Публикации: Естественная вентиляция помещений
Для здоровой и продолжительной жизни человеку необходима не только вода, еда и здоровый сон, но также и чистый воздух. Организм нуждается в нем независимо от того, находится ли человек в доме, на производстве, в офисе или в каком-либо другом помещении. Естественная вентиляция для многих случаев может обеспечить воздухообмен. При естественной вентиляции циркуляцию вызывает разнотемпературный воздух, которые обладает разной плотностью. Таким образом, холодный воздух уходит вниз, в то время как теплый воздух наоборот стремится вверх. Естественная вентиляция наиболее эффективна при качественном проектировании и небольших объемах воздухообмена. Если речь идет о районах с чистым воздухом, то естественная вентиляция позволит дышать в помещении природным качественным воздухом.
Достоинства и недостатки
Однако естественная вентиляция не так хороша, как та же 
У естественной вентиляции есть один недостаток – если температура наружного и внутреннего одинакова и при этом скорость ветра или предельно низка, а то и вовсе отсутствует, то в таком случае вентилирование не действует. В таких случаях спасут только вентиляторы. Степень интенсивности естественной вентиляции зависима от разности температурного режима, а поэтому регулировке не поддается.
Естественная вентиляция имеет несколько видов, которые зависят от места ее применения.
Аэрация
Данный тип применяется обычно в цехах, где имеется значительное тепловыделение, при этом концентрация вредных газов и пыли в составе приточного воздуха не должна превышать тридцать процентов в рабочей зоне. Если наружный воздух вызывает образование конденсата или тумана, то аэрация не применяется.
Давление ветра
Такой тип естественной вентиляции основан на том, что действие давления ветра происходит, когда на ветреных сторонах строения получается повышенное давление, в то время как на подветренных и на кровле образуется разряженное пониженное давление. Если ограждение, которым окружено здание, имеет проемы, тогда с неветренной стороны в помещение поступает атмосферный воздух, а выходит с заветренной стороны.
4.2. Естественная вентиляция \ КонсультантПлюс
4.2. Естественная вентиляция.
4.2.1. Оценка действующих систем естественной вентиляции (аэрации) проводится в следующем порядке:
а) предварительно в аэрируемом помещении необходимо проверить наличие и исправность предусмотренных проектом конструкций и отдельных устройств, предназначенных для аэрации: фонарей, ветроотбойных щитов, вытяжных шахт, дефлекторов, открывающихся аэрационных проемов, механизмов для регулирования площади аэрационных проемов;
б) в случае наличия и устранения обнаруженных дефектов аэрации следует измерить температуру, скорость движения воздуха, а также концентрации вредных веществ в рабочей зоне помещения.
Измерения следует проводить в самый жаркий и самый холодный месяцы года. Особое внимание следует обращать на температуру и подвижность воздуха в местах внедрения аэрационных струй в рабочую зону в переходный и холодный периоды года;
в) если величины указанных параметров воздуха рабочей зоны находятся в пределах санитарно-эпидемиологических требований – следует считать систему естественной вентиляции в данном помещении эффективной.
При несоблюдении нормированных значений параметров воздушной среды следует провести инструментальное обследование систем аэрации;
г) если расхождение фактической производительности аэрации с проектной не превышает 15%, но параметры воздушной среды не удовлетворяют санитарно-эпидемиологическим требованиям, то естественная вентиляция оценивается как неудовлетворительная, рассматривается вопрос о необходимости изменения проекта вентиляции (изменения площадей и расположения приточных и вытяжных проемов, изменение регламентов и систем регулирования площади проемов, установка дополнительных местных отопительных или охлаждающих приборов и т.д.).
4.2.2. Основным параметром, определяемым при инструментальном обследовании естественной вентиляции (аэрации), является воздухообмен, который подсчитывается суммированием расходов воздуха (раздельно по притоку или по вытяжке) через аэрационные, транспортные и монтажные проемы обследуемого помещения. При этом следует учитывать также приток, поступающий через открытые проемы ворот помещения.
4.2.3. При определении производительности естественной вентиляции измерение скоростей воздуха в аэрационных проемах следует проводить не менее чем в трех поперечных сечениях, проходящих по центрам участков с различной теплонапряженностью, на которые условно делится помещение. В аэрационных проемах, приходящихся на эти сечения (или находящиеся в непосредственной близости от них), скорость воздуха должна измеряться на трех уровнях: на высоте рабочей зоны, на половине высоты помещения и в верхней его части. Измерения должны проводиться не менее трех раз.
