Создание микроклимата в помещении

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра вентиляции и отопления

КУРСОВАЯ РАБОТА

СОЗДАНИЕ МИКРОКЛИМАТА В ПОМЕЩЕНИИ

ОСНОВЫ ОТОПЛЕНИЯ, ВЕНТИЛЯЦИИ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА В ГРАЖДАНСКОМ ЗДАНИИ

Студент: Аржевский Е.В.

ТГВ, 4 курс вечернего

отделения, группа 1

МОСКВА 2011

Расчет выполняется для следующих условий:

Район строительства – город Новосибирск.

Наименование объекта – Комплексный центр просвещения, культуры и спорта

1. ВЫБОР РАСЧЕТНЫХ ПАРАМЕТРОВ НАРУЖНОГО И ВНУТРЕННЕГО КЛИМАТА

1.1 Выбор параметров наружного климата

Таблица 1

Расчетные параметры наружного микроклимата для г. Новосибирска

Барометрическое давление В = 99000 Па

Скорость ветра ТП v = 0 м/с, для расчета примем 1 м/с;

ХП v = 5,7 м/с

Средняя суточная амплитуда температуры наружного воздуха °С

Аналитический расчет характеристик наружного воздуха

Остальные характеристики внутреннего воздуха вычисляем и заносим в табл. 2.

1.Парциальное давление водяного пара при полном насыщение, Па:

где А = 1,8424×10¹¹ при t > 0; А = 2,498×10¹¹ при t < 0;

с = 5331 при t > 0; с = 5419 при t < 0.

ТП-В: Па;

ТП-КВ: Па;

ПП-В: Па;

ХП-ВиКВ: Па;

2. Влагосодержание, г/кг:

ТП-В: г/кг;

ТП-КВ: г/кг;

ПП-В:г/кг;

ХП-ВиКВ: г/кг; (Рвп из п.3)

Энтальпия, кДж/кг:

ХП-ВиКВ: кДж/кг;

3. Парциальное давление водяного пара, Па:

ТП-В: Па;

ТП-КВ: Па;

ПП-В: Па;

ХП-ВиКВ:

4. Относительная влажность φ %:

ТП-В: %;

ТП-КВ: %;

ПП-В: %;

ХП-ВиКВ: ;

5. Температура точки росы, °С:

где D = 25,94 при t > 0 и D =26,24 при t < 0.

где с = 5331 при t > 0 и с =5419 при t < 0.

ТП-В: °С;

ТП-КВ: °С;

ПП-В: °С;

ХП-ВиКВ: °С;

6. Температура мокрого термометра, °С:

(при I > 0);

(при I < 0);

ТП-В: °С;

ТП-КВ: °С;

ПП-В: °С;

ХП-ВиКВ: °С;

7. Плотность, кг/м³:

ТП-В: кг/м³;

ТП-КВ: кг/м³;

ПП-В: кг/м³;

ХП-ВиКВ: кг/м³;

8. Удельный вес, Н/ м³

ТП-В: Н/ м³;

ТП-КВ: Н/ м³;

ПП-В: Н/ м³;

ХП-ВиКВ: Н/ м³;

Таблица 2

Параметры состояния наружного воздуха для г. Новосибирска

*Потабл. 1 [1], колонка 15.

Примечания. Жирным шрифтом выделены основные параметры, выбираемые из табл. 1 и 2 [1], служащие исходными данными для вычисления остальных.

1.2 Выбор параметров внутреннего микроклимата

отопление вентиляция кондиционирование микроклимат помещение

Центра просвещения, культуры и спорта.

Расчетные параметры внутреннего микроклимата

(категория помещений 4)

Таблица 3

* В ПП – минимальная из допустимых (= t_в.от), в ХП – на 2…4 градуса выше, но также в пределах допустимого диапазона.

** - принято предварительно.

Нормируемая подвижность воздуха для помещений для занятий подвижными видами спорта.

Таблица 4

Аналитический расчет характеристик внутреннего воздуха:

Остальные характеристики внутреннего воздуха вычисляем и заносим в табл. 5.

