efekt stosu: Jak to działa i jego wpływ na efektywność energetyczną

By Patti Dees

efekt stosu, zwany także efektem komina, napędza przepływ powietrza przez budynki. Kontrola przepływu powietrza do i przez budynek może zwiększyć efektywność energetyczną i zaoszczędzić pieniądze.

Co To Jest Efekt Stosu?

efekt stosu to ruch powietrza spowodowany różnicami termicznymi. Powietrze o wyższej temperaturze jest mniej gęste niż powietrze chłodniejsze. Gdy cieplejsze powietrze wzrasta, tworzy różnicę ciśnień, przy niższym ciśnieniu poniżej i wyższym ciśnieniu powyżej. W budynkach zimą niższe ciśnienie pozwala chłodniejszemu powietrzu z zewnątrz przedostawać się do dolnych pięter. Temperatura chłodniejszego powietrza zaczyna wzrastać, kontynuując cykl. Latem lub w cieplejszym klimacie efekt stosu jest odwrócony. Gorące powietrze Na Zewnątrz wchodzi do górnej części budynku chłodnicy i tworzy ciąg w dół.

każdy budynek ma neutralny poziom ciśnienia (NPL), gdzie różnica ciśnień między budynkiem a otoczeniem jest taka sama. Ruch powietrza do lub z budynku jest zredukowany wzdłuż tej płaszczyzny i zwiększa się dalej od niej. Sprzęt, który aktywnie przenosi powietrze do lub z budynku, taki jak układy wydechowe, przeniesie lokalizację NPL w budynku. Znajomość NPL budynku pozwala projektantom i zarządcom budynków skupić się na środkach kontroli tam, gdzie są najbardziej potrzebne.

gdy stos jest przeciwko Tobie

efekt stosu może być korzystny, ale tylko wtedy, gdy projekty zaplanowały jego efekty. Bez planowania efekt stosu może powodować poważne problemy, zwłaszcza w wysokich budynkach. Przykłady obejmują:

• obciążenie sprzętu HVAC, ponieważ zmaga się on z stratami powietrza lub dodatkowym obciążeniem. Nieefektywne systemy HVAC zwiększają koszty energii i konserwacji, a nieodpowiednia regulacja temperatury zmniejsza komfort pasażerów.
• wilgoć wchodzi do budynku, ustawiając scenę dla rozwoju pleśni i bakterii. Wtargnięcie wilgoci jest poważnym problemem, który uszkadza budynki i powoduje problemy zdrowotne mieszkańców.
• drzwi i windy mogą wymagać większej siły, aby otworzyć lub zamknąć, lub może być odwrotnie i mogą łatwo trzasnąć.
• powietrze przechodzące przez szczeliny tworzy hałas.
• ruch powietrza może wpływać na zapobieganie pożarom, rozprzestrzenianie płomieni i dymu. W niektórych przypadkach obszary budynków narażone na najzimniejszy przepływ powietrza mogą mieć zamarznięte rurociągi instalacji tryskaczowej.

projektanci, Budowniczowie i zarządcy obiektów mogą podjąć kroki w celu złagodzenia wpływu efektu stosu. Niektóre z nich to podstawowe środki energooszczędne, takie jak odpowiednie uszczelnienie i izolacja otworów rur w przegrodzie budynku, aby zatrzymać wyciek lub zaprojektowanie szczelnych ścian zewnętrznych. Pierwszym krokiem w kontrolowaniu efektu stosu jest określenie, gdzie powietrze najczęściej przedostaje się do budynku poprzez otwory lub przecieki. Modelowanie i ocena scenariuszy z ekstremalnymi ciśnieniami wiatru i temperaturami są również ważnymi narzędziami, których używają profesjonaliści do ustalania planu dla konkretnych potrzeb budowlanych.

naturalna wentylacja może zaoszczędzić pieniądze właścicieli i zarządców budynków, w niektórych przypadkach nawet do 30 procent. Cechy konstrukcyjne powinny koncentrować się na mieszaniu świeżego powietrza z bieżącym powietrzem oraz na kontrolowaniu efektu stosu w budynku.

wewnętrzne okna ryglowe i ściany wewnętrzne przekierowują przepływ przez zajęte obszary. Ścieżka pośrednia umożliwia przepływ świeżego powietrza do mieszania i usuwania nieświeżego powietrza. Wewnętrzne otwory wylotowe powinny znajdować się nad otworami zasilającymi, tak aby efekt stosu zmiatał stęchłe powietrze w górę i na zewnątrz. Nowe budynki przeznaczone do naturalnej wentylacji powinny być ustawione tak, aby łapiły wiatr latem i blokowały ekspozycję zimą.

zanim skorzystasz z efektu stosu, aby zapewnić naturalną wentylację, rozważ niektóre z ograniczeń. Naturalna wentylacja nie obejmuje kontroli wilgotności. Wysokość i szerokość budynku mają znaczenie. Centralne obszary bardzo szerokich budynków nie skorzystają wyłącznie na naturalnych wysiłkach wentylacyjnych. Dodatkowo budynki z niskimi sufitami nie będą miały znaczącego przepływu powietrza z efektu stosu. Może być wymagana wentylacja wspomagana wentylatorem. Nowoczesne przepisy bezpieczeństwa i pożarowe mogą również ograniczać niektóre opcje projektowe historycznie stosowane w miejscach takich jak klatki schodowe.

ponieważ efekt stosu jest nieunikniony, projekty budynków mogą ograniczyć niepożądane efekty, korzystając z wzorców przepływu powietrza.

biografia:

Patti Dees jest inżynierem chemicznym, który stał się pisarzem. Kręci swoją polimatową naturę, aby tworzyć jasne i pouczające utwory na tematy techniczne.

Czytaj Dalej:

• 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