Анологично тепловому различают 3 задачи при рассмотрении в.р.з.
Внутреннию
Краевую
Внешнию.
К внутренней задачи относится:
1. расчет требуемого воздухообмена (определение кол-ва вредных выделений,производительнось местной и общеообменной вентиляции)
2. определение параметров внутреннего воздуха ,содержание вредных веществ
и распределение их по объёму помещений при разных схемах вентиляции;
выбор оптимальных схем подачи и удаления воздуха.
3. определение темп-ры и скорости воздуха в струях создаваемых притоком.
4. расчет количества вредностей выбивающихся из укрытий технологического
обородувания
5. создание нормальных условий труда,душирование и создание оазисов, путем выбора параметров приточного воздуха.
К краевой задачи относиться:
1.определение перетоков через наружные ограждения (инфильтрация),что приводит к увеличению теплопотерь и распрастранению неприятных запахов.
2. расчет проёмов для аэрации
3. расчёт размеров каналов, воздуховодов, шахт и др. элементов
4. выбор способа обработки воздуха переточного (нагрев,охлаждение,очистка) для вытяжного- очистка.
5.расчет защиты от врывания воздуха через открытые проёмы (воздушные завесы)
К внешней задачи относится:
1. определение давления создаваемого ветром на здание
2. расчет и определение проветриваемости пром. площадки
3. выбор мест размещения воздухозаборов и вытяжных шахт
4. расчет ПДВ и проверка достаточности степени очистки
- Местная вытяжная вентиляция. Местные отсосы, их классификация. Вытяжные зонты, требования и расчет.
Приемущества местной вытяжной вентиляции (МВВ)
Удаление вредных выделений непосредственно от мест их выделения
Относительно небольшие расходы воздуха.
В связи с этим МВВ наиболее эффективный и экономичный способ.
Основными элементами систем МВВ является
2 – сеть воздуховодов
3 – вентиляторы
4 – очистные устройства
Основные требования к местным отсосам:
1) локализация вредных выделений в месте их образования
2) удаление загрязненного воздуха за пределы помещения с высокими концентрациями на много больше чем при общеобменной вентиляции.
Требования которые предъявляют к МО разделяются на санитарно-гигиенические и технологические.
Санитарно-гигиенические требования:
1) максимальная локализация вредных выделений
2) удаляемый воздух не должени проходить через органы дыхания рабочих.
Технологические треьования:
1) место образования вредных выделений должно быть максимально укрыто на сколько это позволяет технологический процесс, а открытые рабочие проемы должны иметь минимальные размеры.
2) МО не должен мешать нормальной работе и снижать производительность труда.
3) Вредные выделения как правило должны удалятся от места их образования в направлении их интенсивного движения. Например горячие газы – вверх, холодные – вниз.
4) Конструкция МО должна быть простой, иметь малое аэродинамическое сопротивление, легко монтироватся и демонтироватся.
Классификация МО
Конструктивно МО оформляют в виде различных укрытий этих источников вредных выделений. По степени изоляции источника от окружающего пространстрва МО можно разделить на три группы:
1) открытые
2) полуоткрытые
3) закрытые
К МО открытого типа относятся воздухопроводы располагаемые за пределами источнмков вредных выделений над ним или сбоку или снизу, примерами таких таких МО является вытяжные панели.
К полуоткрытым относятся укрытие внутри которых находятся источники вредностей. Укрытие имеет открытый рабочий проем. Примереми таких укрытий является:
Вытяжные шкафы
Вентиляционные камеры или шкафы
Фасонные укрытия от вращающихся или режущих инструментов.
К полностью закрытые отсосы являются кожухом или частью аппарта, который имеет небольшие неплотности (в местах соприкосновения кожуха с движущимися частями оборудования). В настоящее время некоторые виды оборудования выполняются со всьроенными МО (это окрасочные и сушильные камеры, дерево оьрабатывающие станки).
Открытые МО. К открытым МО прибегают тогда когда неваозможно применить полуоткрытые ли полностью закрытые МО что обуславливается особенностями технолгического процесса. Наиболее распостраненнвми МО открытого типа являются зонты.
Вытяжные зонты.
Вытяжными зонтами называется воздухоприемники выполненные в виде усеченных перамид расположенные над источниками вредных выделений. Вытяжные зонты как правило служат только для улавливающихся вверх потоков вредных веществ. Это происходит когда вредные выделения нагреты и образуется стойкий температурный поток (температура >70). Вытяжные зонты имеют большое распостранение значительно больше того чем они заслуживают. Для зонтов характерно то, что между источником и воздухоприемником имеется разрыв, пространство незащищенное от воздуха окружающей среды. Вледствии чего окружающий воздух свободно подтекает к источнику и итклоняет поток вредных выделений. В результате чего зонты требуют значительных объемов, что являетяс недостатком зонта.
Зонты бывают:
1) простые
2) в виде козырьков
3) активные(со щелями по периметру)
4) с поддувом воздуха (активированные)
5) групповые.
Зонты устраиваются как с местной так и с механической вытяжной вентиляцией, но основное условие применение последних является наличие мощных гравитационных сил в потоке.
Для работы зонтов должно соблюдатся следующее
1) отсасываемое зонтом количество воздуха должно быть не менее того которое выделяется из источника и присоединяется на пути от исочника до зонта с учетом влияния боковых токов воздуха.
2) Воздух подтекающий к зонту должен иметь запас энергии (в основном тепловой достаточный для преодрления гравитационных сил)
3) Габариты зонта должны быть больше габаритов подтекающей среды/
4) Необходимо наличие организованного потока во избежании опрокидования тяги (для естественной вентиляции)
5) Эффективная работа зонта во многом определяется равномерности сечения. Она зависит от угла раскрытия зонта α. α =60 то Vц/Vс=1,03 для круглого или квадратного сечения, 1,09 для прямоугольного α=90 1,65.Рекомендуемый угол раскрытия α=65, при котором достигается наибольшая равномерность поля скоростей.
6) Размеры прямоугольного зонта в плане А=а+0,8h, Б=b+0,8h, где h расстояние от оборудования до низа зонта h<08dэ, где dэ эквивалентный по площади диаметр источника
7) Объем отсасываемого воздуха, определяется в зависимости от тепловой мощности источника и подвижности воздуха в помещении Vn при малой тепловой мощностим ведется по формулам L=3600*F3*V3 м3/ч где f3 – площадь всасывания, V3 – скорость всасывания. Для нетоксичных выделений V3=0.15-0.25 м/с. Для токсичных следует принимать V3= 1.05-1.25, 0.9-1.05, 0.75-0.9, 0.5-0.75 м/с.
