инфильтрация что это в строительстве
Инфильтрация воздуха
Инфильтрация воздуха
Применительно к строительным конструкциям, инфильтрация – это проникновение наружного воздуха в помещение через ограждающие конструкции. Очевидно, что это возможно только тогда, когда такие конструкции имеют различного рода неплотности – отверстия, зазоры, др.
Инфильтрация воздуха
– процесс, имеющий как положительную, так и отрицательную стороны.
Благодаря инфильтрации в помещение поступает свежий воздух, однако в то же самое время – зимой увеличивается нагрузка на отопительную систему, а летом – на систему охлаждения.
С другой стороны инфильтрация является основной причиной возникновения эффекта «тяги». Данный эффект, в зависимости от его величины, также может являться как полезным так и вредным. Величина тяги зависит от разницы температур наружного и внутреннего воздуха, а также от высотности здания или сооружения. Посредством тяги наружный воздух входит в здание на нижних этажах и выходит на верхних.
Поэтому при проектировании зданий одной из задач является нормирование значения инфильтрации воздуха. Одним из средств достижения этой цели является установка специальных устройств – приточных клапанов, которые обеспечивают контролируемое поступление наружного воздуха в помещение.
Установка приточных клапанов в конструкцию окна, либо витража, позволяет обеспечить работу естественной вентиляции помещения, и, тем самым, избежать указанных выше проблем. В проектах современных жилых и общественных зданий всё чаще встречаются требования по нормированию поступления свежего воздуха в помещение путём установки приточных клапанов. Требования проектов устанавливают минимальные значения поступления воздуха для обеспечения комфортного климата в помещении.
Применительно к приточным устройствам, следует различать понятия инфильтрации и расхода воздуха.
Расход воздуха — максимальное количество воздуха, на обработку и перемещение которого рассчитана система (установка) в стационарных условиях.
(Движение воздуха из помещения на улицу называется эксфильтрация)
Инфильтрация что это в строительстве
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
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:
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.
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.
(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:
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 помещения 20 градусов.
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:
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
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 2 ⋅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.
Инфильтрация
Инфильтрация – что это такое?
В общем смысле, инфильтрация это поступление воздуха в помещение, через не плотности окон и дверей. При проектировании систем вентиляции мы учитываем коэффициент инфильтрации. Он зависит от типа зданий, величины и количества окон, силы и направления ветра, количество и тип дверей и ворот. Этот коэффициент используют для расчета не только систем вентиляции, но и для определения необходимого количества теплоты в помещении.
Инфильтрация в вентиляции
Требования к ограждающим конструкциям зданий повышается с каждым годом. Воздух практически не проникает через многослойный пирог, из которого состоят ваши стены. Единственный источник поступления воздуха, если нет приточной вентиляции, это инфильтрация. В современных квартирах инфильтрация снизилась до опасного уровня. Эта причина частых головных болей, хронической усталости, появление в доме грибковых образований. Отсутствие поступления воздуха в помещение приводят к таким явлением как обратная тяга в вытяжном воздуховоде, когда воздух в поступает через вытяжной канал. В этом случае канал в зимнее время начинает обмерзать и в квартиру попадают неприятные запахи. Наличие вентиляторов принудительной тяги на вытяжном канале не всегда позволяет решить эти проблемы. Во первых вентилятор не всегда включен в работу, обычно только когда в санузле горит свет. Во вторых, он создает дополнительный шум. Без поступления воздуха современное жилище не комфортно и зачастую не отвечает требованиям по санитарной безопасности.
Если у вас установлены современные пластиковые окна, необходимо позаботится о том, чтобы в них был предусмотрен оконный проветриватель. Такой проветриватель имеет регулировку и его можно полностью перекрыть. Кроме того, самые лучшие модели оснащены акустическим клапаном и даже гигрометром.
В инфильтрации также важный фактор планировка квартиры. Если преобладающие с одной стороны ветра создают приемлемый подпор воздуха в помещениях, то с другой, как правило, воздух не будет проникать в необходимых объемах. Поэтому предпочтительно чтобы квартира выходила на обе стороны дома.
