Проветриваемое подполье

Проветриваемое подполье является одним из самых распространённых технических решений, обеспечивающих сохранение температурного поля в основании зданий (сооружений). Основная проблема моделирования проветриваемого подполья заключается в определении скорости движения воздуха в подполье, а точнее в определении общего коэффициента теплопередачи от воздуха к грунту в подполье. К сожалению, нам неизвестны публикации, которые бы описывали положение дел со значениями суммарного коэффициента теплопередачи в подполье на реальных объектах.

Наш опыт моделирования проветриваемых подполий основывается на опыте специалистов ООО «Газпром добычи Надым». В своё время, специалисты ООО «Газпром добыча Надым» проводили много расчётов в программе Heat. В результате адаптации моделей на реальных объектах они выработали значение суммарного коэффициента теплопередачи подполье порядка K=0.6 — 0,8 Вт/м²*К. К сожалению, у нас нет материалов, на которые можно было бы сослаться для обоснования именно этого подхода или значения.

Провести научную работу, связанную с определением реальных коэффициентов теплоотдачи подполье достаточно сложно. Здания и сооружения, которые проектируются в последнее время, зачастую проектируется с учётом установки СОУ (термостабилизаторов). А по старым объектам зачастую не хватает либо изысканий, либо проектной документации, либо данных о фактической термометрии грунтов оснований.

Лично наш опыт моделирования на реальных объектах показывает достаточную адекватность значений коэффициента теплопередачи на уровне K=0.6 — 0,8 Вт/м²*К. Моделирование скоростей ветра в подполье, выполненное нами для одиночного здания, без учёта строительной застройки показывает, что скорость воздуха в подполье может быть как ниже, так и выше скоростей ветра на метеостанции. В связи с чем считаем, что снижение скоростей ветра в подполье при проектировании объектов идёт в запас надёжности зданий (сооружений).

Модель здания

Проветриваемое подполье

Распределение скоростей ветра при продольном обтекании здания воздухом со скоростью 4 м/с

IPCC_AR6_WGII. Температуры воздуха по регионам планеты в зависимости от сценариев

Распределение скоростей ветра при продольном обтекании здания воздухом со скоростью 4 м/с

Скорости воздуха при поперечном обтекании здания

Мы рекомендуем моделировать проветриваемое подполье исходя из следующих положений.

Расчет влияния (граничных условий теплообмена) проветриваемого подполья открытого типа следует осуществлять исходя из следующих условий:

  • скорость ветра Проветриваемое подполье, м/с
  • высота снега Проветриваемое подполье=0.1, м.

Здесь Проветриваемое подполье – скорость ветра по данным метеостанции.

Расчет влияния (граничных условий теплообмена) проветриваемого подполья закрытого типа следует осуществлять исходя из следующих условий:

  • скорость ветра Проветриваемое подполье=0.1, м/с
  • высота снега Проветриваемое подполье=0.1, м.

Температуры воздуха в проветриваемом подполье закрытого типа следует рассчитывать исходя из баланса поступления тепла в проветриваемое подполье. Мы поговорим о методе теплового баланса для оценки температур в подполье в другой заметке.

Замечания

Очень часто на промышленных объектах проветриваемое подполье делают закрытого типа. Даже если проветриваемое подполье запроектировано открытого типа то, со временем, при производстве капитального ремонта зданий (сооружений) подполье часто закрываются (обшиваются профлистом). Связано это, вероятнее всего, с желанием улучшения эстетического вида зданий (сооружений). Между тем, закрытие проветриваемого подполья обычно наносит непоправимые вред зданиям (сооружениям).

На наш взгляд, проектировать здания (сооружения) с проветриваемыми подпольями закрытого типа, без должного обоснования режима проветривания — не допускается. Очень часто игнорируется тот факт, что СП 25.13330.2020 (п.6.3.2) предусматривает проектирование закрытых подполий при ширине зданий до 15м и среднегодовых температурах грунта ниже минус 2°С.

Техническое решение

Как нам видится решение проблемы эстетического вида проветриваемых подполий можно решить следующим образом. Подполье можно закрыть своего рода жалюзями или пластинами из профлиста, расположенными под углом таким образом, чтобы препятствовать взгляду внутрь подполья с высоты человеческого роста. При этом, проходное сечение для воздуха останется практически тем же, что и при проветриваемом подполье открытого типа.

Закрытое подполье с жалюзями

Схожее техническое решение, для немного другого функционального назначения, применяется для ограждения под названием «забор-жалюзи». Промышленно изготовляемые конструкции и составляющие «заборов-жалюзей» могут быть использованы в качестве ограждения подполья.

Надеемся, что такое техническое решение войдёт в практику проектирования зданий сооружений на мерзлоте.