Le régime d'air d'un bâtiment est une combinaison de facteurs et de phénomènes qui déterminent processus général l'échange d'air entre toutes ses pièces et l'air extérieur, y compris le mouvement de l'air à l'intérieur des locaux, le mouvement de l'air à travers les clôtures, les ouvertures, les canaux et les conduits d'air et la circulation de l'air autour du bâtiment. Traditionnellement, lors de l'examen des problèmes individuels du régime d'air d'un bâtiment, ils sont combinés en trois tâches: interne, régionale et externe.

La formulation physique et mathématique générale du problème du régime d'air d'un bâtiment n'est possible que sous la forme la plus généralisée. Les processus individuels sont assez complexes. Leur description est basée sur les équations classiques de transfert de masse, d'énergie, de quantité de mouvement dans un écoulement turbulent.

Du point de vue de la spécialité « Apport de chaleur et ventilation », les phénomènes suivants sont les plus pertinents : infiltration et exfiltration d'air à travers les clôtures et ouvertures extérieures (échange d'air naturel non organisé, qui augmente les pertes de chaleur de la pièce et réduit les propriétés de protection thermique de clôtures extérieures); aération (échange d'air naturel organisé pour la ventilation des pièces soumises à un stress thermique); flux d'air entre les pièces adjacentes (non organisés et organisés).

Les forces naturelles qui provoquent le mouvement de l'air dans un bâtiment sont gravité et vent pression. La température et la densité de l'air à l'intérieur et à l'extérieur du bâtiment ne sont généralement pas les mêmes, de sorte que la pression gravitationnelle sur les côtés de la clôture est différente. En raison de l'action du vent, un remous est créé du côté au vent du bâtiment et une pression statique excessive se produit sur les surfaces des clôtures. Du côté sous le vent, un vide se forme et la pression statique est réduite. Ainsi, avec le vent, la pression de l'extérieur du bâtiment est différente de la pression à l'intérieur des locaux.

Gravitationnel et pression du vent travaillent généralement ensemble. L'échange d'air sous l'influence de ces forces naturelles est difficile à calculer et à prévoir. Elle peut être réduite par l'étanchéité des barrières, mais aussi partiellement régulée par l'étranglement des conduits de ventilation, l'ouverture des fenêtres, des impostes et des lanternes de ventilation.

Le régime de l'air est lié au régime thermique du bâtiment. L'infiltration d'air extérieur entraîne une consommation de chaleur supplémentaire pour le chauffer. L'exfiltration de l'air intérieur humide humidifie et réduit les propriétés de protection thermique des clôtures.

La position et la taille de la zone d'infiltration et d'exfiltration dans le bâtiment dépendent de la géométrie, caractéristiques de conception, le mode de ventilation du bâtiment, ainsi que sur la zone de construction, les paramètres saisonniers et climatiques.

Des échanges thermiques ont lieu entre l'air filtré et la clôture dont l'intensité dépend du lieu de filtration dans la structure de la clôture (réseau, joint de panneaux, fenêtres, espaces aériens etc.). Ainsi, il existe un besoin de calculer le régime d'air d'un bâtiment : déterminer l'intensité d'infiltration et d'exfiltration d'air et résoudre le problème de transfert de chaleur pièces séparées clôture en présence de perméabilité à l'air.

Régime thermique du bâtiment

Régime généraléchange de chaleur dans la pièce

L'ambiance thermique d'un local est déterminée par l'action conjuguée de plusieurs facteurs : température, mobilité et hygrométrie de l'air ambiant, présence de courants de jet, répartition des paramètres de l'air dans le plan et le long de la hauteur du local, ainsi que le rayonnement de rayonnement des surfaces environnantes, en fonction de leur température, géométrie et propriétés de rayonnement.

Pour étudier la formation d'un microclimat, sa dynamique et les moyens de l'influencer, il faut connaître les lois du transfert de chaleur dans une pièce.

Types d'échange de chaleur dans une pièce: convectif - se produit entre l'air et les surfaces des clôtures et des appareils du système de chauffage - refroidissement, radiant - entre des surfaces séparées. En raison du mélange turbulent des jets d'air non isothermes avec l'air du volume principal de la pièce, un échange de chaleur "à jets" se produit. Les surfaces intérieures des clôtures extérieures, principalement par conductivité thermique à travers l'épaisseur des structures, transfèrent la chaleur à l'air extérieur.

Le bilan thermique de toute surface i dans la pièce peut être représenté sur la base de la loi de conservation de l'énergie par l'équation :

où Radiant Li, convectif Ki, Ti conducteur, composants de transfert de chaleur sur la surface.

Humidité de l'air ambiant

Lors du calcul de la transmission d'humidité à travers les clôtures, il est nécessaire de connaître l'état d'humidité de l'air dans la pièce, qui est déterminé par la libération d'humidité et l'échange d'air. Les sources d'humidité dans les locaux d'habitation sont les processus ménagers (cuisine, lavage des sols, etc.), dans les bâtiments publics - les personnes qui s'y trouvent, dans les bâtiments industriels - les processus technologiques.

La quantité d'humidité dans l'air est déterminée par sa teneur en humidité d, g d'humidité pour 1 kg de partie sèche d'air humide. De plus, son état d'humidité est caractérisé par l'élasticité ou la pression partielle de la vapeur d'eau e, Pa, ou l'humidité relative de la vapeur d'eau φ,%,

E est l'élasticité maximale à une température donnée.

L'air a une certaine capacité de rétention d'humidité.

Plus l'air est sec, plus la vapeur d'eau y est retenue avec force. Élasticité de la vapeur d'eau e reflète l'énergie libre de l'humidité dans l'air et augmente de 0 (air sec) à une élasticité maximale E correspondant à une saturation totale de l'air.

La diffusion d'humidité se produit dans l'air depuis des endroits avec une élasticité de vapeur d'eau plus élevée vers des endroits avec une élasticité plus faible.

air = d / е.

L'élasticité de saturation complète de l'air, E, Pa, dépend de la température t us et augmente avec son augmentation. La valeur de E est déterminée :

Si vous avez besoin de connaître la température t us, qui correspond à une valeur particulière de E, vous pouvez déterminer :

Mode air du bâtiment

Le régime d'air d'un bâtiment est une combinaison de facteurs et de phénomènes qui déterminent le processus général d'échange d'air entre toutes ses pièces et l'air extérieur, y compris le mouvement de l'air à l'intérieur des locaux, le mouvement de l'air à travers les clôtures, les ouvertures, les canaux et conduits d'air et le flux d'air autour du bâtiment.

L'échange d'air dans le bâtiment se produit sous l'action de forces naturelles et du travail d'inducteurs artificiels de mouvement d'air. L'air extérieur pénètre dans les locaux par des fuites dans les clôtures ou par les canaux des systèmes de ventilation d'alimentation. À l'intérieur d'un bâtiment, l'air peut circuler entre les pièces à travers les portes et les fuites dans les structures internes. L'air intérieur est évacué des locaux à l'extérieur du bâtiment par des fuites dans les clôtures extérieures et par les conduits de ventilation des systèmes d'échappement.

