Uploaded by Irma Kaputskaya

!! му kursovaia rabota

advertisement
ЗАДАНИЕ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ…
3.1. ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………………………
3.2. СОСТАВ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ………..
3.2.1. Перечень расчетов, обязательных при выполнении курсовой работы……………….
3.2.2. Соотношение трудоемкости отдельных частей работы……………………………….
3.3. ВЫЧЕРЧИВАНИЕ ЧЕРНОВЫХ ПЛАНОВ ПОДВАЛА, ЭТАЖЕЙ И ЧЕРДАКА ЗДАНИЯ.
3.3.1. Ознакомление с полученным заданием и формирование исходных данных………..
3.3.2. Компоновка и вычерчивание плана подвала здания…………………………………..
3.3.3. Компоновка недостающих строительных элементов и вычерчивание планов этажей.
3.3.4. Компоновка и вычерчивание плана чердака здания……………………………………
3.4. ВЫБОР РАСЧЕТНЫХ ПАРАМЕТРОВ НАРУЖНОГО И ВНУТРЕННЕГО КЛИМАТА...
3.4.1. Правила выбора климатических параметров. …………………….…………………….
3.4.2. Пример выбора параметров наружного климата. ………………………………………
3.4.3. Пример выбора параметров внутреннего микроклимата. …………………………….
3.5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ ЗДАНИЯ …………………….
3.5.1. Правила расчета теплопотерь здания через ограждающие конструкции. ……………
3.5.2. Заполнение расчетной таблицы (исходная информация, обозначения ограждающих конструкций и др.) ……………………………………………………………………………………….
3.5.3. Пример расчета теплопотерь подвального помещения. ……………………………….
3.5.4. Пример расчета теплопотерь помещения лестничной клетки. ………………………..
3.5.5. Методика расчета теплопотерь на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха. ...
3.5.6. Пример расчета инфильтрационных теплопотерь. …………………………………….
3.6. РАСЧЕТ ПОСТУПЛЕНИЙ ТЕПЛОТЫ, ВЛАГИ И УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА …………….
3.6.1. Методика и пример расчета поступлений теплоты, влаги и углекислого газа от людей.
3.6.2. Правила и пример определения теплопоступлений от освещения и отопительных приборов, а также теплопотерь в режиме вентиляции и кондиционирования воздуха. …………….
3.6.3. Пример расчета теплопоступлений от солнечной радиации. ……………………………
3.6.4. Расчет тепло- и влагопоступлений от прочих источников……………………………….
3.6.5. Составление сводных таблиц теплового баланса и вредных выделений.
3.7. ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ И ОБОСНОВАНИЮ СХЕМЫ ОРГАНИЗАЦИИ
ВОЗДУХООБМЕНА В ПОМЕЩЕНИИ. ……………………………………………………………..
3.7.1. Общие положения……………………………………………………………………………
3.7.2. Помещения жилых и общественных зданий………………………………………………
3.8. РАСЧЕТ ВОЗДУХООБМЕНА В ПОМЕЩЕНИЯХ ЗДАНИЯ ……………………………...
3.8.1. Правила расчета воздухообмена по вредным выделениям и по нормам кратности. …..
3.8.2. Пример расчета воздухообмена по избыткам явной и полной теплоты и влаги. ………
3.8.3. Построение процессов изменения состояния воздуха на I-d-диаграмме и определение
фактических параметров внутреннего воздуха при вентиляции…………………………………..
3.8.4. Пример определения воздухообмена по нормам кратности. …………………………….
3.9. ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………………………………………………………………………
3. ЗАДАНИЕ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
3.1. ВВЕДЕНИЕ.
Курсовая работа по курсу "Теоретические основы создания микроклимата в помещении"
является частью комплексного проекта "Отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха и
холодоснабжение гражданского здания".
К началу выполнения проекта должна быть закончена курсовая работа по Строительной
теплофизике, выполненная для этого же здания.
В методических указаниях в сжатой форме систематизирован материал, необходимый для
выполнения работы, описаны её основные разделы и даны рекомендации по выполнению расчетной и графической части. Для качественного выполнения работы необходимо использовать рекомендуемую литературу и консультации преподавателей.
Настоящие методические указания содержат рекомендации по расчету тепловых потерь помещений и определению удельной тепловой характеристики здания.
Последовательность изложения материала в методических указаниях соответствует последовательности выполнения курсовой работы.
Примечания:
1. Теплотехнические характеристики основных наружных ограждений здания следует принять по курсовой работе “Строительная теплофизика”.
2. Расчет теплопотерь необходимо произвести для каждого помещения здания с учетом
теплообмена через наружные ограждения помещений и теплопотерь на нагрев воздуха, инфильтрующегося через неплотности в наружных ограждениях.
3. Расчеты теплопотерь через наружные ограждения допускается производить на ЭВМ с
помощью программы Excel.
3.2. СОСТАВ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ.
3.2.1. Перечень расчетов, обязательных при выполнении курсовой работы.
По схематичному плану здания, полученному для курсовой работы по Строительной теплофизике, необходимо разработать и начертить “черновые” планы этажей здания, подвала и чердака.
В соответствии с районом постройки, указанным в задании, а также с назначением здания
и отдельных помещений следует произвести выбор основных климатических характеристик для
расчета тепловых потерь, вентиляции и кондиционирования воздуха и характеристик микроклимата помещений и выполнить расчеты:
- потерь теплоты всеми помещениями здания;
- удельной тепловой характеристики здания;
- оценить годовой расход тепла на отопление здания;
- элементов теплового, влажностного и газового балансов помещения (теплопоступлений, теплопотерь, поступлений водяных паров и газов (для указанных консультантом 1-2 помещений);
- то же, для помещения с кондиционируемым воздухом;
- требуемых и расчетных воздухообменов в указанных помещениях;
- воздухообменов во всех остальных помещениях здания по нормам кратности воздухообмена;
2
- оценить годовой расход тепла, электроэнергии и других ресурсов на отопление, вентиляцию и кондиционирование воздуха в здании.
3.2.2. Соотношение трудоемкости отдельных частей работы.
Содержание работы по этапам
Ознакомление с ЗАДАНИЕМ курсовой работы
Вычерчивание черновых ПЛАНОВ ЭТАЖЕЙ, ПОДВАЛА И ЧЕРДАКА
Выбор РАСЧЕТНЫХ ПАРАМЕТРОВ внутреннего и наружного воздуха
Расчет теплопотерь всех помещений здания и определение
ТЕПЛОВОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗДАНИЯ
Расчет ЭЛЕМЕНТОВ ТЕПЛОВОГО, ВЛАЖНОСТНОГО И
ГАЗОВОГО балансов помещений
Расчет требуемых и выбор расчетного ВОЗДУХООБМЕНА
в одном-двух вентилируемых помещениях
Расчет требуемого и выбор расчетного ВОЗДУХООБМЕНА
в помещении с кондиционируемым воздухом
Расчет ВОЗДУХООБМЕНА по нормам кратности
Составление РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ записки
ИТОГО:
Затраты
времени, %
5
15
5
25
15
10
10
10
5
100
3.3. ВЫЧЕРЧИВАНИЕ ЧЕРНОВЫХ ПЛАНОВ ПОДВАЛА, ЭТАЖЕЙ И ЧЕРДАКА ЗДАНИЯ.
3.3.1. Ознакомление с полученным заданием и формирование
исходных данных.
В задании указан район строительства и назначение здания. По согласованию с руководителем следует принять режим работы людей в здании, например, односменная работа с
8.00 до 17.00 с часовым перерывом. При 2-х и 3-х сменной работе людей должно быть задано
число работающих в каждую смену.
Из курсовой работы по Строительной теплофизике следует выписать результаты расчета
сопротивления теплопередаче наружных стен, окон, чердачного перекрытия и перекрытия над
неотапливаемым подвалом или подпольем. Для окон потребуются сведения о конструкции и сопротивлении воздухопроницанию, принимаемые также из курсовой работы по Строительной
теплофизике.
Схематические планы этажей с основными размерами здания студенты получают с заданием на курсовую работу по Строительной теплофизике. На этих схемах должна быть указана
ориентация здания по сторонам горизонта.
Если в задании не указаны высоты этажей здания, то их можно принять самому, руководствуясь здравым смыслом: первые этажи, как правило, имеют высоту 3 – 5 м, последующие 3 – 4
м.
Размеры окон и дверей в плане и высоте, если они не заданы, также можно принять самому. Окна в обычных зданиях начинаются на высоте 0.8...1.0 м от пола этажа и не доходят до
потолка на 0.5...0.3 м. Наружные двери здания для прохода людей обычно имеют размеры: ширину 0,8...1,2, высоту 2,0...2,5 м. В лестничных клетках окна расположены между этажами на уровне
около 1 м от пола межэтажных площадок. До начала основных расчетов обязательно следует
принять и прорисовать детали конструкции соединения лестничных клеток здания с подвальными помещениями и чердаком.
3.3.2. Компоновка и вычерчивание плана подвала здания.
3
При вычерчивании плана подвала здания обычно учитывают состав помещений, заданный
руководителем проекта. При отсутствии такого задания можно ориентироваться на следующий
вариант состава подвальных помещений:
В подвале обязательно должны размещаться отапливаемые помещения:
— ТЕПЛОВОЙ УЗЕЛ ЗДАНИЯ (помещение 6×6 м, примыкающее к наружной стене, желательно
у ее середины, но не под главным входом);
— ВЕНТИЛЯЦИОННАЯ КАМЕРА с ПРИТОЧНЫМИ УСТАНОВКАМИ и КОНДИЦИОНЕРОМ
(помещение 6×12 м, примыкающее к наружной стене, выходящей во двор или другую чистую зону у здания, желательно рядом с тепловым узлом), либо отдельные ПОМЕЩЕНИЯ ДЛЯ ПРИТОЧНЫХ УСТАНОВОК И ДЛЯ КОНДИЦИОНЕРА размером не менее 6×9 м по обе стороны от
теплового узла;
— ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА (от 3×3 до 6×6, рядом с помещением для кондиционера);
— МАСТЕРСКАЯ для сантехников (от 3×6 до 6×6);
— САНУЗЕЛ (под аналогичными помещениями на 1-м этаже).
В перечисленных помещениях, кроме санузла, как правило, следует предусматривать по
одному окну размером не менее 1,2×0,9 м под потолком. Если низ окна оказывается ниже уровня
земли, следует предусмотреть приямок.
Другие отапливаемые и вентилируемые помещения в соответствии с технологическим назначением здания:
— СКЛАДСКИЕ ПОМЕЩЕНИЯ;
— СКЛАД ДЕКОРАЦИЙ для здания театра;
— ХОЛОДИЛЬНЫЕ КАМЕРЫ и КЛАДОВКИ для зданий с пищеблоком;
— ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПОМЕЩЕНИЯ в АТС и др. технологических зданиях и т.д..
Часть плана подвала может занимать неотапливаемое подполье высотой около 1м.
Конструкцию полов в подвале в отапливаемых помещениях принять по согласованию с
руководителем (варианты: утепленный по грунту; утепленный по лагам; неутепленный пол).
Пример компоновки подвала и технического подполья.
Общественное двухэтажное здание: Амбулатория на 100 посещений в смену с аптекой IV
группы в конструкциях. Ориентация: вверху – ЮВ, направо – ЮЗ, вниз – СЗ, налево – СВ.
4
3.3.3. Компоновка недостающих строительных элементов и
вычерчивание планов этажей.
Для выполнения данной курсовой работы можно пользоваться “черновыми” планами
этажей здания, которые вычерчиваются карандашом на миллиметровке в масштабе 1:100. В
условиях дистанционного обучения допускается вычерчивание планов в электронном виде с помощью программы AutoCad.
На планы этажей наносят все помещения, указанные в задании. Капитальные стены и
перегородки показывают двойными линиями с проемами для дверей и с заполнением оконных проемов в соответствие с требованиями к строительным чертежам.
Обязательно указать и пронумеровать на планах всех этажей оси здания. На плане первого этажа проставить габаритные размеры здания.
3.3.4. Компоновка и вычерчивание плана чердака здания.
План чердачного помещения повторяет контур верхнего этажа здания. На плане показывают только капитальные наружные и внутренние стены (как правило, без дверных проемов).
