Ветровое давление.

Под действием ветра на наветренных сторонах здания (смотри рисунок) возникает избыточное давление, а на заветренных сторонах - разрежение. Величина избыточного статического давления (ветрового)

,

где - аэродинамические коэффициенты соответственно с наветренной и заветренной стороны здания, зависят от формы здания и направления ветра;

- скорость ветра;

- динамическое давление набегающего на здание потока воздуха.

Для вертикальных ограждений обычных зданий при направлении ветра перпендикулярно их поверхности значения аэродинамических коэффициентов можно принять равными: для наветренной стороны = +0,8, для заветренной стороны = - 0,4 (разрежение воздуха). При указанных значениях и температуре воздуха равной 0 °С, получим величину ветрового напора для вертикальных ограждений в зависимости от скорости ветра равной

Для расчётов воздухопроницания значение принимаются равными средней месячной скорости ветра наиболее холодного месяца.

Совместное действие на здание гравитационного и ветрового давлений.

При совместном действии на здание гравитационного и ветрового давлений величина давления в любой точке на поверхности здания равна

p= = 0,5 Н ( ) +

Для практических расчётов , Па предложена формула

,

где = 9,81 м/с² – ускорение свободного падения (сила тяжести);

Н – высота помещения от поверхности земли до верха карниза, м;

– плотность соответственно наружного и внутреннего воздуха, кг/м³;

= 353/(273+ t), t – температура воздуха внутреннего (для определения ) и наружного (для определения , равна средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 );

– максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь (при повторяемости 16% и более), 5-8 м/с.

6.2. Воздухопроницаемость материалов.

При ламинарном движении воздуха в порах материала количество воздуха, проникающего через 1 м² слоя материала, в течение 1 ч., определяется по формуле

G = ,

где G – количество воздуха;

– разность давлений воздуха;

– толщина слоя материала;

– коэффициент воздухопроницаемости материала, аналогичен коэффициенту теплопроводности.

Для практических расчётов формулу можно применить для турбулентного движения, если определено для данного значения и изменение берётся в небольших пределах.

6.3. Воздухопроницаемость ограждений.

Воздухопрницаемость ограждений не всегда соответствует воздухопроницаемости их материалов. Воздухопроницаемость ограждающей конструкции оценивается по величине сопротивления воздухопроницанию:

(для сплошных слоев),

где - толщина слоя, м;

– коэффициент воздухопроницаемости материала,кг/(м².ч . Па), характеризующий количество воздуха в кг, которое проходит через 1 м² ограждения за 1 час при разности давлений 1 Па.

Сопротивление воздухопроницанию многослойной ограждающей конструкции R_и, м². ч . Па/кг, определяют по формуле:

R_и = ,

где R_{и j} - сопротивления воздухопроницанию отельных слоёв (при их количестве n).

Количество воздуха , которое будет проникать через ограждения G определяется по формуле

G = ,

где – разность давлений воздуха с одной и с другой сторон онраждения;

- сумма сопротивлений воздухопроницанию всех слоёв ограждения.

Количество проходящего через стену воздуха небольшое. Воздухопроницаемость крупнопанельных стен (с бетонными фактурными слоями) будет ещё меньше, особенно многослойных панелей с двумя фактурными слоями общей толщиной 120 мм и более, у которых воздухопроницаемость падает до нуля. В наружных стенах из таких панелей воздухопроницаемыми являются только стыки панелей.

Воздухопроницаемость стыков увеличивает теплопотери через ограждения, то есть повышает его коэффициент теплопередаче и увеличивает смещение температурного поля в ограждении.

Смещение температурного поля в ограждении происходит вследствие того, что часть тепла, передаваемого через ограждение, идёт на нагревание наружного волздуха, проникающего через ограждение.

Фильтрация наружного воздуха через ограждения в холодный период года вызывает дополнительные потери теплоты помещениями, а также охлаждение внутренних поверхностей ограждения (особенно в современных многоэтажных зданиях). Поэтому величина должна быть не менее требуемого по СНиП II-3-79** значения. (Расчетные формулы смотреть в строительной теплофизике.)