Analiza symulacyjna przepływu powietrza wentylacyjnego w obrębie budynku mieszkalnego

ZESZ YT Y N AU K OW E P OL IT EC HNI KI ŚLĄS KI EJ

Seria: I NŻ Y N I E R I A Ś R OD O WI S K A z. 33 Nr kol. 1033 ________ 1990

Andrzej BARANOWSKI Stanisław MIERZWIŃSKI Marian WYSĄCZ

ANALIZA S Y M U L A C Y D N A PRZE PŁ YW U PO WI ET R ZA WE N TY LA CY ONE GO W OBRĘBIE BUDYNKU MIE SZ K AL N EG O

S t r e s z c z e n i e . W pracy przedsta wi ono główne założenia oraz wyniki badan sym ul acy jn yc h strumieni powietrza przepływających w kilku- kondygn ac yjn ym budynku mieszkalnym. Zakłada ją c różne wartości pr ęd­

kości i kierunki w ia tr u ujawniono dużą zmienność obliczanych ilości wymiany powietrza w mieszkaniach, nieza leż ni e od rodzaju za stosowa­

nej wen ty la cji mie szk ań (naturalna, mechaniczna).

WSTĘP

Informacja o pr zepływach powietrza w budynkach mieszkalnych w zakresie kierunku i ilości powietrza jest istotna ze względu na^dokład noś ć s por zą­

dzania bilansu ci ep lnego pomieszczeń, po trzebę określania w nich chwilo­

wych w ar un kó w cieplnych lub trafny ¡wybór rozwięzania układu wentylacji.

Ze względu na wpływ na przepływy powietrza w budynkach wielu nieza leż ­ nych i zmiennych cz yn nik ów uzyskanie wiarygodnej informacji o strugach powietrza w pomiesz cz eni ac h budynku jest trudne. Wy korzystywane sę w tym celu łęcznie i oddzieln ie różne techniki badawcze: pomiary w obiektach rzeczywistych, badania w modelach fizykalnych, sym ulacje w modelach mat e­

matycznych. Wobec możliwo śc i rozwijajęcych si ę metod symulacji numerycznej oraz coraz bardziej powsze ch ne go dostępu do komputerów obserwuje się w ca­

łym świecie rozwój metod sym ula cj i numerycznej w celu odwzorowania zja­

wisk przepływów, mas powietrza, st rumieni ciepła itp. Dla interesujących nas symulacji prz epływu pow ietrza w ob ie ktach budowlanych (przez kanały i nieszczelności) sk o n str uo wa no do tej pory w różnych ośrodkach wiele mod e­

li. Po szc zególne modele różnię się między sobę stopniem uproszczenia kom­

pleksu zjawisk i czyn ni kó w wpływ aj ąc ych na przepływy. Dak wynika z lite ­ ratury zagranicznej, sz cz eg óło we programy numeryczne symuluj ące obiekty wielopomieszczeniowe (czy ogólniej - w i e l o s t r e f o w e ) zarówno obliczające obciążenia cieplne, jak i konieczne dla obliczenia tych obciążeń rozpływy strumieni powietrza, uw zg lędniają na ogół ws zy stk ie możliwe zjawiska i czynniki decyduj ąc e o d ok ła dn ośc i w y ni k ó w symulacji. Cenę tej s z cz eg ół o­

wości jest jednak duży nakład pracy przy prz ep rowadzeniu symulacji.

128 A. Baranowski, S. Mierzwiński, M. Wąsacz

Poza tym opracowane programy dla takich modeli są kosztowne i przez to raczej niedostępne w kraju.

