Проблема стак эффекта (stack effect) в небоскребах

Стак эффект в небоскребах и высотных зданиях

Многие собственники высотных зданий сталкиваются со стак эффектом (эффектом тяги/трубы). Он создается из-за разности наружной и внутренней температуры особенно в зимнее время. В лифтовых шахтах, на лестничных клетках и в инженерных коммуникациях возникает тяга воздуха по принципу дымовой трубы. Когда теплый воздух естественным образом поднимается вверх относительно холодного наружного, так как температура внутри здания выше, а плотность воздуха меньше.

 

 

Стак эффект вызывает следующие эксплуатационные проблемы в небоскребах и высотных зданиях: 

  • начинают заклинивать лифты и лифтовые двери;
  • становится тяжело открывать двери на лестничные площадки;
  • происходит активное движение воздуха «свист» в инженерных коммуникациях.

 

Каким образом можно решить проблему стак эффекта в процессе эксплуатации здания, если соответствующие меры не были приняты на этапах проектирования и строительства:

  1. Проверить герметичность и воздухопроницаемость фасадов, кровли и ограждающих конструкций здания, а также плотность примыкания дверей к дверным проемам при помощи blower door теста. Герметичность элементов здания – основной принцип борьбы со стак эффектом.
  2. Максимально изолировать шахту лифта от внешнего периметра здания. Именно в ней создается наиболее сильный стак эффект. Но шахту конструктивно невозможно перегородить или разделить на части. Для этого необходимо закрывать лифтовое лобби последовательно несколькими дверьми. Создание такого тамбур-шлюза позволяет минимизировать возможность для затягивания воздуха и облегчает человеку открытие дверей, так как на них не действует стак эффект.
  3. Внутренняя изоляция пространства путем вертикальной разбивки этажей на отсеки по принципу подводной лодки. Например, через каждые 15-20 этажей на выходах в лестничный тамбур следует устанавливать плотные двери, которые не позволяют воздуху двигаться вверх по зданию.
  4. Герметизация различных инженерных систем и шахт, которые также должны быть разделены плотной перемычкой аналогично через каждые 15-20 этажей.
  5. Входные двери в здание должны быть герметичными. Здесь лучше всего применять револьверную систему. Когда дверь крутится, она не дает воздушным потокам напрямую заходить в здание.
  6. Также стак эффект можно моделировать в системах визуализации. На основе полученных результатов находить утечки воздуха, производить калибровку систем здания и реализовывать мероприятия по созданию противотока. Например, путем установки вентиляторов или вентиляционных отсосов, перенаправляющих потоки воздуха.

 

Чтобы не бороться со стак эффектом, следует решать этот вопрос на стадии проектирования здания и привлекать экспертов по CFD моделированию (моделирование воздушных потоков).

Авторы: Анна Завалеева, Россинский Владислав

Дополнительно:

Разработка стратегии комплексного энергоснабжения и энергоэффективности

Разработка инженерных решений и расчет затрат на строительство

Математическое моделирование – энергопотребление зданий

Тренинг по энергоэффективности и энергомоделированию зданий