رژیم هوای یک ساختمان ترکیبی از عوامل و پدیده هایی است که تعیین می کنند روند کلیتبادل هوا بین تمام فضاهای آن و هوای بیرون، از جمله حرکت هوا در داخل، حرکت هوا از طریق نرده ها، منافذ، مجاری و مجاری هوا و جریان هوا در اطراف ساختمان. به طور سنتی، هنگام در نظر گرفتن مسائل فردی از رژیم هوایی یک ساختمان، آنها به سه وظیفه ترکیب می شوند: داخلی، لبه و خارجی.

یک فرمول کلی فیزیکی و ریاضی مسئله رژیم هوای یک ساختمان فقط در کلی ترین شکل ممکن است. فرآیندهای فردی بسیار پیچیده هستند. توصیف آنها بر اساس معادلات کلاسیک انتقال جرم، انرژی و تکانه در یک جریان آشفته است.

از دیدگاه تخصص "تامین گرما و تهویه"، پدیده های زیر بیشترین اهمیت را دارند: نفوذ و خروج هوا از طریق حصارها و روزنه های خارجی (تبادل طبیعی هوای سازماندهی نشده، افزایش اتلاف گرما در اتاق و کاهش خواص حفاظتی حرارتی نرده های خارجی)؛ هوادهی (تبدیل هوای طبیعی سازمان یافته برای تهویه اتاق های تحت فشار گرما)؛ جریان هوا بین اتاق های مجاور (سازماندهی نشده و سازمان یافته).

نیروهای طبیعی که باعث حرکت هوا در ساختمان می شوند عبارتند از جاذبه و بادفشار. دما و چگالی هوا در داخل و خارج ساختمان معمولاً یکسان نیست و در نتیجه فشار گرانشی متفاوتی در طرفین نرده ها ایجاد می شود. در اثر باد، آب پس‌آب در سمت باد ساختمان ایجاد می‌شود و فشار استاتیکی اضافی بر روی سطوح نرده‌ها ظاهر می‌شود. در سمت باد، خلاء ایجاد می شود و فشار استاتیک کاهش می یابد. بنابراین، زمانی که باد وجود دارد، فشار وارد بر بیرون ساختمان با فشار داخل ساختمان متفاوت است.

گرانشی و فشار بادمعمولا با هم عمل می کنند تبادل هوا تحت تأثیر این نیروهای طبیعی محاسبه و پیش بینی دشوار است. می توان آن را با آب بندی نرده ها کاهش داد و همچنین با فشار دادن مجاری تهویه، باز کردن پنجره ها، قاب ها و چراغ های تهویه تا حدی تنظیم می شود.

رژیم هوا به رژیم حرارتی ساختمان مربوط می شود. نفوذ هوای بیرون منجر به مصرف گرمای اضافی برای گرمایش آن می شود. خروج هوای مرطوب داخلی باعث مرطوب شدن و کاهش خواص عایق حرارتی محفظه ها می شود.

موقعیت و اندازه ناحیه نفوذ و خروج در یک ساختمان به هندسه بستگی دارد. ویژگی های طراحی، حالت تهویه ساختمان و همچنین منطقه ساخت و ساز، زمان سال و پارامترهای آب و هوا.

تبادل حرارتی بین هوای فیلتر شده و حصار انجام می شود که شدت آن به محل فیلتراسیون در ساختار نرده (آرایه، مفصل پانل، پنجره ها، شکاف های هوا و غیره) بستگی دارد. بنابراین، نیاز به محاسبه رژیم هوای یک ساختمان وجود دارد: تعیین شدت نفوذ و خروج هوا و حل مشکل انتقال حرارت. قطعات جداگانهنرده هایی با قابلیت نفوذ هوا

شرایط حرارتی ساختمان

طرح کلیتبادل حرارت در اتاق

محیط حرارتی در یک اتاق با عملکرد ترکیبی تعدادی از عوامل تعیین می شود: دما، تحرک و رطوبت هوای اتاق، وجود جریان های جت، توزیع پارامترهای هوا در پلان و ارتفاع اتاق و همچنین به عنوان تابش از سطوح اطراف، بسته به دما، هندسه و خواص تشعشع آنها.

برای مطالعه شکل‌گیری ریزاقلیم، دینامیک آن و روش‌های تأثیرگذاری بر آن، باید قوانین تبادل حرارت در یک اتاق را بدانید.

انواع تبادل حرارت در یک اتاق: همرفتی - بین هوا و سطوح نرده ها و دستگاه های سیستم گرمایش و سرمایش، تابشی - بین سطوح فردی رخ می دهد. در نتیجه اختلاط آشفته جت های هوای غیر همدما با هوای حجم اصلی اتاق، تبادل حرارت "جت" رخ می دهد. سطوح داخلی حصارهای خارجی عمدتاً گرما را از طریق هدایت حرارتی از طریق ضخامت سازه ها به هوای بیرون منتقل می کنند.

تعادل حرارتی هر سطح i در اتاق را می توان بر اساس قانون بقای انرژی با معادله نشان داد:

که در آن Li تابشی، کی همرفتی، Ti رسانا، اجزای انتقال حرارت بر روی سطح.

رطوبت هوای اتاق

هنگام محاسبه انتقال رطوبت از طریق نرده ها، لازم است از وضعیت رطوبت هوا در اتاق که با انتشار رطوبت و تبادل هوا تعیین می شود، بدانید. منابع رطوبت در اماکن مسکونی فرآیندهای خانگی (پخت و پز، شستشوی کف و غیره) است، در ساختمان های عمومی - افراد در آنها، ساختمان های صنعتی- فرآیندهای تکنولوژیکی

مقدار رطوبت موجود در هوا بر اساس میزان رطوبت آن d، گرم رطوبت به ازای هر 1 کیلوگرم قسمت خشک هوای مرطوب تعیین می شود. علاوه بر این، حالت رطوبت آن با خاصیت ارتجاعی یا فشار جزئی بخار آب e، Pa، یا رطوبت نسبی بخار آب φ, ٪ مشخص می شود.

E حداکثر الاستیسیته در یک دمای معین است.

هوا ظرفیت نگهداری رطوبت خاصی دارد.

هر چه هوا خشک تر باشد، بخار آب را قوی تر نگه می دارد. فشار بخار آب هانرژی آزاد رطوبت موجود در هوا را منعکس می کند و از 0 (هوای خشک) به حداکثر کشش افزایش می یابد. E، مربوط به اشباع کامل هوا است.

انتشار رطوبت در هوا از مکان هایی با خاصیت ارتجاعی بخار آب بیشتر به مکان هایی با خاصیت ارتجاعی کمتر اتفاق می افتد.

η هوا = ∆d /∆ε.

خاصیت ارتجاعی اشباع کامل هوا E, Pa به دمای ما بستگی دارد و با افزایش آن افزایش می یابد. مقدار E تعیین می شود:

اگر شما نیاز به دانستن دمای ما دارید که یک مقدار خاص از E مطابقت دارد، می توانید تعیین کنید:

تهویه هوای ساختمان

رژیم هوای یک ساختمان مجموعه‌ای از عوامل و پدیده‌هایی است که فرآیند کلی تبادل هوا بین تمام ساختمان‌ها و هوای بیرون را تعیین می‌کند، از جمله حرکت هوای داخل ساختمان، حرکت هوا از طریق حصارها، بازشوها، کانال‌ها و مجاری هوا و جریان هوا در اطراف ساختمان

تبادل هوا در یک ساختمان تحت تأثیر نیروهای طبیعی و کار محرک های حرکتی مصنوعی هوا صورت می گیرد. هوای بیرون از طریق نشت در نرده ها یا از طریق مجاری سیستم های تهویه تغذیه وارد محوطه می شود. در داخل ساختمان، هوا می تواند بین اتاق ها از طریق درها و نشتی در ساختارهای داخلی جریان یابد. هوای داخلی از طریق نشتی در حصارهای خارجی و از طریق مجاری تهویه سیستم های اگزوز از محوطه خارج از ساختمان خارج می شود.

نیروهای طبیعی که باعث حرکت هوا در ساختمان می شوند، گرانش و فشار باد هستند.

اختلاف فشار طراحی:

قسمت اول فشار گرانشی، قسمت دوم فشار باد است.

که در آن H ارتفاع ساختمان از سطح زمین تا بالای قرنیز است.

حداکثر سرعت متوسط ​​بر اساس نقطه مرجع برای ژانویه.

C n, C p - ضرایب آیرودینامیکی از سطوح بادگیر و بادگیر حصار ساختمان.

K i -ضریب با در نظر گرفتن تغییرات فشار سرعت باد.