Les forces naturelles qui provoquent le mouvement de l'air dans un bâtiment sont les pressions gravitationnelles et éoliennes.

Différence de pression calculée :

La 1ère partie est la pression gravitationnelle, la 2ème partie est la pression du vent.

où H est la hauteur du bâtiment depuis la surface du sol jusqu'au sommet de l'avant-toit.

Max des vitesses moyennes en points pour janvier.

C n, C p - coefficients aérodynamiques des surfaces sous le vent et au vent de l'enceinte du bâtiment.

K i -coeff. en tenant compte des changements de vitesse de la pression du vent.

La température et la densité de l'air à l'intérieur et à l'extérieur du bâtiment ne sont généralement pas les mêmes, de sorte que la pression gravitationnelle sur les côtés de la clôture est différente. En raison de l'action du vent, un remous est créé du côté au vent du bâtiment et une pression statique excessive se produit sur les surfaces des clôtures. Du côté sous le vent, un vide se forme et la pression statique est réduite. Ainsi, avec le vent, la pression de l'extérieur du bâtiment est différente de la pression à l'intérieur des locaux. Le régime de l'air est lié au régime thermique du bâtiment. L'infiltration de l'air extérieur entraîne une consommation de chaleur supplémentaire pour le chauffer. L'exfiltration de l'air intérieur humide humidifie et réduit les propriétés de protection thermique des clôtures. La position et la taille de la zone d'infiltration et d'exfiltration dans un bâtiment dépendent de la géométrie, des caractéristiques de conception, du mode de ventilation du bâtiment, ainsi que de la zone de construction, de la saison et des paramètres climatiques.

Des échanges thermiques s'effectuent entre l'air filtré et l'enceinte dont l'intensité dépend du lieu de filtration dans la structure (réseau, joint de panneaux, fenêtres, lames d'air). Il est donc nécessaire de calculer le régime d'air d'un bâtiment: déterminer l'intensité de l'infiltration et de l'exfiltration de l'air et résoudre le problème du transfert de chaleur des différentes parties de la clôture en présence de perméabilité à l'air.

Infiltration - la pénétration de l'air dans la pièce.

Exfiltration - air sortant de la pièce.

Sujet de la physique thermique de la construction

La physique thermique du bâtiment est une science qui étudie les problèmes de conditions thermiques, d'air et d'humidité de l'environnement interne et des structures d'enceinte des bâtiments de toute destination et traite de la création d'un microclimat dans les pièces, à l'aide de systèmes de climatisation (chauffage-refroidissement et ventilation), en tenant compte de l'influence du climat extérieur à travers les clôtures.

Pour comprendre la formation du microclimat et déterminer voies possibles impact sur celui-ci, il est nécessaire de connaître les lois du transfert thermique radiant, convectif et par jet dans le local, les équations du transfert thermique général des surfaces du local et l'équation du transfert thermique de l'air. Basé sur les lois du transfert de chaleur humain avec environnement des conditions de confort thermique dans la pièce sont formées.

La principale résistance à la perte de chaleur de la pièce est fournie par les propriétés de protection thermique des matériaux de clôture. Par conséquent, les lois du processus de transfert de chaleur à travers les clôtures sont les plus importantes lors du calcul du système de chauffage. Mode humidité la clôture est l'un des principaux lors du calcul du transfert de chaleur, car l'engorgement entraîne une diminution notable des propriétés de protection thermique et de la durabilité de la structure.

Le mode aéraulique des clôtures est également étroitement lié au régime thermique du bâtiment, puisque l'infiltration de l'air extérieur nécessite la dépense de chaleur pour le chauffer, et l'exfiltration de l'air interne humide humidifie le matériau des clôtures.

L'étude des questions ci-dessus permettra de résoudre les problèmes de création d'un microclimat dans les bâtiments dans des conditions d'utilisation efficace et économique des ressources en carburant et en énergie.

Régime thermique du bâtiment

Le régime thermique d'un bâtiment est la combinaison de tous les facteurs et processus qui déterminent la situation thermique dans ses locaux.

L'ensemble de tous les outils et dispositifs d'ingénierie qui garantissent les conditions de microclimat spécifiées dans les locaux du bâtiment est appelé système de microclimatisation (SCM).

Sous l'influence de la différence entre les températures externes et internes, radiation solaire et le vent, la pièce perd de la chaleur à travers les clôtures en hiver et se réchauffe en été. Forces gravitationnelles, l'action du vent et de la ventilation créent des pertes de charge, conduisant au débordement de l'air entre les pièces communicantes et à sa filtration à travers les pores du matériau et des fuites dans les enceintes.

Les précipitations, le dégagement d'humidité dans les pièces, la différence d'humidité entre l'air intérieur et l'air extérieur entraînent un échange d'humidité dans la pièce, à travers des clôtures, sous l'influence desquelles il est possible d'humidifier les matériaux et de détériorer les propriétés de protection et la durabilité des murs et revêtements extérieurs .

Les processus qui forment l'environnement thermique de la pièce doivent être considérés dans une connexion inextricable les uns aux autres, car leur influence mutuelle peut être très importante.

La description:

Les tendances construction moderne les bâtiments résidentiels, tels que l'augmentation du nombre d'étages, l'étanchéité des fenêtres, l'augmentation de la surface des appartements, posent des tâches difficiles aux concepteurs : architectes et spécialistes dans le domaine du chauffage et de la ventilation pour assurer le climat intérieur requis. Le régime d'air des bâtiments modernes, qui détermine le processus d'échange d'air entre les pièces et les pièces avec de l'air extérieur, se forme sous l'influence de nombreux facteurs.

Mode aérien des bâtiments résidentiels

Prise en compte de l'influence du mode air sur le fonctionnement du système de ventilation des bâtiments résidentiels

Système technologique mini-stations de préparation d'eau potable de faible productivité

A chaque étage de la section se trouvent deux appartements de deux pièces et un appartement d'une pièce et de trois pièces. Les appartements d'une pièce et de deux pièces ont une orientation unilatérale. Les fenêtres des deuxièmes deux pièces et trois pièces donnent sur deux faces opposées. La superficie totale d'un appartement d'une pièce est de 37,8 m 2, un appartement de deux pièces unilatéral - 51 m 2, un appartement de deux pièces recto-verso - 60 m 2, un appartement de trois pièces - 75,8 m 2. Le bâtiment est équipé de vitrages denses avec une résistance de perméabilité à l'air de 1 m 2 h/kg à une différence de pression D P o = 10 Pa. Pour assurer la circulation de l'air dans les murs des pièces et dans la cuisine d'un T1, des vannes d'alimentation AERECO sont installées. En figue. 3 montre les caractéristiques aérodynamiques de la soupape à pleine poste libre et couvert par 1/3 de l'état.

