क्रमबद्ध प्रभाव

स्टैक प्रभाव या चिमनी प्रभाव हवा के उछाल के परिणामस्वरूप बिना सील किए खुले छिद्रों, चिमनी, ग्रिप-गैस ढेर या अन्य कंटेनरों के माध्यम से इमारतों के अंदर और बाहर हवा की आवाजाही है। उछाल तापमान और नमी के अंतर के परिणामस्वरूप घर के अंदर से बाहर के वायु घनत्व में अंतर के कारण होता है। परिणाम या तो सकारात्मक या नकारात्मक उत्प्लावन बल है। थर्मल अंतर और संरचना की ऊंचाई जितनी अधिक होगी, उछाल बल उतना ही अधिक होगा, और इस प्रकार स्टैक प्रभाव होगा। स्टैक प्रभाव प्राकृतिक वेंटिलेशन, घुसपैठ (एचवीएसी), और आग (उदाहरण के लिए काप्रून आपदा, किंग्स क्रॉस फायर | किंग्स क्रॉस भूमिगत स्टेशन आग और ग्रेनफेल टावर में आग) को चलाने में मदद करता है।

इमारतों में ढेर प्रभाव

चूंकि इमारतों को पूरी तरह से सील नहीं किया जाता है (कम से कम, वहां हमेशा जमीनी स्तर का प्रवेश द्वार होता है), स्टैक प्रभाव से वायु घुसपैठ हो जाएगी। गर्मी के मौसम के दौरान, घर के अंदर की गर्म हवा इमारत से ऊपर उठती है और या तो खुली खिड़कियों, वेंटिलेशन खुले स्थानों, या छत में अनजाने छिद्रों, जैसे छत के पंखे और रोशनदान के माध्यम से शीर्ष पर निकल जाती है। बढ़ती गर्म हवा इमारत के आधार में वायुमंडलीय दबाव को कम कर देती है, जिससे खुले दरवाजों, खिड़कियों या अन्य खुले स्थानों और रिसाव के माध्यम से ठंडी हवा अंदर आ जाती है। ठंड के मौसम के दौरान, स्टैक प्रभाव उलट जाता है, लेकिन कम तापमान के अंतर के कारण आमतौर पर कमजोर होता है। एक आधुनिक गगनचुंबी इमारत में अच्छी तरह से सीलबंद बिल्डिंग लिफाफे के साथ ऊंची इमारत में, स्टैक प्रभाव महत्वपूर्ण दबाव अंतर पैदा कर सकता है जिसे डिजाइन पर विचार किया जाना चाहिए और यांत्रिक वेंटिलेशन (वास्तुकला) के साथ संबोधित करने की आवश्यकता हो सकती है। सीढ़ियाँ, शाफ्ट, लिफ्ट और इसी तरह की चीजें स्टैक प्रभाव में योगदान करती हैं, जबकि आंतरिक विभाजन, फर्श और अग्नि पृथक्करण इसे कम कर सकते हैं। विशेष रूप से आग लगने की स्थिति में, धुएं और आग के प्रसार को रोकने और रहने वालों और अग्निशामकों के लिए उपयुक्त स्थिति बनाए रखने के लिए स्टैक प्रभाव को नियंत्रित करने की आवश्यकता होती है। जबकि प्राकृतिक वेंटिलेशन के तरीके प्रभावी हो सकते हैं, जैसे कि हवा के आउटलेट को जमीन के करीब स्थापित किया जाना, यांत्रिक वेंटिलेशन को अक्सर ऊंची संरचनाओं या सीमित स्थान वाली इमारतों के लिए प्राथमिकता दी जाती है। नए निर्माणों में धुआं निकालना एक महत्वपूर्ण विचार है और डिजाइन चरणों में इसका मूल्यांकन किया जाना चाहिए। ग्रेनफेल टावर में आग लगने से 72 लोगों की मौत हो गई। स्टैक प्रभाव के कारण कुछ हद तक समस्या और बढ़ गई थी। बाहरी एल्यूमीनियम आवरण और आंतरिक इन्सुलेशन के बीच एक गुहा ने चिमनी बनाई और आग को ऊपर की ओर खींच लिया।