W związku z tym postanowiono opracować m od ele matematyczne dla sy m u ­ lacji przepływów powietrza w budynkach mieszkalnych, o różnym stopniu uproszczenia czynników i zjawisk wywo łu jąc yc h te przepływy, aby między innymi odpow ied zi eć na pytanie, czy i w jakim zakresie możliwa jest swego rodzaju agregacja wspom ni an ych czy nn ikó w i pa ra me t r ów (skupianie pa ra me ­ trów) ora z w jakim stopni u istotny jest sposób zadawania ruchu powietrza w cieplnych modelach sy mul ujących obiekty z punktu wi d zen ia dok ładności sporząd za nia w nich bilansu cieplnego.

Badajęc wpł yw sk up iania p ar ame tr ów po st anowiono sk o nc ent ro wa ć się przede wsz ystkim na:

1) sp osobie “zapisu" obiekt u w modelu s y mul ac yj nym prz ep ły w ów po w i e­

trza. Rozróż ni ono w zwięz ku z tym dwa możliwe modele symulacyjne:

a) mieszkanie w budynku po tr aktowano jak "pudełko" (punkt materialny) bez uwzględniania oporó w przepływu powietrza między jego p o sz cz eg óln y­

mi pomieszczeniami,

b) mieszk an ie potraktowano jak zbiór pomieszczeń, tzn. uwzględniono opory przepływu powietrza między pomieszczeniami,

2) sposobie ujęcia czy nników zewnętrznych, tj. profilu, prędkości i kierunku wiatru oraz temperatury powietrza. Po sta nowiono zbadać, czy i kiedy konieczne jest uwzględnienie szcz egó ło we go profilu wiatru i jego kierunków działania na budynek oraz jak kształtować się będę przepływy powietrza, gdy uwzględnione zostanę wzajemne relacje między wartościami prędkości i temperatury powietrza spo ty kan e w przyrodzie, tj. niskiej temperaturze odpowiada mała pręd ko ść wiatru, zaś przy wyższych tem pe ra tu­

rach powietrza prędkość ta wzrasta,

3) sposobie zadawania objętości strumie nia powietrza do modeli cie pl ­ nych, tj. :

- można deklarować ilość wy mian powietrza opi erajęc się jedynie na w ym o ­ gach higienicznych, nie bi oręc pod uwagę żadnych innych uwarunkowań wywołujęcych te przepływy;

- w pr owa dz ać do modeli cieplnych objętości strumieni powietrza świeżego wpły wa jąc eg o do mieszkań. Wie lk ośc i tych strumieni uzyskiwane byłyby z modeli symu la cyj ny ch przepływów a) i b);

- w p row ad ze nie do modeli cieplnych obj ętości wszystkich st ru mieni po­

wietrza wpływa ją cyc h do pomie sz cze ń mieszkania z zewnątrz i z klatki schodowej na podstawie modelu symul ac yjn eg o przepływ ów b).

Takie przedsta wi en ie pr ob lem ów do rozwiązania oznacza więc, że nie będę analizowane przepływy powietrza w budynkach dla oceny sk ut eczności wentylacji, a więc i wyboru wentylacji, lecz dla wy mi enionych w a ru nk ów podjęta została próba ustalenia wpływu po szczególnych par am et rów na przepływy powietrza, a zatem wp ływu na obciąże ni a cieplne.

Analiza symulacyjna przepływu powietrza 129

W ni nie js zy m referacie pr zedstawiono jedynie sposób budowy modelu s y m u ­ lacyjnego pr ze pły wó w dla prz ypadku a) (mieszkania skupione) oraz za pre ­ zentowano w yn iki testowania modelu przy różnych prędkościach i kierunkach działania wi atru oraz różnych temperaturach zewnętrznych.

