Mode udara membangun tekanan angin. Mode udara bangunan modern

Karena perbedaan suhu di bawah aksi tekanan gravitasi, udara luar menembus ke dalam bangunan di lantai bawah melalui pagar; di sisi angin, aksi angin meningkatkan infiltrasi; dengan arah angin - menguranginya.

Udara internal dari lantai pertama cenderung menembus ke ruang atas (mengalir melalui pintu internal dan koridor yang terhubung ke tangga).

Dari bangunan lantai atas, udara keluar melalui pagar luar yang tidak padat di luar gedung.

Tempat di lantai tengah mungkin dalam kondisi mode campuran. Efek dari suplai dan ventilasi pembuangan ditumpangkan pada pertukaran udara alami di dalam gedung.

1. Dengan tidak adanya angin pada permukaan dinding luar akan bertindak ukuran yang berbeda tekanan gravitasi. Menurut hukum kekekalan energi, tekanan rata-rata sepanjang ketinggian di dalam dan di luar gedung akan sama. Dibandingkan dengan tingkat rata-rata di bagian bawah bangunan, tekanan kolom udara dalam ruangan yang hangat akan lebih kecil dari tekanan kolom udara luar ruangan yang dingin dari permukaan luar dinding.

Kepadatan nol overpressure disebut bidang netral bangunan.

Gambar 9.1 - Merencanakan diagram tekanan berlebih

Nilai tekanan gravitasi berlebih pada tingkat sembarang h relatif terhadap bidang netral:

(9.1)

2. Jika bangunan tertiup angin, dan suhu di dalam dan di luar bangunan sama, maka peningkatan tekanan statis atau vakum akan terjadi pada permukaan luar pagar.

Menurut hukum kekekalan energi, tekanan di dalam gedung dengan permeabilitas yang sama akan sama dengan nilai rata-rata antara yang meningkat di sisi angin dan yang lebih rendah di sisi angin.

Nilai absolut dari tekanan angin berlebih:

, (9.2)

di mana k 1 ,k 2 - koefisien aerodinamis, masing-masing, dari sisi angin dan bawah angin bangunan;

Tekanan dinamis pada bangunan oleh aliran udara.

Untuk menghitung infiltrasi udara melalui pagar luar, perbedaan tekanan udara di luar dan di dalam ruangan, Pa, adalah:

di mana Hsh adalah ketinggian mulut poros ventilasi dari permukaan tanah (tanda lokasi titik tekanan nol bersyarat);

H e - ketinggian pusat elemen bangunan yang dipertimbangkan (jendela, dinding, pintu, dll.) dari permukaan tanah;

Koefisien yang diperkenalkan untuk tekanan kecepatan dan dengan mempertimbangkan perubahan kecepatan angin dari ketinggian gedung, perubahan kecepatan angin dari suhu luar tergantung pada area;

Tekanan udara di dalam ruangan, ditentukan dari kondisi menjaga keseimbangan udara;

Tekanan relatif yang berlebihan di dalam ruangan karena aksi ventilasi.

Misalnya untuk gedung administrasi Bangunan lembaga penelitian dan sejenisnya dicirikan oleh pasokan yang seimbang dan ventilasi pembuangan dalam mode operasi atau penghentian total ventilasi selama jam non-kerja = 0. Untuk bangunan seperti itu, nilai perkiraannya adalah:

3. Untuk menilai pengaruh rezim udara bangunan pada rezim termal, metode perhitungan yang disederhanakan digunakan.

Kasus A Di gedung bertingkat di semua kamar, tudung ventilasi sepenuhnya dikompensasi oleh aliran masuk ventilasi, oleh karena itu = 0.

Kasus ini mencakup bangunan tanpa ventilasi atau dengan suplai mekanis dan ventilasi buang dari semua ruangan dengan laju aliran yang sama untuk aliran masuk dan pembuangan. Tekanannya sama dengan tekanan di sumur tangga dan koridor yang terhubung langsung dengannya.

Nilai tekanan di dalam ruangan individu adalah antara tekanan dan tekanan pada permukaan luar ruangan ini. Kami berasumsi bahwa karena perbedaan, udara secara berurutan melewati jendela dan pintu internal yang menghadap tangga, dan koridor, aliran dan tekanan udara awal di dalam ruangan dapat dihitung dengan rumus:

dimana - karakteristik permeabilitas luas jendela, pintu dari ruangan menghadap ke koridor atau tangga.

Proses pergerakan udara di dalam gedung, pergerakannya melalui pagar dan bukaan di pagar, di sepanjang saluran dan saluran udara, aliran udara di sekitar gedung dan interaksi gedung dengan udara di sekitarnya disatukan oleh konsep umum udara. rezim bangunan. Dalam pemanasan, rezim termal bangunan dipertimbangkan. Kedua rezim ini, serta rezim kelembaban, terkait erat satu sama lain. Mirip dengan rezim termal, ketika mempertimbangkan rezim udara suatu bangunan, tiga tugas dibedakan: internal, regional dan eksternal.

Tugas internal rezim udara meliputi masalah-masalah berikut:

a) perhitungan pertukaran udara yang diperlukan di dalam ruangan (penentuan jumlah emisi berbahaya yang memasuki bangunan, pemilihan kinerja sistem ventilasi lokal dan umum);

b) penentuan parameter udara dalam ruangan (suhu, kelembaban, kecepatan dan konten zat berbahaya) dan distribusinya ke volume tempat dengan berbagai opsi untuk memasok dan mengeluarkan udara. Pilihan pilihan terbaik pasokan dan pembuangan udara;

c) penentuan parameter udara (suhu dan kecepatan) dalam aliran jet yang dibuat oleh ventilasi suplai;

d) perhitungan jumlah emisi berbahaya yang keluar dari bawah naungan pembuangan lokal (difusi emisi berbahaya di aliran udara dan di dalam ruangan);

e) penciptaan kondisi normal di tempat kerja (mandi) atau di bagian terpisah dari tempat (oasis) dengan memilih parameter pasokan udara.

Tugas perbatasan rezim udara menyatukan pertanyaan-pertanyaan berikut:

a) penentuan jumlah udara yang melewati selungkup eksternal (infiltrasi dan eksfiltrasi) dan internal (overflow). Infiltrasi menyebabkan peningkatan kehilangan panas di tempat. Infiltrasi terbesar diamati di lantai bawah gedung bertingkat dan di tempat industri tinggi. Aliran udara yang tidak teratur antar kamar menyebabkan polusi kamar bersih dan distribusi ke seluruh gedung bau tidak sedap;

b) perhitungan luas bukaan untuk aerasi;

c) perhitungan dimensi saluran, saluran udara, poros dan elemen sistem ventilasi lainnya;

d) pilihan metode pengolahan udara - memberikannya "kondisi" tertentu: untuk aliran masuk - ini adalah pemanasan (pendinginan), pelembapan (pengeringan), penghilangan debu, ozonasi; untuk kap - ini membersihkan dari debu dan gas berbahaya;

e) pengembangan langkah-langkah untuk melindungi bangunan dari intrusi udara luar yang dingin melalui bukaan terbuka (pintu eksternal, gerbang, bukaan teknologi). Untuk perlindungan, biasanya digunakan tirai udara dan termal udara.

Tugas eksternal rezim udara meliputi masalah-masalah berikut:

a) penentuan tekanan yang diciptakan oleh angin pada bangunan dan elemen individualnya (misalnya, deflektor, lentera, fasad, dll.);

b) perhitungan jumlah emisi maksimum yang tidak menyebabkan pencemaran wilayah perusahaan industri; penentuan ventilasi ruang di dekat bangunan dan di antara bangunan individu di lokasi industri;

c) pemilihan lokasi untuk saluran masuk udara dan saluran buang; sistem ventilasi;

d) perhitungan dan prakiraan polusi atmosfer oleh emisi berbahaya; verifikasi kecukupan tingkat pemurnian udara tercemar yang dipancarkan.

Solusi utama untuk ventilasi ind. bangunan.

42. Suara dan kebisingan, sifatnya, karakter fisik. Sumber kebisingan dalam sistem ventilasi.

Kebisingan - fluktuasi acak dari berbagai sifat fisik, yang berbeda dalam kompleksitas struktur temporal dan spektral.

Awalnya, kata kebisingan merujuk secara eksklusif ke getaran suara, bagaimanapun, dalam ilmu pengetahuan modern itu diperluas ke jenis getaran lainnya (radio, listrik).

Kebisingan - satu set suara aperiodik dengan intensitas dan frekuensi yang bervariasi. Dari sudut pandang fisiologis, kebisingan adalah suara yang dirasakan merugikan.

