Летний воздушно-тепловой режим помещения

Лекция 2 (2 часа)

2.2. Летний воздушно-тепловой режим помещения

Для летнего периода определяющими параметрами климата являются:

1) интенсивность солнечной радиации;

2) температура наружного воздуха.

За расчетную температуру наружного воздуха  в летний период принимают температуру наиболее жарких летних суток.

Особенностью расчета летнего теплового режима зданий является - определение теплопоступлений от солнечной радиации.

Для поддержания в помещениях в летний период определенного микроклимата используют средства тепло и солнцезащиты (Это солнцезащитные стекла, вентилируемые ограждения, затеняющие приспособления)

Рекомендуемые материалы

Помещения охлаждают:

1. путем проветривания;

2. функционирования общеобменной система вентиляции;

3. с помощью система кондиционирования.

Для определения расчетной мощности система вентиляции и кондиционирования воздуха составляется тепловой баланс помещения.

Его можно представить следующим образом:

где - теплопоступления через наружное ограждение;

      - теплопоступления с воздухом система
                              вентиляции и кондиционирования;

      - теплопоступления с технологическими и
                            бытовыми тепловыделениями.

3. Тепловой баланс помещения

Температурная обстановка в помещении зависит:

1) от тепловой мощности система отопления;

2) от расположения обогревающих устройств;

3) теплозащитных свойств наружных ограждений;

4) интенсивности других источников потерь и поступлений теплоты.

В холодное время года помещение теряет теплоту:

1) из наружных ограждений -

2)  - расходуется (отдается) на нагрев наружного воздуха, который проникает через неплотность ограждений - ;

3) на нагрев материалов, транспортных средств, изделий, одежды, которые поступают холодными в помещения -

В то же время теплота поступает в помещение:

1) от технологического  оборудования  ;

2) от источников искусственного освещения ;

3) от нагретых материалов

4) через оконные проемы солнечной радиации ;

5) от людей ;

6) от технологических процессов, связанных с выделением

В установившемся режиме теплопотери равны теплопоступлениям.

Сведением всех составляющих поступлений и расхода теплоты в тепловом балансе помещения определяется дефицит или избыток теплоты.

Дефицит теплоты -  указывает на необходимость устройства в помещении система отопления (т.е. ).

Избыток теплоты  обычно ассимилируется система вентиляции. ().

Тепловая мощность системы отопления определяется разностью величин теплопотерь и теплопоступлений.

Стены и стеновые проемы

h>4м

- температура верхней зоны

 без значения теплоизоляции

 со значением теплоизоляции

4. Потери теплоты через ограждающие конструкции

Потери теплоты через ограждающие конструкции разделяются условно на:

1. основные

2. добавочные

1 Основные потери теплоты

Следует определять суммируя теплопотери отдельных ограждающих конструкций.

Определяется по формуле:

,

где  - коэффициент теплопередачи ограждения
                                конструкции. , ;

          - площадь ограждающих конструкций;

          - температура внутреннего воздуха в помещении

                - расчетная зимняя температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки.

2 Добавочные потери теплоты

Потери теплоты могут значительно возрасти за счет изменения температуры по высоте, врывания холодного воздуха через открываемые проемы и т.д.

Эти дополнительные потери обычно учитывают добавками к основным теплопотерям.

где  - коэффициент добавок

Величина добавок:

1) Добавка на ориентацию по сторонам горизонта (0,08 – для тепловых проектов (СНиП 2.04.05-91)

,

2) Для угловых помещений дополнительно
а) ,  если одно из ограждений обращено на с, в,
 с-в, и с-з  б)  - в остальных случаях.

Потери теплоты на нагрев наружного воздуха

при инфильтрации через наружные ограждения

Потери тепла на подогрев воздуха, проникающего в помещение путем инфильтрации через окна в балконные двери рассчитывается:

где  - коэффициент, учитывающий влияние встречного
                        теплового потока. Для окон и балконных дверей с
                        раздельными переплетами 0,8. Со спаренными
                        переплетами 1.