1. Парциальное давление водяного пара при полном насыщения, Па:

где при t > 0: А = 1,8424×10¹¹, с = 5331;

при t < 0: А = 2,498×10¹¹, с = 5419.

ТП-В: Па;

ТП-КВ: Па;

ПП-В: Па;

ХП-В: Па;

ХП-КВ: Па;

2. Парциальное давление водяного пара, Па:

ТП-В: Па;

ТП-КВ: Па;

ПП-В: Па;

ХП-В: Па;

ХП-КВ: Па;

3. Влагосодержание, г/кг:

где В = 99000 Па – барометрическое давление, Па.

ТП-В: г/кг;

ТП-КВ: г/кг;

ПП-В: г/кг;

ХП-В: г/кг;

ХП-КВ: г/кг;

4. Энтальпия, кДж/кг:

ТП-В: кДж/кг;

ТП-КВ: кДж/кг;

ПП-В: кДж/кг;

ХП-В: кДж/кг;

ХП-КВ: кДж/кг;

5. Температура точки росы, °С:

где D = 25,94 при t > 0 и 26,24 при t < 0.

ТП-В: °С;

ТП-КВ: °С;

ПП-В: °С;

ХП-В: °С;

ХП-КВ: °С;

6. Температура мокрого термометра, °С:

(при I > 0);

(при I < 0);

ТП-В: °С;

ТП-КВ: °С;

ПП-В: °С;

ХП-В: °С;

ХП-КВ: °С;

7. Плотность, кг/м³:

ТП-В: кг/м³;

ТП-КВ: кг/м³;

ПП-В: кг/м³;

ХП-В: кг/м³;

ХП-КВ: кг/м³;

8. Удельный вес, Н/ м³

ТП-В: Н/ м³;

ТП-КВ: Н/ м³;

ПП-В: Н/ м³;

ХП-В: Н/ м³;

ХП-КВ: Н/ м³.

Таблица 5

Параметры состояния внутреннего воздуха для г. Новосибирска

Примечания. Жирным шрифтом выделены основные параметры, выбираемые из табл. 3,служащие исходными данными для вычисления остальных. Относительная влажность для допустимых условий (режим вентиляции) принята ориентировочно с последующим уточнением по результатам расчета воздухообмена и построения процесса изменения состояния воздуха в помещении на I–d–диаграмме.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ ЗДАНИЯ

(Rиз энергосбережения (стф)

2.1 Определение коэффициентов теплопередачи

Приняты следующие сопротивления теплопередаче и коэффициенты теплопередачи наружных ограждений:

– для наружных стен м².°С/Вт м².°С/Вт; К_НС = 0,275 Вт/м².°С;

– для покрытия м².°С/Вт м².°С/Вт; К_П = 1/5,72 = 0,175 Вт/м².°С;

– для внутренних кирпичных стен

– для внутренних стен из гипсобетона

– для окон

м².°С/Вт м².°С/Вт; К_ОК= 1/0,60 = 1,67 Вт/м².°С;

К'_ОК= К_ОК – К_НС = 1,67 – 0,275 = 1,395 Вт/м².°С

– для наружных дверей

м².°С/Вт м².°С/Вт; К_ДВ= 1/0,92 = 1,09 Вт/м².°С.

– для внутренних дверей

К_ДВ= 2,9 Вт/м².°С.

двери в кирпичной стене

К'_ДВ= К_ДВ – К_НС = 2,9 – 1,754 = 1,146 Вт/м².°С

двери в стене из гипскартона

К'_ДВ= К_ДВ – К_НС = 2,9 – 1,19 = 1,71 Вт/м².°С

Коэффициенты теплопередачи зон пола по грунту:

Примем полы как неутепленные.

Наружная стена:

2.2 Расчет теплопотерь через ограждения

Таблица 6

ВСЕГО ТЕПЛОПОТЕРЬ ПО ЗДАНИЮ С УЧЕТОМ ИНФИЛЬТРАЦИИ: 59 364.7 Вт

2.3. Расчет инфильтрационных теплопотерь

Район строительства – г. Новосибирск. Температура наружного воздуха в ХП по параметрам "Б" t_н5 = – 39 °С [1], средняя по зданию температура внутреннего воздуха в ХП для расчета системы отопления t_в = +20 °С [З].

