтрации окна, когда известен класс окна

Если значение расхода воздуха через окна меньше, чем должно быть по нормам для помещения, то выбираем для расчета норму расхода воздуха. О нормах расхода воздуха описано тут: Расчет теплопотерь дома


Расчет сопротивления через инфильтрацию реализован в программном обеспечении.

Необходимо каждому окну или двери задать сопротивление воздухопроницанию м2⋅ч /кг и перепад давления Па. И алгоритм расчета за вас выполнит расчеты.

Перед расчетом нужно указать:

В графе как считать поступаемый воздух: Воздухопроницаемость окон и дверей

Рассчитать направление ветра: Не направленный ветер

Средняя скорость ветра: Значение находится для каждого города в СНиП 23-01-99 Строительная климатология.

Подробнее о программе.




Нравится
Поделиться
twitter




    Комментарии (+) [ Читать / Добавить ]  

    Серия видеоуроков по частному дому
            Часть 1. Где бурить скважину?
            Часть 2. Обустройство скважины на воду
            Часть 3. Прокладка трубопровода от скважины до дома
            Часть 4. Автоматическое водоснабжение
    Водоснабжение
            Водоснабжение частного дома. Принцип работы. Схема подключения
            Самовсасывающие поверхностные насосы. Принцип работы. Схема подключения
            Расчет самовсасывающего насоса
            Расчет диаметров от центрального водоснабжения
            Насосная станция водоснабжения
            Как выбрать насос для скважины?
            Настройка реле давления
            Реле давления электрическая схема
            Принцип работы гидроаккумулятора
            Уклон канализации на 1 метр СНИП
    Схемы отопления
            Гидравлический расчет двухтрубной системы отопления
            Гидравлический расчет двухтрубной попутной системы отопления Петля Тихельмана
            Гидравлический расчет однотрубной системы отопления
            Гидравлический расчет лучевой разводки системы отопления
            Схема с тепловым насосом и твердотопливным котлом – логика работы
            Трехходовой клапан от valtec + термоголовка с выносным датчиком
            Почему плохо греет радиатор отопления в многоквартирном доме
            Как подключить бойлер к котлу? Варианты и схемы подключения
            Рециркуляция ГВС. Принцип работы и расчет
            Вы не правильно делаете расчет гидрострелки и коллекторов
            Ручной гидравлический расчет отопления
            Расчет теплого водяного пола и смесительных узлов
            Трехходовой клапан с сервоприводом для ГВС
            Расчеты ГВС, БКН. Находим объем, мощность змейки, время прогрева и т.п.
    Конструктор водоснабжения и отопления
            Уравнение Бернулли
            Расчет водоснабжения многоквартирных домов
    Автоматика
            Как работают сервоприводы и трехходовые клапаны
            Трехходовой клапан для перенаправления движения теплоносителя
    Отопление
            Расчет тепловой мощности радиаторов отопления
            Секция радиатора
            Зарастание и отложения в трубах ухудшают работу системы водоснабжения и отопления
            Новые насосы работают по-другому…
            Расчет инфильтрации
            Расчет температуры в неотапливаемом помещении
            Расчет пола по грунту
    Регуляторы тепла
            Комнатный термостат - принцип работы
    Смесительный узел
            Что такое смесительный узел?
            Виды смесительных узлов для отопления
    Характеристики и параметры систем
            Местные гидравлические сопротивления. Что такое КМС?
            Пропускная способность Kvs. Что это такое?
            Кипение воды под давлением – что будет?
            Что такое гистерезис в температурах и давлениях?
            Что такое инфильтрация?
            Что такое DN, Ду и PN ? Эти параметры нужно знать сантехникам и инженерам обязательно!
            Гидравлические смыслы, понятия и расчет цепей систем отопления
            Коэффициент затекания в однотрубной системе отопления
    Видео
            Отопление
                    Автоматическое управление температурой
                    Простая подпитка системы отопления
                    Теплотехника. Ограждающие конструкции.
            Теплый водяной пол
                    Насосно смесительный узел Combimix
                    Почему нужно выбрать напольное отопление?
                    Водяной теплый пол VALTEC. Видеосеминар
                    Труба для теплого пола - что выбрать?
                    Теплый водяной пол – теория, достоинства и недостатки
                    Укладка теплого водяного пола - теория и правила
                    Теплые полы в деревянном доме. Сухой теплый пол.
                    Пирог теплого водяного пола – теория и расчет
            Новость сантехникам и инженерам
            Сантехники Вы все еще занимаетесь халтурой?
            Первые итоги разработки новой программы с реалистичной трехмерной графикой
            Программа теплового расчета. Второй итог разработки
            Teplo-Raschet 3D Программа по тепловому расчету дома через ограждающие конструкции
            Итоги разработки новой программы по гидравлическому расчету
            Первично вторичные кольца системы отопления
            Один насос на радиаторы и теплый пол
            Расчет теплопотерь дома - ориентация стены?
    Нормативные документы
            Нормативные требования при проектировании котельных
            Сокращенные обозначения
    Термины и определения
            Цоколь, подвал, этаж
            Котельные
    Документальное водоснабжение
            Источники водоснабжения
            Физические свойства природной воды
            Химический состав природной воды
            Бактериальное загрязнение воды
            Требования, предъявляемые к качеству воды
    Сборник вопросов
            Можно ли разместить газовую котельную в подвале жилого дома?
            Можно ли пристроить котельную к жилому дому?
            Можно ли разместить газовую котельную на крыше жилого дома?
            Как подразделяются котельные по месту их размещения?
    Личные опыты гидравлики и теплотехники
            Вступление и знакомство. Часть 1
            Гидравлическое сопротивление термостатического клапана
            Гидравлическое сопротивление колбы - фильтра
    Видеокурс
            Скачать курс Инженерно-Технические расчеты бесплатно!
    Программы для расчетов
            Technotronic8 - Программа по гидравлическим и тепловым расчетам
            Auto-Snab 3D - Гидравлический расчет в трехмерном пространстве
    Полезные материалы
    Полезная литература
            Гидростатика и гидродинамика
    Задачи по гидравлическому расчету
            Потеря напора по прямому участку трубы
            Как потери напора влияют на расход?
    Разное
            Водоснабжение частного дома своими руками
            Автономное водоснабжение
            Схема автономного водоснабжения
            Схема автоматического водоснабжения
            Схема водоснабжения частного дома
    Политика конфиденциальности





Ручной гидравлический расчет своими руками




Получить книгу




Гидравлический расчет своими руками




Тепловые расчеты своими руками


Добавлен: 19.09.19 Путь на страницу: http://infosantehnik.ru/str/122.html
Статистика

Политика конфиденциальности

Яндекс.Метрика