دما و چگالی هوا در داخل و خارج ساختمان معمولاً یکسان نیست و در نتیجه فشار گرانشی متفاوتی در طرفین نرده ها ایجاد می شود. در اثر باد، آب پس‌آب در سمت باد ساختمان ایجاد می‌شود و فشار استاتیکی اضافی بر روی سطوح نرده‌ها ظاهر می‌شود. در سمت باد، خلاء ایجاد می شود و فشار استاتیک کاهش می یابد. بنابراین، زمانی که باد وجود دارد، فشار وارد بر بیرون ساختمان با فشار داخل ساختمان متفاوت است. رژیم هوا به رژیم حرارتی ساختمان مربوط می شود. نفوذ هوای بیرون منجر به مصرف گرمای اضافی برای گرمایش آن می شود. خروج هوای مرطوب داخلی باعث مرطوب شدن و کاهش خواص عایق حرارتی محفظه ها می شود. موقعیت و اندازه منطقه نفوذ و خروج در یک ساختمان به هندسه، ویژگی های طراحی، حالت تهویه ساختمان و همچنین منطقه ساخت و ساز، زمان سال و پارامترهای آب و هوایی بستگی دارد.

تبادل حرارت بین هوای فیلتر شده و حصار انجام می شود که شدت آن به محل فیلتراسیون در سازه (جرم جامد، اتصال پانل، پنجره ها، شکاف های هوا) بستگی دارد. بنابراین، نیاز به محاسبه رژیم هوای یک ساختمان وجود دارد: تعیین شدت نفوذ و خروج هوا و حل مشکل انتقال حرارت تک تک قسمت‌های حصار در صورت وجود نفوذپذیری هوا.

نفوذ عبارت است از نفوذ هوا به داخل یک اتاق.

اکسفیلتراسیون حذف هوا از یک اتاق است.

موضوع ترموفیزیک ساختمان

ترموفیزیک ساختمان علمی است که به بررسی مشکلات شرایط حرارتی، هوا و رطوبت محیط داخلی و سازه های محصور ساختمان ها برای هر منظوری می پردازد و با استفاده از سیستم های تهویه مطبوع (گرمایش، سرمایش و تهویه) به ایجاد ریزاقلیم در محل می پردازد. با در نظر گرفتن تأثیر آب و هوای خارجی از طریق حصارها.

برای درک شکل گیری ریزاقلیم و تعیین راه های ممکندانستن قوانین انتقال حرارت تابشی، همرفتی و جت در یک اتاق، معادلات انتقال حرارت عمومی سطوح اتاق و معادله انتقال حرارت هوا ضروری است. بر اساس الگوهای تبادل حرارت بین انسان و محیطشرایط برای راحتی حرارتی در اتاق شکل می گیرد.

مقاومت اصلی در برابر اتلاف گرما از اتاق توسط خواص محافظ حرارتی مواد حصار ارائه می شود، بنابراین قوانین فرآیند انتقال حرارت از طریق حصار در محاسبه سیستم گرمایش فضا مهم ترین هستند. شرایط رطوبتحصار یکی از عوامل اصلی محاسبه انتقال حرارت است، زیرا غرقابی منجر به کاهش قابل توجه خواص محافظ حرارت و دوام سازه می شود.

رژیم هوای حصار نیز ارتباط تنگاتنگی با رژیم حرارتی ساختمان دارد، زیرا نفوذ هوای بیرونی مستلزم صرف گرما برای گرم کردن آن است و خروج هوای مرطوب داخلی مواد نرده را مرطوب می کند.

مطالعه موضوعات مطرح شده در بالا، حل مشکلات ایجاد اقلیم کوچک در ساختمان ها را در شرایط استفاده بهینه و اقتصادی از منابع سوخت و انرژی ممکن می سازد.

شرایط حرارتی ساختمان

رژیم حرارتی یک ساختمان مجموع همه عوامل و فرآیندهایی است که محیط حرارتی را در محوطه آن تعیین می کند.

مجموعه کلیه وسایل و وسایل مهندسی که شرایط ریزاقلیمی مشخص شده را در محوطه یک ساختمان فراهم می کنند، سیستم تهویه ریز اقلیم (MCS) نامیده می شود.

تحت تأثیر تفاوت بین دمای خارجی و داخلی، تابش خورشیدیو باد، اتاق گرما را از طریق حصار در زمستان از دست می دهد و در تابستان گرم می شود. نیروهای گرانشیعمل باد و تهویه باعث ایجاد اختلاف فشار می شود که منجر به جریان هوا بین اتاق های ارتباطی و فیلتر شدن آن از طریق منافذ مواد و نشت نرده ها می شود.

بارش اتمسفر، انتشار رطوبت در اتاق ها، تفاوت رطوبت بین هوای داخل و خارج از منزل منجر به تبادل رطوبت در اتاق از طریق نرده ها می شود که تحت تأثیر آنها می توان مواد را مرطوب کرد و خواص محافظتی و دوام دیوارها و پوشش های خارجی را از بین برد. .

فرآیندهایی که محیط حرارتی یک اتاق را شکل می دهند باید در ارتباطی جدایی ناپذیر با یکدیگر در نظر گرفته شوند، زیرا تأثیر متقابل آنها می تواند بسیار مهم باشد.

شرح:

روندها ساخت و ساز مدرنساختمان های مسکونی، مانند افزایش تعداد طبقات، آب بندی پنجره ها، افزایش مساحت آپارتمان ها، وظایف دشواری را برای طراحان ایجاد می کند: معماران و متخصصان در زمینه گرمایش و تهویه برای اطمینان از میکرو اقلیم مورد نیاز در محل. رژیم هوای ساختمان های مدرن، که روند تبادل هوا بین اتاق ها با یکدیگر را تعیین می کند، اتاق هایی با هوای بیرونی، تحت تأثیر عوامل بسیاری شکل می گیرد.

رژیم هوایی ساختمانهای مسکونی

با در نظر گرفتن تأثیر شرایط هوا بر عملکرد سیستم تهویه ساختمان های مسکونی

سیستم فناوریایستگاه های آماده سازی مینی آب آشامیدنیبهره وری پایین

در هر طبقه از بخش دو آپارتمان دو اتاقه و یک آپارتمان یک اتاق و سه اتاق وجود دارد. آپارتمان های یک و یک دو اتاقه دارای جهت یک طرفه می باشند. پنجره های آپارتمان های دو و سه اتاق دوم به دو ضلع روبرو هستند. مساحت کل یک آپارتمان یک اتاقه 37.8 متر مربع، یک آپارتمان دو اتاقه یک طرفه 51 متر مربع، یک آپارتمان دو اتاقه 60 متر مربع، یک آپارتمان سه اتاقه 75.8 متر مربع است. ساختمان مجهز به پنجره های متراکم با مقاومت نفوذ هوا 1 m 2 h / kg در اختلاف فشار D P o = 10 Pa است. برای اطمینان از جریان هوا، دریچه های تامین از AERECO در دیوار اتاق ها و در آشپزخانه یک آپارتمان یک اتاقه نصب می شود. در شکل شکل 3 مشخصات آیرودینامیکی سوپاپ را به طور کامل نشان می دهد موقعیت خالیو 1/3 پوشیده شده است.

درهای ورودی آپارتمان ها نیز کاملاً سفت فرض می شود: با مقاومت در برابر نفوذ هوا 0.7 متر بر ساعت / کیلوگرم در اختلاف فشار D P o = 10 Pa.

ساختمان مسکونی توسط سیستم ها سرویس می شود تهویه طبیعیبا اتصال دو طرفه ماهواره ها به بشکه و توری اگزوز غیر قابل تنظیم. همه آپارتمان ها (صرف نظر از اندازه آنها) دارای سیستم های تهویه یکسانی هستند، زیرا در ساختمان مورد نظر، حتی در آپارتمان های سه اتاقه، تبادل هوا با نرخ ورودی (3 متر مکعب در ساعت در هر متر مربع فضای زندگی) تعیین نمی شود. ، اما با میزان خروجی اگزوز از آشپزخانه، حمام و توالت (مجموع 110 متر مکعب در ساعت).

محاسبات وضعیت هوای ساختمان با در نظر گرفتن پارامترهای زیر انجام شد:

دمای هوای بیرون 5 درجه سانتیگراد - دمای طراحی برای سیستم تهویه.

3.1 درجه سانتیگراد - میانگین دمای فصل گرما در مسکو.

10.2 درجه سانتی گراد – میانگین دمای سردترین ماه در مسکو.

28 درجه سانتیگراد - دمای طراحی برای سیستم گرمایش با سرعت باد 0 متر بر ثانیه.

3.8 متر بر ثانیه - میانگین سرعت باد در طول دوره گرمایش.

4.9 متر بر ثانیه - سرعت باد تخمینی برای انتخاب تراکم پنجره ها در جهات مختلف.

فشار هوای بیرون

فشار هوای بیرون از فشار گرانشی (ترم اول فرمول (1)) و فشار باد (ترم دوم) تشکیل شده است.

فشار باد در ساختمان های بلند بیشتر است که در محاسبه با ضریب k dyne در نظر گرفته می شود که بستگی به باز بودن منطقه دارد ( فضای باز، ساختمانهای پست یا مرتفع) و ارتفاع خود ساختمان. برای خانه های تا 12 طبقه مرسوم است که k dyne را ثابت در ارتفاع در نظر می گیرند و برای ساختمان های بلندتر، افزایش مقدار k dyne در طول ارتفاع ساختمان، افزایش سرعت باد با فاصله از زمین را در نظر می گیرد.