Les portes d'entrée des appartements sont également assez denses : avec une résistance à la perméabilité à l'air de 0,7 m 2 h/kg à une différence de pression D P o = 10 Pa.

Le bâtiment résidentiel est desservi par des systèmes aération naturelle avec connexion bidirectionnelle des satellites à l'arbre et grilles d'échappement non réglables. Dans tous les appartements (quelle que soit leur taille), les mêmes systèmes de ventilation sont installés, car dans le bâtiment considéré, même dans les appartements de trois pièces, l'échange d'air n'est pas déterminé par le débit d'entrée (3 m 3 / h par m 2 de surface habitable), mais par le taux d'évacuation de la cuisine, de la salle de bain et des toilettes (total 110 m 3 / h).

Les calculs du régime d'air du bâtiment ont été effectués en tenant compte des paramètres suivants :

Température de l'air extérieur 5 ° C - température de conception du système de ventilation ;

3,1 ° C - la température moyenne de la saison de chauffage à Moscou;

10,2 ° C - la température moyenne du mois le plus froid à Moscou;

28 ° C - température de conception du système de chauffage avec une vitesse du vent de 0 m / s;

3,8 m / s - vitesse moyenne du vent pour la période de chauffage;

4,9 m / s - vitesse du vent de conception pour choisir la densité des fenêtres dans différentes directions.

Pression atmosphérique extérieure

La pression dans l'air extérieur est composée de la pression gravitationnelle (le premier terme de la formule (1)) et de la pression du vent (le deuxième terme).

La pression du vent est plus élevée sur les immeubles de grande hauteur, ce qui est pris en compte dans le calcul par le coefficient k dyn, qui dépend de l'ouverture de la zone ( espace ouvert, bâtiments bas ou hauts) et la hauteur du bâtiment lui-même. Pour les maisons jusqu'à 12 étages, il est d'usage de considérer k dyn comme constant en hauteur, et pour les structures plus élevées, une augmentation de la valeur de k dyn le long de la hauteur du bâtiment prend en compte l'augmentation de la vitesse du vent avec la distance du sol.

La valeur de la pression du vent de la façade au vent est influencée par les coefficients aérodynamiques non seulement des façades au vent, mais aussi des façades sous le vent. Cette situation s'explique par le fait que la pression absolue du côté sous le vent du bâtiment au niveau de l'élément perméable à l'air le plus éloigné de la surface du sol par lequel la circulation de l'air est possible (l'embouchure du conduit d'évacuation sur la façade sous le vent) est considérée comme la pression nulle conditionnelle, P conv, :

R conv = R atm - r n g N + r n v 2 s s k dyn / 2, (2)

où c z est le coefficient aérodynamique correspondant au côté sous le vent du bâtiment ;

H est la hauteur au-dessus du sol de l'élément supérieur à travers lequel le mouvement de l'air est possible, m.

La surpression totale formée dans l'air extérieur en un point à la hauteur h du bâtiment est déterminée par la différence entre la pression totale dans l'air extérieur en ce point et la pression conditionnelle totale P conv :

R n = (R atm - r n g h + r n v 2 s s k dyn / 2) - (R atm - r n g N +

R n v 2 s s k din / 2) = r n g (N - h) + r n v 2 (s - s s) k din / 2, (3)

où c est le coefficient aérodynamique sur la façade de conception, pris par.

La partie gravitationnelle de la pression augmente avec une augmentation de la différence de température entre l'air intérieur et extérieur, dont dépend la densité de l'air. Pour les bâtiments résidentiels avec une température de l'air intérieur pratiquement constante pendant toute la période de chauffage, la pression gravitationnelle augmente avec une diminution de la température extérieure. La dépendance de la pression gravitationnelle dans l'air extérieur sur la densité de l'air intérieur s'explique par la tradition de rapporter l'excès de pression gravitationnelle interne (au-dessus de l'atmosphère) à la pression externe avec un signe moins. Ceci, pour ainsi dire, supprime la composante gravitationnelle variable de la pression totale dans l'air intérieur à l'extérieur du bâtiment, et donc la pression totale dans chaque pièce devient constante à n'importe quelle hauteur de cette pièce. À cet égard, P int in est appelé pression d'air conditionnellement constante dans le bâtiment. Alors la pression totale dans l'air extérieur devient égale à

Р ext = (H - h) (r ext - r int) g + r ext v 2 (c - c h) k dyn / 2. (4)

En figue. 4 montre le changement de pression le long de la hauteur du bâtiment sur différentes façades sous différentes conditions météorologiques. Pour simplifier la présentation, nous appellerons une façade de la maison nord (en haut sur le plan), et l'autre sud (en bas sur le plan).

Pression d'air interne

Différentes pressions d'air extérieur le long de la hauteur du bâtiment et sur différentes façades provoqueront un mouvement d'air, et dans chaque pièce portant le numéro i, ses propres surpressions totales P in, i se formeront. Après la partie variable de ces pressions - la gravitationnelle - est renvoyée à la pression externe, un point caractérisé par la surpression totale P in, i, dans laquelle l'air entre et sort, peut servir de modèle à n'importe quelle pièce.

Par souci de concision, dans ce qui suit, l'excès total de pression externe et interne sera appelé respectivement pressions externe et interne.

Avec la formulation complète du problème du régime d'air d'un bâtiment, la base du modèle mathématique est les équations du bilan matière de l'air pour toutes les pièces, ainsi que les nœuds dans les systèmes de ventilation et les équations de conservation de l'énergie (équation de Bernoulli ) pour chaque élément perméable à l'air. Les bilans d'air tiennent compte du débit d'air à travers chaque élément perméable à l'air dans une pièce ou une unité d'un système de ventilation. L'équation de Bernoulli assimile la différence de pression des différents côtés de l'élément perméable à l'air D P i, j aux pertes aérodynamiques résultant du passage du flux d'air à travers l'élément perméable à l'air Z i, j.

Par conséquent, le modèle du régime d'air d'un immeuble à plusieurs étages peut être représenté comme un ensemble de points connectés les uns aux autres, caractérisés par P in interne, i et P externe n, j pressions, entre lesquelles il y a un mouvement d'air.

La perte de charge totale Z i, j pendant le mouvement de l'air est généralement exprimée en termes de la caractéristique de résistance à la perméabilité à l'air S élément i, j entre les points i et j. Tous les éléments perméables à l'air de l'enveloppe du bâtiment - fenêtres, portes, ouvertures ouvertes - peuvent être attribués conditionnellement à des éléments avec des paramètres hydrauliques constants. Les valeurs S i, j pour ce groupe de résistances ne dépendent pas des coûts G i, j. Caractéristique distinctive chemin du système de ventilation est la variabilité des caractéristiques de résistance des raccords, en fonction du débit d'air souhaité pour les différentes parties du système. Par conséquent, les caractéristiques de résistance des éléments du conduit de ventilation doivent être déterminées dans un processus itératif, dans lequel il est nécessaire de lier les pressions disponibles dans le réseau avec la résistance aérodynamique du conduit à certains débits d'air.