Klasifikasi kebisingan. Kebisingan yang terdiri dari kombinasi acak suara disebut derau statistik. Suara-suara dengan dominasi nada apa pun, ditangkap oleh telinga, disebut nada.

Tergantung pada lingkungan di mana suara merambat, kebisingan struktural atau struktur dan udara secara konvensional dibedakan. Kebisingan struktural terjadi ketika tubuh berosilasi bersentuhan langsung dengan bagian-bagian mesin, pipa, struktur bangunan dll dan merambat di sepanjang mereka dalam bentuk gelombang (membujur, melintang, atau keduanya sekaligus). Permukaan yang bergetar mentransmisikan getaran ke partikel udara yang berdekatan dengannya, membentuk gelombang suara. Dalam kasus di mana sumber kebisingan tidak terkait dengan struktur apa pun, kebisingan yang dipancarkan olehnya ke udara disebut udara.

Menurut sifat terjadinya, kebisingan secara kondisional dibagi menjadi mekanik, aerodinamis dan magnetik.

Menurut sifat perubahan intensitas total dari waktu ke waktu, kebisingan dibagi menjadi impulsif dan stabil. Kebisingan impuls memiliki peningkatan yang cepat dalam energi suara dan penurunan yang cepat, diikuti dengan jeda yang lama. Untuk kebisingan yang stabil, energi berubah sedikit dari waktu ke waktu.

Menurut durasi kerjanya, kebisingan dibagi menjadi jangka panjang (durasi total terus menerus atau dengan jeda minimal 4 jam per shift) dan jangka pendek (durasi kurang dari 4 jam per shift).

Suara, dalam arti luas - gelombang elastis, merambat secara membujur dalam medium dan menciptakan di dalamnya getaran mekanis; dalam arti sempit - persepsi subjektif dari getaran ini oleh organ indera khusus hewan atau manusia.

Seperti gelombang apapun, suara dicirikan oleh amplitudo dan spektrum frekuensi. Biasanya seseorang mendengar suara yang ditransmisikan melalui udara dalam rentang frekuensi dari 16-20 Hz hingga 15-20 kHz. Suara di bawah jangkauan pendengaran manusia disebut infrasonik; lebih tinggi: hingga 1 GHz - dengan ultrasound, dari 1 GHz - dengan hypersound. Di antara suara yang dapat didengar, seseorang juga harus menyoroti fonetik, suara ucapan, dan fonem (di antaranya pidato lisan) dan suara musik (yang terdiri dari musik).

Sumber kebisingan dan getaran dalam sistem ventilasi adalah kipas, di mana proses non-stasioner aliran udara melalui impeller dan di dalam casing itu sendiri terjadi. Ini termasuk pulsasi kecepatan, pembentukan dan pelepasan vortisitas dari elemen kipas. Faktor-faktor inilah yang menjadi penyebab kebisingan aerodinamis.

E.Ya. Yudin, yang mempelajari kebisingan instalasi ventilasi, mengemukakan tiga komponen utama kebisingan aerodinamis yang dihasilkan oleh kipas angin:

1) kebisingan pusaran - konsekuensi dari pembentukan pusaran dan gangguan periodiknya ketika udara mengalir di sekitar elemen kipas;

2) kebisingan dari ketidakhomogenan aliran lokal yang terbentuk di saluran masuk dan keluar roda dan menyebabkan aliran tidak stabil di sekitar bilah dan elemen tetap kipas yang terletak di dekat roda;

3) kebisingan rotasi - setiap bilah roda kipas yang bergerak merupakan sumber gangguan udara dan pembentukan pusaran. Persentase kebisingan rotasi dalam kebisingan umum kipas biasanya diabaikan.

Getaran elemen struktural unit ventilasi, seringkali karena keseimbangan roda yang buruk, adalah penyebab kebisingan mekanis. Bunyi mekanis dari kipas angin biasanya memiliki karakter kejut, contohnya adalah ketukan pada celah bantalan yang aus.

Ketergantungan kebisingan pada kecepatan keliling impeller di berbagai karakteristik jaringan untuk kipas sentrifugal dengan bilah melengkung ke depan ditunjukkan pada gambar. Dari gambar tersebut dapat disimpulkan bahwa pada kecepatan periferal lebih dari 13 m/s, kebisingan mekanis bantalan bola "ditutupi" oleh kebisingan aerodinamis; pada kecepatan rendah, kebisingan bantalan mendominasi. Pada kecepatan periferal lebih dari 13 m/s, tingkat kebisingan aerodinamis meningkat lebih cepat daripada tingkat kebisingan mekanis. Pada kipas sentrifugal dengan bilah melengkung ke belakang, tingkat kebisingan aerodinamis agak lebih rendah daripada kipas dengan bilah melengkung ke depan.

Dalam sistem ventilasi, selain kipas, sumber kebisingan dapat berupa pusaran yang terbentuk di elemen saluran udara dan di kisi-kisi ventilasi, serta getaran dinding saluran udara yang tidak cukup kaku. Selain itu, kebisingan asing dari kamar yang berdekatan di mana saluran udara melewati dinding saluran udara dan kisi-kisi ventilasi dimungkinkan.

Ada parameter dasar lingkungan udara yang menentukan kemungkinan keberadaan manusia di Area terbuka dan di hunian. Secara khusus, ini adalah konsentrasi berbagai kotoran di udara ruangan, tergantung pada rezim udara, termal, dan gas bangunan. Kotoran berbahaya di lapisan permukaan atmosfer dapat berupa aerosol, partikel debu, berbagai zat gas pada tingkat molekuler.

Saat menyebar di udara di bawah aksi koagulasi atau berbagai reaksi kimia kotoran berbahaya dapat bervariasi secara kuantitatif dan dalam komposisi kimia. Rezim gas bangunan terdiri dari tiga bagian yang saling berhubungan. Bagian luar adalah proses distribusi pengotor berbahaya di lapisan permukaan atmosfer dengan arus udara yang mencuci bangunan dan memindahkan zat berbahaya.

Bagian tepi adalah proses penetrasi kotoran berbahaya ke dalam bangunan melalui retakan pada struktur penutup luar, buka jendela, pintu, bukaan lain dan melalui sistem ventilasi mekanis, serta pergerakan kotoran melalui bangunan. Bagian internal adalah proses distribusi pengotor berbahaya di bangunan gedung (rejim gas bangunan).

Untuk ini, model multi-zona dari ruangan berventilasi digunakan, atas dasar itu ruangan dianggap sebagai kumpulan volume dasar, hubungan dan interaksi antara yang terjadi melalui batas-batas volume dasar. Dalam kerangka rezim gas bangunan, transfer konvektif dan difusi dari pengotor berbahaya dipelajari. Jumlah ion udara di udara ditandai dengan konsentrasinya dalam meter kubik udara, dan rezim ion udara adalah bagian dari rezim gas bangunan.

Ion udara adalah kompleks atom atau molekul terkecil yang membawa muatan positif atau negatif. Tergantung pada ukuran dan mobilitasnya, tiga kelompok ion udara dibedakan: ringan, sedang dan berat. Penyebab ionisasi udara berbeda: keberadaan zat radioaktif di kerak bumi, keberadaan unsur radioaktif dalam bahan bangunan dan permukaan, radioaktivitas alami udara dan tanah (radon dan thoron) dan batu(isotop K40, U238, Th232).

Pengion udara utama adalah radiasi kosmik, serta penyemprotan air, listrik atmosfer, gesekan partikel pasir, salju, dll. Ionisasi udara terjadi sebagai berikut: di bawah pengaruh faktor eksternal, molekul gas atau atom diberi energi diperlukan untuk melepaskan satu elektron dari inti. Atom netral menjadi bermuatan positif, dan elektron bebas yang dihasilkan bergabung dengan salah satu atom netral, mentransfer muatan negatif ke sana, membentuk ion udara negatif.

Sejumlah molekul dan gas tertentu yang membentuk udara bergabung dengan ion udara bermuatan positif dan negatif tersebut dalam sepersekian detik. Akibatnya, kompleks molekul terbentuk, yang disebut ion udara ringan. Ion udara ringan, bertabrakan di atmosfer dengan ion udara lain dan inti kondensasi, membentuk ion udara berukuran besar - ion udara sedang, ion udara berat, ion udara ultra-berat.

Mobilitas ion udara tergantung pada komposisi gas udara, suhu dan tekanan atmosfir. Ukuran dan mobilitas ion udara positif dan negatif tergantung pada kelembaban relatif udara - dengan peningkatan kelembaban, mobilitas ion udara berkurang. Muatan ion udara adalah karakteristik utamanya. Jika ion udara ringan kehilangan muatannya, kemudian menghilang, dan ketika ion udara berat atau sedang kehilangan muatannya, ion udara seperti itu tidak meluruh, dan di masa depan ia dapat memperoleh muatan tanda apa pun.

