Vzduchový režim vytvára tlak vetra. Vzduchový režim modernej budovy

V dôsledku teplotného rozdielu pri pôsobení gravitačného tlaku vonkajší vzduch preniká do priestorov nižších poschodí cez plot; na náveternej strane pôsobením vetra sa zvyšuje infiltrácia; s vetrom - znižuje to.

Vnútorný vzduch z prvých poschodí má tendenciu prenikať do hornej miestnosti (prúdi cez vnútorné dvere a chodby, ktoré sú napojené na schodisko).

Z priestorov nadzemných podlaží uniká vzduch cez nehustotu vonkajších plotov mimo budovy.

Priestory stredných podlaží môžu byť v zmiešanom režime. Účinok prívodného a odvodného vetrania sa prekrýva s prirodzenou výmenou vzduchu v budove.

1. V neprítomnosti vetra na povrchy vonkajších stien bude pôsobiť rôzne veľkosti gravitačný tlak. Podľa zákona o zachovaní energie bude priemerný tlak pozdĺž výšky vo vnútri a mimo budovy rovnaký. V porovnaní s priemernou úrovňou v spodnej časti budovy bude tlak stĺpca teplého vnútorného vzduchu menší ako tlak stĺpca studeného vonkajšieho vzduchu z vonkajšieho povrchu steny.

Hustota nulového pretlaku sa nazýva neutrálna rovina budovy.

Obrázok 9.1 - Vykreslenie diagramov pretlaku

Hodnota nadmerného gravitačného tlaku na ľubovoľnej úrovni h vzhľadom na neutrálnu rovinu:

(9.1)

2. Ak je budova fúkaná vetrom a teploty vo vnútri a mimo budovy sú rovnaké, potom sa na vonkajších plochách plotov vytvorí zvýšenie statického tlaku alebo podtlaku.

Podľa zákona zachovania energie sa tlak vo vnútri budovy pri rovnakej priepustnosti bude rovnať priemernej hodnote medzi zvýšeným na náveternej strane a nižším na náveternej strane.

Absolútna hodnota nadmerného tlaku vetra:

, (9.2)

kde k 1 ,k 2 - aerodynamické koeficienty z náveternej a záveternej strany budovy;

Dynamický tlak na budovu prúdom vzduchu.

Na výpočet infiltrácie vzduchu cez vonkajší plot je rozdiel tlaku vzduchu vonku a vo vnútri miestnosti, Pa,:

kde Hsh je výška ústia ventilačnej šachty od úrovne terénu (umiestnenie bodu podmieneného nulového tlaku);

H e - výška stredu uvažovaného stavebného prvku (okno, stena, dvere atď.) od úrovne terénu;

Koeficient zavedený pre rýchlostný tlak a pri zohľadnení zmeny rýchlosti vetra od výšky budovy závisí zmena rýchlosti vetra od vonkajšej teploty od oblasti;

Tlak vzduchu v miestnosti, určený z podmienok udržiavania vzduchovej rovnováhy;

Nadmerný relatívny tlak v miestnosti v dôsledku vetrania.

Napríklad pre administratívne budovy Budovy výskumných ústavov a podobne sa vyznačujú vyváženým prívodným a odsávacím vetraním v prevádzkovom režime alebo úplným odstavením vetrania v mimopracovnom čase Р в = 0. Pre takéto budovy je orientačná hodnota:

3. Na posúdenie vplyvu vzdušného režimu budovy na tepelný režim sa používajú zjednodušené výpočtové metódy.

Prípad A. Vo viacposchodovej budove vo všetkých miestnostiach je odsávač pár plne kompenzovaný prítokom vetrania, preto = 0.

Tento prípad zahŕňa budovy bez vetrania alebo s mechanickým prívodom a odvodom vetrania všetkých miestností s rovnakými prietokmi pre prítok a odvod. Tlak sa rovná tlaku v schodisku a chodbách, ktoré sú s ním priamo spojené.

Hodnota tlaku vo vnútri jednotlivých miestností je medzi tlakom a tlakom na vonkajšom povrchu tejto miestnosti. Predpokladáme, že v dôsledku rozdielu vzduch postupne prechádza oknami a vnútornými dverami smerujúcimi ku schodisku a chodbami, počiatočný prietok vzduchu a tlak v miestnosti možno vypočítať podľa vzorca:

kde - charakteristiky priepustnosti plochy okna, dverí z miestnosti smerom do chodby alebo schodiska.

Procesy pohybu vzduchu vo vnútri priestorov, jeho pohyb cez ploty a otvory v plotoch, pozdĺž kanálov a vzduchových potrubí, prúdenie vzduchu okolo budovy a interakcia budovy s okolitým vzduchom sú zjednotené všeobecnou koncepciou vzduchu. režim budovy. Pri vykurovaní sa zohľadňuje tepelný režim budovy. Tieto dva režimy, ako aj vlhkostný režim, spolu úzko súvisia. Podobne ako pri tepelnom režime, aj pri posudzovaní vzdušného režimu budovy sa rozlišujú tri úlohy: vnútorná, regionálna a vonkajšia.

Vnútorná úloha vzdušného režimu zahŕňa tieto otázky:

a) výpočet požadovanej výmeny vzduchu v miestnosti (určenie množstva škodlivých emisií vstupujúcich do priestorov, výber výkonu miestnych a všeobecných ventilačných systémov);

b) stanovenie parametrov vnútorného vzduchu (teplota, vlhkosť, rýchlosť a obsah škodlivé látky) a ich rozmiestnenie po objeme priestorov s rôznymi možnosťami prívodu a odvodu vzduchu. Voľba najlepšie možnosti prívod a odvod vzduchu;

c) stanovenie parametrov vzduchu (teploty a rýchlosti) v dýzových prúdoch vytvorených prívodným vetraním;

d) výpočet množstva škodlivých emisií unikajúcich spod prístreškov lokálnych výduchov (difúzia škodlivých emisií v prúdení vzduchu a v miestnostiach);

e) tvorba normálnych podmienkach na pracoviskách (sprchovanie) alebo v oddelených častiach priestorov (oázy) výberom parametrov privádzaného vzduchu.

Hraničná úloha vzdušného režimu spája tieto otázky:

a) určenie množstva vzduchu prechádzajúceho vonkajším (infiltrácia a exfiltrácia) a vnútorným (prepadovým) uzáverom. Infiltrácia vedie k zvýšeniu tepelných strát priestorov. Najväčšia infiltrácia je pozorovaná v nižších podlažiach viacpodlažných budov a vo vysokých priemyselných priestoroch. Neorganizované prúdenie vzduchu medzi miestnosťami vedie k znečisteniu čistých priestorov a rozvodov v celej budove nepríjemné pachy;

b) výpočet plôch otvorov na prevzdušňovanie;

c) výpočet rozmerov kanálov, vzduchových potrubí, šácht a iných prvkov ventilačných systémov;

d) voľba spôsobu úpravy vzduchu - dávať mu určité "podmienky": pre prítok - to je ohrev (chladenie), zvlhčovanie (sušenie), odstraňovanie prachu, ozonizácia; pre kapotu - ide o čistenie od prachu a škodlivých plynov;

e) vypracovanie opatrení na ochranu priestorov pred prenikaním studeného vonkajšieho vzduchu cez otvorené otvory (vonkajšie dvere, brány, technologické otvory). Na ochranu sa zvyčajne používajú vzduchové a vzduchovo-tepelné clony.

Vonkajšia úloha vzdušného režimu zahŕňa tieto otázky:

a) určenie tlaku vytváraného vetrom na budovu a jej jednotlivé prvky (napríklad deflektor, svietidlo, fasády atď.);

b) výpočet maximálneho možného množstva emisií, ktoré nevedie k znečisteniu územia priemyselných podnikov; určenie vetrania priestoru v blízkosti budovy a medzi jednotlivými budovami v priemyselnom areáli;

c) výber miesta pre sacie a výfukové šachty ventilačné systémy;

d) výpočet a prognózovanie znečistenia ovzdušia škodlivými emisiami; overenie primeranosti stupňa čistenia vypúšťaného znečisteného ovzdušia.

Hlavné riešenia pre vetranie ind. budova.

42. Zvuk a hluk, ich povaha, fyzicka charakteristika. Zdroje hluku vo ventilačných systémoch.

Hluk - náhodné kolísanie rôznych fyzickej povahy, ktoré sa líšia zložitosťou časovej a spektrálnej štruktúry.

Pôvodne slovo hluk označovalo výlučne zvukové vibrácie, však v moderná veda bol rozšírený o ďalšie druhy vibrácií (rádio, elektrina).

Hluk - súbor aperiodických zvukov rôznej intenzity a frekvencie. Z fyziologického hľadiska je hluk akýkoľvek nepriaznivo vnímaný zvuk.