Dans ce cas, les densités de l'air circulant le long du réseau de ventilation dans les branches sont prises en fonction des températures de l'air intérieur dans les pièces correspondantes, et le long des sections principales du tronc - en fonction de la température du mélange d'air dans l'unité.

Ainsi, la solution du problème du régime d'air du bâtiment est réduite à la solution du système d'équations des bilans d'air, où dans chaque cas la somme est prise en compte sur tous les éléments perméables à l'air de la pièce. Le nombre d'équations est égal au nombre de pièces du bâtiment et au nombre de nœuds dans les systèmes de ventilation. Inconnues dans ce système d'équations sont les pressions dans chaque pièce et chaque nœud des systèmes de ventilation P in, i. Étant donné que les différences de pression et les débits d'air à travers les éléments perméables à l'air sont liés les uns aux autres, la solution est trouvée à l'aide d'un processus itératif, dans lequel les débits sont d'abord définis, et au fur et à mesure que les pressions sont affinées, elles sont corrigées. La solution du système d'équations donne la distribution souhaitée des pressions et des débits dans l'ensemble du bâtiment, et en raison de sa grande dimension et de sa non-linéarité, elle n'est possible que par des méthodes numériques utilisant un ordinateur.

Les éléments de construction perméables à l'air (fenêtres, portes) relient tous les locaux du bâtiment et l'air extérieur dans système unifié... L'emplacement de ces éléments et leurs caractéristiques de résistance à la perméation de l'air affectent de manière significative l'image qualitative et quantitative de la répartition des flux dans le bâtiment. Ainsi, lors de la résolution du système d'équations pour déterminer les pressions dans chaque pièce et nœud du réseau de ventilation, l'influence résistance aérodynamiqueéléments respirants non seulement dans l'enveloppe du bâtiment, mais aussi dans les clôtures intérieures. Selon l'algorithme décrit, au Département du chauffage et de la ventilation de la MGSU, un programme de calcul du mode d'air du bâtiment a été développé, qui a été utilisé pour calculer les modes de ventilation dans le bâtiment résidentiel étudié.

Comme il ressort des calculs, la pression interne dans les locaux est influencée non seulement par les conditions météorologiques, mais également par le nombre de vannes d'alimentation, ainsi que par le tirage. ventilation d'échappement... Puisque dans la maison en question dans tous les appartements la ventilation est la même, dans une pièce et appartements de deux pièces la pression est plus faible que dans appartement de trois pièces... Lorsqu'il est ouvert portes intérieures dans un appartement, la pression dans les pièces orientées de différents côtés ne diffère pratiquement pas les unes des autres.

En figue. 5 montre les valeurs du changement de pression dans les locaux des appartements.

Différences de pression sur les éléments respirants et les flux d'air qui les traversent

La répartition du flux dans les appartements se forme sous l'influence des différences de pression sur les côtés opposés de l'élément perméable à l'air. En figue. 6, sur le plan du dernier étage, des flèches et des chiffres indiquent les sens de circulation et les débits d'air sous diverses conditions météorologiques.

Lors de l'installation de vannes dans salons le mouvement de l'air est dirigé des pièces vers les grilles de ventilation des cuisines, des salles de bains et des toilettes. Ce sens de déplacement reste en appartement d'une pièce où la vanne est installée dans la cuisine.

Fait intéressant, la direction du mouvement de l'air n'a pas changé lorsque la température est passée de 5 à -28°C et lorsque le vent du nord est apparu à une vitesse de v = 4,9 m/s. Aucune exfiltration n'a été observée tout au long saison de chauffage et en tout vent, ce qui témoigne de la suffisance de la hauteur du puits de 4,5 m.Des portes d'entrée denses des appartements empêchent le débordement d'air horizontal des appartements de la façade au vent vers les appartements de la façade sous le vent. Un petit débordement vertical, jusqu'à 2 kg/h, est observé : l'air sort des appartements des étages inférieurs par les portes d'entrée, et pénètre dans les appartements des étages supérieurs. Étant donné que le débit d'air à travers les portes est inférieur à celui autorisé par les normes (pas plus de 1,5 kg / h m 2), la résistance à la perméation de l'air de 0,7 m 2 h / kg peut être considérée même excessive pour un bâtiment de 17 étages.

Fonctionnement du système de ventilation

Les capacités du système de ventilation ont été testées en mode conception : à 5°C dans l'air extérieur, calme et aérations ouvertes. Les calculs ont montré qu'à partir du 14e étage, les débits d'évacuation sont insuffisants, par conséquent, la section du canal principal de l'unité de ventilation doit être considérée comme sous-estimée pour ce bâtiment. En remplaçant les évents par des vannes, les coûts sont réduits d'environ 15 %. Il est intéressant de noter qu'à 5°C, quelle que soit la vitesse du vent, de 88 à 92% de l'air évacué par le système de ventilation au premier étage et de 84 à 91% au dernier étage passe par les vannes. À une température de -28 ° C, l'alimentation en air par les vannes compense l'air évacué de 80 à 85 % aux étages inférieurs et de 81 à 86 % aux étages supérieurs. Le reste de l'air pénètre dans les appartements par les fenêtres (même avec une résistance de perméabilité à l'air de 1 m 2 h/kg à une différence de pression D P o = 10 Pa). A une température de l'air extérieur de -3,1°C et moins, le débit de l'air extrait système de ventilation l'air et l'air d'alimentation à travers les vannes dépassent l'échange d'air de conception de l'appartement. Par conséquent, il est nécessaire de réguler le débit à la fois sur les vannes et sur les grilles de ventilation.

En cas de vannes complètement ouvertes à des températures extérieures négatives, les débits d'air de ventilation des appartements du premier étage dépassent de plusieurs fois les débits calculés. Dans le même temps, la consommation d'air de ventilation des étages supérieurs diminue fortement. Par conséquent, uniquement à une température extérieure de 5 ° C, les calculs ont été effectués pour des vannes complètement ouvertes dans tout le bâtiment, et à des températures plus basses, les vannes des 12 étages inférieurs étaient fermées au 1/3. Cela tenait compte du fait que la vanne a contrôle automatique par l'humidité de la pièce. En cas de grands changements d'air dans l'appartement, l'air sera sec et la vanne se fermera.

Des calculs ont montré qu'à une température de l'air extérieur de -10,2 °C et moins, l'ensemble du bâtiment est alimenté en excès d'évacuation par le système de ventilation. À une température de l'air extérieur de -3,1 ° C, l'entrée et la sortie de conception ne sont entièrement maintenues que sur les dix étages inférieurs, et les appartements des étages supérieurs - lorsqu'ils sont proches de la sortie de conception - sont alimentés en flux d'air à travers les vannes par 65-90%, selon la vitesse du vent.

conclusions

1. Dans plusieurs étages bâtiments résidentiels avec une colonne montante du système de ventilation par aspiration naturelle par appartement, en blocs de béton, en règle générale, les sections transversales des troncs sont sous-estimées pour l'admission air aéréà une température extérieure de 5°C.