Характеристика здания

Высота Н₁ = 11.2 м; Н₂ = 8,0 м; длина L =42 м; ширина В =39 м; площадь остекления фасадов F_общ. = 123.61 м²;

F_с.в = 28.95 м²;F_ю.з = 37.86 м²;F_с.з= 31.18 м²;.F_ю.в= 17.82 м²; F_з= 7.8 м²;

h_1э = 1.9 м – высота от уровня земли до центра окна 1-го этажа, м;

h_2э = 5.0 м – высота от уровня земли до центра окна 2-го этажа, м;

Сопротивление окон воздухопроницанию: R_И.ок = 0,32 (м²·ч)/кг

Экономайзерный коэффициент, учитывающий влияние встречного теплового потока в конструкции окна: А_Э = 0,8.

Средние величины аэродинамических коэффициентов фасада – по[9]:

наветренный фасад – С_Н = + 0,8;

заветренный фасад – С_З = – 0,6

боковой фасад – С_Б = – 0,4.

Предварительный расчет

Плотность воздуха снаружи:

кг/м³

Плотность воздуха в здании:

кг/м³

Разность удельного веса воздуха снаружи и в здании:

Н/м³

Максимальная величина избыточного гравитационного давления на уровне земли:

Па

Избыточное ветровое давление на наветренном фасаде:

Па

Избыточное ветровое давление на боковом фасаде:

Па

Направление ветра на 1-й фасад (СВ):

1. Вычисляем внутреннее избыточное давление воздуха в здании:

Па – гравитационная составляющая Р₀;

Па – ветровая составляющая Р₀.

Па

2. Вычисляем избыточное давление воздуха с наветренной стороны здания на уровне центра окон каждого этажа:

1-й этаж:

Па

Па

2-й этаж:

Па

Па

боковой фасад:

1-й этаж: Па

2-й этаж: Па

3. Вычисляем расчетную разность давления с двух сторон окон каждого этажа:

1-й этаж: Па;

2-й этаж: Па.

Так как , продолжаем расчеты;

боковой фасад:

1-й этаж: Па;

2-й этаж: Па.

4. Вычисляем расчет воздуха, проходящего через 1 м² окна на каждом этаже (только для наветренной стороны и для 1 этажа бокового фасада)

Наветренная сторона.

1-й этаж: кг/(ч.м²);

2-й этаж: кг/(ч.м²).

Боковой фасад.

1-й этаж:

5. Вычисляем удельный поток теплоты на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха:

1-й этаж (наветренный фасад СВ):

Вт/м²;

2-й этаж (наветренный фасад СВ):

Вт/м².

1-й этаж (боковой фасад):Вт/м².

Направление ветра на 2-ой фасад (СЗ):

1. Вычисляем внутреннее избыточное давление воздуха в здании:

Па – гравитационная составляющая Р₀;

Па – ветровая составляющая Р₀.

Па

2. Вычисляем избыточное давление воздуха с наветренной стороны здания на уровне центра окон каждого этажа:

1-й этаж:

Па

Па

2-й этаж:

Па

Па

боковой фасад:

1-й этаж: Па

2-й этаж: Па

3. Вычисляем расчетную разность давления с двух сторон окон каждого этажа:

1-й этаж: Па;

2-й этаж: Па.

Так как , продолжаем расчеты;

боковой фасад:

1-й этаж: Па;

2-й этаж: Па.

4. Вычисляем расчет воздуха, проходящего через 1 м² окна на каждом этаже (только для наветренной стороны и для 1 этажа бокового фасада)

Наветренная сторона.

1-й этаж: кг/(ч.м²);

2-й этаж: кг/(ч.м²).

Боковой фасад.

1-й этаж: кг/(ч.м²).

5. Вычисляем удельный поток теплоты на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха:

1-й этаж (наветренный фасад СЗ):

Вт/м²;

2-й этаж (наветренный фасад СЗ):

Вт/м².

1-й этаж (боковой фасад):

Вт/м².