Konsentrasi ion udara diukur dalam jumlah biaya dasar dalam meter kubik udara: e = +1,6 × 10-19 C/m3 (e/m3). Di bawah pengaruh ionisasi di udara, proses fisik dan kimia eksitasi komponen utama udara - oksigen dan nitrogen - berlangsung. Ion udara negatif yang paling stabil dapat membentuk unsur-unsur berikut: zat kimia dan senyawanya: atom karbon, molekul oksigen, ozon, karbon dioksida, nitrogen dioksida, sulfur dioksida, molekul air, klorin dan lain-lain.

Komposisi kimia ion udara ringan tergantung pada: komposisi kimia lingkungan udara. Bagaimana ini mempengaruhi? mode gas bangunan dan bangunan, dan mengarah pada peningkatan konsentrasi ion udara molekuler yang stabil di udara. Untuk pengotor berbahaya, norma konsentrasi maksimum yang diizinkan (MPC) ditetapkan, seperti untuk molekul netral yang tidak bermuatan. Efek berbahaya muatan molekul pengotor pada tubuh manusia meningkat. “Kontribusi” setiap jenis ion molekuler terhadap ketidaknyamanan atau kenyamanan lingkungan udara di sekitar seseorang berbeda-beda.

Bagaimana udara lebih bersih, topik waktu lebih lama kehidupan ion udara ringan, dan sebaliknya - dengan polusi udara, waktu hidup ion udara ringan kecil. Ion udara positif kurang bergerak dan hidup lebih lama daripada ion udara negatif. Faktor lain yang mencirikan rezim udara-ionik bangunan adalah koefisien unipolaritas, yang menunjukkan dominasi kuantitatif ion udara negatif di atas yang positif untuk setiap kelompok ion udara.

Untuk lapisan permukaan atmosfer, koefisien unipolaritas adalah 1,1-1,2, menunjukkan kelebihan jumlah ion udara negatif dibandingkan jumlah ion positif. Koefisien unipolaritas tergantung pada faktor-faktor berikut: musim, medan, letak geografis dan efek elektroda dari pengaruh muatan negatif permukaan bumi, di mana arah positif medan listrik di dekat permukaan bumi menciptakan ion udara yang dominan positif.

Dalam kasus arah medan listrik yang berlawanan, ion udara negatif sebagian besar terbentuk. Untuk penilaian higienis rezim udara-ionik suatu ruangan, indikator polusi udara diadopsi, yang ditentukan oleh rasio jumlah ion udara berat dari polaritas positif dan negatif dengan jumlah ion udara ringan positif dan negatif. . Semakin rendah nilai indeks polusi udara, semakin menguntungkan rezim ion udara.

Konsentrasi ion udara ringan dari kedua polaritas secara signifikan tergantung pada tingkat urbanisasi daerah tersebut dan pada keadaan ekologis lingkungan manusia. Ion udara ringan memiliki efek terapeutik dan profilaksis pada tubuh manusia pada konsentrasi 5 × 108-1,5 × 109 U/m3. Di daerah pedesaan, konsentrasi ion udara ringan berada dalam kisaran normal yang berguna bagi manusia.

Di resor dan di daerah pegunungan, konsentrasi ion udara ringan sedikit lebih tinggi dari biasanya, tetapi efek menguntungkan tetap ada, dan di kota-kota besar di jalan-jalan dengan lalu lintas padat, konsentrasi ion udara ringan di bawah normal dan mungkin mendekati nol. Ini jelas menunjukkan kontaminasi. udara atmosfer. Ion udara negatif lebih sensitif terhadap kotoran daripada ion udara positif.

Vegetasi memiliki pengaruh besar pada rezim aeroionik. Sekresi tanaman yang mudah menguap, yang disebut phytoncides, memungkinkan untuk secara kualitatif dan kuantitatif meningkatkan rezim aeroionik lingkungan. Di hutan pinus, konsentrasi ion udara ringan meningkat dan konsentrasi ion udara berat berkurang. Di antara tanaman yang dapat mempengaruhi rezim ion udara, berikut ini dapat dibedakan: tetesan salju, ungu, belalang putih, geranium, oleander, cemara Siberia, cemara.

Phytoncides mempengaruhi rezim udara-ionik dengan proses pengisian ion udara, yang memungkinkan transformasi ion udara sedang dan berat menjadi paru-paru. Ionisasi udara penting untuk kesehatan dan kesejahteraan manusia. Tinggalnya orang di ruangan berventilasi dengan kelembaban tinggi dan kandungan debu di udara dengan pertukaran udara yang tidak memadai secara signifikan mengurangi jumlah ion udara ringan. Pada saat yang sama, konsentrasi ion udara berat meningkat, dan debu yang bermuatan ion tertahan di saluran pernapasan seseorang sebesar 40% lebih banyak.

Orang sering mengeluh kekurangan udara segar, cepat lelah, sakit kepala, berkurangnya perhatian dan lekas marah. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa parameter kenyamanan termal dipelajari dengan baik, dan parameter kenyamanan udara tidak cukup dipelajari. Udara diproses di AC, di ruang suplai, di sistem pemanas udara, hampir sepenuhnya kehilangan ion udara, dan rezim ion udara di dalam ruangan memburuk sepuluh kali lipat.

Ion udara ringan memiliki efek terapeutik dan profilaksis pada tubuh manusia pada konsentrasi 5 × 108-1,5 × 109 U/m3. Dengan ionisasi udara buatan, ion udara ringan yang dihasilkan memiliki kesamaan properti yang berguna, karena ion udara terbentuk secara alami. Sesuai dengan standar, peningkatan dan penurunan konsentrasi ion udara ringan di udara diklasifikasikan sebagai faktor berbahaya secara fisik.

Ada beberapa jenis perangkat untuk ionisasi buatan udara dalam ruangan, di antaranya ionizer dari jenis berikut dapat dibedakan: koroner, radioisotop, termionik, hidrodinamik dan fotolistrik. Ionizer dapat bersifat lokal dan umum, stasioner dan portabel, dapat disesuaikan dan tidak diatur, menghasilkan ion udara ringan unipolar dan bipolar.

Menggabungkan ionizer udara dengan ventilasi suplai dan sistem pendingin udara merupakan hal yang menguntungkan, sementara pengion udara harus ditempatkan sedekat mungkin dengan area servis ruangan untuk mengurangi kehilangan ion udara selama pengangkutannya. . Pemanasan udara menyebabkan peningkatan jumlah ion udara ringan, tetapi interaksi ion udara dengan bagian logam pemanas dan pemanas udara mengurangi konsentrasinya, pendinginan udara menyebabkan penurunan nyata dalam konsentrasi ion udara ringan, pengeringan dan melembabkan menyebabkan penghancuran semua ion udara bergerak ringan dan pembentukan ion udara berat karena penyemprotan air.

Penggunaan bagian plastik dari sistem ventilasi dan pendingin udara dapat mengurangi penyerapan ion udara ringan dan meningkatkan konsentrasinya di dalam ruangan. Pemanasan menguntungkan mempengaruhi peningkatan konsentrasi ion udara ringan dibandingkan dengan konsentrasi ion udara ringan di udara luar. Pertumbuhan ion udara ringan selama pengoperasian sistem pemanas di musim dingin dikompensasi oleh penurunan ion udara ini sebagai akibat dari aktivitas manusia.

Setelah ruang irigasi, penurunan ion udara negatif ringan berdasarkan molekul ozon, oksigen dan nitrogen oksida terjadi puluhan kali, dan alih-alih ion udara ini, ion udara uap air muncul. Di ruang bawah tanah dengan ventilasi terbatas, penurunan jumlah ion udara negatif ringan berdasarkan molekul ozon dan oksigen terjadi ratusan kali, dan berdasarkan molekul oksida nitrat - hingga 20 kali.

Dari sistem pendingin udara, konsentrasi ion udara berat sedikit meningkat, dan di hadapan orang-orang, konsentrasi ion udara berat meningkat secara signifikan. Keseimbangan pembentukan dan penghancuran ion udara ringan dapat dicirikan oleh keadaan signifikan berikut: masuknya ion udara ringan dengan masuknya udara luar ke dalam bangunan yang dilayani (dengan adanya ion udara ringan di luar), perubahan konsentrasi ion udara ringan ketika udara masuk ke tempat yang dilayani ( ventilasi mekanis dan AC mengurangi konsentrasi ion udara), penurunan konsentrasi ion udara ringan dengan sejumlah besar orang di dalam ruangan, kandungan debu yang tinggi, pembakaran gas, dll.