4.2.4. В процессе измерения расхода через тот или иной проем необходимо учитывать направление движения воздуха – в помещение (проем работает на приток) или из него (проем работает на вытяжку), поскольку один и тот же проем в зависимости от направления и силы ветра, цикла технологического процесса и т.п. может работать либо на приток, либо на вытяжку. Для определения направления воздушных потоков в аэрационных проемах, а также мест внедрения приточных аэрационных струй в рабочую зону, следует использовать специальные средства наблюдения воздушных потоков – дымари, щупы с шелковинками и др.
4.2.5. По результатам измерения скоростей вычисляется средняя величина скорости для каждого уровня на обеих сторонах помещения и вычисляется суммарная площадь открытых аэрационных проемов. Объемы приточного или удаляемого аэрацией воздуха вычисляются с учетом суммарной площади проемов и средней скорости воздуха по формуле (3.4) на соответствующем уровне. Затем суммируются объемы раздельно притока и вытяжки по всем уровням и определяется общая производительность аэрации. Величины кратностей воздухообменов по притоку и вытяжке определяются по формуле (3.1).
4.2.6. При оценке исправности и эффективности работы аэрационных проемов следует обращать внимание на окружающую данное помещение застройку, поскольку нормальная работа аэрационных проемов может нарушаться сооружениями или соседними помещениями, примыкающими к внешней стороне аэрируемого здания, а также близко расположенными устройствами для выброса вредных веществ в атмосферу.
Понимание естественной вентиляции – Естественная вентиляция для инфекционного контроля в медицинских учреждениях
Книжная полка NCBI.
Служба Национальной медицинской библиотеки, Национальных институтов здоровья.
Atkinson J, Chartier Y, Pessoa-Silva CL и др., редакторы. Естественная вентиляция для инфекционного контроля в медицинских учреждениях. Женева: Всемирная организация здравоохранения; 2009.
Естественная вентиляция для инфекционного контроля в медицинских учреждениях.
Показать детали- Содержание
Критерий поиска
4.1. Движущие силы естественной вентиляции
Три силы могут перемещать воздух внутри зданий:
Первые две силы объясняются в следующих разделах. Естественные силы управляют естественной вентиляцией, а механические вентиляторы управляют механической вентиляцией. Механическая сила может сочетаться с естественной силой в гибридной или смешанной системе вентиляции.
4.1.1. Давление ветра
Когда ветер ударяет в здание, он создает положительное давление на наветренную сторону и отрицательное давление на подветренную сторону.
Это заставляет воздух течь через отверстия с наветренной стороны в здание к отверстиям низкого давления на подветренной стороне (см. ). Можно оценить ветровое давление для простых зданий. Ветровые потоки вокруг зданий сложны и являются предметом ряда учебников, например Aynsley, Melbourne & Vickery (19).77) и Лю (1991).
Рисунок 4.1
Направления ветрового потока в здании.
Для односторонней вентиляции с помещениями, которые в остальном герметичны, вклад среднего давления ветра не вносится, только флуктуирующие составляющие (см. ). Этеридж и Сандберг (1996) довольно подробно рассмотрели тему нестационарных давлений. Это общий дизайн; однако со временем вокруг дверей и других проходов в помещении происходит значительная утечка. Следует помнить, что только потому, что окно открыто, достаточный обмен воздуха в час (ACH) не обязательно может быть достигнут.
Рисунок 4.2
Колеблющиеся компоненты, способствующие одностороннему воздушному потоку.
Ветровое давление, создаваемое на поверхности здания, выражается как разность давлений между полным давлением на точку и атмосферным статическим давлением.
Данные о ветровом давлении обычно можно получить в аэродинамических трубах с использованием масштабных моделей зданий. Если форма здания, окружающие его условия и направление ветра одинаковы, то давление ветра пропорционально квадрату скорости наружного ветра. Таким образом, давление ветра обычно нормируется путем деления на динамическое давление скорости наружного ветра. Стандартизированное давление ветра называется коэффициентом давления ветра и обозначается как 9.0037 С р . Скорость наружного ветра обычно измеряется на высоте карниза здания в аэродинамической трубе:
CP=PT−PAS12ρVh3
где:
C p = коэффициент ветрового давления (–)
900 37 P T = общее давление (Па)
P AS = атмосферное статическое давление на высоте здания (Па)
ρ = плотность воздуха (кг/м 3 900 68)
V H = скорость ветра на удалении от окружающих воздействий на высоте здания (м/с).