Klasifikácia hluku. Šumy pozostávajúce z náhodnej kombinácie zvukov sa nazývajú štatistické šumy. Hluky s prevahou akéhokoľvek tónu, zachytené uchom, sa nazývajú tónové.

V závislosti od prostredia, v ktorom sa zvuk šíri, sa konvenčne rozlišujú štrukturálne alebo štruktúrne a vzduchom prenášané zvuky. Štrukturálny hluk vzniká, keď je kmitajúce teleso v priamom kontakte s časťami stroja, potrubím, stavebné konštrukcie atď a šíria sa pozdĺž nich vo forme vĺn (pozdĺžnych, priečnych alebo oboch súčasne). Vibrujúce povrchy prenášajú vibrácie na častice vzduchu susediace s nimi a vytvárajú zvukové vlny. V prípadoch, keď zdroj hluku nie je spojený so žiadnymi konštrukciami, hluk, ktorý vydáva do ovzdušia, sa nazýva vzduchom.

Podľa povahy výskytu je hluk podmienene rozdelený na mechanický, aerodynamický a magnetický.

Podľa charakteru zmeny celkovej intenzity v čase sa hluk delí na impulzívny a stabilný. Impulzný hluk má rýchly nárast zvukovej energie a rýchly pokles, po ktorom nasleduje dlhá prestávka. Pre stabilný hluk sa energia v priebehu času mení len málo.

Podľa dĺžky pôsobenia sa hluky delia na dlhodobé (celkové trvanie nepretržite alebo s prestávkami minimálne 4 hodiny za zmenu) a krátkodobé (trvanie menej ako 4 hodiny za zmenu).

Zvuk v širšom zmysle - elastické vlny, pozdĺžne sa šíriace v médiu a vytvárajúce v ňom mechanické vibrácie; v užšom zmysle - subjektívne vnímanie týchto vibrácií špeciálnymi zmyslovými orgánmi zvierat alebo ľudí.

Ako každá vlna, aj zvuk sa vyznačuje amplitúdou a frekvenčným spektrom. Zvyčajne človek počuje zvuky prenášané vzduchom vo frekvenčnom rozsahu od 16-20 Hz do 15-20 kHz. Zvuk pod rozsahom ľudského sluchu sa nazýva infrazvuk; vyššie: do 1 GHz - ultrazvukom, od 1 GHz - hyperzvukom. Medzi počuteľnými zvukmi je potrebné zdôrazniť aj fonetické zvuky, zvuky reči a fonémy (z toho ústny prejav) a hudobné zvuky (z ktorých sa skladá hudba).

Zdrojom hluku a vibrácií vo ventilačných systémoch je ventilátor, v ktorom prebiehajú nestacionárne procesy prúdenia vzduchu cez obežné koleso a v samotnom plášti. Patria sem pulzácie rýchlosti, vytváranie a uvoľňovanie vírov z prvkov ventilátora. Tieto faktory sú príčinou aerodynamického hluku.

E.Ya. Yudin, ktorý študoval hluk ventilačných zariadení, poukazuje na tri hlavné zložky aerodynamického hluku generovaného ventilátorom:

1) vírový hluk - dôsledok tvorby vírov a ich periodického narúšania, keď vzduch prúdi okolo prvkov ventilátora;

2) hluk z miestnych nehomogenít prúdenia vytvorených na vstupe a výstupe kolesa a vedúci k nestabilnému prúdeniu okolo lopatiek a pevných prvkov ventilátora umiestnených v blízkosti kolesa;

3) hluk otáčania - každá pohybujúca sa lopatka kolesa ventilátora je zdrojom rušenia vzduchu a vytvárania vírov. Percento rotačného hluku v všeobecný hluk ventilátor je zvyčajne zanedbateľný.

Vibrácie konštrukčných prvkov ventilačná jednotka, často v dôsledku zlého vyváženia kolies, sú príčinou mechanického hluku. Mechanický hluk ventilátora má väčšinou rázový charakter, príkladom toho je klepanie v medzerách opotrebovaných ložísk.

Závislosť hluku od obvodovej rýchlosti obežného kolesa pri rôzne vlastnosti sieť pre radiálny ventilátor s dopredu zahnutými lopatkami je znázornená na obrázku. Z obrázku vyplýva, že pri obvodovej rýchlosti vyššej ako 13 m/s je mechanický hluk guľôčkových ložísk „maskovaný“ aerodynamickým hlukom; pri nižších otáčkach dominuje hluk ložísk. Pri obvodovej rýchlosti viac ako 13 m/s sa hladina aerodynamického hluku zvyšuje rýchlejšie ako hladina mechanického hluku. o odstredivé ventilátory s dozadu zahnutými lopatkami je úroveň aerodynamického hluku o niečo nižšia ako u ventilátorov s dopredu zahnutými lopatkami.

Vo ventilačných systémoch môžu byť zdrojom hluku okrem ventilátora aj víry vznikajúce v prvkoch vzduchovodov a vo ventilačných mriežkach, ako aj vibrácie nedostatočne pevných stien vzduchovodov. Okrem toho je možný vonkajší hluk zo susedných miestností, cez ktoré vzduchové potrubie prechádza cez steny vzduchových potrubí a ventilačných mriežok.

Existujú základné parametre ovzdušia, ktoré určujú možnosť existencie človeka na otvorená plocha a v obydlí. Ide najmä o koncentráciu rôznych nečistôt vo vzduchu v miestnosti v závislosti od vzdušného, ​​tepelného a plynového režimu budovy. Škodlivé nečistoty v povrchovej vrstve atmosféry môžu byť vo forme aerosólov, prachových častíc, rôznych plynných látok na molekulárnej úrovni.

Pri šírení vo vzduchu pod pôsobením koagulácie alebo rôznych chemické reakcieškodlivé nečistoty sa môžu meniť kvantitatívne a v chemickom zložení. Plynový režim objektu pozostáva z troch vzájomne prepojených častí. Vonkajšia časť sú procesy distribúcie škodlivých nečistôt v povrchovej vrstve atmosféry s prúdmi vzduchu obmývajúcimi budovu a presúvajúcimi škodlivé látky.

Okrajová časť je proces prenikania škodlivých nečistôt do budovy cez trhliny vo vonkajších obvodových konštrukciách, otvorené okná, dverí, iných otvorov a cez mechanické vetracie systémy, ako aj pohyb nečistôt cez budovu. Vnútornou časťou je proces distribúcie škodlivých nečistôt v priestoroch budovy (plynové režimy priestorov).

Na tento účel sa používa viaczónový model vetranej miestnosti, na základe ktorého sa miestnosť považuje za súbor elementárnych objemov, medzi ktorými sa vzťah a interakcia vyskytuje cez hranice elementárnych objemov. V rámci plynového režimu budovy sa študuje konvekčný a difúzny prenos škodlivých nečistôt. Počet vzdušných iónov vo vzduchu je charakterizovaný ich koncentráciou v kubickom metri vzduchu a vzdušný iónový režim je súčasťou plynového režimu budovy.

Vzduchové ióny sú najmenšie komplexy atómov alebo molekúl, ktoré nesú kladný alebo záporný náboj. V závislosti od veľkosti a pohyblivosti sa rozlišujú tri skupiny vzduchových iónov: ľahké, stredné a ťažké. Príčiny ionizácie vzduchu sú rôzne: prítomnosť rádioaktívnych látok v zemskej kôre, prítomnosť rádioaktívne prvky v stavebných a obkladových materiáloch prirodzená rádioaktivita vzduchu a pôdy (radón a thoron) a skaly(izotopy K40, U238, Th232).

Hlavným ionizátorom vzduchu je kozmické žiarenie, ako aj rozprašovanie vody, atmosférická elektrina, trenie častíc piesku, snehu atď. Ionizácia vzduchu prebieha nasledovne: pod vplyvom vonkajšieho faktora sa molekule plynu alebo atómu udeľuje energia potrebné na odstránenie jedného elektrónu z jadra. Neutrálny atóm sa nabije kladne a výsledný voľný elektrón sa pripojí k jednému z neutrálnych atómov, prenesie naň záporný náboj a vytvorí záporný vzduchový ión.

Určitý počet molekúl a plynov, ktoré tvoria vzduch, spája takéto kladne a záporne nabité vzdušné ióny v zlomku sekundy. V dôsledku toho sa vytvárajú komplexy molekúl, ktoré sa nazývajú ióny ľahkého vzduchu. Ľahké vzdušné ióny, ktoré sa v atmosfére zrážajú s inými vzdušnými iónmi a kondenzačnými jadrami, vytvárajú vzdušné ióny veľkých rozmerov - stredné vzdušné ióny, ťažké vzdušné ióny, ultra ťažké vzdušné ióny.

