Воздухопроницаемость ограждающих конструкций

Под воздействием ветра и теплового напора, возникающего от разности температур внутреннего и наружного воздуха, возможно перемещение воздуха через ограждающую конструкцию в сторону с меньшим давлением. Это явление называется сквозной фильтрацией, а свойство материалов и ограждений пропускать через себя воздух называют воздухопроницаемостью.

Если воздушный поток направлен из наружного пространства в помещение, то такая сквозная фильтрация называется инфильтрацией, и эксфильтрацией, когда воздушный поток направлен из помещения наружу.

Перенос фильтрационного потока воздуха возникает в случаях, когда разность давлений на наружной и внутренней поверхностях ограждения превышает сопротивление материала ограждения прохождению воздушного потока.

Сопротивление, оказываемое фильтрационному потоку воздуха ограждающей конструкции называют сопротивлением воздухопроницаемости , (м²·ч∙Па)/кг, при ∆ P =10Па.

Воздухопроницаемость ограждений в значительной степени зависит от качества изготовления ограждающих конструкций. Наличие в них щелей и не плотностей резко снижает сопротивление воздухопроницанию ограждения. Для повышения сопротивления воздухопроницания целесообразно применять с внутренней и наружной стороны ограждения плотные отделочные слои. Так, оштукатуривание с двух сторон кирпичной стены снижает ее воздухопроницаемость в 40 раз, по сравнению с неоштукатуренной.

Особенно необходимо обеспечивать малую проницаемость воздуха в стыках и сопряжениях между сборными элементами в зданиях, выполненных из крупноразмерных панелей и блоков.

Окна и двери также представляют наиболее слабые участки здания по воздухопроницаемости. С целью повышения сопротивления воздухопроницанию этих конструктивных элементов необходимо предусматривать упругие прокладки.

Небольшая воздухопроницаемость ограждения рассматривается как положительный фактор, обеспечивающий естественный воздухообмен в помещении. Однако по теплотехническим соображениям чрезмерная воздухопроницаемость ограждения крайне нежелательна, так как в зимнее время года вызывает дополнительные тепловые потери и охлаждает помещения.

С целью защиты зданий от дополнительных тепловых потерь в холодный период года при проектировании ограждающих конструкций необходимо проводить их проверку на воздухопроницаемость.

Для оценки степени воздухопроницаемости ограждающей конструкции определяется величина его сопротивления воздухопроницанию , (м²·ч∙Па)/кг, которая должна быть не

менее нормируемого сопротивления воздухопроницанию , (м²·ч∙Па)/кг.

Общее сопротивление воздухопроницанию многослойной ограждающей конструкции , (м²·ч∙Па)/кг, определяется по формуле

= _, (2.69)

где , ,…, – сопротивления воздухопроницанию отдельных слоев ограждения, м²·ч∙Па/кг, принимаемые по табл. 2.23;

– число слоев ограждающей конструкции.

Сопротивление воздухопроницанию слоев ограждающих конструкций (стен и покрытий), расположенных между вентилируемой наружным воздухом воздушной прослойки и наружной поверхностью ограждающей конструкции, не учитывается.

Нормируемое сопротивление воздухопроницанию , (м²·ч∙Па)/кг, ограждающих конструкций (за исключением заполнения окон, балконных дверей и фонарей) следует определять по формуле

= , (2.70)

где – разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций, Па, определяемая по формуле

= , (2.71)

где – высота здания (от уровня пола первого этажа до верха вытяжной шахты или от поверхности земли до верха карниза), м;

– максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь, повторяемость которых составляет 16% и более (установленная при стандартной высоте 10 м), принимается по табл.1 СНиП 23-01-99*. Для зданий высотой более 60 м табличное значение следует умножать на коэффициент ξ изменения скорости ветра по высоте согласно табл. 2.24.

, – удельный вес соответственно наружного и внутреннего, Н/м³, определяемый по формулам

= , (2.72)

= , (2.73)

где , – соответственно расчетные температуры наружного и внутреннего воздуха;

- нормируемая воздухопроницаемость ограждающих конструкций, кг/(м²∙ч), принимаемая в соответствии с табл. 2.25.

Таблица 2.23

Сопротивление воздухопроницанию материалов и конструкций.