4.1.2. Давление дымовой трубы (или плавучести)
Давление дымовой трубы (или плавучести) создается за счет разницы температуры или влажности воздуха (иногда определяемой как разница плотности) между воздухом в помещении и наружным воздухом. Эта разница создает дисбаланс в градиентах давления во внутреннем и внешнем столбах воздуха, вызывая разницу вертикальных давлений.
Когда воздух в помещении теплее наружного воздуха, воздух в помещении становится менее плотным и поднимается вверх. Воздух поступает в здание через нижние отверстия и выходит через верхние.
Направление потока изменяется в меньшей степени, когда воздух в помещении холоднее наружного воздуха; воздух в помещении более плотный, чем воздух снаружи. Воздух поступает в здание через верхние отверстия и выходит через нижние.
Потоки в здании, управляемые стеком (или плавучестью), определяются внутренней и наружной температурой. Скорость вентиляции через дымовую трубу зависит от перепада давления между двумя отверстиями этой дымовой трубы.
Перепад давления можно рассчитать следующим образом:
ΔPs=(ρo−ρi)gH=ρogHTi−ToTo
где:
P s = давление дымовой трубы (или плавучести) (Па) 9 0003
р o = плотность наружного воздуха (кг/м 3 )
ρ i плотность воздуха в помещении (кг/м 3 )
9 0037 г = ускорение свободного падения (9,8 м/с 2 )
H = высота между двумя проемами (м)
T i = температура воздуха в помещении (°K)
T o = температура наружного воздуха (°K)
4.2. Скорость вентиляции
Как правило, скорость естественной вентиляции с помощью ветра через помещение с двумя противоположными проемами (например, окном и дверью) можно рассчитать следующим образом:
ACH=0,65×скорость ветра (м/с) )×наименьшая площадь проема(м2)×3600 с/час объем(м3)
Скорость вентиляции (л/с) = 0,65 × скорость ветра (м/с) × наименьшая площадь проема (м 2 ) × 1000 л/м 3
дает оценки ACH и скорости вентиляции только за счет ветра при скорости ветра 1 м/с, при условии, что размер палаты 7 м (длина) × 6 м (ширина) × 3 м (высота), с окном 1,5 × 2 м 2 и дверью 1 м 2 × 2 м 2 (наименьший проем).
Таблица 4.1
Расчетный воздухообмен в час и скорость вентиляции для палаты 7 м × 6 м × 3 м.
Скорость ветра относится к значению на высоте здания на участке, достаточно удаленном от здания без каких-либо препятствий (например, в аэропорту).
Для дымовой (или плавучей) естественной вентиляции ACH можно рассчитать как:
Воздухообмен в час (ACH) = 0,15 × наименьшая площадь проема (м2) × 3600 с/ч × (температура воздуха внутри помещения – наружного воздуха (°K) ))×высота штабеля(м)объем помещения(м3)
Скорость вентиляции(л/с)=0,15×1000 л/м3×наименьшая площадь проема(м2)×(температура воздуха внутри и снаружи (°K))×высота штабеля (m)
Также доступны расширенные инструменты проектирования как для анализа, так и для определения размера проема (CIBSE, 2005).
4.3. Резюме
Прежде чем проектировать систему исключительно естественной вентиляции, проектировщики должны понимать основные движущие силы естественной вентиляции — давление ветра и давление дымовой трубы (или выталкивающей силы).
Эти силы контролируют движение воздуха внутри здания и через него, и при необходимости их можно комбинировать для создания оптимальной системы естественной вентиляции.
Все права защищены. Публикации Всемирной организации здравоохранения можно получить в WHO Press, World Health Organization, 20 Avenue Appia, 1211 Geneva 27, Switzerland (тел.: +41 22 791 3264; факс: +41 22 791 4857; электронная почта: tni.ohw@sredrokoob). Запросы на получение разрешения на воспроизведение или перевод публикаций ВОЗ — как для продажи, так и для некоммерческого распространения — следует направлять в пресс-службу ВОЗ по указанному выше адресу (факс: +41 22 79).1 4806; электронная почта: tni.ohw@snoissimrep).