Pohyblivosť vzdušných iónov závisí od plynného zloženia vzduchu, teploty a atmosferický tlak. Veľkosť a pohyblivosť kladných a záporných vzdušných iónov závisí od relatívnej vlhkosti vzduchu – so zvyšovaním vlhkosti sa pohyblivosť vzdušných iónov znižuje. Náboj vzdušného iónu je jeho hlavnou charakteristikou. Ak ľahký vzdušný ión stratí náboj, potom zmizne, a keď ťažký alebo stredný vzdušný ión stratí náboj, takýto vzdušný ión sa nerozpadne a v budúcnosti môže získať náboj akéhokoľvek znamienka.

Koncentrácia vzdušných iónov sa meria v množstve základné poplatky v kubickom metri vzduchu: e = +1,6 × 10-19 C/m3 (e/m3). Pod vplyvom ionizácie vo vzduchu prebiehajú fyzikálne a chemické procesy excitácie hlavných zložiek vzduchu - kyslíka a dusíka. Najstabilnejšie záporné vzduchové ióny môžu tvoriť nasledujúce prvky chemických látok a ich zlúčeniny: atómy uhlíka, molekuly kyslíka, ozón, oxid uhličitý, oxid dusičitý, oxid siričitý, molekuly vody, chlór a iné.

Chemické zloženie ľahkých vzduchových iónov závisí od chemické zloženie vzdušné prostredie. Ako to ovplyvňuje plynový režim budov a priestorov a vedie k zvýšeniu koncentrácie stabilných molekulárnych iónov vzduchu vo vzduchu. Pre škodlivé nečistoty sú stanovené normy maximálnej povolenej koncentrácie (MPC), ako pre neutrálne nenabité molekuly. Škodlivý účinok nabitých molekúl nečistôt na ľudskom tele sa zvyšuje. "Príspevok" každého typu molekulárnych iónov k nepohodliu alebo pohodliu vzdušného prostredia obklopujúceho človeka je odlišný.

Ako čistejší vzduch, témy dlhší časživotnosť ľahkých vzdušných iónov a naopak - pri znečistení ovzdušia je životnosť ľahkých vzdušných iónov malá. Pozitívne vzdušné ióny sú menej mobilné a žijú dlhšie ako negatívne ióny vzduchu. Ďalším faktorom charakterizujúcim vzduchovo-iónový režim priestorov budovy je koeficient unipolarity, ktorý vyjadruje kvantitatívnu prevahu záporných vzdušných iónov nad kladnými pre akúkoľvek skupinu vzdušných iónov.

Pre povrchovú vrstvu atmosféry je koeficient unipolarity 1,1-1,2, čo ukazuje prebytok počtu záporných vzduchových iónov nad počtom kladných. Koeficient unipolarity závisí od nasledujúcich faktorov: ročné obdobie, terén, zemepisná poloha a elektródový efekt z vplyvu negatívneho náboja zemského povrchu, pri ktorom kladný smer elektrického poľa v blízkosti zemského povrchu vytvára prevažne kladné ióny vzduchu.

V prípade opačného smeru elektrického poľa sa tvoria prevažne záporné ióny vzduchu. Pre hygienické posúdenie vzducho-iónového režimu miestnosti bol prijatý indikátor znečistenia ovzdušia, ktorý je určený pomerom súčtu ťažkých vzdušných iónov s kladnou a zápornou polaritou k súčtu kladných a záporných ľahkých iónov vzduchu. . Čím je hodnota indexu znečistenia ovzdušia nižšia, tým je vzduch-iónový režim priaznivejší.

Koncentrácia ľahkých vzdušných iónov oboch polarít výrazne závisí od stupňa urbanizácie územia a od ekologického stavu životného prostredia človeka. Ľahké vzdušné ióny majú terapeutický a profylaktický účinok na ľudský organizmus v koncentrácii 5 × 108-1,5 × 109 U/m3. Vo vidieckych oblastiach je koncentrácia ľahkých vzdušných iónov v normálnom rozsahu užitočnom pre ľudí.

V letoviskách a v horských oblastiach je koncentrácia ľahkých vzdušných iónov o niečo vyššia ako normálne, ale priaznivý účinok zostáva a vo veľkých mestách na uliciach s hustou premávkou je koncentrácia ľahkých vzdušných iónov pod normálom a môže sa priblížiť k nule. To jasne naznačuje kontamináciu. atmosférický vzduch. Negatívne ióny vzduchu sú citlivejšie na nečistoty ako kladné ióny vzduchu.

Vegetácia má veľký vplyv na aeroiónový režim. Prchavé rastlinné sekréty, nazývané fytoncídy, umožňujú kvalitatívne a kvantitatívne zlepšiť aeroiónový režim prostredia. V borovicovom lese sa koncentrácia ľahkých vzdušných iónov zvyšuje a koncentrácia ťažkých vzdušných iónov klesá. Medzi rastliny, ktoré môžu priaznivo ovplyvňovať vzduchovo-iónový režim, možno rozlíšiť: snežienka, orgován, akát biely, muškát, oleander, sibírsky smrek, jedľa.

Fytoncídy ovplyvňujú vzduchovo-iónový režim procesmi dobíjania vzduchových iónov, vďaka čomu je možná transformácia stredných a ťažkých iónov vzduchu do pľúc. Ionizácia vzduchu je dôležitá pre ľudské zdravie a pohodu. Pobyt ľudí vo vetranej miestnosti s vysokou vlhkosťou a prašnosťou vzduchu s nedostatočnou výmenou vzduchu výrazne znižuje množstvo ľahkých vzdušných iónov. Súčasne sa zvyšuje koncentrácia ťažkých vzdušných iónov a prach nabitý iónmi sa zadržiava v dýchacom trakte človeka o 40% viac.

Ľudia sa často sťažujú na nedostatok čerstvý vzduch, rýchla únava, bolesti hlavy, znížená pozornosť a podráždenosť. Je to spôsobené tým, že parametre tepelnej pohody sú dobre preštudované a parametre vzduchovej pohody nie sú dostatočne preštudované. Vzduch spracovaný v klimatizácii, v prívodnej komore, v systéme ohrev vzduchu, takmer úplne stráca vzdušné ióny a režim vzduchových iónov v miestnosti sa desaťnásobne zhorší.

Ľahké vzdušné ióny majú terapeutický a profylaktický účinok na ľudský organizmus v koncentrácii 5 × 108-1,5 × 109 U/m3. Pri umelej ionizácii vzduchu to majú aj výsledné ľahké vzdušné ióny užitočné vlastnosti, ako vzdušné ióny vznikajúce prirodzeným spôsobom. V súlade s normami sú zvýšené a znížené koncentrácie ľahkých vzdušných iónov v ovzduší klasifikované ako fyzikálne škodlivé faktory.

Existuje niekoľko typov zariadení na umelú ionizáciu vnútorného vzduchu, medzi ktorými možno rozlíšiť ionizátory tohto typu: koronárne, rádioizotopové, termionické, hydrodynamické a fotoelektrické. Ionizátory môžu byť lokálne a všeobecné, stacionárne a prenosné, nastaviteľné a neregulované, generujúce unipolárne a bipolárne ľahké ióny vzduchu.

Ionizátory vzduchu je výhodné kombinovať so systémami prívodnej ventilácie a klimatizácie, pričom je potrebné, aby boli ionizátory vzduchu umiestnené čo najbližšie k obsluhovanej časti miestnosti, aby sa znížili straty vzdušných iónov pri ich preprave. . Ohrev vzduchu vedie k zvýšeniu počtu ľahkých vzduchových iónov, ale interakcia vzduchových iónov s kovovými časťami ohrievačov a ohrievačov vzduchu znižuje ich koncentráciu, ochladzovanie vzduchom vedie k citeľnému poklesu koncentrácie ľahkých vzduchových iónov, vysychaniu a zvlhčenie vedie k zničeniu všetkých ľahkých mobilných vzduchových iónov a tvorbe ťažkých vzduchových iónov v dôsledku rozprašovania vody.

Použitie plastových častí ventilačných a klimatizačných systémov môže znížiť adsorpciu ľahkých vzdušných iónov a zvýšiť ich koncentráciu v miestnosti. Vykurovanie priaznivo ovplyvňuje zvýšenie koncentrácie iónov ľahkého vzduchu v porovnaní s koncentráciou iónov ľahkého vzduchu vo vonkajšom vzduchu. Nárast ľahkých vzdušných iónov pri prevádzke vykurovacieho systému v zime je kompenzovaný poklesom týchto vzdušných iónov v dôsledku ľudskej činnosti.