Peningkatan konsentrasi ion udara ringan terjadi dengan ventilasi yang baik, adanya tanaman pembentuk phytoncide, ionizers udara buatan, ekologi rumah yang baik dan langkah-langkah yang berhasil untuk melindungi dan memperbaiki keadaan lingkungan di pemukiman. Sifat perubahan konsentrasi ion udara positif dan negatif cahaya di lapisan permukaan atmosfer dalam mode tahunan bertepatan dengan fluktuasi suhu luar ruangan, visibilitas di atmosfer, dan durasi insolasi wilayah di atmosfer. modus tahunan.

Dari November hingga Maret, ada peningkatan konsentrasi ion udara berat dan penurunan konsentrasi ion udara ringan; di musim semi dan musim panas, jumlah semua kelompok ion udara berat berkurang dan jumlah ion udara ringan meningkat . Dalam mode harian, konsentrasi ion udara ringan maksimum di malam hari dan di malam hari, ketika udara bersih - dari pukul delapan malam hingga empat pagi, konsentrasi ion udara ringan minimal dari pukul enam pagi. sampai pukul tiga sore.

Sebelum badai petir, konsentrasi ion udara positif meningkat, selama badai petir dan setelah badai petir, peningkatan jumlah ion udara negatif terjadi. Dekat air terjun, dekat laut selama ombak, dekat air mancur dan dalam kasus lain penyemprotan dan penyemprotan air, jumlah ion udara positif dan negatif ringan dan berat meningkat. Asap tembakau memperburuk rezim udara-ionik ruangan, mengurangi jumlah ion udara ringan.

Di ruangan seluas sekitar 40 m2 dengan ventilasi yang buruk, tergantung pada jumlah rokok yang dihisap, konsentrasi ion udara ringan berkurang. Saluran pernapasan dan kulit manusia adalah area yang merasakan ion udara. Sebagian besar atau sedikit ion udara ringan dan berat, ketika melewati saluran pernapasan, memberikan muatannya ke dinding saluran udara.

Peningkatan tingkat ion udara ringan menyebabkan penurunan morbiditas dan mortalitas, udara terionisasi meningkatkan daya tahan tubuh terhadap penyakit. Dengan adanya udara bersih yang terionisasi oleh ion udara ringan, kapasitas kerja meningkat, pemulihan kapasitas kerja setelah beban berkepanjangan dipercepat, dan daya tahan tubuh terhadap pengaruh lingkungan beracun meningkat.

Sampai saat ini, diketahui bahwa ionisasi udara hingga nilai 2 × 109-3 × 109 U/m3 memiliki efek normalisasi yang menguntungkan pada tubuh manusia. Konsentrasi yang lebih tinggi - ionisasi lebih dari 50 × 109 U/cm3 - tidak menguntungkan, tingkat yang diinginkan adalah 5 × 108-3 × 109 U/m3. Efisiensi rezim air-ion berhubungan langsung dengan pemenuhan standar pertukaran udara. Udara terionisasi harus bebas dari debu dan bebas dari kontaminan kimia dari berbagai sumber.

Rezim termal bangunan

Skema umum pertukaran panas di dalam ruangan

Situasi termal di dalam ruangan ditentukan oleh aksi gabungan dari sejumlah faktor: suhu, mobilitas dan kelembaban udara di dalam ruangan, keberadaan aliran jet, distribusi parameter udara dalam denah dan ketinggian ruangan, serta radiasi permukaan sekitarnya, tergantung pada suhu, geometri dan sifat radiasinya.

Untuk mempelajari pembentukan iklim mikro, dinamika dan cara mempengaruhinya, Anda perlu mengetahui hukum perpindahan panas di dalam ruangan.

Jenis pertukaran panas di dalam ruangan: konvektif - terjadi antara udara dan permukaan pagar dan perangkat sistem pemanas-pendingin, berseri-seri - antara permukaan individu. Sebagai hasil dari pencampuran turbulen dari pancaran udara non-isotermal dengan udara dari volume utama ruangan, terjadi pertukaran panas "semburan". Permukaan bagian dalam pagar luar terutama mentransfer panas ke udara luar melalui ketebalan struktur dengan konduktivitas termal.

Keseimbangan panas dari setiap permukaan i dalam ruangan dapat direpresentasikan berdasarkan hukum kekekalan energi dengan persamaan:

dimana Radiant Li, Ki konvektif, Ti konduktif, komponen perpindahan panas di permukaan.

Kelembaban udara ruangan

Saat menghitung perpindahan kelembaban melalui pagar, perlu diketahui keadaan kelembaban udara di dalam ruangan, ditentukan oleh pelepasan kelembaban dan pertukaran udara. Sumber kelembaban di tempat tinggal adalah proses rumah tangga (memasak, mencuci lantai, dll.), Di gedung-gedung publik - orang-orang di dalamnya, di bangunan industri- proses teknologi.

Jumlah uap air di udara ditentukan oleh kadar airnya d, g uap air per 1 kg bagian kering udara lembab. Selain itu, keadaan kelembabannya dicirikan oleh elastisitas atau tekanan parsial uap air e, Pa, atau kelembaban relatif uap air ,%,

E adalah elastisitas maksimum pada suhu tertentu.

Udara memiliki kapasitas menahan air tertentu.

Semakin kering udara, semakin banyak uap air yang tertahan di dalamnya. Tekanan uap air e mencerminkan energi bebas uap air di udara dan meningkat dari 0 (udara kering) ke elastisitas maksimum E sesuai dengan saturasi udara lengkap.

Difusi uap air terjadi di udara dari tempat-tempat dengan elastisitas uap air yang lebih besar ke tempat-tempat dengan elastisitas yang lebih rendah.

udara = d / e.

Elastisitas saturasi penuh udara E, Pa, tergantung pada suhu t dan meningkat dengan kenaikannya. Nilai E ditentukan:

Jika Anda perlu mengetahui suhu t kami, yang sesuai dengan nilai E tertentu, Anda dapat menentukan:

Mode udara gedung

Rezim udara suatu bangunan adalah seperangkat faktor dan fenomena yang menentukan proses umum pertukaran udara antara semua bangunannya dan udara luar, termasuk pergerakan udara di dalam bangunan, pergerakan udara melalui pagar, bukaan, saluran dan udara. saluran dan aliran udara di sekitar bangunan.

Pertukaran udara di gedung terjadi di bawah pengaruh kekuatan alam dan kerja stimulator buatan gerakan udara. Udara luar memasuki bangunan melalui pagar yang bocor atau melalui saluran sistem ventilasi pasokan. Di dalam gedung, udara dapat mengalir di antara ruangan melalui pintu dan kebocoran di struktur internal. Udara dalam ruangan dikeluarkan dari tempat di luar gedung melalui kebocoran di pagar luar dan saluran ventilasi sistem pembuangan.

Gaya alam yang menyebabkan pergerakan udara dalam suatu bangunan adalah gaya gravitasi dan tekanan angin.

Perkiraan perbedaan tekanan:

Bagian pertama adalah tekanan gravitasi, bagian kedua adalah tekanan angin.

di mana H adalah ketinggian bangunan dari tanah ke puncak atap.

Maks dari kecepatan rata-rata untuk poin untuk Januari.

C n, C p - koefisien aerodinamis dari permukaan bawah angin dan angin dari pagar bangunan.

K i-koefisien. memperhitungkan perubahan tekanan kecepatan angin.

Temperatur dan kerapatan udara di dalam dan di luar gedung biasanya tidak sama, akibatnya tekanan gravitasi pada sisi-sisi pagar berbeda. Karena aksi angin, arus balik dibuat di sisi angin bangunan, dan tekanan statis berlebih terjadi pada permukaan pagar. Di sisi angin, penghalusan terbentuk dan tekanan statis berkurang. Jadi, dengan tekanan angin dari di luar bangunan berbeda dengan tekanan di dalam bangunan. Rezim udara terkait dengan rezim termal bangunan. Infiltrasi udara luar menyebabkan biaya panas tambahan untuk pemanasannya. Eksfiltrasi udara dalam ruangan yang lembab melembabkan dan mengurangi sifat pelindung panas dari pagar. Posisi dan dimensi zona resapan dan eksfiltrasi pada bangunan gedung bergantung pada geometri, fitur desain, mode ventilasi bangunan, serta area konstruksi, parameter musim dan iklim.

Antara udara yang disaring dan pagar, pertukaran panas terjadi, yang intensitasnya tergantung pada tempat penyaringan dalam struktur (array, sambungan panel, jendela, celah udara). Jadi, ada kebutuhan untuk menghitung rezim udara bangunan: menentukan intensitas infiltrasi dan eksfiltrasi udara dan memecahkan masalah perpindahan panas. bagian terpisah hambatan dengan adanya permeabilitas udara.