При знасительных тепловыделениях объем воздуха отсасываемый зонтом определяется по формуле L 3 =L k F 3 /F n Lk- объем воздуха поднимающийся к зонту с конвективной струей 
Qk – количество конвективной теплоты выделенной с поверхности источника Q k = α k Fn(t n -t в).
Если расчет зонта производят на максимальное выделение вредности то можно активный зонт не устраивать, а обходится обычным зонтом.
- Отсасывающие панели и бортовые отсосы, особенности и расчет.
В тех случаях когда по конструктивным соображениям соосный отсос нельзя располагать достаточно близко над источником, и поэтому производительность отсоса чрезмерно высока. Когда необходимо отклонять поднимающийся над теплоисточником струю так чтобы вредные выделения не попадали в зону движения рабочего для этого применяют отсасывающие панели.
Конструктивно эти местные отсосы делятся на
1 – прямоугольные
2 – панели равномерного всасывания
прямоугольные всасывающие панели бывают трех видов:
а) односторонние
б) с экраном (для снижения объемного отсоса)
в) комбинированные (с отсосом в строну и вниз)
объем воздуха удаляемый любой панелью определяется по формуле 
где с – коэф. зависящий от конструкции панели и ее распложения относительно источника тепла, Qк – количество конвективного тепла выделяемого источникаом, H – расстояние от верхней плоскости источника до центра всасывающих отверстий панели, В – длинна источника.
Комбинированная панель применяется для удаления теплового потока содержащего не только газы, но и окружающую пыль 60% удаляется в сторону, а 40% вниз.
Панели равномерного всасывания применяются в сварочных цехах получили распространение наклонные панели обеспечивающие отклонение факела вредных веществ от лица сварщика. Одна из наиболее распостраненных является панель Чернобережского. Всасывающее отверстие выполнено в виде решетки, живое сечение щелей кот составляет 25% площади панели. Рекомендуемая скорость воздуха в живом сечении щелей принимается равной 3-4 м/с. Общий расход воздуха рассчитывается по удельному расходу равному 3300 м/ч на 1 м2 всасывающей панели.Бортовые тососы. Это устройство для удаления воздуха вместе с вредными выделениями в ванной где происходит термическая обработка. Отсос происходит по бортам.
Различают:
Однобортовые отсосы когда щель отсоса расположенная вдоль одной из длинных сторон ванны.
Двухбортовые, когда щели располженны с двух сторон.
Бортовой отсос является простым когда щели расположены в вертикальной плоскости.
Опрокинутый когда щель расположена горизонтально.
Бывают сплошные, секционные с поддувом.
Чем токсичнее выделения зеркала ванны, тем ближе их нужно прижимать к зеркалу, чтобы вредные выделения не попали в зону дыхания рабочих. Для этого при прочих равных условиях нужно повышать объемы отсасываемого воздуха.
При выборе типа бортого отсоса необходимо учитывать следующее:
1) простые отсосы следует применять при высоком стоянии уровня раствора в ванне, когда расстояние до щели отсоса составляет менее 80-150 мм, при более низком стоянии применяют опрокинутые отсосы, требующие значительно меньше расхода воздуха.
2) Однобортовые применяют если ширина ванны значительно меньше 600мм, если больше то двухбортовые.
3) Если по ходу продува в ванну опускают крупные вещи которые могут нарушать работу однобортового отсоса, то применяю двухботовые.
4) Сплошные по конструкции применяются при длинне до 1200мм а сенкционные при длнинне больше 1200мм.
5) Применять отсосы с поддувом при ширине ванны более 1500мм. Когда поверхность раствора совершенно гладкая, нет выступающих частей, отсутствует оперция окунания.
Эффективность улавливания вредных вкществ зависит от равномерности всасывания по длине щели. Задача расчета бортовых отсосов сводится к:
1) выбору конструкции
2) определению объемов отсасываемого воздуха
разработано несколько видов расчета бортовых отсосов:
метод М.М. Баранова объемный расход воздуха для бортовых отсосов определяется по формуле:
где а – табличное значение удельного расхода воздуха в зависимостьи от длинны ванны, x – поправочный коэффициент на глубину уровня жидкости в ванне, S – поправочный коэффициент на подвижность воздуха в помещении, l – длинна ванны.
Бортовой отсос со сдувом это простой однобортовой отсос активированный воздухом при помощи струи направленной на отсос вдоль зеркала ванны, чтобы она налегала на него, при этом струя становится более дальнобойной и расход в ней уменьшается, объем воздуха на сдув равен L=300kB 2 l
Методика расчета сопротивления воздухопроницаемости ограждающей конструкции стены
1. Определяют удельный вес наружного и внутреннего воздуха, Н/м 2
. (6.2)
2. Определяют разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающей конструкции, Па
3. Вычисляют требуемое сопротивление воздухопроницанию, м 2 ×ч×Па/кг
4. Находят общее фактическое сопротивление воздухопроницанию наружного ограждения, м 2 ×ч×Па/кг
Если выполняется условие , то ограждающая конструкция отвечает требованиям воздухопроницаемости, если условие не выполняется, то необходимо принять меры по увеличению воздухопроницаемости.
Расчет сопротивления воздухопроницаемости
ограждающей конструкции стены
Исходные данные
Значения величин, необходимых для расчета: высота ограждающей конструкции Н= 15,3 м; t н = –27 °С; t в = 20 °С; V хол = 4,4 м/с; G н = 0,5 кг/(м 2 ×ч) ; R и1 = 3136 м 2 ×ч×Па/кг ; R и2 = 6 м 2 ×ч×Па/кг ; R и3 = 946,7 м 2 ×ч×Па/кг .
Порядок расчета
Определяют удельный вес наружного и внутреннего воздуха по уравнениям (6.1) и (6.2)
Н/м 2 ;
Н/м 2 .
Определяют разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающей конструкции, Па
Δр= 0,55×15,3×(14,1 – 11,8)+0,03×14,1×4,4 2 = 27,54 Па.
Вычисляют требуемое сопротивление воздухопроницанию по уравнению (6.4), м 2 ×ч×Па/кг
27,54/0,5 = 55,09 м 2 ×ч×Па/кг.
