СП 345.1325800.2017 Здания жилые и общественные. Правила проектирования тепловой защиты (с Изменениями N 1, 2)

     7.4. Методика расчета воздухопроницаемости облицовки ограждающих конструкций с НФС с воздушной прослойкой

Инфильтрация атмосферного воздуха в прослойку НФС и эксфильтрация из воздушной прослойки НФС наружу через щели между прямоугольными непроницаемыми панелями облицовки НФС происходят под действием перепада внешнего и внутреннего давлений , Па. Безразмерный коэффициент геометрической проницаемости определяется как относительная доля суммарной площади щелей между панелями (плитками) облицовки НФС. Для случая квадратных плиток с длиной стороны и шириной щелей между ними геометрический коэффициент проницаемости равен

.                                                             (7.4)

Относительная площадь щелей в облицовке, как правило, не превышает 3% (0<<0,03), в этом случае избыточное внешнее давление , формирующееся под действием ветра, практически не зависит от и от течения внутри воздушной прослойки НФС, и его можно определять так же, как ветровую нагрузку для непроницаемого фасада в соответствии с СП 20.13330 и ГОСТ Р 56728. В противоположность этому, внутреннее давление существенно зависит от распределения внешнего давления и определяется из условия интегрального баланса массовых расходов инфильтрации и эксфильтрации воздуха через характерную площадь облицовки НФС (через площадь всего фасада или его частей в зависимости от наличия воздухонепроницаемых отсечек в воздушной прослойке НФС).

Массовый расход воздуха , кг/(м·с), в расчете на м облицовки НФС определяется по формуле, учитывающей особенности фильтрации воздуха через щели между плитками облицовки:

,                                  (7.5)

где - плотность воздуха;

- безразмерный параметр, учитывающий потери полного давления на втекание воздуха в щель;

- параметр, учитывающий вязкие потери давления на трение при движении воздуха внутри щели между плитками (его размерность совпадает с размерностью ).

Параметры , вычисляют по формулам:

; ,                                                        (7.6)

где - динамический коэффициент вязкости воздуха, (Па·с);

- толщина плиток, м.

При внешний холодный воздух поступает внутрь прослойки НФС (инфильтрация, ). При более теплый воздух выходит из прослойки наружу (эксфильтрация, ). Соответственно в формуле (7.5) плотность зависит от знака по формуле

,                                                    (7.7)

где - плотность наружного воздуха;

- средняя плотность воздуха внутри прослойки НФС.

Соотношение (7.5) представляет закон щелевой проницаемости облицовки НФС, замыкающий задачу определения внутреннего давления и максимальной скорости продольного движения воздуха в воздушной прослойке НФС при заданном распределении избыточного внешнего давления, в частности , где - стационарная составляющая ветрового давления, зависящая от высоты над поверхностью земли согласно СП 20.13330. Для прямоугольных в плане зданий , где - эффективная высота, на которой расход воздуха через облицовку обращается в нуль (=0 и достигается максимальная скорость внутреннего течения в воздушной прослойке НФС). При этом задача определения сводится к решению трансцендентного уравнения, содержащего интегральные члены.

Подраздел 7.4 (Введен дополнительно, Изм. N 1).