رژیم هوای یک ساختمان ترکیبی از عوامل و پدیده ها را تعیین می کند روند کلیتبادل هوا بین تمام اتاقهای آن و هوای بیرون ، از جمله حرکت هوا در داخل محل ، حرکت هوا از طریق نرده ها ، دهانه ها ، کانالها و مجاری هوا و جریان هوا در اطراف ساختمان. به طور سنتی ، هنگام بررسی مسائل فردی در مورد هوای ساختمان ، آنها به سه وظیفه ترکیب می شوند: داخلی ، منطقه ای و خارجی.

تدوین کلی فیزیکی و ریاضی مشکل رژیم هوای یک ساختمان تنها در عمومی ترین شکل ممکن است. فرایندهای فردی بسیار پیچیده هستند. توصیف آنها بر اساس معادلات کلاسیک انتقال جرم ، انرژی ، حرکت در یک جریان آشفته است.

از نظر تخصص "تامین گرما و تهویه" ، پدیده های زیر بسیار مهم هستند: نفوذ و خروج هوا از طریق نرده ها و دهانه های خارجی (تبادل هوای طبیعی سازماندهی نشده ، که باعث افزایش اتلاف حرارتی اتاق و کاهش ویژگی های محافظ حرارتی می شود. حصارهای خارجی) ؛ هوادهی (مبادله هوای طبیعی سازمان یافته برای تهویه اتاقهای تحت فشار گرمایی) ؛ جریان هوا بین اتاقهای مجاور (سازماندهی نشده و سازماندهی شده).

نیروهای طبیعی که باعث حرکت هوا در ساختمان می شوند عبارتند از: جاذبه و بادفشار. دما و چگالی هوای داخل و خارج ساختمان معمولاً یکسان نیست ، در نتیجه فشار گرانشی در دو طرف موانع متفاوت است. در اثر عمل باد ، در قسمت باد ساختمان ساختمان آب پشت ایجاد می شود و فشار استاتیک بیش از حد روی سطوح نرده ها ایجاد می شود. در سمت زیر پل ، خلاء ایجاد می شود و فشار استاتیک کاهش می یابد. بنابراین ، با باد ، فشار خارجی ساختمان با فشار داخل ساختمان متفاوت است.

گرانشی و فشار بادمعمولاً با هم کار می کنند محاسبه و پیش بینی تبادل هوا تحت تأثیر این نیروهای طبیعی دشوار است. می توان آن را با آب بندی موانع کاهش داد و همچنین تا حدی با فشار دادن مجاری تهویه ، باز کردن پنجره ها ، فانوس های تهویه و تهویه تنظیم کرد.

رژیم هوا با رژیم حرارتی ساختمان مرتبط است. نفوذ هوای بیرون منجر به مصرف گرمای اضافی برای گرم کردن آن می شود. تصفیه هوای مرطوب داخلی باعث مرطوب شدن و کاهش ویژگی های محافظ حرارتی نرده ها می شود.

موقعیت و اندازه ناحیه نفوذ و لایه برداری در ساختمان بستگی به هندسه دارد ، ویژگی های طراحی، حالت تهویه ساختمان ، و همچنین منطقه ساخت ، پارامترهای فصل و آب و هوا.

تبادل حرارت بین هوای فیلتر شده و حصار صورت می گیرد ، شدت آن بستگی به محل فیلتراسیون در ساختار حصار (آرایه ، اتصال پانل ها ، پنجره ها ، فضاهای هواییو غیره.). بنابراین ، نیاز به محاسبه رژیم هوای یک ساختمان وجود دارد: تعیین شدت نفوذ و خروج هوا و حل مشکل انتقال حرارت قطعات جداگانهحصار کشی در حضور نفوذپذیری هوا.

رژیم حرارتی ساختمان

طرح کلیتبادل حرارت در اتاق

وضعیت حرارتی در یک اتاق با ترکیب عوامل متعددی تعیین می شود: دما ، تحرک و رطوبت هوای اتاق ، وجود جریانهای جت ، توزیع پارامترهای هوا در طرح و در امتداد ارتفاع اتاق ، و همچنین تابش تابشی سطوح اطراف ، بسته به درجه حرارت ، هندسه و ویژگی های تابش آنها.

برای مطالعه شکل گیری یک اقلیم خرد ، پویایی و روشهای تأثیرگذاری بر آن ، باید قوانین انتقال حرارت را در یک اتاق بدانید.

