Инфильтрация и эксфильтрация в оценке воздушно-теплового режима здания
При разности давлений воздуха с одной и с другой стороны ограждения через него может проникать воздух в направлении от большего давления к меньшему. Разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждений возникает вследствие разности плотностей наружного и внутреннего воздуха (гравитационное давление) и под влиянием ветра (ветровое давление). Это явление называется фильтрацией. Если фильтрация происходит в направлении от наружного воздуха в помещение, то она называется инфильтрацией, при обратном направлении – эксфильтрацией. Свойство ограждения или материала пропускать воздух называется воздухопроницаемостью. Воздухопроницаемость ограждающей конструкции оценивается по величине сопротивления воздухопроницанию Rв. Фильтрация наружного воздуха через ограждения в холодный период года вызывает дополнительные потери теплоты помещениями, а также охлаждение внутренних поверхностей ограждения. Поэтому в соответствии с требованиями сопротивление воздухопроницанию Rв должно быть не менее требуемого сопротивления воздухопроницанию Rв.тр. , м2.ч.Па/кг.
Еще одним фактором, снижающим теплозащитные качества ограждений, а, следовательно, и нарушающим воздушно-тепловой баланс помещения, является повышение влажности строительных материалов. Кроме того, влажностный режим ограждений оказывает влияние и на долговечность ограждения. В ограждающих конструкциях может оказаться строительная влага, грунтовая, атмосферная влага, эксплуатационная влага. От всех видов влаги необходимо и возможно избавиться до начала эксплуатации здания. А избавление от конденсационной влаги нужно предусматривать еще в процессе проектирования. Процесс конденсации тесно связан с теплотехническим режимом ограждения. Влага из воздуха может конденсироваться как на внутренней поверхности ограждения, так и в его толще. Влажность воздуха в помещении обусловлена производственными процессами, а также выделением влаги находящимися в помещении людьми, выделением влаги при приготовлении пищи, стирке белья, мытье полов и тому подобное.
Оценка паропроницаемости ограждающих конструкций производится по величине сопротивления паропроницанию. Для однородного слоя материала сопротивление паропроницанию определиться по формуле
риала и представляет собой количество водяного пара, которое диффундирует в течение 1 ч через 1 м2 плоской стенки толщиной 1 м при разности упругостей водяного пара с одной и другой ее стороны, равной 1 Па [12].
Для предупреждения конденсации в толще ограждения более плотные, теплопроводные и малопаропроницаемые материалы должны располагаться у внутренней поверхности ограждения, а у наружной поверхности, наоборот, пористые, малотеплопроводные и более паропроницаемые.
Затраты теплоты на нагрев инфильтрующегося воздуха в жилых и общественных зданиях без организованного притока и с естественной вытяжкой принимаются равными большей из величин, полученных по следующим формулам:
где инф ΣG – расход инфильтрующегося воздуха, кг/ч, через ограждающие конструкции помещения;
с – удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/кг.°С;
t в– температура внутреннего воздуха, °С;
t н – расчетная температура наружного воздуха, °C;
k – коэффициент, учитывающий влияние встречного теплового потока в конструкциях;
L – расход удаляемого воздуха, м3/ч, не компенсируемый подогретым приточным воздухом, принимаемый из расчета 3 м3/ч на 1 м2 площади пола помещения;
рн – плотность наружного воздуха, кг/м3.