Проектировщикам также известно такое неприятное явление характерное для многоквартирных домов как «тяга». Когда наружный воздух проходит по лестничным пролетам и шахтам лифта и выходят через проемы и не плотности кровли сверху. Из-за этого дом быстро выхолаживается в зимний период и появляется шум двигающегося воздуха. Для борьбы с этим явлением создают помеху движению воздуха.
Формула для расчета инфильтрации.
Для расчета инфильтрации можно пользоваться формулой из СНиП 2.04.05-91. «Отопление, вентиляция и кондиционирование»
По формуле: Qинф=0,28*L*k*A*(tвн-tнар)
Где L– кратность воздухообмена; k– коэффициент, зависящий от вида остекления; A– площадь помещения.
Естественная вентиляция, инфильтрация и эксфильтрация
Гигротермический микроклимат
Обеспечение оптимальной температуры в квартире является простым делом благодаря современному регулированию качества гибких систем отопления. Вопрос заключается в том, какую внутреннюю температуру необходимо нагревать, если это требование не предусмотрено законодательством, в котором оговариваются детали эффективности использования энергии при потреблении тепла в зданиях. С точки зрения теплового комфорта, здоровый температурный диапазон 22 ± 2 ° C является оптимальным для здорового человека.
Проблема здесь в влажности. Суточная выработка водяного пара для средней квартиры колеблется в пределах 10-15 кг. Воздействие уровней влаги может быть поглощено сорбцией пластырей, но если отсутствует их постепенное удаление посредством, по крайней мере, достаточной инфильтрации (и, конечно, периодической вентиляции через открытые окна), существуют известные проблемы с ростом плесени и увеличением процента выживших микроорганизмов. Оптимальное значение относительной влажности круглый год составляет 30–40%. Ясно, что это требование не может быть выполнено во время естественной вентиляции в течение всего года, но избыточная влага может быть надежно удалена изнутри при достаточной вентиляции. Но это действительно должно быть проветрено. Улучшение качества внутренней среды квартир с естественной вентиляцией и герметичными окнами без дополнительных вентиляционных элементов возможно только при изменении привычек пользователей квартир, когда необходимо регулярно проветривать даже в морозные дни.
Количество вентиляционного воздуха
Окна закрыты не только для уменьшения потерь тепла, но и для снижения шума. Для того чтобы сохранить требования к вентиляции защищенных внутренних помещений при работе с шумовыми ситуациями в жилых районах, использовался термин «сохранение необходимой вентиляции», но без каких-либо конкретных требований.
В настоящее время основным обсуждаемым вопросом является определение общего понятия «необходимая вентиляция».
Как указано во введении, не существует обязательных требований к вентиляции многоквартирных домов. Требования к вентиляции установлены для рабочей среды, школ и предприятий общественного питания, а также для бассейнов. Постановление о жилых помещениях также не касается вентиляции. Единственным подтверждением того, что соблюдаются как гигиенические, так и энергетические требования, являются значения, приведенные в «Тепловая защита зданий», «Функциональные требования». Количество вентиляционного воздуха определяется частотой воздухообмена в помещении. В соответствии с требованиями иностранных правил и этого стандарта воздухообмен должен составлять от 0,3 до 0,6 м3/час в зависимости от использования пространства, выполняемой деятельности и т. д. Воздухообмен в квартирах является очень сложным нестационарным процессом, зависящим от ряда условий, и проектировщик всегда сможет включить все эти условия в начальные условия для вентиляции жилища, соблюдая, по меньшей мере, минимальные требования.
Ясно, что естественная вентиляция остается важным средством воздухообмена, но она должна контролироваться в соответствии с непосредственными условиями окружающей среды и внутренними требованиями. Современная тенденция как стандартная и энергоэффективная должна контролироваться вентиляцией квартир с рекуперацией тепла со скоростью воздухообмена n = 0,3–0,6 м3/ч.