انواع تبادل حرارت در یک اتاق: جابجایی - بین هوا و سطوح نرده ها و دستگاههای گرمایش - سیستم خنک کننده ، تابشی - بین سطوح جداگانه اتفاق می افتد. در نتیجه مخلوط آشفته جت های هوای غیر هم دما با هوای حجم اصلی اتاق ، تبادل حرارت "جت" رخ می دهد. سطوح داخلی نرده های خارجی ، عمدتا با هدایت حرارتی از طریق ضخامت سازه ها ، گرما را به هوای خارج منتقل می کنند.

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

جایی که تابش لی ، همرفتی Ki ، Ti رسانا ، اجزای انتقال حرارت بر روی سطح.

رطوبت هوای اتاق

هنگام محاسبه انتقال رطوبت از طریق نرده ها ، باید وضعیت رطوبت هوای اتاق را که با انتشار رطوبت و تبادل هوا تعیین می شود ، بدانید. منابع رطوبت در اتاق های زندگی فرآیندهای خانگی (آشپزی ، شستشوی کف و غیره) ، در ساختمانهای عمومی - مردم در آنها ، در ساختمانهای صنعتی - فرآیندهای تکنولوژیکی است.

میزان رطوبت هوا بر اساس میزان رطوبت آن d ، g رطوبت در هر 1 کیلوگرم قسمت خشک هوای مرطوب تعیین می شود. علاوه بر این ، حالت رطوبت آن با کشش یا فشار جزئی بخار آب e ، Pa یا رطوبت نسبی بخار آب φ ،٪ مشخص می شود.

E حداکثر کشش در دمای معین است.

هوا دارای ظرفیت نگهداری آب خاصی است.

هرچه هوا خشک تر باشد ، بخار آب با قدرت بیشتری در آن باقی می ماند. کشش بخار آب هانعکاس انرژی آزاد رطوبت هوا و از 0 (هوای خشک) به حداکثر کشش افزایش می یابد همربوط به اشباع کامل هوا است.

انتشار رطوبت در هوا از مکانهایی با کشش بیشتر بخار آب به مکانهایی با کشش کمتر اتفاق می افتد.

η هوا = ∆d / ∆е.

کشش اشباع کامل هوا ، E ، Pa ، به دمای t ما بستگی دارد و با افزایش آن افزایش می یابد. مقدار E تعیین می شود:

اگر می خواهید دمای t us را که مربوط به مقدار خاصی از E است بدانید ، می توانید موارد زیر را تعیین کنید:

حالت هوای ساختمان

رژیم هوای یک ساختمان ترکیبی از عوامل و پدیده ها است که روند کلی تبادل هوا بین تمام اتاقهای آن و هوای بیرون را تعیین می کند ، از جمله حرکت هوا در داخل محل ، حرکت هوا از طریق نرده ها ، دهانه ها ، کانال ها و مجاری هوا و جریان هوا در اطراف ساختمان.

تبادل هوا در ساختمان تحت تأثیر نیروهای طبیعی و کار القا کننده های مصنوعی حرکت هوا انجام می شود. هوای بیرون از طریق نشتی در نرده ها یا از طریق مجاری سیستم های تهویه تأمین کننده وارد محل می شود. در داخل ساختمان ، هوا می تواند از طریق درها و نشتی در ساختارهای داخلی بین اتاق ها جریان یابد. هوای داخلی از طریق نشتی در نرده های خارجی و از طریق مجاری تهویه سیستم های خروجی از ساختمان خارج از ساختمان خارج می شود.

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

اختلاف فشار محاسبه شده:

قسمت اول فشار گرانشی ، قسمت دوم فشار باد است.

جایی که H ارتفاع ساختمان از زمین تا بالای طاقچه است.

حداکثر سرعت متوسط ​​در نقاط برای ماه ژانویه.

C n ، C p - ضرایب آیرودینامیکی از سطوح سرپیچیده و بادگیر محوطه ساختمان.

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

دما و چگالی هوای داخل و خارج ساختمان معمولاً یکسان نیست ، در نتیجه فشار گرانشی در دو طرف موانع متفاوت است. در اثر عمل باد ، در قسمت باد ساختمان ساختمان آب پشت ایجاد می شود و فشار استاتیک بیش از حد روی سطوح نرده ها ایجاد می شود. در سمت زیر پل ، خلاء ایجاد می شود و فشار استاتیک کاهش می یابد. بنابراین ، با باد ، فشار خارجی ساختمان با فشار داخل ساختمان متفاوت است. رژیم هوا با رژیم حرارتی ساختمان مرتبط است. نفوذ هوای بیرون منجر به مصرف گرمای اضافی برای گرم کردن آن می شود. تصفیه هوای مرطوب داخلی باعث مرطوب شدن و کاهش ویژگی های محافظ حرارتی نرده ها می شود. موقعیت و اندازه ناحیه نفوذ و لایه برداری در ساختمان بستگی به هندسه ، ویژگی های طراحی ، حالت تهویه ساختمان و همچنین منطقه ساخت ، پارامترهای فصل و آب و هوا دارد.