مقدار فشار باد نمای بادگیر تحت تأثیر ضرایب آیرودینامیکی نه تنها نما، بلکه نماهای بادگیر نیز قرار دارد. این وضعیت با این واقعیت توضیح داده می شود که فشار مطلق در سمت بادگیر ساختمان در سطح عنصر نفوذ پذیر هوا در دورترین فاصله از سطح زمین که حرکت هوا از طریق آن امکان پذیر است (دهانه شفت اگزوز در نمای بادگیر) به عنوان فشار صفر شرطی، تبدیل R در نظر گرفته می شود:

R usl = R atm - r n g N + r n v 2 s z k din /2، (2)

که در آن сз ضریب آیرودینامیکی مربوط به سمت بادگیر ساختمان است.

H – ارتفاع بالاتر از سطح زمین عنصر بالایی که حرکت هوا از طریق آن امکان پذیر است، m.

کل فشار اضافی تشکیل‌شده در هوای بیرون در نقطه‌ای در ارتفاع h ساختمان با تفاوت بین فشار کل هوای بیرون در این نقطه و کل فشار شرطی R تعیین می‌شود:

R n = (R atm - r n g h + r n v 2 s z k din /2) - (R atm - r n g N +

R n v 2 s z k dyn /2) = r n g (H - h) + r n v 2 (s - s z) k dyn /2، (3)

که در آن c ضریب آیرودینامیکی در نمای طراحی است که بر اساس .

بخش گرانشی فشار با افزایش اختلاف دمای بین هوای داخلی و خارجی افزایش می‌یابد که چگالی هوا به آن بستگی دارد. برای ساختمان‌های مسکونی با دمای هوای داخلی تقریباً ثابت در طول دوره گرمایش، فشار گرانشی با کاهش دمای هوای بیرون افزایش می‌یابد. وابستگی فشار گرانشی در هوای خارجی به چگالی هوای داخلی با سنت ارتباط فشار اضافی گرانشی داخلی (بالاتر از اتمسفر) به فشار خارجی با علامت منفی توضیح داده می شود. این، همانطور که بود، مولفه گرانشی متغیر فشار کل در هوای داخلی بیرون ساختمان را حذف می کند و بنابراین فشار کل در هر اتاق در هر ارتفاعی از این اتاق ثابت می شود. در این راستا Р int in را فشار هوای مشروط ثابت در ساختمان می گویند. سپس فشار کل در هوای بیرون برابر می شود

R ext = (H - h) (r ext - r int) g + r ext v 2 (c - c h) k din / 2. (4)

در شکل شکل 4 تغییر فشار در امتداد ارتفاع ساختمان را در نماهای مختلف در شرایط آب و هوایی مختلف نشان می دهد. برای سادگی ارائه، یک نمای خانه را شمالی (بالا در پلان) و دیگری را جنوبی (پایین در پلان) می نامیم.

فشار هوای داخلی

فشارهای مختلف هوای خارجی در امتداد ارتفاع ساختمان و در نماهای مختلف باعث حرکت هوا می شود و در هر اتاق با شماره i فشار اضافی کل P in,i ایجاد می شود. پس از اینکه بخش متغیر این فشارها - گرانشی - به فشار خارجی مربوط می شود، نقطه ای که با فشار اضافی کل P in,i مشخص می شود، که هوا به داخل و خارج جریان می یابد، می تواند به عنوان مدلی از هر اتاق عمل کند.

برای اختصار، در ادامه، مجموع فشار اضافی خارجی و داخلی را به ترتیب فشار خارجی و داخلی می نامند.

با فرمول بندی کامل مسئله رژیم هوای یک ساختمان، اساس مدل ریاضی معادلات تعادل مواد هوا برای همه اتاق ها و همچنین گره های سیستم های تهویه و معادلات حفظ انرژی (معادله برنولی) برای هر هوا می باشد. - عنصر نفوذ پذیر تعادل هوا جریان هوا را از طریق هر عنصر قابل نفوذ هوا در یک اتاق یا واحد سیستم تهویه در نظر می گیرد. معادله برنولی اختلاف فشار در طرف مقابل عنصر نفوذپذیر هوا DPi,j را با تلفات آیرودینامیکی که هنگام عبور جریان هوا از عنصر نفوذپذیر هوا Zi,j ایجاد می‌شود، برابر می‌کند.

در نتیجه، مدل رژیم هوای یک ساختمان چند طبقه را می توان به عنوان مجموعه ای از نقاط متصل به یکدیگر نشان داد که با P داخلی، i و P خارجی مشخص می شود. فشارهای n،j، که بین آن حرکت هوا رخ می دهد.

تلفات فشار کل Z i,j در طول حرکت هوا معمولاً از طریق مشخصه مقاومت نفوذپذیری هوا S بیان می شود عنصر i، jبین نقاط i و j تمام عناصر نفوذ پذیر پوسته ساختمان - پنجره ها، درها، دهانه های باز - می توانند به طور مشروط به عنوان عناصر با پارامترهای هیدرولیکی ثابت طبقه بندی شوند. مقادیر S i,j برای این گروه از مقاومت ها به دبی G i,j بستگی ندارد. ویژگی متمایزمسیر سیستم تهویه، متغیر بودن ویژگی های مقاومت اتصالات، بسته به نرخ جریان هوای مورد نظر برای بخش های جداگانه سیستم است. بنابراین، ویژگی‌های مقاومت عناصر مجرای تهویه باید در یک فرآیند تکرار شونده تعیین شود، که در آن لازم است فشارهای موجود در شبکه با مقاومت آیرودینامیکی مجرا در نرخ‌های جریان هوای معین پیوند داده شود.

در این حالت، چگالی هوا در حال حرکت از طریق شبکه تهویه در شاخه ها با توجه به دمای هوای داخلی در اتاق های مربوطه و در بخش های اصلی تنه - با توجه به دمای مخلوط هوا در اتاق های مربوطه گرفته می شود. گره

بنابراین، حل مشکل رژیم هوای یک ساختمان به حل یک سیستم معادلات تعادل هوا خلاصه می شود، که در هر مورد مجموع تمام عناصر نفوذپذیر هوا در اتاق گرفته می شود. تعداد معادلات برابر با تعداد اتاق های ساختمان و تعداد واحدهای سیستم های تهویه است. مجهولات در این سیستم معادلات فشار در هر اتاق و هر گره از سیستم های تهویه P in,i است. از آنجایی که اختلاف فشار و نرخ جریان هوا از طریق عناصر نفوذ پذیر هوا به هم مرتبط هستند، راه حل با استفاده از یک فرآیند تکراری پیدا می شود که در آن نرخ جریان ابتدا مشخص شده و با پالایش فشارها تنظیم می شود. حل سیستم معادلات توزیع مطلوب فشارها و جریان ها را در کل ساختمان به دست می دهد و به دلیل ابعاد بزرگ و غیرخطی بودن آن، تنها با روش های عددی با استفاده از کامپیوتر امکان پذیر است.

عناصر نفوذ پذیر ساختمان (پنجره ها، درها) تمام اتاق های ساختمان و هوای بیرون را به داخل متصل می کند سیستم یکپارچه. مکان این عناصر و ویژگی های مقاومت آنها در برابر نفوذ هوا به طور قابل توجهی بر تصویر کمی و کیفی توزیع جریان ها در ساختمان تأثیر می گذارد. بنابراین، هنگام حل یک سیستم معادلات برای تعیین فشار در هر اتاق و گره شبکه تهویه، تأثیر مقاومت آیرودینامیکیعناصر نفوذ پذیر هوا نه تنها در پوشش ساختمان، بلکه در نرده های داخلی نیز وجود دارد. با استفاده از الگوریتم توصیف شده، دپارتمان گرمایش و تهویه در MGSU برنامه ای برای محاسبه رژیم هوای یک ساختمان ایجاد کرد که برای محاسبه حالت های تهویه در ساختمان مسکونی مورد مطالعه استفاده شد.

همانطور که از محاسبات به شرح زیر است، فشار داخلی در محل نه تنها تحت تأثیر شرایط آب و هوایی، بلکه تحت تأثیر تعداد دریچه های تأمین و همچنین پیش نویس قرار می گیرد. تهویه اگزوز. از آنجایی که در خانه مورد نظر تهویه در همه آپارتمان ها یکسان است، در یک اتاق و آپارتمان های دو اتاقهفشار کمتر از در است آپارتمان سه اتاقه. وقتی باز است درب های داخلیدر یک آپارتمان، فشارها در اتاق هایی که به طرف های مختلف هستند عملاً تفاوتی با یکدیگر ندارند.

در شکل 5 مقادیر تغییرات فشار را در محوطه آپارتمان نشان می دهد.