1. OPIS Z BU D O WA N EG O MODELU S Y M U LA C YJ N EG O P RZ E PŁ Y W ÓW POW IETRZA

Przys tę puj ęc do opraco wan ia modelu, przepro wad zo no wnikliwę analizę dostępnej literatury pr ze dmi ot u C1“ 8 ]* S zc zeg ół ow e wyniki tej analizy zam ie szczono w pracy Q l 8 ] . Ogólnie stwierdzono, iż ws zystkie modele bazu­

ję na takim samym spos ob ie zjawiska fizycznego przepływu powietrza przez nieszcz el noś ci i kanały. Różnice wys tępuję w doborze wa rtości ws p ół c z y n ­ ników potęg we w zo rze empirycznym, st o so w ni e ; do przewidywanego chara kt e­

ru ruchu oraz w sposo bi e uj mo wania "sit" wywoł uj ąc ych różnicę ciśnień na zewnętrz i wewną tr z powłoki budynku, tj. wi atru i wypor u cieplnego.

Zbudowanie modelu sp ro wadza się więc do zap isania wszystkich strumieni powietrza wpł yw a ją c yc h i w y pł yw aj ący ch z mieszkania i klatki schodowej i rozwiązania układu równań tych strumieni. Uzy skanie rozwiązania możliwe jest przy użyciu metod iteracyjnych. Najczęściej stosowana przez wielu autor ów jest metoda Newtona i jej modyfikacje. Na po dstawie powszechnie stosowa ne go zapisu równań opi sujących przepływy powietrza w budynku rozwinięto więc bilans p rz e p ły w ów dla całego budynku złożonego z miesz­

kań tr akt owanych jak punkty z uwzględn ie ni em możliwości przeprowadzenia zmian odn oś nie np. do obszar u sku pi ani a pa ra met ró w decydujących o prze­

pływach. Przyjęto w tym celu drzwi wej ściowe do mieszkania jako miejsce powiązania st r u mie ni bilansu powietrza całego budynku z bilansem przep ły ­ wów w obrę bi e każdego mieszkania. W całym ro zpatrywanym mieszkaniu na da­

nej ko ndygnacji panuje więc je dn akowe ciśnienie. Proponowany zapis mate­

matyczny i program numeryc zn y mają charakter otwarty, pozwalający łatwo wp ro wad za ć zmiany co do sposo bu obliczania lub zadawania poszczególnych czyn ni ków war unk uj ąc ych przepływy powietrza. Cechą istotnie różniącą o p ra ­ cowany model od istniejących jest sposób rozwiązania układu równań bilan­

sowych st r um i en i powietrza. Zapr op ono wa no mianowicie w miejsce! metod ite ra cyjnych rozwiązania! równań ni eliniowych - algorytm optymalizacyjny zbudowany na podstawie metody Ros enbrocka minimalizujący odpowiednią funkcję celu .

Zał oż eni a matematyc zn ego modelu bi lan sowania powietrza w budynkach są więc wy n iki em an aliz istniejących anal ogi cz ny ch opracowań zagranicznych i opierają się również na pracach w tym zakresie, prowadzonych w naszym Instytucie. Oprócz wcześniej wymienionych założeń modelu poczyniono je­

szcze dodatkowe, a mianowicie;

- stan ustalony przepł yw ów powietrza,

- w każdy m m i es z ka n i u panuje taka sama temperatura powietrza.

130 A. Baranowski, S. Mierzwiński, M. Wąsacz

- obliczając strumienie powietrza infiltr ują ce go rozróżnia się ściany budynku: nawietrznę i zawietrzną i boczne -

współczynniki przepływu przyjmuje się jednakowe dla całej odpowiedniej ściany budynku.

Obliczenia natężenia przepływu strumieni powietrza dokonywane jest wg w z o r u :

V = a . L(Ap)n [m3/h] (1)

g d z i e :

a - współczynnik przepływu (infiltracja) (m3/mh Pan ), L - suma długości szczelin (m),

A p - różnica ciśnień po obu stronach szc zeliny (Pa), n - wykładnik.