2. Le système de ventilation conçu, s'il est correctement installé, fonctionne de manière stable sur la hotte pendant toute la période de chauffage sans « renverser » le système de ventilation à tous les étages.

3. Les vannes d'alimentation doivent nécessairement avoir la capacité de s'ajuster pour réduire le débit d'air pendant la saison froide de la saison de chauffage.

4. Pour réduire la consommation d'air extrait, il est conseillé d'installer des grilles à réglage automatique dans le système de ventilation naturelle.

5. À travers fenêtres épaisses v bâtiments à plusieurs étages il y a infiltration, qui atteint 20 % du débit d'échappement dans le bâtiment en question, et qui doit être prise en compte dans les déperditions thermiques du bâtiment.

6. Norme de densité portes d'entrée dans les appartements des immeubles de 17 étages est réalisée avec une résistance à la perméabilité à l'air des portes de 0,65 m 2 h / kg à D P = 10 Pa.

Littérature

1. SNiP 2.04.05-91 *. Chauffage, ventilation, climatisation. M. : Stroyizdat, 2000.

2. SNiP 2.01.07-85 *. Charges et impacts / Gosstroy RF. M. : GUP TsPP, 1993.

3. SNiP II-3-79 *. Génie thermique du bâtiment / Gosstroy RF. M. : GUP TsPP, 1998.

4. Biryukov SV, Dianov SN Le programme de calcul du régime d'air d'un bâtiment. articles de MGSU : Technologies modernes fourniture de chaleur et de gaz et ventilation. M. : MGSU, 2001.

5. Biryukov SV Calcul des systèmes de ventilation naturelle sur ordinateur. comptes rendus de la 7e conférence scientifique et pratique du 18 au 20 avril 2002 : Problèmes réels de la physique thermique du bâtiment / RAASN RNTOS NIISF. M., 2002.

Méthode de calcul de la résistance à la perméabilité à l'air de la structure d'enceinte du mur

1. Déterminer gravité spécifique air extérieur et intérieur, N/m 2

. (6.2)

2. Déterminer la différence de pression d'air sur les surfaces extérieures et intérieures de la structure enveloppante, Pa

3. Calculer la résistance requise à la perméation de l'air, m 2 × h × Pa / kg

4. Trouvez la résistance totale réelle à la perméabilité à l'air de la clôture extérieure, m 2 × h × Pa / kg

Si la condition est remplie, alors la structure d'enceinte répond aux exigences de perméabilité à l'air, si la condition n'est pas remplie, alors il est nécessaire de prendre des mesures pour augmenter la perméabilité à l'air.

Calcul de la résistance à la perméabilité à l'air
structure de clôture de mur

Donnée initiale

Les valeurs des grandeurs nécessaires au calcul : hauteur de la structure d'enceinte H = 15,3 m ; t n = –27°C ; t h = 20°C ; V hol= 4,4 m/s ; g n = 0,5 kg / (m 2 × h); R u1 = 3136 m 2 × h × Pa / kg ; R u2 = 6 m 2 × h × Pa / kg ; R et 3 = 946,7 m 2 × h × Pa / kg.

Procédure de calcul

Déterminer la densité de l'air extérieur et intérieur selon les équations (6.1) et (6.2)

N/m 2;

N/m2.

Déterminer la différence de pression d'air sur les surfaces extérieures et intérieures de la structure enveloppante, Pa

p = 0,55 × 15,3 × (14,1 - 11,8) + 0,03 × 14,1 × 4,4 2 = 27,54 Pa.

Calculer la résistance à la perméation d'air requise selon l'équation (6.4), m 2 × h × Pa / kg

27,54 / 0,5 = 55,09 m2 × h × Pa / kg.

Trouvez la résistance totale réelle à la perméation de l'air de la clôture extérieure selon l'équation (6.5), m 2 × h × Pa / kg

m 2 × h × Pa / kg;

m 2 × h × Pa / kg;

m 2 × h × Pa / kg;

M 2 × h × Pa / kg.

Ainsi, la structure d'enceinte répond aux exigences de perméabilité à l'air, puisque la condition (4088,7 > 55,09) est remplie.

Méthodologie de calcul de la résistance à la perméabilité à l'air des clôtures extérieures (fenêtres et portes de balcon)

Déterminer la résistance requise à la perméabilité à l'air des fenêtres et des portes-fenêtres, m 2 × h × Pa / kg

, (6.6)

En fonction de la valeur, le type de construction des fenêtres et des portes de balcon est sélectionné.

Calcul de la résistance à la perméabilité à l'air des clôtures extérieures, fenêtres et portes de balcon

Donnée initiale

p= 27,54 Pa; ?? p 0 = 10 Pa; g n = 6 kg / (m 2 × h).

Procédure de calcul

Déterminer la résistance requise à la perméabilité à l'air des fenêtres et des portes-fenêtres, selon l'équation (6.6), m 2 × h × Pa / kg

m 2 × h × Pa / kg.

Ainsi, il faut prendre R 0 = 0,4 m 2 × h × Pa / kg pour un double vitrage en double ouvrant.

6.3. Méthodologie de calcul de l'influence de l'infiltration
sur la température de la surface intérieure
et le coefficient de transfert de chaleur de l'enveloppe du bâtiment

1. Calculez la quantité d'air pénétrant à travers la clôture extérieure, kg / (m 2 × h)

2. Calculer la température de la surface intérieure de la clôture lors de l'infiltration, ° С

, (6.8)

. (6.9)

3. Calculer la température de la surface intérieure de la clôture en l'absence de condensation, ° С

. (6.10)

4. Déterminer le coefficient de transfert de chaleur de la clôture, en tenant compte de l'infiltration, W / (m 2 × ° )

. (6.11)

5. Calculer le coefficient de transfert thermique de la clôture en l'absence d'infiltration selon l'équation (2.6), W / (m 2 × ° )

Calcul de l'influence de l'infiltration sur la température de la surface intérieure
et le coefficient de transfert de chaleur de l'enveloppe du bâtiment

Donnée initiale

Valeurs des quantités nécessaires au calcul : Δ p= 27,54 Pa;
t n = –27°C ; t h = 20°C ; V hol= 4,4 m/s ; = 3,28 m 2 × °C/W; e= 2,718 ; = 4088,7 m 2 × h × Pa / kg; R h = 0,115 m 2 × °C/W; AVEC B = 1,01 kJ / (kg × °C).

Procédure de calcul

Calculer la quantité d'air pénétrant à travers la clôture extérieure, selon l'équation (6.7), kg / (m 2 × h)

g u = 27,54 / 4088,7 = 0,007 g / (m 2 × h).