اختلاف فشار بین عناصر نفوذپذیر هوا و جریان هوای عبوری از آنها

توزیع جریان در آپارتمان ها تحت تأثیر اختلاف فشار در طرف های مختلف عنصر نفوذ پذیر هوا شکل می گیرد. در شکل 6، در پلان آخرین طبقه، فلش ها و اعداد جهت حرکت و میزان جریان هوا را در شرایط مختلف آب و هوایی نشان می دهد.

هنگام نصب شیرها در اتاق های نشیمنحرکت هوا از اتاق ها به سمت هدایت می شود توری های تهویهدر آشپزخانه، حمام و توالت. این جهت حرکت همچنان ادامه دارد آپارتمان یک اتاقهجایی که شیر در آشپزخانه نصب شده است.

جالب توجه است که جهت حرکت هوا با کاهش دما از 5 به -28 درجه سانتیگراد و زمانی که باد شمالی با سرعت v = 4.9 متر بر ثانیه ظاهر شد تغییری نکرد. هیچ گونه اکسفیلتراسیون در کل مشاهده نشد فصل گرماو در هر باد که نشان دهنده کفایت ارتفاع محور 4.5 متری است درب های ورودی محکم به آپارتمان ها مانع از جریان افقی هوا از آپارتمان های نمای بادگیر به آپارتمان های نمای بادگیر می شود. یک جریان عمودی کوچک تا 2 کیلوگرم در ساعت مشاهده می شود: هوا از طریق درهای ورودی از آپارتمان ها در طبقات پایین خارج می شود و در طبقات بالا وارد آپارتمان ها می شود. از آنجایی که جریان هوا از طریق درها کمتر از حد مجاز استاندارد است (بیش از 1.5 کیلوگرم در ساعت متر مربع)، مقاومت در برابر نفوذ هوا 0.7 متر مربع در ساعت بر کیلوگرم را می توان حتی برای یک ساختمان 17 طبقه بیش از حد در نظر گرفت.

عملکرد سیستم تهویه

قابلیت‌های سیستم تهویه در حالت طراحی آزمایش شد: در دمای 5 درجه سانتی‌گراد در هوای بیرون، آرام و پنجره‌های باز. محاسبات نشان داده است که با شروع از طبقه 14، دبی اگزوز ناکافی است، بنابراین سطح مقطع کانال اصلی واحد تهویه را باید برای این ساختمان دست کم برآورد کرد. اگر دریچه ها با شیر تعویض شوند، هزینه ها تقریباً 15٪ کاهش می یابد. جالب است بدانید که در دمای 5 درجه سانتی گراد، بدون توجه به سرعت باد، از 88 تا 92 درصد هوای خارج شده توسط سیستم تهویه در طبقه اول و از 84 تا 91 درصد در طبقه بالا از طریق دریچه ها وارد می شود. در دمای 28- درجه سانتیگراد، جریان ورودی از سوپاپ ها 80 تا 85 درصد در طبقات پایین و 81 تا 86 درصد در طبقات بالا، اگزوز را جبران می کند. بقیه هوا از طریق پنجره ها وارد آپارتمان ها می شود (حتی با مقاومت در برابر نفوذ هوا 1 m 2 h / kg در اختلاف فشار D P o = 10 Pa). در دمای هوای خارج از -3.1 درجه سانتیگراد و کمتر، سرعت جریان حذف می شود سیستم تهویههوا و تامین هوا از طریق دریچه ها از تبادل هوای طراحی آپارتمان فراتر می رود. بنابراین لازم است دبی را هم در شیرها و هم در گریل های تهویه تنظیم کنید.

در مواردی که دریچه‌های کاملاً باز در دمای هوای بیرون منفی هستند، نرخ جریان هوای تهویه آپارتمان‌ها در طبقات اول چندین برابر بیشتر از مقدار محاسبه‌شده است. در همان زمان، نرخ جریان هوای تهویه در طبقات بالا به شدت کاهش می یابد. بنابراین، تنها در دمای هوای بیرون 5 درجه سانتیگراد، محاسبات برای شیرهای کاملاً باز در کل ساختمان انجام شد و در دماهای پایین تر، دریچه های 12 طبقه پایین 1/3 بسته شد. این در نظر گرفتن این واقعیت است که دریچه است کنترل خودکاربا رطوبت اتاق در صورت تبادل هوای زیاد در آپارتمان، هوا خشک شده و دریچه بسته می شود.

محاسبات نشان داده است که در دمای هوای خارج از -10.2 درجه سانتیگراد و کمتر، اگزوز اضافی از طریق سیستم تهویه در سراسر ساختمان ارائه می شود. در دمای هوای بیرونی 3.1- درجه سانتیگراد، منبع تغذیه و اگزوز به طور کامل فقط در ده طبقه پایین حفظ می شود و آپارتمان ها در طبقات بالا - با اگزوز طراحی نزدیک به طرح - دارای جریان هوا هستند. دریچه های 65-90٪ بسته به سرعت باد.

نتیجه گیری

1. در ساختمان های چند طبقه ساختمان های مسکونیبا یک بالابر در هر آپارتمان برای یک سیستم تهویه طبیعی اگزوز ساخته شده از بلوک های بتنی، به طور معمول، بخش های تنه برای عبور دست کم برآورد می شود. هوای تهویهدر دمای بیرونی 5 درجه سانتیگراد

2. طراحی سیستم تهویه در نصب صحیحدر تمام طول دوره گرمایش بدون اینکه سیستم تهویه را در تمام طبقات "واژگون" کند، به طور پایدار روی اگزوز کار می کند.

3. شیرهای تامینباید قادر به تنظیم برای کاهش جریان هوا در طول فصل سرد دوره گرمایش باشد.

4. کاهش هزینه ها هوای خروجینصب توری های قابل تنظیم خودکار در یک سیستم تهویه طبیعی مطلوب است.

5. از طریق پنجره های ضخیم V ساختمان های چند طبقهنفوذی وجود دارد که در ساختمان مورد نظر تا 20 درصد دبی خروجی اگزوز می رسد و باید در تلفات حرارتی ساختمان لحاظ شود.

6. هنجار تراکم درهای ورودیدر آپارتمان ها برای ساختمان های 17 طبقه با مقاومت نفوذ هوای درب 0.65 متر بر ساعت / کیلوگرم در D P = 10 Pa انجام می شود.

ادبیات

1. SNiP 2.04.05-91*. گرمایش، تهویه، تهویه مطبوع. م.: استروییزدات، 2000.

2. SNiP 2.01.07-85*. بارها و اثرات / Gosstroy RF. M.: TsPP شرکت واحد دولتی، 1993.

3. SNiP II-3-79*. مهندسی گرمایش ساخت و ساز / Gosstroy از فدراسیون روسیه. M.: TsPP شرکت واحد دولتی، 1998.

4. Biryukov S.V., Dianov S.N. برنامه برای محاسبه رژیم هوایی یک ساختمان // شنبه. مقالات MGSU: فن آوری های مدرنتامین گرما و گاز و تهویه. M.: MGSU، 2001.

5. Biryukov S.V. محاسبه سیستم های تهویه طبیعی در رایانه // Sat. گزارش های هفتمین کنفرانس علمی و عملی 18-20 آوریل 2002: مشکلات کنونی فیزیک حرارتی ساختمان / RAASN RNTOS NIISF. م.، 2002.

روش برای محاسبه مقاومت نفوذپذیری هوا سازه محصور کننده دیوار

1. تعریف کنید وزن مخصوصهوای خارجی و داخلی، N/m 2

. (6.2)

2. تفاوت فشار هوا در سطوح بیرونی و داخلی سازه محصور را تعیین کنید، Pa

3. مقاومت نفوذ هوای مورد نیاز m 2 ×h×Pa/kg را محاسبه کنید

4. کل مقاومت واقعی در برابر نفوذ هوای حصار بیرونی، m2 ×h×Pa/kg را بیابید.

اگر شرایط برآورده شود، ساختار محصور الزامات نفوذپذیری هوا را برآورده می کند، در صورت عدم رعایت شرایط، باید اقداماتی برای افزایش نفوذپذیری هوا انجام شود.

محاسبه مقاومت نفوذپذیری هوا
ساختار محصور دیوار

اطلاعات اولیه

مقادیر مقادیر مورد نیاز برای محاسبه: ارتفاع ساختار محصور H = 15.3 متر؛ تی n = -27 درجه سانتیگراد؛ تیدر = 20 درجه سانتیگراد؛ سالن V= 4.4 متر بر ثانیه؛ جی n = 0.5 کیلوگرم / (m2 ×h)؛ آر u1 = 3136 m2 ×h×Pa/kg. آر u2 = 6 m2 ×h×Pa/kg. آر u3 = 946.7 m2 ×h×Pa/kg.

روش محاسبه

با استفاده از معادلات (6.1) و (6.2) وزن مخصوص هوای خارجی و داخلی را تعیین کنید.

N/m 2 ;

N/m 2.

