Что такое эффект стека?

Эффект стека - это тенденция к движению теплого воздуха вверх по зданию, что способствует циркуляции и создает перепады давления. Это обусловлено различиями в плотности воздуха и должно учитываться при проектировании и обслуживании конструкций. С очень большими зданиями, такими как небоскребы, это может быть серьезной проблемой. Эффект стека может добавить к затратам на отопление и охлаждение, например, вызывая потерю тепла в верхней части здания, особенно в холодные зимние месяцы.

Теплый воздух менее плотный и имеет тенденцию двигаться вверх в здании, в то время как более холодный воздух опускается. Этот процесс может быть ускорен с помощью вентиляции, включая открытие дверей и окон, а также работу вентиляторов. В очень высоких структурах это может быть особенно острым и в некоторой степени неизбежным. На верхних этажах воздух может убежать. Это создает положительное давление, так как вдыхаемый воздух снаружи не может попасть в здание из-за давления выходящего воздуха.

Между тем, в нижней части здания создается среда с отрицательным давлением. Воздух, поднимающийся к крыше, создает отверстие для более холодного воздуха, поступающего извне. Это может привести к тому, что нижние истории станут намного круче В плохо спроектированном здании люди могут закрывать окна и включать тепло, чтобы решить эту проблему, что может ускорить эффект стека, нагревая воздух и заставляя его подниматься наверх, втягивая больше холодного воздуха.

Некоторая циркуляция воздуха желательна. Движение воздуха внутри здания может поддерживать его свежесть и создавать более приятную рабочую среду, особенно когда свежий кислородный воздух циркулирует снаружи. Проектировщики могут контролировать это, добавляя изоляцию, чтобы ограничить потерю воздуха, устанавливая экраны на окнах, чтобы минимизировать теплопередачу, и консультируя жителей здания по климат-контролю. Например, может помочь изоляция вестибюля, чтобы ограничить взрывы холодного воздуха, когда люди открывают двери.

Для домов и небольших структур эффект стека не должен играть существенную роль, если структура не была хорошо построена или поддержана. Некоторая утечка неизбежна, но самые большие проблемы, такие как просачивание вокруг оконных рам и световых люков, могут быть решены с помощью таких мер, как лучшая вспышка. Это может также помочь продуманно спроектировать входы и двери, чтобы препятствовать потоку воздуха в дом в зимние месяцы. Проектирование с учетом эффекта стека позволяет архитекторам создавать дома, которые остаются вентилируемыми, но не теряют избыточного тепла.