Находят общее фактическое сопротивление воздухопроницанию наружного ограждения по уравнению (6.5), м 2 ×ч×Па/кг
м 2 ×ч×Па/кг;
м 2 ×ч×Па/кг;
м 2 ×ч×Па/кг;
М 2 ×ч×Па/кг.
Таким образом, ограждающая конструкция отвечает требованиям воздухопроницаемости, так как выполняется условие (4088,7>55,09).
Методика расчета сопротивления воздухопроницанию наружных ограждений (окон и балконных дверей)
Определяют требуемое сопротивление воздухопроницаемости окон и балконных дверей, м 2 ×ч×Па/кг
, (6.6)
В зависимости от значения выбирают тип конструкции окон и балконных дверей.
Расчет сопротивления воздухопроницанию наружных ограждений, окон и балконных дверей
Исходные данные
p = 27,54 Па; Δp 0 = 10 Па; G н = 6 кг/(м 2 ×ч) .
Порядок расчета
Определяют требуемое сопротивление воздухопроницаемости окон и балконных дверей, по уравнению (6.6), м 2 ×ч×Па/кг
м 2 ×ч×Па/кг.
Таким образом, следует принять R 0 = 0,4 м 2 ×ч×Па/кг для двойного остекления в спаренных переплетах.
6.3. Методика расчета влияния инфильтрации
на температуру внутренней поверхности
и коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции
1. Вычисляют количество воздуха, проникающего через наружное ограждение, кг/(м 2 ×ч)
2. Вычисляют температуру внутренней поверхности ограждения при инфильтрации, °С
, (6.8)
. (6.9)
3. Рассчитывают температуру внутренней поверхности ограждения при отсутствии конденсации, °С
. (6.10)
4. Определяют коэффициент теплопередачи ограждения с учетом инфильтрации, Вт/(м 2 ×°С)
. (6.11)
5. Вычисляют коэффициент теплопередачи ограждения при отсутствии инфильтрации по уравнению (2.6), Вт/(м 2 ×°С)
Расчет влияния инфильтрации на температуру внутренней поверхности
и коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции
Исходные данные
Значения величин, необходимых для расчета: Δp
= 27,54 Па;
t
н = –27 °С; t
в = 20 °С; V хол
= 4,4 м/с; = 3,28 м 2 ×°С/Вт; е
= 2,718; = 4088,7 м 2 ×ч×Па/кг; R
в = 0,115 м 2 ×°С/Вт; С
В = 1,01 кДж/(кг×°С).
Порядок расчета
Вычисляют количество воздуха, проникающего через наружное ограждение, по уравнению (6.7), кг/(м 2 ×ч)
G и = 27,54/4088,7 = 0,007 г/(м 2 ×ч).
Вычисляют температуру внутренней поверхности ограждения при инфильтрации, °С, и термическое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, начиная от наружного воздуха до данного сечения в толще ограждения по уравнениям (6.8) и (6.9).
м 2 ×°С /Вт;
Рассчитывают температуру внутренней поверхности ограждения при отсутствии конденсации, °С
°С .
Из расчетов следует, что температура внутренней поверхности при фильтрации ниже, чем без инфильтрации () на 0,1 °С.
Определяют коэффициент теплопередачи ограждения с учетом инфильтрации по уравнению (6.11), Вт/(м 2 ×°С)
Вт/(м 2 ×°С).
Вычисляют коэффициент теплопередачи ограждения при отсутствии инфильтрации по уравнению (2.6), Вт/(м 2 С)
Вт/(м 2 ×°С).
Таким образом, установлено, что коэффициент теплопередачи с учетом инфильтрации k и больше соответствующего коэффициента без инфильтрации k (0,308 > 0,305).
Контрольные вопросы к разделу 6:
1. Какова основная цель расчета воздушного режима наружного ограждения?
2. Как влияет инфильтрация на температуру внутренней поверхности
и коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции?
7. Требования к расходу зданий
7.1 Методика расчета удельной характеристика расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания
Показателем расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию жилого или общественного здания на стадии разработки проектной документации, является удельная характеристика расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания численно равная расходу тепловой энергии на 1 м 3 отапливаемого объема здания в единицу времени при перепаде температуры в 1°С, , Вт/(м 3 · 0 С). Расчетное значение удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания, , Вт/(м 3 · 0 С), определяется по методике с учетом климатических условий района строительства, выбранных объемно-планировочных решений, ориентации здания, теплозащитных свойств ограждающих конструкций, принятой системы вентиляции здания, а также применения энергосберегающих технологий. Расчетное значение удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания должно быть меньше или равно нормируемого значения, согласно , , Вт/(м 3 · 0 С):
где - нормируемая удельная характеристика расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию зданий, Вт/(м 3 · 0 С), определяемая для различных типов жилых и общественных зданий по таблице 7.1 или 7.2.
Таблица 7.1
тепловой энергии на отопление и вентиляцию
Примечания:
При промежуточных значениях отапливаемой площади здания в интервале 50-1000м 2 значения должны определяться линейной интерполяцией.
Таблица 7.2
Нормируемая (базовая) удельная характеристика расхода
тепловой энергии на отопление и вентиляцию
малоэтажных жилых одноквартирных зданий, , Вт/(м 3 · 0 С)
| Тип здания | Этажность здания | |||||||
| 4,5 | 6,7 | 8,9 | 10, 11 | 12 и выше | ||||
| 1 Жилые многоквартирные, гостиницы, общежития | 0,455 | 0,414 | 0,372 | 0,359 | 0,336 | 0,319 | 0,301 | 0,290 |
| 2 Общественные, кроме перечисленных в строках 3-6 | 0,487 | 0,440 | 0,417 | 0,371 | 0,359 | 0,342 | 0,324 | 0,311 |
| 3 Поликлиники и лечебные учреждения, дома- интернаты | 0,394 | 0,382 | 0,371 | 0,359 | 0,348 | 0,336 | 0,324 | 0,311 |
| 4 Дошкольные учреждения, хосписы | 0,521 | 0,521 | 0,521 | - | - | - | - | - |
| 5 Сервисного обслуживания, культурно-досуговой деятельности, технопарки, склады | 0,266 | 0,255 | 0,243 | 0,232 | 0,232 | |||
| 6 Административного назначения (офисы) | 0,417 | 0,394 | 0,382 | 0,313 | 0,278 | 0,255 | 0,232 | 0,232 |
Примечания:
Для регионов, имеющих значение ГСОП=8000 0 С·сут и более, нормируемые следует снизить на 5%.