Должны быть предусмотрены закрывающиеся проемы из лестничных клеток для входа на
чердак и монтажные проемы для вентиляционного оборудования, устанавливаемого на чердаке
(вентиляторы для общеобменной и местной вытяжки, дымоудаления и подачи притока во время
пожара, шумоглушители и теплоутилизаторы).
Для жилых домов этажностью 9 этажей и выше для канальной естественной вытяжной
вентиляции предусматривают устройство “теплого чердака” с утепленными стенами и перекрытием. Температура в объеме такого чердака, обогреваемого вытяжным вентиляционным воздухом, близка к температуре воздуха в помещениях здания (при необходимости, например, для
уточнения теплопотерь через потолок верхнего этажа, температуру воздуха в теплом чердаке
можно вычислить, решая уравнение теплового баланса этого помещения).
5
3.4. ВЫБОР РАСЧЕТНЫХ ПАРАМЕТРОВ НАРУЖНОГО И ВНУТРЕННЕГО КЛИМАТА.
3.4.1. Правила выбора климатических параметров.
Характеристика климата местности.
Климатические данные заданного района строительства определяют по табл. 1 и 2 и картам удельной энтальпии наружного воздуха [1]. Необходимо выписать следующие характеристики климата:
— расчетное барометрическое давление В, Па – по табл.2 [1], колонка 2;
— для теплого периода года (ТП) по табл.2 [1]: температуру tн, оС, наружного воздуха по параметрам “А” и “Б” (соответственно колонка 3 с обеспеченностью 0,95 и колонка 4 с обеспеченностью 0,98) и его удельную энтальпию Iн, кДж/кг (также по параметрам “А” и “Б” – по картам
удельной энтальпии); скорость ветра, м/с (колонка 13), но не менее 1 м/с, и среднюю суточную
амплитуду температуры наружного воздуха Аtн, оС (колонка 7);
— для холодного периода года (ХП) по параметру “Б” по табл.1 [1]: температуру tн, оС (колонка 5, т.е. средняя температура наиболее холодной пятидневки tн5 обеспеченностью 0,92) и относительную влажность φн, % (колонка 15, т.е. средняя месячная влажность для наиболее холодного месяца) наружного воздуха; скорость ветра (колонка 19, т.е. максимальная из средних по
румбам за январь), м/с. Дополнительно также определяется температура по параметру “А” (колонка 6 с обеспеченностью 0.94) и удельная энтальпия по параметру “А” по Приложению 8 [2].
Для переходного периода (ПП) в любом районе строительства принимается температура
+10оС и удельная энтальпия 26,5 кДж/кг по параметру “А”.
Для расчета систем вентиляции (В) в ТП и ПП применяются параметры “А”, а в ХП –
параметры “Б”. Параметры “А” в ХП используются сейчас только при проектировании вентиляции сельскохозяйственных зданий. Для расчета систем кондиционирования воздуха в ТП и ХП
применяются параметры “Б” (см. пример в п.3.4.2). Температура tн5, т.е. по параметру “Б” в
ХП используется также для определения мощности системы отопления (О).
По температуре и удельной энтальпии в ТП и по температуре и относительной влажности
в ХП с помощью I-d диаграммы или аналитически вычисляют остальные характеристики
наружного воздуха (удельное влагосодержание, температуру мокрого термометра, температуру
точки росы, парциальное давление водяного пара, парциальное давление насыщенного водяного
пара при той же температуре, а также плотность и удельный вес).
Значения расчетных параметров, в том числе и определенных по I-d-диаграмме или аналитически, заносят в таблицу (см. пример в п.3.4.2).
Расчетные характеристики микроклимата в помещениях.
Расчетные параметры воздуха принимают в зависимости от назначения помещениq, периода года (холодный, теплый и переходные условия), а также от режима работы помещения
(“отопление”, “отопление и вентиляция или кондиционирование воздуха”, ”вентиляция или кондиционирование воздуха”).
Режим работы помещения: “ОТОПЛЕНИЕ” — это холодный период года.
В курсовой работе предполагается, что отопительные приборы системы отопления не оборудованы автоматическими терморегуляторами. В этом случае при проектировании ОТОПЛЕНИЯ, в т.ч. для расчета теплопотерь, в качестве расчетной температуры воздуха в обслуживаемой зоне помещения в жилых зданиях следует принимать МИНИМАЛЬНУЮ из ОПТИМАЛЬНЫХ, а в общественных – МИНИМАЛЬНУЮ из ДОПУСТИМЫХ температур по [3]. Такая температура обозначается tв.от. Если при этом возникает значительная разность температур между
соседними помещениями, возможно и в этом режиме принимать БОЛЕЕ ВЫСОКИЕ значения, но
опять-таки В ПРЕДЕЛАХ ДОПУСТИМОГО диапазона (см. примеры 3.5.2, 3.5.3).
Требования [3] приведены ниже.
Классификация помещений:
Помещения 1 категории — помещения, в которых люди в положении лежа или сидя находятся
в состоянии покоя и отдыха.
Помещения 2 категории — помещения, в которых люди заняты умственным трудом, учебой.
6
Помещения За категории — помещения с массовым пребыванием людей, в которых люди
находятся преимущественно в положении сидя без уличной одежды.
Помещения 3б категории — помещения с массовым пребыванием людей, в которых люди
находятся преимущественно в положении сидя в уличной одежде.
Помещения Зв категории — помещения с массовым пребыванием людей, в которых люди
находятся преимущественно в положении стоя без уличной одежды.
Помещения 4 категории — помещения для занятий подвижными видами спорта.
Помещения 5 категории — помещения, в которых люди находятся в полураздетом виде (раздевалки, процедурные кабинеты, кабинеты врачей и т.п.).
Помещения 6 категории — помещения с временным пребыванием людей (вестибюли, гардеробные, коридоры, лестницы, санузлы, курительные, кладовые).
Таблица 3.4.1.1. Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и
скорости движения воздуха в обслуживаемой зоне помещений жилых зданий и общежитий
Период Наименование помещегода
ния
ХП,
ПП
Жилая комната
Температура
Результирующая
воздуха, °С
температура, °С
оптидопуоптидопумальная стимая мальная стимая
20-22
18-24
(20-24)
20-24
(22-24)
19-20
17-23
(19-23)
19-23
(21-23)
Относительная Скорость движения
влажность, %
воздуха, м/с
оптидопуоптидопустималь- стимая, мальная, мая, не
ная не более не более
более
45-30
60
0,15
0,2
То же, в районах с
21-23
20-22
45-30
60
температурой наиболее
холодной пятидневки
(обеспеченностью 0,92)
минус 31 °С и ниже
Кухня
19-21
18-26
18-20
17-25
НН*
НН
Туалет
19-21
18-26
18-20
17-25
НН
НН
Ванная, совмещенный
24-26
18-26
23-27
17-26
НН
НН
санузел
ХП, Помещения для отдыха 20-22
18-24
19-21
17-23 45-30
60
ПП
и учебных занятий
Межквартирный кори- 18-20
16-22
17-19
15-21 45-30
60
дор
Вестибюль, лестничная 16-18
14-20
15-17
13-19
НН
НН
клетка
Кладовые
16-18
12-22
15-17
11-21
НН
НН
ТП
Жилая комната
22-25
20-28
22-24
18-27 60-30
65
* НН — не нормируется
Примечание — Значения в скобках относятся к домам для престарелых и инвалидов
0,15
0,2
0,15
0,15
0,15
0,2
0,2
0,2
0,15
0,2
0,15
0,2
0,2
0,3
НН
0,2
НН
0,3
Таблица 3.4.1.2. Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и
скорости движения воздуха в обслуживаемой зоне общественных зданий
Период Наименование помегода
щения или категория
ХП,
ПП
ХП,
ПП
1 категория
2»
За »
3б »
Зв »
4»
5»
6»
Ванные, душевые
Детские дошкольные
учреждения:
Температура воздуха, °С
оптидопустимальная
мая
20-22
19-21
20-21
14-16
18-20
17-19
20-22
16-18
24-26
18-24
18-23
19-23
12-17
16-22
15-21
20-24
14-20
18-28
Результирующая
температура, °С
оптидопумальная стимая
19-20
18-20
19-20
13-15
17-20
16-18
19-21
15-17
23-25
17-23
17-22
19-22
13-16
15-21
14-20
19-23
13-19
17-27
Относительная
Скорость движевлажность, %
ния воздуха, м/с
опти- допусти- оптидопумальмая, не мальная, стимая,
ная
более не более не более
45-30
60
0,2
0,3
45-30
60
0,2
0,3
45-30
60
0,2
0,3
45-30
60
0,2
0,3
45-30
60
0,2
0,3
45-30
60
0,2
0,3
45-30
60
0,15
0,2
НН*
НН
НН
НН
НН
НН
0,15
0,2
7
ТП
Групповая, раздевальная и туалет:
для ясельных и младших групп
для средних и дошкольных групп
Спальня:
для ясельных и младших групп
для средних и до
школьных групп
Помещения с постоянным пребыванием
людей
21-23
20-24
20-22
19-23
45-30
60
0,1
0,15
19-21
18-25
18-20
17-24
45-30
60
0,1
0,15
20-22
19-23
19-21
18-22
45-30
60
0,1
0,15
19-21
18-23
18-22
17-22
45-30
60
0,1
0,15
23-25
18-28
22-24
19-27
60-30
65
0,3
0,5
* НН - не нормируется
Примечание – Для детских дошкольных учреждений, расположенных в районах с температурой наиболее холодной пятидневки (обеспеченностью 0,92) минус 31 °С и ниже, допустимую расчетную температуру воздуха в
помещении следует принимать на 1 °С выше указанной в таблице.
Режим работы помещения: “ОТОПЛЕНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЯ или КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА” – это рабочее время суток в холодный период года или в переходных
условиях.
В холодный период года при проектировании ВЕНТИЛЯЦИИ температура внутреннего
воздуха обычно принимается на 2... 4 ОС выше расчетной, принятой для расчета отопления
(tв.от), но в пределах допустимого (для жилых зданий – оптимального) диапазона по [3]. В переходный период температура принимается на минимальном уровне, т.е. равная расчетной для
отопления tв.от.
Для помещений с КОНДИЦИОНИРУЕМЫМ воздухом (большие актовые, зрительные,
спортивные залы, обеденные залы ресторанов, столовых и другие помещения, которые выбирают
по согласованию с консультантом проекта) параметры принимают из оптимальных диапазонов
по [3].
Для этих помещений выбирают сочетание температуры и относительной влажности воздуха в обслуживаемой зоне помещения. Например, температура воздуха 20 оС и относительная
влажность 45% или 22 оС и 30% и т.д. Для уменьшения затрат на приготовление воздуха целесообразно принимать влажность, минимальную из оптимальных, т.е. около 30%.
Режим работы помещения: “ВЕНТИЛЯЦИЯ или КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА” – это
рабочее время суток в теплый период года.
При проектировании ВЕНТИЛЯЦИИ температура, относительная влажность и подвижность воздуха принимаются из допустимого диапазона по [3]. При этом температура внутреннего воздуха должна быть не более чем на 3ОС выше расчетного значения температуры наружного
воздуха по параметрам "А" tнА [2]. Если, однако, величина tнА равна или выше +25оС, допустимый диапазон можно расширить до +33оС.
Для помещений с КОНДИЦИОНИРУЕМЫМ воздухом в теплый период года температуру, относительную влажность и подвижность принимают из оптимального диапазона по [3].
Для сокращения затрат на приготовление воздуха целесообразно принимать влажность, максимальную из оптимальных, т.е. около 60%.
Принятые ДОПУСТИМЫЕ и ОПТИМАЛЬНЫЕ значения ТЕМПЕРАТУРЫ, ОС; ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ, %, и ПОДВИЖНОСТИ ВОЗДУХА, м/с, в рассчитываемых помещениях заносятся в таблицу (см. пример в п.3.4.3). Определенные аналитически или по I-d диаграмме остальные параметры внутреннего воздуха помещений заносятся в тот же бланк.
Замечание: при проектировании ВЕНТИЛЯЦИИ окончательные значения относительной
влажности определяются после расчета воздухообмена по построению на I-d-диаграмме процесса
изменения состояния воздуха в помещении. Тогда же производится и их проверка на соответствие допустимым диапазонам [3]. Поэтому все остальные параметры определяются также после
этого построения, а на начальном этапе работы среди ДОПУСТИМЫХ параметров принимается
только температура и подвижность.
8
Формулы для аналитического расчета остальных характеристик воздуха:
Парциальное давление водяного пара при полном насыщении, Па:

 
C


РНАС  А  e  t  273,15 
(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)
Парциальное давление водяного пара, Па:

РВП  РНАС В ;
100
Р
Влагосодержание, г/кг: d  630 ВП (где В – барометрическое давление, Па)
В
Энтальпия, кДж/кг: I  1,005  t  2,49  d
c
 273,15 (где D = 25,94 при t>0 и 26,24 при t<0)
Температура точки росы, оС: t Р 
D  ln Р ВП
Температура мокрого термометра, оС: t М  4,47 I  13,83 (при I > 0)
t М  0,82  I  5,54 (при I < 0)
353
Плотность, кг/м3:  
; Удельный вес, Н/м3:   9,81  
t  273
3.4.2. Пример выбора параметров наружного климата.
Для здания в Москве выбрать параметры наружного климата.
Таблица 3.4.2.1. Расчетные параметры наружного климата для Москвы.
Расчетный
период года
ТП
ПП
ХП
Параметры "А"
tн, °С
Iн, кДж/кг
22,6 (В)
50,5 (карта)
(табл.2 [1], ко(В)
лонка 3, обеспеченность 0.95)
10 (В)
-15
26,5 (В)
-11,7
(табл.1 [1], колонка 6, обеспеченность 0.94)
Приложение
8 [2]
Параметры "Б"
tн, °С
Iн, кДж/кг
26,3 (КВ)
54,7 (карта)
(табл.2 [1], колон(КВ)
ка 4, обеспеченность 0.98)
-
-28 (ОВ и КВ)
(табл.1 [1], колонка 5, tн5, обеспеченность 0.92
-27,3 (В и
КВ)
(через φн – см.
табл. 1.2.2)
Барометрическое давление В = 99500 Па (табл.2 [1], колонка 2).
Скорость ветра в ТП 0 м/с (табл.2 [1], колонка 19), для расчета принимаем 1 м/с; в ХП 4.9 м/с
(табл.1 [1], колонка 19), средняя суточная амплитуда температуры наружного воздуха А tн =
10,5оС (табл.2 [1], колонка 7).
Остальные параметры рассчитываем по формулам из п.1.1 и заносим в таблицу 1.2.2:
Таблица 3.4.2.2. Параметры состояния наружного воздуха для Москвы.
Параметры
наружного
воздуха
tн, С
Iн, кДж/кг
dн, г/кг
φн, %
tм, С
tр, С
Рвп, Па
ТП-В
ТП-КВ
ПП-В
ХП-ВиКВ
22,6
50,5
11,16
64,1
17,94
15,47
1754
26,3
54,7
11,35
52,2
19,23
15,74
1784
10
26,5
6,61
84,6
9,18
7,51
1038
-28
-27,3
0,34
84
-27,93
-30,56
52,7
по табл. 1[1], колонка 15
9
Рнас, Па
ρн,кг/м3
γн,Н/м3
2736
1,194
11,71
3418
1,179
11,56
1227
1,247
12,23
62,8
1,440
14,13
Примечание: жирным шрифтом выделены основные параметры, выбираемые из табл.1 и 2 [1],
служащие исходными данными для вычисления остальных.
3.4.3. Пример выбора параметров внутреннего микроклимата.
Для здания школы в Москве выбрать параметры внутреннего микроклимата для расчета систем вентиляции и кондиционирования воздуха.
Решение: в соответствии с [3] основные помещения здания школы относятся к 2-й категории
(умственный труд, учеба). Для этой категории по табл.3.4.1.2 выбираем основные расчетные параметры внутреннего микроклимата и заносим в табл.3.4.3.1.
Таблица 3.4.3.1. Расчетные параметры внутреннего микроклимата для здания школы в Москве.
Расчетный
период
года
Рекоменд.
Принято
Рекоменд.
Принято
Рекоменд.
Принято
Рекоменд.
Принято
ТП
18-28, но
≤ tнА+3
25,6 =
22,6+3 (см.
табл.1.2.1)
≤65
по расчету
23-25
24 (среднее)
60-30
60 (по
максимуму)
ПП
18-23*
18**
≤60
То же
-
-
-
ХП
18-23*
21**
≤60
То же
19-21*
20 (среднее)
45-30
Допустимые параметры (для В)
tв, °С
φв, %
Оптимальные параметры (для КВ)
tв, °С
φв, %
30 (по
минимуму)
*) диапазоны, установленные для помещений 2-й категории. Для помещений других категорий см. табл. 3.4.1.2.
**) в ПП – минимальная из допустимых (= tв.от), в ХП – на 2 … 4 градуса выше, но также в
пределах допустимого диапазона.
Подвижность воздуха
vнорм, м/с, не более:
Расчетный
период
года
Допустимая (В)
Оптимальная (КВ)
ТП
ПП
ХП
0,5
0,3
0,3
0,3
0,2
0,2
Нормируемую подвижность воздуха для помещений 2-й категории записываем в таблицу на врезке слева.
Остальные характеристики внутреннего воздуха вычисляем
по формулам из п.3.4.1 и заносим в таблицу 3.4.3.2.
Таблица 3.4.3.2. Параметры состояния внутреннего воздуха для здания школы в Москве.
Параметры
внутреннего
воздуха
tв, °С
Iв, кДж/кг
dв, г/кг
φв , %
tм, С
tр, С
Рвп, Па
Рнас, Па
ρв,кг/м3
γв,Н/м3
ТП-В (допустимые)
ТП-КВ (оптимальные)
ПП-В (допустимые)
ХП-В (допустимые)
ХП-КВ (оптимальные)
25,6
52,0
10,54
50
18,39
14,58
1656
3312
1,182
11,59
24
52,7
11,47
60
18,61
15,90
1802
3003
1,188
11,65
18
36,1
7,22
55
13,01
8,82
1134
2063
1,212
11,89
21
25,1
1,59
10
8,55
-12,10
249
2494
1,200
11,77
20
31,2
4,47
30
11,15
1,85
703
2342
1,204
11,81
10
Примечания: жирным шрифтом выделены основные параметры, выбираемые из табл.3.4.3.1,
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 (см. п.3.8.3).
3.5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ ЗДАНИЯ
3.5.1. Правила расчета теплопотерь здания через ограждающие конструкции.
Система отопления должна компенсировать теплопотери через строительные ограждающие конструкции, теплопотери на нагревание наружного воздуха, поступающего через открываемые наружные двери, а также через щели притворов окон и не открываемых зимой дверей (инфильтрация), теплопотери на нагревание вносимой холодной одежды или ввозимых материалов и
оборудования.
При определении тепловой мощности отопительных приборов следует учитывать постоянные тепловыделения в помещениях (например, бытовые тепловыделения в квартирах жилых
зданий). В этом случае из суммарных теплопотерь помещений, кроме лестничных клеток, следует вычитать бытовые тепловыделения QБЫТ, Вт, в размере:
Q БЫТ  q быт  А Пл ,
где АПл – площадь пола отапливаемого помещения, м2, qбыт – удельные тепловыделения. Величина qбыт принимается равной 17 Вт/м2 при норме общей площади 20 м2/чел и менее; 10 Вт/м2
при норме общей площади 40 м2/чел и выше, а при норме от 20 до 40 м2/чел значение qбыт следует
определять интерполяцией [4].
Теплопотери через строительные конструкции ΣQТП складываются из основных QO и добавочных теплопотерь (учитываются добавками i, см. далее) и рассчитываются как сумма теплопотерь через все ограждения помещения по формуле, Вт:
QО  К O.i  А O.i  t В  t Н   n i ; QТП  QО .i  1   i  ;
где КO.i – коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции, Вт/(м 2·К).
АО.i – расчетная площадь поверхности ограждения, вычисленная по правилам его обмера, м 2. Следует иметь в виду,
что площадь окон и внутренних дверей из площади стен не вычитается. Вместо этого вычитают коэффициент
теплопередачи стены из коэффициента теплопередачи окна или внутренней двери, например К'ок = Кок – Кнс
(см. примеры 3.5.3, 3.5.4).
tВ и tН – соответственно расчетная температура внутри и снаружи помещения,оС. (см. п.3.4.2). Величина tН принимается для ХП по параметрам «Б».
Примечание. Если в смежном более холодном помещении температура воздуха ниже, чем в рассчитываемом, на 4 градуса и более, то обязателен расчет теплопотерь через внутреннее ограждение, разделяющее эти помещения. При этом tН принимают равной температуре воздуха в более холодном помещении. При расчете теплопотерь в более холодном помещении эти же теплопотери учитываются со знаком «минус», т.е. как теплопоступления, и вычитаются из общей суммы теплопотерь более холодного помещения.
i – коэффициент, учитывающий добавочные теплопотери в долях от основных;
ni – коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по
отношению к наружному воздуху по [4], [5].
Коэффициент n.
При расчете теплопотерь через ограждения, обращенные своей наружной поверхностью в
сторону неотапливаемых помещений (подвальные и чердачные помещения, холодные подполья,
тамбуры, закрытые веранды и лоджии и пр.), в которых температура воздуха будет выше расчетной температуры наружного воздуха, на расчетную разность температуры (tВ — tН) вводят поправочный коэффициент n. Для пола над неотапливаемым подвалом (подпольем), как правило,
n=0,6; для чердачного перекрытия n=0,9. Подробнее см. [5], [6], [7]..
11
Правила обмера поверхности ограждающей конструкции помещения.
Площадь наружных и внутренних ограждений при расчете теплопотерь вычисляют с точностью до 0,01 м2, используя размеры ограждений в метрах, снятые с точностью 0.1 м с планов
и разрезов здания [7], [8].
Наружные стены (НС).
Длину наружных стен угловых помещений принимают по внешней поверхности от
наружных углов до осей внутренних стен.
Длину наружных стен рядовых (не угловых) помещений принимают по расстоянию между
осями внутренних стен.
Высоту наружных стен по разрезам здания – на первом этаже в зависимости от конструкции пола: от внешней поверхности пола, расположенного непосредственно на грунте, или
от нижнего уровня подготовки под конструкцию пола на лагах или от нижней поверхности перекрытия над холодным пространством (подпольем, подвалом, проездом) до уровня чистого пола
второго этажа;
– на средних этажах – от поверхности пола этажа до поверхности пола вышерасположенного
этажа;
– на верхнем этаже – от поверхности пола до верха конструкции чердачного перекрытия или
бесчердачного покрытия (в месте пересечения с внутренней поверхностью наружной стены).
Внутренние стены (ВС).
Для вычисления площади поверхности внутренних стен по планам измеряют: длину стен
от внутренней поверхности наружных стен до осей внутренних стен или между осями внутренних стен. По разрезам – высоту стен от поверхности пола до поверхности потолка.
Окна, двери, ворота.
Площадь окон, дверей, ворот и световых фонарей определяют по наименьшим размерам
строительных проемов.
Перекрытия.
Площадь потолков (ПТ) и полов (ПЛ) над холодным пространством измеряют между
осями внутренних стен и внутренней поверхностью наружных стен.
Полы.
Полы над холодным пространством см. “Перекрытия”. Неутепленные полы по грунту и
подземные части наружных стен разбиваются на зоны: три ленточные, параллельные наружным
стенам и имеющие расчетную ширину 2 м (ПлI, ПлII, ПлIII), и 4-я (ПлIV) – оставшаяся часть пола в центре здания).
Примечание. Теплопотери через часть
наружных стен отапливаемых цокольных или подвальных помещений определяют по площади условных зон шириной 2 метра, отсчитываемых от поверхности земли. Теплопотери через пол этих помещений находят также по площади последующих
условных зон, причем пол рассматривают как продолжение поземной части наружных стен.
Графически правила обмера ограждений представлены на следующих схемах (Рис. 3.5.1.1), а более
подробно – в примерах 3.5.3 и 3.5.4.
а) По плану:
12
б) По разрезу:
в) В подвале:
Рис.3.5.1.1. Правила обмера ограждений.
Учет добавочных теплопотерь.
Добавочные теплопотери через ограждающие конструкции помещений, зданий и сооружений
определяют в долях от основных теплопотерь.
Добавку на ориентацию ограждения по сторонам горизонта принимают для всех
наружных вертикальных и наклонных (в проекции на вертикаль) ограждений, обращенных:
- на север, восток, северо-восток и северо-запад в размере  = 0,1;
- на запад и юго-восток  = 0,05 от основных теплопотерь через эти ограждения.
Схематически добавки на ориентацию можно представить себе следующим образом [7], [8]:
Добавка для вертикальных ограждений
(наружные стены, окна и двери) в угловых помещениях общественных, административно-бытовых
и производственных зданий и сооружений (имеющих две и более наружных стен) – принимают
в размере 0,05 от основных теплопотерь, если хотя
бы одно ограждение ориентировано на север,
восток, северо-восток или северо-запад. В
противном случае добавку принимать равной 0,1.
Рис.3.5.1.2. Схема определения добавок на ориентацию к основным теплопотерям.
Примечание. В угловых помещениях жилых и тому подобных зданий повышают расчетную температуру внутреннего воздуха на 2 градуса, а добавку 0,05 не вводят.
Добавку  на врывание в здания и сооружения холодного воздуха через входы, не
оборудованные воздушными и воздушно-тепловыми завесами, принимают – при высоте здания
H, м, в размере:
– для одинарных дверей
0,22Н;
– для двойных дверей с тамбуром между ними
0,27Н;
– то же, но без тамбура
0,34Н;
– при наличии двух тамбуров между тройными дверями
0,2Н;
– для наружных ворот, не оборудованных воздушными завесами, и без тамбура =3,0;
– то же, но с тамбуром=1,0 от основных теплопотерь через эти двери или ворота.
13
Примечание. Добавочные теплопотери для запасных или летних дверей и ворот (например, балконных дверей) не учитывают.
Добавка на высоту помещения. Для помещений общественных зданий (кроме лестничных клеток) высотой более 4 метров и суммарные теплопотери (с учетом добавок) увеличивают
на 2% на каждый метр высоты сверх 4 метров, но не более чем на 15%.
Добавку на проветривание холодного подполья зданий в районах вечной мерзлоты при
tН < –40 OC – принимают в размере 0,05 основных теплопотерь через полы помещения на первом
этаже здания.
3.5.2. Заполнение расчетной таблицы (исходная информация, обозначения ограждающих
конструкций и др.)
Теплопотери каждого отапливаемого помещения здания вычисляют суммированием теплопотерь через отдельные ограждающие конструкции. Расчет начинают, как правило, с подвального этажа. Расчет теплопотерь сводится к последовательному заполнению бланка расчета теплопотерь (см., например, бланк в примерах 3.5.3, 3.5.4).
Нумерация помещений здания.
Помещения подвала на планах нумеруют, как правило, начиная с верхнего левого угла
здания по часовой стрелке №№ 1, 2, 3 и т.д. Помещения 1-го этажа – с №№ 101, 102 и т.д., 2-го
этажа – с №№ 201, № 202 и т.д. Лестничные клетки помечают буквами А, Б, В и т.д. Результаты
расчета теплопотерь заносят в таблицу (см. примеры в п.п. 3.5.3 и 3.5.4). Номера и названия помещений и их внутреннюю температуру в режиме отопления заносят в графы 1 и 2. Начиная с
графы 3, для каждого помещения заполняется столько строк, сколько в помещении имеется теплотеряющих ограждений или таких, через которые имеют место теплопоступления (см. п.3.5.1).
В графу 3 заносят сокращенное наименование ограждения:
НС – наружная стена,
ВС – внутренняя стена,
ДО – двойное окно,
ТО – тройное окно,
Пл – пол,
Пт – потолок и т.д.
Сокращенное наименование ориентации ограждения по сторонам горизонта:
С – север, СВ – северо-восток, и далее В, ЮВ, Ю, ЮЗ, З, СЗ заносят в графу 4, например так: НСЮВ...
Основные теплопотери через ограждения (графа 9) получают перемножением величин в
графах 6, 7 и 8.
В графы 10-12 включают поправочные коэффициенты, выражающие добавочные теплопотери в долях от основных теплопотерь. Суммарный коэффициент 1 +  вычисляют в долях
единицы.
В графу 14 вносят теплозатраты QИ на нагревание воздуха, инфильтрующегося через щели
притворов открывающихся частей световых проемов, рассчитанные по п.п. 3.5.5, 3.5.6.
В графе 13 приводят общие теплопотери за счет теплопередачи, получаемые путем умножения основных теплопотерь (графа 9) на коэффициент (1 + ) (графа 12), и их сумму – величину ΣQТП, а в графе 15 – полные теплопотери, т.е. мощность системы отопления помещения
QОТ, получаемую сложением суммы по графе 13 с теплопотерями при инфильтрации воздуха
(графа 14).
14
3.5.3. Пример расчета теплопотерь подвального помещения.
Рассмотрим расчет теплопотерь для подвального помещения (кладовки), расположенного в
общественном здании в Москве. В этом случае расчетная температура наружного воздуха в ХП
по параметру “Б” (tн5) равна –28оС (см. пример 3.4.2). Расчетную температуру внутреннего воздуха для определения мощности системы отопления в ХП (tв.от) принимаем +16оС – в пределах допустимого диапазона для помещений 6-й категории, к которым относится кладовая (см.
табл.3.4.1.2), но на 2о выше минимальной из допустимых во избежание появления значительной
разности температур с соседними помещениями. Разрез и план помещения представлены на Рис.
3.5.3.1 и 3.5.3.2. Конструктивные характеристики ограждений и расчет коэффициентов теплопередачи приведены в табл. 3.5.3.1. Результаты расчета теплопотерь через ограждения сведены в
табл. 3.5.3.2.
Рис.3.5.3.1. Разрез подвального помещения (кладовка).
Рис. 3.5.3.2. План помещения кладовки.
15
Конструкция наружной стены (нумерация слоев изнутри):
Таблица 3.5.3.1. Характеристики ограждений и расчет коэффициентов теплопередачи.
Теплопроводность
материала слоя λi,
№ п/п
Наименование материала
Вт/(м·К), по
Прил.3 [5]
1
Штукатурка
0,02
0,87
2
Кладка из глиняного кирпича
0,38
0,81
3
Плита минераловатная
0,15
0,07
4
Штукатурка
0,03
0,87
Общее сопротивление теплопередаче слоев стены, равное дополнительному сопротивлению утепляющего слоя для НС в грунте ΣRсл = Rут.сл1 =
Суммарное сопротивление стены теплопередаче Rо = ΣRсл+1/αв+1/αн =
Толщина
слоя δi, м
Сопротивление
слоя теплопередаче Rсл, м2·К/Вт
(=δi/λi)
0,023
0,469
2,143
0,034
Коэффициент теплопередачи стены Кнс = 1/Rо =
Примечание
Окно: тройной стеклопакет
из обычного стекла 4×6×4×6×4
Rок =
0,51
1,961
1,607
Кок =1/Rок
К'ок = Кок – Кнс
2,669
м2·К/Вт
2,828
м2·К/Вт
0,354
Вт/(м2·К)
(≥2.7)*
*) по
табл.4 [4]
м2·К/Вт
Вт/(м2·К)
Вт/(м2·К)
Расчет коэффициентов теплопередачи
зон пола по грунту:
Конструкция пола подвала по лагам:
№ п/п
5
Наименование материала
Толщина
слоя δi,
м
Теплопроводность материала
слоя λi, Вт/(м·К), по Прил.3
[5]
Сопротивление
слоя теплопередаче Rсл,
м2·К/Вт (=δi/λi)
0,045
0,18
0,25
Деревянный настил
6
Воздушная прослойка
0,15
7
Шлак 800 кг/м3
0,05
0,26
Общее сопротивление теплопередаче слоев пола, равное дополнительному сопротивлению утепляющего слоя для зон пола по грунту ПлII – ПлIV ΣRсл = Rут.сл2 =
Зона
пола
по
грунту
Примечание
м2·К/Вт
0,632
Rут.пл,
м2·К/Вт, для
утепленного
пола
2,1
4,769
Rну+Rут.сл1
0,210
2,1
4,3
3,224
5,820
0,310
0,172
Пл III
8,6
10,894
Пл IV
14,2
17,502
(≥3.05)*
1,18(Rну+
+Rут.сл2)
для пола
по лагам
*) по
табл.4 [4]
НС в
грунте
Пл I
Пл II
По Прил. 4 [5]
0,19
0,192
Коэффициент
теплопередачи
для утепленного пола
Кут.пл =1/Rут.пл
Вт/(м2·К)
Rну,
м2·К/Вт,
Прил.9 [2],
для неутепленного пола
Формула
0,092
0,057
Таблица 3.5.3.2. Расчет теплопотерь через ограждения для помещения кладовки.
Характеристика ограждения
№ помещения
Наименование помещения
и tв.от, ºС
1
001
12
13
93,36
62,24
0,05
0,1
0,05
0,05
1,1
1,15
103
72
44
22,41
0,1
0,05
1,15
26
1,607
44
84,86
0,1
0,05
1,15
98
12,06*
0,210
44
111,26
0
0
1
111
2,75
1,75
10
2
3
0,310
0,310
0,172
0,172
0,092
44
44
44
44
44
37,53
23,88
75,60
15,12
12,12
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
Итого
38
24
76
15
12
573
0,354
0,354
1,6
0,9
1,44
0,354
С
1
1,2
1,2
-
9
1,5
-
5,5
3,5
5
1
3
0,5
0,5
2
2
1
З
С
6
4
С
*) Площадь – за вычетом приямка
11
6
4
НС
НС
НС (приямок)
ТО
НС в
грунте
ПлI
ПлIа
ПлII
ПлIIа
ПлIII
15
10
1
1
Кладовка
+16 °С
14
9
7
4
Общие
Qот, Вт
Прочие
6
3
при инфильтрации
Qи, Вт
Коэффициент
(1+∑β)
5
2
8
ПОДВАЛ
44
44
Теплопотери
Теплопотери
через
ограждения
Qтп, Вт
На ориентацию
Размеры
a×b, м
Коэффициент теплопередачи К,
Вт/(м2·К)
Наименование
Добавки β
Основные
теплопотери Q0,
Вт
Площадь А,
м2
Ориентация
Расчетная
разность
температуры,
(tв-tн)×n
16
3.5.4. Пример расчета теплопотерь помещения лестничной клетки.
Рассмотрим расчет теплопотерь для помещения лестничной клетки, расположенной в
общественном здании в Москве. Так же, как и в примере 3.5.3, считаем tн5 = –28оС, а расчетную температуру внутреннего воздуха для определения мощности системы отопления в ХП
(tв.от) принимаем +16оС – в пределах допустимого диапазона для помещений 6-й категории, к
которым относится лестничная клетка (см. табл.3.4.1.2), но на 2о выше минимальной из допустимых во избежание появления значительной разности температур с соседними помещениями. Разрез и план помещения представлены на Рис. 3.5.4.1. Результаты расчета теплопотерь
через ограждения сведены в табл. 3.5.4.1. Туда же включены конструктивные характеристики
ограждений, отличающиеся от использованных в примере 3.5.3, и расчет коэффициентов теплопередачи, а также пояснения к выбору размеров ограждений.
Рис.3.5.4.1. План и разрез помещения лестничной клетки.
17
Таблица 3.5.4.1. Расчет теплопотерь через ограждения для помещения лестничной клетки.
Характеристика ограждения
Наименование
Ориентация
Размеры
a×b, м
Площадь
А, м2
Коэффициент
теплопередачи К,
Вт/(м2·К)
2
3
4
5
6
7
ЛК
16
НС*
ДО
ДО×2 шт.
ДД
Пт
Вс.ч
Вс.ч×2 шт.
Вд.ч
НС в грунте
ПлII
ПлIII
ПлIV
Вс.п
Вс.п×2 шт.
Вд.п
С
С
С
С
(С)
-
31,68
1,2
3,84
3,52
20,8
8
22,05
1,6
6,4
6,4
6,4
7,36
8,64
34,02
1,6
0,354
1,607
1,607
2,300
0,278
1,441
1,441
1,459
0,210
0,233
0,116
0,07
1,280
1,280
1,620
№ помещения
Наименование
помещения и
tв.от, ºС
1
A
2.97=0.27Н=0.27×11
0.025=0.1×(2.5-1)/6
1.75=(1+2.5)/2
ПлII-IV рассм. как неутепленные
2.3=(6.3-2-2)
2.7 - до низа утеплителя
3,2
1,2
1,2
1,6
3,2
3,2
6,3
0,8
3,2
3,2
3,2
3,2
3,2
6,3
0,8
11
1
1,6
2,2
6,5
2,5
1,75
2
2
2
2
2,3
2,7
2,7
2
Расчетная
разность
температуры, (tвtн)×n
8
ПОДВАЛ
44
44
44
44
44
39,6=44×0,9
39,6
39,6
44
44
44
44
26,4=44×0,6
26,4
26,4
Добавки β
Теплопотери
Теплопотери
через
ограждения
Qтп, Вт
при инфильтрации
Qи, Вт
Общие
Qот, Вт
14
15
Основные
теплопотери Q0,
Вт
На ориентацию
Прочие
Коэффициент
(1+∑β)
9
10
11
12
13
492,92
84,86
271,55
356,22
254,22
456,48
1258,18
92,45
59,04
65,49
32,74
22,81
292,06
1149,97
68,41
0,1
0,1
0,1
0,1
0,025
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2,97
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1,1
1,1
1,1
4,07
1,025
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Итого
542
93
299
1450
261
456
1258
92
59
65
33
23
292
1150
68
6142
*) Площадь наружной стены вычисляется за вычетом наружной двери, т.е. Анс = 3.2×11 – 1.6×2.2
ДД: наружная двойная дверь с тамбуром, Кдд =
2,3 Вт/(м2·К)
2
Пт: Rпт = 3,6 м ·К/Вт (табл.4 [4]); Кпт = 1/Rпт =
0,278 Вт/(м2·К)
2
Внутренние стены: чердак Rвс.ч = 0,694 м ·К/Вт
Квс.ч = 1/Rвс.ч =
1,441 Вт/(м2·К)
n = 0,9
2
2
подвал Rвс.п = 0,781 м ·К/Вт;
Квс.п = 1/Rвс.п =
1,280 Вт/(м ·К)
n = 0,6
Внутренние двери: Квд =
2,9 Вт/(м2·К)
К'вд.ч = Квд – Квс.ч =
чердак:
1,459 Вт/(м2·К)
n = 0,9
2
К'
вд.п
=
Квд
–
Квс.п
=
подвал:
1,620 Вт/(м ·К)
n = 0,6
Коэффициенты теплопередачи наружной стены, окон и наружной стены в грунте приняты как в примере расчета для подвального помещения (пример 2.2).
18
3.5.5. Методика расчета теплопотерь на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха.
Исходные данные.
Температура наружного воздуха tн и средняя по зданию температура внутреннего воздуха
tв, скорость ветра в ХП vН, м/с. Значения tн и vН принимаются для ХП по параметрам «Б».
Характеристики здания:
высота здания – Н, м; длина – L, м; ширина – В, м; Fо.Н, Fо.Б1, Fо.Б2, Fо.З – площади остекления
наветренного, 1-го и 2-го боковых и заветренного фасадов, м2 – определяются по чертежам;
экономайзерный коэффициент Аэ – принимается в зависимости от конструкции окна из
курсовой работы по Строительной теплофизике;
hiЭ – высота от уровня земли до центра окна i-го этажа, м;
сопротивление воздухопроницанию окон RИ.ОК, м2·ч/кг, принимается из курсовой работы по
Строительной теплофизике;
средние величины аэродинамических коэффициентов фасадов по [9]:
наветренный фасад – СН = 0,8;
заветренный фасад – СЗ= –0,6
боковой фасад – СБ принимают равным СН или –0.4.
Предварительные вычисления:
Плотность воздуха снаружи здания:  Н 
Плотность воздуха в здании:  В 
353 кг
м3
273  t Н
353 кг
м3
273  t В
Разность удельного веса воздуха снаружи и в здании:
  9,81  Н   В  , Н/м3.
Максимальная величина избыточного гравитационного давления на уровне земли: PГ  Н   , Па
Избыточное ветровое давление на наветренном фасаде:
2
V
PVH  (c H  c З )   H  H , Па
2
Избыточное ветровое давление на боковом фасаде:
2
V
PVБ  (c Б  c З )   H  H , Па
2
АЛГОРИТМ РАСЧЕТА
1.Принимаем направление ветра на 1-й фасад.
2. Вычисляем избыточное давление воздуха в здании Р0, Па:
Р0  Р0 Г  Р0V , где Р0 Г  0,5РГ – гравитационная составляющая Р0,.
Р0V 
РVН  F0.Н  РVБ  F0.Б1  РVБ  F0.Б 2
– ветровая составляющая.
F0.Н  F0.Б1  F0.Б 2  F0.3
3. Вычисляем избыточное давление воздуха с наветренной стороны здания на уровне
центра окон каждого этажа.
РНiЭ  РНГ  РVН ; РНГ  ( Н  hiЭ ) , Па;
и то же для боковой стороны:
РНiЭ.Б  РНГ  РVБ , Па.
4. Вычисляем расчетную разность давления с двух сторон окон каждого этажа на
наветренной стороне.
РiЭ  РНiЭ  Р0 , Па; и то же для боковой стороны: РiЭ.Б  РНiЭ.Б  Р0 , Па.
Если Piэ или Piэ.Б 0 , то продолжаем вычисления с п. 5 по п .8.
5. Вычисляем расход воздуха, проходящего через 1 м2 окна на каждом этаже для
наветренной и боковой сторон:
2
2
1
 Р  3
 Р  3
g ИНФ.iЭ 
  iЭ  ; g ИНФ.iЭ. Б 
  iЭ. Б  , кг/(ч·м2).
RИ .ОК  10 
RИ .ОК  10 
6. Вычисляем удельный поток теплоты на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха на каждом этаже для наветренной или боковой сторон:
1
q ИНФ.iЭ  0,278  g ИНФ.iЭ  с В  (t В  t Н )  AЭ ;
qИНФ.iЭ.Б  0,278  g ИНФ.iЭ.Б  сВ  (t В  t Н )  AЭ , Вт/м2.
7. Повторяем все расчеты, принимая направление ветра на другие фасады здания.
Результаты удобнее представить в виде заполненных таблиц (см. пример).
8. Вычисляем теплозатраты на инфильтрацию по помещениям QИ, Вт:
а) Если помещение выходит на один фасад, то:
QИ  qИНФ.iЭ   AОК ;
где q ИНФ.iЭ берется для соответствующего этажа из варианта, когда наветренным является
фасад, на который выходит помещение; ΣАок – 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
Q1  q 1ИНФ.iЭ  A1  q1ИНФ.iБ  A2
; Q2  q ИНФ.iЭ  A2  q ИНФ.iБ  A1 . Здесь А1 и А2 –
площадь окон в помещении, выходящих соответственно на 1-й и 2-й фасад, м2; индексы 1 и
2 у значений qИНФ означают номера вариантов.
2
2
3.5.6. Пример расчета инфильтрационных теплопотерь.
Общественное двухэтажное здание: Амбулатория на 100 посещений в смену с аптекой
IV группы в конструкциях.
Район строительства – г.Краснодар. Температура наружного воздуха в ХП по параметрам «Б» tн5 = –19оС [1], средняя по зданию температура внутреннего воздуха в ХП для
расчета системы отопления tв = +18оС [3].
Характеристика здания:
Высота Н = 7,7 м; длина L = 27 м; ширина B = 27 м, площадь остекления фасадов Fо.Н
= 15,12 м2; Fо.Б1 = 12,96 м2; Fо.Б2 = 10,8 м2; Fо.З = 19,44 м2.
2
Сопротивление окон воздухопроницанию: RИ .ОК  0,26 м  ч
кг
Экономайзерный коэффициент, учитывающий влияние встречного теплового потока в
конструкции окна: АЭ = 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:
353
Плотность воздуха снаружи:  Н 
 1,4 кг 3
м
273  (19)
20
353
 1,2 кг 3
м
273  18
Разность удельного веса воздуха снаружи и в здании:
  9,81  Н   В   9,81 (1,4  1,2)  1,962 Н/м3.
Максимальная величина избыточного гравитационного давления на уровне земли: PГ  Н    7,7 1,962  15,1 Па
Избыточное ветровое давление на наветренном фасаде:
52
PVH  (0,8  (0,6))  1,4 
 24,5 Па
2
Избыточное ветровое давление на боковом фасаде:
52
PVБ  (0,4  (0,6))  1,4 
 3,5 Па
2
Направление ветра на 1 фасад (ЮВ)
Плотность воздуха в здании:  В 
1. Вычисляем внутреннее избыточное давление воздуха в здании:
Р0 Г  0,5РГ  0,5  15,1  7,55 Па
24,5  15,12  3,5  12,96  3,5  10,8
Р0V 
 8,3 Па
15,12  12,96  10,8  19,44
Р0  Р0 Г  Р0V  7,55  8,3  15,85 Па
2. Вычисляем избыточное давление воздуха с наветренной стороны здания на уровне
центра окон каждого этажа.
I этаж: РНГ  (7,7  2) 1,962  11,2 Па
РН 1Э  РНГ  РVН  11,2  24,5  35,7 Па
II этаж: РНГ  (7,7  5,3)  1,962  4,7 Па
РН 1Э  РНГ  РVН  4,7  24,5  29,2 Па
боковой фасад:
I этаж: РН 1Э  РНГ  РVБ  11,2  3,5  14,7 Па
II этаж: РН 2 Э  РНГ  РVБ  4,7  3,5  8,2 Па
3. Вычисляем расчетную разность давления с двух сторон окон каждого этажа:
I этаж: Р1Э  РН 1Э  Р0  35,7  15,85  19,85 Па
II этаж: Р2 Э  РН 2 Э  Р0  29,2  15,85  13,35 Па
Т.к. РЭ  0 , продолжаем расчеты
боковой фасад:
I этаж: Р1ЭБ  РН 1ЭБ  Р0  14,7  15,85  1,15 Па
II этаж: Р2 ЭБ  РН 2 ЭЬ  Р0  8,2  15,85  7,65 Па
4. Вычисляем расчет воздуха, проходящий через 1 м2 окна на каждом этаже (только
для наветренной стороны, поскольку на боковой стороне для обоих этажей ΔР < 0).:
I этаж: g ИНФ.1Э
1  19,85 