تفاوت فشار هوا را در سطوح بیرونی و داخلی سازه محصور، Pa را تعیین کنید

Δr= 0.55×15.3×(14.1 – 11.8)+0.03×14.1×4.4 2 = 27.54 Pa.

مقاومت نفوذ هوای مورد نیاز را با استفاده از رابطه (6.4)، m2 ×h×Pa/kg محاسبه کنید.

27.54/0.5 = 55.09 m2 ×h×Pa/kg.

مجموع مقاومت واقعی در برابر نفوذ هوای حصار بیرونی را با استفاده از معادله (5/6)، m2 ×h×Pa/kg بیابید.

m 2×h×Pa/kg؛

m 2×h×Pa/kg؛

m 2×h×Pa/kg؛

M 2×h×Pa/kg.

بنابراین، ساختار محصور الزامات نفوذپذیری هوا را برآورده می کند، زیرا شرایط (4088.7>55.09) برآورده شده است.

روش محاسبه مقاومت نفوذ هوا در نرده های خارجی (پنجره و درهای بالکن)

تعیین مقاومت نفوذپذیری هوای مورد نیاز پنجره ها و درهای بالکن، m 2×h×Pa/kg

, (6.6)

بسته به ارزش، نوع ساخت پنجره ها و درهای بالکن انتخاب می شود.

محاسبه مقاومت نفوذ هوا در نرده های خارجی، پنجره ها و درهای بالکن

اطلاعات اولیه

پ= 27.54 Pa; Δ پ 0 = 10 Pa; جی n = 6 کیلوگرم / (m2 ×h).

روش محاسبه

تعیین مقاومت نفوذپذیری هوای مورد نیاز پنجره ها و درهای بالکن، مطابق با معادله (6.6)، m 2 ×h×Pa/kg

m 2×h×Pa/kg.

بنابراین باید پذیرفت آر 0 = 0.4 m2 ×h×Pa/kg برای شیشه های دو جداره در ارسی های جفت.

6.3. روش برای محاسبه تاثیر نفوذ
بر روی دمای سطح داخلی
و ضریب انتقال حرارت ساختار محصور کننده

1. مقدار هوای نفوذ شده از حصار بیرونی را محاسبه کنید، کیلوگرم/(m2×h)

2. دمای سطح داخلی نرده را در هنگام نفوذ، درجه سانتیگراد محاسبه کنید

, (6.8)

. (6.9)

3. محاسبه دمای سطح داخلی نرده در صورت عدم وجود متراکم، درجه سانتیگراد

. (6.10)

4. ضریب انتقال حرارت حصار را با در نظر گرفتن نفوذ، W/(m2 ×°C) تعیین کنید.

. (6.11)

5. ضریب انتقال حرارت نرده را در صورت عدم نفوذ طبق رابطه (2.6)، W/(m 2 ×°C) محاسبه کنید.

محاسبه تأثیر نفوذ بر دمای سطح داخلی
و ضریب انتقال حرارت ساختار محصور کننده

اطلاعات اولیه

مقادیر مقادیر مورد نیاز برای محاسبه: Δ پ= 27.54 Pa;
تی n = -27 درجه سانتیگراد؛ تیدر = 20 درجه سانتیگراد؛ سالن V= 4.4 متر بر ثانیه؛ = 3.28 متر 2 × درجه سانتی گراد / W; ه= 2.718; = 4088.7 m2 ×h×Pa/kg. آر b = 0.115 m 2 × ° C / W; با B = 1.01 کیلوژول/(کیلوگرم×°C).

روش محاسبه

با استفاده از رابطه (6.7)، کیلوگرم/(متر 2× ساعت) مقدار هوای نفوذی از حصار بیرونی را محاسبه کنید.

جیو = 27.54/4088.7 = 0.007 گرم / (m 2 × h).

محاسبه دمای سطح داخلی نرده در هنگام نفوذ، درجه سانتیگراد و مقاومت حرارتیانتقال حرارت ساختار محصور، از هوای بیرون شروع می شود تا یک بخش معین در ضخامت حصار مطابق با معادلات (6.8) و (6.9).

m 2 × ° C / W;

دمای سطح داخلی نرده را در صورت عدم وجود متراکم، درجه سانتیگراد محاسبه کنید

درجه سانتی گراد

از محاسبات به دست می آید که دمای سطح داخلی در طول فیلتراسیون 0.1 درجه سانتیگراد کمتر از بدون نفوذ () است.

ضریب انتقال حرارت حصار را با در نظر گرفتن نفوذ مطابق با معادله (6.11)، W/(m2 ×°C) تعیین کنید.

W/(m2×°C).

ضریب انتقال حرارت حصار را در صورت عدم نفوذ طبق رابطه (2.6)، W/(m 2 C) محاسبه کنید.

W/(m2×°C).

بنابراین، مشخص شد که ضریب انتقال حرارت با در نظر گرفتن نفوذ کو بیش از ضریب مربوطه بدون نفوذ ک (0,308 > 0,305).

سوالات آزمون بخش 6:

1. هدف اصلی از محاسبه وضعیت هوای حصار خارجی چیست؟

2. نفوذ چگونه بر دمای سطح داخلی تأثیر می گذارد
و ضریب انتقال حرارت ساختار محصور؟

7. الزامات مصرفی ساختمان

7.1 روش برای محاسبه ویژگی های خاص انرژی حرارتی مصرفی برای گرمایش و تهویه ساختمان

شاخص مصرف انرژی حرارتی برای گرمایش و تهویه یک ساختمان مسکونی یا عمومی در مرحله توسعه مستندات پروژه، مشخصه اختصاصی انرژی حرارتی مصرفی برای گرمایش و تهویه یک ساختمان است که از نظر عددی برابر با مصرف انرژی حرارتی به ازای هر 1 متر مکعب از حجم گرم شده ساختمان در واحد زمان با اختلاف دمایی 1 درجه سانتیگراد، , W / است. (m 3 · 0 C). مقدار محاسبه شده مشخصه های ویژه مصرف انرژی حرارتی برای گرمایش و تهویه ساختمان، W/(m 3 0 C)، با روشی که در نظر گرفته می شود، تعیین می شود. شرایط آب و هواییمنطقه ساخت و ساز، راه حل های انتخاب شده برای برنامه ریزی فضا، جهت گیری ساختمان، خواص عایق حرارتی سازه های محصور، سیستم تهویه ساختمان اتخاذ شده، و همچنین کاربرد فن آوری های صرفه جویی در انرژی. مقدار محاسبه شده مشخصه های ویژه انرژی حرارتی مصرفی برای گرمایش و تهویه ساختمان باید کمتر یا مساوی با مقدار استاندارد شده مطابق با , W/(m 3 0 C) باشد:

مشخصه ویژه استاندارد شده مصرف انرژی حرارتی برای گرمایش و تهویه ساختمان ها، W/(m 3 0 C)، تعیین شده برای انواع مختلفمسکونی و ساختمان های عمومیمطابق جدول 7.1 یا 7.2.

جدول 7.1

انرژی حرارتی برای گرمایش و تهویه

یادداشت:

برای مقادیر میانی منطقه گرم شده ساختمان در محدوده 50-1000 متر مربع، مقادیر باید با درون یابی خطی تعیین شوند.

جدول 7.2

مشخصه نرخ جریان خاص استاندارد شده (اساسی).

انرژی حرارتی برای گرمایش و تهویه

ساختمانهای مسکونی تک آپارتمانی کم ارتفاع، W/(m 3 0 C)

یادداشت:

برای مناطق با مقدار GSOP 8000 0 C روز یا بیشتر، مقادیر نرمال شده باید 5٪ کاهش یابد.

برای ارزیابی تقاضای انرژی برای گرمایش و تهویه به دست آمده در طراحی ساختمان یا در یک ساختمان عملیاتی، طبقات صرفه جویی انرژی زیر (جدول 7.3) در درصد انحراف از ویژگی های خاص محاسبه شده مصرف انرژی حرارتی برای گرمایش و تهویه ساختمان ایجاد شده است. ساختن از ارزش استاندارد شده (پایه).

طراحی ساختمان هایی با کلاس صرفه جویی انرژی “D, E” مجاز نمی باشد. کلاس های "A، B، C" برای ساختمان های تازه ساخته شده و بازسازی شده در مرحله توسعه اسناد پروژه ایجاد می شود. متعاقباً، در حین بهره برداری، کلاس بهره وری انرژی ساختمان باید طی بررسی انرژی مشخص شود. به منظور افزایش سهم ساختمان های دارای کلاس های "A، B" موضوعات فدراسیون روسیهباید اقدامات تشویقی اقتصادی را هم برای شرکت کنندگان در فرآیند ساخت و ساز و هم برای سازمان های عامل اعمال کنند.

جدول 7.3

کلاس های صرفه جویی در انرژی ساختمان های مسکونی و عمومی

مشخصه ویژه محاسبه شده مصرف انرژی حرارتی برای گرمایش و تهویه ساختمان، W/(m 3 0 C)، باید با فرمول تعیین شود.

k about - مشخصه محافظ حرارتی ویژه ساختمان، W/(m 3 0 C)، به شرح زیر تعیین می شود

, (7.3)

مقاومت کل واقعی انتقال حرارت برای تمام لایه های حصار (m 2 × ° C) / W کجاست.