Для оценки достигнутой в проекте здания или в эксплуатируемом здании потребности энергии на отопление и вентиляцию, установлены следующие классы энергосбережения (таблица 7.3) в % отклонения расчетной удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания от нормируемой (базовой) величины.
Проектирование зданий с классом энергосбережения «D, Е» не допускается. Классы «А, В, С» устанавливают для вновь возводимых и реконструируемых зданий на стадии разработки проектной документации. Впоследствии, при эксплуатации класс энергосбережения здания должен быть уточнен в ходе энергетического обследования. С целью увеличения доли зданий с классами «А, В» субъекты Российской Федерации должны применять меры по экономическому стимулированию, как к участникам строительного процесса, так и к эксплуатирующим организациям.
Таблица 7.3
Классы энергосбережения жилых и общественных зданий
| Обозначение класса | Наименование класса | Величина отклонения расчетного (фактического) значения удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания от нормируемого, % | Рекомендуемые мероприятия, разрабатываемые субъектами РФ |
| При проектировании и эксплуатации новых и реконструируемых зданий | |||
| А++ | Очень высокий | Ниже -60 | |
| А+ | От - 50 до - 60 включительно | ||
| А | От - 40 до - 50 включительно | ||
| В+ | Высокий | От - 30 до - 40 включительно | Экономическое стимулирование |
| В | От - 15 до - 30 включительно | ||
| С+ | Нормальный | От - 5 до - 15 включительно | Мероприятия не разрабатываются |
| С | От + 5 до - 5 включительно | ||
| с- | От + 15 до + 5 включительно | ||
| D | Пониженный | От + 15,1 до + 50 включительно | Реконструкция при соответствующем экономическом обосновании |
| Е | Низкий | Более +50 | Реконструкция при соответствующем экономическом обосновании, или снос |
Расчетную удельную характеристику расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания, , Вт/(м 3 · 0 С), следует определять по формуле
k об - удельная теплозащитная характеристика здания, Вт/(м 3 · 0 С), определяется следующим образом
, (7.3)
где - фактическое общее сопротивление теплопередаче для всех слоев ограждения (м 2 ×°С)/Вт;
Площадь соответствующего фрагмента теплозащитной оболочки здания, м 2 ;
V от - отапливаемый объем здания, равный объему, ограниченному внутренними поверхностями наружных ограждений зданий, м 3 ;
Коэффициент, учитывающий отличие внутренней или наружной температуры у конструкции от принятых в расчете ГСОП, =1.
k вент - удельная вентиляционная характеристика здания, Вт/(м 3 ·С);
k быт - удельная характеристика бытовых тепловыделений здания, Вт/(м 3 ·С);
k рад - удельная характеристика теплопоступлений в здание от солнечной радиации, Вт/(м 3 · 0 С);
ξ - коэффициент, учитывающий снижение теплопотребления жилых зданий, ξ =0,1;
β - коэффициент, учитывающий дополнительное теплопотребление системы отопления, β h = 1,05;
ν - коэффициент снижения теплопоступлений за счет тепловой инерции ограждающих конструкций; рекомендуемые значения определяются по формуле ν = 0,7+0,000025*(ГСОП-1000);
Удельную вентиляционную характеристику здания, k вент, Вт/(м 3 · 0 С), следует определять по формуле
где с - удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кг·°С);
β v - коэффициент снижения объема воздуха в здании, β v = 0,85;
Средняя плотность приточного воздуха за отопительный период, кг/м 3
353/, (7.5)
t
от - средняя температура отопительного периода, °С, по
, (см. прил. 6).
n в - средняя кратность воздухообмена общественного здания за отопительный период, ч -1 , для общественных зданий, согласно , принимается усредненная величина n в =2;
k э ф - коэффициент эффективности рекуператора, k э ф =0,6.
Удельную характеристику бытовых тепловыделений здания, k быт, Вт/(м 3 ·С), следует определять по формуле
, (7.6)
где q быт - величина бытовых тепловыделений на 1 м 2 площади жилых помещений (А ж) или расчетной площади общественного здания (А р),Вт/м 2 , принимаемая для:
а) жилых зданий с расчетной заселенностью квартир менее 20 м 2 общей площади на человека q быт = 17 Вт/м 2 ;
б) жилых зданий с расчетной заселенностью квартир 45 м 2 общей площади и более на человека q быт = 10 Вт/м 2 ;
в) других жилых зданий - в зависимости от расчетной заселенности квартир по интерполяции величины q быт между 17 и 10 Вт/м 2 ;
г) для общественных и административных зданий бытовые тепловыделения учитываются по расчетному числу людей (90 Вт/чел), находящихся в здании, освещения (по установочной мощности) и оргтехники (10 Вт/м 2) с учетом рабочих часов в неделю;
t в, t от - то же, что и в формулах (2.1, 2.2);
А ж - для жилых зданий - площадь жилых помещений (А ж), к которым относятся спальни, детские, гостиные, кабинеты, библиотеки, столовые, кухни-столовые; для общественных и административных зданий - расчетная площадь (А р), определяемая согласно СП 117.13330 как сумма площадей всех помещений, за исключением коридоров, тамбуров, переходов, лестничных клеток, лифтовых шахт, внутренних открытых лестниц и пандусов, а также помещений, предназначенных для размещения инженерного оборудования и сетей, м 2 .
Удельную характеристику теплопоступлений в здание от солнечной радиации, k р ад, Вт/(м 3 ·°С), следует определять по формуле
, (7.7)
где - теплопоступления через окна и фонари от солнечной радиации в течение отопительного периода, МДж/год, для четырех фасадов зданий, ориентированных по четырем направлениям, определяемые по формуле
Коэффициенты относительного проникания солнечной радиации для светопропускающих заполнений соответственно окон и зенитных фонарей, принимаемые по паспортным данным соответствующих светопропускающих изделий; при отсутствии данных следует принимать следует принимать по таблице (2.8); мансардные окна с углом наклона заполнений к горизонту 45° и более следует считать как вертикальные окна, с углом наклона менее 45° - как зенитные фонари;
Коэффициенты, учитывающие затенение светового проема соответственно окон и зенитных фонарей непрозрачными элементами заполнения, принимаемые по проектным данным; при отсутствии данных следует принимать по таблице (2.8).