0,26  10 
II этаж: g ИНФ.2 Э
2
1  13,35 



0,26  10 
3
2
 6,07 кг (ч  м 2 )
3
 4,66 кг (ч  м 2 )
21
5. Вычисляем удельный поток теплоты на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха:
I этаж: q ИНФ.1Э  0,278  6,07  1,005  (18  (19))  0,8  50,2 Вт м 2
II этаж: q ИНФ.1Э  0,278  4,66  1,005  (18  (19))  0,8  38,5 Вт м 2
Аналогично вычисляем для других направлений ветра, результаты сводим в табл. 3.5.6.1 и
3.5.6.2:
Таблица 3.5.6.1. Расчет избыточного давления воздуха в здании.
№ Н, м
фас.
B, L, м
Fфас.i, м2
FО.i , м2
f ОСТ
Р0 Г ,
Па
Р0V ,
Па
Р0 , Па
1
7,7
27; 27
207,9
15,12
0,073
7,55
8,3
15,85
2
7,7
27; 27
207,9
12,96
0,062
7,55
7,5
15,05
3
7,7
27; 27
207,9
19,44
0,094
7,55
9,6
17,15
4
7,7
27; 27
207,9
10,8
0,052
7,55
6,6
14,15
∑=58,32
FО.i
– коэффициент остекленности i-го фасада (контрольная веFФАС .i
личина), Fфас.i = Н×В или Н×L – площадь i-го фасада..
Примечание: f ОСТ 
Таблица 3.5.6.2. Расчет удельных потерь теплоты от инфильтрации.
Этаж
1
2
Н iЭ РНГ
м Па
2
5,3
11,2
4,7
РНiЭ ,
Па
35,7
29,2
Рi Э.Б , Па
g ИНФ.iЭ ,
qИНФ.iЭ ,
кг (ч  м 2 )
Вт м 2
19,85; 20,65;
6,07; 6,2; 5,8;
50,2; 51,3;
–1,15; –0,35;
– ; –;
18,55; 21,55
6,4
48; 52,9
–2,45; +0,55
–; 4,6
13,35; 14,15;
4,66; 4,8; 4,4;
38,5; 39,7;
–7,65; –6,85;
–; –;
12,05; 15,05
5,1
36,4; 42,2
–8,95; –5,95
–; –
РiЭ , Па
q ИНФ.iЭ.Б ,
Вт м 2
Таким образом, инфильтрация на боковых сторонах имеет место только в варианте,
когда наветренным является 4-й фасад, и только на 1-м этаже. Это следует из того, что у 4го фасада минимальная площадь остекления и, следовательно, в варианте с 4-м наветренным фасадом будет минимальное значение P0V, а значит, максимальные ΔР.
3.6. РАСЧЕТ ПОСТУПЛЕНИЙ ТЕПЛОТЫ, ВЛАГИ И УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА
Разность теплопоступлений и теплопотерь помещения называются теплоизбытками
помещения (если разность больше нуля) или теплонедостатками (если разность отрицательна). В вентилируемых помещениях, как правило, даже в холодный период года (при работающем отоплении) имеют место теплоизбытки.
Теплопоступления в вентилируемые помещения жилых и общественных зданий
складывается в основном из следующих потоков теплоты:
- от людей;
- от солнечной радиации (в теплый и переходный периоды года);
- от искусственного освещения;
- от работающих отопительных приборов систем отопления (в холодный период);
- от технологического оборудования, расположенного в помещении;
- от других источников теплоты (горячей пищи, нагретых поверхностей оборудования,
горячей воды и пр.);
22
- от поступающего в воздух помещения водяного пара (скрытая теплота).
Теплопотери вентилируемого помещения имеют место в холодный и переходный
периоды года и складывается из потерь теплоты:
- через наружные ограждения (при расчетных температурных условиях внутри и снаружи
помещения, принятых для режима вентиляции или кондиционирования воздуха);
- на нагрев инфильтрующегося через наружные ограждения воздуха (главным образом
через окна);
- на нагрев ввозимого материала и въезжающих в помещение средств транспорта (гаражи,
прачечные, почтовые учреждения и т.д.);
- на нагрев воздуха, врывающегося в помещение через периодически открываемые
наружные двери или ворота.
Расчеты тепло- и влагопоступлений, а также теплопотерь для вентилируемых помещений выполняются для трех расчетных периодов (ТП, ПП и ХП), для кондиционируемых помещений – для двух периодов (ТП и ХП).
3.6.1. Методика и пример расчета поступлений теплоты, влаги и СО2 от людей.
Тепло- и влагопоступления от людей определяют по табл. 3.6.1.1 [10] с учетом температуры внутреннего воздуха в помещении и интенсивности физической нагрузки людей.
Таблица 3.6.1.1. Количество теплоты и влаги, выделяемое взрослыми людьми (мужчинами).
Показатель
Теплота явная qЧ.Я
Полная qЧ.П
Влага mЧ
qЧ.Я
qЧ.П
mЧ
qЧ.Я
qЧ.П
mЧ
qЧ.Я
qЧ.П
mЧ
Количество теплоты, Вт/чел, и влаги mЧ, г/(ч·чел), выделяемых одним человеком при
температуре воздуха в помещении, оС
10
15
20
25
30
35
В состоянии покоя
140
120
90
60
40
10
165
145
120
95
95
95
30
30
40
50
75
115
При легкой работе
150
120
99
65
40
5
180
160
151
145
145
145
40
55
75
115
150
200
При работе средней тяжести
165
135
105
70
40
5
215
210
205
200
200
200
70
110
140
185
230
280
При тяжелой работе
200
165
130
95
50
10
290
290
290
290
290
290
135
185
240
295
355
415
Примечание: для женщин значения необходимо умножать на 0,85; для детей – на 0,75.
Выделение в помещение влаги рекомендуется уточнять по следующей формуле, кг/ч:
3,6  QСКР
М ВП 
,
rO  с ВП  t В
где QСКР  QП  QЯ , Вт – разность поступлений полной и явной теплоты, т.е. поток
скрытой теплоты; rO = 2500 кДж/кг – удельная теплота парообразования воды при нулевой
температуре; сВП – теплоемкость водяных паров, равная 1,8 кДж/(кг∙К).
Выделение в помещение углекислого газа, выдыхаемого людьми, определяется в
одинаковом размере для всех периодов года с учетом интенсивности физической нагрузки
по табл. 3.6.1.2 ([11], с изменениями):
Таблица 3.6.1.2. Количество углекислого газа, выделяемого взрослыми людьми (мужчинами).
23
Интенсивность нагрузки
Покой
Легкая работа
Работа средней тяжести
Тяжелая работа
Поступления СО2, mCО2, л/ч от 1 чел.
18
25
35
50
Примечание: для женщин значения необходимо умножать на 0,85; для детей – на 0,75.
Пример расчета поступлений теплоты, влаги и углекислого газа в помещение общественного здания.
Исходные данные:
Общественное двухэтажное здание: Амбулатория на 100 посещений в смену с аптекой
IV группы в конструкциях.
Район строительства – г.Краснодар.
Помещение №1 (Зал обслуживания населения).
Размеры: 18,29 (площадь пола)×3,3 (высота) м. В помещении находятся: 7 человек (3
женщины, 4 мужчины) и 1 продавец (женщина), т.е. всего 4 женщины и 4 мужчины. Расчетные параметры наружного и внутреннего климата приняты аналогично примеру 3.4.2 и
3.4.3 для рассматриваемого района строительства и с учетом категории помещения по [3].
Расчеты: Коэффициент снижения теплопоступлений от людей:
 ЖЕН  0,85 ;  МУЖ  1 . Категория работы – легкая.
Явная теплота:
ТП t В = 31,6 ºС; q Ч .Я . = 29,12 Вт/чел (по таблице 3.6.1.1).
QЧ . Я .   qЧ . Я .  N   29,12  4  0,85 29,12  4 1  215,5 Вт.
Здесь N – число людей соответствующего пола и возраста и с данной категорией работы.
ПП t В = 18 ºС; q Ч .Я . = 108,2 Вт/чел.
QЧ . Я .   qЧ . Я .  N   108,2  4  0,85 108,2  4 1  801 Вт
ХП t В = 20 ºС; q Ч .Я . = 99 Вт/чел.
QЧ . Я .   qЧ . Я .  N   99  4  0,85 99  4  1  732,6 Вт
Полная теплота:
ТП t В = 31,6 ºС; qЧ .П . = 145 Вт/чел.
QЧ . П .   qЧ . П .  N   145  4  0,85 145  4  1  1073 Вт
ПП t В = 18 ºС; qЧ .П . = 153,3 Вт/чел.
QЧ . П .   qЧ . П .  N   153,3  4  0,85 153,3  4 1  1135 Вт
ХП t В = 20 ºС; qЧ .П . = 151 Вт/чел.
QЧ . П .   qЧ . П .  N   151  4  0,85 151  4 1  1117,4 Вт
Скрытая теплота и влага:
3,6  (1073  215,5)
ТП М ВП 
 1,2 кг/ч
2500  1,8  31,6
3,6  (1135  801)
ПП М ВП 
 0,5 кг/ч
2500  1,8  18
3,6  (1117,4  732,6)
ХП М ВП 
 0,55 кг/ч
2500  1,8  20
Углекислый газ:
24
М СО2   m СО  N   ; в нашем случае m СО2 = 25 л/(ч∙чел) по таблице 3.6.1.2.
2
М СО2  25  4  0,85  25  4  1  185 л/ч для всех периодов года.
3.6.2. Правила и пример определения теплопоступлений от освещения и отопительных
приборов, а также теплопотерь в режиме вентиляции и кондиционирования воздуха.
Теплопоступления от источников искусственного освещения учитываются в холодный период года, за исключением помещений, перечисленных в примечаниях, когда такой учет возможен и в теплый и переходный периоды. Эти теплопоступления зависят от
принятого уровня освещенности помещения и удельных тепловыделений от установленных
светильников и определяются с использованием следующих таблиц [11] по формуле:
QОСВ  Е  FПЛ  q ОСВ  h ОСВ ,
где FПЛ – площадь пола помещения, м2, коэффициент hОСВ равен 1, если светильники находятся непосредственно в помещении, и 0,45 – если светильники располагаются в вентилируемом подвесном потолке. Остальные параметры приведены ниже.
Таблица 3.6.2.1. Удельные тепловыделения от светильников с люминесцентными лампами
(верхние значения) и лампами накаливания (нижние значения).
Тип светильника
Прямого света
Диффузного
света
Отраженного
света
Средние удельные тепловыделения qосв, Вт/(лк·м2), для помещений площадью, м2:
Менее 50
50 – 200
Более 200
При высоте помещения, м
До 3,6
Более 4,2
До 3,6
Более 4,2
До 3,6
Более 4,2
0,077
0,202
0,058
0,074
0,056
0,067
0,212
0,280
0,160
0,204
0,154
0,187
0,116
0,166
0,079
0,102
0,077
0,094
0,319
0,456
0,217
0,280
0,212
0,268
0,161
0,264
0,154
0,264
0,108
0,145
0,443
0,726
0,424
0,726
0,297
0,399
Таблица 3.6.2.2. Уровень общего освещения помещений.
Помещения
Проектные залы, конструкторские бюро
Читальные залы, проектные кабинеты, рабочие и классные комнаты и аудитории
Залы заседаний, спортивные, актовые, зрительные залы клубов, фойе театров,
обеденные залы, буфеты
Крытые бассейны, фойе клубов и кинотеатров
Номера гостиниц
Зрительные залы кинотеатров, палаты и спальные комнаты санаториев
Торговые залы магазинов продовольственных товаров
То же, промышленных товаров
То же, хозяйственных товаров
Аптеки
Общая освещенность помещения Е, лк
600
300
200
150
100
75
400
300
200
150
Примечания:
1. Для помещений без световых проемов (зрительные залы и т.п.) теплопоступления от
освещения учитывают во все периоды года в одинаковом размере. Теплопоступления от
солнечной радиации в теплый и переходный период года учитываются, только если такое
помещение находится на последнем или единственном этаже – это будут теплопоступления через покрытие или чердачное перекрытие.
25
2. При "глубоких" помещениях (глубиной больше 6 м от оконных проемов) теплопоступления от освещения учитывают также в теплый и переходный период от источников, освещающих ту часть помещения, которая удалена от окон более чем на 6 м от окон, совместно с теплопоступлениями от солнечной радиации.
3. Частичный учет теплоты от искусственного освещения в теплый и переходный периоды года с коэффициентом 0,3....0,5 по сравнению с холодным периодом года также возможен в помещениях, в которых часть светильников работает днем (читальные залы,
офисы, залы ресторанов и т.п.).
Теплопоступления в помещение от отопительных приборов QС.О., Вт, установленных в нем, при расчете общеобменной вентиляции или кондиционирования воздуха в
холодный период года определяют по формуле:
QС .О.  QОТ
t CР .ОП  t ВХП
. ВЕНТ
,
t CР .ОП  t В.ОТ
где Qот – расчетная величина теплопотерь помещения, т.е. мощность системы отопления в
ХП
помещении (из таблицы расчета теплопотерь), Вт; t В . ВЕНТ – температура воздуха в помещении в холодный период года для режима вентиляции или кондиционирования воздуха
(из таблицы расчетных параметров внутреннего воздуха), ОС; tВ.ОТ – то же, для режима
отопления (из таблицы расчета теплопотерь), ОС; tСР.ОП – средняя температура теплоносителя в отопительных приборах при расчетных наружных условиях для отопления (параt t
метры "Б"), ОС; t CР.ОП  Г О , где tГ и tО – температура воды в подающей и обратной ма2
гистралях системы отопления, оС. Для предварительных расчетов можно принять tО = 70оС,
а tГ = 95оС, кроме детских садов, яслей и больниц, где нужно принимать 85оС.
Теплопотери через ограждения и дополнительные теплопотери на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха вентилируемого помещения определяют по таблице
расчета теплопотерь с последующим пересчетом на расчетные наружные и внутренние
температуры, принятые для режима вентиляции или кондиционирования воздуха:
Q
Q
ХП
ПОТ
ПП
ПОТ
 QОТ
t ВХП
. ВЕНТ  t Н .ОТ
, Вт – в холодный период года;
t В.ОТ  t Н .ОТ
 QОТ
t ВПП
. ВЕНТ  t Н . ПП
, Вт – в переходный период (только для вентиляции).
t В.ОТ  t Н .ОТ
Здесь tН.ПП – расчетная температура наружного воздуха в переходный период, принимаемая
ПП
равной +10оС; t В . ВЕНТ – расчетная температура внутреннего воздуха в переходный период в
режиме вентиляции (из таблицы расчетных параметров внутреннего воздуха), tН.ОТ – расчетная температура наружного воздуха в холодный период по параметрам «Б».
Пример расчета теплопоступлений от освещения и отопительных приборов, а также
теплопотерь в режиме вентиляции и кондиционирования воздуха для помещения в
общественном здании.
Исходные данные: см. пример 3.6.1.
Искусственное освещение:
QОСВ  Е  FПЛ  qОСВ  hОСВ
В нашем случае FПЛ = 18,29 м2, Е = 150 лк по табл. 3.2.2 для аптеки, qОСВ = 0,087 по
таблице 3.6.2.1 при площади помещения до 50 м2 и высоте помещения до 3,6 м. Принимаем светильники преимущественно прямого света и берем среднее значение
26
между светильниками прямого и диффузного света. Коэффициент hОСВ = 0,45 (считаем, что светильники находятся в вентилируемом подвесном потолке).
Тогда QОСВ  150  18,29  0,087  0,45  107,4 Вт
Теплопоступления от приборов системы отопления:
t
 t ХП
QС .О.  QОТ CР .ОП В.ВЕНТ ,
t CР .ОП  t В.ОТ
QОТ = 862 Вт (из таблицы расчета теплопотерь);
t Г  t О 95  70
 82,5 o C ;
=
2
2
о
о
t ВХП
=
20
С;
t
. ВЕНТ
В .ОТ = 16 С.
82,5  20
QС .О.  862
 814 Вт.
82,5  16
Теплопотери в режиме вентиляции:
о
о
t ВПП
. ВЕНТ = 18 С; tН.ОТ = – 19 С;
t CР.ОП 
Q
ХП
ПОТ
Q
ПП
ПОТ
 QОТ
t ВХП
20  (19)
. ВЕНТ  t Н .ОТ
 862 
 960,5 Вт
t В.ОТ  t Н .ОТ
16  (19)
 QОТ
t ВПП
18  10
. ВЕНТ  t Н . ПП
 862 
 197 Вт.
t В.ОТ  t Н .ОТ
16  (19)
3.6.3. Пример расчета теплопоступлений от солнечной радиации.
Теплопоступления от солнечной радиации для теплого периода определяются через
окна по методике, приведенной в Главе 2 [10]. Для переходного периода принимается такое
же значение, как и для теплого. Если помещение находится на последнем или единственном
этаже, кроме поступлений через окна, необходимо учитывать поступления через покрытие
или чердачное перекрытие в размере 5 – 7 Вт/м2. Подробнее см. также пример расчета теплопоступлений, приведенный ниже.
Расчет теплопоступлений от солнечной радиации через окна помещения
Исходные данные: Помещение в здании, использованном в примерах 3.6.1 и 3.6.2. В
помещении имеется одно окно с ориентацией на СВ.
Географическая широта φ = 44 ºс.ш.; площадь окна FОКН  1,2  0,9  1,08 м2;
1)
Максимальное количество теплоты от прямой и рассеянной солнечной радиации,
проникающей через одинарное остекление:
q ПВ  369 Вт м 2 , q РВ  98 Вт м 2 в период с 6 до 7 часов по таблице 2.3 [10] для остекления, ориентированного на СВ на широте 44о.
Угол между солнечным лучом и окном:   arctg ctgh  cos ACO 
где h – высота стояния Солнца; ACO – солнечный азимут остекления. Принимаем h = 19 º
по таблице 2.8 [10] для периода 6 – 7 часов и широты 44о.
По той же таблице принимаем азимут Солнца АС  100 о. Поскольку АС <135, то по таблице
2.6 [10] при ориентации СВ и времени до полудня АСО  135  АС  135  100  35 о.
Тогда   arctgctg19  cos 35  67,2 º
2)
Коэффициент инсоляции вертикального остекления:
 L ctg  a   LB tgACO  c 
К ИНС.В.  1  Г

  1 
H
B

 

27
где Н – высота окна (Н = 1,2 м); В – ширина (В = 0,9 м);
а = с = 0 – т.к. отсутствуют внешние солнцезащитные козырь LГ = LB = 0,13 – заглубление
остекления от наружной поверхности фасада (принято 0,13 м, как для кирпичных зданий)
 0,13  ctg67,2   0   0,13  tg35  0 
  1 
  0,858 .
Отсюда К ИНС.В.  1 
1
,
2
0
,
9

 

3)
Коэффициент облучения К ОБЛ зависит от углов:
 LB 

  8,2  вертикальная компонента К ОБЛ .В  0,984 (график Рис.2.4 [10]);
Bc
1  Аrctg
 LГ 