مساحت قطعه مربوطه از پوسته محافظ حرارتی ساختمان، متر مربع؛

V از - حجم گرم ساختمان، برابر با حجم محدود است سطوح داخلینرده های خارجی ساختمان ها، متر 3;

ضریبی که تفاوت بین یا داخلی را در نظر می گیرد دمای بیرونبرای طراحی از GSOP اتخاذ شده در محاسبه، = 1.

k vent - مشخصات تهویه خاص ساختمان، W/(m 3 ·C)؛

k خانوار - مشخصه خاص انتشار گرمای خانگی یک ساختمان، W/(m3 ·C)؛

k rad - مشخصه ویژه گرمای ورودی به ساختمان از تابش خورشیدی، W/(m 3 0 C)؛

ξ - ضریب با در نظر گرفتن کاهش مصرف گرمای ساختمان های مسکونی، ξ = 0.1;

β - ضریب با در نظر گرفتن مصرف گرمای اضافی سیستم گرمایش، β h= 1,05;

ν ضریب کاهش حرارت ورودی به دلیل اینرسی حرارتی سازه های محصور است. مقادیر توصیه شده با فرمول ν = 0.7 + 0.000025 * (GSOP-1000) تعیین می شود.

مشخصه تهویه خاص یک ساختمان، k vent، W/(m 3 0 C)، باید با فرمول تعیین شود

جایی که ج - گرمای ویژههوا، برابر با 1 کیلوژول / (کیلوگرم درجه سانتیگراد)؛

βv- ضریب کاهش حجم هوا در ساختمان، βv = 0,85;

میانگین چگالی هوای عرضه در طول دوره گرمایش، کیلوگرم بر متر مکعب

353/, (7.5)

تیاز - دمای متوسط ​​دوره گرمایش، درجه سانتیگراد، بر اساس
، (به پیوست 6 مراجعه کنید).

n در - تعدد متوسطتبادل هوای یک ساختمان عمومی در طول دوره گرمایش، h -1، برای ساختمان های عمومی، با توجه به، مقدار متوسط ​​n در = 2 پذیرفته می شود.

k e f - ضریب راندمان بازیابی، k e f = 0.6.

ویژگی های خاص انتشار گرمای خانگی یک ساختمان، k خانوار، W/(m3 C)، باید با فرمول تعیین شود.

, (7.6)

که عمر q مقدار تولید گرمای خانوار به ازای هر 1 مترمربع منطقه مسکونی (Azh) یا مساحت تخمینی یک ساختمان عمومی (Ar)، W/m2 است که برای:

الف) ساختمان‌های مسکونی با اشغال آپارتمان‌های کمتر از 20 مترمربع مساحت کل هر نفر q عمر = 17 وات بر متر مربع؛

ب) ساختمان های مسکونی با اشغال آپارتمان های 45 متر مربع مساحت کل یا بیشتر به ازای هر نفر q عمر = 10 وات بر متر مربع؛

ج) سایر ساختمان های مسکونی - بسته به میزان اشغال آپارتمان ها با درون یابی ارزش q عمر بین 17 و 10 وات بر متر مربع.

د) برای عموم و ساختمان های اداریانتشار گرمای خانگی بر اساس تعداد تخمینی افراد (90 وات بر نفر) در ساختمان، روشنایی (بر اساس توان نصب شده) و تجهیزات اداری (10 وات بر متر مربع) با در نظر گرفتن ساعات کار در هفته در نظر گرفته می شود.

t in، t from - مانند فرمول های (2.1، 2.2)؛

Аж - برای ساختمان های مسکونی - منطقه محل های مسکونی (Аж) که شامل اتاق خواب ها، اتاق های کودکان، اتاق های نشیمن، دفاتر، کتابخانه ها، اتاق های غذاخوری، اتاق های آشپزخانه و ناهار خوری است. برای ساختمانهای عمومی و اداری - مساحت تخمینی (A p) که مطابق با SP 117.13330 به عنوان مجموع مساحت کلیه اماکن به استثنای راهروها، دهلیزها، معابر تعیین شده است. راه پله ها، چاه آسانسور، پله ها و رمپ های باز داخلی و همچنین محل های در نظر گرفته شده برای استقرار تجهیزات و شبکه های مهندسی، m 2.

مشخصه ویژه گرمای ورودی به ساختمان از تابش خورشیدی، کراد، W/(m 3 درجه سانتیگراد)، باید با فرمول تعیین شود.

, (7.7)

دریافت گرما از طریق پنجره‌ها و پنجره‌های سقفی ناشی از تابش خورشید در طول دوره گرمایش، MJ/سال، برای چهار نما از ساختمان‌ها با جهت‌گیری در چهار جهت، با فرمول تعیین می‌شود.

ضرایب نفوذ نسبی تابش خورشیدی برای پر کردن پنجره ها و پنجره های سقفی به ترتیب با توجه به اطلاعات پاسپورت محصولات انتقال دهنده نور مربوطه گرفته شده است. در صورت عدم وجود داده ها باید طبق جدول (2.8) گرفته شود. نورگیرهابا زاویه تمایل پرکننده ها به افق 45 درجه یا بیشتر باید به عنوان در نظر گرفته شود پنجره های عمودیبا زاویه شیب کمتر از 45 درجه - مانند نورگیرها.

ضرایب با در نظر گرفتن سایه باز شدن نور پنجره ها و نورگیرها، به ترتیب، توسط عناصر پرکننده مات، اتخاذ شده با توجه به داده های طراحی. در صورت عدم وجود داده، باید طبق جدول (2.8) گرفته شود.

- مساحت بازشوهای نور نمای ساختمان (قسمت کور درهای بالکن مستثنی شده است)، به ترتیب در چهار جهت، متر مربع.

مساحت دهانه های نور پنجره های سقفی ساختمان، متر؛

مقدار متوسط ​​کل تابش خورشیدی (مستقیم به علاوه پراکنده) در طول دوره گرمایش بر روی سطوح عمودی تحت شرایط ابری واقعی، به ترتیب جهت گیری در امتداد چهار نمای ساختمان، MJ/m2، توسط adj تعیین می شود. 8;

مقدار متوسط ​​کل تابش خورشیدی (مستقیم به علاوه پراکنده) روی یک سطح افقی در طول دوره گرمایش در شرایط ابری واقعی، MJ/m2، با adj تعیین می‌شود. 8.

V از - مانند فرمول (7.3).

GSOP - مانند فرمول (2.2).

محاسبه ویژگی های خاص مصرف انرژی حرارتی

برای گرمایش و تهویه ساختمان

اطلاعات اولیه

ما ویژگی های خاص مصرف انرژی حرارتی برای گرمایش و تهویه یک ساختمان را با استفاده از مثال یک ساختمان مسکونی انفرادی دو طبقه محاسبه خواهیم کرد. با مساحت کل 248.5 متر 2. مقادیر مقادیر مورد نیاز برای محاسبه: تیدر = 20 درجه سانتیگراد؛ تیعملیات = -4.1 درجه سانتیگراد; = 3.28 (m 2 × ° C) / W; = 4.73 (m 2 × ° C) / W; = 4.84 (m 2 × ° C) / W; = 0.74 (m 2 × ° C) / W; = 0.55 (m 2 × ° C) / W; متر 2; متر 2; متر 2; متر 2; متر 2; متر 2; متر 3; W/m2; 0.7; 0; 0.5; 0; 7.425 متر مربع; 4.8 متر مربع; 6.6 متر مربع; 12.375 متر مربع; متر 2; 695 MJ/(m2 سال)؛ 1032 MJ/(m2 سال)؛ 1032 MJ/(m 2 year); = 1671 MJ / (m 2 سال)؛ = = 1331 MJ / (m2 سال).

روش محاسبه

1. مشخصه محافظ حرارتی ویژه ساختمان، W/(m 3 0 C) را طبق فرمول (7.3) که به شرح زیر تعیین می شود، محاسبه کنید.

W/(m 3 0 C)،

2. با استفاده از فرمول (2.2) درجه-روز دوره گرمایش محاسبه می شود

D= (20 + 4.1) × 200 = 4820 درجه سانتیگراد × روز.

3. ضریب کاهش حرارت ورودی به دلیل اینرسی حرارتی سازه های محصور را بیابید. مقادیر توصیه شده توسط فرمول تعیین می شود

ν = 0.7+0.000025*(4820-1000)=0.7955.

4. پیدا کنید چگالی متوسطتامین هوا در طول دوره گرمایش، کیلوگرم بر متر مکعب، طبق فرمول (7.5)

353/=1.313 کیلوگرم بر متر مکعب.

5. ما مشخصات تهویه خاص ساختمان را با استفاده از فرمول (7.4)، W/(m 3 0 C) محاسبه می کنیم.