Bilans mieszkania na i-tej kondygnacji ma p o s t a ć :

V ^ i ) + V2 (i ) + V 3 (i ) + v 4 ( i ) +

v5( i )

< ł-* hT i strumień powietrza w i e t r z n e j ,

infiltrujący do mieszkania od strony na-

V2( i ) -

infiltrujący do mieszkania od strony 2 3 -

v3( i ) -

infilt rujący do mieszkania od s t rony bocz-

1

•H>

st rumień powietrza s c h o d o w e j ,

infiltrujący do mieszkania od strony klatki

v 5 ( i ) - st rumień powietrza mieszkania.

płynący kanałem lub kanałami wen tylacyjnymi

Poszczególne str um ien ie obliczamy następująco:

II■HrH>

am Ll [ } l (i) - Px ( i >

J nm

II•HC\J>

am L2|[P2 (i:) ' Px (i}

] nm v3( i )

jnm

v 4 ( i ) « a d L4 [p(i) - Px (i)]nd

V 5 (i) = a u T p (i) - P l nw w 5 L x wJ

g d z i e :

p 1(p2 ,p3 - ciśnienie wy woł yw an e naporem wi atru i wyporem termicznym odpowiednio dla ściany nawietrznej, zawietrznej i bocznej,

Analiza symulacyjna przepływu powietrza.. 131

Pw - ciś nie ni a na w y loc ie kanału wentylacyjnego, Px (i) - n ie zn ane ci ś ni en ie w i-tym mieszkaniu,

p(i) - ciś nie ni e w klatce sch odowej na poziomie i-tego mieszkania,

d - drzwi z klatki schodowej do mieszkania.

Poszcze gó lne wa r toś ci ciśnienia we w z orz e (3) obliczono następująco:

w - prędk oś ć stała w ia tru (m/s), prz yjmowano stałę wa r to ść na w ys oko ­ ści budynku,

- gęstość powietrza:

z - ze wnętrznego, w - wewnętrznego,

k - współ czy nn ik ko nwersji ci śn ienia dyn am icznego dla odpowiednich stron budynku - wa rt oś c i pr zyjmowano na podstawie literatury [ l 2 j ,

[

13

Ciśn ie nie w klatce schodowej na i-tej kondygnacji:

P k - zakł ad ano (dla roz poczęcia obliczeń) warto ść ciśnienia na klatce schodowej na najwyższej kondygnacji.

Ci ś ni en ie na w yl oc ie kanału we n ty la cyj ne go obsł ug ują ce go dane miesz ka­

nie :

kg - w sp ół czy nn ik konwersji ciśnienia dynamicznego dla dachu budynku.

W y k o r z y st u j ąc równania (3-6) w równaniu (2) otrzymuje się -równanie b i­

lansu st r u m i e n i powietrza w danym mieszkaniu. W analogiczny sposób za p i­

sać można równ ani e bilansu dla pozostałych ”M ” mieszkań w budynku, uzys ­ kując układ "M" równań z nieznan ymi wa rt oś cia mi ciśnienia w e wn ątr z m ie sz­

kań Px (i).

S p ra w d zi a ne m poprawn oś ci ro związania takiego układu równań będzie rów­

nanie bi l ans u s tr u mie ni powietrza dla klatki schodowej budynku zamykaj ąc e jedno cz eśn ie układ równań. Równanie bilansu strumieni powietrza dla klat­

ki sc hodowej z ap is an o w postaci:

- okna i drzwi balkonowe,

(4)

g d z i e :

P(i) = P k; - h(i)g(? z - ?|<) (5)

— 2 P = 2 0 w k

w Tz s ( 6 )

132 A. Baranowski, S. Mierzwiński. M. Wgsacz

v 6 + 2 > 7 ( i ) + 2 v 8 ( i 5 " S V 1 ) - 0 ^{( 7 )}

g d z i e :

V g - strumień powietrza infiltr uj ęce go przez drzwi wej ściowe bu ­ dynku do klatki schodowej budynku,

” suma st ru mieni powietrza infiltr uj ące go do klatki schodowej oknami od strony nawietrznej,

^ ¡ V g ( i ) - suma strumieni powietrza inf il tru ją ce go do klatki schodowej oknami od strony zawietrznej.