  6,2  горизонтальная компонента К ОБЛ . Г  0,9784 (см. там же).
H a
Тогда К ОБЛ  К ОБЛ .В  К ОБЛ . Г  0,96 .
4)
Удельный тепловой поток от проникающей солнечной радиации через принятое
остекление:
q ПР  (q ПВ  К ИНС . В  q РВ  К ОБЛ )  К ОТН   2
 1  Аrctg
где КОТН – коэффициент относительного проникания солнечной радиации; для окон с
двойным остеклением без солнцезащитных устройств и толщиной стекла 4 – 6 мм по таблице 2.4 [10] КОТН =0,8;
 2 – коэффициент учета затенения окна переплетами; для принятого остекления по таблице
2.5 [10]  2 = 0,65.
Тогда q ПР  (369  0,858  98  0,96)  0,8  0,65  214 Вт м 2
5)
Наружная условная температура на поверхности окна:
S  К
 DB  К ОБЛ    //   2
t Н .УСЛ  t Н .СР  0,5 АtН   2  В ИНС.В
Н
где t Н .СР – средняя температура наиболее жаркого месяца (июля); t Н .СР = 23,3 ºС [1]; для
кондиционируемых помещений следует принимать наружную температуру в теплый период года по параметрам «Б».
АtН – средняя суточная амплитуда колебания температуры наружного воздуха в теплый период; АtН = 18ºС [1];
 2 = – 0,605 – коэффициент, учитывающий суточный ход наружной температуры (таблица
2.9 [10] при ε = 0 для периода 6 – 7 часов);
 // – приведенный коэффициент поглощения радиации;  // = 0,4 по таблице 2.4 [10] для
двойного остекления без солнцезащитных устройств при толщине стекла 4 – 6 мм;
S В , DB – количество теплоты, поступающей на вертикальную поверхность ориентации СВ
в период 6-7 часов от прямой и рассеянной радиации для широты 44о по таблице 2.10 [10]
( S В = 419 Вт м 2 , DB = 133 Вт м 2 )
 Н – коэффициент теплоотдачи на наружной поверхности окна; для вертикальной поверхности  Н  5,8  11,6 V  5,8  11,6 1  17,4 Вт м 2  C
419  0,858  133  0,96  0,4  0,65  29,6 C
t Н .УСЛ  23,3  0,5  18  (0,605) 
17,4
6)
Теплопоступления от теплопередачи через окно:
t
 t  29,6  31,6
q ПТ  Н .УСЛ В 
 4,8 Вт м 2 , где Ro – сопротивление окна теплопеR0
0,42
редаче в летних условиях; для выбранного типа окна Rо = 0,42 Вт/(м·К) по таблице 2.4
[10].
7)
Суммарные теплопоступления через окно, ориентированное на СВ:
28
QCР  (q ПР  q ПТ )  FОКН  (214  4,8)  1,08  226 Вт.
3.6.4. Расчет тепло- и влагопоступлений от прочих источников.
В помещениях предприятий общественного питания имеются теплопоступления
от остывания пищи (в торговом зале) и от технологического оборудования (на кухне)
[11].
Поступление полной теплоты от горячей пищи в обеденном зале:
QГП 
q П с П t НП  t КП n
,
ZП
где qП – средняя масса всех блюд, приходящихся на одного обедающего, кг (обычно
около 0,85); cП – условная теплоемкость блюд, входящих в состав обеда, кДж/(кг·К) (обычно равна 3,3); tНП, tКП – начальная и конечная температура пищи, поступающей в обеденный
зал (например, соответственно 70 и 40 ОС); ZП – продолжительность принятия пищи одним
посетителем (для ресторанов – 1 ч, для столовых – 0,5.. 0,75 ч, для столовых с самообслуживанием – 0,3 ч); при подстановке в формулу величину ZП необходимо перевести в секунды, т.е. умножить на 3600; n - число посетителей в обеденном зале.
Одна треть величины QГП поступает в помещение в виде явной теплоты, а две трети –
в виде скрытой.
Теплопоступления от технологического оборудования кухонь QОБ, Вт, вычисляют по
формуле:
QОБ  1000  К О N М  К З  (1  К1 )  N Н  К З  (1  К 2 )  N P  K З ,
где NМ – установочная мощность модулированного технологического оборудования
(см. таблицу 3.6.4.1), кВт; NН – установочная мощность немодулированного технологического оборудования (котлы, кипятильники), кВт; NР – установочная мощность электрического оборудования в раздаточном проеме, кВт;
КО – коэффициент одновременности работы теплового оборудования (для столовых –
0.8, для ресторанов и кафе – 0,7); KЗ – коэффициент загрузки теплового оборудования (см.
таблицу 3.6.4.1); K1 – коэффициент эффективности приточно-вытяжных локализующих
устройств (ПВЛУ), равный 0,75; К2 – то же, для немодулированного оборудования (ПВЛУ –
0.75, для завес – 0.45).
Таблица 3.6.4.1. Характеристика теплового оборудования предприятия общественного
питания
Тепловое оборудование
Габариты оборудоУстановочная
вания
мощность единицы
оборудования,
кВт
1
2
3
Секционное модулированное оборудование
Плиты: ПЭСМ-4ш
18
840  840  860
ПЭСМ-2к
3,8
420  840  860
Сковороды: СЭСM-0,5
13
1470  840  860
СЭСM-0,2
Фритюрница ФЭСМ-2
7,5
420  840  860
Котел КПЭСМ-2
8,6
1050  840  860
Шкаф ШЖЭСМ-2
3,8
840  800  1500
Немодулированное оборудование
Коэффициент загрузки оборудования
4
0,65
0,65
0,65
0,65
0,30
0,65
29
Варочный котел емкостью, л:
40
5
-60
6,8
-125
8,5
-Кипятильник емкостью, л:
200
10
-100
8,3
-25
3,3
-Оборудование, расположенное в раздаточном проеме
Тепловая стойка СРТЭСМ
2,0
1470  840  860
Мармит МЭСМ-50
4,0
840  840  860
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,50
0,50
Теплопоступления от нагретых поверхностей определяются по формуле [10]:
QПОВ   к   л   FПОВ  t ПОВ  t В  , Вт,
где tПОВ и F ПОВ – соответственно температура поверхности, оС, и ее площадь, м2; αк и
αл – соответственно коэффициенты конвективного и лучистого теплообмена, Вт/(м2·К). Они
определяются по формулам [12]:  к  А3 t ПОВ  t В , где А = 1,67 для вертикальных поверхностей, 2,16 – для горизонтальных, обращенных вверх, и 1,16 – для горизонтальных, обращенных вниз;  л  4,90,81  0,005t ПОВ  t В  .
Влагопоступления от остывающей пищи МГП, кг/ч, в торговых залах предприятий
общественного питания определяют по формуле:
М ГП 
3,6  0,67  Q ГП
,
rO  с ВП  t В
где 0,67 – доля скрытой теплоты (около ⅔ от общих тепловыделений), QГП – полные
тепловыделения от горячей пищи в торговом зале предприятия общественного питания, Вт
(см. выше).
Влаговыделения с открытой водной поверхности рассчитывают по данным [10]:
101,3  10 3  F
М ВП  7,4а  0,017v  р2  р1 
, кг/ч,
рБ
где а – фактор скорости движения окружающего воздуха под влиянием гравитационных
сил. При tВ от 15 до 30оС принимается по таблице 3.6.4.2:
Таблица 3.6.4.2. Значение фактора а в зависимости от температуры поверхности воды.
Температура поверхности
воды tПОВ, ОС
Фактор а
30
40
50
60
70
80
90
100
0,022
0,028
0,033
0,037
0,041
0,046
0,051
0,06
Здесь v – относительная скорость движения воздуха над поверхностью испарения, м/с,
может быть принята равной подвижности воздуха в помещении для соответствующего периода года; р1 – парциальное давление водяного пара во внутреннем воздухе, Па, принимается по таблице расчетных параметров внутреннего воздуха для соответствующего периода;
р2 – давление насыщенного водяного пара, Па, при температуре поверхности воды tПОВ,
определяется по формуле, приведенной в п.3.4.1, или по I-d-диаграмме, а также по таблицам
водяного пара; F – поверхность испарения, м2; рБ – барометрическое давление в районе
строительства, Па, выбирается по принятым расчетным параметрам наружного климата.
Если вода хорошо перемешивается, температура ее поверхности равна температуре
воды в целом tW. Для спокойной воды можно пользоваться таблицей 3.6.4.3 [10] (при tВ около 20оС и φВ около 70%):
Таблица 3.6.4.3. Температура поверхности спокойной воды.
30
tW, оС
tПОВ, оС
20
18
30
28
40
37
50
45
60
51
70
58
80
69
90
82
100
97
При других параметрах внутреннего воздуха величину tПОВ можно считать равной
температуре мокрого термометра tМ по таблице расчетных параметров внутреннего воздуха.
Влаговыделения от плит, сковород, котлов и другого оборудования, снабженного
укрытиями, поступают в эти укрытия и в балансе помещения не учитываются.
От немодулированного оборудования без отсоса воздуха, а также от теплового оборудования, установленного в раздаточном проеме, в кухню поступают влаговыделения в
следующем количестве:
- от варочных котлов емкостью: 40 л – 3 кг/ч;
60 л – 5 кг/ч;
125 л – 10 кг/ч;
- от мармитов и тепловых стоек – 0,7 кг/ч на 1м2 в плане (см.размеры в таблице п.3.6.4.1).
При расчете влаговыделений от варочных котлов коэффициент загрузки принимают равным 0,3, а коэффициент одновременности (если установлено несколько варочных котлов) –
0,7.
3.6.5. Составление сводных таблиц теплового баланса и вредных выделений.
Результаты расчетов тепло- и влагопоступлений и теплопотерь сводим в таблицы. В
табл. 3.6.5.1 и 3.6.5.2 приведены данные для помещения, использованного в примерах п.п.
3.6.1 и 3.6.2.
Таблица 3.6.5.1. Теплопоступления и теплопотери помещения с общеобменной вентиляцией
Наименование
помещения
Объем
помещения,
м3
Расчетный
период
года
Явная
1
Зал обслуживания населения
2
18,29×3,3
= 60,4
3
ТП
ПП
ХП
4
215,5
801
732,6
Теплопоступления в помещение, Вт
Явные
11
441,5
1027
1654
Суммарные
Полные
12
1299
1361
2038,8
Поступления в помещение явной теплоты, Вт
От
От исОт сиОт техсолнечной
кусстстемы
нолорадиации
венного отопле
гичесосвения
кого
Полная
щения
оборудования
От людей
скрытые
13
857,5
334
384,8
5
1073
1135
1117,4
6
226
226
-
7
107,4
9
-
10
-
Продолжение таблицы 3.6.4.1
Избыточная теплота
Теплопотери
помещения, Вт
Суммарные
14
197
960,5
8
814
От
прочих
источников
Явная
Вт
15
441,5
830
693,5
Вт/м3
16
7,3
13,8
11,5
Полная
Вт
17
1299
1164
1078,3
Таблица 3.6.5.2. Сводная таблица вредных выделений для помещения с общеобменной
вентиляцией
31
№№
помещени
я
1
1
Наименование
помещения
2
Зал обслуживания
населения
Объем
помещения,
м3
3
60,4
Расчетный
Явные,
кДж/ч
период
года
4
ТП
ПП
ХП
Тепловые избытки
Скрытые,
Полные,
кДж/ч
кДж/ч
5
1589
2988
2497
7
3087
1202
1385
Влаговыделения,
кг/ч
Газовые
выделения, л/ч
=
Qп/Mвп,
кДж/кг
9
1,2
0,5
0,55
10
185
185
185
11
3920
8400
7100
8
4676
4190
3882
Примечание: для перевода теплоизбытков в кДж/ч необходимо теплоизбытки в Вт умножить на 3,6.
Аналогичным образом рассчитываем тепло- и влагопоступления в кондиционируемое
помещение – кабинет заведующего №9. Результаты приведены ниже, в табл. 3.6.5.3 и
3.6.5.4.
Таблица 3.6.5.3. Теплопоступления и теплопотери кондиционируемого помещения
Наименование
помещения
Объем
помещения,
м3
Расчетный
период
года
Явная
1
Кабинет заведующего
2
10,7×3,3
= 35,3
3
ТП
4
71
ХП
92
Теплопоступления в помещение, Вт
Явные
11
371
876
Суммарные
Полные
12
446
933
Поступления в помещение явной теплоты, Вт
От
От исОт сиОт техсолнечкусстстемы
нолоной равенного
отопле
гического
диации
освения
оборуПолная
щения
дования
5
6
7
8
9
146
300
149
279
505
-
От людей
Явная
Вт
15
371
350
14
526
10
-
Продолжение таблицы 3.6.5.3
Избыточная теплота
Теплопотери
помещения, Вт
Суммарные
скрытые
13
75
57
От
прочих
источников
Полная
Вт
17
446
407
Вт/м
16
10,5
9,9
3
Таблица 3.6.5.4. Сводная таблица вредных выделений для кондиционируемого помещения
№№
помещения
Наименование
помещения
Объем
помещения,
м3
Расчет-
1
9
2
Кабинет
заведующего
3
35,3
4
ТП
5
1336
7
270
ХП
1260
205
ный
период
года
Влаговыделения,
кг/ч
Газовые
выделения,
л/ч
=
Qп/Mвп,
кДж/кг
8
1606
9
0,11
10
25
11
14640
1465
0,08
25
18400
Тепловые избытки
Явные,
СкрыПолные,
кДж/ч
тые,
кДж/ч
кДж/ч
3.7. ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ И ОБОСНОВАНИЮ СХЕМЫ ОРГАНИЗАЦИИ ВОЗДУХООБМЕНА В ПОМЕЩЕНИИ.
3.7.1. Общие положения.
32
При расчете воздухообмена необходимо иметь представление о схеме организации
воздухообмена в помещении. В том числе необходимо знать распределение параметров
воздуха в объеме помещения и расход воздуха, подаваемого и удаляемого из отдельных частей помещения системами местной вентиляции.
Основные принципы, которыми следует руководствоваться при выборе схем подачи –
удаления воздуха в помещении:
 подача приточного воздуха (общеобменный приток) должна предусматриваться в зону
дыхания, приточные струи не должны проходить через загрязненные зоны помещения;
 удаление воздуха целесообразно осуществлять непосредственно от мест образования
вредных выделений (местные отсосы, зонты и другие укрытия систем местной вентиляции);
 общеобменная вытяжка устраивается из зон помещения с наибольшим загрязнением
воздуха;
 соотношение между потоками подаваемого и удаляемого из помещений воздуха выбирают таким, чтобы обеспечить направление и достаточный расход воздуха, перетекающего из “чистых” помещений в “загрязненные” смежные помещения;
 в здании и отдельных его частях и секциях, как правило, должен быть полный баланс
между суммарным притоком и суммарной вытяжкой.
В большинстве помещений гражданских зданий для общеобменной вентиляции приточные и вытяжные устройства можно размещать в верхней зоне помещения.
В некоторых помещениях в соответствии с нормами кратности воздухообменов
предусматривается только вытяжка из верхней зоны, а приток осуществляется через неплотности дверных проемов, отделяющих эти помещения от коридоров или смежных помещений, в которые подается избыток притока.
Минимальный расход наружного воздуха обычно определяют из условия ассимиляции поступлений углекислого газа (см.п.3.8.1).
При выборе мест расположения в помещении приточных отверстий следует учитывать, что приточные струи на пути своего движения в помещении не должны встречать
препятствия (балки, мебель, оборудование).
В помещениях с сосредоточенными источниками тепловыделений (плиты и кухни и
т.п.) приточные струи не должны нарушать работы местных отсосов или разбивать естественную конвективную струю над нагретым оборудованием. Взаимное расположение приточных и вытяжных отверстий в плане помещения должно приниматься в соответствии с
требованиями [10]. Вытяжные отверстия целесообразно размещать несколько выше приточных, учитывая наличие в верхней части помещения загрязненной "тепловой подушки".
3.7.2. Помещения жилых и общественных зданий
Жилые здания. Приток наружного воздуха, как правило, через открывающиеся окна и неплотности наружных строительных ограждений, вытяжка канальная с естественным побуждением движения воздуха. Вытяжные отверстия, закрытые декоративными решетками,
следует размещать в кухнях, санузлах и ванных комнатах.
Гостиницы. В номерах предусматривают вентиляцию или кондиционирование воздуха в
соответствии с “классом” гостиницы (решением консультанта). Подача и удаление воздуха
в помещениях гостиниц осуществляется по схеме "сверху-вверх".
Здания научно-исследовательских институтов. В кабинетах, служебных помещениях,
проектных залах, библиотеках и других помещениях, характерных для зданий конструкторских и проектных организаций, НИИ и для административно-управленческих зданий,
подачу и удаление вентиляционного воздуха предусматривают по схеме "сверху-вверх".
Аналогичные схемы рекомендуют и для помещений профессионально-технических и средних специальных учебных заведений.
33
В конференц-залах этих зданий при использовании рециркуляции воздуха – по схеме "сверху-вниз-вверх".
В большинстве основных помещений лечебно-профилактических учреждений применяют подачу и удаление приточного воздуха по схеме "сверху-вверх". Исключением являются
помещения с выделением тяжелых газов, паров и аэрозолей (наркозная, некоторые процедурные кабинеты, грязелечебницы и т.д.). В этих помещениях рекомендуют схемы "сверхувниз" или "сверху-вниз-вверх".
Магазины. Во всех торговых залах магазинов (кроме торговых залов с химическими, синтетическими или пахучими веществами и горючими жидкостями) допускается рециркуляция воздуха. Подача и удаление воздуха по схеме "сверху-вверх". Требуемое количество
наружного воздуха определяется по расчету воздухообмена из условий ассимиляции
углекислого газа. При этом расчетное количество людей принимают следующее:
- для мебели, музыкальных, аудио-, видео-, бытовой и оргтехники, книжных, спортивных,
ювелирных – 1 чел. на 6 м2 площади торгового зала;
- для других непродовольственных и продовольственных магазинов – 1 чел. на 5 м2
площади торгового зала.
В торговых залах площадью 3500 м2 и более предусматривается кондиционирование воздуха при tН>25OС (параметры “А”). В районах со среднемесячной температурой воздуха в