Направление ветра на 3-й фасад (ЮЗ):

1. Вычисляем внутреннее избыточное давление воздуха в здании:

Па – гравитационная составляющая Р₀;

Па – ветровая составляющая Р₀.

Па

2. Вычисляем избыточное давление воздуха с наветренной стороны здания на уровне центра окон каждого этажа:

1-й этаж:

Па

Па

2-й этаж:

Па

Па

боковой фасад:

1-й этаж: Па

2-й этаж: Па

3. Вычисляем расчетную разность давления с двух сторон окон каждого этажа:

1-й этаж: Па;

2-й этаж: Па.

Так как , продолжаем расчеты;

боковой фасад:

1-й этаж: Па;

2-й этаж: Па.

4. Вычисляем расчет воздуха, проходящего через 1 м² окна на каждом этаже (только для наветренной стороны и для 1 этажа бокового фасада):

Наветренная сторона.

1-й этаж: кг/(ч.м²);

2-й этаж: кг/(ч.м²).

Боковой фасад.

1-й этаж: кг/(ч.м²).

5. Вычисляем удельный поток теплоты на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха:

1-й этаж (наветренный фасад ЮЗ):

Вт/м²;

2-й этаж (наветренный фасад ЮЗ):

Вт/м².

1-й этаж (боковой фасад):Вт/м².

Направление ветра на 4-й фасад (ЮВ):

1. Вычисляем внутреннее избыточное давление воздуха в здании:

Па – гравитационная составляющая Р₀;

Па – ветровая составляющая Р₀.

Па

2. Вычисляем избыточное давление воздуха с наветренной стороны здания на уровне центра окон каждого этажа:

1-й этаж:

Па

Па

2-й этаж:

Па

Па

боковой фасад:

1-й этаж: Па

2-й этаж: Па

3. Вычисляем расчетную разность давления с двух сторон окон каждого этажа:

1-й этаж: Па;

2-й этаж: Па.

Так как , продолжаем расчеты;

боковой фасад:

1-й этаж: Па;

2-й этаж: Па.

4. Вычисляем расчет воздуха, проходящего через 1 м² окна на каждом этаже (только для наветренной стороны и для 1 этажа бокового фасада):

Наветренная сторона.

1-й этаж: кг/(ч.м²);

2-й этаж: кг/(ч.м²).

Боковой фасад.

1-ый этаж: кг/(ч.м²).

5. Вычисляем удельный поток теплоты на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха:

1-й этаж (наветренный фасад ЮВ):

Вт/м²;

2-й этаж (наветренный фасад ЮВ):

Вт/м².

1-ый этаж (боковой фасад):Вт/м².

Таблица 7

Расчет избыточного давления воздуха в здании

Примечание: f_ост – коэффициент остекленности i-го фасада (контрольная величина);

; где или – площадь i-го фасада.

Таблица 8

Расчет удельных потерь теплоты от инфильтрации

Теплозатраты на инфильтрацию по помещениям Q_И, Вт:

а) Если помещение выходит на один фасад, то:

;

где берется для соответствующего этажа из варианта, когда наветренным является фасад, на который выходит помещение; ΣА_ок – суммарная площадь окон в помещении, м².

б) Если помещение выходит на два или более фасада: сравниваем варианты суммарных теплозатрат на инфильтрацию при различных направлениях ветра, например ; . Здесь А₁ иА₂ – площадь окон в помещении, выходящих соответственно на 1-й и 2-й фасад, м²; индексы 1 и 2 у значений q_ИНФ означают номера вариантов.

3. РАСЧЕТ ПОСТУПЛЕНИЙ ТЕПЛОТЫ, ВЛАГИ И УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА

3.1 Расчет поступлений теплоты, влаги и СО₂ от людей

Помещение № 2 (актовый зал на 66 мест) (кондиционирование).

Размеры: 122.55 м² (площадь пола) × 3,3 (высота) м.

В помещении находятся: 30 взрослых мужчин и 36 женщин.

Расчет: Коэффициент снижения теплопоступлений от людей:

η_жен = 0,85; Категория работы – состояние покоя.