Calculer la température de la surface intérieure de la clôture lors de l'infiltration, ° , et la résistance thermique au transfert de chaleur de la structure d'enceinte, en partant de l'air extérieur jusqu'à une section donnée de l'épaisseur de la clôture selon les équations (6.8) et (6.9).

m 2 × ° / W;

Calculer la température de la surface intérieure de la clôture en l'absence de condensation, ° С

°C

Il résulte des calculs que la température de la surface interne lors de la filtration est inférieure à celle sans infiltration () de 0,1°C.

Déterminer le coefficient de transfert de chaleur de la clôture, en tenant compte de l'infiltration selon l'équation (6.11), W / (m 2 × ° )

W / (m 2 × ° ).

Calculer le coefficient de transfert thermique de la clôture en l'absence d'infiltration selon l'équation (2.6), W / (m 2 C)

W / (m 2 × ° ).

Ainsi, il a été constaté que le coefficient de transfert de chaleur prenant en compte l'infiltration k et plus que le coefficient correspondant sans infiltration k (0,308 > 0,305).

Questions de sécurité pour la section 6 :

1. Quel est le but principal du calcul de l'état de l'air d'un enclos extérieur ?

2. Comment l'infiltration affecte-t-elle la température de la surface interne
et le coefficient de transfert thermique de l'enveloppe du bâtiment ?

7. Exigences relatives à la consommation des bâtiments

7.1 Méthodologie de calcul de la caractéristique spécifique de la consommation d'énergie thermique pour le chauffage et la ventilation d'un bâtiment

Un indicateur de la consommation d'énergie thermique pour le chauffage et la ventilation d'un bâtiment résidentiel ou public au stade de développement documentation du projet, est la caractéristique spécifique de la consommation d'énergie thermique pour le chauffage et la ventilation du bâtiment, qui est numériquement égale à la consommation d'énergie thermique pour 1 m 3 de volume chauffé du bâtiment par unité de temps avec une chute de température de 1 ° C,, W / (m 3 · 0 C). La valeur calculée de la caractéristique spécifique de la consommation d'énergie thermique pour le chauffage et la ventilation du bâtiment,, W / (m 3 0 ), est déterminée par la méthode prenant en compte conditions climatiques la zone de construction, les solutions d'aménagement de l'espace choisies, l'orientation du bâtiment, les propriétés de protection thermique des structures enveloppantes, le système de ventilation du bâtiment adopté, ainsi que l'utilisation technologies d'économie d'énergie... La valeur calculée de la caractéristique spécifique de la consommation d'énergie thermique pour le chauffage et la ventilation du bâtiment doit être inférieure ou égale à la valeur normalisée, selon,, W / (m 3 0 С):

où est la caractéristique spécifique normalisée de la consommation d'énergie thermique pour le chauffage et la ventilation des bâtiments, W / (m 3 0 С), déterminée pour différents types résidentiel et bâtiments publiques selon le tableau 7.1 ou 7.2.

Tableau 7.1

énergie thermique pour le chauffage et la ventilation

Remarques:

Aux valeurs intermédiaires de la surface chauffée du bâtiment dans la plage de 50 à 1 000 m 2, les valeurs doivent être déterminées par interpolation linéaire.

Tableau 7.2

Caractéristique de débit spécifique normalisée (de base)

énergie thermique pour le chauffage et la ventilation

bâtiments résidentiels de faible hauteur, W / (m 3 0 С)

Remarques:

Pour les régions avec une valeur GSOP = 8000 0 С jour ou plus, les valeurs standardisées devraient être réduites de 5%.

Pour évaluer la demande d'énergie pour le chauffage et la ventilation réalisée dans la conception d'un bâtiment ou dans un bâtiment en exploitation, les classes d'économie d'énergie suivantes (tableau 7.3) sont établies en % d'écart par rapport à la caractéristique spécifique calculée de la consommation d'énergie thermique pour le chauffage et la ventilation de le bâtiment à partir de la valeur (de base) normalisée.

La conception de bâtiments de classe d'efficacité énergétique "D, E" n'est pas autorisée. Les classes "A, B, C" sont établies pour les bâtiments nouvellement construits et reconstruits au stade de l'élaboration de la documentation de conception. Par la suite, pendant l'exploitation, la classe d'économie d'énergie du bâtiment doit être clarifiée lors de l'enquête énergétique. Afin d'augmenter la part des immeubles de classes "A, B" Fédération Russe doit appliquer des mesures d'incitation économique tant aux participants au processus de construction qu'aux organismes d'exploitation.

Tableau 7.3

Classes d'efficacité énergétique pour les bâtiments résidentiels et publics

La caractéristique spécifique calculée de la consommation d'énergie thermique pour le chauffage et la ventilation du bâtiment,, W / (m 3 0 С), doit être déterminée par la formule

k environ - la caractéristique de protection thermique spécifique du bâtiment, W / (m 3 0 С), est déterminée comme suit

, (7.3)

où est la résistance totale réelle au transfert de chaleur pour toutes les couches de la clôture (m 2 × ° ) / W ;

La superficie du fragment correspondant de l'enveloppe de protection thermique du bâtiment, m 2;

V de - le volume chauffé du bâtiment, égal au volume limité surfaces internes clôtures extérieures des bâtiments, m 3;

Coefficient tenant compte de la différence entre interne ou Température extérieureà la structure de celles retenues dans le calcul du GSOP, = 1.

k la ventilation est la caractéristique de ventilation spécifique du bâtiment, W / (m 3 · С);

k ménage - caractéristique spécifique de l'émission de chaleur domestique du bâtiment, W / (m 3 · С);

k rad - caractéristique spécifique de l'apport de chaleur dans le bâtiment à partir du rayonnement solaire, W / (m 3 · 0 С);

ξ - coefficient tenant compte de la réduction de la consommation de chaleur des bâtiments résidentiels, = 0,1 ;

β - coefficient tenant compte de la consommation de chaleur supplémentaire du système de chauffage, h= 1,05;

est le coefficient de réduction de l'apport de chaleur dû à l'inertie thermique des structures enveloppantes ; les valeurs recommandées sont déterminées par la formule ν = 0,7 + 0,000025 * (GSOP-1000);

La caractéristique de ventilation spécifique du bâtiment, k évent, W / (m 3 0 ), doit être déterminée par la formule

où c - chaleur spécifique air, égal à 1 kJ / (kg ° C);

v- coefficient de réduction du volume d'air dans le bâtiment, v = 0,85;

Densité moyenne air soufflé pour la période de chauffe, kg / m 3

353/, (7.5)

t de - la température moyenne de la période de chauffage, ° С, par
, (voir Annexe 6).

n dans - pli moyenéchange d'air dans un bâtiment public pour la période de chauffage, h -1, pour les bâtiments publics, selon, la valeur moyenne de n in = 2 est prise;

k e f - coefficient d'efficacité du récupérateur, k e f = 0,6.