Za závlahovou komorou dochádza k niekoľkonásobnému poklesu ľahkých záporných vzduchových iónov na báze molekuly ozónu, kyslíka a oxidu dusíka a namiesto týchto vzduchových iónov sa objavujú vzduchové ióny vodnej pary. V podzemných miestnostiach s obmedzeným vetraním dochádza k stonásobnému poklesu množstva ľahkých negatívnych vzdušných iónov na báze molekuly ozónu a kyslíka a na báze molekuly oxidu dusnatého až 20-násobne.

Z klimatizačných systémov mierne stúpa koncentrácia ťažkých vzdušných iónov a v prítomnosti ľudí výrazne stúpa koncentrácia ťažkých vzdušných iónov. Rovnováhu tvorby a deštrukcie ľahkých vzdušných iónov možno charakterizovať týmito významnými okolnosťami: vstup ľahkých vzdušných iónov s prílevom vonkajšieho vzduchu do obsluhovaných priestorov (za prítomnosti ľahkých vzdušných iónov vonku), zmena koncentrácia ľahkých vzdušných iónov pri prechode vzduchu do obsluhovaných priestorov ( mechanická ventilácia a klimatizácia znižujú koncentráciu vzdušných iónov), pokles koncentrácie ľahkých vzdušných iónov pri väčšom počte osôb v miestnosti, vysoká prašnosť, spaľovanie plynov a pod.

K zvýšeniu koncentrácie ľahkých vzdušných iónov dochádza pri dobrom vetraní, prítomnosti rastlín tvoriacich fytoncídy, umelých ionizátoroch vzduchu, dobrej ekológii domova a úspešných opatreniach na ochranu a zlepšenie stavu životného prostredia v osady. Charakter zmeny koncentrácie ľahkých kladných a záporných vzdušných iónov v povrchovej vrstve atmosféry v ročnom režime sa zhoduje s kolísaním vonkajšej teploty, viditeľnosťou v atmosfére a trvaním slnečného žiarenia územia v r. ročný režim.

Od novembra do marca dochádza k zvýšeniu koncentrácie ťažkých vzdušných iónov a poklesu koncentrácie ľahkých vzdušných iónov, na jar a v lete klesá počet všetkých skupín ťažkých vzdušných iónov a zvyšuje sa počet ľahkých vzdušných iónov. . V dennom režime je koncentrácia ľahkých vzdušných iónov maximálna večer a v noci, keď je vzduch čistý - od ôsmej večer do štvrtej ráno, od šiestej ráno je koncentrácia ľahkých vzdušných iónov minimálna. do tretej poobede.

Pred búrkou sa zvyšuje koncentrácia kladných iónov vzduchu, počas búrky a po búrke sa zvyšuje počet záporných iónov vzduchu. V blízkosti vodopádov, v blízkosti mora počas príboja, v blízkosti fontán a v iných prípadoch striekania a striekania vody sa zvyšuje počet ľahkých a ťažkých kladných a záporných iónov vzduchu. Tabakový dym zhoršuje vzduchovo-iónový režim miestnosti a znižuje množstvo ľahkých iónov vzduchu.

V miestnosti cca 40 m2 so slabým vetraním v závislosti od počtu vyfajčených cigariet klesá koncentrácia ľahkých iónov vzduchu. Dýchacie cesty a ľudská pokožka sú oblasti, ktoré vnímajú vzdušné ióny. Väčšina alebo menej ľahkých a ťažkých vzduchových iónov sa pri prechode dýchacím traktom nabíja stenám dýchacích ciest.

Zvýšená hladina ľahkých vzdušných iónov vedie k zníženiu chorobnosti a úmrtnosti, ionizovaný vzduch zvyšuje odolnosť organizmu voči chorobám. V prítomnosti čistého vzduchu ionizovaného ľahkými vzdušnými iónmi sa zvyšuje pracovná kapacita, urýchľuje sa obnova pracovnej kapacity po dlhšom zaťažení a zvyšuje sa odolnosť organizmu voči toxickým vplyvom prostredia.

Dodnes je známe, že ionizácia vzduchu až do hodnoty 2 × 109-3 × 109 U/m3 má priaznivý, normalizujúci účinok na ľudský organizmus. Vyššie koncentrácie - viac ako 50 × 109 U/cm3 ionizácie - sú nepriaznivé, požadovaná úroveň je 5 × 108-3 × 109 U/m3. Účinnosť vzduchovo-iónového režimu priamo súvisí s plnením noriem výmeny vzduchu. Ionizovaný vzduch musí byť zbavený prachu a očistený od chemických nečistôt rôzneho pôvodu.

Tepelný režim budovy

Všeobecná schéma výmena tepla v miestnosti

Tepelná situácia v miestnosti je určená kombinovaným pôsobením viacerých faktorov: teplota, pohyblivosť a vlhkosť vzduchu v miestnosti, prítomnosť tryskových prúdov, rozloženie parametrov vzduchu v pôdoryse a výške miestnosti, ako aj vyžarovanie okolitých povrchov v závislosti od ich teploty, geometrie a radiačných vlastností.

Ak chcete študovať tvorbu mikroklímy, jej dynamiku a spôsoby jej ovplyvňovania, musíte poznať zákony prenosu tepla v miestnosti.

Druhy výmeny tepla v miestnosti: konvekčné - vyskytuje sa medzi vzduchom a povrchmi plotov a zariadení vykurovacieho-chladiaceho systému, sálavé - medzi jednotlivé povrchy. V dôsledku turbulentného miešania neizotermických prúdov vzduchu so vzduchom hlavného objemu miestnosti dochádza k „prúdovej“ výmene tepla. Vnútorné plochy vonkajších plotov odovzdávajú teplo vonkajšiemu vzduchu hlavne cez hrúbku konštrukcií tepelnou vodivosťou.

Tepelnú bilanciu akéhokoľvek povrchu i v miestnosti možno na základe zákona zachovania energie znázorniť rovnicou:

kde sálavé Li, konvekčné Ki, Ti vodivé, zložky prenosu tepla na povrchu.

Vlhkosť vzduchu v miestnosti

Pri výpočte prenosu vlhkosti cez ploty je potrebné poznať vlhkostný stav vzduchu v miestnosti, určený uvoľňovaním vlhkosti a výmenou vzduchu. Zdrojmi vlhkosti v obytných priestoroch sú procesy v domácnosti (varenie, umývanie podláh a pod.), vo verejných budovách - ľudia v nich, v priemyselné budovy- technologické postupy.

Množstvo vlhkosti vo vzduchu je určené jeho vlhkosťou d,g vlhkosti na 1 kg suchej časti vlhkého vzduchu. Okrem toho je jeho vlhkostný stav charakterizovaný elasticitou alebo parciálnym tlakom vodnej pary e, Pa, alebo relatívnou vlhkosťou vodnej pary φ,%,

E je maximálna elasticita pri danej teplote.

Vzduch má určitú schopnosť zadržiavať vodu.

Čím je vzduch suchší, tým viac vodnej pary sa v ňom zadržiava. Tlak vodnej pary e odráža voľnú energiu vlhkosti vo vzduchu a zvyšuje sa z 0 (suchý vzduch) na maximálnu elasticitu E zodpovedajúce úplnému nasýteniu vzduchom.

K difúzii vlhkosti dochádza vo vzduchu z miest s väčšou elasticitou vodnej pary do miest s menšou elasticitou.

η vzduch = ∆d / ∆e.

Elasticita úplného nasýtenia vzduchu E, Pa, závisí od teploty t us a zvyšuje sa s jej nárastom. Hodnota E je určená:

Ak potrebujete poznať teplotu t us, ktorá zodpovedá konkrétnej hodnote E, môžete určiť:

Vzduchový režim budovy

Vzduchový režim budovy je súbor faktorov a javov, ktoré určujú všeobecný proces výmeny vzduchu medzi všetkými jej priestormi a vonkajším vzduchom, vrátane pohybu vzduchu v priestoroch, pohybu vzduchu cez ploty, otvory, kanály a vzduch. potrubia a prúdenie vzduchu okolo budovy.

K výmene vzduchu v budove dochádza pod vplyvom prírodných síl a práce umelých stimulátorov pohybu vzduchu. Vonkajší vzduch vstupuje do priestorov cez netesné ploty alebo cez kanály prívodných ventilačných systémov. Vnútri budovy môže vzduch prúdiť medzi miestnosťami cez dvere a netesnosti vo vnútorných konštrukciách. Vnútorný vzduch je odvádzaný z priestorov mimo budovy cez netesnosti vo vonkajších plotoch a ventilačné potrubia výfukové systémy.

Prírodné sily spôsobujúce pohyb vzduchu v budove sú gravitácia a tlak vetra.

