Hoàn lưu khí quyển gió 1. Các loại hoàn lưu khí quyển gió Định nghĩa : sự chuyển động của các khối không khí trong khí quyển do chênh lệch khí áp tạo thành gió. Không khí thường di chuyển từ nơi áp cao đến nơi áp thấp, sự dich chuyển của các khối không khí thường do các nguyên nhân sau : Do sự quay của trái đất Do sự hấp thụ BXMT khác nhau tạo nên sự phân bố nhiệt độcủa mặt đất không giống nhau, tạo ra sự khác nhau về áp suất của các khối không khí này.
1.2.2 Hon lu khớ quyn / giú Cỏc loi hon lu khớ quyn /giú nh ngha : s chuyn ng ca cỏc khụng khớ khớ quyn chờnh lch khớ ỏp to thnh giú Khụng khớ thng di chuyn t ni ỏp cao n ni ỏp thp, s dich chuyn ca cỏc khụng khớ thng cỏc nguyờn nhõn sau : Do s quay ca trỏi t Do s hp th BXMT khỏc to nờn s phõn b nhit ca mt t khụng ging nhau, to s khỏc v ỏp sut ca cỏc khụng khớ ny Phõn loi: Hon lu tớn phong: giú mu dch, giú khụng i hng, thi u quanh nm, c bit l trờn cỏc vựng bin; Do s t quay ca trỏi t to quỏn tớnh lm dch chuyn cỏc khụng khớ: Bc bỏn cu lch sang phi, nam bỏn cu lch sang trỏi Phõn loi: Hon lu giú mựa: giú i theo nm, i hng ln mt nm: + Mựa hố: Giú hi dng: lc a núng hn (khớ ỏp thp) i dng (khớ ỏp cao), giú thi t i dng vo lc a + Mựa ụng: Giú lc a: i dng m hn lc a mt t bc x nhit vo khụng gian mnh hn, mt nhit nhanh hn nờn giú thi t lc a i dng Giú Phn: Hiu ng nhit m giú vt qua mt vựng nỳi cao, khụng khớ thi n sn ún giú l khụng khớ bin ti mỏt, cú m cao Cng lờn cao, nhit ca khụng khớ gim to nờn ma nhiu sn ún giú, m tuyt i gim ỏng k Khi xung nỳi, nhit ca khụng khớ tng lờn, nhng m mt khụng c b xung m tr thnh giú núng v khụ - Gp Trung, phớa ụng Trng Sn vo hố, vựng nỳi Tõy Bc Bc B Giú Brido: Giú t giú bin: thi ven b i dng, ven cỏc bin, sụng h ln, ngy ờm i hng hai ln, lm cho khụng khớ t lin ban ngy nhit gim, m tng: -Ban ngy: t bin thi vo t lin; - Ban ờm: t t lin bin; Giú nỳi thung lng: trờn nỳi cao nhn BXMT ln so vi thung lng nhng li mt nhit nhanh vo ban ờm: -Ban ngy: giú thi t thung lng lờn; - Ban ờm: giú lnh t thung lng thi xung; Ch giú Vit Nam: rt phc chu nh hng ca h thng giú chõu h thng ny tranh chp nh hng n thi tit nc ta, h thng no chim u th s nh hng ti thi tit rừ rt, vỡ vy cú thi tit lnh tun, sau ú li thay bng thi tit m ỏp H thng giú ụng bc : khụng trn xung phớa Nam b chn li bi dóy nỳi Trng Sn, h thng ny gõy nờn mt ụng lnh d thng Bc, khỏc hn vi cỏc vựng cựng a lý; H thng giú Nam : giú ụng chi phi bi trung tõm ỏp cao Tuaketxtan l khụng khớ lc a ụn i, giú hố l tớn phong bỏn cu Nam vt xớch o i lờn; H thng giú ụng Nam : Mựa ụng: tớn phong bỏn cu Bc thi v xớch o; Mựa hố: Nam Thỏi Bỡnh dng, ngc hng >< Cỏc khụng khớ chớnh thi vo Vit Nam: hố v ụng: ụng: thi vo VN ch yu theo hng B thuc h thng giú B ; hố theo hng: TN, N, N, thuc h thng cũn li; >< Khụng khớ cc i lc a Ngun gc: xut phỏt t vựng ỏp cao Siberie quanh nm bng tuyt bao ph; c im: Rt lnh (t thp); ng i - Bin tớnh: Lc a Trung Quc: bin tớnh khụ Thi gian hot ng: u ụng, gia ụng (T11- T12) Phm vi nh hng: Min Bc (t phớa Bc ốo Hi Võn tr ra, V=16 oB) Kiu thi tit: Lnh, hanh khụ, t = 10 18oC, m: 75%, hng giú B; -Lnh m, ma phựn giú bc, t =10-18oC, m>80% Khụng khớ nhit i bin ụng Ngun gc: Bin Nht Bn, c im: c im: Rt lnh (t thp); ng i- Bin tớnh: Di chuyn chm theo ng bin, ly thờm hi m v nhit ca bin; Vo VN qua bin ụng,ó b nhit i húa trc vo VN, bt lnh v m Thi gian hot ng: Na cui ụng u Xuõn Phm vi nh hng: Min Bc (t phớa Bc ốo Hi Võn tr ra, V=16o) Kiu thi tit: Nm, xy thi tit nm, m rt cao (> 95%) 5.3 Sự truyền ẩm vật liệu xây dựng theo thuyết khuếch tán ẩm - Lượng ẩm chuyển dịch vật liệu xác định theo định luật Furie (5.3) - Quá trỡnh khuếch tán ẩm xuyên qua vật liệu chủ yếu chênh lệch nhiệt độ (t) áp suất (e) phía kết cấu gây - Quá trỡnh khuếch tán ẩm kết cấu thường xảy chậm chạp xảy ga điểm vật liệu có chênh lệch áp suất nước (e) - Lượng ẩm G khuếch tán qua bề mặt kết cấu xác định công thức sau: G = t (et - emt) g/m2.h Trong ó: et: áp suất nước không khí nhà emt: áp suất nước bề mặt kết cấu t: Hệ số trao đổi ẩm bề mặt kết cấu g/m2.h.mm.Hg 5.3 Sự truyền ẩm vật liệu xây dựng theo thuyết khuếch tán ẩm - ẩm trở mặt kết cấu, ph thuc vo tc chuyn ng ca khụng khớ gn b mt kt cu m cũn ph thuc vo trng thỏi m ca VL, định nghĩa Rat = / t (mmHg.m2.h/g) Cụng thc tớnh: Rat = R x T x ln (E/e) x (1 / ( x )) (mmHg.m2.h/g) (5.7) Trong đó: E: áp suất nước bão hoà e: áp suất nước vật liệu xét = d / (0.92 x C x ) d - Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu C - Tỷ nhiệt không khí = 0,24 - Trọng lượng đơn vị thể tích không khí < kg/m3kk Từ công thức (5.7) ứn với t = 250C (điều kiện tiêu chuẩn) tính ẩm trở bề mặt kết cấu 5.3 Sự truyền ẩm vật liệu xây dựng theo thuyết khuếch tán ẩm ẩm trở mặt kết cấu xác định sau: ặc tính ẩm phòng ộ ẩm không khí gần kết cấu (%) Rat, (mmHg, m2.h/g) Tường phía hành lang trống, nắng chiếu vào, mưa hắt 0,22 Rất khô, có lượng nhiệt thừa lớn 25 0,98 Khô, sưởi ấm 40 0,91 ẩm bỡnh thường 55 0,60 Hơi ẩm 70 0,34 ẩm 85 0,16 Khi bề mặt kết cấu luôn có nư 100 ớc ngưng đọng (đọng sương bề mặt) 5.3 Sự truyền ẩm vật liệu xây dựng theo thuyết khuếch tán ẩm - ẩm trở mặt ngoi kết cấu xác định sau: + Khi tốc độ gió nhà nhỏ (vn m/s):Ran = 0,25 + Khi tốc độ gió nhà trung bỡnh (vn = 2-3 m/s):Ran = 0,12 + Khi tốc độ gió nhà lớn (vn = 4-5 m/s):Ra n = 0,06 - Lượng ẩm khuếch tán qua toàn KC G = 1/Rao ( et en) (g/m2h) - Lượng ẩm khuếch tán qua KC thứ i (từ mt -> mặt kia) G = 1/Rai ( et en) (g/m2h) Trong công thức trên: Rao = Rat + Ra1 + + Rai + Ran = Rat + d1/à1 + + di/ài + Ran Rao - Tổng ẩm trở ca KCBC Ra1 Rai - ẩm trở lớp KCBC áp suất nước bề mặt VL thứ i: i: h s khuch tỏn m ca VL (ph lc 5) eo, en: áp suất nước không khí nhà ei, ei-1: áp suất ỏ bề mặt trước sau lớp vật liệu thứ i 5.4 Xác định vùng nước ngưng tụ (đọng nước) nội kết cấu - Khái niệm: Khi áp suất riêng nước kết cấu (ei) vượt áp suất nước bão hoà E tương ứng với nhiệt độ phân bố kết cấu thỡ nước ngư ng tụ thành nước nằm kết cấu Đây tượng xấu, làm giảm độ bền vng hạ thấp khả nng cách nhiệt kết cấu - Phương pháp thuận tiện để xét ẩm xuyên qua kết cấu