Явная теплота

ТПt_в = 23 °С; q_ч.я. = 72 Вт/чел. (табл. 2,2 [6])

Вт

Здесь N – число людей соответствующего пола и возраста и с данной категорией работы.

ХПt_в = 17 °С; q_ч.я. = 108 Вт/чел. (табл. 2,2 [6])

Вт

Полная теплота

ТПt_в = 23°С; q_ч.я. = 105 Вт/чел. (табл. 2,2 [6])

Вт

ХПt_в = 17°С; q_ч.я. = 135 Вт/чел. (табл. 2,2 [6])

Вт

Скрытая теплота и влага

ТП кг/ч

где (Q_СКР – разность поступлений полной и явной теплоты, т.е. поток скрытой теплоты;

, Вт,

r₀ – удельная теплота парообразования воды при нулевой температуре; r₀ = 2500 кДж/кг;

с_в.п. – теплоемкость водяных паров, равная 1,8 кДж/(кг.К).

ХП кг/ч

Углекислый газ

, л/ч

л/ч для всех периодов года.

Помещение № 8 (спортивный зал) (вентиляция).

Размеры: 203.19 м² (площадь пола) × 6.0 (высота) м.

В помещении находятся: 20 взрослых мужчин.

Расчет: Коэффициент снижения теплопоступлений от людей:

η_жен = 1;. Категория работы – тяжелая (физические нагрузки).

Явная теплота

ТПt_в = 25 °С; q_ч.я. = 95 Вт/чел. (табл. 2,2 [6])

Вт

ППt_в = 15 °С; q_ч.я. = 165 Вт/чел. (табл. 2,2 [6])

Вт

ХПt_в = 18 °С; q_ч.я. = 144 Вт/чел. (табл. 2,2 [6])

Вт

Полная теплота

ТПt_в = 25 °С; q_ч.п. =290 Вт/чел. (табл. 2,2 [6])

Вт

ППt_в = 15 °С; q_ч.п. = 290 Вт/чел. (табл. 2,2 [6])

Вт

ХПt_в =18 °С; q_ч.п. = 144 Вт/чел. (табл. 2,2 [6])

Вт

Скрытая теплота и влага

ТП кг/ч

ПП кг/ч

ХП кг/ч

Углекислый газ

, л/ч

л/ч для всех периодов года.

3.2. Расчет теплопоступлений от освещения и отопительных приборов, а также теплопотерь в режиме вентиляции и кондиционирования воздуха для помещения в общественном здании

Помещение № 2 (актовый зал на 66 мест)

Искусственное освещение.

где F_ПЛ – площадь пола помещения, м²;

коэффициент h_осв равен 1, если светильники находятся непосредственно в помещении, и 0,45 – если светильники располагаются в вентилируемом подвесном потолке.

F_ПЛ = 100.08 м² (площадь пола)

Е = 200 лк (по табл. 19 [7])

q_осв = 0,058 Вт/(лк.м²) по табл. 18 [7] при площади помещения 50-200 м и высоте помещения до 3,6 м.

Принимаем светильники прямого света.

коэффициент h_осв = 0.45.

Вт.

Теплопоступления от приборов системы отопления.

, Вт

где Q_от – расчетная величина теплопотерь помещения, т.е. мощность системы отопления в помещении (из таблицы 6), Вт; – температура воздуха в помещении в холодный период года для режима вентиляции или кондиционирования воздуха (из таблицы 3), °С; – то же для режима отопления (из таблицы 6), °С; – средняя температура теплоносителя в отопительных приборах при расчетных наружных условиях для отопления (параметры "Б");

°С

где t_Г = 85 °С и t_О = 70 °С – температура воды в подающей и обратной магистралях системы отопления, °С.

Q_от = 4400.34 Вт;

°С;

°С;

Вт.

Теплопотери в режиме вентиляции.

, Вт – в холодный период;

, Вт – в переходный период (только для вентиляции)

Здесь – расчетная температура наружного воздуха в переходный период, принимаемая равной +10 °С; – расчетная температура внутреннего воздуха в переходный период в режиме вентиляции (из таблицы 3), – расчетная температура наружного воздуха в холодный период по параметрам "Б".

°С.