W/(m 3 0 C)

6. طبق فرمول (7.6) مشخصات ویژه انتشار گرمای خانگی ساختمان، W/(m3 C) را تعیین می کنم.

W/(m 3 C)،

7. با استفاده از فرمول (7.8)، گرمای ورودی از طریق پنجره ها و نورگیرها از تابش خورشید در طول دوره گرمایش، MJ/سال، برای چهار نمای ساختمان در چهار جهت محاسبه می شود.

8. با استفاده از فرمول (7.7)، مشخصه ویژه گرمای ورودی به ساختمان از تابش خورشیدی، W/(m 3 °C) تعیین می شود.

W/(m 3 ° C)،

9. تعیین مشخصه های ویژه محاسبه شده مصرف انرژی حرارتی برای گرمایش و تهویه ساختمان، W/(m 3 0 C)، طبق فرمول (7.2)

W/(m 3 0 C)

10. مقدار به دست آمده مشخصه ویژه محاسبه شده مصرف انرژی حرارتی برای گرمایش و تهویه ساختمان را با نرمال شده (اساسی)، W/(m 3 · 0 C)، مطابق جداول 7.1 و 7.2 مقایسه کنید.

0.4 W/(m 3 0 C) = 0.435 W/ (m 3 0 C)

مقدار محاسبه شده خصوصیات ویژه انرژی حرارتی مصرفی برای گرمایش و تهویه ساختمان باید کمتر از مقدار استاندارد شده باشد.

برای ارزیابی تقاضای انرژی برای گرمایش و تهویه به دست آمده در طراحی ساختمان یا در یک ساختمان عملیاتی، کلاس صرفه جویی در انرژی ساختمان مسکونی طراحی شده با درصد انحراف مشخصه ویژه محاسبه شده مصرف انرژی حرارتی برای گرمایش و تهویه ساختمان تعیین می شود. ساختن از ارزش استاندارد شده (پایه).

نتیجه:ساختمان طراحی شده متعلق به کلاس صرفه جویی انرژی "C + Normal" است که برای ساختمان های تازه ساخته و بازسازی شده در مرحله توسعه اسناد طراحی ایجاد شده است. توسعه اقدامات اضافی برای بهبود کلاس بهره وری انرژی ساختمان مورد نیاز نیست. متعاقباً در حین بهره برداری، کلاس بهره وری انرژی ساختمان باید طی بررسی انرژی مشخص شود.

سوالات آزمون بخش 7:

1. شاخص اصلی مصرف انرژی حرارتی برای گرمایش و تهویه یک ساختمان مسکونی یا عمومی در مرحله تدوین اسناد پروژه چقدر است؟ به چه چیزی بستگی دارد؟

2. چه کلاس هایی از بهره وری انرژی ساختمان های مسکونی و عمومی وجود دارد؟

3. چه کلاس های صرفه جویی انرژی برای ساختمان های تازه ساخته و بازسازی شده در مرحله تدوین اسناد پروژه ایجاد می شود؟

4. طراحی ساختمان هایی که با آنها کلاس صرفه جویی در انرژی مجاز نیست؟

نتیجه

مشکلات صرفه جویی در منابع انرژی در دوره توسعه کنونی کشور ما اهمیت ویژه ای دارد. هزینه سوخت و انرژی حرارتی در حال افزایش است و این روند برای آینده پیش بینی می شود. در عین حال، مصرف انرژی به طور مداوم و سریع در حال افزایش است. شدت انرژی درآمد ملی در کشور ما چندین برابر کشورهای توسعه یافته است.

در این راستا اهمیت شناسایی ذخایر برای کاهش هزینه های انرژی آشکار است. یکی از زمینه های صرفه جویی در منابع انرژی، اجرای اقدامات صرفه جویی در مصرف انرژی در هنگام بهره برداری از سیستم های تامین حرارت، گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC) است. یکی از راه حل های این مشکل کاهش تلفات حرارتی ساختمان ها از طریق پوشش ساختمان است. کاهش بارهای حرارتی در سیستم های DVT

اهمیت حل این مشکل به ویژه در مهندسی شهرسازی بسیار زیاد است، جایی که حدود 35 درصد از کل سوخت جامد و گاز استخراج شده صرف تامین حرارت ساختمان های مسکونی و عمومی می شود.

که در سال های گذشتهدر شهرها، عدم تعادل در توسعه زیربخش های ساخت و ساز شهری به شدت آشکار شده است: عقب ماندگی فنی زیرساخت های مهندسی، توسعه ناهموار سیستم های فردی و عناصر آنها، رویکرد دپارتمان به استفاده از منابع طبیعی و تولید شده، که منجر به استفاده غیر منطقی از آنها و گاه نیاز به جذب منابع مناسب از مناطق دیگر می شود.

تقاضای شهرها برای منابع سوخت و انرژی و ارائه خدمات مهندسی رو به رشد است که مستقیماً بر افزایش بروز جمعیت تأثیر می گذارد و منجر به از بین رفتن کمربند جنگلی شهرها می شود.

کاربرد مدرن مواد عایق حرارتیبا مقدار بالای مقاومت انتقال حرارت منجر به کاهش قابل توجه هزینه های انرژی می شود، نتیجه از طریق کاهش هزینه های سوخت و در نتیجه بهبود، اثر اقتصادی قابل توجهی در عملکرد سیستم های DVT خواهد داشت. وضعیت اکولوژیکیمنطقه ای که هزینه های مراقبت های پزشکی را برای جمعیت کاهش می دهد.

فهرست کتابشناسی

1. بوگوسلوفسکی، V.N. ترموفیزیک ساخت و ساز (اصول ترموفیزیکی گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع) [متن] / V.N. الهیاتی. - اد. 3. – سنت پترزبورگ: ABOK “North-West”، 2006.

2. تیخومیروف، ک.و. مهندسی حرارت، تامین حرارت و گاز و تهویه [متن] / K.V. تیخومیروف، E.S. سرجینکو - M.: BASTET LLC، 2009.

3. فوکین، ک.ف. مهندسی گرمایش ساختمان قطعات محصور ساختمان [متن] / K.F. فوکین؛ ویرایش شده توسط یو.آ. تابونشچیکووا، V.G. گاگارین. - M.: AVOK-PRESS، 2006.

4. ارمکین، A.I. رژیم حرارتی ساختمان ها [متن]: کتاب درسی. کمک هزینه / A.I. ارمکین، تی.آی. ملکه. – Rostov-n/D.: Phoenix، 2008.

5. SP 60.13330.2012 گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع. نسخه به روز شده SNiP 41-01-2003 [متن]. - M.: وزارت توسعه منطقه ای روسیه، 2012.

6. SP 131.13330.2012 اقلیم شناسی ساختمانی. نسخه به روز شده SNiP 23-01-99 [متن]. - M.: وزارت توسعه منطقه ای روسیه، 2012.

7. SP 50.13330.2012 حفاظت حرارتیساختمان ها نسخه به روز شده SNiP 23-02-2003 [متن]. - M.: وزارت توسعه منطقه ای روسیه، 2012.

8. SP 54.13330.2011 ساختمان های چند آپارتمانی مسکونی. نسخه به روز شده SNiP 01/31/2003 [متن]. - M.: وزارت توسعه منطقه ای روسیه، 2012.

9. کووشینوف، یو.یا. مبانی نظریاطمینان از میکرو اقلیم اتاق [متن] / یو.یا. کووشینوف. - M.: انتشارات ASV، 2007.

10. SP 118.13330.2012 ساختمان ها و سازه های عمومی. نسخه به روز شده SNiP 05/31/2003 [متن]. - وزارت توسعه منطقه ای روسیه، 2012.

11. کوپریانوف، V.N. اقلیم شناسی ساختمانی و فیزیک محیطی [متن] / V.N. کوپریانوف. - کازان، KGASU، 2007.

12. Monastyrev، P.V. فناوری حفاظت حرارتی اضافی از دیوارهای ساختمان های مسکونی [متن] / P.V. موناستیرف. - M.: انتشارات ASV، 2002.

13. Bodrov V.I., Bodrov M.V. و دیگران میکرو اقلیم ساختمان ها و سازه ها [متن] / V.I. بودروف [و دیگران]. - نیژنی نووگورود، انتشارات آرابسک، 2001.

15. GOST 30494-96. ساختمان های مسکونی و عمومی. پارامترهای ریزاقلیم داخلی [متن]. - م.: گوستروی روسیه، 1999.

16. GOST 21.602-2003. قوانین اجرای اسناد کاری گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع [متن]. - M.: Gosstroy از روسیه، 2003.

17. SNiP 2.01.01-82. اقلیم شناسی ساختمانی و ژئوفیزیک [متن]. - M.: Gosstroy اتحاد جماهیر شوروی، 1982.

18. SNiP 2.04.05-91*. گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع [متن]. - M.: Gosstroy اتحاد جماهیر شوروی، 1991.