Odhadovaný tlakový rozdiel:

1. časť je gravitačný tlak, 2. časť je tlak vetra.

kde H je výška budovy od zeme po vrchol odkvapu.

Max z priemerných rýchlostí pre body za január.

C n, C p - aerodynamické koeficienty zo záveterných a náveterných plôch oplotenia budovy.

K i-koeficient. berúc do úvahy zmeny tlaku rýchlosti vetra.

Teplota a hustota vzduchu vo vnútri a mimo budovy zvyčajne nie sú rovnaké, v dôsledku čoho je gravitačný tlak na bočné strany plotov odlišný. Pôsobením vetra vzniká na náveternej strane objektu vztlak a na povrchy plotov dochádza k nadmernému statickému tlaku. Na náveternej strane sa tvorí riedenie a znižuje sa statický tlak. Teda pri tlaku vetra od vonku budovy sa líši od tlaku vo vnútri priestorov. Vzduchový režim súvisí s tepelným režimom budovy. Infiltrácia vonkajšieho vzduchu vedie k dodatočným nákladom na teplo na jeho vykurovanie. Exfiltrácia vlhkého vnútorného vzduchu zvlhčuje a znižuje tepelno-tieniace vlastnosti plotov. Poloha a rozmery infiltračnej a exfiltračnej zóny v budove závisia od geometrie, dizajnové prvky, režim vetrania budovy, ako aj oblasť výstavby, ročné obdobie a klimatické parametre.

Medzi prefiltrovaným vzduchom a plotom dochádza k výmene tepla, ktorej intenzita závisí od miesta filtrácie v konštrukcii (pole, spoj panelov, okná, vzduchové medzery). Preto je potrebné vypočítať vzduchový režim budovy: určiť intenzitu infiltrácie a exfiltrácie vzduchu a vyriešiť problém prenosu tepla oddelené časti bariéry v prítomnosti vzduchovej priepustnosti.

Infiltrácia je vstup vzduchu do miestnosti.

Exfiltrácia je odvod vzduchu z miestnosti.

Predmet stavebná tepelná fyzika

Stavebná tepelná fyzika je veda, ktorá študuje problematiku tepelných, vzdušných a vlhkostných pomerov vnútorného prostredia a obvodových plášťov budov na akýkoľvek účel a zaoberá sa tvorbou mikroklímy v priestoroch, pomocou klimatizačných systémov (kúrenie-chladenie a vetranie ), berúc do úvahy vplyv vonkajšej klímy cez ploty.

Pre pochopenie vzniku mikroklímy a určenie možných spôsobov jej ovplyvňovania je potrebné poznať zákony sálavého, konvekčného a prúdového prestupu tepla v miestnosti, rovnice všeobecného prestupu tepla povrchov miestnosti a rovnica prenosu tepla vzduchu. Na základe zákonov ľudskej výmeny tepla s životné prostredie vytvárajú sa podmienky tepelnej pohody v miestnosti.

Hlavnú odolnosť voči tepelným stratám z miestnosti poskytujú tepelno-tieniace vlastnosti materiálov plotu, preto sú pri výpočte vykurovacieho systému pre miestnosti najdôležitejšie zákony procesu prenosu tepla cez ploty. . Vlhkostný režim plotu je jedným z hlavných pri výpočte prenosu tepla, pretože zamokrenie vedie k výraznému zníženiu tepelno-tieniacich vlastností a trvanlivosti konštrukcie.

Vzdušný režim plotov úzko súvisí s tepelným režimom budovy, keďže infiltrácia vonkajšieho vzduchu si vyžaduje teplo na jeho ohrev a exfiltrácia vlhkého vnútorného vzduchu zvlhčuje materiál plotov.

Štúdium uvedenej problematiky umožní riešiť problémy vytvárania mikroklímy v budovách v podmienkach efektívneho a hospodárneho využívania palivových a energetických zdrojov.

Tepelný režim budovy

Tepelný režim budovy je súhrnom všetkých faktorov a procesov, ktoré určujú tepelné prostredie v jej priestoroch.

Súhrn všetkých inžinierskych nástrojov a zariadení, ktoré zabezpečujú špecifikované mikroklimatické podmienky v priestoroch budovy, sa nazýva mikroklimatický systém úpravy (MCM).

Vplyvom rozdielu vonkajších a vnútorných teplôt, slnečného žiarenia a vetra miestnosť v zime stráca teplo cez ploty a v lete sa vyhrieva. Gravitačné sily, pôsobenie vetra a vetranie vytvárajú tlakové straty, čo vedie k prúdeniu vzduchu medzi prepojovacími miestnosťami a jeho filtrácii cez póry materiálu a netesnosti plotov.

Zrážky, uvoľňovanie vlhkosti v priestoroch, rozdiel medzi vlhkosťou vnútorného a vonkajšieho vzduchu vedie k výmene vlhkosti v miestnosti, cez ploty, pod vplyvom čoho je možné navlhčiť materiály a zhoršiť ochranné vlastnosti a životnosť vonkajšie steny a nátery.

Procesy, ktoré tvoria tepelné prostredie miestnosti, je potrebné posudzovať vo vzájomnej úzkej súvislosti, pretože ich vzájomné ovplyvňovanie môže byť veľmi významné.

Metóda výpočtu odporu priedušnosti stenovej konštrukcie

1. Určiť špecifická hmotnosť vonkajší a vnútorný vzduch, N/m 2

. (6.2)

2. Určte rozdiel tlaku vzduchu na vonkajšom a vnútornom povrchu plášťa budovy, Pa

3. Vypočítajte požadovaný odpor proti prenikaniu vzduchu, m 2 × h × Pa / kg

4. Nájdite celkový skutočný odpor vonkajšieho oplotenia proti prenikaniu vzduchu, m 2 × h × Pa / kg

Ak je podmienka splnená, potom obvodová konštrukcia spĺňa požiadavky na priedušnosť, ak podmienka nie je splnená, je potrebné prijať opatrenia na zvýšenie prievzdušnosti.

Výpočet odporu vzduchovej priepustnosti
obvodová konštrukcia steny

Počiatočné údaje

Hodnoty veličín potrebných na výpočet: výška obvodovej konštrukcie H = 15,3 m; t n = –27 °С; t c = 20 °C; V studená= 4,4 m/s; G n \u003d 0,5 kg / (m 2 × h); 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.

Postup výpočtu

Určte mernú hmotnosť vonkajšieho a vnútorného vzduchu podľa rovníc (6.1) a (6.2)

N/m2;

N/m2.

Určte rozdiel tlaku vzduchu na vonkajšom a vnútornom povrchu plášťa budovy, Pa

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

Vypočítajte požadovaný vzduchový odpor podľa rovnice (6.4), m 2 × h × Pa / kg

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

Nájdite celkový skutočný odpor vonkajšieho oplotenia proti prenikaniu vzduchu podľa rovnice (6.5), m 2 × h × Pa / kg

m2 × h × Pa / kg;

m2 × h × Pa / kg;

m2 × h × Pa / kg;

M 2 × h × Pa / kg.

Obvodová konštrukcia teda spĺňa požiadavky na priedušnosť, keďže podmienka (4088,7>55,09) je splnená.

Metóda výpočtu odporu proti prenikaniu vzduchu vonkajších plotov (okná a balkónové dvere)

Určte požadovanú priedušnosť okien a balkónových dverí, m 2 × h × Pa / kg

, (6.6)

Podľa hodnoty si vyberte typ konštrukcie okien a balkónových dverí.

Výpočet prievzdušného odporu vonkajších plotov, okien a balkónových dverí

Počiatočné údaje

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

Postup výpočtu

Požadovanú priedušnosť okien a balkónových dverí určte podľa rovnice (6.6), m 2 × h × Pa / kg

m 2 × h × Pa / kg.

Preto by sa malo brať R 0 = 0,4 m 2 × v × Pa / kg pre dvojité zasklenie v párových väzbách.

6.3. Metodika výpočtu vplyvu infiltrácie
na teplotu vnútorného povrchu
a súčiniteľ prestupu tepla obvodového plášťa budovy

1. Vypočítajte množstvo vzduchu prenikajúce cez vonkajší plot, kg / (m 2 × h)

2. Vypočítajte teplotu vnútorného povrchu plotu pri infiltrácii, °С

, (6.8)

. (6.9)

3. Vypočítajte teplotu vnútorného povrchu plotu pri absencii kondenzácie, ° С

. (6.10)

4. Určte súčiniteľ prestupu tepla plotu, berúc do úvahy infiltráciu, W / (m 2 × ° С)

. (6.11)

5. Vypočítajte koeficient prestupu tepla plotu bez infiltrácie podľa rovnice (2.6), W / (m 2 × ° С)

Výpočet vplyvu infiltrácie na teplotu vnútorného povrchu
a súčiniteľ prestupu tepla obvodového plášťa budovy

Počiatočné údaje

Hodnoty veličín potrebných na výpočet: Δ p= 27,54 Pa;
t n = –27 °С; t c = 20 °C; V studená= 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; OD B \u003d 1,01 kJ / (kg × ° C).