Strumie ni e V, Vg wylicza-

2,95

— a p

S ta r a i»ontoHQ

* r

42.20

POKiO

5.40

T -

J5-C

tflziENM !m-c p.pww 3.2m* | 6,7m*

pokot DZIENNY 49,b m2

- 4

-I-

3.65

KUCHNIA 5,9 m5

HNEKSTO 5,9irF

* ± - 2ZliO

KUM) SCH.

POKIO 12,4 m2

16-C

MO JZL

5,5n ]W0 EfBENKfl

Mi«2 i J6-C1—

ne są tu ze wzoru podstawowego (l), po założeniu odpowiednio ws pó łc z y nn i k ów "a", ”n" oraz długości szczeliny “L". Po dst a­

wia jęc do wzoru (7) równania str um ien i powietrza V 6 - V8 o tr zymuje się równanie bilansu s tr umieni powietrza klatki sc h o­

dowej, w którym niewiadom? wa r­

tością będzie również ciśnienie Px ( i ) .

Obliczenie nieznanych warto­

ści P (i) w poszczególnych mies zk ani ach polega więc na roz­

wiąz an iu M+l alg ebraicznych równań nieliniowych. Algorytm ob ­ liczeń przedsta wio no na rys. 1.

Cykl obliczeń polega na za ło­

żeniu wartości ciśnienia P, na k najwyższej ko ndygnacji klatki schodowej, rozwiązanie równań bi lansowych (3) i sp rawdzenie zamknięcia bilansu klatki s ch o do ­ wej wg równania (7) z zadaną dokładnością. W prz ypadku nie- zamknięc ia się bilansu następuje powtór ze nie obliczeń dla nowej wprowadzonej wartości ciśnienia

"V-

Program numeryczny został napisany w Fo rtranie 77, a opracowana pro ce ­ dura optymal iz ac yjn a pozwala na obliczenie przepływ ów w bud ynkach do 50 mieszkań.

POKOI DZIENNY 475m2

4 -aa i

3,65 Strono tylna

aL

KUCHNIA M « 1

_ i a _

Rys. 1. Rzut kondygnacji mieszkalnej, segment środkowy, skala 1:100 Fig. 1. View of the apartment storey,

midlie segment, scale 1:100

Analiza symulacyjna przepływu powietrza. 133

2. T E S T O W AN I E PROG RA MU - A N A L I Z A WP Ł Y W U WI AT RU N A PR ZE PŁY WY P O WI E T R Z A W BUDYN KU

Wpływy te ana li z ow a n o zadaj ąc w o pr aco wa ny m model u s y mu la cy jny m zm ie n­

ne war to ści średniej pręd ko śc i wi atru ora z Jego kierunek przy założonej t e mpe ra tu rze powietrza zewnętrznego. Dó b a­

dań s ym ul acy jn yc h wybra no budynek mi e sz k a l­

ny w i el ko pł yto wy W - 70, 5 - k o n d y g n a c y j n y , segmentowy, złożony z seg me nt ó w skrajnych i środkowych. Na rys. 2 przedstaw io no rzut typowej kondyg na cj i mieszkalnej w segmencie środkowym.

Zał oż eni a do analiz:

/■ HPRONHKENIE I N N Y C H N ( lENLBWtCJH ZMIENNYCH ]

V l E K u m y m i c

J

c

OBLICZENIE ROZłitnW ŁtóNIŁN N

)

KLRTCE KHOS0HEJ

OBLICZENIE NOZNkRDU CIŚNIEŃ NR SĆIBNY ZEWNĘTRZNE .BUDYNKU

PHD, n tĘTHZNE I

PHfl) OBLICZENIE STRUMIENI PDHIEIRZH

M i ? ’ '

X

bozniuzbnieupłhdu .p-póhnW BILANSU MIESZHRN

.