تبادل حرارت بین هوای فیلتر شده و محفظه صورت می گیرد ، شدت آن بستگی به محل فیلتراسیون در ساختار (آرایه ، محل اتصال پانل ها ، پنجره ها ، فاصله هوا) دارد. بنابراین ، نیاز به محاسبه رژیم هوای یک ساختمان وجود دارد: تعیین شدت نفوذ و خروج هوا و حل مشکل انتقال حرارت تک تک حصار در حضور نفوذپذیری هوا.

نفوذ یعنی نفوذ هوا به داخل اتاق.

Exfiltration - خروج هوا از اتاق.

موضوع فیزیک حرارتی ساختمان

فیزیک حرارتی ساختمان علمی است که مشکلات شرایط حرارتی ، هوا و رطوبت محیط داخلی و ساختمانهای محصور ساختمانها را برای هر منظور مطالعه می کند و با ایجاد سیستمهای تهویه مطبوع (گرمایش ، سرمایش و تهویه) ، با در نظر گرفتن تأثیر آب و هوای خارجی از طریق نرده ها.

برای درک شکل گیری شرایط اقلیمی و تعیین راههای ممکنبا تأثیر بر آن ، لازم است قوانین انتقال حرارت تابشی ، جابجایی و جت در اتاق ، معادلات انتقال حرارت کلی سطوح اتاق و معادله تبادل حرارت هوا را بدانید. بر اساس الگوهای انتقال حرارت بین فرد و محیطشرایط راحتی حرارتی در اتاق شکل می گیرد.

مقاومت اصلی در برابر از دست دادن گرمای اتاق با ویژگی های محافظ حرارتی مصالح حصارکشی ارائه می شود ، بنابراین ، هنگام محاسبه سیستم گرمایش فضا ، قاعده های فرایند انتقال حرارت از طریق نرده ها مهم ترین است. حالت رطوبتشمشیربازی یکی از موارد اصلی در محاسبه انتقال حرارت است ، زیرا غرقاب شدن آب باعث کاهش قابل توجه خواص محافظ حرارتی و دوام سازه می شود.

حالت هوایی حصارها نیز با رژیم حرارتی ساختمان ارتباط تنگاتنگی دارد ، زیرا نفوذ هوای بیرون مستلزم صرف حرارت برای گرم کردن آن است و خروج هوای مرطوب داخلی باعث مرطوب شدن نرده ها می شود.

مطالعه مسائل فوق به شما امکان می دهد مشکلات ایجاد یک اقلیم کوچک در ساختمانها را در شرایط استفاده کارآمد و اقتصادی از منابع سوخت و انرژی حل کنید.

رژیم حرارتی ساختمان

رژیم حرارتی یک ساختمان ترکیبی از همه عوامل و فرایندهایی است که وضعیت حرارتی در محل آن را تعیین می کند.

مجموع همه ابزارها و دستگاه های مهندسی که شرایط میکرو اقلیمی مشخص شده را در محل ساختمان تضمین می کند ، سیستم تهویه میکرو اقلیم (SCM) نامیده می شود.

تحت تأثیر تفاوت بین دمای خارجی و داخلی ، تابش خورشیدیو باد ، اتاق گرما را از طریق حصارها در زمستان از دست می دهد و در تابستان گرم می شود. نیروهای گرانشی، اثر باد و تهویه باعث افت فشار می شود که منجر به سرریز هوا بین اتاقهای ارتباطی و فیلتراسیون آن از طریق منافذ مواد و نشت در محفظه ها می شود.

بارش ، رطوبت در اتاقها ، تفاوت رطوبت بین هوای داخل و خارج منجر به تبادل رطوبت در اتاق از طریق نرده ها می شود ، تحت تأثیر آنها می توان مواد را مرطوب کرد و خواص محافظتی و دوام دیوارها و پوششهای خارجی را خراب کرد. به

فرایندهایی که محیط گرمایی اتاق را تشکیل می دهند باید در ارتباطی ناگسستنی با یکدیگر در نظر گرفته شوند ، زیرا تأثیر متقابل آنها می تواند بسیار قابل توجه باشد.

