В нижней части помещений и на нижних этажах здания через неплотности и проемы происходит приток (инфильтрация) наружного холодного воздуха, а в верхней части помещений и верхних этажах — вытяжка (эксфильтрация) теплого воздуха наружу; между нижней и верхней частями помещения (здания) находится нейтральная зона, т. е. условная горизонтальная плоскость, в которой внутреннее давление в рассматриваемый момент времени равно внешнему, а потому в этой зоне фильтрации воздуха нет (см. рис. 6.1, а).

Высота нейтральной зоны h [м] определяется по выражению:

 

 

где f₁ и f₂ — площади вытяжных и приточных отверстий, щелей, неплотностей в верхней и нижней частях здания, м².

 

При естественной вентиляции здания нейтральная зона смещается в верхнюю его часть и h = 0,7*H, а величина напора инфильтрации через ограждения зависит от разности температур наружного и внутреннего воздуха, т. е. от объемной массы холодного (γ_н) и теплого (γ_в) воздуха:

 

 

для эксфильтрации

 

 

В холодный период площадь вытяжных отверстий в ограждающих конструкциях обычно превышает площадь приточных, так как последние, в целях сохранения тепла в зданиях, открываются ограниченно. В результате этого положение нейтральной плоскости смещается кверху и ограждающие конструкции нижних частей помещений и нижних этажей больше подвергаются избыточному внешнему давлению, вызывающему инфильтрацию.

Положение нейтральной плоскости неустойчиво из-за быстро меняющихся аэродинамических условий. При недостаточной герметичности проемов из квартир на лестницы в многоэтажных зданиях фильтрация воздуха возрастает: на эпюру давления теплового напора для здания в целом (см. рис. 6.1, а) накладывается распределение давления теплового напора в каждом этаже, и совмещенная эпюра приобретает пилообразное очертание, как показано на рис. 6.1, б.

Давление теплового напора [Па] на ограждающие конструкции любого этажа высотой h₀ может быть определено по формуле:

 

 

откуда

 

 

У наружной поверхности стен высоких зданий разность давлений внизу и вверху p_t^max — p_t^min достигает значительной величины, вследствие чего возникают восходящие потоки наружного воздуха, выравнивающие распределение давлений на поверхности фасада. Наибольшая разность от теплового напора для нижних этажей находится по выражению

 

 

где Н_з — высота здания; γ_н и  γ_в — плотности наружного и внутреннего воздуха, Па; — ν скорость ветра, м/с.