Вт.

Помещение № 8 ( спортивный зал)

Искусственное освещение.

F_ПЛ = 203.19 м² (площадь пола)

Е = 200 лк (по табл. 19 [7])

q_осв = 0.067 Вт/(лк.м²) по табл. 18 [7] при площади помещения более 200 м и высоте помещения более 4.2 м.

Принимаем светильники прямого света.

коэффициент h_осв = 1.

Вт.

Теплопоступления от приборов системы отопления.

Q_от = 7193.02 Вт;

°С;

°С;

Вт.

Теплопотери в режиме вентиляции.

°С;

°С.

Вт;

Вт.

3.3 Расчета теплопоступлений от солнечной радиации

Помещение № 2 (актовый зал)

В помещении имеется два окна с ориентацией на ЮВ.

Географическая широта φ = 55 °с.ш.;

площадь окон м²;

1. Максимальное количество теплоты от прямой и рассеянной солнечной радиации, проникающей через одинарное остекление:

Вт/м², Вт/м² в период с 8 до 9 ч по табл. 2.3 [6] для остекления, ориентированного на ЮВ на широте 56°.

Угол между солнечным лучом и окном:

где h – высота стояния Солнца; Аc.o. – солнечный азимут остекления.

Принимаем:

h = 37°; азимут Солнца Аc = 69° по табл. 2.8 [6] для периода 8– 9 ч и широты 56°.

Поскольку Аc >45, то по табл. 2.6 [6] .

2. Коэффициент инсоляции вертикального остекления.

,

где Н – высота окна; Н = 1.5 м; В – ширина; В = 1.5 м;

а = с = 0 – т.к. отсутствуют внешние солнцезащитные козырьки;

L_Г – заглубление остекления от наружной поверхности фасада (принято 0,13 м, как для кирпичных зданий); L_Г = L_В = 0.13.

3. Коэффициент облучения К_ОБЛ, зависит от углов:

вертикальная компонента К_ОБЛ.В = 1 (рис. 2.6 [6])

горизонтальная компонента К_ОБЛ.Г = 1 (рис. 2.6 [6])

4. Удельный тепловой поток от проникающей солнечной радиации через принятое остекление:

,

где К_ОТН – коэффициент относительного проникания солнечной радиации; для окон с тройным остеклением со светлыми жалюзи внутри помещения (табл. 2.4) К_ОТН = 0.48;

τ₂ – коэффициент учета затенения окна переплетами; для принятого остекления по табл. 2.5 [6] τ₂ = 0.50.

Вт/м²

5. Наружная условная температура на поверхности окна:

,

где – средняя температура наиболее жаркого месяца (июля); для кондиционируемых помещений следует принимать наружную температуру в теплый период года по параметрам "Б"; °С;

– средняя суточная амплитуда колебания температуры наружного воздуха в теплый период; °С [1];

– коэффициент, учитывающий суточный ход наружной температуры; (табл. 2.9 [6] при ε = 0 для периода с 8 до 9 часов);

– приведенный коэффициент поглощения радиации; по табл. 2.4

, – количество теплоты, поступающей на вертикальную поверхность ориентации ЮВ в период с 8 до 9 ч от прямой и рассеянной радиации для широты 56° по табл. 2.10 [6]; Вт/м²; Вт/м²;

– коэффициент теплоотдачи на наружной поверхности окна; для вертикальной поверхности (зависит от скорости ветра v).

Вт/(м².°С)

°С

6. Теплопоступления от теплопередачи через окно:

Вт/ м²;,

где – сопротивление окна теплопередаче в летних условиях; для выбранного типа окна Вт/(м.К) по табл. 2.5 [6].

7. Суммарные теплопоступления через окна:

, Вт,

Вт;

Помещение № 8 (спортивный зал)

В помещении имеется шесть окон с ориентацией на СВ.

Географическая широта φ = 55 °с.ш.;

площадь окон м²;

1. Максимальное количество теплоты от прямой и рассеянной солнечной радиации, проникающей через одинарное остекление:

Вт/м², Вт/м² в период с 6 до 7 ч по табл. 2.3 [6] для остекления, ориентированного на СВ на широте 56°.