شرح:

گرایش ها ساخت و ساز مدرنساختمانهای مسکونی ، مانند افزایش تعداد طبقات ، آب بندی پنجره ها ، افزایش مساحت آپارتمان ها ، کارهای دشواری را برای طراحان به همراه دارد: معماران و متخصصان در زمینه گرمایش و تهویه برای اطمینان از شرایط اقلیمی مورد نیاز در محل. رژیم هوایی ساختمانهای مدرن ، که فرآیند تبادل هوا بین اتاقها و اتاقهای با هوای خارجی را تعیین می کند ، تحت تأثیر عوامل زیادی شکل می گیرد.

حالت هوایی ساختمانهای مسکونی

در نظر گرفتن تأثیر حالت هوا بر عملکرد سیستم تهویه ساختمانهای مسکونی

سیستم فناوریایستگاه های کوچک برای تهیه آب آشامیدنی با بهره وری پایین

در هر طبقه از بخش دو آپارتمان دو اتاق و یک آپارتمان یک اتاق و سه اتاق وجود دارد. آپارتمان های یک اتاق و یک اتاق دو اتاق جهت گیری یک طرفه دارند. پنجره های آپارتمان های دو اتاقه و سه اتاقه رو به دو طرف مخالف قرار دارند. مساحت کل یک آپارتمان یک اتاق 37.8 متر مربع است ، یک آپارتمان دو طرفه یک طرفه-51 متر مربع ، یک آپارتمان دو طرفه-60 متر مربع ، یک آپارتمان سه اتاق-75.8 متر 2 ساختمان مجهز به پنجره های متراکم با مقاومت نفوذپذیری هوا 1 متر 2 ساعت بر کیلوگرم در اختلاف فشار D P o = 10 Pa است. برای اطمینان از جریان هوا در دیوار اتاقها و در آشپزخانه یک آپارتمان یک اتاقه ، شیرهای تغذیه AERECO نصب شده است. در شکل 3 ویژگی های آیرودینامیکی شیر را به طور کامل نشان می دهد موقعیت خالیو توسط 1/3 حالت پوشانده شده است.

درهای ورودی آپارتمانها نیز بسیار متراکم هستند: با مقاومت نفوذپذیری هوا 0.7 متر مربع در ساعت بر 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 شفت و پنجره های خروجی غیر قابل تنظیم. در همه آپارتمانها (صرف نظر از اندازه آنها) ، سیستمهای تهویه یکسانی نصب شده است ، زیرا در ساختمان مورد نظر ، حتی در آپارتمانهای سه اتاقه ، مبادله هوا با نرخ ورودی (3 متر 3 در ساعت در متر مربع) تعیین نمی شود. فضای زندگی) ، اما با میزان خروجی از آشپزخانه ، حمام و توالت (مجموع 110 متر 3 در ساعت).

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

دمای هوای بیرون 5 درجه سانتی گراد - دمای طراحی برای سیستم تهویه ؛

3.1 درجه سانتی گراد - دمای متوسط ​​فصل گرم در مسکو ؛

10.2 درجه سانتی گراد - میانگین دمای سردترین ماه در مسکو ؛

28 درجه سانتی گراد - طراحی دمای سیستم گرمایش با سرعت باد 0 متر بر ثانیه ؛

3.8 متر بر ثانیه - متوسط ​​سرعت باد برای دوره گرمایش ؛

4.9 متر بر ثانیه - طراحی سرعت باد برای انتخاب چگالی پنجره ها در جهات مختلف.

فشار هوا در خارج

فشار در هوای خارج از فشار گرانشی (اولین عبارت در فرمول (1)) و فشار باد (دوره دوم) تشکیل شده است.

فشار باد در ساختمانهای بلند بیشتر است ، که در محاسبه با ضریب k dyn ، که بستگی به باز بودن منطقه دارد ، در نظر گرفته می شود ( فضای باز، ساختمانهای کم ارتفاع یا ارتفاع) و ارتفاع خود ساختمان. برای خانه های تا 12 طبقه ، معمول است که k dyn را در ارتفاع ثابت در نظر بگیریم ، و برای سازه های بالاتر ، افزایش ارزش k dyn در طول ارتفاع ساختمان ، افزایش سرعت باد با فاصله از زمین

ارزش فشار باد نمای رو به باد متأثر از ضرایب آیرودینامیکی نه تنها نمای رو به باد ، بلکه نمای زیر پل است. این وضعیت با این واقعیت توضیح داده می شود که فشار مطلق در سمت سرپوشیده ساختمان در سطح عنصر نفوذپذیر هوا در دورترین نقطه از سطح زمین که از طریق آن حرکت هوا امکان پذیر است (دهانه محور خروجی در نمای پلستان) به عنوان فشار صفر شرطی در نظر گرفته می شود ، P conv ،:

R conv = R atm - r n g N + r n v 2 با s k dyn / 2 ، (2)

جایی که c z ضریب آیرودینامیکی مربوط به سمت مهماندار ساختمان است ؛

H ارتفاع بالای سطح عنصر فوقانی است که از طریق آن حرکت هوا امکان پذیر است ، متر.