- площадь светопроемов фасадов здания (глухая часть балконных дверей исключается), соответственно ориентированных по четырем направлениям, м 2 ;
Площадь светопроемов зенитных фонарей здания, м;
Средняя за отопительный период величина суммарной солнечной радиации (прямая плюс рассеянная) на вертикальные поверхности при действительных условиях облачности, соответственно ориентированная по четырем фасадам здания, МДж/м 2 , определяется по прил. 8;
Средняя за отопительный период величина суммарной солнечной радиации (прямая плюс рассеянная) на горизонтальную поверхность при действительных условиях облачности, МДж/м 2 , определяется по прил. 8.
V от - то же, что и в формуле (7.3).
ГСОП – то же, что и в формуле (2.2).
Расчет удельной характеристики расхода тепловой энергии
на отопление и вентиляцию здания
Исходные данные
Расчет удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания проведем на примере двухэтажного индивидуального жилого дома общей площадью 248,5 м 2 .Значения величин, необходимых для расчета: t
в = 20 °С; t
оп = -4,1°С; = 3,28 (м 2 ×°С)/Вт; = 4,73 (м 2 ×°С)/Вт; = 4,84 (м 2 ×°С)/Вт; = 0,74 (м 2 ×°С)/Вт; = 0,55(м 2 ×°С)/Вт; м 2 ; м 2 ; 
м 2 ; м 2 ; м 2 ; м 2 ; м 3 ; Вт/м 2 ; 0,7; 0; 0,5; 0; 7,425 м 2 ; 4,8 м 2 ; 6,6 м 2 ; 12,375 м 2 ; м 2 ; 695 МДж/(м 2 ·год); 1032 МДж/(м 2 ·год); 1032 МДж/(м 2 ·год); =1671 МДж/(м 2 ·год); = =1331 МДж/(м 2 ·год).
Порядок расчета
1. Вычисляют удельную теплозащитную характеристику здания, Вт/(м 3 · 0 С), по формуле (7.3) определяется следующим образом
Вт/(м 3 · 0 С),
2. По формуле (2.2) рассчитывают градусо-сутки отопительного периода
D = (20 + 4,1)×200 = 4820 °С×сут.
3. Находят коэффициент снижения теплопоступлений за счет тепловой инерции ограждающих конструкций; рекомендуемые значения определяются по формуле
ν = 0,7+0,000025*(4820-1000)=0,7955.
4. Находят среднюю плотность приточного воздуха за отопительный период, кг/м 3 , по формуле (7.5)
353/=1,313 кг/м 3 .
5. Вычисляюм удельную вентиляционную характеристику здания по формуле (7.4), Вт/(м 3 · 0 С)
Вт/(м 3 · 0 С)
6. Определяю удельную характеристику бытовых тепловыделений здания, Вт/(м 3 ·С), по формуле (7.6)
Вт/(м 3 ·С),
7. По формуле (7.8) вычисляют теплопоступления через окна и фонари от солнечной радиации в течение отопительного периода, МДж/год, для четырех фасадов зданий, ориентированных по четырем направлениям
8. По формуле (7.7) определяют удельную характеристику теплопоступлений в здание от солнечной радиации, Вт/(м 3 ·°С)
Вт/(м 3 ·°С),
9. Определяют расчетную удельную характеристику расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания, Вт/(м 3 · 0 С), по формуле (7.2)
Вт/(м 3 · 0 С)
10. Сравнивают полученное значение расчетной удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания с нормируемой (базовой), , Вт/(м 3 · 0 С), по таблицам 7.1 и 7.2.
0,4 Вт/(м 3 · 0 С) =0,435 Вт/(м 3 · 0 С)
Расчетное значение удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания должно быть меньше нормируемого значения.
Для оценки достигнутой в проекте здания или в эксплуатируемом здании потребности энергии на отопление и вентиляцию, определяют класс энергосбережения проектируемого жилого здания по процентному отклонению расчетной удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания от нормируемой (базовой) величины.
Вывод: проектируемое здание относится к «С+ Нормальному» классу энергосбережения, который устанавливают для вновь возводимых и реконструируемых зданий на стадии разработки проектной документации. Разработка дополнительных мероприятий по повышению класса энергосбережения здания не требуется. Впоследствии, при эксплуатации класс энергосбережения здания должен быть уточнен в ходе энергетического обследования.
Контрольные вопросы к разделу 7:
1. Какая величина являет основным показателем расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию жилого или общественного здания на стадии разработки проектной документации? От чего она зависит?
2. Какие классы энергосбережения жилых и общественных зданий существуют?
3. Какие классы энергосбережения устанавливают для вновь возводимых и реконструируемых зданий на стадии разработки проектной документации?
4. Проектирование зданий с каким классом энергосбережения не допускается?
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проблемы экономии энергоресурсов являются особо важными в текущий период развития нашей страны. Стоимость топлива и тепловой энергии растёт, и эта тенденция прогнозируется на будущее; вместе с тем непрерывно и быстро возрастает объем потребления энергии. Энергоёмкость национального дохода в нашей стране в несколько раз выше, чем в развитых странах.
В связи с этим очевидна важность выявления резервов снижения энергозатрат. Одним из направлений экономии энергоресурсов является реализация энергосберегающих мероприятий при работе систем теплоснабжения, отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (ТГВ). Одним из решений этой проблемы является снижение теплопотерь зданий через ограждающие конструкции, т.е. снижение тепловых нагрузок на системы ТГВ.
Значение решения данной задачи особенно велико в городском инженерном хозяйстве, где только на теплоснабжение жилых и общественных зданий расходуется около 35% всего добываемого твердого и газообразного топлива.
В последние годы в городах резко обозначилась несбалансированность развития подотраслей городского строительства: техническое отставание инженерной инфраструктуры, неравномерность развития отдельных систем и их элементов, ведомственный подход к использованию природных и вырабатываемых ресурсов, что приводит к нерациональному их использованию и иногда к необходимости привлечения соответствующих ресурсов из других регионов.
Потребность городов в топливно-энергетических ресурсах и предоставлении инженерных услуг растет, что напрямую влияет на увеличение заболеваемости населения, приводит к уничтожению лесного пояса городов.