Infiltrasi adalah masuknya udara ke dalam suatu ruangan.

Eksfiltrasi adalah pembuangan udara dari suatu ruangan.

Subjek membangun fisika termal

Fisika termal bangunan adalah ilmu yang mempelajari masalah kondisi termal, udara dan kelembaban lingkungan internal dan selubung bangunan untuk tujuan apa pun dan berurusan dengan penciptaan iklim mikro di tempat, menggunakan sistem pendingin udara (pemanasan-pendinginan dan ventilasi ), dengan mempertimbangkan pengaruh iklim eksternal melalui pagar.

Untuk memahami pembentukan iklim mikro dan menentukan cara yang mungkin untuk mempengaruhinya, perlu diketahui hukum perpindahan panas pancaran, konveksi dan pancaran di dalam ruangan, persamaan perpindahan panas umum dari permukaan ruangan dan persamaan perpindahan panas udara. Berdasarkan hukum pertukaran panas manusia dengan lingkungan kondisi kenyamanan termal di dalam ruangan terbentuk.

Resistensi utama terhadap hilangnya panas dari ruangan disediakan oleh sifat pelindung panas dari bahan pagar, oleh karena itu, hukum proses perpindahan panas melalui pagar adalah yang paling penting dalam perhitungan sistem pemanas. . Rezim kelembaban pagar adalah salah satu yang utama dalam menghitung perpindahan panas, karena genangan air menyebabkan penurunan nyata pada sifat pelindung panas dan daya tahan struktur.

Rezim udara pagar terkait erat dengan rezim termal bangunan, karena infiltrasi udara luar membutuhkan panas untuk memanaskannya, dan eksfiltrasi udara internal yang lembab membasahi bahan pagar.

Studi masalah di atas akan memungkinkan pemecahan masalah menciptakan iklim mikro di gedung-gedung dalam kondisi penggunaan bahan bakar dan sumber daya energi yang efisien dan ekonomis.

Rezim termal bangunan

Rezim termal sebuah bangunan adalah totalitas dari semua faktor dan proses yang menentukan lingkungan termal di dalam bangunannya.

Totalitas semua alat dan perangkat teknik yang menyediakan kondisi iklim mikro yang ditentukan di tempat bangunan disebut sistem pengkondisian iklim mikro (MCM).

Di bawah pengaruh perbedaan antara suhu eksternal dan internal, radiasi matahari dan angin, ruangan kehilangan panas melalui pagar di musim dingin dan memanas di musim panas. Gaya gravitasi, aksi angin dan ventilasi menciptakan penurunan tekanan, yang mengarah ke aliran udara antara ruang komunikasi dan penyaringannya melalui pori-pori material dan kebocoran pagar.

Pengendapan, pelepasan kelembaban di tempat, perbedaan antara kelembaban udara dalam dan luar ruangan menyebabkan pertukaran kelembaban di dalam ruangan, melalui pagar, di bawah pengaruh yang dimungkinkan untuk melembabkan bahan dan memperburuk sifat pelindung dan daya tahan dinding luar dan pelapis.

Proses yang membentuk lingkungan termal ruangan harus dipertimbangkan dalam hubungan yang erat satu sama lain, karena pengaruh timbal baliknya bisa sangat signifikan.

Metode untuk menghitung hambatan permeabilitas udara dari struktur penutup dinding

1. Tentukan berat jenis udara luar dan dalam ruangan, N / m 2

. (6.2)

2. Tentukan perbedaan tekanan udara pada permukaan luar dan dalam selubung bangunan, Pa

3. Hitung hambatan yang dibutuhkan untuk penetrasi udara, m 2 × h × Pa / kg

4. Temukan hambatan total aktual terhadap penetrasi udara dari pagar luar, m 2 × h × Pa / kg

Jika kondisi tersebut terpenuhi, maka struktur penutup memenuhi persyaratan permeabilitas udara, jika kondisi tidak terpenuhi, maka perlu dilakukan tindakan untuk meningkatkan permeabilitas udara.

Perhitungan resistensi permeabilitas udara
struktur penutup dinding

data awal

Nilai kuantitas yang diperlukan untuk perhitungan: ketinggian struktur penutup H = 15,3 m; t n = –27 °С; t c = 20 °С; dingin= 4,4 m/s; G n \u003d 0,5 kg / (m 2 × jam); R u1 \u003d 3136 m 2 × h × Pa / kg; R u2 \u003d 6 m 2 × h × Pa / kg; R u3 \u003d 946,7 m 2 × h × Pa / kg.

Prosedur perhitungan

Tentukan berat jenis udara luar dan dalam ruangan menurut persamaan (6.1) dan (6.2)

T/m2 ;

T/m2 .

Tentukan perbedaan tekanan udara pada permukaan luar dan dalam selubung bangunan, Pa

p \u003d 0,55 × 15,3 × (14,1 - 11,8) + 0,03 × 14,1 × 4,4 2 \u003d 27,54 Pa.

Hitung hambatan perembesan udara yang dibutuhkan menurut persamaan (6.4), m 2 × h × Pa / kg

27,54 / 0,5 \u003d 55,09 m 2 × h × Pa / kg.

Cari hambatan total aktual terhadap penetrasi udara dari pagar luar menurut persamaan (6.5), m 2 × h × Pa / kg

m 2 × h × Pa / kg;

m 2 × h × Pa / kg;

m 2 × h × Pa / kg;

M 2 × h × Pa / kg.

Dengan demikian, struktur penutup memenuhi persyaratan permeabilitas udara, karena kondisi (4088.7>55.09) terpenuhi.

Metode untuk menghitung ketahanan terhadap penetrasi udara pagar eksternal (jendela dan pintu balkon)

Tentukan permeabilitas udara yang diperlukan dari jendela dan pintu balkon, m 2 × h × Pa / kg

, (6.6)

Tergantung pada nilainya, pilih jenis konstruksi jendela dan pintu balkon.

Perhitungan resistensi perembesan udara dari pagar eksternal, jendela dan pintu balkon

data awal

p= 27,54 Pa; p 0 = 10 Pa; G n \u003d 6 kg / (m 2 × jam).

Prosedur perhitungan

Tentukan permeabilitas udara yang diperlukan dari jendela dan pintu balkon, menurut persamaan (6.6), m 2 × h × Pa / kg

m 2 × h × Pa / kg.

Jadi, seseorang harus mengambil R 0 = 0,4 m 2 × h × Pa / kg untuk kaca ganda pada binding berpasangan.

6.3. Metodologi untuk menghitung efek infiltrasi
dengan suhu permukaan bagian dalam
dan koefisien perpindahan panas selubung bangunan

1. Hitung jumlah udara yang masuk melalui pagar luar, kg / (m 2 × h)

2. Hitung suhu permukaan bagian dalam pagar selama infiltrasi, °С

, (6.8)

. (6.9)

3. Hitung suhu permukaan bagian dalam pagar tanpa adanya kondensasi, ° С

. (6.10)

4. Tentukan koefisien perpindahan panas pagar, dengan mempertimbangkan infiltrasi, W / (m 2 × ° )

. (6.11)

5. Hitung koefisien perpindahan panas pagar tanpa adanya infiltrasi menurut persamaan (2.6), W / (m 2 × ° )

Perhitungan efek infiltrasi pada suhu permukaan bagian dalam
dan koefisien perpindahan panas selubung bangunan

data awal

Nilai besaran yang diperlukan untuk perhitungan: p= 27,54 Pa;
t n = –27 °С; t c = 20 °С; dingin= 4,4 m/s; \u003d 3,28 m 2 × ° C / W; e= 2,718; \u003d 4088,7 m 2 × h × Pa / kg; R c \u003d 0,115 m 2 × ° C / W; DARI B \u003d 1,01 kJ / (kg × ° C).

Prosedur perhitungan

Hitung jumlah udara yang menembus pagar luar, menurut persamaan (6.7), kg / (m 2 × h)

G dan \u003d 27,54 / 4088,7 \u003d 0,007 g / (m 2 × jam).

Hitung suhu permukaan bagian dalam pagar selama infiltrasi, °C, dan ketahanan termal terhadap perpindahan panas selubung bangunan, mulai dari udara luar ke bagian tertentu dalam ketebalan pagar menurut persamaan (6.8) dan (6.9).

m 2 × ° C / W;

Hitung suhu permukaan bagian dalam pagar tanpa adanya kondensasi, °

°C.

Dari perhitungan diperoleh bahwa suhu permukaan bagian dalam selama filtrasi lebih rendah daripada tanpa infiltrasi () sebesar 0,1 °C.