सामान्य और रिवर्स स्टैक प्रभाव

इमारतों में स्टैक प्रभाव की दो व्यवस्थाएँ मौजूद हो सकती हैं: सामान्य और विपरीत। सामान्य स्टैक प्रभाव उन इमारतों में होता है जिन्हें बाहरी वातावरण की तुलना में अधिक तापमान पर बनाए रखा जाता है। इमारत के भीतर गर्म हवा का घनत्व कम (या उच्च विशिष्ट आयतन) होता है और यह अधिक उछाल बल प्रदर्शित करती है। नतीजतन, यह फर्शों के बीच प्रवेश के माध्यम से निचले स्तर से ऊपरी स्तर तक बढ़ जाता है। यह एक ऐसी स्थिति प्रस्तुत करता है जहां इमारत के तटस्थ अक्ष के नीचे के फर्श पर शुद्ध नकारात्मक दबाव होता है, जबकि तटस्थ अक्ष के ऊपर के फर्श पर शुद्ध सकारात्मक दबाव होता है। निचली मंजिलों पर शुद्ध नकारात्मक दबाव बाहरी हवा को बिना बैकड्राफ्ट डैम्पर्स के दरवाजों, खिड़कियों या डक्टवर्क के माध्यम से इमारत में घुसपैठ करने के लिए प्रेरित कर सकता है। गर्म हवा तटस्थ अक्ष के ऊपर फर्श के माध्यम से इमारत के आवरण से बाहर निकलने का प्रयास करेगी।

यांत्रिक प्रशीतन उपकरण गर्मी के महीनों के दौरान समझदार और गुप्त शीतलन प्रदान करते हैं। इससे बाहरी परिवेशी वायु की तुलना में इमारत के भीतर हवा का शुष्क-बल्ब तापमान कम हो जाता है। यह इमारत के भीतर मौजूद हवा की विशिष्ट मात्रा को भी कम कर देता है, जिससे उछाल बल कम हो जाता है। नतीजतन, ठंडी हवा लिफ्ट शाफ्ट, सीढ़ियों और बिना सील उपयोगिता प्रवेश द्वारों (यानी, हाइड्रोनिक्स, इलेक्ट्रिक और वॉटर राइजर) के माध्यम से इमारत के नीचे लंबवत रूप से यात्रा करेगी। एक बार जब वातानुकूलित हवा तटस्थ अक्ष के नीचे निचली मंजिलों तक पहुंच जाती है, तो यह बिना सील किए गए छिद्रों जैसे डैम्पर्स, पर्दे की दीवार आदि के माध्यम से इमारत के लिफाफे में प्रवेश करती है। उद्घाटन.

फ्लू गैस के ढेर और चिमनियों में ढेर का प्रभाव

चिमनी में स्टैक प्रभाव: गेज पूर्ण वायु दबाव का प्रतिनिधित्व करते हैं और वायु प्रवाह को हल्के भूरे रंग के तीरों से दर्शाया जाता है। बढ़ते दबाव के साथ गेज डायल दक्षिणावर्त गति करता है।

औद्योगिक ग्रिप गैस स्टैक में स्टैक प्रभाव इमारतों के समान होता है, सिवाय इसके कि इसमें गर्म ग्रिप गैसें शामिल होती हैं जिनमें बाहरी परिवेश की हवा के साथ बड़े तापमान का अंतर होता है। इसके अलावा, एक औद्योगिक ग्रिप गैस स्टैक आम तौर पर अपनी लंबाई के साथ ग्रिप गैस के लिए थोड़ा अवरोध प्रदान करता है और वास्तव में, पंखे की ऊर्जा आवश्यकताओं को कम करने के लिए स्टैक प्रभाव को बढ़ाने के लिए सामान्य रूप से अनुकूलित किया जाता है।

बाहरी हवा और ग्रिप गैसों के बीच बड़े तापमान का अंतर हीटिंग के लिए फायरप्लेस का उपयोग करने वाली इमारतों की [[चिमनी]] में एक मजबूत स्टैक प्रभाव पैदा कर सकता है।

बड़ी मात्रा वाले पंखों के विकास से पहले, खदानों को स्टैक प्रभाव का उपयोग करके हवादार किया जाता था। एक डाउनकास्ट शाफ्ट ने खदान में हवा की अनुमति दी। अपकास्ट शाफ्ट के नीचे एक भट्टी लगातार जलती रहती थी। शाफ्ट (आमतौर पर कई सौ गज गहरा) एक चिमनी की तरह व्यवहार करता था और इसके माध्यम से हवा ऊपर उठती थी और खदान के नीचे और खदान के चारों ओर ताजी हवा खींचती थी।