gây ngư ng tụ nước hay không Phương pháp biểu đồ F.V.Uskov: + Vẽ đường phân bố áp suất nước (e) nhiệt độ (t) biến thiên nội kết cấu + Dựa vào đường cong biến thiên t0 đường cong biến thiên E (áp suất nước bão hoà) kết cấu (phụ lục 4) biểu đồ I-d + Nếu đườn cong e nằm phía có cắt với đường E thỡ nội kết cấu có tượng ngưng tụ nước + Nếu đường cong e nằm đường cong E thỡ ngưng tụ nước nội kết cấu 5.4 Xác định vùng nước ngưng tụ (đọng nước) nội kết cấu Kết cấu lớp : ường phân bố "e" đường thẳng (từ tn,tt -> đường E) - Giao điểm đường thng "e" với mặt mặt kết cấu ta tiêu điểm trái (A) tiêu điểm phải (B) biểu đồ Vỡ độ ẩm biến thiên liên tục nên: - Từ A B vẽ đường tiếp tuyến với đường cong E Giao điểm đường tiếp tuyến với E A' B' Từ ta xác định giới hạn phạm vi ngưng tụ nước - oạn đường hợp hai đoạn tiếp tuyến đoạn đường cong gia A' B' (do E tạo nên) đường biểu diễn áp lực nước thực tế nội kết cấu Trường hợp kết cấu nhiều lớp: - ể tiêu điểm, phải làm đường e trở hành đường thẳng Chuyển mặt cắt từ tỷ lệ chiều dày lớp sang tỷ lệ ẩm trở lớp (d ->Rai) - Nếu đường e thấp đường E -> tượng ngưng đọng nước - Nếu đường e cắt cao đường E -> có tượng ngưng đọng nước 5.5 Tác động xâm thực môi trường lên kết cấu bao che Trong môi trường đặc biệt công nghiệp phát triển , có nhiều nước, kiềm muối thường gây tượng kết cấu bao che bị xâm thực Trong môi trường xâm thực phá hoại vật liệu xây dựng phụ thuộc vào tốc độ hai trỡnh sau: Tốc độ xuyên thấu chất xâm thực vào bề mặt kết cấu Tốc độ bị phá hoại vật liệu bị chất xâm thực tác động Hai trỡnh xảy dễ dàng độ ẩm cao to cao ặc biệt môi trường có nhiều khí SO2, NO2 dẫn đến mưa axit, vùng gần biển: không khí gần biển có mang theo muối nên chất xâm thực nguy hiểm Tác động phá hoại môi trường xâm lược mạnh nhiều gây tác hại lớn, nghiêm trọng cho công trỡnh xây dựng Vỡ thiết kế xây dựng phải thấy hết nguyên nhân gây nhng tác động phá hoại để tỡm biện pháp cấu tạo thích hợp 5.6 ộ bền lâu kết cấu ngn che ộ bên lâu kết cấu ngn che - ộ bền lâu công trỡnh độ dài thời gian (tuổi thọ) công trỡnh - Nghĩa theo độ dài thời gian, tác dụng môi trường xung quanh dao động nhiệt độ, độ ẩm, mưa nắng môi trường xâm thực mà công trỡnh gi độ vng đặc tính lý chúng, sửa cha thay cấu kiện - Thông thường độ bền lâu kết cấu bao che bị hư hại nhanh vỡ hệ vết rạn nứt ứng suất vượt độ bền lâu kết cấu Các ứng suất thường trường nhiệt trường ẩm phân bố không kết cấu gây ra, đặc điểm kết cấu có kích thước lớn, lại chịu mưa nắng thường xuyên 5.6 ộ bền lâu kết cấu ngn che ộ bên lâu kết cấu ngn che ại lượng dùng đánh giá mức độ hư hại kết cấu: H = ( x x x L) / E x n Trong đó: : ứng suất vật liệu ứng với gradient t - gradient t theo chiều dày kết cấu - hệ số dãn nở nhiệt kết cấu L - Kích thước đặc trưng kết cấu E- Mô dun đàn hồi kết cấu (kg/cm) n - Số lần chu kỳ tác dụng/ nm (của t ) H - Phụ thuộc vào tính chất vật liệu, xác định thực nghiệm 5.6 ộ bền lâu kết cấu ngn che Các biện pháp nâng cao độ bền nhà ộ bền nhà phụ thuộc vào: - Chất lượng vật