2.16. 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
1	Бетон сплошной (без швов)	100	19620
2	Газосиликат (без швов)	140	21
3	Кирпичная кладка из сплошного кирпича на цементно-песчаном растворе толщиной в 1 кирпич и более	250 и более	18
4	Кирпичная кладка из сплошного кирпича на цементно-песчаном растворе толщиной в полкирпича	120	2
5	Кирпичная кладка из сплошного кирпича на цементно-шлаковом растворе толщиной в 1 кирпич и более	250 и более	9
6	Кирпичная кладка из сплошного кирпича на цементно-шлаковом растворе толщиной в полкирпича	120	1
7	Кладка кирпича керамического пустотелого на цементно-песчаном растворе толщиной в полкирпича	-	2
8	Кладка из легкобетонных камней на цементно-песчаном растворе	400	13
9	Кладка из легкобетонных камней на цементно-шлаковом растворе	400	1
10	Обшивка из жестких древесноволокнистых листов с заделкой швов	10	3,3
11	Обшивка из гипсовой сухой штукатурки с заделкой швов	10	20
12	Пенобетон автоклавный (без швов)	100	1960
13	Пенополистирол	50 – 100	79
14	Пеностекло сплошное (без швов)	120	>2000
55	Плиты минераловатные жесткие	50	2
16	Рубероид	1,5	Воздухонепроницаем
17	Фанера клееная (без швов)	3 – 4	2940
18	Шлакобетон сплошной (без швов)	100	14
19	Штукатурка цементно-песчаным раствором по каменной или кирпичной кладке	15	373
20	Керамзитобетон плотностью 900 кг/м³	250 – 400	13 – 17
21	То же, 1000 кг/м³	250 – 400	53 – 80
22	То же, 1100 – 1300 кг/м³	250 – 450	390 – 590
23	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 10 м.

Высота, м	Коэффициент при расчетной скорости ветра, м/с
	2	2,5	3	4	5	6	7	8	10
10	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
100	2,8	2,4	2,2	1,9	1,8	1,7	1,5	1,4	1,2
150	3,2	2,8	2,5	2,1	2,0	1,8	1,7	1,6	1,4
200	3,5	3,0	2,7	2,4	2,1	2,0	1,8	1,7	1,4
250	3,8	3,2	2,8	2,5	2,3	2,1	1,9	1,8	1,5
300	3,8	3,4	3,0	2,6	2,4	2,2	2,0	1,9	1,6
350	4,0	3,4	3,0	2,6	2,4	2,3	2,1	2,0	1,7
400	4,0	3,4	3,2	2,8	2,5	2,3	2,1	2,1	1,8
450	4,0	3,6	3,2	2,9	2,6	2,4	2,2	2,2	1,8
500	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
1	Наружные стены, перекрытия и покрытия жилых, общественных, административных и бытовых зданий и помещений	0,5
2	Наружные стены, перекрытия и покрытия производственных зданий и помещений	1,0
3	Стыки между панелями наружных стен: а) жилых зданий б) производственных зданий	0,5 1,0
4	Входные двери в квартиры	1,5
5	Входные двери в жилые, общественные и бытовые здания	7,0
6	Окна и балконные двери жилых, общественных и бытовых зданий и помещений в деревянных переплетах; окна и фонари производственных зданий с кондиционированием воздуха	6,0
7	Окна и балконные двери жилых, общественных и бытовых зданий и помещений в пластмассовых и алюминиевых переплетах	5,0
8	Окна. Двери и ворота производственных зданий	8,0
9	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.