فشار بیش از حد کلی ایجاد شده در هوای خارج در نقطه ای در ارتفاع h ساختمان با تفاوت بین فشار کل هوای خارج در این نقطه و کل فشار شرطی کل P مشخص می شود:

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

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

جایی که c ضریب آیرودینامیکی در نمای طراحی است ، گرفته شده توسط.

قسمت گرانشی فشار با افزایش اختلاف دما بین هوای داخل و خارج ، که تراکم هوا به آن بستگی دارد ، افزایش می یابد. برای ساختمانهای مسکونی با دمای تقریباً ثابت هوای داخلی در کل دوره گرمایش ، فشار گرانشی با کاهش دمای بیرون افزایش می یابد. وابستگی فشار گرانشی در هوای خارج به چگالی هوای داخل با سنت ارجاع فشار اضافی گرانشی داخلی (بالاتر از اتمسفر) به فشار خارجی با علامت منفی توضیح داده می شود. این ، همانطور که گفته شد ، اجزای گرانشی متغیر کل فشار موجود در هوای داخلی خارج از ساختمان را خارج می کند و بنابراین فشار کل در هر اتاق در هر ارتفاعی از این اتاق ثابت می شود. در این رابطه ، P int in فشار هوای ثابت شرطی در ساختمان نامیده می شود. سپس فشار کل در هوای خارج برابر می شود

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

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

فشار هوای داخلی

فشارهای متفاوت هوای خارج از منزل در ارتفاع ساختمان و نمای مختلف باعث حرکت هوا می شود و در هر اتاق با عدد i ، فشار بیش از حد P خود ، i شکل می گیرد. پس از آنکه قسمت متغیر این فشارها - فشار گرانشی - مربوط به فشار خارجی است ، نقطه ای که با کل فشار اضافی P در ، i ، که هوا وارد آن می شود و خارج می شود ، مشخص می شود ، می تواند به عنوان مدل هر اتاق عمل کند.

برای اختصار ، آنچه در پی می آید ، کل فشار اضافی خارجی و داخلی به ترتیب فشار خارجی و داخلی نامیده می شود.

با تدوین کامل مسئله رژیم هوای یک ساختمان ، اساس مدل ریاضی معادلات تعادل مادی هوا برای همه اتاقها و همچنین گره های سیستم تهویه و معادلات صرفه جویی در انرژی است (معادله برنولی ) برای هر عنصر نفوذپذیر هوا. تعادل هوا جریان هوا را از طریق هر عنصر نفوذپذیر هوا در یک اتاق یا واحد سیستم تهویه در نظر می گیرد. معادله برنولی اختلاف فشار در طرفهای مختلف عنصر نفوذپذیر هوا D P i، j را با تلفات آیرودینامیکی ناشی از عبور جریان هوا از عنصر نفوذپذیر هوا Zi، j برابر می داند.

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. n ، j فشار، بین آنها حرکت هوا وجود دارد.

كاهش كل فشار Zi، j در حين حركت هوا معمولاً بر حسب مقاومت S نفوذپذيري هوا بيان مي شود عنصر i ، jبین نقاط i و j همه عناصر نفوذپذیر پوشش ساختمان - پنجره ها ، درها ، دهانه ها - را می توان به طور مشروط به عناصری با پارامترهای هیدرولیکی ثابت نسبت داد. مقادیر S i ، j برای این گروه از مقاومت ها به هزینه های G i ، j بستگی ندارد. ویژگی متمایزمسیر سیستم تهویه تغییرپذیری ویژگی های مقاومت اتصالات است که بستگی به میزان جریان هوا مطلوب برای بخشهای جداگانه سیستم دارد. بنابراین ، ویژگی های مقاومت عناصر مجرای تهویه باید در یک فرایند تکراری تعیین شود ، که در آن لازم است فشارهای موجود در شبکه را با مقاومت آیرودینامیکی مجرا در نرخهای خاص جریان هوا پیوند دهید.

در این مورد ، چگالی هوا که در امتداد شبکه تهویه در شاخه ها حرکت می کند ، با توجه به دمای هوای داخلی در اتاقهای مربوطه و در امتداد بخشهای اصلی تنه - با توجه به دمای مخلوط هوا در واحد.