Есть из чего выбирать. Тем не менее, замена окон всегда должна выполняться уполномоченным лицом, которое понимает проблему, а не какой-либо компанией, которая пытается заработать деньги, не соблюдая при этом основные требования к вентиляции.
Вентиляция в помещениях с газовой техникой
Учитывая, что значение 0,003% СО считается безопасным, а предельная концентрация составляет 0,03% СО, когда эта концентрация уже начинает проявлять легкое отравление (головная боль, тошнота, усталость), Необходимого единственного воздухообмена недостаточно для обеспечения комфортных условий. Необходим вытяжной колпак над печью (не рециркулирующий) с достаточной подачей воздуха в помещение.
Вышеупомянутый технический регламент также устанавливает требования к вентиляции помещений с помощью приборов конструкции B (газовые котлы, забирающие воздух для горения из помещения, выхлопные газы в окружающую среду). В соответствии с этим правилом «Условие достаточной подачи воздуха для горения выполняется, если при разности давлений снаружи и помещения Δp 0,67 = 4 Па объемный поток воздуха в помещение составляет не менее 1,6 м3/ч на 1 кВт номинальной мощности.
Это дает понять, что если в помещении газового прибора без выхлопных газов имеются плотные окна и двери, необходимо обеспечить необходимый воздухообмен другим способом, независимо от физического вмешательства пользователя квартиры (открытие окна). Открытие вентиляционных отверстий должно контролироваться с помощью соответствующего датчика CO, датчика влажности и т. д. Для приборов с атмосферной горелкой типа B вентиляция в помещении не должна быть вызвана вентиляцией.
Инфильтрация воды. Что это?
Инфильтрация воды. Что это?
Все в мире взаимосвязано. Благодаря круговороту воды в природе регулируется уровень воды на Земле.
Естественный круговорот воды – это испарение воды и инфильтрация. Что же такое инфильтрация воды? Инфильтрация воды — это просачивание воды в почву и подземные воды через специальные породы. На сегодняшний день круговорот воды в природе нарушен, что влияет на общий объем пресной воды и наполняемость подземных и наземных источников. Данная проблема наиболее актуальна для мегаполисов, в которых застроенные территории становятся не пригодными для аккумулирования большого количества осадков. Дождевые стоки, попадая прямиком в реки, способствуют увеличению количества наводнений. Для обеспечения нормальной работы инфраструктуры и новых объектов, необходимо свести к минимуму данные риски. Также необходимо предусмотреть управление ливневыми стоками для строящихся объектов, а также определиться со способами их отведения.
В связи с увеличивающимися темпами роста урбанизации происходит увеличение площадей с твердым покрытием.
Все города покрываются асфальтом, брусчаткой и т.д. соответственно весь дождевой сток, который ранее уходил непосредственно в почву теперь остается на поверхности и с ним надо что-то делать. Дело в том, что сегодня большое количество вод сливается непосредственно в канализацию, в частности это относится к ливневой воде. Стоить отметить, что это достаточно нерационально, так как она может пригодится для заполнения грунтовых вод. Попадание ливневых стоков в канализационную систему города может привести к определенным проблемам, так как во время прохождения через систему сточные воды смешиваются с канализационными отходами, как результат, данные стоки превращаются в достаточно грязный сток, который необходимо подвергать очистке. Во время сильных дождей сточные воды принуждают канализационные системы работать практически на полную мощность, но иногда бывает, что канализационная сеть не справляется с отводом воды с поверхности. Это приводит к решению увеличить диаметр канализационных труб либо их количество, но данное решение приводит к значительным финансовым вложениям. В случае, когда данная система недостаточно продумано, и в момент сильных дождей, может привести к подтоплениям. Данное решение требует огромных средств и трудозатрат, но не всегда является эффективным. Поэтому в настоящее время появилась альтернатива решению данной проблемы.
Преимущества инфильтрационной системы дождевых вод «Wavin» Q-Bic:
Применяя инфильтрационную систему Q-Bic, вы сможете добиться высокой производительности ливневой системы отвода дождевой воды.