Фильтрация газа

Фильтрация газа, то есть его движение через пористые среды, в об­ласти строительства имеет особое значение для ограждающих конструк­ций зданий: стен, покрытий.

Зимой холодный воздух проникает в помещения через поры и микро­трещины стен, через щели окон, балконных дверей — происходит так назы­ваемая инфильтрация воздуха, порождающая сквозняки и понижение температуры. Поэтому проницаемость ограждающих конструкций зданий ограничивается строительными нормами.

Для расчёта скорости фильтрации газа используется закон Дарсú:

,

где k_o — проницаемость пористой среды, м2;

m — динамическая вязкость газа, Па·с;

D p_пр — разность приведённых полных давлений, вызывающая движение газа, Па;

l — длина пути фильтрации, м.

Закон Дарси в этой записи для газа применяется во всех областях тех­ники. Однако в строительстве для расчётов фильтрации воздуха через ограж­дающие конструкции зданий этот закон применяют в другом виде

,

где r — плотность воздуха, кг/м3;

R_u — сопротивление воздухопроницаемости строительного материала, м2· ч· Па/кг (принимается по строительным нормам для соответствую­щей толщины материала d);

n = 1 — для стен и покрытий (ламинарный режим фильтрации);

n = 2/3 — для окон и балконных дверей (турбулентный режим).

Таким образом закон Дарси позволяет вычислять расход газа (воздуха) Q = v _фw, проходящего через конструкцию толщиной l (или d) с площадью поперечного сечения w.