بنابراین ، حل مشکل رژیم هوای ساختمان به حل سیستم معادلات ترازوهای هوا کاهش می یابد ، که در هر مورد مجموع آن بر تمام عناصر نفوذپذیر اتاق گرفته می شود. تعداد معادلات برابر با تعداد اتاق های ساختمان و تعداد گره های سیستم تهویه است. در این سیستم معادلات فشارهای موجود در هر اتاق و هر گره از سیستم های تهویه P in، i. از آنجا که اختلاف فشارها و میزان جریان هوا از طریق عناصر نفوذپذیر هوا با یکدیگر مرتبط هستند ، راه حل با استفاده از یک فرایند تکراری یافت می شود ، که در آن ابتدا نرخ جریان تنظیم شده و با اصلاح فشارها ، اصلاح می شوند. حل سیستم معادلات ، توزیع مطلوب فشارها و جریانها بر روی ساختمان را در کل ایجاد می کند و به دلیل ابعاد زیاد و غیر خطی بودن آن ، تنها با روشهای عددی با استفاده از رایانه امکان پذیر است.

عناصر ساختمان نفوذپذیر هوا (پنجره ها ، درها) همه محل های ساختمان و هوای بیرون را به هم متصل می کند سیستم یکپارچه... موقعیت این عناصر و ویژگی های مقاومت آنها در برابر نفوذ هوا به طور قابل توجهی بر تصویر کمی و کمی از توزیع جریانات در ساختمان تأثیر می گذارد. بنابراین ، هنگام حل سیستم معادلات برای تعیین فشار در هر اتاق و گره شبکه تهویه ، تأثیر می گذارد مقاومت آیرودینامیکیعناصر قابل تنفس نه تنها در پوشش ساختمان ، بلکه در حصارهای داخلی نیز وجود دارد. طبق الگوریتم توصیف شده ، در بخش گرمایش و تهویه MGSU ، برنامه ای برای محاسبه حالت هوای ساختمان تهیه شد که برای محاسبه حالتهای تهویه در ساختمان مسکونی مورد بررسی استفاده شد.

همانطور که از محاسبات حاصل می شود ، فشار داخلی در محل نه تنها تحت تأثیر شرایط آب و هوایی ، بلکه تحت تأثیر تعداد دریچه های تغذیه و همچنین پیش نویس است. تهویه خروجی... از آنجا که در خانه مورد نظر در همه آپارتمان ها تهویه یکسان است ، در یک اتاق و آپارتمان های دو اتاقفشار کمتر از است آپارتمان سه اتاق... وقتی باز است درهای داخلیدر یک آپارتمان ، فشارهای اتاقهایی که به طرفهای مختلف متمرکز شده اند عملاً با یکدیگر تفاوت ندارند.

در شکل 5 مقادیر تغییر فشار در محل آپارتمان ها را نشان می دهد.

تفاوت فشار بر عناصر قابل تنفس و جریان هوا از طریق آنها

توزیع جریان در آپارتمانها تحت تأثیر اختلاف فشار در طرفهای مقابل عنصر نفوذپذیر هوا شکل می گیرد. در شکل 6 ، در پلان طبقه آخر ، فلش ها و اعداد جهت حرکت و میزان جریان هوا را در شرایط مختلف آب و هوایی نشان می دهند.

هنگام نصب شیرها در اتاق های نشیمنحرکت هوا از اتاقها به جلوپنجره های تهویه در آشپزخانه ، حمام و توالت هدایت می شود. این جهت حرکت در آن حفظ می شود آپارتمان یک اتاقجایی که شیر در آشپزخانه نصب شده است.

جالب اینجاست که جهت حرکت هوا وقتی دما از 5 تا -28 درجه سانتی گراد کاهش می یابد و هنگامی که باد شمالی با سرعت 4.9 متر بر ثانیه ظاهر می شود تغییر نمی کند. هیچ پالایش در سراسر مشاهده نشد فصل گرمایشو در هر بادی ، که گواهی بر کفایت ارتفاع شفت 4.5 متر است درهای ورودی متراکم به آپارتمان ها از سرریز افقی هوا از آپارتمانهای نمای باد به آپارتمانهای نمای جلویی جلوگیری می کند. سرریز کوچک عمودی تا 2 کیلوگرم در ساعت مشاهده می شود: هوا از طریق درهای ورودی آپارتمانهای طبقه پایین را ترک کرده و وارد آپارتمانهای طبقه بالا می شود. از آنجا که جریان هوا از طریق درها کمتر از حد مجاز است (حداکثر 1.5 کیلوگرم در ساعت بر متر مربع) ، می توان مقاومت نفوذ هوا 0.7 متر مربع در ساعت / کیلوگرم را برای یک ساختمان 17 طبقه حتی بیش از حد در نظر گرفت.