Идентификатор книжной полки: NBK143285
СодержаниеСкорость воздуха в помещении — Проектирование зданий
Мы используем файлы cookie, чтобы обеспечить вам максимальное удобство на нашем веб-сайте. Вы можете узнать о наших файлах cookie и о том, как отключить файлы cookie, в нашей Политике конфиденциальности.
Редактировать эту статью
Последнее редактирование 05 янв 2021
См. вся история
Скорость воздуха влияет на скорость теплопередачи между этим воздухом и прилегающими поверхностями. Чем выше скорость воздуха, движущегося по поверхности, тем выше будет теплопередача. Более высокие скорости могут быть полезны там, где требуется теплопередача, например, при передаче тепла между тепловой массой здания и воздухом внутри него, но могут быть нежелательны при других обстоятельствах, таких как обмен теплом с холодной внутренней поверхностью. окна.
Это динамическая связь. Чем больше разница температур между поверхностью и воздухом рядом с ней, тем выше, вероятно, будет скорость воздуха и, следовательно, выше скорость теплопередачи. Это проявляется, например, в холодном нисходящем потоке воздуха, который ощущается рядом с холодным окном.
Передача тепла между поверхностью и воздухом, прилегающим к ней, будет зависеть от шероховатости поверхности, скорости и турбулентности воздуха, разницы температур между воздухом и поверхностью, а также геометрии и ориентации поверхности.
Скорость воздуха в помещении также влияет на тепловой комфорт людей в помещении. Чем больше скорость воздуха, тем больше теплообмен между людьми в помещении и воздухом вокруг них. В некоторых случаях может быть желательна более высокая скорость воздуха, например, вентилятор может включаться в жаркую погоду, чтобы увеличить скорость, с которой тело может отдавать тепло окружающей среде. Однако при других обстоятельствах это может быть нежелательно, например, в более холодных условиях, когда более высокие скорости воздуха могут ощущаться как сквозняки.
Как правило, скорость воздуха внутри зданий относительно низка по сравнению с внешней средой, однако диапазон скоростей воздуха может быть довольно большим.
Могут быть полностью застойные зоны, где скорость воздуха близка к 0 м/с, в то время как в высоких помещениях с естественной вентиляцией, где существует большая разница между температурой воздуха внутри и снаружи, или в больших помещениях с механической вентиляцией скорость внутреннего воздуха может быть несколько м/с.
В 1999 году главные вентиляционные отверстия на крыше были открыты в Куполе Тысячелетия в Гринвиче, Великобритания, и все двери по периметру, кроме главного входа, закрылись, и тогда можно было запустить воздушного змея внутри здания, внутренний воздух скорости были такими высокими.
Однако ниже приведены некоторые более типичные диапазоны:
| 0 м/с | Стационарный воздух. Обратите внимание, что для поддержания качества воздуха в помещении требуется минимальная скорость воздухообмена. |
| 0,1 м/с | Может использоваться в качестве предполагаемой внутренней скорости воздуха в некоторых простых расчетах теплопередачи. |
| от 0,1 до 0,15 м/с и выше | Может ощущаться как сквозняк зимой в холодном климате. |
| 0,3 м/с и выше | Может ощущаться как сквозняк в холодном климате летом. |
| от 0,8 до 1 м/с и выше |
Эти значения являются лишь приблизительными ориентирами, так как восприятие людьми будет зависеть от широкого спектра параметров, таких как их личные предпочтения, одежда, активность и т. д., а также других характеристик, таких как разница между температурой воздуха и температурой воздуха. температура человека, степень турбулентности воздуха, влажность воздуха, температура излучения в помещении и т. д. также будут влиять на то, что можно считать приемлемым.
Точное предсказание скорости внутреннего воздуха очень сложно и может потребовать использования вычислительной гидродинамики. Точно так же измерение внутренних скоростей воздуха, особенно там, где они очень низкие, представляет собой сложный процесс, при этом большинство детекторов движения воздуха предназначены для измерения более высоких скоростей снаружи или в определенных местах, например, в вентиляционных каналах.