Применение современных теплоизоляционных материалов с высоким значением сопротивления теплопередаче приведет к значительному снижению энергозатрат, результатом будет существенный экономический эффект при эксплуатации систем ТГВ через уменьшение затрат на топливо и соответственно улучшение экологической ситуации региона, что снизит затраты на медицинское обслуживание населения.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Богословский, В.Н. Строительная теплофизика (теплофизические основы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха) [Текст] / В.Н. Богословский. – Изд. 3-е. – СПб.: АВОК «Северо-Запад», 2006.
2. Тихомиров, К.В. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция [Текст] / К.В. Тихомиров, Е.С. Сергиенко. – М.: ООО «БАСТЕТ», 2009.
3. Фокин, К.Ф. Строительная теплотехника ограждающих частей зданий [Текст] / К.Ф. Фокин; под ред. Ю.А. Табунщикова, В.Г. Гагарина. – М.: АВОК-ПРЕСС, 2006.
4. Еремкин, А.И. Тепловой режим зданий [Текст]: учеб. пособие / А.И. Еремкин, Т.И. Королева. – Ростов-н/Д.: Феникс, 2008.
5. СП 60.13330.2012 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003 [Текст]. – М.: Минрегион России, 2012.
6. СП 131.13330.2012 Строительная климатология. Актуализированная версия СНиП 23-01-99 [Текст]. – М.: Минрегион России, 2012.
7. СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003 [Текст]. – М.: Минрегион России, 2012.
8. СП 54.13330.2011 Здания жилые многоквартирные. Актуализированная редакция СНиП 31-01-2003 [Текст]. – М.: Минрегион России, 2012.
9. Кувшинов, Ю.Я. Теоретические основы обеспечения микроклимата помещения [Текст] / Ю.Я. Кувшинов. – М.: Изд-во АСВ, 2007.
10. СП 118.13330.2012 Общественные здания и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 31-05-2003 [Текст]. – Минрегион России, 2012.
11. Куприянов, В.Н. Строительная климатология и физика среды [Текст] / В.Н. Куприянов. – Казань, КГАСУ, 2007.
12. Монастырев, П.В. Технология устройства дополнительной теплозащиты стен жилых зданий [Текст] / П.В. Монастырев. – М.: Изд-во АСВ, 2002.
13. Бодров В.И., Бодров М.В. и др. Микроклимат зданий и сооружений [Текст] / В.И. Бодров [и др.]. – Нижний Новгород, Издательство «Арабеск», 2001.
15. ГОСТ 30494-96. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях [Текст]. – М.: Госстрой России, 1999.
16. ГОСТ 21.602-2003. Правила выполнения рабочей документации отопления, вентиляции и кондиционирования [Текст]. – М.: Госстрой России, 2003.
17. СНиП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика [Текст]. – М.: Госстрой СССР, 1982.
18. СНиП 2.04.05-91*. Отопление, вентиляция и кондиционирование [Текст]. – М.: Госстрой СССР, 1991.
19. СП 23-101-2004. Проектирование тепловой защиты зданий [Текст]. – М.: ООО «МЦК», 2007.
20. ТСН 23-332-2002. Пензенской области. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий [Текст]. – М.: Госстрой России, 2002.
21. ТСН 23-319-2000. Краснодарского края. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий [Текст]. – М.: Госстрой России, 2000.
22. ТСН 23-310-2000. Белгородской области. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий [Текст]. – М.: Госстрой России, 2000.
23. ТСН 23-327-2001. Брянской области. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий [Текст]. – М.: Госстрой России, 2001.
24. ТСН 23-340-2003. Санкт-Петербург. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий [Текст]. – М.: Госстрой России, 2003.
25. ТСН 23-349-2003. Самарская область. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий [Текст]. – М.: Госстрой России, 2003.
26. ТСН 23-339-2002. Ростовская область. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий [Текст]. – М.: Госстрой России, 2002.
27. ТСН 23-336-2002. Кемеровская область. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: Госстрой России, 2002.
28. ТСН 23-320-2000. Челябинская область. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: Госстрой России, 2002.
29. ТСН 23-301-2002. Свердловская область. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: Госстрой России, 2002.
30. ТСН 23-307-00. Ивановская область. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: Госстрой России, 2002.
31. ТСН 23-312-2000. Владимирская область. Тепловая защита жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: Госстрой России, 2000.
32. ТСН 23-306-99. Сахалинская область. Теплозащита и энергопотребление жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: Госстрой России, 1999.
33. ТСН 23-316-2000. Томская область. Тепловая защита жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: Госстрой России, 2000.
34. ТСН 23-317-2000. Новосибирская область. Энергосбережение в жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: Госстрой России, 2002.
35. ТСН 23-318-2000. Республика Башкортостан. Тепловая защита зданий. [Текст]. – М.: Госстрой России, 2000.
36. ТСН 23-321-2000. Астраханская область. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: Госстрой России, 2000.
37. ТСН 23-322-2001. Костромская область. Энергоэффективность жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: Госстрой России, 2001.
38. ТСН 23-324-2001. Республика Коми. Энергосберегающая теплозащита жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: Госстрой России, 2001.
39. ТСН 23-329-2002. Орловская область. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: Госстрой России, 2002.
40. ТСН 23-333-2002. Ненецкий автономный округ. Энергопотребление и теплозащита жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: Госстрой России, 2002.
41. ТСН 23-338-2002. Омская область. Энергосбережение в гражданских зданиях. [Текст]. – М.: Госстрой России, 2002.
42. ТСН 23-341-2002. Рязанская область. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: Госстрой России, 2002.
43. ТСН 23-343-2002. Республика Саха. Теплозащита и энергопотребление жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: Госстрой России, 2002.
44. ТСН 23-345-2003. Удмуртская Республика. Энергосбережение в зданиях. [Текст]. – М.: Госстрой России, 2003.
45. ТСН 23-348-2003. Псковская область. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: Госстрой России, 2003.
46. ТСН 23-305-99. Саратовская область. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: Госстрой России, 1999.
47. ТСН 23-355-2004. Кировская область. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: Госстрой России, 2004.
Воздух, находящийся внутри помещений, может изменять свой состав, температуру и влажность под действием самых разнообразных факторов: изменений параметров наружного (атмосферного) воздуха, выделения тепла, влаги, пыли и т.д. В результате воздействия этих факторов воздух помещений может принимать неблагоприятные состояния для людей. Чтобы избежать чрезмерного ухудшения качества внутреннего воздуха, требуется осуществлять воздухообмен, то есть производить смену воздуха в помещении. Таким образом, основной задачей вентиляции является обеспечение воздухообмена в помещении для поддержания расчетных параметров внутреннего воздуха .
