het Stack-Effect: hoe het werkt en de Impact ervan op uw energie-efficiëntie

door Patti Dees

het Stack-effect, ook wel schoorsteeneffect genoemd, drijft de luchtstroom door gebouwen. Het regelen van luchtbewegingen in en door een gebouw kan de energie-efficiëntie verhogen en geld besparen.

Wat Is Stack-Effect?

Stack effect is luchtbeweging veroorzaakt door thermische verschillen. Hogere temperatuur lucht is minder dicht dan koelere lucht. Als de warmere lucht stijgt, creëert het een drukverschil, met een lagere druk onder en een hogere druk boven. In gebouwen tijdens de winter zorgt de lagere druk ervoor dat koelere lucht van buiten naar de onderste verdiepingen verplaatst kan worden. De temperatuur van de koelere lucht begint te stijgen, waardoor de cyclus wordt voortgezet. Tijdens de zomer of in warmere klimaten wordt het stack-effect omgekeerd. De hete lucht buiten komt in het bovenste gedeelte van het koelere gebouw en creëert een tocht naar beneden.

elk gebouw heeft een neutraal drukniveau (NPL), waarbij het drukverschil tussen het gebouw en zijn omgeving gelijk is. De luchtbeweging in of uit het gebouw wordt langs dit vliegtuig verminderd en neemt verder van het toe. Apparatuur die actief lucht in of uit het gebouw beweegt, zoals Uitlaatsystemen, zal de NPL-locatie in het gebouw verplaatsen. Het kennen van de NPL van een gebouw stelt ontwerpers en gebouwbeheerders in staat om zich te concentreren op controlemaatregelen waar ze het meest nodig zijn.

wanneer de Stack tegen u is

het stack effect kan gunstig zijn, maar alleen als ontwerpen hebben gepland voor de effecten. Zonder planning, stack effect kan een aantal ernstige problemen veroorzaken, vooral in hoge gebouwen. Voorbeelden zijn::

• druk op HVAC-apparatuur als het worstelen om te gaan met luchtverliezen of extra belasting. Inefficiënte HVAC-systemen verhogen de energie-en onderhoudskosten en inadequate temperatuurregeling vermindert het comfort van de inzittenden.
• vocht komt het gebouw binnen en vormt de basis voor schimmel-en bacteriegroei. Vochtintrusie is een ernstig probleem dat schade toebrengt aan gebouwen en gezondheidsproblemen veroorzaakt.
• deuren en liften kunnen meer kracht nodig hebben om te openen of te sluiten, of het tegenovergestelde kan het geval zijn en zij kunnen gemakkelijk dichtslaan.
• lucht die door scheuren gaat, creëert geluid.
• luchtbewegingen kunnen een impact hebben op brandpreventie, het verspreiden van vlammen en rook. In sommige gevallen, gebouw gebieden blootgesteld aan de koudste luchtstroom kan bevroren sprinkler systeem leidingen.

ontwerpers, bouwers en facility managers kunnen stappen ondernemen om de impact van het stack-effect te beperken. Sommige zijn fundamentele energie-efficiëntiemaatregelen, zoals het goed afdichten en isoleren van buisopeningen in de gebouwschil om lekkage tegen te gaan of het ontwerpen van strakke buitenmuren. Bepalen waar lucht het meest waarschijnlijk het gebouw binnenkomt, hetzij via openingen of via lekken, is de eerste stap in het beheersen van het stack-effect. Het modelleren en evalueren van scenario ‘ s met winddruk en temperatuur extremen zijn ook belangrijke tools die professionals gebruiken om een plan op te stellen voor specifieke bouwbehoeften.

uw uitkeringen stapelen

natuurlijke ventilatie kan eigenaren en gebouwbeheerders geld besparen, tot 30 procent in sommige gevallen. Ontwerpeigenschappen moeten zich richten op het mengen van verse lucht met de huidige lucht en op het regelen van het stack-effect binnen het gebouw.

binnenwandramen en binnenmuren leiden doorstroming door bezette gebieden. Een indirect pad laat de beweging van Frissere lucht te mengen met en te verwijderen muffe lucht. De inwendige uitlaatopeningen zouden boven de toevoeropeningen moeten zijn zodat het stapeleffect muffe lucht op en uit veegt. Nieuwe gebouwen die zijn ontworpen voor natuurlijke ventilatie moeten worden geplaatst om wind in de zomer te vangen en blootstelling in de winter te blokkeren.

overweeg enkele van de limieten alvorens gebruik te maken van het stack-effect voor natuurlijke ventilatie. Natuurlijke ventilatie omvat geen vochtregulering. Bouwhoogte en breedte materie. Centrale gebieden van zeer brede gebouwen zullen niet alleen profiteren van natuurlijke ventilatie-inspanningen. Bovendien zullen gebouwen met lage plafonds geen significante luchtstroom van stapel effect te zien. Ventilator-ondersteunde ventilatie kan nodig zijn. Moderne veiligheids-en brandcodes kunnen ook een aantal ontwerpopties beperken die historisch worden gebruikt op locaties zoals trappenhuizen.

omdat het stack-effect onvermijdelijk is, kunnen bouwontwerpen ongewenste effecten beperken door gebruik te maken van luchtstroompatronen.

biografie:

Patti Dees is een chemisch ingenieur en schrijver geworden. Ze spint haar polymath natuur om heldere en informatieve stukken over technische onderwerpen te produceren.

Verder Lezen:

• https://global.ctbuh.org/resources/papers/download/3084-stack-effect-in-high-rise-buildings-a-review.pdf
• https://www.trane.com/content/dam/Trane/Commercial/global/products-systems/education-training/engineers-newsletters/airside-design/admapn003en_0502.pdf
• https://www.buildingscience.com/documents/digests/bsd-014-air-flow-control-in-buildings