Угол между солнечным лучом и окном:

где h – высота стояния Солнца; Аc.o. – солнечный азимут остекления.

Принимаем:

h = 21°; азимут Солнца Аc = 95° по табл. 2.8 [6] для периода 15– 16 ч и широты 56°.

Поскольку Аc < 90, то по табл. 2.6 [6] .

2. Коэффициент инсоляции вертикального остекления.

,

где Н – высота окна; Н = 1.5 м; В – ширина; В = 1.5 м;

а = с = 0 – т.к. отсутствуют внешние солнцезащитные козырьки;

L_Г – заглубление остекления от наружной поверхности фасада (принято 0,13 м, как для кирпичных зданий); L_Г = L_В = 0.13.

3. Коэффициент облучения К_ОБЛ, зависит от углов:

вертикальная компонента К_ОБЛ.В = 1 (рис. 2.6 [6])

горизонтальная компонента К_ОБЛ.Г = 1 (рис. 2.6 [6])

4. Удельный тепловой поток от проникающей солнечной радиации через принятое остекление:

,

где К_ОТН – коэффициент относительного проникания солнечной радиации; для окон с тройным остеклением со светлыми жалюзи внутри помещения (табл. 2.4) К_ОТН = 0.48;

τ₂ – коэффициент учета затенения окна переплетами; для принятого остекления по табл. 2.5 [6] τ₂ = 0.50.

Вт/м²

5. Наружная условная температура на поверхности окна:

,

где – средняя температура наиболее жаркого месяца (июля); для кондиционируемых помещений следует принимать наружную температуру в теплый период года по параметрам "Б"; °С;

– средняя суточная амплитуда колебания температуры наружного воздуха в теплый период; °С [1];

– коэффициент, учитывающий суточный ход наружной температуры; (табл. 2.9 [6] при ε = 0 для периода с 6 до 7 часов);

– приведенный коэффициент поглощения радиации; по табл. 2.4

, – количество теплоты, поступающей на вертикальную поверхность ориентации СВ в период с 15 до 16 ч от прямой и рассеянной радиации для широты 56° по табл. 2.10 [6]; Вт/м²; Вт/м²;

– коэффициент теплоотдачи на наружной поверхности окна; для вертикальной поверхности (зависит от скорости ветра v).

Вт/(м².°С)

°С

6. Теплопоступления от теплопередачи через окно:

Вт/ м²;,

где – сопротивление окна теплопередаче в летних условиях; для выбранного типа окна Вт/(м.К) по табл. 2.5 [6].

7. Суммарные теплопоступления через окна:

, Вт,

Вт;

3.4 Результаты всех расчетов сводим в табл. 9,10 и 11,12

Таблица 9

Теплопоступления и теплопотери кондиционируемого помещения № 2 (актовый зал на 66 мест)

Таблица 10

Сводная таблица вредных выделений

Таблица 11

Теплопоступления и теплопотери вентилируемого помещения № 8 (Спортивный зал)

Таблица 12

Сводная таблица вредных выделений

Помещение №8 (спортивный зал) (вентиляция)

4. РАСЧЕТ ВОЗДУХООБМЕНА В ПОМЕЩЕНИЯХ ЗДАНИЯ

4.1 Расчет воздухообмена по избыткам явной и полной теплоты и влаги

КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ

Помещение № 2 – актовый зал на 66 мест.

Схема организации воздухообмена – один приток, одна вытяжка с подачей воздуха в верхнюю зону и удалением также из верхней зоны.

, кг/ч;

где и – требуемые общеобменные вытяжка и приток, кг/ч;

с_В – удельная массовая теплоемкость воздуха, равная 1,005 кДж/(кг.К);

и – температура соответственно удаляемого н приточного воздуха, °С, для соответствующего периода года.

, °С – предварительно принимаем;

, °С,

Расчет ведем по явной теплоте.

ТП

°С

°С

кг/ч.

ХП

°С

°С

кг/ч.

кг/ч., т.е. соответствует требуемому воздухообмену в ХП => уточняем .

