Как связаны аэродинамика и вентиляция?

Дата: 21.08.2015
Просмотров: 236
Комментариев:
Рейтинг: 63
Комментариев:
Рейтинг: 63
Оглавление: [скрыть]
  • Моделирование воздушных масс в строительстве
  • Важность обустройства правильной системы вентиляции
  • Самостоятельное изменение системы вентиляции и ее проверка
  • Оптимальное проектирование вытяжки

Понятие аэродинамика вентиляции существует уже очень давно. Его следует понимать как движение воздушных масс и их влияние на преграды. При моделировании летательных аппаратов законы аэродинамики учитывались с первых попыток человека подняться в воздух. А вот в иные сферы человеческой деятельности аэродинамика проникла относительно недавно. Здесь можно упомянуть и спорт, и автомобилестроение, где уже более 60 лет проводятся испытания готовых изделий в аэродинамической трубе.

Схема движения воздушных масс

Схема движения воздушных масс.

Моделирование воздушных масс в строительстве

С появлением и развитием компьютерных технологий столь сложная система испытаний, как упомянутая аэродинамическая труба, себя практически изжила. А в строительстве ее изначально невозможно было применить, так как для здания создать испытательную трубу невозможно, а уменьшенная модель не дает полного представления о движении воздушных масс и их влиянии на строение.

Использование принудительной схемы в системе воздушного отопления частного дома

Использование принудительной схемы в системе воздушного отопления частного дома.

При использовании моделей малых размеров необходимо будет учитывать размеры молекул, а это уже слишком исказит картину результатов испытаний. Значительно более точные результаты показывают математические расчеты: описание законов аэродинамики с помощью формул обладает очень большой точностью. При проектировании здания все эти законы учитываются еще на начальном этапе проектирования. Для этих целей и проводится экспликация строительной площадки на местности. Увы, результаты не всегда отличаются высокой степенью гарантии комфорта в доме: стены домов периодически остаются сырыми, снежные заносы в зимний период оказываются в самых неудобных для жильцов местах.

Это ошибки архитекторов? Не всегда. Дело в том, что для отдельного нового здания все расчеты могут быть произведены просто идеально, но каждое новое строение изменяет аэродинамику района застройки в целом, что и становится причиной описанных ранее неудобств.

Вернуться к оглавлению

Важность обустройства правильной системы вентиляции

Особое отношение к законам аэродинамики существует при проектировании систем вентиляции. Ведь именно надежная вентиляция в доме позволяет решить ряд важных задач:

Проектирование вентиляции в здании

Проектирование вентиляции в здании.

Аэродинамика вентиляции – это раздел аэродинамики, который изучает движение воздушных масс внутри определенных замкнутых каналов. При планировании систем вентиляции учитываются очень многие параметры: площадь поперечного сечения воздуховода, высота строения (длина вентиляционного канала), количество участков, где происходит потеря давления, и иные факторы, влияющие на движение воздуха.

Особенное внимание уделяется форме поперечного сечения вентиляционного колодца. От нее зависит не только площадь сечения, но и степень трения воздуха о стенки канала вентиляции. Учитывается трение не только для обеспечения скорости прохождения воздуха. Оно же влияет непосредственно на характер движения воздушного потока. В идеале лучше добиться ламинарного характера движения.

На практике получается так, что любое изменение сечения (сужение или расширение) неминуемо приводит к потере давления и дальнейшему турбулентному движению воздуха.

Турбулентным называется движение воздуха (или жидкости) с перемешиванием потоков, имеющих различные скорости. А это сопровождается избыточным шумом вентиляции и нарушением качества ее работы.

Вернуться к оглавлению

Самостоятельное изменение системы вентиляции и ее проверка

Схема реализации приточно-вытяжной вентиляции в многоэтажном здании

Схема реализации приточно-вытяжной вентиляции в многоэтажном здании.

Возникает вопрос, стоит ли жильцам самостоятельно производить ремонт системы вентиляции или ее дооборудование самодельными вытяжками или шумоизоляционными элементами. Без знаний законов аэродинамики вентиляции делать это не рекомендуется. Такую работу необходимо проводить в период строительства дома под контролем специалиста и с учетом всех законов движения воздуха. В крайнем случае возможно вмешательство в систему вентиляции только тогда, когда внутренняя часть вентиляционного колодца останется с тем же сечением, какое было запланировано в период проектирования здания.

Любая система вентиляции должна проходить проверку на эффективность ее работы. На производстве сделать это проще, так как в расчет берутся затраты на работу принудительной вытяжки и степень отвода воздуха. Для жилых помещений критериев определения эффективности работы системы вентиляции не существует. Оценка производится на глаз: хорошая ли обеспечена тяга, нормальный ли шумовой фон работы вентиляции.

Компьютерные технологии позволяют исследовать системы вентиляции и добиться от них максимальной эффективности. Сканирование поверхности воздуховода и введение всех данных в компьютер позволяют оценить эффективность работы системы при любых начальных параметрах атмосферы. Достаточно ввести показатели температуры воздуха и давления снаружи дома, чтобы программа выдала полную картину воздушного потока.

Вернуться к оглавлению

Оптимальное проектирование вытяжки

Схема организации механической и естественной вытяжной вентиляции в жилом здании

Схема организации механической и естественной вытяжной вентиляции в жилом здании.

При разных начальных параметрах этот поток может вести себя различно. Следовательно, идеальная вентиляция не может быть создана никогда. Но максимально приблизиться к ней можно: в расчет берутся все наблюдения за погодой на протяжении последних десятилетий, чтобы определить преобладающее давление в данной местности и среднегодичный температурный режим. При таком подходе вентиляция будет максимально эффективно спроектирована именно для данной местности. Резкое изменение погоды с отклонением от среднестатистических параметров очень сильно повлияет на работу вентиляции, но на протяжении всего года ее работа будет приближаться к запланированным параметрам.

http://youtu.be/aG-ZPsV3c-M

Аэродинамика с ее законами может ответить и на ряд сопутствующих вопросов: как уменьшить уровень шума, создаваемого вентиляцией, и как повысить эффективность работы вентиляции при низком атмосферном давлении. Не стоит пытаться изменить конструкцию системы вентиляции без знаний законов аэродинамики вентиляции.

КОММЕНТАРИИ
Наверх