19. SP 23-101-2004. طراحی حفاظت حرارتی ساختمان [متن]. - M.: MCC LLC، 2007.

20. TSN 23-332-2002. منطقه پنزا بهره وری انرژی ساختمان های مسکونی و عمومی [متن]. - M.: Gosstroy روسیه، 2002.

21. TSN 23-319-2000. منطقه کراسنودار. بهره وری انرژی ساختمان های مسکونی و عمومی [متن]. - M.: Gosstroy روسیه، 2000.

22. TSN 23-310-2000. منطقه بلگورود بهره وری انرژی ساختمان های مسکونی و عمومی [متن]. - M.: Gosstroy روسیه، 2000.

23. TSN 23-327-2001. منطقه بریانسک بهره وری انرژی ساختمان های مسکونی و عمومی [متن]. - M.: Gosstroy روسیه، 2001.

24. TSN 23-340-2003. سن پترزبورگ بهره وری انرژی ساختمان های مسکونی و عمومی [متن]. - M.: Gosstroy از روسیه، 2003.

25. TSN 23-349-2003. منطقه سامارا بهره وری انرژی ساختمان های مسکونی و عمومی [متن]. - M.: Gosstroy از روسیه، 2003.

26. TSN 23-339-2002. منطقه روستوف. بهره وری انرژی ساختمان های مسکونی و عمومی [متن]. - M.: Gosstroy روسیه، 2002.

27. TSN 23-336-2002. منطقه کمروو بهره وری انرژی ساختمان های مسکونی و عمومی. [متن]. - M.: Gosstroy روسیه، 2002.

28. TSN 23-320-2000. منطقه چلیابینسک بهره وری انرژی ساختمان های مسکونی و عمومی. [متن]. - M.: Gosstroy روسیه، 2002.

29. TSN 23-301-2002. منطقه Sverdlovsk. بهره وری انرژی ساختمان های مسکونی و عمومی. [متن]. - M.: Gosstroy از روسیه، 2002.

30. TSN 23-307-00. منطقه ایوانوو بهره وری انرژی ساختمان های مسکونی و عمومی. [متن]. - M.: Gosstroy از روسیه، 2002.

31. TSN 23-312-2000. منطقه ولادیمیر حفاظت حرارتی ساختمانهای مسکونی و عمومی. [متن]. - M.: Gosstroy روسیه، 2000.

32. TSN 23-306-99. منطقه ساخالین حفاظت حرارتی و مصرف انرژی ساختمانهای مسکونی و عمومی. [متن]. - م.: گوستروی روسیه، 1999.

33. TSN 23-316-2000. منطقه تومسک حفاظت حرارتی ساختمانهای مسکونی و عمومی. [متن]. - M.: Gosstroy روسیه، 2000.

34. TSN 23-317-2000. منطقه نووسیبیرسک صرفه جویی در مصرف انرژی در ساختمان های مسکونی و عمومی [متن]. - M.: Gosstroy روسیه، 2002.

35. TSN 23-318-2000. جمهوری باشقیرستان حفاظت حرارتی ساختمان. [متن]. - M.: Gosstroy روسیه، 2000.

36. TSN 23-321-2000. منطقه آستاراخان بهره وری انرژی ساختمان های مسکونی و عمومی. [متن]. - M.: Gosstroy روسیه، 2000.

37. TSN 23-322-2001. منطقه کوستروما بهره وری انرژی ساختمان های مسکونی و عمومی. [متن]. - M.: Gosstroy روسیه، 2001.

38. TSN 23-324-2001. جمهوری کومی حفاظت حرارتی صرفه جویی در انرژی ساختمان های مسکونی و عمومی. [متن]. - M.: Gosstroy روسیه، 2001.

39. TSN 23-329-2002. منطقه اوریول بهره وری انرژی ساختمان های مسکونی و عمومی. [متن]. - M.: Gosstroy روسیه، 2002.

40. TSN 23-333-2002. ننتز منطقه خودمختار. مصرف انرژی و حفاظت حرارتی ساختمان های مسکونی و عمومی. [متن]. - M.: Gosstroy روسیه، 2002.

41. TSN 23-338-2002. منطقه اومسک صرفه جویی در مصرف انرژی در ساختمان های عمرانی [متن]. - M.: Gosstroy روسیه، 2002.

42. TSN 23-341-2002. استان ریازان بهره وری انرژی ساختمان های مسکونی و عمومی. [متن]. - M.: Gosstroy روسیه، 2002.

43. TSN 23-343-2002. جمهوری ساها. حفاظت حرارتی و مصرف انرژی ساختمانهای مسکونی و عمومی. [متن]. - M.: Gosstroy روسیه، 2002.

44. TSN 23-345-2003. جمهوری اودمورت صرفه جویی در مصرف انرژی در ساختمان ها [متن]. - M.: Gosstroy از روسیه، 2003.

45. TSN 23-348-2003. منطقه پسکوف بهره وری انرژی ساختمان های مسکونی و عمومی. [متن]. - M.: Gosstroy از روسیه، 2003.

46. ​​TSN 23-305-99. منطقه ساراتوف. بهره وری انرژی ساختمان های مسکونی و عمومی. [متن]. - م.: گوستروی روسیه، 1999.

47. TSN 23-355-2004. منطقه کیروف بهره وری انرژی ساختمان های مسکونی و عمومی. [متن]. - M.: Gosstroy از روسیه، 2004.

رژیم هوای یک ساختمان مجموعه‌ای از عوامل و پدیده‌هایی است که فرآیند کلی تبادل هوا بین تمام ساختمان‌ها و هوای بیرون را تعیین می‌کند، از جمله حرکت هوای داخل ساختمان، حرکت هوا از طریق حصارها، بازشوها، کانال‌ها و مجاری هوا و جریان هوا در اطراف ساختمان به طور سنتی، هنگام در نظر گرفتن مسائل فردی از رژیم هوایی یک ساختمان، آنها به سه وظیفه ترکیب می شوند: داخلی، لبه و خارجی.

یک فرمول کلی فیزیکی و ریاضی مسئله رژیم هوای یک ساختمان فقط در کلی ترین شکل ممکن است. فرآیندهای فردی بسیار پیچیده هستند. توصیف آنها بر اساس معادلات کلاسیک انتقال جرم، انرژی و تکانه در یک جریان آشفته است.

از دیدگاه تخصص "تامین گرما و تهویه"، پدیده های زیر بیشترین اهمیت را دارند: نفوذ و خروج هوا از طریق حصارها و روزنه های خارجی (تبادل طبیعی هوای سازماندهی نشده، افزایش اتلاف گرما در اتاق و کاهش خواص حفاظتی حرارتی نرده های خارجی)؛ هوادهی (تبدیل هوای طبیعی سازمان یافته برای تهویه اتاق های تحت فشار گرما)؛ جریان هوا بین اتاق های مجاور (سازماندهی نشده و سازمان یافته).

نیروهای طبیعی که باعث حرکت هوا در ساختمان می شوند عبارتند از جاذبه و بادفشار. دما و چگالی هوا در داخل و خارج ساختمان معمولاً یکسان نیست و در نتیجه فشار گرانشی متفاوتی در طرفین نرده ها ایجاد می شود. در اثر باد، آب پس‌آب در سمت باد ساختمان ایجاد می‌شود و فشار استاتیکی اضافی بر روی سطوح نرده‌ها ظاهر می‌شود. در سمت باد، خلاء ایجاد می شود و فشار استاتیک کاهش می یابد. بنابراین، زمانی که باد وجود دارد، فشار وارد بر بیرون ساختمان با فشار داخل ساختمان متفاوت است.

گرانش و فشار باد معمولاً با هم عمل می کنند. تبادل هوا تحت تأثیر این نیروهای طبیعی محاسبه و پیش بینی دشوار است. می توان آن را با آب بندی نرده ها کاهش داد و همچنین با فشار دادن مجاری تهویه، باز کردن پنجره ها، قاب ها و چراغ های تهویه تا حدی تنظیم می شود.

رژیم هوا به رژیم حرارتی ساختمان مربوط می شود. نفوذ هوای بیرون منجر به مصرف گرمای اضافی برای گرمایش آن می شود. خروج هوای مرطوب داخلی باعث مرطوب شدن و کاهش خواص عایق حرارتی محفظه ها می شود.

موقعیت و اندازه منطقه نفوذ و خروج در یک ساختمان به هندسه، ویژگی های طراحی، حالت تهویه ساختمان و همچنین منطقه ساخت و ساز، زمان سال و پارامترهای آب و هوایی بستگی دارد.

تبادل حرارتی بین هوای فیلتر شده و حصار انجام می شود که شدت آن به محل فیلتراسیون در ساختار نرده (آرایه، مفصل پانل، پنجره ها، شکاف های هوا و غیره) بستگی دارد. بنابراین، نیاز به محاسبه رژیم هوای یک ساختمان وجود دارد: تعیین شدت نفوذ و خروج هوا و حل مشکل انتقال حرارت تک تک قسمت‌های حصار در صورت وجود نفوذپذیری هوا.