عملکرد سیستم تهویه

قابلیت های سیستم تهویه در حالت طراحی مورد آزمایش قرار گرفت: در دمای 5 درجه سانتی گراد در هوای بیرون ، دریچه های آرام و باز. محاسبات نشان داده است که با شروع از طبقه 14 ، میزان دود خروجی کافی نیست ، بنابراین ، بخش کانال اصلی واحد تهویه باید برای این ساختمان دست کم گرفته شود. در صورت تعویض دریچه ها با سوپاپ ، هزینه ها حدود 15 درصد کاهش می یابد. جالب است بدانید که در دمای 5 درجه سانتی گراد ، صرف نظر از سرعت باد ، 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 سانتی گراد ، جریان هوا از طریق دریچه ها ، هوای خروجی را در طبقه های پایین 80 تا 85 درصد و در طبقه های بالا 81 تا 86 درصد جبران می کند. بقیه هوا از طریق پنجره ها به آپارتمان ها وارد می شود (حتی با مقاومت نفوذپذیری هوا 1 m 2 h / kg در اختلاف فشار D P o = 10 Pa). در دمای هوای بیرون از -3.1 درجه سانتی گراد و پایین تر ، میزان جریان خارج شده است سیستم تهویههوا و تامین هوا از طریق سوپاپ ها از مبادله هوای طراحی آپارتمان فراتر می رود. بنابراین ، لازم است جریان را هم بر روی سوپاپ ها و هم بر روی توری های تهویه تنظیم کنید.

در مواردی که دریچه های کاملاً باز در دمای منفی هوای بیرون وجود دارد ، میزان جریان هوای تهویه آپارتمان ها در طبقات اول چندین برابر میزان محاسبه شده است. در عین حال ، مصرف هوای تهویه در طبقات بالا به شدت کاهش می یابد. بنابراین ، تنها در دمای هوای خارج از 5 درجه سانتی گراد ، محاسبات برای شیرآلات کاملاً باز در سرتاسر ساختمان انجام شد و در دمای پایین تر ، دریچه های 12 طبقه پایین تا 1/3 بسته شد. این امر با توجه به این واقعیت که شیر دارد کنترل خودکاربا توجه به رطوبت اتاق در صورت تغییرات زیاد هوا در آپارتمان ، هوا خشک می شود و شیر بسته می شود.

محاسبات نشان داده است که در دمای هوای بیرون از -10.2 درجه سانتی گراد و پایین تر ، کل ساختمان از طریق سیستم تهویه از دود اضافی برخوردار است. در دمای هوای بیرونی -3.1 درجه سانتی گراد ، ورودی و خروجی طراحی فقط در ده طبقه پایینی کاملاً حفظ می شود و آپارتمانهای طبقه بالا - نزدیک به خروجی طراحی - با جریان هوا از طریق دریچه ها توسط بسته به سرعت باد ، 65 تا 90 درصد

نتیجه گیری

1. در چند طبقه ساختمانهای مسکونیبا یک افزایش دهنده سیستم تهویه طبیعی اگزوز در هر آپارتمان ، ساخته شده از بلوک های بتنی ، به عنوان یک قاعده ، مقاطع تنه ها برای پذیرش دست کم گرفته می شود هوای تهویهدر دمای بیرون 5 درجه سانتی گراد

2. سیستم تهویه طراحی شده ، در صورت نصب صحیح ، به طور پایدار در کل دوره گرمایش بدون "واژگون کردن" سیستم تهویه در تمام طبقات روی هود کار می کند.

3. شیرهای تغذیه لزوماً باید دارای قابلیت تنظیم جهت کاهش جریان هوا در فصل سرد فصل گرمایش باشند.

4- برای کاهش مصرف هوا ، توصیه می شود که مشبک هایی با قابلیت تنظیم خودکار در سیستم تهویه طبیعی نصب شود.

5. از طریق پنجره های ضخیم v ساختمانهای چند طبقهنفوذی وجود دارد که تا 20٪ از دبی خروجی در ساختمان موردنظر می رسد و باید در اتلاف حرارت ساختمان مورد توجه قرار گیرد.

6. هنجار تراکم درهای ورودیدر آپارتمانهای ساختمانهای 17 طبقه با مقاومت در برابر نفوذپذیری هوا درها 0.65 متر مربع در ساعت بر کیلوگرم در D P = 10 Pa انجام می شود.