Postup výpočtu

Vypočítajte množstvo vzduchu prenikajúce cez vonkajší plot podľa rovnice (6.7), kg / (m 2 × h)

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

Vypočítajte teplotu vnútorného povrchu plotu pri infiltrácii, °C a tepelný odpor prestupu tepla obvodového plášťa budovy, počnúc vonkajším vzduchom po daný úsek v hrúbke plota podľa rovníc (6.8) a (6.9).

m2 x °C/W;

Vypočítajte teplotu vnútorného povrchu plotu pri absencii kondenzácie, ° С

°C.

Z výpočtov vyplýva, že teplota vnútorného povrchu pri filtrácii je nižšia ako bez infiltrácie () o 0,1 °C.

Stanovte súčiniteľ prestupu tepla plotu s prihliadnutím na infiltráciu podľa rovnice (6.11), W / (m 2 × ° C)

W/ (m2 x °C).

Vypočítajte koeficient prestupu tepla plotu bez infiltrácie podľa rovnice (2.6), W / (m 2 C)

W/ (m2 x °C).

Tak sa zistilo, že koeficient prestupu tepla, berúc do úvahy infiltráciu k a viac ako zodpovedajúci koeficient bez infiltrácie k (0,308 > 0,305).

Bezpečnostné otázky pre sekciu 6:

1. Aký je hlavný účel výpočtu vzdušného režimu vonkajšieho plotu?

2. Ako infiltrácia ovplyvňuje teplotu vnútorného povrchu
a súčiniteľ prestupu tepla obvodového plášťa budovy?

7. Požiadavky na spotrebu budovy

7.1 Metodika výpočtu mernej charakteristiky spotreby tepelnej energie na vykurovanie a vetranie budovy

Ukazovateľ spotreby tepelnej energie na vykurovanie a vetranie bytového alebo verejného domu v štádiu vypracovania projektovej dokumentácie je špecifická charakteristika spotreby tepelnej energie na vykurovanie a vetranie budovy, ktorá sa číselne rovná spotrebe tepelná energia na 1 m 3 vykurovaného objemu budovy za jednotku času s rozdielom teplôt 1 ° C, , W / (m 3 0 C). Výpočtová hodnota mernej charakteristiky spotreby tepelnej energie na vykurovanie a vetranie objektu, W / (m 3 0 C), sa určí metódou s prihliadnutím na klimatické podmienky oblasti stavby, vybraného priestoru. -plánovacie rozhodnutia, orientácia budovy, tepelno-tieniace vlastnosti obvodových konštrukcií, prijaté systémové vetranie budovy, ako aj použitie energeticky úsporných technológií. Vypočítaná hodnota špecifickej charakteristiky spotreby tepelnej energie na vykurovanie a vetranie budovy musí byť menšia alebo rovná normalizovanej hodnote podľa , , W / (m 3 0 С):

kde je normalizovaná špecifická charakteristika spotreby tepelnej energie na vykurovanie a vetranie budov, W / (m 3 0 С), určená pre rôzne typy obytných a verejné budovy podľa tabuľky 7.1 alebo 7.2.

Tabuľka 7.1

tepelná energia na vykurovanie a vetranie

Poznámky:

Pri stredných hodnotách vykurovanej plochy budovy v rozsahu 50-1000 m 2 by sa hodnoty mali určiť lineárnou interpoláciou.

Tabuľka 7.2

Normalizovaná (základná) špecifická prietoková charakteristika

tepelná energia na vykurovanie a vetranie

nízkopodlažné obytné jednobytové domy, W / (m 3 0 С)

Poznámky:

Pre regióny s hodnotou GSOP 8000 0 C deň alebo viac by sa normalizované hodnoty mali znížiť o 5 %.

Pre posúdenie potreby energie na vykurovanie a vetranie dosiahnutú v projekte budovy alebo v budove v prevádzke sú stanovené nasledujúce triedy úspor energie (tabuľka 7.3) v % odchýlky vypočítanej mernej charakteristiky spotreby tepelnej energie na vykurovanie a vetranie budovy z normalizovanej (základnej) hodnoty.

Projektovanie budov s triedou úspory energie „D, E“ nie je povolené. Triedy „A, B, C“ sú stanovené pre novopostavené a rekonštruované objekty v štádiu spracovania projektovej dokumentácie. Následne počas prevádzky musí byť špecifikovaná trieda energetickej hospodárnosti budovy počas energetický prieskum. V záujme zvýšenia podielu budov s triedami „A, B“ podmet Ruská federácia mali uplatňovať ekonomické stimulačné opatrenia na účastníkov stavebný proces a prevádzkové organizácie.

Tabuľka 7.3

Triedy úspory energie obytných a verejných budov

Vypočítaná špecifická charakteristika spotreby tepelnej energie na vykurovanie a vetranie budovy, W / (m 3 0 C), by mala byť určená vzorcom

k asi - špecifická charakteristika tepelného tienenia budovy, W / (m 3 0 С), sa určuje takto

, (7.3)

kde je skutočný celkový odpor voči prestupu tepla pre všetky vrstvy plotu (m 2 × ° C) / W;

Plocha zodpovedajúceho fragmentu tepelne tieniaceho plášťa budovy, m 2;

V od - vykurovaný objem budovy, rovný obmedzenému objemu vnútorné povrchy vonkajšie ploty budov, m 3;

Koeficient, ktorý zohľadňuje rozdiel medzi vnútornou alebo vonkajšou teplotou konštrukcie od tých, ktoré sú akceptované pri výpočte GSOP, =1.

k prieduch - špecifická ventilačná charakteristika budovy, W / (m 3 ·С);

k životnosť - špecifická charakteristika tepelných emisií domácnosti z budovy, W / (m 3 ·C);

k rad - merná charakteristika vneseného tepla do budovy zo slnečného žiarenia, W / (m 3 0 С);

ξ - koeficient zohľadňujúci zníženie spotreby tepla bytových domov, ξ = 0,1;

β - koeficient zohľadňujúci dodatočnú spotrebu tepla vykurovacieho systému, β h= 1,05;

ν - koeficient zníženia prestupu tepla v dôsledku tepelnej zotrvačnosti obvodových konštrukcií; odporúčané hodnoty sú určené vzorcom ν = 0,7+0,000025*(GSOP-1000);

Špecifická charakteristika vetrania budovy, k ventil, W / (m 3 0 С), by sa mala určiť podľa vzorca

kde c je merná tepelná kapacita vzduchu rovná 1 kJ / (kg ° C);

βv- koeficient zníženia objemu vzduchu v budove, βv = 0,85;

Priemerná hustota privádzaného vzduchu počas vykurovacieho obdobia, kg / m 3

353/, (7.5)

t od - priemerná teplota vykurovacieho obdobia, ° С, podľa
, (pozri prílohu 6).

n in - priemerná frekvencia výmeny vzduchu vo verejnej budove počas vykurovacieho obdobia, h -1, pre verejné budovy sa podľa priemernej hodnoty berie n v \u003d 2;

k e f - koeficient účinnosti výmenníka tepla, k e f =0,6.

Špecifická charakteristika tepelných emisií domácnosti z budovy, k životnosť, W / (m 3 C), by sa mala určiť podľa vzorca

, (7.6)

kde q život - hodnota emisií tepla z domácností na 1 m 2 plochy obytných priestorov (A w) alebo odhadovanej plochy verejnej budovy (A p), W / m 2, braný za:

a) bytové domy s predpokladanou obsadenosťou bytov menšou ako 20 m 2 celkovej plochy na osobu q životnosť = 17 W / m 2;

b) obytné budovy s odhadovanou obsadenosťou bytov 45 m 2 celkovej plochy alebo viac na osobu q životnosť = 10 W / m 2;

c) ostatné obytné budovy - v závislosti od odhadovanej obsadenosti bytov interpoláciou hodnoty životnosti q medzi 17 a 10 W / m 2;

d) pri verejných a administratívnych budovách sa zohľadňujú emisie tepla z domácností podľa predpokladaného počtu osôb (90 W/osoba) v budove, osvetlenia (z hľadiska inštalovaného výkonu) a kancelárskeho vybavenia (10 W/m 2) , berúc do úvahy pracovný čas za týždeň;

t in, t od - rovnaké ako vo vzorcoch (2.1, 2.2);

A W - pre obytné budovy - plocha obytných priestorov (A W), ktoré zahŕňajú spálne, detské izby, obývacie izby, kancelárie, knižnice, jedálne, kuchyne a jedálne; pre verejné a administratívne budovy - odhadovaná plocha (A p), určená podľa SP 117.13330 ako súčet plôch všetkých priestorov s výnimkou chodieb, vestibulov, priechodov, schodiskách, výťahové šachty, vnútorné otvorené schodiská a rampy, ako aj priestory určené na umiestnenie inžinierskych zariadení a sietí, m 2.