स्टैक प्रभाव का कारण

बाहरी हवा और इमारत के अंदर की हवा के बीच दबाव में अंतर होता है, जो बाहरी हवा और अंदर की हवा के बीच तापमान के अंतर के कारण होता है। वह दबाव अंतर (ΔP) स्टैक प्रभाव के लिए प्रेरक शक्ति है और इसकी गणना नीचे प्रस्तुत समीकरणों से की जा सकती है। समीकरण केवल उन इमारतों पर लागू होते हैं जहां हवा इमारतों के अंदर और बाहर दोनों जगह होती है। एक या दो मंजिल वाली इमारतों के लिए, h इमारत की ऊंचाई है। बहु-मंजिल, ऊंची इमारतों के लिए, एच इमारत के तटस्थ दबाव स्तर (एनपीएल) पर खुले स्थानों से या तो सबसे ऊपरी खुले स्थानों या सबसे निचले खुले स्थानों तक की दूरी है। संदर्भयह बताता है कि एनपीएल ऊंची इमारतों में स्टैक प्रभाव को कैसे प्रभावित करता है।

ग्रिप गैस स्टैक और चिमनी के लिए, जहां हवा बाहर है और दहन ग्रिप गैसें अंदर हैं, समीकरण केवल एक अनुमान प्रदान करेंगे और एच ग्रिप गैस स्टैक या चिमनी की ऊंचाई है।

$\Delta P=Cah{\bigg (}{\frac {1}{T_{o}}}-{\frac {1}{T_{i}}}{\bigg )}$

और:

where:
ΔP	= available pressure difference, in Pa
C	= 0.0342, in K/m
a	= atmospheric pressure, in Pa
h	= height or distance, in m
To	= absolute outside temperature, in K
Ti	= absolute inside temperature, in K

हम। प्रथागत इकाइयाँ:

where:
ΔP	= available pressure difference, in psi
C	= 0.0188, in °R/ft
a	= atmospheric pressure, in psi
h	= height or distance, in ft
To	= absolute outside temperature, in °R
Ti	= absolute inside temperature, in °R

प्रेरित प्रवाह

स्टैक प्रभाव से प्रेरित ड्राफ्ट (ब्रिटिश अंग्रेजी में ड्राफ्ट) प्रवाह दर की गणना नीचे प्रस्तुत समीकरण से की जा सकती है। यह समीकरण केवल उन इमारतों पर लागू होता है जहां हवा इमारतों के अंदर और बाहर दोनों जगह होती है। एक या दो मंजिल वाली इमारतों के लिए, एच इमारत की ऊंचाई है और ए उद्घाटन का प्रवाह क्षेत्र है। बहु-मंजिल, ऊंची इमारतों के लिए, ए खुले स्थानों का प्रवाह क्षेत्र है और एच इमारत के तटस्थ दबाव स्तर (एनपीएल) पर खुले स्थानों से या तो सबसे ऊपरी खुले स्थानों तक की दूरी है या सबसे कम उद्घाटन. संदर्भयह बताता है कि एनपीएल ऊंची इमारतों में स्टैक प्रभाव को कैसे प्रभावित करता है।

ग्रिप गैस स्टैक या चिमनी के लिए, जहां हवा बाहर है और दहन ग्रिप गैसें अंदर हैं, समीकरण केवल एक अनुमान प्रदान करेगा। इसके अलावा, ए क्रॉस-सेक्शनल प्रवाह क्षेत्र है और एच ग्रिप गैस स्टैक या चिमनी की ऊंचाई है।

$Q=CA{\sqrt {2gh{\frac {T_{i}-T_{o}}{T_{i}}}}}$

और:

where:
Q	= stack effect draft (draught in British English) flow rate, m3/s
A	= flow area, m2
C	= discharge coefficient (usually taken to be from 0.65 to 0.70)
g	= gravitational acceleration, 9.81 m/s2
h	= height or distance, m
Ti	= average inside temperature, K
To	= outside air temperature, K

हम। प्रथागत इकाइयाँ:

where:
Q	= stack effect draft flow rate, ft3/s
A	= area, ft2
C	= discharge coefficient (usually taken to be from 0.65 to 0.70)
g	= gravitational acceleration, 32.17 ft/s2
h	= height or distance, ft
Ti	= average inside temperature, °R
To	= outside air temperature, °R

यह समीकरण मानता है कि ड्राफ्ट प्रवाह का प्रतिरोध एक डिस्चार्ज गुणांक सी द्वारा विशेषता छिद्र के माध्यम से प्रवाह के प्रतिरोध के समान है।

यह भी देखें

• एचवीएसी (हीटिंग, वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग)
• वातन शाफ्ट
• सौर चिमनी
• सोलर अपड्राफ्ट टावर
• ड्राफ्ट (बॉयलर)
• इंको सुपरस्टैक
• एकिबस्तुज़ जीआरईएस-2 पावर स्टेशन
• विंडकैचर
• क्रॉस वेंटिलेशन

बाहरी संबंध

• Stack Effect: When Buildings Act Like Chimneys -- Green Building Advisor
• National Research Council Canada - CBD-104 Stack Effects in Buildings
• Stack effect simulation on YouTube