№ п.п.	Материалы и конструкции	Толщина слоя, мм	Сопротивление воздухопроницанию , (м²чПа)/кг
	Бетон сплошной (без швов)
	Газосиликат (без швов)
	Кирпичная кладка из сплошного кирпича на цементно-песчаном растворе толщиной в 1 кирпич и более	250 и более
	Кирпичная кладка из сплошного кирпича на цементно-песчаном растворе толщиной в полкирпича
	Кирпичная кладка из сплошного кирпича на цементно-шлаковом растворе толщиной в 1 кирпич и более	250 и более
	Кирпичная кладка из сплошного кирпича на цементно-шлаковом растворе толщиной в полкирпича
	Кладка кирпича керамического пустотелого на цементно-песчаном растворе толщиной в полкирпича	-
	Кладка из легкобетонных камней на цементно-песчаном растворе
	Кладка из легкобетонных камней на цементно-шлаковом растворе
	Обшивка из жестких древесноволокнистых листов с заделкой швов		3,3
	Обшивка из гипсовой сухой штукатурки с заделкой швов
	Пенобетон автоклавный (без швов)
	Пенополистирол	50 – 100
	Пеностекло сплошное (без швов)		>2000
	Плиты минераловатные жесткие
	Рубероид	1,5	Воздухонепроницаем
	Фанера клееная (без швов)	3 – 4
	Шлакобетон сплошной (без швов)
	Штукатурка цементно-песчаным раствором по каменной или кирпичной кладке
	Керамзитобетон плотностью 900 кг/м³	250 – 400	13 – 17
	То же, 1000 кг/м³	250 – 400	53 – 80
	То же, 1100 – 1300 кг/м³	250 – 450	390 – 590
	Шлакопемзобетон плотностью 1500 кг/м³	250 - 400	0,3

Примечания:

1. Для кладок из кирпича и камней с расшивкой швов на наружной поверхности, приведенное в настоящей таблице сопротивление воздухопроницанию следует увеличить на 20 м² ч Па/кг.

2. Сопротивление воздухопроницанию воздушных прослоек и слоев ограждающих конструкций из сыпучих (шлака, керамзита, пемзы и т.п.), рыхлых и волокнистых (минеральной ваты, соломы, стружки и т.п.) материалов следует принимать равным нулю независимо от толщины слоя.

Таблица 2.24

Изменение скорости ветра по высоте по отношению к стандартной высоте 10м.

Высота, м	Коэффициент при расчетной скорости ветра, м/с
	2,5
	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
	2,8	2,4	2,2	1,9	1,8	1,7	1,5	1,4	1,2
	3,2	2,8	2,5	2,1	2,0	1,8	1,7	1,6	1,4
	3,5	3,0	2,7	2,4	2,1	2,0	1,8	1,7	1,4
	3,8	3,2	2,8	2,5	2,3	2,1	1,9	1,8	1,5
	3,8	3,4	3,0	2,6	2,4	2,2	2,0	1,9	1,6
	4,0	3,4	3,0	2,6	2,4	2,3	2,1	2,0	1,7
	4,0	3,4	3,2	2,8	2,5	2,3	2,1	2,1	1,8
	4,0	3,6	3,2	2,9	2,6	2,4	2,2	2,2	1,8
	4,0	3,6	3,2	2,9	2,6	2,5	2,3	2,2	1,9

Сопротивление воздухопроницанию окон и балконных дверей жилых и общественных зданий, а также окон и фонарей производственных зданий , (м²·ч∙Па)/кг, должно быть не менее нормируемого сопротивления воздухопроницанию , определяемого по формуле

= , (2.74)

где – то же, что и в формуле (2.70);

– то же, что и в формуле (2.71);

– 10Па – разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях светопрозрачных ограждающих конструкций, при которой определяется сопротивление воздухопроницанию сертифицированного образца.

Таблица 2.25

Нормируемая воздухопроницаемость ограждающих конструкций.

№	Ограждающие конструкции	Воздухопроницаемость кг/(м2· ч), не более
	Наружные стены, перекрытия и покрытия жилых, общественных, административных и бытовых зданий и помещений	0,5
	Наружные стены, перекрытия и покрытия производственных зданий и помещений	1,0
	Стыки между панелями наружных стен: а) жилых зданий б) производственных зданий	0,5 1,0
	Входные двери в квартиры	1,5
	Входные двери в жилые, общественные и бытовые здания	7,0
	Окна и балконные двери жилых, общественных и бытовых зданий и помещений в деревянных переплетах; окна и фонари производственных зданий с кондиционированием воздуха	6,0
	Окна и балконные двери жилых, общественных и бытовых зданий и помещений в пластмассовых и алюминиевых переплетах	5,0
	Окна. Двери и ворота производственных зданий	8,0
	Фонари производственных зданий	10,0

Оконные блоки и балконные двери в жилых и общественных зданиях следует выбирать согласно классификации воздухопроницаемости притворов по ГОСТ 26602.2: 3-этажные и выше – не ниже класса Б; 2-этажные и ниже – в пределах классов В-Д.

Для выбранного типа светопрозрачной конструкции необходимо определить сопротивление воздухопроницанию , (м²·ч∙Па)/кг, по формуле

= , (2.75)

где – воздухопроницаемость светопрозрачной конструкции, кг/(м²· ч) при = 10Па, принимаемая по данным сертификационных испытаний;

– показатель режима фильтрации светопрозрачных конструкций, полученный по данным сертификационных испытаний.

В случае, когда ≥ , выбранная светопрозрачная конструкция удовлетворяет требованиям СНиП 23-02-03 по сопротивлению воздухопроницанию, в противном случае необходимо заменить светопрозрачную конструкцию на другую и снова провести расчет.