OBLICZENIE 5UMY STRUMIENI!

BlUNSU MipZNM), „ Vł|l)* VZfl )V3fjT*Vk11) ~ Y3(l>-O ____________ __ rpDRiirpra

INF. Z NLHTEI9CHQÍ. DO MIEiZKRft __________łYMI)________________

NLftNS NLflTNI 3ĆH0I. DLH PBUCZENfl wmrtóci svui)

EY

7

0

Wa rt oś c i w s pó łc zy nni kó w in filtracji "a"

pr zy jm o w an o z przedziałów:

_3 - O ,

1

0

4

0

mh P a '

- O , 5*2,0

lf3 - dla okien

- dla drzwi ba l ko ­ nowych

- dla drzwi z klat­

ki schodowej do mi e szk ań

- dla drzwi ze ­ wnętrznych. klatki schodowej

- ka na ł we n ty l a c y j ­ ny (graw)

‘ Wartość wykładn ik a potęgowego ”n ”

- dla okien - n

- dla drzwi - n

- dla kanał ów wen ty la cyj ny ch - n

Pr z eds ta wi one war toś ci przyjęto na pod­

st aw ie danych amerykańskich, zachodnio- n ie mie ck ic h (jL5t17J oraz z al ec eń Ins tytutu Tech nik i budowlanej i 82/B-02020.

2 , 0

6 , 0

R y s Fig

2. A l g o r y t m obli cz eń 2. C al cul at io n al g o­

rithm

0 , 67 0,67 0,5

PN-

Warun ki zew nę t rz n e - wiatr

prz yj mo w a no ek st re m a ln e prędkości wi atru o ustalonej prędkości w = O ,5*15 m / s ,

kierunek na p ływ u wiatru - w st o sun ku do dłuższej osi ,j budynku (z obu str on );

p r o s t o p a d ł y p o d k ą t e m 4 5 ° r ó w n o l e g ł y

134 A. Baranowski, S. Mierzwiński, M. Węsacz

1, 2, 3 , 4 , 5 - k i e r u n k i w i a t r u

,[v~*

V,

il

M - 3

P r ę d k o ś c i w i a t r u 0 m / s 1 5 m / s

— — — 5 m / s

R y s . 3. S t r u m i e n i e p o w i e t r z a p r z e p ł y w a J ę c e p r z e z m i e s z k a n i a t y p u l*-4 z a ­ l e ż n i e o d p r ę d k o ś c i i k i e r u n k u w i a t r u

F i g . 3. A i r s t r e a m s f l o w i n g t h r o u g h M - 4 f l a t s v e r s u s w i n d v e l o c i t y a n d d i r e c t i o n

Analiza symulacji przepływu powietrza.» 135

- tem peratura po wi et rza ;

zewnę tr zne go : p r zy ję to średnią te mp era tu rę okresu ogrzewczego t , » 2 ,5 ° C ora z oblic ze ni owę dla strefy III t =| -20°C,

© S r Q

w e wn ęt rz neg o: prz yj ęto wg PN- 82 /02402.

' Ws pó łc zyn ni k ko nw ersji ciś nienia dy nam icznego w i at r u wg danych litera­

turowych, zal eżn ie od kie run ku działania wiatru [l2-14

Wy bra ne wyni ki ob l ic z e ń symu lac yj ny ch przedstawiono na rys. 3-5.

Na rys. 3 1 4 pr z eds ta wi ono st ru mi e n ie powietrza zew nętrznego wp łyWajęce- go do mieszkań typu M-4 przy dwóch wyb ran yc h temperaturach nie włączając w nie str um ien i powi et rz a wp ł y wa j ąc y c h przez drzwi z klatki schodowej lub odwrotnie oraz przez kanały z w en tyl ac ji grawitacyjnej.