La caractéristique spécifique de l'émission de chaleur domestique du bâtiment, k ménage, W / (m 3 C), doit être déterminée par la formule

, (7.6)

où q vie est la quantité de chaleur domestique pour 1 m 2 de surface habitable (A g) ou la surface estimée d'un bâtiment public (A p), W/m 2, pris pour :

a) bâtiments résidentiels avec une occupation estimée d'appartements inférieure à 20 m 2 de la surface totale par personne q vie = 17 W / m 2;

b) bâtiments résidentiels avec une occupation estimée des appartements de 45 m 2 de la superficie totale et plus par personne q vie = 10 W / m 2;

c) autres bâtiments résidentiels - en fonction de l'occupation estimée des appartements par interpolation de la valeur de vie q entre 17 et 10 W / m 2;

d) pour le public et bâtiments administratifs La dissipation thermique des ménages est prise en compte par le nombre estimé de personnes (90 W/personne) dans le bâtiment, l'éclairage (par puissance installée) et les équipements de bureau (10 W/m2), en tenant compte des heures de travail par semaine ;

t dans, t de - le même que dans les formules (2.1, 2.2);

Et g - pour les bâtiments résidentiels - la superficie des locaux d'habitation (A g), qui comprend les chambres à coucher, les chambres d'enfants, les salons, les bureaux, les bibliothèques, les salles à manger, les cuisines-salles à manger ; pour les bâtiments publics et administratifs - la superficie estimée (A p), déterminée selon SP 117.13330 comme la somme des superficies de tous les locaux, à l'exception des couloirs, vestibules, passages, cages d'escalier, cages d'ascenseur, escaliers et rampes intérieurs ouverts, ainsi que locaux destinés au placement d'équipements et de réseaux d'ingénierie, m 2.

La caractéristique spécifique de l'apport de chaleur dans le bâtiment à partir du rayonnement solaire, k p ad, W / (m 3 ° C), doit être déterminée par la formule

, (7.7)

où est l'apport de chaleur par les fenêtres et les lanternes provenant du rayonnement solaire pendant la saison de chauffage, MJ / an, pour quatre façades de bâtiments orientées dans quatre directions, déterminé par la formule

Coefficients de pénétration relative du rayonnement solaire pour les remplissages transmettant la lumière, respectivement, des fenêtres et des lucarnes, pris en fonction des données de passeport des produits transmettant la lumière correspondants ; en l'absence de données, il doit être pris selon le tableau (2.8); fenêtres de toit avec un angle d'inclinaison des remplissages à l'horizon de 45 ° et plus doit être considéré comme fenêtres verticales, avec un angle d'inclinaison inférieur à 45 ° - comme lanterneaux ;

Coefficients prenant en compte l'ombrage du lanterneau, respectivement, des fenêtres et des lanterneaux par des éléments de remplissage opaques, pris en fonction des données de conception ; en l'absence de données, il doit être pris conformément au tableau (2.8).

- la zone des ouvertures lumineuses des façades du bâtiment (la partie aveugle des portes du balcon est exclue), respectivement, orientée dans quatre directions, m 2;

La superficie des lucarnes des lucarnes du bâtiment, m;

Selon l'App. huit;

La valeur moyenne du rayonnement solaire total pour la période de chauffage (direct et diffusé) sur la surface horizontale dans des conditions de nébulosité réelles, MJ / m 2, est déterminée par App. huit.

V de - le même que dans la formule (7.3).

GSOP - le même que dans la formule (2.2).

Calcul de la caractéristique spécifique de la consommation d'énergie thermique

pour le chauffage et la ventilation du bâtiment

Donnée initiale

Le calcul de la caractéristique spécifique de la consommation d'énergie thermique pour le chauffage et la ventilation d'un bâtiment sera effectué à partir de l'exemple d'un immeuble d'habitation individuel à deux étages avec superficie totale 248,5 m 2. Les valeurs des quantités nécessaires au calcul : t h = 20°C ; t op = -4,1°C ; = 3,28 (m 2 × °C) / W; = 4,73 (m 2 × °C) / W; = 4,84 (m 2 × °C) / W; = 0,74 (m 2 × °C) / W; = 0,55 (m 2 × °C) / W; m 2 ; m 2 ; m 2 ; m 2 ; m 2 ; m 2 ; m 3; W/m 2; 0,7 ; 0 ; 0,5 ; 0 ; 7,425 m 2; 4,8 m 2; 6,6 m 2; 12,375 m 2 ; m 2 ; 695 MJ / (m 2 an); 1032 MJ / (m 2 an); 1032 MJ / (m 2 an); = 1671 MJ / (m 2 an); = = 1331 MJ / (m 2 an).

Procédure de calcul

1. Calculer la caractéristique de protection thermique spécifique du bâtiment, W / (m 3 · 0 С), selon la formule (7.3) est déterminée comme suit

W / (m 3 0 ),

2. Selon la formule (2.2), le degré-jour de la période de chauffage est calculé

ré= (20 + 4,1) × 200 = 4820 ° × jour.

3. Trouver le coefficient de réduction de l'apport de chaleur dû à l'inertie thermique des structures enveloppantes ; les valeurs recommandées sont déterminées par la formule

= 0,7 + 0,000025 * (4820-1000) = 0,7955.

4. Trouver densité moyenne air soufflé pour la période de chauffage, kg / m 3, selon la formule (7.5)

353 / = 1,313 kg / m3.

5. Nous calculons la caractéristique de ventilation spécifique du bâtiment selon la formule (7.4), W / (m 3 · 0 С)

W / (m 3 0 )

6. Déterminer la caractéristique spécifique de la chaleur domestique du bâtiment, W / (m 3 · С), selon la formule (7.6)

W / (m 3 C),

7. À l'aide de la formule (7.8), calculez le gain de chaleur par les fenêtres et les lanternes provenant du rayonnement solaire pendant la saison de chauffage, MJ / an, pour quatre façades de bâtiments orientées dans quatre directions

8. Selon la formule (7.7), la caractéristique spécifique de l'apport de chaleur dans le bâtiment à partir du rayonnement solaire est déterminée, W / (m 3 ° )

W/(m 3°C),

9. Déterminer la caractéristique spécifique calculée de la consommation d'énergie thermique pour le chauffage et la ventilation du bâtiment, W / (m 3 · 0 С), selon la formule (7.2)

W / (m 3 0 )

10. Comparez la valeur obtenue de la caractéristique spécifique calculée de la consommation d'énergie thermique pour le chauffage et la ventilation du bâtiment avec la norme (base),, W / (m 3 · 0 ), selon les tableaux 7.1 et 7.2.

0,4 W / (m 3 0 C) = 0,435 W / (m 3 0 C)

La valeur calculée de la caractéristique spécifique de la consommation d'énergie thermique pour le chauffage et la ventilation du bâtiment doit être inférieure à la valeur normalisée.