Вентиляцией называется совокупность мероприятий и устройств, обеспечивающих расчетный воздухообмен в помещениях . Вентиляция (ВЕ) помещений обычно обеспечивается при помощи одной или нескольких специальных инженерных систем – систем вентиляции (СВЕ), которые состоят из различных технических устройств. Эти устройства предназначены для выполнения отдельных задач:
- нагревание воздуха (воздухонагреватели),
- очистка (фильтры),
- транспортирование воздуха (воздуховоды),
- побуждение движения (вентиляторы),
- распределение воздуха в помещении (воздухораспределители),
- открывание и закрывание каналов для движения воздуха (клапана и заслонки),
- снижение уровня шума (шумоглушители),
- снижение вибрации (виброизоляторы и гибкие вставки), и многое другое.
Кроме применения технических устройств для нормального функционирования вентиляции требуется реализация некоторых технических и организационных мероприятий. К примеру, для снижения уровня шума требуется соблюдение нормируемых скоростей воздуха в воздуховодах. ВЕ должна обеспечивать не просто воздухообмен (ВО), а расчетный воздухообмен (РВО). Таким образом, устройство ВЕ требует обязательного предварительного проектирования , в процессе которого определяется РВО, конструкция системы и режимы работы всех ее устройств. Поэтому ВЕ не следует путать с проветриванием, которое представляет неорганизованный воздухообмен. Когда житель открывает форточку в жилой комнате, это еще не вентиляция, так как неизвестно, сколько воздуха требуется, и сколько его в действительности поступает в помещение. Если же выполнены специальные расчеты, и определено, сколько воздуха надо подать в данное помещение и на какой угол надо открыть форточку, чтобы именно такое количество его и поступало в помещение, то можно говорить об устройстве вентиляции с естественным побуждением движения воздуха.
Вопрос 46.(+ Вопрос 80). Какие вопросы решает внутренняя задача воздушного режима?
Процессы перемещения воздуха внутри помещений, движения его через ограждения и отверстия в ограждениях, по каналам и воздуховодам, обтекания здания потоком воздуха и взаимодействия здания с окружающей воздушной средой объединяются общим понятием воздушный режим здания. При рассмотрении воздушного режима здания различают три задачи: внутреннюю, краевую и внешнюю.
К внутренней задаче воздушного режима относятся следующие вопросы:
а) расчет требуемого воздухообмена в помещении (определение количества поступающих в помещения вредных выделений, выбор производительности систем местной и общеобменной вентиляции);
б) определение параметров внутреннего воздуха (температуры, влажности, скорости движения и содержания вредных веществ) и распределения их по объему помещений при различных вариантах подачи и удаления воздуха. Выбор оптимальных вариантов подачи и удаления воздуха;
в) определение параметров воздуха (температуры и скорости движения) в струйных течениях, создаваемых приточной вентиляцией;
г) расчет количества вредных выделений, выбивающихся из-под укрытий местных отсосов (диффузия вредных выделений в потоке воздуха и в помещениях);
д) создание нормальных условий на рабочих местах (душирование) или в отдельных частях помещений (оазисы) путем подбора параметров подаваемого приточного воздуха.
Вопрос 47. Какие вопросы решает краевая задача воздушного режима?
Краевая задача воздушного режима объединяет следующие вопросы:
а) определение количества воздуха, проходящего через наружные (инфильтрация и эксфильтрация) и внутренние (перетекание) ограждения. Инфильтрация приводит к увеличению теплопотерь помещений. Наибольшая инфильтрация наблюдается в нижних этажах многоэтажных зданий и в высоких производственных помещениях. Неорганизованное перетекание воздуха между помещениями приводит к загрязнению чистых помещений и распространению по зданию неприятных запахов;
б) расчет площадей отверстий для аэрации;
в) расчет размеров каналов, воздуховодов, шахт и других элементов систем вентиляции;
г) выбор способа обработки воздуха - придание ему определенных «кондиций»: для притока - это нагрев (охлаждение), увлажнение (осушка), очистка от пыли, озонирование; для вытяжки - это очистка от пыли и вредных газов;
д) разработка мероприятий по защите помещений от врывания холодного наружного воздуха через открытые проемы (наружные двери, ворота, технологические отверстия). Для защиты обычно применяют воздушные и воздушно-тепловые завесы.
Вопрос 48. Какие вопросы решает внешняя задача воздушного режима?
Внешняя задача воздушного режима включает следующие вопросы:
а) определение давления, создаваемого ветром, на здание и отдельные его элементы (например, дефлектор, фонарь, фасады и т. д.);
б) расчет максимально возможного количества выбросов, не приводящего к загрязнению территории промышленных предприятий; определение проветриваемости пространства вблизи здания и между отдельными зданиями на промышленной площадке;
в) выбор мест расположения воздухозаборов и вытяжных шахт вентиляционных систем;
г) расчет и прогнозирование загрязнения атмосферы вредными выбросами; проверка достаточности степени очистки выбрасываемого загрязненного воздуха.
Тепловой режим здания
Общая схема теплообмена в помещении
Тепловая обстановка в помещении определяется совместным действием ряда факторов: температуры, подвижности и влажности воздуха помещения, наличием струйных течений, распределением параметров воздуха в плане и по высоте помещения, а также радиационным излучением окружающих поверхностей, зависящим от их температуры, геометрии и радиационных свойств.
Для изучения формирования микроклимата, его динамики и способов воздействия на него нужно знать законы теплообмена в помещении.
Виды теплообмена в помещении: конвективный - возникает между воздухом и поверхностями ограждений и приборов системы отопления – охлаждения, лучистый - между отдельными поверхностями. В результате турбулентного перемешивания неизотермических струй воздуха с воздухом основного объема помещения происходит «струйный» теплообмен. Внутренние поверхности наружных ограждений в основном теплопроводностью через толщину конструкций передают теплоту наружному воздуху.
Тепловой баланс любой поверхности i в помещении может быть представлен на основе закона сохранения энергии уравнением:
где Лучистая Лi, конвективная Кi, Тi кондуктивная, составляющие теплообмена на поверхности.