Na rys. 5. p rz ed st awi on o wie lk ośc i i kierunki prz ep ł yw ó w powietrza przez indywi du al ne kanały we nty l a cj i grawitacyjnej i przy t . = +2,5°C.

e !

t = —20°C e

V -20 °C

so

toc

-so

Rys. 4. St ru mi e n ie powietrza p rz e pł ywa ją ce przez mieszkania typu M-4 w funkcji prędkości i kierunku działania wiatru

Prę dk ość wiatru: O m / s , - ---5 m / s , --- 15 m/s

Fig. 4. Air streams flowing through M-4 flats as functions of wind velo ­ city and direction

Kondygnacje

136 A. Baranowski, S. Mierzwiński, M. Wąsacz

Rys. 5. Przepływy po wietrza przez kanały wentyla cj i wywiewnej w mi e s z k a ­ niach M-4 zale żni e od kierunku i prę dkości wiatr u

Prędkości wiatru: ---- 0 m/s,— •— *— 5 m/s,--- 15 m/s

Fig. 5. Air flows through exhaust v e nti la ti on ducts in M-4 flats versus wind velocity and direction

3. PODSUM OW AN IE

Prezentowane wyniki obl ic zeń symu la cyj ny ch pr zep ły wó w strumieni po wi e­

trza w budynku i ich porównanie z danymi literaturowymi i ek sp ery me nt aln y­

mi pozwalają sądzić, że model i progr am numeryczny nie wykazują wys tę po w a­

nia bł ędów logicznych. Model może być wię c przydatny do dowolnych analiz wp ływu różnych czynników na przepływy pow ietrza w budynkach wypos aż on ych w układy wentyl ac ji grawitacyjnej lub mechanicznej.

Przykładowa analiza wpływu wi atru na przepływy powietrza w badanym bu ­ dynku, przy założonej bardzo dobrej sz cz el noś ci stol ark i budowlanej, pozwoliła ud ok umentaować bardzo istotne sp os trzeżenia:

- istnieje duży wpł yw kierunku działania wi atru i jego prędkości na po­

jawiające się wie lko śc i stru mi en i po wietrza prz ep ływającego przez mi e sz ­ kania budynku, klatkę schodową i kanały wentylacyjne,

- niezal eż nie od kierunku i prędkości wiatru, pojawiające się pr zepływu nie zapewniają pożądanych, z punktu widzenia higienicznego, w a ru n kó w w poszczególnych mieszkaniach, nawet przy niskich temperaturach zewnę-

Analiza symulacyjna przepływu powietrza. 137

trznych, Uzys ka na ilość wy mi an powietrza jest w przybliżeniu od pow i ed ­ nia dopiero przy prę dkości wiatru powyżej 15 m/s (temperatura 2,5°C).

Oznacza to, że s z cz e l no ś ć istni eją cy ch budynków jest dalece odbiegająca od zalece ń zarówno krajowych, jak i zagranicznych. Należy podkreślić, że uzyskane z pom ia rów w obiektach istniejących wartości współczynnika

"a" są ok. 10-krot ni e większe niż przyjmowane w sy mu lacji Q-Ś|.

Pre zentowany model sym ulacyjny prz ep ły wów powietrza w budynkach mi es z­

kalnych umożliwi przeprowadz en ie , między innymi, oceny wpływu in fil t r uj ą ­ cego pow ietrza ha bilans cieplny w różnych okresach eksploatacyjnych.

Dzięki tej oc enie będzie można us tosunkować się do zagadnienia po p raw no­

ści przyj mo wan ia w ar u n k ó w ob lic ze ni owy ch sp rawdzenia bilansów cieplnych w celu doboru urządzeń grzewc zy ch w mieszk an ia ch położonych na różnych kondygnacjach.

TE RA TUR A

1]] Feustel H.E. , K en don V.M. : Infi lt rat io n models for multicell ular Structures. A Literat ur e Review Lawrence Berkeley Laboratory, Uni­

versity of California, 1985.