Pour évaluer la demande d'énergie pour le chauffage et la ventilation réalisée dans la conception du bâtiment ou dans le bâtiment utilisé, la classe d'économie d'énergie du bâtiment résidentiel conçu est déterminée par l'écart en pourcentage de la caractéristique spécifique calculée de la consommation d'énergie thermique pour le chauffage et la ventilation. du bâtiment à partir de la valeur (de base) normalisée.

Sortir: le bâtiment projeté appartient à la classe d'économie d'énergie "C + Normal", qui est définie pour les bâtiments nouvellement construits et reconstruits au stade de l'élaboration de la documentation de conception. Le développement de mesures supplémentaires pour améliorer la classe d'économie d'énergie du bâtiment n'est pas nécessaire. Par la suite, pendant l'exploitation, la classe d'économie d'énergie du bâtiment doit être clarifiée lors de l'enquête énergétique.

Questions de sécurité pour la section 7 :

1. Quelle est la valeur du principal indicateur de la consommation d'énergie thermique pour le chauffage et la ventilation d'un bâtiment résidentiel ou public au stade de l'élaboration de la documentation du projet ? De quoi cela dépend-il ?

2. Quelles sont les classes d'économie d'énergie des bâtiments résidentiels et publics ?

3. Quelles classes d'économie d'énergie sont établies pour les bâtiments nouvellement construits et reconstruits au stade de l'élaboration de la documentation de conception ?

4. Conception de bâtiments avec lesquels la classe d'efficacité énergétique n'est pas autorisée ?

CONCLUSION

Les problèmes d'économie des ressources énergétiques sont particulièrement importants dans la période actuelle de développement de notre pays. Le coût du combustible et de l'énergie thermique augmente, et cette tendance est prévue pour l'avenir ; en même temps, le volume de la consommation d'énergie augmente continuellement et rapidement. L'intensité énergétique du revenu national dans notre pays est plusieurs fois plus élevée que dans les pays développés.

À cet égard, l'importance d'identifier des réserves pour réduire les coûts énergétiques est évidente. L'un des domaines d'économie d'énergie est la mise en œuvre de mesures d'économie d'énergie lors du fonctionnement des systèmes de fourniture de chaleur, de chauffage, de ventilation et de climatisation (TGV). Une des solutions à ce problème est de réduire les déperditions thermiques des bâtiments à travers les structures d'enceinte, c'est-à-dire réduction des charges thermiques sur les systèmes d'ECS.

L'importance de résoudre ce problème est particulièrement grande dans le génie urbain, où seulement environ 35% du total des combustibles solides et gazeux produits sont dépensés pour chauffer des bâtiments résidentiels et publics.

V dernières années Dans les villes, le déséquilibre dans le développement des sous-secteurs de la construction urbaine a été fortement marqué : le retard technique de l'infrastructure d'ingénierie, le développement inégal des systèmes individuels et de leurs éléments, l'approche départementale de l'utilisation des ressources naturelles et produites, qui conduit à leur utilisation irrationnelle et parfois à la nécessité d'attirer des ressources appropriées d'autres régions.

Le besoin des villes en combustibles et en ressources énergétiques et en fourniture de services d'ingénierie augmente, ce qui affecte directement l'augmentation de l'incidence de la population, entraînant la destruction de la ceinture forestière des villes.

Application de moderne matériaux d'isolation thermique avec une valeur élevée de résistance au transfert de chaleur conduira à une réduction significative de la consommation d'énergie, le résultat sera un effet économique significatif lors du fonctionnement des systèmes d'eau chaude grâce à une diminution des coûts de carburant et, par conséquent, une amélioration situation écologique région, ce qui réduira le coût des soins médicaux pour la population.

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Le régime d'air d'un bâtiment est une combinaison de facteurs et de phénomènes qui déterminent le processus général d'échange d'air entre toutes ses pièces et l'air extérieur, y compris le mouvement de l'air à l'intérieur des locaux, le mouvement de l'air à travers les clôtures, les ouvertures, les canaux et l'air conduits et le flux d'air autour du bâtiment. Traditionnellement, lors de l'examen des problèmes individuels du régime d'air d'un bâtiment, ils sont combinés en trois tâches: interne, régionale et externe.

La formulation physique et mathématique générale du problème du régime d'air d'un bâtiment n'est possible que sous la forme la plus généralisée. Les processus individuels sont assez complexes. Leur description est basée sur les équations classiques de transfert de masse, d'énergie, de quantité de mouvement dans un écoulement turbulent.

Du point de vue de la spécialité « Apport de chaleur et ventilation », les phénomènes suivants sont les plus pertinents : infiltration et exfiltration d'air à travers les clôtures et ouvertures extérieures (échange d'air naturel non organisé, qui augmente les pertes de chaleur de la pièce et réduit les propriétés de protection thermique de clôtures extérieures); aération (échange d'air naturel organisé pour la ventilation des pièces soumises à un stress thermique); flux d'air entre les pièces adjacentes (non organisés et organisés).

Les forces naturelles qui provoquent le mouvement de l'air dans un bâtiment sont gravité et vent pression. La température et la densité de l'air à l'intérieur et à l'extérieur du bâtiment ne sont généralement pas les mêmes, de sorte que la pression gravitationnelle sur les côtés de la clôture est différente. En raison de l'action du vent, un remous est créé du côté au vent du bâtiment et une pression statique excessive se produit sur les surfaces des clôtures. Du côté sous le vent, un vide se forme et la pression statique est réduite. Ainsi, avec le vent, la pression de l'extérieur du bâtiment est différente de la pression à l'intérieur des locaux.

Les pressions gravitationnelles et éoliennes fonctionnent généralement ensemble. L'échange d'air sous l'influence de ces forces naturelles est difficile à calculer et à prévoir. Elle peut être réduite par l'étanchéité des barrières, mais aussi partiellement régulée par l'étranglement des conduits de ventilation, l'ouverture des fenêtres, des impostes et des lanternes de ventilation.

Le régime de l'air est lié au régime thermique du bâtiment. L'infiltration d'air extérieur entraîne une consommation de chaleur supplémentaire pour le chauffer. L'exfiltration de l'air intérieur humide humidifie et réduit les propriétés de protection thermique des clôtures.

La position et la taille de la zone d'infiltration et d'exfiltration dans un bâtiment dépendent de la géométrie, des caractéristiques de conception, du mode de ventilation du bâtiment, ainsi que de la zone de construction, de la saison et des paramètres climatiques.

Des échanges thermiques s'effectuent entre l'air filtré et la clôture dont l'intensité dépend du lieu de filtration dans la structure de la clôture (matrice, joint de panneau, fenêtres, lames d'air, etc.). Ainsi, il est nécessaire de calculer le régime d'air d'un bâtiment: déterminer l'intensité de l'infiltration et de l'exfiltration de l'air et résoudre le problème du transfert de chaleur des parties individuelles de la clôture en présence de perméabilité à l'air.