Špecifická charakteristika tepelných ziskov do budovy zo slnečného žiarenia, k p ad, W / (m 3 ° C), by mala byť určená vzorcom

, (7.7)

kde - tepelné zisky cez okná a svietidlá zo slnečného žiarenia počas vykurovacieho obdobia, MJ / rok, pre štyri fasády budov orientované v štyroch smeroch, určené vzorcom

Koeficienty relatívneho prieniku slnečného žiarenia pre svetloprepúšťajúce výplne okien, resp. pri absencii údajov by sa mali brať podľa tabuľky (2.8); svetlíky s uhlom sklonu výplní k horizontu 45° a viac treba považovať za zvislé okná, s uhlom sklonu menším ako 45° - za svetlíky;

Koeficienty, ktoré zohľadňujú zatienenie svetelného otvoru, respektíve okien a svetlíkov nepriehľadnými výplňovými prvkami, brané podľa konštrukčných údajov; ak nie sú k dispozícii údaje, mali by sa prevziať z tabuľky (2.8).

- plocha svetelných otvorov fasád budovy (vylúčená je slepá časť balkónových dverí), respektíve orientovaných v štyroch smeroch, m 2;

Plocha svetelných otvorov strešných svetlíkov budovy, m;

Priemerná hodnota celkového slnečného žiarenia za vykurovacie obdobie (priame plus rozptýlené) na zvislé plochy pri skutočnej oblačnosti, resp. orientovanej pozdĺž štyroch fasád budovy, MJ / m 2 je určená adj. osem;

Priemerná hodnota celkového slnečného žiarenia za vykurovacie obdobie (priame plus rozptýlené) na vodorovný povrch pri skutočných podmienkach oblačnosti sa MJ / m 2 určuje podľa adj. osem.

V od - to isté ako vo vzorci (7.3).

GSOP - to isté ako vo vzorci (2.2).

Výpočet špecifickej charakteristiky spotreby tepelnej energie

na vykurovanie a vetranie budovy

Počiatočné údaje

Výpočet špecifickej charakteristiky spotreby tepelnej energie na vykurovanie a vetranie budovy sa vykoná na príklade dvojpodlažného samostatného bytového domu. s celkovou plochou 248,5 m 2. Hodnoty množstiev potrebných na výpočet: t c = 20 °C; t op = -4,1 °C; = 3,28 (m2 x °C)/W; = 4,73 (m2 x °C)/W; = 4,84 (m2 x °C)/W; \u003d 0,74 (m 2 × ° C) / W; \u003d 0,55 (m 2 × ° C) / W; m2; m2; m2; m2; m2; m2; m3; W/m2; 0,7; 0; 0,5; 0; 7,425 m2; 4,8 m2; 6,6 m2; 12,375 m2; m2; 695 MJ/(m 2 rok); 1032 MJ / (m 2 rok); 1032 MJ / (m 2 rok); \u003d 1671 MJ / (m 2 rok); \u003d \u003d 1331 MJ / (m 2 roky).

Postup výpočtu

1. Vypočítajte špecifickú tepelnú tieniacu charakteristiku budovy, W / (m 3 0 С), podľa vzorca (7.3) sa určí takto

W / (m 3 0 C),

2. Podľa vzorca (2.2) sa vypočítajú denostupňe vykurovacieho obdobia

D\u003d (20 + 4,1) × 200 \u003d 4820 ° С × deň.

3. Nájdite koeficient zníženia tepelného zisku v dôsledku tepelnej zotrvačnosti obvodových konštrukcií; odporúčané hodnoty sú určené vzorcom

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

4. Nájdite priemerná hustota prívod vzduchu na vykurovacie obdobie, kg / m 3, podľa vzorca (7.5)

353/=1,313 kg/m3.

5. Špecifickú vetraciu charakteristiku budovy vypočítame podľa vzorca (7.4), W / (m 3 0 С)

W / (m 3 0 C)

6. Špecifickú charakteristiku tepelných emisií domácnosti z budovy, W / (m 3 C) určím podľa vzorca (7.6)

W / (m 3 C),

7. Tepelné zisky cez okná a svietidlá zo slnečného žiarenia počas vykurovacieho obdobia MJ/rok sú podľa vzorca (7.8) vypočítané pre štyri fasády budov orientované štyrmi smermi.

8. Podľa vzorca (7.7) určte špecifickú charakteristiku tepelných ziskov do objektu zo slnečného žiarenia, W / (m 3 ° С)

W / (m 3 ° С),

9. Určte vypočítanú špecifickú charakteristiku spotreby tepelnej energie na vykurovanie a vetranie budovy, W / (m 3 0 С), podľa vzorca (7.2)

W / (m 3 0 C)

10. Získanú hodnotu vypočítanej mernej charakteristiky spotreby tepelnej energie na vykurovanie a vetranie objektu porovnajte s normalizovanou (základnou), W / (m 3 0 С), podľa tabuliek 7.1 a 7.2.

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

Vypočítaná hodnota špecifickej charakteristiky spotreby tepelnej energie na vykurovanie a vetranie budovy musí byť menšia ako normalizovaná hodnota.

Na posúdenie potreby energie na vykurovanie a vetranie dosiahnutú v projekte budovy alebo v budove v prevádzke sa trieda úspory energie navrhovaného bytového domu určuje percentuálnou odchýlkou ​​vypočítanej mernej charakteristiky spotreby tepelnej energie na vykurovanie a vetranie. budovy z normalizovanej (základnej) hodnoty.

záver: Navrhovaná budova patrí do energetickej triedy „C + Normal“, ktorá je stanovená pre novostavby a rekonštruované budovy v štádiu spracovania projektovej dokumentácie. Nevyžaduje sa vypracovanie dodatočných opatrení na zlepšenie triedy energetickej účinnosti budovy. Následne počas prevádzky musí byť pri energetickom audite špecifikovaná trieda energetickej hospodárnosti budovy.

Bezpečnostné otázky pre sekciu 7:

1. Aký je hlavný ukazovateľ spotreby tepelnej energie na vykurovanie a vetranie bytového alebo verejného domu v štádiu spracovania projektovej dokumentácie? Od čoho to závisí?

2. Aké sú triedy energetickej hospodárnosti obytných a verejných budov?

3. Aké triedy úspory energie sú stanovené pre novostavby a rekonštruované budovy v štádiu spracovania projektovej dokumentácie?

4. Navrhovanie budov, v ktorých trieda úspory energie nie je povolená?

ZÁVER

Problémy šetrenia energetických zdrojov sú obzvlášť dôležité v súčasnom období rozvoja našej krajiny. Náklady na palivo a tepelnú energiu rastú a tento trend sa predpokladá aj do budúcnosti; zároveň sa neustále a rýchlo zvyšuje objem spotreby energie. Energetická náročnosť národného dôchodku je u nás niekoľkonásobne vyššia ako vo vyspelých krajinách.

V tomto smere je zrejmá dôležitosť identifikácie rezerv na zníženie nákladov na energiu. Jedným zo spôsobov šetrenia energetických zdrojov je realizácia energeticky úsporných opatrení pri prevádzke systémov zásobovania teplom, vykurovania, vetrania a klimatizácie (HVAC). Jedným z riešení tohto problému je zníženie tepelných strát budov cez plášť budovy, t.j. zníženie tepelného zaťaženia systémov TÚV.

Význam riešenia tohto problému je veľký najmä v mestskom inžinierstve, kde sa len asi 35 % všetkých vyrobených tuhých a plynných palív vynakladá na dodávku tepla do obytných a verejných budov.

V mestách sa v posledných rokoch prudko prejavuje nerovnováha vo vývoji pododvetví mestskej výstavby: technická zaostalosť inžinierskej infraštruktúry, nerovnomerný rozvoj jednotlivých systémov a ich prvkov, rezortný prístup k využívaniu prírodných a vyrobených zdrojov, čo vedie k ich iracionálnemu využívaniu a niekedy k potrebe prilákať vhodné zdroje z iných regiónov.

Rastie potreba miest po palivových a energetických zdrojoch a poskytovaní inžinierskych služieb, čo priamo ovplyvňuje nárast výskytu obyvateľstva, vedie k ničeniu lesného pásma miest.