2

3

4

5

Uni ve rsi té de Liege. Nr GL 851001-01.

Si Roux 0.0.: Propos it io n de modèles simplifi es pour l'etude de co mp or ­ tement thermique des bâtiments. These de Docteur - Ingénieur. INSA Lyon, Avril 1984.

7l Brou 0.: Mo dé lisation thermique des bâtiments. Validation des

modales de calcul par une etude expér im en tai s en ambionce climatique simulée. These d'Etat, INSA Lyon, Av ril 1980.

8~j Lochet P.Y., Ber hon bo P., Bailly N. : Mod élisation des systèmes thermi qu es par l'analyse modale. Ut il is ati on du logiciel ASTEC 3, 1981. Raport n ' HE 112W1830, Dept. Applic at ion s de l ’electricite, EDF, 1982.

9

0

il Fin de ise n W., Szyman ow ski 0., Wi e r zb i ck i A.: Teoria i metody o bl ic ze ­ niowe optymal iza cj i. P W J , Warszawa 1980.

2

138 A. Baranowski, S. Mierzwiński, M. Wysącz

[133

[i aJ Gandemer 0.: Cha mp de pression moyenn e sur les co ns truction usuelles.

Application a la conception des instalations de v e nti la ti on CSTB No 187/1978.

¡15J Fäustel |H.E. , Lenz T . P . : Lu fts tr om ver te il ung in einem mehrfarailien- wohnhaus. HLH No 4/1987.

fis] Esdorn H . , Rheinl än de r O . : Zur rech ne ris ch en Ermittlung von Fugen- du r ch l as sk oe ffi zi en tne und Druckex po ne nte n fur Bauteilfugen. HLH 3/1978.

J

17

fis] Baranow sk i A., Knobloch B . , Mi erzwiński S., wjçsacz M.: Modelowanie matem at ycz ne i ekspery men ta lne ruchu powietrza wen ty l ac y jn e g o w bu­

downictwie m i es zk ani owy m i towarzys ząc ym Instytut O g r z e w n i c t w a , Wentyl ac ji i Ochrony Powietrza, Gliwice 1987.

TEEEK HE B E H m nH IlH O H H O rO B03JÇ7XA B HHJIQM 3 M H 0 H - CŒ jyJIAqiIOHHHË AHAJIH3

P e

3

B c T a T s z upeflC TąB ^eH o rjiaBHHe npiram innj h p e s y j it T a i H cHMyaaniiOHHHx îîc c jie — Æ OBaH zfi c i p y ä B o a ^ y x a npoTeKaioniHx b H H o ro sT az m a i x n . to m 3,ąaHHH. 3 a s a a c b p a 3 - H H e BejIHEHHH CKOpoCTH H H a n p a B J ie H H * B S T p a , 3 H K a 3 â H 0 So jlb ü iy x ) H 3 Ù e H a e iiO C T b BH’r a c z .fïH H o ro K O JiH ^ e c T B a oöMeHOB B 0 3 ^ y z a b K B a p m p a x , n p H 3 a ,"äK H b ix r e o M e — t p h e h o c t j i x KOHCTpyKijHOHHHX s j r e M e H i o b , H a3äB B C H M o o i BH^a y n o T p e Ö x e H H o ä B eH- t m ä i l h h K B a p i z p a s p a n E H , M e x a H i m e c K a a .

VEN TI LA T IN G AIR FL O W I N A N AP AR T M E N B UI L D I N G - SIM ULA TI ON ANALYSIS

S u m m a r y

The paper presents the results of simula ti on tests of air streams flowing in a multis to rey apartment building. Assu mi ng different values of wind velocity and different wind directions, significant alternations of the calculated amounts of air excha nge have been revaled in the flats with given air tightn es ses of con st ruction elements irre spe cti ve of v e n ­ tilation type empl oy ed (natural or mechanical).