Tentukan koefisien perpindahan panas pagar, dengan memperhitungkan infiltrasi menurut persamaan (6.11), W / (m 2 × ° )

W / (m 2 × ° C).

Hitung koefisien perpindahan panas pagar tanpa adanya infiltrasi menurut persamaan (2.6), W / (m 2 C)

W / (m 2 × ° C).

Dengan demikian, ditemukan bahwa koefisien perpindahan panas, dengan memperhitungkan infiltrasi k dan lebih dari koefisien yang sesuai tanpa infiltrasi k (0,308 > 0,305).

Pertanyaan keamanan untuk bagian 6:

1. Apa tujuan utama menghitung rezim udara pagar eksternal?

2. Bagaimana infiltrasi mempengaruhi suhu permukaan bagian dalam?
dan koefisien perpindahan panas selubung bangunan?

7. Persyaratan untuk konsumsi bangunan

7.1 Metodologi untuk menghitung karakteristik spesifik konsumsi energi panas untuk pemanasan dan ventilasi bangunan

Indikator konsumsi energi panas untuk pemanasan dan ventilasi bangunan tempat tinggal atau publik pada tahap pengembangan dokumentasi proyek adalah karakteristik khusus dari konsumsi energi panas untuk pemanasan dan ventilasi bangunan, yang secara numerik sama dengan konsumsi energi panas. energi panas per 1 m 3 volume panas gedung per satuan waktu dengan perbedaan suhu 1 ° C, , W / (m 3 0 C). Nilai yang dihitung dari karakteristik spesifik dari konsumsi energi panas untuk pemanasan dan ventilasi bangunan, W / (m 3 0 C), ditentukan dengan metode, dengan mempertimbangkan kondisi iklim area konstruksi, ruang yang dipilih -keputusan perencanaan, orientasi bangunan, sifat pelindung panas dari struktur penutup, sistem ventilasi bangunan yang diadopsi, serta penggunaan teknologi hemat energi. Nilai yang dihitung dari karakteristik spesifik konsumsi energi panas untuk pemanasan dan ventilasi bangunan harus kurang dari atau sama dengan nilai yang dinormalisasi, menurut , , W / (m 3 0 ):

di mana karakteristik spesifik yang dinormalisasi dari konsumsi energi panas untuk pemanasan dan ventilasi bangunan, W / (m 3 0 ), ditentukan untuk berbagai jenis perumahan dan bangunan umum menurut tabel 7.1 atau 7.2.

Tabel 7.1

energi panas untuk pemanasan dan ventilasi

Catatan:

Dengan nilai menengah dari area bangunan yang dipanaskan dalam kisaran 50-1000m 2, nilainya harus ditentukan dengan interpolasi linier.

Tabel 7.2

Karakteristik aliran spesifik yang dinormalisasi (dasar)

energi panas untuk pemanasan dan ventilasi

bangunan apartemen tunggal perumahan bertingkat rendah, W / (m 3 0 )

Catatan:

Untuk wilayah dengan nilai GSOP 8000 0 C hari atau lebih, yang dinormalisasi harus dikurangi 5%.

Untuk menilai kebutuhan energi untuk pemanasan dan ventilasi yang dicapai dalam proyek pembangunan atau di gedung yang beroperasi, kelas hemat energi berikut (Tabel 7.3) ditetapkan dalam% dari deviasi karakteristik spesifik yang dihitung dari konsumsi energi panas untuk pemanasan dan ventilasi bangunan dari nilai (dasar) yang dinormalisasi.

Desain bangunan dengan kelas hemat energi "D, E" tidak diperbolehkan. Kelas "A, B, C" ditetapkan untuk bangunan yang baru didirikan dan direkonstruksi pada tahap pengembangan dokumentasi proyek. Selanjutnya, selama operasi, kelas efisiensi energi bangunan harus ditentukan selama: survei energi. Untuk meningkatkan pangsa bangunan dengan kelas "A, B", mata pelajaran Federasi Rusia harus menerapkan langkah-langkah stimulus ekonomi untuk peserta proses konstruksi dan organisasi pengoperasi.

Tabel 7.3

Kelas hemat energi bangunan tempat tinggal dan umum

Karakteristik spesifik yang dihitung dari konsumsi energi panas untuk pemanasan dan ventilasi bangunan, W / (m 3 0 C), harus ditentukan dengan rumus

k tentang - karakteristik pelindung panas spesifik bangunan, W / (m 3 0 ), ditentukan sebagai berikut

, (7.3)

di mana adalah resistansi total aktual terhadap perpindahan panas untuk semua lapisan pagar (m 2 × ° C) / W;

Luas fragmen yang sesuai dari cangkang pelindung panas bangunan, m 2;

V dari - volume bangunan yang dipanaskan, sama dengan volume terbatas permukaan internal pagar luar bangunan, m 3;

Koefisien yang memperhitungkan perbedaan antara suhu internal atau eksternal struktur dari yang diterima dalam perhitungan GSOP, =1.

k ventilasi - karakteristik ventilasi khusus bangunan, W / (m 3 ·С);

k umur - karakteristik spesifik dari emisi panas rumah tangga bangunan, W / (m 3 ·C);

k rad - karakteristik spesifik input panas ke dalam gedung dari radiasi matahari, W / (m 3 0 );

ξ - koefisien dengan mempertimbangkan pengurangan konsumsi panas bangunan tempat tinggal, = 0,1;

β - koefisien dengan mempertimbangkan konsumsi panas tambahan dari sistem pemanas, h= 1,05;

- koefisien pengurangan perpindahan panas karena inersia termal dari struktur penutup; nilai yang direkomendasikan ditentukan oleh rumus = 0,7+0,000025*(GSOP-1000);

Karakteristik ventilasi spesifik bangunan, k ventilasi, W / (m 3 0 ), harus ditentukan dengan rumus

di mana c adalah kapasitas panas spesifik udara, sama dengan 1 kJ / (kg ° C);

v- koefisien pengurangan volume udara di gedung, v = 0,85;

Kepadatan rata-rata pasokan udara untuk periode pemanasan, kg / m 3

353/, (7.5)

t dari - suhu rata-rata periode pemanasan, ° , menurut
, (lihat Lampiran 6).

n in - frekuensi rata-rata pertukaran udara di gedung publik selama periode pemanasan, h -1, untuk gedung publik, menurut, nilai rata-rata diambil n dalam \u003d 2;

k e f - koefisien efisiensi penukar panas, k e f = 0,6.

Karakteristik spesifik emisi panas rumah tangga bangunan, k umur, W / (m 3 C), harus ditentukan dengan rumus

, (7.6)

di mana q kehidupan - nilai emisi panas rumah tangga per 1 m 2 luas tempat tinggal (A w) atau perkiraan luas bangunan umum (A p), W / m 2, diambil untuk:

a) bangunan tempat tinggal dengan perkiraan hunian apartemen kurang dari 20 m 2 dari total luas per orang q hidup = 17 W / m 2;

b) bangunan tempat tinggal dengan perkiraan hunian apartemen 45 m 2 dari total luas atau lebih per orang q kehidupan = 10 W / m 2;

c) bangunan tempat tinggal lainnya - tergantung pada perkiraan hunian apartemen dengan interpolasi nilai kehidupan q antara 17 dan 10 W / m 2;

d) untuk bangunan umum dan administrasi, emisi panas rumah tangga diperhitungkan menurut perkiraan jumlah orang (90 W / orang) di dalam bangunan, penerangan (dalam hal daya terpasang) dan peralatan kantor (10 W / m 2) , dengan mempertimbangkan jam kerja per minggu;

t di, t dari - sama seperti dalam rumus (2.1, 2.2);

A W - untuk bangunan tempat tinggal - area tempat tinggal (AW), yang meliputi kamar tidur, kamar anak-anak, ruang tamu, kantor, perpustakaan, ruang makan, dapur-ruang makan; untuk bangunan umum dan administrasi - perkiraan area (A p), ditentukan sesuai dengan SP 117.13330 sebagai jumlah luas semua bangunan, dengan pengecualian koridor, ruang depan, lorong, tangga, poros elevator, tangga terbuka internal dan landai, serta bangunan yang dimaksudkan untuk penempatan peralatan teknik dan jaringan, m 2.