июле 25ОС и выше кондиционирование воздуха допускается в магазинах с торговыми залами площадью 1000 м2 и более.
Зрительные залы театров и кинотеатров. Для систем вентиляции и кондиционирования
воздуха в зрительных залах театров, клубов и кинотеатров допустимо применять рециркуляцию воздуха. Количество подаваемого наружного воздуха – не менее 20 м3/ч на одного
зрителя. В зрительных залах, как правило, применяют подачу приточного воздуха, обеспечивающую равномерное распределение воздуха, исключающее образование застойных зон,
а также зон с подвижностью воздуха выше допустимой. Все приточные отверстия в зрительном зале должны быть оборудованы регулирующими устройствами, позволяющими
изменять направление движения воздуха. Вытяжку осуществляют из верхней зоны помещения. В театрах и клубах 17% общего объема вытяжки удаляют через сцену.
Кухни и торговые залы предприятий общественного питания. В кухнях и цехах выпечки изделий из теста и в других подобных помещениях приток подается в рабочую зону
помещений. В остальные помещения предприятий общепита подачу воздуха осуществляют
в верхнюю зону. Общеобменную вытяжку устраивают из верхней зоны помещений.
Основными особенностями устройства систем вентиляции в помещениях кухни и торгового
зала являются:
- обязательное применение в кухне системы местной вытяжной вентиляции от основного
теплового оборудования (для предотвращения поступления в объем помещения тепла, водяных паров и паров масла), а для модульного кухонного оборудования местной приточновытяжной вентиляции;
- организация перетекания воздуха из торгового зала в горячие цехи и другие технологические помещения предприятия.
Приточно-вытяжные локализующие устройства (ПВЛУ), представляющие встроенный элемент модульного технологического оборудования кухни, присоединяются к приточному
распределительному и к вытяжному сборному воздуховодам. Вытяжной воздух в ПВЛУ
проходит через фильтр для улавливания аэрозолей масла. Приток через ПВЛУ подается в
зону дыхания работающих. В ПВЛУ подают либо наружный (подогретый в холодный период) воздух, либо его смесь с воздухом, удаляемым из торгового зала. При кондиционировании воздуха в торговом зале целесообразно весь расход местного притока осуществлять
воздухом, удаляемым из верхней зоны зала.
Перетекание воздуха из торгового зала в помещение кухни осуществляется за счет дисбаланса воздуха в этих помещениях. Расход перетекающего воздуха определяется по
допустимой скорости воздуха в открытых дверных проемах в ограждениях между этими
помещениями и раздаточном окне (0,2 – 0,3 м/с).
34
3.8. РАСЧЕТ ВОЗДУХООБМЕНА В ПОМЕЩЕНИЯХ ЗДАНИЯ
3.8.1. Правила расчета воздухообмена по вредным выделениям и по нормам кратности.
Требуемые воздухообмены общеобменной вентиляции в помещении в случае
"один приток – одна вытяжка" (n=1, m=1). Последовательность расчета требуемого воздухообмена общеобменной вентиляции следующая:
1) задают параметры приточного и уходящего из помещения воздуха;
2) определяют требуемый воздухообмен для данного периода.
Требуемый воздухообмен по избыткам явной теплоты (QИЗБ.Я, Вт) находят, решая
систему двух уравнений: баланса помещения по явной теплоте и баланса по воздуху [6]:
GПТР  GУТР 
3,6  QИЗБ . Я
,
с В  (tУ  t П )
где GУТР и GПТР – требуемые общеобменные вытяжка и приток, кг/ч;
сВ – удельная массовая теплоемкость воздуха, равная 1,005 кДж/(кг·К);
tУ и tП – температура соответственно удаляемого и приточного воздуха, ОС, для соответствующего периода года. Значение QИЗБ.Я принимают для соответствующего периода по
таблице курсовой работы «Теплопоступления и теплопотери помещения с общеобменной вентиляцией или кондиционируемого помещения» (см. п. 3.6.5).
Для получения надежных результатов необходимо правильно выбрать tУ и tП. В режиме ВЕНТИЛЯЦИИ при вытяжке из верхней зоны температуру удаляемого воздуха можно оценить по формуле:
tУ  t В  t , где t  ( H  hРЗ )  grad t .
Здесь Н – высота помещения, м; hРЗ – высота рабочей зоны помещения, м, принимается равной 2 м, если люди в помещении стоят, и 1,5 м – если люди сидят или лежат; grad t –
вертикальный градиент температуры, К/м, принимаемый в зависимости от удельной теплонапряженности помещения qУД, Вт/м3, по табл. 3.8.1.1 [11]:
Таблица 3.8.1.1. Вертикальный градиент температуры в помещении в зависимости от его
теплонапряженности.
Удельная теплонапряженность помещения qуд, Вт/м3
Более 23,2
11,6 – 23,2
Менее 11,6
grad t, К/м
0,8 – 1,5
0,3 – 1,2
0 – 0,5
В режиме КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА и вытяжке из верхней зоны обычно принимают tУ = tВ + 1, т.е. Δt = 1оС. Для воздуха, удаляемого из обслуживаемой зоны, и
при вентиляции, и при кондиционировании необходимо считать tУ = tВ.
Что касается температуры притока, в режиме КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА
tП обычно предварительно принимают на 6 .. 8 градусов ниже величины tВ, взятой для соответствующего периода года. В дальнейшем значение tП может быть уточнено с последующим пересчетом воздухообмена по результатам проверки параметров приточной струи на
входе ее в обслуживаемую зону помещения, а также с учетом возможности получения выбранной величины tП в теплый период года наиболее рациональным способом. Это делается
в рамках курсовой работы «Кондиционирование воздуха».
35
В режиме ВЕНТИЛЯЦИИ предварительно принимается: в холодный период tП = tВ.ОТ;
в теплый и переходный – на 0,5 … 1 градус выше наружной температуры для данного периода по параметрам «А» с учетом того, что в эти периоды наружный воздух подается непосредственно в помещение в качестве притока без дополнительной тепловлажностной обработки и немного подогревается только в вентиляторе.
При необходимости полученный таким образом воздухообмен можно уточнить, проведя расчеты по избыткам полной теплоты QИЗБ.П, Вт, и по влаговыделениям МВП, кг/ч,
с использованием следующих формул [6]:
M ВП
3,6  Q ИЗБ.П
ТР
ТР
ТР
 10 3 ;
G ТР
; GП  GУ 
П  GУ 
dУ  dП
IУ  IП
где Iу и Iп – энтальпия, кДж/кг, а dу и dп – влагосодержание, г/кг, соответственно удаляемого
и приточного воздуха. Они определяются графически после построения процесса изменения состояния воздуха в помещении на I-d-диаграмме. Результаты данного расчета не
должны отличаться от вычислений по QИЗБ.Я более, чем на 5 – 10%.
Требуемые воздухообмены в помещении с произвольным числом притоков и вытяжек. В общем случае, если в помещении “n” притоков и “m” вытяжек, требуемая по явной теплоте общеобменная вытяжка (индекс «У1») и общеобменный приток (индекс «П1»)
вычисляются по формулам [6]:
GУ 1 
n
m
2
2
3,6  QИЗБ . Я   G Пi с В t Пi  t П1    GУi с В tУi  t П1 
с В tУ 1  t П1 
m
m
1
2
;
G П 1   GУi   G Пi .
Требуемые воздухообмены в блоке смежных помещений. Если между смежными
помещениями организовано перетекание воздуха, то расчет воздухообмена в них проводят
совместно, учитывая, что для одного помещения перетекающий воздух – это вытяжка, а для
другого – приток. Пример таких смежных помещений – блок «кухня и торговый зал» предприятия общественного питания. Расчет воздухообмена для этих помещений начинают с
определения расхода воздуха в местных системах вентиляции кухни и потоков организованного перетекания воздуха из “чистого” зала в “загрязненную” кухню. В табл. 3.8.1.2
приведены рекомендуемые объемные расходы воздуха L для местной вентиляции помещения кухни. Массовые расходы G получаются из L умножением на плотность воздуха, взятую при соответствующей температуре.
Таблица 3.8.1.2. Рекомендуемые расходы воздуха, удаляемого от оборудования кухни,
и расходы местного притока к такому оборудованию.
Типовое
Расход удаляемого Расход приточного
оборудование
воздуха от ед. обо- воздуха на ед. оборукухни
рудования, м3/ч
дования, м3 /ч
Плиты ПЭСМ-4ш
1250
800
Плиты ПЭСМ-2к
350
200
Сковороды СЭСM-0,2
800
400
Сковороды СЭСM-0,5
1000
400
Фритюрница ФЭСМ-20
550
200
Шкаф ШЖЭСМ-2
500
-Котел КПЭСМ-60
750
400
Мармит МЭСМ-50
400
400
Тип ПВЛУ
Количество, шт
МВО-450
МВО-450
МВО-450
МВО-450
МВО-450
МВО-840
МВО-450
МВО-450
2
1
2
3
1
1
2
2
36
Шашлычная печь
700
600
Встроенное
1
Общие расходы местного притока GП2 и местной вытяжки GУ2 из кухни определяют в зависимости от принятого теплового оборудования, снабженного ПВЛУ, в технологической части проекта (в соответствии с заданием).
Расход воздуха, перетекающего из торгового зала в горячий цех GУ2.ЗАЛА = GПЕРЕТ =
GП3.КУХНИ, кг/ч, определяют по средней скорости воздуха vПЕРЕТ в проемах, соединяющих
чистое и загрязненное помещения:
GПЕРЕТ  f ПР  vПЕРЕТ   В  3600 ,
где fПР – площадь проема, м2; В – плотность воздуха в обслуживаемой зоне помещения
обеденного зала, кг/м3.
Средняя скорость перетекающего воздуха зависит от разности плотности воздуха в помещениях и минимальной скорости в верхней части проема, предотвращающей поступление
вредностей из кухни в зал (0,2...0,3 м/с). Площадь сечения проемов принимают по строительной части проекта (высота раздаточного проема около 1.0 м).
Воздухообмен в торговом зале по избыткам явной теплоты (один приток и две вытяжки, т.
е. n = 1, m = 2) находят из формул:
3,6  QИЗБ . Я  GУ 2 с В tУ 2  t П1 
GУ 1 
; GП1 = GУ1 + GУ2.
с В tУ 1  t П 
Воздухообмен в горячем цехе по избыткам явной теплоты (обычно три притока и две вытяжки, т. е, n = 3, m = 2) определяют по общей формуле (см. выше), принимая:
GП2 – поток воздуха, подаваемый местным притоком, кг/ч. Его температуру можно принять
на 0,3 .. 0,5 градуса выше tВ.ЗАЛА;
GП3 – расход перетекающего из зала воздуха с температурой tП3 = tВ.ЗАЛА, кг/ч;
GУ2 – поток воздуха, удаляемый местными отсосами, кг/ч, с температурой tУ2 = tВ.КУХНИ.
Остальные параметры принимаются, как при схеме «один приток – одна вытяжка».
Расчетную величину воздухообмена в помещении GР, кг/ч, т.е. расход воздуха для
подбора вентиляционного оборудования, выбирают по следующим соображениям:
– для ВЕНТИЛЯЦИИ:
1) если в помещении в теплый период года можно осуществлять требуемый воздухообмен через открытые проемы, то за расчетный воздухообмен принимается большая величина из требуемых воздухообменов в переходный и холодный периоды;
2) если в теплый период невозможно осуществлять естественное проветривание через
окна (по технологическим, санитарно-гигиеническим или конструктивным причинам), то
расчетный воздухообмен равен большему из требуемых воздухообменов по трем периодам;
– для КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА:
расчетным является больший из требуемых воздухообменов по двум периодам (ХП и ТП).
Если требуемые воздухообмены в разные периоды года отличаются значительно, может потребоваться уточнение необходимой температуры притока или фактической
температуры внутреннего воздуха (только при вентиляции) для тех периодов, где требуемый воздухообмен был меньше окончательно принятого GР (обратная задача расчета воздухообмена), кроме случая, когда принимается решение о проектировании дополнительной
системы вентиляции или КВ, подключающейся в период, для которого требуемый воздухообмен больше.
37
После выбора GР вычисляют объемные расходы воздуха по притоку и вытяжке,
GР Р GР
м3/ч: LРП 
; LУ 
; где плотность притока ρП и вытяжки ρУ, кг/м3, вычисляется в за-
П
У
висимости от температур притока и вытяжки, взятых для того периода, для которого они
353
являются наибольшими (обычно для теплого периода):  
. Поскольку эти плотноt  273
сти неодинаковы, объемный расход по притоку и по вытяжке также может несколько не
совпадать. После этого вычисляются фактические кратности воздухообмена: К РФ  LР V ,
ч-1, также отдельно по притоку и по вытяжке. Здесь V – объем помещения по внутреннему
обмеру, м3. Подробнее см. приведенный в п.3.8.2 пример расчета воздухообмена.
После расчета LР необходимо сравнить их с минимальным количеством наружного
воздуха LСО2, м3/ч, которое определяют по выделениям углекислого газа:
M CO2
LCO2 
С ПДК  С П
Здесь MСО2 – выделение СО2 в помещении, л/ч (см. п.3.6.1); CПДК и CП – соответственно максимально допустимая концентрация (ПДК) углекислого газа во внутреннем
воздухе и его концентрация в приточном воздухе, л/м3, определяемые по табл. 3.8.1.3 [12]:
Таблица 3.8.1.3. Концентрация СО2 в приточном воздухе и его ПДК.
Район
Центр города (более 1 млн.чел)
Район в черте города
CП, л/м3
0,75
0,5
Загородная зона, небольшие поселки
0,4
Здание
Лечебные и детские
Актовые, зрительные, спортивные
залы и т.п. с большим числом людей
При временном пребывании (магазины, кинотеатры)
CПДК, л/м3
1,0
1,5
2,0
Величина LСО2 должна быть не меньше, чем предусмотрено нормами подачи наружного воздуха на одного человека LО для соответствующих зданий. Например, в зрительных
залах и магазинах, а также в других общественных зданиях при временном пребывании людей (менее 2-х часов) – не менее 20 м3/ч на человека, при постоянном пребывании людей в
общественных зданиях (более 2-х часов непрерывно) – не менее 60 м3/ч на человека, в спортивных залах – 80 м3/ч на одного занимающегося и не менее 20 м3/ч на одного зрителя [10].
Кратностью воздухообмена Кр называют отношение часового объемного расхода
приточного воздуха (кратность притока КрП) или расхода вытяжного воздуха (кратность
вытяжки КрУ) к объему вентилируемого помещения. Размерность кратности воздухообмена
[ч-1]. При определении расхода воздуха по кратностям необходимо учитывать, что должен
соблюдаться баланс по притоку и вытяжке между сообщающимися между собой соседними
помещениями, например, объединенными общим коридором или шлюзом (см. пример в
п.3.8.3).
В курсовой работе для большинства помещений здания предусмотрено определение
воздухообмена в м3/ч по нормативной величине кратности:
LП  КрП  V ; LУ  КрУ  V
,
где LП, LУ – расчетный воздухообмен помещения по притоку и по вытяжке, м3/ч;
KрП, КрУ – нормативная кратность притока и вытяжки, ч-1;
V – объем помещения по внутреннему обмеру, м3 – произведение площади на высоту
Н "в чистоте", т.е. от пола до потолка.
Для некоторых помещений в литературе приводится нормативный воздухообмен на
1 человека Lo, м3/(ч·чел.). В этом случае расчетный воздухообмен помещения вычисляется
по формуле:
LП  LУ  LO  NЧЕЛ ,
38
где Nчел – количество людей в помещении. В отдельных помещениях, например, санузлах,
душевых и т.д., роль Nчел играет число унитазов, душевых сеток и других подобных измерителей. В таких случаях это оговаривается в справочной литературе.
Нормативные значения кратностей воздухообмена и нормативного воздухообмена на
1 человека, унитаз и т.д. для различных помещений в зданиях разного назначения приведены в таблицах Главы 3 [10]. Если в таблице, относящейся к проектируемому зданию, сведения о некоторых помещениях отсутствуют, их можно найти в таблицах, относящихся к зданиям другого назначения.
3.8.2. Пример расчета воздухообмена по избыткам явной и полной теплоты и влаги.
Исходные данные: Общественное здание в г. Краснодаре, рассмотренное в разделе
3.6.
ВЕНТИЛЯЦИЯ. Расчетное помещение – зал обслуживания населения. Характеристики помещения, параметры микроклимата и результаты расчета тепловлаговыделений приведены в примерах 3.6.1 – 3.6.5. Схема организации воздухообмена – один приток, одна вытяжка с подачей воздуха в верхнюю зону и удалением также из верхней зоны.
ТП t  ( H  2)  grad t  (3,3  2)  0,135  0,18 оС по формуле из п.3.8.1. В данном случае hРЗ
= 2 м, т.к. люди в помещении стоят. Величину grad t принимаем по табл. 3.8.1.1 при удельной теплонапряженности 7,3 Вт/м3. Расчет вначале ведем по избыткам явной теплоты.
tУ  t В  t  31,6  0,18  31,78 ºС
t П  t НА  0,5  28,6  0,5  29,1 ºС
3,6  QИЗБ . Я
3,6  441,5
GПТР  GУТР 

