Ветровые давления.

Естественная вентиляция вызвана различиями в давлении воздуха перпендикулярно зданию.

Существенный принцип - то, что стены здания препятствуют потоку воздуха и, тем самым, создают перепад ветрового давления между наветренными и подветренными стенами.

Эффективный перепад давлений склонен быть наибольшим (для стандартных прямоугольных зданий динамическое давление на уровне карниза примерно 1,4 раза), когда стенные проёмы составляют приблизительно от 15% до 20% области стены.

Это означает, что у средних скоростей ветра сквозь проёмы в стенах есть потенциал, чтобы быть на 18% выше, чем местная скорость ветра.

Без любых проемов перепад ветрового давления - динамическое давление на уровне карниза приблизительно 1.1 раза.

С 60%-ой областью проёмов в стене или больше, перепад ветрового давления между наветренными и подветренными поверхностями остается постоянным около 1.0 раза динамическое давление на уровне карниза.

В любой момент времени различия в ветровом давлении между различными точками на поверхности зданий меняются в зависимости от скорости ветра, направления ветра и формы здания.

В то время как данные о распределении ветрового давления на простых строительных формах доступны во многих публикациях, эти давления на твердые формы отображают статическое давление на поверхности здания.

Ветровое давление на наветренные поверхности зданий, которое стимулирует естественную вентиляцию сквозь проёмы, является суммой статического давления и динамического давления.

Динамическое давление при наветренных проёмах в перекрёстно вентилируемых зданиях увеличивается с пористостью здания.

Для перекрёстно вентилируемых пространств нормальные коэффициенты внутреннего ветрового давления – около 0,6.

Выброс воздуха через отверстие - функция коэффициента выброса (эффективность) отверстия (проёма) и перепад давлений между полными давлениями (динамическое плюс статическое) через отверстие и статическим давлением (часто измеряемым на потолке) в нижней части потолка.

На поток воздуха внутрь пространства здания и из него, соотношение площади воздуховыпускного проёма к площади приточного проёма, а также прямолинейность траектории ветра будут влиять на статическое давление в пространстве.

Данные по динамическому давлению вблизи проёмов в наветренных поверхностях не полностью доступны, за исключением подробного моделирования Computational Fluid Dynamics (CFD).

В технических публикациях, где коэффициенты расхода для проёмов здания больше, чем 1.0, т.е.

на 100% эффективны, это указывает, что справочным используемым перепадом давлений является статический перепад давлений, и динамическим давлением на наветренную сторону проёма пренебрегли.



Обычная практика использования данных о статическом давлении для оценки потока воздуха посредством наветренных проёмов в хорошо спроектированных зданиях, вместе с коэффициентом расхода приблизительно 0.6, может привести к недооценке потока воздуха максимум на 50% или больше, особенно, если у проёмов есть створчатые оконные переплёты.

С другой стороны, оценки вентиляции, с использованием этого метода, могут превысить оценку естественной вентиляции максимум на 66% в зданиях, которые плохо спроектированы для естественной вентиляции.



Текущая передовая практика для оценки естественной вентиляции через большие проёмы должна искать помощи у опытных консультантов, которые используют калиброванное вычислительное программное обеспечение гидрогазодинамики с большой способностью моделирования вихря или измерения внутренних коэффициентов скорости ветра в полых моделях с соответствующими проёмами и окружающими преградами в аэродинамической трубе для исследования пограничного слоя.