Karakteristik spesifik dari perolehan panas ke dalam bangunan dari radiasi matahari, k ad, W / (m 3 ° ), harus ditentukan dengan rumus

, (7.7)

di mana - perolehan panas melalui jendela dan lentera dari radiasi matahari selama periode pemanasan, MJ / tahun, untuk empat fasad bangunan yang berorientasi pada empat arah, ditentukan oleh rumus

Koefisien penetrasi relatif radiasi matahari untuk pengisian transmisi cahaya dari jendela dan skylight, masing-masing, diambil sesuai dengan data paspor dari produk transmisi cahaya yang sesuai; jika tidak ada data yang harus diambil harus diambil sesuai tabel (2.8); skylight dengan sudut kemiringan isian ke cakrawala 45 ° atau lebih harus dianggap sebagai jendela vertikal, dengan sudut kemiringan kurang dari 45 ° - sebagai skylight;

Koefisien yang memperhitungkan naungan bukaan cahaya, masing-masing, dari jendela dan skylight oleh elemen pengisi buram, diambil menurut data desain; jika tidak ada data, itu harus diambil dari tabel (2.8).

- area bukaan cahaya pada fasad bangunan (tidak termasuk bagian buta dari pintu balkon), masing-masing, berorientasi pada empat arah, m 2;

Luas bukaan cahaya lampu atap gedung, m;

Nilai rata-rata radiasi matahari total untuk periode pemanasan (langsung ditambah hamburan) pada permukaan vertikal di bawah kondisi kekeruhan aktual, masing-masing berorientasi sepanjang empat fasad bangunan, MJ / m 2, ditentukan oleh adj. delapan;

Nilai rata-rata radiasi matahari total untuk periode pemanasan (langsung ditambah hamburan) per permukaan horizontal di bawah kondisi kekeruhan yang sebenarnya, MJ / m 2, ditentukan oleh adj. delapan.

V dari - sama seperti pada rumus (7.3).

GSOP - sama seperti pada rumus (2.2).

Perhitungan karakteristik spesifik dari konsumsi energi panas

untuk pemanasan dan ventilasi gedung

data awal

Perhitungan karakteristik spesifik konsumsi energi panas untuk pemanasan dan ventilasi bangunan akan dilakukan dengan menggunakan contoh bangunan tempat tinggal individu dua lantai. dengan luas total 248,5 m 2. Nilai kuantitas yang diperlukan untuk perhitungan: t c = 20 °С; t op = -4.1°C; = 3,28 (m 2 × ° C) / W; = 4,73 (m 2 × ° C) / W; = 4,84 (m 2 × ° C) / W; \u003d 0,74 (m 2 × ° C) / W; \u003d 0,55 (m 2 × ° C) / W; m 2; m 2; m 2; m 2; m 2; m 2; m 3; W / m2; 0,7; 0; 0,5; 0; 7,425 m2; 4,8 m2; 6,6 m2; 12,375 m2; m 2; 695 MJ/(m 2 tahun); 1032 MJ / (m 2 tahun); 1032 MJ / (m 2 tahun); \u003d 1671 MJ / (m 2 tahun); \u003d \u003d 1331 MJ / (m 2 tahun).

Prosedur perhitungan

1. Hitung karakteristik pelindung panas spesifik bangunan, W / (m 3 0 ), menurut rumus (7.3) ditentukan sebagai berikut

W / (m 3 0 C),

2. Menurut rumus (2.2), hari-derajat periode pemanasan dihitung

D\u003d (20 + 4.1) × 200 \u003d 4820 ° × hari.

3. Temukan koefisien pengurangan perolehan panas karena inersia termal dari struktur penutup; nilai yang direkomendasikan ditentukan oleh rumus

\u003d 0,7 + 0,000025 * (4820-1000) \u003d 0,7955.

4. Temukan kepadatan rata-rata suplai udara untuk periode pemanasan, kg / m 3, sesuai dengan rumus (7.5)

353/=1.313 kg/m 3 .

5. Kami menghitung karakteristik ventilasi spesifik bangunan sesuai dengan rumus (7.4), W / (m 3 0 )

W / (m 3 0 C)

6. Saya menentukan karakteristik khusus emisi panas rumah tangga bangunan, W / (m 3 C), menurut rumus (7.6)

W / (m 3 C),

7. Menurut rumus (7.8), perolehan panas melalui jendela dan lentera dari radiasi matahari selama periode pemanasan, MJ / tahun, dihitung untuk empat fasad bangunan yang berorientasi ke empat arah

8. Menurut rumus (7.7), karakteristik spesifik dari perolehan panas ke dalam bangunan dari radiasi matahari ditentukan, W / (m 3 ° )

W / (m 3 ° ),

9. Tentukan karakteristik spesifik yang dihitung dari konsumsi energi panas untuk pemanasan dan ventilasi bangunan, W / (m 3 0 ), sesuai dengan rumus (7.2)

W / (m 3 0 C)

10. Bandingkan nilai yang diperoleh dari karakteristik spesifik yang dihitung dari konsumsi energi panas untuk pemanasan dan ventilasi bangunan dengan normalisasi (dasar), W / (m 3 0 ), menurut tabel 7.1 dan 7.2.

0,4 W / (m 3 0 C) \u003d 0,435 W / (m 3 0 C)

Nilai yang dihitung dari karakteristik spesifik konsumsi energi panas untuk pemanasan dan ventilasi bangunan harus kurang dari nilai normalisasi.

Untuk menilai permintaan energi untuk pemanasan dan ventilasi yang dicapai dalam proyek pembangunan atau di gedung yang beroperasi, kelas hemat energi dari bangunan tempat tinggal yang dirancang ditentukan oleh persentase deviasi dari karakteristik spesifik yang dihitung dari konsumsi energi panas untuk pemanasan dan ventilasi. bangunan dari nilai (dasar) yang dinormalisasi.

Kesimpulan: Bangunan yang dirancang termasuk dalam kelas hemat energi "C + Normal", yang ditetapkan untuk bangunan yang baru didirikan dan direkonstruksi pada tahap pengembangan dokumentasi proyek. Pengembangan langkah-langkah tambahan untuk meningkatkan kelas efisiensi energi bangunan tidak diperlukan. Selanjutnya, selama operasi, kelas efisiensi energi gedung harus ditentukan selama audit energi.

Pertanyaan keamanan untuk bagian 7:

1. Apa indikator utama konsumsi energi panas untuk pemanasan dan ventilasi bangunan tempat tinggal atau publik pada tahap pengembangan dokumentasi proyek? Itu tergantung pada apa?

2. Apa kelas efisiensi energi bangunan tempat tinggal dan umum?

3. Kelas hemat energi apa yang ditetapkan untuk bangunan yang baru didirikan dan direkonstruksi pada tahap pengembangan dokumentasi proyek?

4. Mendesain bangunan dengan kelas hemat energi mana yang tidak diperbolehkan?

KESIMPULAN

Masalah penghematan sumber daya energi sangat penting dalam periode pembangunan negara kita saat ini. Biaya bahan bakar dan energi panas meningkat, dan tren ini diprediksi untuk masa depan; pada saat yang sama, volume konsumsi energi terus dan meningkat pesat. Intensitas energi pendapatan nasional di negara kita beberapa kali lebih tinggi daripada di negara maju.

Dalam hal ini, pentingnya mengidentifikasi cadangan untuk mengurangi biaya energi menjadi jelas. Salah satu cara untuk menghemat sumber daya energi adalah penerapan langkah-langkah penghematan energi selama pengoperasian sistem pasokan panas, pemanas, ventilasi, dan pendingin udara (HVAC). Salah satu solusi untuk masalah ini adalah dengan mengurangi kehilangan panas bangunan melalui selubung bangunan, yaitu. pengurangan beban termal pada sistem DHW.

Pentingnya pemecahan masalah ini sangat besar dalam teknik perkotaan, di mana hanya sekitar 35% dari semua bahan bakar padat dan gas yang diproduksi dihabiskan untuk pasokan panas ke bangunan tempat tinggal dan umum.

Dalam beberapa tahun terakhir, ketidakseimbangan dalam pengembangan sub-sektor konstruksi perkotaan telah menjadi jelas di kota-kota: keterbelakangan teknis infrastruktur teknik, pengembangan yang tidak merata dari sistem individu dan elemen-elemennya, pendekatan departemen untuk penggunaan alam dan produksi. sumber daya, yang mengarah pada penggunaan yang tidak rasional dan terkadang kebutuhan untuk menarik sumber daya yang sesuai dari wilayah lain.

Kebutuhan kota akan sumber daya bahan bakar dan energi dan penyediaan layanan teknik meningkat, yang secara langsung mempengaruhi peningkatan jumlah penduduk, mengarah pada penghancuran sabuk hutan kota.

Penggunaan bahan insulasi panas modern dengan nilai ketahanan perpindahan panas yang tinggi akan menghasilkan pengurangan biaya energi yang signifikan, menghasilkan efek ekonomi yang signifikan selama operasi. sistem DVT melalui pengurangan biaya bahan bakar dan, karenanya, perbaikan situasi ekologis di wilayah tersebut, yang akan mengurangi biaya perawatan medis bagi penduduk.