Влага воздуха помещения
При расчете влагопередачи через ограждения необходимо знать влажностное состояние воздуха в помещении, определяемое выделением влаги и воздухообменом. Источниками влаги в жилых помещениях являются бытовые процессы (приготовление пищи, мытье полов и пр.), в общественных зданиях - находящиеся в них люди, в промышленных зданиях - технологические процессы.
Количество влаги в воздухе определяется eгo влагосодержание d, г влаги на 1 кг сухой части влажного воздуха. Кроме тoгo, eгo влажностное состояние характеризуется упругостью или парциальным давлением водяных паров е, Па, или относительной влажностью водяных паров φ, %,
Е- максимальная упругость при данной температуре.
Воздух обладает определенной влагоудерживающей способностью.
Чем суше воздух, тем с большей силой удерживается в нём водяной пар. Упругость водяного пара е отражает свободную энергию влаги в воздухе и возрастает от 0 (сухой воздух) до максимальной упругости Е , соответствующей полному насыщению воздуха.
Диффузия влаги происходит в воздухе от мест с большей упругостью водяных паров к местам с меньшей упругостью.
η возд = ∆d /∆е.
Упругость полного насыщения воздуха Е, Па, зависит от температуры t нас и с ее возрастанием увеличивается. Величина Е определяется:
Если необходимо знать температуру t нас, которой соответствует то или иное значение Е, можно определить:
Воздушный режим здания
Воздушным режимом здания называют совокупность факторов и явлений, определяющих общий процесс обмена воздуха между всеми eгo помещениями и наружным воздухом, включающий перемещение воздуха внутри помещений, движение воздуха через ограждения, проемы, каналы и воздуховоды и обтекание здания потоком воздуха.
Воздухообмен в здании происходит под действием естественных сил и работы искусственных побудителей движения воздуха. Наружный воздух поступает в помещения через неплотности ограждений или по каналам приточных вентиляционных систем. Внутри здания воздух может перетекать между помещениями через двери и неплотности во внутренних конструкциях. Внутренний воздух удаляется из помещений за пределы здания через неплотности наружных ограждений и по вентиляционным каналам вытяжных систем.
Естественными силами, вызывающими движение воздуха в здании, являются гравитационное и ветровое давления.
Расчётная разность давлений:
1-ая часть-гравитационное давление, 2-ая-часть ветровое давление.
где Н-высота здания от поверхности земли до верха карниза.
Max из средних скоростей по румбам за январь.
С н,С п -аэродинамические коэффициенты с подветренной и наветренной поверхностей ограждения здания.
К i -коэф. учёта изменения скоростного давления ветра.
Температура и плотность воздуха внутри и снаружи здания обычно неодинаковы, в результате чего гравитационное давление по сторонам ограждений оказывается разным. За счет действия ветра на наветренной стороне здания создается подпор, а на поверхностях ограждений возникает избыточное статическое давление. На заветренной стороне образуется разрежение и статическое давление оказывается пониженным. Таким образом, при ветре давление с внешней стороны здания отличается от давления внутри помещений. Воздушный режим связан с тепловым режимом здания. Инфильтрация наружного воздуха приводит к дополнительным затратам теплоты на его подогрев. Эксфильтрация влажного внутреннего воздуха увлажняет и снижает теплозащитные свойства ограждений. Положение и размеры зоны инфильтрации и эксфильтрации в здании зависят от геометрии, конструктивных особенностей, режима вентилирования здания, а также от района строительства, времени года и параметров климата.
Между фильтрующимся воздухом и ограждением происходит теплообмен, интенсивность которого зависит от места фильтрации в конструкции (массив, стык панелей, окна, воздушные прослойки). Так, возникает необходимость в расчетах воздушного режима здания: определении интенсивности инфильтрации и эксфильтрации воздуха и решении задачи теплопередачи отдельных частей ограждения при наличии воздухопроницания.
Инфильтрация-проникновение воздуха в помещение.
Эксфильтрация-уход воздуха из помещения.
Предмет строительной теплофизики
Строительная теплофизика – наука, изучающая проблемы теплового, воздушного и влажностного состояний внутренней среды и ограждающих конструкций зданий любого назначения и занимающаяся вопросами создания микроклимата в помещениях, применяя системы кондиционирования (отопления –охлаждения и вентиляции) с учетом влияния наружного климата через ограждения.
Для понимания формирования микроклимата и определения возможных способов воздействия на него необходимо знать законы лучистого, конвективного и струйного теплообмена в помещении, уравнения общего теплообмена поверхностей помещения и уравнение теплообмена воздуха. На основе закономерностей теплообмена человека с окружающей средой формируются условия теплового комфорта в помещении.
Основное сопротивление потере теплоты из помещения оказывают теплозащитные свойства материалов ограждения, поэтому закономерности процесса теплопередачи через ограждения являются важнейшими при расчете системы отопления помещений. Влажностный режим ограждения является одним из основных при расчете теплопередачи, поскольку переувлажнение приводит к заметному снижению теплозащитных свойств и долговечности конструкции.
С тепловым режимом здания тесно связан и воздушный режим ограждений, поскольку инфильтрация наружного воздуха требует затрат теплоты на его подогрев, а эксфильтрация влажного внутреннего воздуха увлажняет материал ограждений.
Изучение выше рассмотренных вопросов позволят решать задачи создания микроклимата в зданиях в условиях эффективного и экономного расходования топливно-энергетических ресурсов.
Тепловой режим здания
Тепловым режимом здания называется совокупность всех факторов и процессов, определяющих тепловую обстановку в его помещениях.
Совокупность всех инженерных средств и устройств, обеспечивающих заданные условия микроклимата в помещениях здания, называют системой кондиционирования микроклимата (СКМ).
Под действием разности наружной и внутренней температур, солнечной радиации и ветра помещение теряет теплоту через ограждения зимой и нагревается летом. Гравитационные силы, действие ветра и вентиляция создают перепады давлений, приводящие к перетеканию воздуха между сообщающимися помещениями и к его фильтрации через поры материала и неплотности ограждений.
Атмосферные осадки, влаговыделения в помещениях, разность влажности внутреннего и наружного воздуха приводят к влагообмену в помещении, через ограждения, под влиянием которого возможно увлажнение материалов и ухудшение защитных свойств и долговечности наружных стен и покрытий.
Процессы, формирующие тепловую обстановку помещения, необходимо рассматривать в неразрывной связи между собой, так как их взаимное влияние может оказаться весьма существенным.
Загрузка...