liệu - Giải pháp kết cấu - Tính chất lớp bảo vệ mặt kết cấu - Các biện pháp hạn chế tác động nhân tố khí hậu đến công trỡnh; - Cht lng v k thut thi cụng; Gii phỏp thit k -m bo trng nhit ng u; - Kt cu khụng b quỏ m; - D sa cha, thay th; - Trỏnh ma ht vo tng, dựng lp ph b mt tng chng ma thm sõu vo tng: va tam hp mỏc cao, p mt tng bng ỏ x; - Kt cu bng g, st nờn sn bo v; - Thụng giú cho kt cu nhanh khụ chng m; Chương Thiết kế nhà chống nồm 8.1 Khái niệm Bản chất tượng nồm Hiện tượng nồm thường xảy điều kiện đặc thù khí hậu miền Bắc, thường vào cuối đông đầu xuân (từ tháng đến tháng hàng nm) Hiện tượng nồm xảy khi: bm ts iều kiện hỡnh thành nồm Hiện tượng nồm xảy thoả mãn đồng thời điều kiện sau: 1) Có thời gian lạnh đủ dài trước có tượng "nồm" xảy Vỡ vật có tính ổn định nhiệt (sức nhiệt đặc trưng đại lượng số quan tính nhiệt D độ ổn định nhiệt bề mặt Y) lớn, nhiệt độ bề mặt VL biến đổi chậm nhiệt độ kk xung quanh, thỡ có tượng bm ts 2) Có thay đổi đột từ lạnh chuyển sang nóng ẩm, độ ẩm môi trường không khí cao ( 85%) 3) Có trao đổi không khí gia nhà (mở cửa) ây nguồn cung cấp ẩm cho trỡnh ngưng tụ nước bề mặt nhà 4) Quá trỡnh ngưng tụ nước từ không khí bề mặt kết cấu nhanh trỡnh bốc nước từ bề mặt kết cấu thẩm thấu nước vào kết cấu Thực nghiệm cho thấy, thoả mãn điều kiện thỡ cần nhiệt độ không khí nhà lớn nhiệt độ không khí nhà khoảng 0,7 - 1,50C xảy tượng nồm Nhưng nhiệt độ không khí nhà tng từ từ, mà không tng đột ngột, thỡ cho dù chênh lệch nhiệt độ gia có thẻ cao không xảy tượng nồm 8.2 phương pháp tính toán khả nng chống nồm nhà có nhiều lớp 8.2.1 Một số tiêu thiết kế sàn chống nồm Chỉ tiêu hiệu chống nồm sàn: Khả nng chống nồm sàn xác định theo biểu thức thực nghiệm sau: t = 0,735 InY - 1,383 (8.1) Nền có khẳn nng chống nồm tốt loại cấu tạo cho t=bm ts > Chỉ tiêu sàn chống nồm tốt: t > 0,05 Y 6,5 (8.2) td 0,35 Trong đó: t=bm - ts : Chênh lệch nhiệt độ bề mặt nhà nhiệt độ điểm sương không khí Y - hệ số ổn định nhiệt bề mặt kết cấu tính Kcal/m2 h0C ược tính sau; - Chỉ số quán tính nhiệt kết cấu nhiều lớp xác định sau: D = RiSi Trong ú: Si: h s n nh nhit ca kt cu tra ph lc R = d/ 8.2 phương pháp tính toán khả nng chống nồm nhà có nhiều lớp 8.2.1 Một số tiêu thiết kế sàn chống nồm - Hệ số ổn định nhiệt bề mặt lớp kết cấu "dày" "mỏng" tính sau: Lớp kết cấu dày Di 1: Yi = Si Lớp kết cấu mỏng Di < 1: - Nếu cộng thêm lớp tiếp theo, kết cấu trở thành dày (Di + Di+1 1) thỡ: Yi = (Ri Si2 + S i+1)/ (1 + Ri Si+1) - Nếu cộng thêm lớp tiếp theo, kết cấu mng (Di + Di+1 < 1) thỡ: Yi = (Ri Si2 + Y i+1)/ (1 + Ri Yi+1) td - Hệ số dẫn nhiệt tương đương nhà có cấu tạo nhiều lớp, kcal/m2h.h.0C, td = di / (di/ i) Thông thường, thiết kế dàn chống nồm, phải chọn vật liệu cho cần - lớp vật liệu đảm bảo Di 8.2.2 Thiết kế sàn chống nồm 1- Nguyên tắc chống nồm cho sàn: - Hạ thấp nhiệt độ không khí (tương đương với việc hạ thấp nhiệt độ điểm sư ơng xuống thấp nhiệt độ bề mặt KC) - Giảm độ ẩm không khí - Nâng nhiệt độ bề mặt KC cao nhiệt độ điểm sương - Chọn Y, td =