¿Qué es y cómo lo lidias?
Entonces, entras en el ascensor y presionas el botón para el piso 32. Las puertas se abren y se siente como si estuvieras en un túnel de viento. ¿Qué diablos está pasando? Este es el efecto de pila.
El efecto de pila es el movimiento de aire hacia y desde edificios, chimeneas, chimeneas de gases de combustión y es impulsado por la flotabilidad. La flotabilidad se produce debido a una diferencia en la densidad del aire interior a exterior resultante de las diferencias de temperatura y humedad. El resultado es una fuerza de flotabilidad positiva o negativa. Cuanto mayor sea la diferencia térmica y la altura de la estructura, mayor será la fuerza de flotabilidad y, por lo tanto, el efecto de pila.
Dado que los edificios no están totalmente sellados (como mínimo, siempre hay una entrada a nivel del suelo), el efecto de pila causará infiltración de aire. Durante la temporada de calefacción, el aire interior más cálido se eleva a través del edificio y se escapa por la parte superior, ya sea a través de ventanas abiertas, aberturas de ventilación u otras formas de fugas. El aire caliente ascendente reduce la presión en la base del edificio, atrayendo aire frío a través de puertas abiertas, ventanas u otras aberturas y fugas. Durante la temporada de enfriamiento, el efecto de pila se invierte, pero generalmente es más débil debido a las diferencias de temperatura más bajas.
En un edificio moderno de gran altura con un sobre bien sellado, el efecto de pila puede crear diferencias de presión significativas que deben tenerse en cuenta en el diseño. Las escaleras, los pozos, los ascensores y similares tienden a contribuir al efecto de pila, mientras que las particiones interiores, los pisos y las separaciones de incendios pueden mitigarlo. Especialmente en caso de incendio, el efecto de pila debe controlarse para evitar la propagación del humo y el fuego, y para mantener condiciones sostenibles para las víctimas y los bomberos.
POR QUÉ SE INVENTARON LAS PUERTAS GIRATORIAS
La presión es tan significativa de hecho que cuando los rascacielos se desarrollaron por primera vez a principios de siglo, la gente también tuvo que inventar puertas giratorias porque no se podía abrir la puerta principal debido a la presión del efecto de pila. El aire frío se precipitaba con tanta presión que era difícil empujar las puertas de salida abiertas
A diferencia de la mayoría de las otras presiones, el efecto de pila actúa cada hora de cada día frío, y las presiones generadas por el efecto de pila son significativas.
Los edificios con fugas consumen enormes cantidades de energía. Las fugas de aire pueden contribuir a la condensación, comprometiendo la calidad del aire interior. Para edificios residenciales de gran altura en clima frío, ese no es el peor de los casos, es el escenario normal
QUÉ HACER CON el EFECTO DE PILA
si la fuga de aire es la causa del efecto de pila, lo mejor que puede hacer es evitar el movimiento de aire. Selle todos los orificios en la parte inferior del edificio para evitar que entre el aire y selle todos los orificios en la parte superior para evitar que el aire se escape. Este es un desafío para los diseñadores, ya que necesita entradas, parques, ascensores, sistemas de ventilación en todos estos tipos de edificios. Vestíbulos añadidos, barreras de aire adecuadas, zonas de presión, pisos cruzados, etc., sucesivamente. son todas estrategias para minimizar los efectos de pila.
Y PARA TODOS LOS GEEKS DE la TECNOLOGÍA QUE HAY, aquí está la matemática
El caudal de borrador inducido por el efecto de pila se puede calcular con la ecuación que se presenta a continuación. La ecuación se aplica solo a edificios donde el aire está tanto dentro como fuera de los edificios. Para edificios de uno o dos pisos, h es la altura del edificio y A es el área de flujo de las aberturas. Para edificios de gran altura de varios pisos, A es el área de flujo de las aberturas y h es la distancia desde las aberturas en el nivel de presión neutral (NPL) del edificio a las aberturas más altas o las aberturas más bajas.
Unidades SI-donde
| Q | = calado con efecto de pila (calado en inglés Británico) caudal, m/s |
| A | = área de flujo, m� |
| C | = coeficiente de descarga (generalmente se toma de 0,65 a 0.70) |
| g | = aceleración gravitacional, 9.81 m / s� |
| h | = altura o distancia, m |
| Ti | = temperatura media interior, K |
| To | = temperatura del aire exterior, K |
Resumen
La diferencia de presión total que actúa sobre un edificio como resultado de la acción de la pila depende de la altura del edificio y de la diferencia entre las temperaturas interiores y exteriores. No se puede evitar, pero la forma en que se distribuye a través del cerramiento del edificio y las separaciones interiores se puede modificar a través del diseño, ya que depende de las resistencias relativas al flujo presentadas por los componentes del edificio y la forma en que se distribuyen en la ruta de flujo.
El movimiento de aire causado por la acción de la pila tiene muchas implicaciones importantes relacionadas con la adecuación funcional de los edificios que deben reconocerse tanto en su diseño como en su funcionamiento.