°С

Вычисляем объемный расход воздуха и фактическую кратность воздухообмена, принимая температуры притока и уходящего воздуха наибольшими из всех расчетных периодов, т.е. в данном случае по ТП.

кг/м³

м³/ч

ч^-1

кг/м³

м³/ч

ч^-1

Объемные расходы притока и вытяжки отличаются незначительно.

Проверяем расчетный воздухообмен на соответствие санитарной норме:

л/ч

м³/ч

, поэтому оставляем воздухообмен, вычисленный по избыткам явной теплоты.

ВЕНТИЛЯЦИЯ

Помещение № 8 – спортивный зал.

Схема организации воздухообмена – один приток, одна вытяжка с подачей воздуха в верхнюю зону и удалением также из верхней зоны.

, кг/ч;

где и – требуемые общеобменные вытяжка и приток, кг/ч;

с_В – удельная массовая теплоемкость воздуха, равная 1,005 кДж/(кг.К);

и – температура соответственно удаляемого н приточного воздуха, °С, для соответствующего периода года.

, °С,

, °С,

Здесь Н – высота помещения, м;

– высота рабочей зоны помещения, м, принимается равной 2 м, если люди в помещении стоят, и 1,5 м – если люди сидят или лежат;

– вертикальный градиент температуры, К/м, принимаемый в зависимости от удельной теплонапряженности помещения q_УД, Вт/м³.

ТП °С

°С

°С

кг/ч.

ПП °С

°С

°С

кг/ч

ХП °С

°С

°С

кг/ч.

кг/ч., т.е. соответствует требуемому воздухообмену в ХП => уточняем и .

°С

°С

Поскольку это выше наружной температуры в ПП, равной +10 °С, полученный результат говорит о том, что в ПП необходимо продолжать подогрев притока, в данном случае до температуры +10.5 °С, во избежание переохлаждения помещения.

Вычисляем объемный расход воздуха и фактическую кратность воздухообмена, принимая температуры притока и уходящего воздуха наибольшими из всех расчетных периодов, т.е. в данном случае по ХП.

кг/м³

м³/ч

ч^-1

кг/м³

м³/ч

ч^-1

Объемные расходы притока и вытяжки отличаются незначительно.

Проверяем расчетный воздухообмен на соответствие санитарной норме:

л/ч

м³/ч

, поэтому оставляем воздухообмен, вычисленный по избыткам явной теплоты.

Расчет воздухообмена по избыткам полной теплоты и влаговыделениям. Проверку проводим для условий ХП, поскольку именно по этому периоду был принят расчетный воздухообмен.

кг/ч (по влаге),

кг/ч (по полной теплоте).

Для построение процесса на I-d диаграмме, определим угловой коэффициент луча процесса.

Таким образом, отклонение воздухообмена, вычисленного по влаге, от определенного по явной теплоте, составляет:

а при вычислениях по полной теплоте:

%

Таблица 13

Фактические параметры состояния внутреннего воздуха в вентилируемом помещении

4. РАСЧЕТ ВОЗДУХООБМЕНОВ ПО НОРМАМ КРАТНОСТИ

Таблица 14

Сводная таблица вредных выделений

Таким образом, для ликвидации дисбаланса нужен дополнительный приток в объеме 1715 м³/ч в общие коридоры.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. СНиП 23-01-99*. Строительная климатология. М.: ГУП ЦПП, 2004.

2. СНиП 2.04.05-91*. Отопление, вентиляция и кондиционирование. М.: ГУП ЦПП, 2000.

3. ГОСТ 30494-96. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях. М.: ГУП ЦПП, 1999.

4. СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий. М.: ГУП ЦПП, 2004.

5. СНиП II-3-79*. Строительная теплотехника. М.: ГУП ЦПП, 1998.

6. Внутренние санитарно-технические устройства: Справочник проектировщика. Ч. 3. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Кн. 1 (Под ред. Н.Н. Павлова и Ю.И. Шиллера. М.: Стройиздат, 1992.

7. Методические указания к выполнению курсового и дипломного проектов для студентов заочного отделения "Расчет воздухообмена в помещениях здания для вентиляции и кондиционирования воздуха". 2006 г.