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Untersuchung des Drucks

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Druckstudie - Allgemeines

Die Begriffe Überdruck und Unterdruck sind relativ und hängen vom Standpunkt des Beobachters ab. Konventionell gehen wir hier davon aus, dass wir das Gebäude von außen betrachten. Wenn nicht anders angegeben, ist Überdruck dann so zu verstehen, dass der Druck außerhalb des Gebäudes höher ist als innerhalb.

Der Wind entspricht einer Ausgleichsströmung zwischen Zonen unterschiedlichen Drucks. Der Teil des Luftstroms, der auf ein Gebäude trifft, wird vor diesem abgedämmt, wodurch ein Überdruck entsteht.

Der Wert dieses Überdrucks wird als „Stagnationsdruck“ bezeichnet und in Pascal ausgedrückt. Die Höhe des Drucks und seine Verteilung über ein Gebäude ergeben sich aus der Wechselwirkung zwischen dem einfallenden Wind (Gradient der mittleren Geschwindigkeit, Turbulenzen usw.) des Gebäudes (durch das Zusammenspiel von Form, Größe und Wandrauigkeit) und dem Nebeneinander der unmittelbaren Hindernisse (oder der Beschaffenheit der näheren Umgebung).

Diese Druckunterschiede führen zu Luftbewegungen durch die Öffnungen des Gebäudes. Dies führt zu Luftinfiltrationen auf der Windseite und zu Luftabsaugungen in den Bereichen mit Unterdruck.

Das Ziel der Dimensionierung der natürlichen Belüftung ist es, die Luftströme, die auf natürliche Weise durch die vorherrschenden Winde erzeugt werden, bestmöglich zu unterstützen:

  • Ableitung von Kalorien
  • Rauchabzug

In diesem Zusammenhang ist es das Ziel, die Luftein- und -auslässe entsprechend den Druckverteilungen zu positionieren, indem man nach Bereichen mit dem gleichen Verhalten(Unter- oder Überdruck) in Bezug auf die vorherrschenden Winde sucht. Dies fördert die bestimmungsgemäße Funktion des Flügels.

Simulation CFD usine - répartition pressions toiture - ventilation naturelle - vent
Druckverteilung auf dem Dach eines Industriegebäudes

Verteilung der Oberflächenbelastungen

Wenn ein Dach dem Wind ausgesetzt ist, entsteht auf der windzugewandten Seite ein Druck und auf der gegenüberliegenden Seite ein Unterdruck.

Es liegt in der Natur der Sache, dass ein Luftdruckunterschied zwischen zwei Medien dazu neigt, sich auszugleichen: Der Unterdruck auf der gegenüberliegenden Außenseite führt dazu, dass Luft aus der Atmosphäre im Inneren des Gebäudes angesaugt wird. Dadurch entsteht ein Überdruck im Raum, der proportional zur Windstärke ist und die natürliche Zirkulation der Innenluft bewirkt.

Überdruckzonen neigen dann dazu, Lufteintritte zu begünstigen.

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