 590 кг/ч
с В  (tУ  t П ) 1,005  (31,78  29,1)
ПП t  ( H  2)  grad t  (3,3  2)  0,94  1,3
tУ  t В  t  18  1,3  19,3 ºС
t П  t НА  0,5  10  0,5  10,5 ºС
3,6  QИЗБ . Я
3,6  830
GПТР  GУТР 

 338 кг/ч
с В  (tУ  t П ) 1,005  (19,3  10,5)
ХП t  ( H  2)  grad t  (3,3  2)  1,1  1,43
tУ  t В  t  20  1,43  21,43 ºС
t П  t В.ОТ  16 ºС
GПТР  GУТР 
3,6  QИЗБ . Я
3,6  693,5

 457,5 кг/ч
с В  (tУ  t П ) 1,005  (21,43  16)
G ПР  GУР  max( ТП , ПП , ХП )  590 кг/ч, т.е. соответствует требуемому воздухообмену в
ТП  уточняем t ПХП и t ВПП .
t
ХП
П
t
ХП
У
ХП
3,6  QИЗБ
3,6  693,5
.Я

 21,43 
 17,2 ºС
Р
G  сВ
590 1,005
ПП
3,6  QИЗБ
3,6  830
.Я
t t 
 19,3 
 14,3 ºС. Поскольку это выше наружной темпераР
590  1,005
G  сВ
туры в ПП, равной +10оС, полученный результат говорит о том, что в ПП необходимо продолжать подогрев притока, в данном случае до температуры +14,3 оС, во избежание переохлаждения помещения.
После построения процессов изменения сотояния воздуха в помещении на I-dдиаграмме можно проверить расчет воздухообмена по избыткам полной теплоты и влагоПП
П
ПП
у
39
выделениям. Проверку проводим для условий ТП, поскольку именно по этому периоду был
принят расчетный воздухообмен.
ТР
G ТР
П  GУ 
M ВП
1,2
 10 3 
 10 3  632кг / ч (по влаге);
dУ  dП
14,25  12,35
где Мвп = 1,2 кг/ч – влагопоступления (см. пример 3.1);
ТР
G ТР
П  GУ 
3,6  Q ИЗБ.П
3,6  1299

 531кг / ч (по полной теплоте).
IУ  IП
68,8  60,0
Здесь QИЗБ.П = QИЗБ.Я + QСКР = 441,5 + (1073 – 215,5) = 1299 Вт (см. пример 3.6.1).
Значения Iп = 60, 0 кДж/кг и dп = 12,35 г/кг определяются с помощью I-d-диаграммы
или формул из п.3.4.1 для точки, лежащей на 0,5оС выше точки, соответствующей параметрам «А» в ТП для рассматриваемого района, т.е. г.Краснодара по [1], а Iу = 68,3 кДж/кг и dу
= 14,25 г/кг – опять-таки графически после построения процесса изменения состояния воздуха в помещении на I-d-диаграмме для ТП. При этом используется значение углового коэффициента луча процесса:
3,6  Q ИЗБ.П 3,6  1299
 пом 

 3900кДж / кг.
М ВП
1,2
Таким образом, отклонение воздухообмена, вычисленного по влаге, от определенного
632  590
 100%  7,1% , а при вычислениях по полной теплоте
по явной теплоте, составляет
590
531  590
 100%  10% , что находится в допустимых пределах.
590
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.
353
353
G Р 590
П 

 1,17 кг/м3; LРП 

 504 м3/ч; К РФ  LР V  8,3 ч-1
t П  273 29,1  273
 П 1,17
353
353
G Р 590

 1,16 кг/м3; LУР 

 509 м3/ч; К РФ  LР V  8,3 ч-1.
tУ  273 31,78  273
У 1,16
Таким образом, расчет показывает, что объемные расходы притока и вытяжки отличаются незначительно, и этой разницей можно пренебречь.
У 
LCO2
Проверяем расчетный воздухообмен на соответствие санитарной
M CO2

, где СП = 0,5 л/м3, С ПДК =1 л/м3 (см. таблицу 3.8.1.3).
С ПДК  С П
M CO2
норме:
185
 370 м3/ч; LCO2  LP , поэтому оставляем воздухоС ПДК  С П 1  0,5
обмен, вычисленный по избыткам явной теплоты.
M CO2 =185 л/ч; LCO2 

КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА. Расчетное помещение – кабинет заведующего.
Расчетные параметры наружного и внутреннего климата и результаты расчета теплопотерь
в холодный период в режиме отопления приняты по методике раздела 3.4, результаты расчета тепло- и влагопоступлений – по примеру п.3.6.5. Схема организации воздухообмена –
один приток, одна вытяжка с подачей воздуха в верхнюю зону и удалением также из верхней зоны.
ТП
t П  t В  6  24  6  18 ºС; tУ  t В  1  24  1  25 ºС. Расчет ведем по явной теплоте.
40
GПТР  GУТР 
3,6  QИЗБ . Я
3,6  371

 190 кг/ч.
с В  (tУ  t П ) 1,005  (25  18)
ХП
t П  t В  6  21  6  15 ºС; tУ  t В  1  21  1  22 ºС.
3,6  QИЗБ . Я
3,6  350,5
GПТР  GУТР 

 180 кг/ч.
с В  (tУ  t П ) 1,005  (22  15)
G ПР  GУР  max( ТП , ХП )  190 кг/ч, т.е. отвечает требуемому для ТП  уточняем t ПХП .
ХП
3,6  QИЗБ
3,6  350,5
.Я
 22 
 15,4 ºС
Р
190  1,005
G  сВ
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.
353
353
G Р 190
Р
3
П 

 1,21 кг/м ; LП 

 157 м3/ч; К РФ  LР V  4,5 ч-1.
t  273 18  273
 П 1,21
t ПХП  tУХП 
353
353
G Р 190
3 Р
У 

 1,18 кг/м ; LУ 

 161 м3/ч; К РФ  LР V  4,5 ч-1.
t  273 25  273
У 1,18
Таким образом, и здесь объемные расходы притока и вытяжки отличаются незначительно.
Проверяем расчетный воздухообмен на соответствие санитарной норме:
M CO2
25
M CO2 =25 л/ч; LCO2 

 12,5 м3/ч; LCO2  LP , поэтому оставляем воздухоС ПДК  С П 1  0,5
обмен, вычисленный по избыткам явной теплоты.
3.8.3. Построение процессов изменения состояния воздуха на I-d-диаграмме и
определение фактических параметров внутреннего воздуха при вентиляции.
Схемы процессов изменения состояния воздуха в помещении, а при вентиляции – и
при его обработке в приточной установке должны быть представлены на I-d-диаграмме с
учетом избытков ПОЛНОЙ теплоты и ВЛАГОВЫДЕЛЕНИЙ в помещении для всех расчетных периодов года.
Параметры воздуха представлены характерными точками процессов:
точка Н – параметры наружного воздуха;
точка П – параметры приточного воздуха;
точка В – параметры воздуха в обслуживаемой зоне помещения;
точка У – параметры уходящего воздуха.
Параметры точки Н – температура и энтальпия – принимаются по таблице «Расчетные параметры наружного климата» (см. п.3.4.2). В холодный период используются параметры «Б», в теплый для режима кондиционирования – тоже «Б», а в теплый и переходный периоды для режима вентиляции – параметры «А».
В режиме ВЕНТИЛЯЦИИ при прямоточной схеме построение процессов осуществляется для трех периодов и производится следующим образом. Сначала на I-d-диаграмме отмечается точка Н по ее температуре и энтальпии для соответствующего периода. Затем от
этой точки вертикально вверх по линии dН = const строится отрезок до пересечения с изотермой tП = const, взятой для соответствующего периода, с учетом ее возможного уточнения
после выбора расчетного воздухообмена. Получаем точку П. В теплый период года, когда
41
осуществляется только подача воздуха без его обработки, подъем от точки Н к точке П составляет 0,5 … 1 оС за счет подогрева в вентиляторе.
То же самое касается переходного периода, если по расчету оказалось, что подогрев
притока не нужен. В противном случае процесс в переходный период будет выглядеть, в
принципе, так же, как и в холодный. Затем от точки П проводим луч процесса в помещении
с угловым коэффициентом   QИЗБ . П М В. П , кДж/кг, где QИЗБ.П – избытки полной теплоты,
кДж/ч; МВ.П – влаговыделения, кг/ч, для соответствующего периода года. Значения ε должны быть определены при заполнении таблицы «Сводная таблица вредных выделений»
(см. п.3.6.5).
На пересечении луча процесса с изотермами tВ = const и tУ = const, взятыми опять-таки
для соответствующего периода, получаем соответственно точки В и У. По диаграмме определяем фактические значения относительной влажности внутреннего воздуха φ В в точке В
для каждого периода и проверяем, не превышают ли они максимально допустимых значений. После этого вычисляем остальные параметры состояния воздуха в точке В по формулам, приведенным в п.3.4.1, и заполняем до конца соответствующие колонки в таблице
«Параметры состояния внутреннего воздуха вентилируемых и кондиционируемых
помещений» (табл. 3.4.3.2). Схемы процессов в режиме вентиляции приведены на Рис.
3.8.3.1.
Рис. 3.8.3.1. Процессы изменения состояния воздуха в помещении при вентиляции без
рециркуляции (прямоточная схема)
В режиме КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА построение осуществляется для
двух периодов и начинается с нанесения на диаграмму точки В по ее температуре и относительной влажности для соответствующего периода, поскольку в этом режиме жестко задаются именно внутренние параметры, а основная задача заключается в их обеспечении независимо от переменных наружных условий и внутренних воздействий. После этого через
точку В проводится луч процесса с угловым коэффициентом ε, взятым для соответствующего периода, причем проводится в обе стороны – до пересечения с изотермой tП = const с
учетом ее возможного уточнения после выбора расчетного воздухообмена, где мы получаем
точку П, и до пересечения с изотермой tУ = const, где мы имеем точку У. Значения tП и tУ
42
также принимаются для соответствующего периода. Схема процесса приведена на Рис.
3.8.3.2. Примерно таким должен быть процесс в оба периода, только в холодный период
точка В, а вместе с ней и точки П и У, и все построение в целом, будут находиться ниже и
левее, чем в теплый, из-за более низких параметров в точке В.
Рис. 3.8.3.2. Процесс изменения состояния воздуха в помещении при кондиционировании воздуха без рециркуляции (прямоточная схема)
3.8.4. Пример определения воздухообмена по нормам кратности.
Исходные данные: Общественное здание в г. Краснодаре, рассмотренное в разделе 3.6.
Заполнение расчетной таблицы производят раздельно для каждого этажа при коридорной системе или группы помещений на этаже, выходящих в общий коридор (шлюз).
Необходимо определить суммарный воздухообмен по притоку GП и суммарный воздухообмен по вытяжке GУ для каждой такой группы помещений.
Разницу между суммарными притоками и вытяжкой – "дисбаланс" – следует подавать (при избыточной вытяжке) или удалять (при избыточном притоке) из общего шлюза
(исключением являются жилые помещения, в которых вытяжка компенсируется естественным притоком через окна).
Суммируя все суммарные притоки с учетом компенсации дисбаланса, получают расчетный расход приточного воздуха для подбора приточной установки для рассмотренных
помещений.
Рассчитанные расходы вытяжного воздуха позволяют выбрать производительность
вытяжных вентиляционных установок, объединяющих помещения с учетом специальных
правил (по режиму работы и видам вредных выделений в помещениях).
Примечание: помещения, в которых воздухообмен вычислялся подробно по тепло-,
влаго- и газовыделениям в соответствии с п.3.8.2 данных методических указаний, также
включаются в таблицу расчета воздухообмена по кратностям, только в колонках 6 и 7 указываются фактические кратности, полученные по расчету (см. пример в п.3.8.2) с пометкой
«по расчету», а в колонках 8 и 9 указываются расчетные значения воздухообмена по притоку и по вытяжке. Если в здании имеются несколько помещений того же названия, что и какое-либо из расчетных, но с другими размерами, для них также используются полученные
фактические значения кратности, а воздухообмен получается умножением на эти кратности
43
фактического объема данных помещений (см. пример ниже). Количество людей (унитазов,
душевых сеток и др.) в колонке 5 указывается в том случае, если для данного помещения в
литературе указывается нормативный воздухообмен на 1 человека (унитаз, душевую сетку
и т.д.), а не кратность.
Результаты расчета воздухообмена заносят в таблицу «Расчетный воздухообмен
общеобменной вентиляции по кратности в помещениях здания». Ее заполнение для рассматриваемого примера показано ниже, в табл. 3.8.4.1.
Таблица 3.8.4.1. Расчетный воздухообмен общеобменной вентиляции по кратности в помещениях здания (для группы помещений аптеки, объединенных общим коридором).
№№
помещения
Наименование помещения
1
1
2
1А
1Б
1В
2
3
3А
4
5
6
7
8
9
Зал обслуживания населения
зал обслуживания населения
зал обслуживания населения
зал обслуживания населения
ассистентская
помещение хранения торгового запаса
помещение хранения торгового запаса
моечная
дистиляционнаястерилизационная
ассистентская-асептическая
стерилизационная
шлюз
Кабинет заведующего
10
11
12
13
Площадь Объе КоличеНормативная кратность
Расчетный
помещем
ство
воздухообмена Кр, ч-1, или воздухообмен, м3/ч
ния, м2 поме людей в нормативный воздухообмен
щени помена 1 человека LO, м3/(ч·чел)
я V,
щении
[10]
м3
Nчел.
Приток
Вытяжка
Приток Вытяжка
3
4
5
6
7
8
9
8,3 (по рас8,3 (по рас504 (по
509 (по
18,29
60,4
чету)
чету)
расчету) расчету)
8,3 (по рас8,3 (по рас25,2
88
730
735
чету)*
чету)*
8,3 (по рас8,3 (по рас12,2
43
357
360
чету)*
чету)*
8,3 (по рас8,3 (по рас12,2
43
357
360
чету)*
чету)*
18,8
66
4
2
263
132
17
60
2
3
119
179
16,9
59
2
3
118
177
10,7
37
2
3
75
112
12,2
43
4
2
171
85
12,2
7,9
4,1
43
28
14
2
2
5
171
111
-
85
55
72
10,7
35,3
4
4
4,5 (по расчету – см.
п.4.2)
4,5 (по расчету)
157 (по
расчету)
161 (по
расчету)
кладовая вспомогательного
материала
кладовая стеклотары
бельевая
8,3
29
-
1
-
29
11,8
4,5
41
16
-
-
41
16
уборная
-
-
1
1
50 м3/час на
1 унитаз
Итого
Дисбаланс
-
50
3022
3158
136
1 (унитаз)
-
Примечание: *) кратности приняты такие же, как для помещения 1, по примеру в п.3.8.2,
т.к. помещения имеют одинаковые названия (и, следовательно, одинаковое назначение).
Таким образом, для ликвидации дисбаланса нужен дополнительный приток в объеме 136
м3/ч в общий коридор.
3.9. ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
44
РАСЧЕТЫ СЛЕДУЕТ ОФОРМИТЬ В ВИДЕ ТАБЛИЦ С МИНИМАЛЬНЫМИ
РАЗЪЯСНЕНИЯМИ В ТЕКСТЕ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ С ОБЯЗАТЕЛЬНЫМИ
ССЫЛКАМИ НА ИСПОЛЬЗОВАННУЮ ЛИТЕРАТУРУ.
45
Download