REFERENSI

1. Bogoslovsky, V.N. Termofisika bangunan (dasar-dasar termofisika untuk pemanasan, ventilasi, dan pengkondisian udara) [Teks] / V.N. teologis. – Ed. ke-3. - St. Petersburg: ABOK "Barat Laut", 2006.

2. Tikhomirov, K.V. Rekayasa panas, suplai dan ventilasi panas dan gas [Teks] / K.V. Tikhomirov, E.S. Sergienko. - M .: LLC "BASTET", 2009.

3. Fokin, K.F. Rekayasa panas konstruksi bagian penutup bangunan [Teks] / K.F. Fokin; ed. Yu.A. Tabunshchikova, V.G. gagarin. – M.: AVOK-PRESS, 2006.

4. Eremkin, A.I. Rezim termal bangunan [Teks]: buku teks. tunjangan / A.I. Eremkin, T.I. Ratu. - Rostov-n / D.: Phoenix, 2008.

5. SP 60.13330.2012 Pemanas ruangan, ventilasi dan pendingin udara. Edisi terbaru dari SNiP 41-01-2003 [Teks]. – M.: Kementerian Pembangunan Regional Rusia, 2012.

6. SP 131.13330.2012 Klimatologi Bangunan. Versi terbaru dari SNiP 23-01-99 [Teks]. – M.: Kementerian Pembangunan Regional Rusia, 2012.

7. SP 50.13330.2012 Perlindungan termal bangunan. Edisi terbaru dari SNiP 23-02-2003 [Teks]. – M.: Kementerian Pembangunan Regional Rusia, 2012.

8. SP 54.13330.2011 Bangunan perumahan multi-apartemen. Edisi terbaru dari SNiP 31-01-2003 [Teks]. – M.: Kementerian Pembangunan Regional Rusia, 2012.

9. Kuvshinov Yu.Ya. Landasan teori memastikan iklim mikro tempat [Teks] / Yu.Ya. pelempar. - M.: Penerbitan ASV, 2007.

10. SP 118.13330.2012 Bangunan dan Struktur Umum. Edisi terbaru dari SNiP 31-05-2003 [Teks]. – Kementerian Pembangunan Regional Rusia, 2012.

11. Kupriyanov, V.N. Klimatologi bangunan dan fisika lingkungan [Teks] / V.N. Kupriyanov. – Kazan, KSUAU, 2007.

12. Monastyrev, P.V. Teknologi untuk perangkat perlindungan termal tambahan pada dinding bangunan tempat tinggal [Teks] / P.V. Biara. - M.: Penerbitan ASV, 2002.

13. Bodrov V.I., Bodrov M.V. dan lain-lain Iklim mikro bangunan dan struktur [Teks] / V.I. Bodrov [i dr.]. - Nizhny Novgorod, Rumah penerbitan "Arabesque", 2001.

15. GOST 30494-96. Bangunan perumahan dan umum. Parameter iklim mikro dalam ruangan [Teks]. - M.: Gosstroy Rusia, 1999.

16. GOST 21.602-2003. Aturan untuk implementasi dokumentasi kerja untuk pemanasan, ventilasi, dan pendingin udara [Teks]. - M.: Gosstroy Rusia, 2003.

17. SNiP 2.01.01-82. Klimatologi dan Geofisika Bangunan [Teks]. - M.: Gosstroy dari Uni Soviet, 1982.

18. SNiP 2.04.05-91*. Pemanas ruangan, ventilasi dan pendingin udara [Teks]. - M.: Gosstroy dari Uni Soviet, 1991.

19. SP 23-101-2004. Desain perlindungan termal bangunan [Teks]. – M.: MCC LLC, 2007.

20. TSN 23-332-2002. wilayah Penza. Efisiensi energi bangunan perumahan dan publik [Teks]. - M.: Gosstroy Rusia, 2002.

21. TSN 23-319-2000. Wilayah Krasnodar. Efisiensi energi bangunan perumahan dan publik [Teks]. – M.: Gosstroy Rusia, 2000.

22. TSN 23-310-2000. wilayah Belgorod. Efisiensi energi bangunan perumahan dan publik [Teks]. – M.: Gosstroy Rusia, 2000.

23. TSN 23-327-2001. wilayah Bryansk. Efisiensi energi bangunan perumahan dan publik [Teks]. – M.: Gosstroy Rusia, 2001.

24. TSN 23-340-2003. Sankt Peterburg. Efisiensi energi bangunan perumahan dan publik [Teks]. - M.: Gosstroy Rusia, 2003.

25. TSN 23-349-2003. Daerah Samara. Efisiensi energi bangunan perumahan dan publik [Teks]. - M.: Gosstroy Rusia, 2003.

26. TSN 23-339-2002. wilayah Rostov. Efisiensi energi bangunan perumahan dan publik [Teks]. - M.: Gosstroy Rusia, 2002.

27. TSN 23-336-2002. wilayah Kemerovo. Efisiensi energi bangunan tempat tinggal dan umum. [Teks]. - M.: Gosstroy Rusia, 2002.

28. TSN 23-320-2000. wilayah Chelyabinsk. Efisiensi energi bangunan tempat tinggal dan umum. [Teks]. - M.: Gosstroy Rusia, 2002.

29. TSN 23-301-2002. wilayah Sverdlovsk. Efisiensi energi bangunan tempat tinggal dan umum. [Teks]. - M.: Gosstroy Rusia, 2002.

30. TSN 23-307-00. wilayah Ivanovo. Efisiensi energi bangunan tempat tinggal dan umum. [Teks]. - M.: Gosstroy Rusia, 2002.

31. TSN 23-312-2000. wilayah Vladimir. Perlindungan termal bangunan tempat tinggal dan umum. [Teks]. – M.: Gosstroy Rusia, 2000.

32. TSN 23-306-99. wilayah Sakhalin. Perlindungan termal dan konsumsi energi bangunan tempat tinggal dan umum. [Teks]. - M.: Gosstroy Rusia, 1999.

33. TSN 23-316-2000. wilayah Tomsk. Perlindungan termal bangunan tempat tinggal dan umum. [Teks]. – M.: Gosstroy Rusia, 2000.

34. TSN 23-317-2000. wilayah Novosibirsk. Penghematan energi di gedung-gedung perumahan dan publik. [Teks]. - M.: Gosstroy Rusia, 2002.

35. TSN 23-318-2000. Republik Bashkortostan. Perlindungan termal bangunan. [Teks]. – M.: Gosstroy Rusia, 2000.

36. TSN 23-321-2000. wilayah Astrakhan. Efisiensi energi bangunan tempat tinggal dan umum. [Teks]. – M.: Gosstroy Rusia, 2000.

37. TSN 23-322-2001. wilayah Kostroma. Efisiensi energi bangunan tempat tinggal dan umum. [Teks]. – M.: Gosstroy Rusia, 2001.

38. TSN 23-324-2001. Republik Komi. Perlindungan termal hemat energi dari bangunan tempat tinggal dan umum. [Teks]. – M.: Gosstroy Rusia, 2001.

39. TSN 23-329-2002. Wilayah Oryol. Efisiensi energi bangunan tempat tinggal dan umum. [Teks]. - M.: Gosstroy Rusia, 2002.

40. TSN 23-333-2002. Okrug Otonom Nenets. Konsumsi energi dan perlindungan termal bangunan tempat tinggal dan umum. [Teks]. - M.: Gosstroy Rusia, 2002.

41. TSN 23-338-2002. wilayah Omsk. Penghematan energi pada bangunan sipil. [Teks]. - M.: Gosstroy Rusia, 2002.

42. TSN 23-341-2002. Oblast Ryazan. Efisiensi energi bangunan tempat tinggal dan umum. [Teks]. - M.: Gosstroy Rusia, 2002.

43. TSN 23-343-2002. Republik Saha. Perlindungan termal dan konsumsi energi bangunan tempat tinggal dan umum. [Teks]. - M.: Gosstroy Rusia, 2002.

44. TSN 23-345-2003. republik Udmurt. Penghematan energi di gedung-gedung. [Teks]. - M.: Gosstroy Rusia, 2003.

45. TSN 23-348-2003. wilayah Pskov. Efisiensi energi bangunan tempat tinggal dan umum. [Teks]. - M.: Gosstroy Rusia, 2003.

46. ​​TSN 23-305-99. wilayah Saratov. Efisiensi energi bangunan tempat tinggal dan umum. [Teks]. - M.: Gosstroy Rusia, 1999.

47. TSN 23-355-2004. wilayah Kirov. Efisiensi energi bangunan tempat tinggal dan umum. [Teks]. – M.: Gosstroy Rusia, 2004.