Použitie moderných tepelnoizolačných materiálov s vysokou hodnotou odporu pri prestupe tepla povedie k výraznému zníženiu nákladov na energie, čo má za následok výrazný ekonomický efekt pri prevádzke. DVT systémy prostredníctvom zníženia nákladov na pohonné hmoty a tým aj zlepšenie ekologickej situácie v regióne, čím sa znížia náklady na zdravotnú starostlivosť pre obyvateľov.

LITERATÚRA

1. Bogoslovskij, V.N. Stavebná termofyzika (termofyzikálne základy vykurovania, vetrania a klimatizácie) [Text] / V.N. Teologický. – Ed. 3. - Petrohrad: ABOK "Severozápad", 2006.

2. Tichomirov, K.V. Tepelná technika, zásobovanie teplom a plynom a vetranie [Text] / K.V. Tikhomirov, E.S. Sergienko. - M.: LLC "BASTET", 2009.

3. Fokin, K.F. Stavebná tepelná technika obvodových častí budov [Text] / K.F. Fokin; vyd. Yu.A. Tabunshchikova, V.G. Gagarin. – M.: AVOK-PRESS, 2006.

4. Eremkin, A.I. Tepelný režim budov [Text]: učebnica. príspevok / A.I. Eremkin, T.I. Kráľovná. - Rostov-n / D.: Phoenix, 2008.

5. SP 60.13330.2012 Vykurovanie, vetranie a klimatizácia. Aktualizované vydanie SNiP 41-01-2003 [Text]. – M.: Ministerstvo regionálneho rozvoja Ruska, 2012.

6. SP 131.13330.2012 Stavebná klimatológia. Aktualizovaná verzia SNiP 23-01-99 [Text]. – M.: Ministerstvo regionálneho rozvoja Ruska, 2012.

7. SP 50.13330.2012 Tepelná ochrana budov. Aktualizované vydanie SNiP 23-02-2003 [Text]. – M.: Ministerstvo regionálneho rozvoja Ruska, 2012.

8. SP 54.13330.2011 Bytové domy viacbytové. Aktualizované vydanie SNiP 31-01-2003 [Text]. – M.: Ministerstvo regionálneho rozvoja Ruska, 2012.

9. Kuvshinov Yu.Ya. Teoretický základ zabezpečenie mikroklímy priestorov [Text] / Yu.Ya. Džbány. - M .: Vydavateľstvo ASV, 2007.

10. SP 118.13330.2012 Verejné budovy a stavby. Aktualizované vydanie SNiP 31-05-2003 [Text]. – Ministerstvo regionálneho rozvoja Ruska, 2012.

11. Kupriyanov, V.N. Stavebná klimatológia a environmentálna fyzika [Text] / V.N. Kupriyanov. – Kazaň, KSUAU, 2007.

12. Monastyrev, P.V. Technológia pre zariadenie dodatočnej tepelnej ochrany stien obytných budov [Text] / P.V. Kláštor. - M .: Vydavateľstvo ASV, 2002.

13. Bodrov V.I., Bodrov M.V. a iné.Mikroklíma budov a stavieb [Text] / V.I. Bodrov [i dr.]. - Nižný Novgorod, Vydavateľstvo "Arabesque", 2001.

15. GOST 30494-96. Budovy obytné a verejné. Parametre vnútornej mikroklímy [Text]. - M .: Gosstroy of Russia, 1999.

16. GOST 21.602-2003. Pravidlá pre vykonávanie pracovnej dokumentácie pre vykurovanie, vetranie a klimatizáciu [Text]. - M .: Gosstroy of Russia, 2003.

17. SNiP 2.01.01-82. Stavebná klimatológia a geofyzika [Text]. - M .: Gosstroy ZSSR, 1982.

18. SNiP 2.04.05-91*. Kúrenie, vetranie a klimatizácia [Text]. - M .: Gosstroy ZSSR, 1991.

19. SP 23-101-2004. Navrhovanie tepelnej ochrany budov [Text]. – M.: MCC LLC, 2007.

20. TSN 23-332-2002. Región Penza. Energetická hospodárnosť obytných a verejných budov [Text]. - M.: Gosstroy of Russia, 2002.

21. TSN 23-319-2000. Krasnodarské územie. Energetická hospodárnosť obytných a verejných budov [Text]. – M.: Gosstroy of Russia, 2000.

22. TSN 23-310-2000. Belgorodská oblasť. Energetická hospodárnosť obytných a verejných budov [Text]. – M.: Gosstroy of Russia, 2000.

23. TSN 23-327-2001. Brjanská oblasť. Energetická hospodárnosť obytných a verejných budov [Text]. – M.: Gosstroy of Russia, 2001.

24. TSN 23-340-2003. St. Petersburg. Energetická hospodárnosť obytných a verejných budov [Text]. - M .: Gosstroy of Russia, 2003.

25. TSN 23-349-2003. Región Samara. Energetická hospodárnosť obytných a verejných budov [Text]. - M .: Gosstroy of Russia, 2003.

26. TSN 23-339-2002. Rostovský región. Energetická hospodárnosť obytných a verejných budov [Text]. - M.: Gosstroy of Russia, 2002.

27. TSN 23-336-2002. Kemerovský región. Energetická hospodárnosť obytných a verejných budov. [Text]. - M.: Gosstroy of Russia, 2002.

28. TSN 23-320-2000. Čeľabinská oblasť. Energetická hospodárnosť obytných a verejných budov. [Text]. - M.: Gosstroy of Russia, 2002.

29. TSN 23-301-2002. Sverdlovská oblasť. Energetická hospodárnosť obytných a verejných budov. [Text]. - M.: Gosstroy of Russia, 2002.

30. TSN 23-307-00. Ivanovský región. Energetická hospodárnosť obytných a verejných budov. [Text]. - M.: Gosstroy of Russia, 2002.

31. TSN 23-312-2000. Vladimírska oblasť. Tepelná ochrana obytných a verejných budov. [Text]. – M.: Gosstroy of Russia, 2000.

32. TSN 23-306-99. Sachalinská oblasť. Tepelná ochrana a spotreba energie bytových a verejných budov. [Text]. - M .: Gosstroy of Russia, 1999.

33. TSN 23-316-2000. Tomská oblasť. Tepelná ochrana obytných a verejných budov. [Text]. – M.: Gosstroy of Russia, 2000.

34. TSN 23-317-2000. Novosibirská oblasť. Úspora energie v obytných a verejných budovách. [Text]. - M.: Gosstroy of Russia, 2002.

35. TSN 23-318-2000. Baškirská republika. Tepelná ochrana budov. [Text]. – M.: Gosstroy of Russia, 2000.

36. TSN 23-321-2000. Astrachanská oblasť. Energetická hospodárnosť obytných a verejných budov. [Text]. – M.: Gosstroy of Russia, 2000.

37. TSN 23-322-2001. Kostromská oblasť. Energetická hospodárnosť obytných a verejných budov. [Text]. – M.: Gosstroy of Russia, 2001.

38. TSN 23-324-2001. republika Komi. Energeticky úsporná tepelná ochrana obytných a verejných budov. [Text]. – M.: Gosstroy of Russia, 2001.

39. TSN 23-329-2002. Región Oryol. Energetická hospodárnosť obytných a verejných budov. [Text]. - M.: Gosstroy of Russia, 2002.

40. TSN 23-333-2002. Nenetský autonómny okruh. Spotreba energie a tepelná ochrana obytných a verejných budov. [Text]. - M.: Gosstroy of Russia, 2002.

41. TSN 23-338-2002. Omská oblasť. Úspora energie v občianskych budovách. [Text]. - M.: Gosstroy of Russia, 2002.

42. TSN 23-341-2002. Ryazanská oblasť. Energetická hospodárnosť obytných a verejných budov. [Text]. - M.: Gosstroy of Russia, 2002.

43. TSN 23-343-2002. Saha Republic. Tepelná ochrana a spotreba energie bytových a verejných budov. [Text]. - M.: Gosstroy of Russia, 2002.

44. TSN 23-345-2003. Udmurtská republika. Úspora energie v budovách. [Text]. - M .: Gosstroy of Russia, 2003.

45. TSN 23-348-2003. Región Pskov. Energetická hospodárnosť obytných a verejných budov. [Text]. - M .: Gosstroy of Russia, 2003.

46. ​​​​TSN 23-305-99. Saratovský región. Energetická hospodárnosť obytných a verejných budov. [Text]. - M .: Gosstroy of Russia, 1999.

47. TSN 23-355-2004. Kirovský región. Energetická hospodárnosť obytných a verejných budov. [Text]. – M.: Gosstroy of Russia, 2004.