ГлавнаяЭксплуатируемые здания подвергаются воздействию перемещающихся воздушных потоков. К ним относятся внешние воздушные потоки, внутренние потоки воздуха, перетекающие между помещениями и по каналам систем вентиляции, фильтрующийся через ограждение воздух и т.д. Общий процесс обмена воздуха между помещениями, наружным воздухом и помещениями составляет воздушный режим здания.
Движение воздуха в здании связано с наличием перепада давлений, вызываемого гравитационными силами, ветром, работой систем вентиляции.
При торможении потока воздуха на наветренном фасаде здания возникает избыточное по отношению к атмосферному давление. На заветренной стороне его, в зоне вихреобразования, давление оказывается ниже атмосферного. По закону сохранения энергии, давление внутри здания при одинаковой воздухопроницаемости ограждений будет равно среднему между повышенным с наветренной и пониженным с заветренной сторон.
Абсолютная величина избыточного ветрового давления равна
где с1 и с2 - аэродинамические коэффициенты соответственно с наветренной и заветренной сторон здания;
vн2/2*рн - динамическое давление набегающего на здание потока воздуха, Па.
Таким образом, ветровое давление Pv, в зависимости от направления ветра на поверхностях здания будет различным, что в расчётах учитывается аэродинамическим коэффициентом «с», показывающим какую долю динамического давления ветра составляет статическое давление на наветренном, боковом и заветренном фасадах. Избыточное ветровое статическое давление на здание пропорционально динамическому давлению ветра.
При отсутствии ветра tв > tн, v = 0 на поверхности наружных стен будет действовать разной величины гравитационное давление. По закону сохранения энергии среднее давление по высоте внутри и снаружи здания одинаково. Относительно центральной плоскости в нижней части здания давление столба тёплого внутреннего воздуха будет меньше, чем давление столба холодного наружного воздуха с внешней поверхности стены.
Величины APt избыточного гравитационного давления на произвольном уровне «h» по отношению нейтральной плоскости стены равны
Совместное воздействие ветрового и гравитационного давлений способствует фильтрации наружного и внутреннего воздуха через неплотности и открытые проёмы ограждающих конструкций, влияя на воздушный режим здания.
Воздушный режим связан с тепловым режимом здания. Фильтрация наружного воздуха приводит к дополнительным затратам теплоты на его подогрев, а фильтрация влажного внутреннего воздуха увлажняет и снижает теплозащитные свойства ограждений. Положение и размеры зоны фильтрации в здании зависят от геометрии, конструктивных особенностей, режима вентилирования здания, а также района строительства, времени года и параметров климата.
Оценка влияния фильтрации воздуха через ограждающие конструкции зданий на их теплозащитные качества связана с определением характеристик воздухопроницаемости. Основополагающие исследования по воздухопроницаемости строительных материалов в СССР проведены в ЦНИПСе в период после 1935 г. Их авторами были Р.Е. Брилинг и Б.Ф. Васильев. В работах указанных авторов представлены результаты исследований воздухопроницаемости большинства строительных материалов и конструкций, применяемых в строительстве. Исследования по изучению воздухопроницаемости строительных материалов и конструкций проводились и проводятся до и в настоящее время.