        - расчетная площадь окон и балконных дверей, м²

               - удельная масса воздуха, поступающего в
                          помещения путем инфильтрации через 1 м² окон
                          и балконных дверей, кг/м²ч

        - теплоемкость воздуха С=1 кДж/кг⁰К

Удельная масса воздуха:

где  - сопротивление воздухопроницанию окон Па
                             м²ч/кг, СНиП П-3-79^**, ,
                          

          - разность давлений воздуха на наружной и
                              внутренней поверхностях ограждающих
                              конструкций, Па

где  - высота здания от поверхности земли до верха
                         карниза вытяжной шахты, м (должна быть выше
                        0,5 м конька крыши)

         - расстояние от поверхности земли до центра окон и
                      балконных дверей рассматриваемого этажа, м

        - плотность наружного воздуха при температуре ,

                кг/м³

        - плотность воздуха при , кг/м³

          - расчетная скорость ветра, м/с по параметрам Б
                          (СНиП 2.04.05-91, приложение 8)

         - аэродинамические коэффициенты
                                       наветренной и заветренной поверхностей
                                       ,

      - коэффициент, учитывающий изменения скоростного
                   напора в зависимости от высоты здания и типа
                   местности. Для городских территорий с
                  препятствиями более 10м при высоте здания над
                  поверхностью земли до 10м  (СНиП 2.01.07-
                  - 85, приложение 4)

 используют уравнение

где  - определяемая плотность наружного воздуха
                                и соответствующая ей температура в 
                                ^оК 

        кг/м³ – плотность воздуха при

Для типовых проектов:

для всех жилых  0,13

Через наружные двери необорудованные тепловыми завесами ,  - высота от поверхности земли до верха вытяжной шахты.

5 Удельная тепловая характеристика здания

Для оценки технических показателей принятого конструктивно-планировочного решения расчет теплопотерь ограждениями здание заканчивают определением

Удельной тепловой характеристики здания

где   - максимальный тепловой поток на отопления
                              здания,

            - строительный объем здания по наружному
                              обмеру,

            - средняя температура в отапливаемых
                                  помещениях

            - средняя температура в отапливаемых
                                  помещениях

Величина  численно равна теплопотерям 1м³ здания в  при разности  внутреннего и наружного воздуха  в 1⁰С.

Удельная тепловая характеристика здания зависит:

- от объема здания;

- конструктивно-планировочного решения (этажность, степень остекления, назначение помещений, климатические условия).

Рассчитанную по формуле  сравнивают со средними показателями для аналогичных зданий. Она не должна быть выше справочных величин. Иначе возрастают первоначальные затраты и эксплуатационные расходы на отопление.

По   можно ориентировочно определить теплопотери для предлагаемого к строительству здания.

Теплозатраты на отопление здания при отсутствии данных о типе застройки и наружном объеме здания рекомендуется СНиП 2.04.05-91 определять по формуле:

,

где  - укрупненный показатель максимального
                                  теплового потока

           - площадь здания

           - коэффициент, учитывающий максимальный
                              тепловой поток

При расчете мощности отопительной установки в тепловой баланс помещения вводят явные (излучением и конвекцией) тепловыделения людей , учитывая интенсивность выполненной работы и теплозащитные свойства одежды. Явную теплоотдачу взрослым человеком (мужчиной) , Вт (ккал/ч), определяют по формуле:

где - коэффициент учета интенсивности работы, равный
                      1,0 для легкой работы, 1,07 для работы средней
                      тяжести и 1,15 для тяжелой работы;

         - коэффициент учета теплозащитных свойств
                             одежды, равный 1,0 для легкой одежды, 0,65
                            для обычной одежды и 0,40 для утепленной
                            одежды;

          и  - температура, ⁰С, и скорость движения
                                        воздуха в помещении, м/с

Теплопоступления в помещение от нагретого оборудования   определяют по данным технологического проекта и вычисляют теплоотдачу от нагретой поверхности  , если заданы площадь , м², и температура поверхности  , ⁰С, оборудования и коммуникаций:

где  - общий (полный) коэффициент лучисто-конвективного теплообмена на нагретой поверхности, Вт/(м²×К).

При искусственном освещении и работающем электрическом производственном оборудовании тепловыделения  , Вт (ккал/ч), составляют:

где  - общий коэффициент, учитывающий фактическое
                        использование мощности (), загрузку 
                       и одновременность работы
                       нескольких приборов или
                      оборудования и долю перехода электрической
                      энергии в тепловую, которая поступает в
                      помещение (принимают от 0,15 до 0,95 по проекту
                      технологии); при светильниках в помещении
                     , светильниках, встроенных в перекрытие
                     помещения, ;

         - мощность осветительных приборов или силового
                         оборудования, Вт.

Бытовые тепловыделения , Вт (ккал/ч), в жилых квартирах вычисляют по формуле:

Вместе с этой лекцией читают "Нитриты".

где  - теплопоступления на 1 м² площади пола, Вт/м²
                       [ккал/(ч×м²)]; принимают по данным  главы СНиП
                       2.04.05-86;

         - площадь пола жилой комнаты или кухни, м².

Теплопоступления от нагретых материалов  и изделий, а также от горячих газов, выпускаемых в помещений, определяют по формуле:

Теплопоступления от солнечной радиации  при расчете мощности отопительных установок включают в тепловой баланс в исключительных случаях.