ادبیات

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

2. SNiP 2.01.07-85 *. بارها و ضربه ها / Gosstroy RF. م.: GUP TsPP ، 1993.

3. SNiP II-3-79 *. مهندسی حرارت ساخت و ساز / Gosstroy RF. م.: GUP TsPP ، 1998.

4. Biryukov SV ، Dianov SN برنامه برای محاسبه رژیم هوای یک ساختمان. مقالات MGSU: فناوریهای مدرنتامین و تهویه گرما و گاز. M: MGSU ، 2001.

5. Biryukov SV محاسبه سیستمهای تهویه طبیعی در رایانه. گزارشهای هفتمین کنفرانس علمی-عملی در 18 تا 20 آوریل 2002: مشکلات واقعی فیزیک حرارتی ساختمان / RAASN RNTOS NIISF. م. ، 2002.

روش برای محاسبه مقاومت در برابر نفوذپذیری هوا ساختار محصور دیوار

1. تعیین کنید وزن مخصوصهوای بیرون و داخل ، N / m 2

. (6.2)

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

3. مقاومت مورد نیاز در برابر نفوذ هوا را m2 × h × Pa / kg محاسبه کنید

4. مجموع مقاومت واقعی در برابر نفوذپذیری هوا حصار بیرونی ، m 2 × h × Pa / kg را بیابید

اگر شرایط برآورده شود ، ساختار محصور شرایط لازم برای نفوذپذیری هوا را برآورده می کند ، اگر شرایط برآورده نشود ، باید اقدامات لازم برای افزایش نفوذپذیری هوا را انجام داد.

محاسبه مقاومت در برابر نفوذپذیری هوا
ساختار محصور کننده دیوار

اطلاعات اولیه

مقادیر مقادیر مورد نیاز برای محاسبه: ارتفاع ساختار محصور H = 15.3 متر ؛ t n = -27 درجه سانتی گراد ؛ t h = 20 درجه سانتی گراد ؛ V hol= 4.4 متر بر ثانیه ؛ G n = 0.5 کیلوگرم / (متر مربع × ساعت) ؛ R u1 = 3136 متر مربع × ساعت × پا / کیلوگرم ؛ R u2 = 6 متر مربع × ساعت × پا / کیلوگرم ؛ Rو 3 = 946.7 متر مربع × ساعت × پا / کیلوگرم.

روش محاسبه

تعیین وزن مخصوص هوای بیرون و داخل ساختمان با توجه به معادلات (6.1) و (6.2)

N / m 2 ؛

N / m 2.

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

Δp = 0.55 × 15.3 × (14.1 - 11.8) + 0.03 × 14.1 × 4.4 2 2 = 27.54 Pa.

محاسبه مقاومت مورد نیاز در برابر نفوذ هوا بر اساس معادله (6.4) ، متر مربع × ساعت × پا / کیلوگرم

27.54 / 0.5 = 55.09 متر مربع × ساعت × پا / کیلوگرم

مطابق معادله (6.5) ، متر مربع × ساعت × پا / کیلوگرم ، کل مقاومت واقعی را در برابر نفوذ هوا پیدا کنید.

متر 2 × ساعت × پا / کیلوگرم ؛

متر 2 × ساعت × پا / کیلوگرم ؛

متر 2 × ساعت × پا / کیلوگرم ؛

M 2 × ساعت × پا / کیلوگرم

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

روش برای محاسبه مقاومت در برابر نفوذپذیری هوا نرده های خارجی (پنجره ها و درهای بالکن)

تعیین مقاومت مورد نیاز در برابر نفوذ پذیری هوا 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 در برابر نفوذ پذیری هوا نرده های خارجی ، پنجره ها و درهای بالکن

اطلاعات اولیه

پ= 27.54 Pa؛ Δ پ 0 = 10 Pa؛ G n = 6 کیلوگرم / (متر 2 × ساعت).

روش محاسبه

با توجه به معادله (6.6) ، متر مربع 2 ساعت × پا / کیلوگرم ، مقاومت مورد نیاز در برابر نفوذ پذیری هوا در پنجره ها و درهای بالکن را تعیین کنید.

متر 2 × ساعت × پا / کیلوگرم

بنابراین ، باید گرفت R 0 = 0.4 متر مربع 2 × ساعت × پا / کیلوگرم برای شیشه دوجداره در ارسی دوقلو.

6.3 روش برای محاسبه اثر نفوذ
روی دمای سطح داخلی
و ضریب انتقال حرارت پوشش ساختمان

1. محاسبه مقدار نفوذ هوا از طریق حصار بیرونی ، کیلوگرم / (متر 2 × ساعت)

2. دمای سطح داخلی حصار را هنگام نفوذ ، ° С محاسبه کنید

, (6.8)

. (6.9)

3. دمای سطح داخلی حصار را در صورت عدم تراکم ، ° С محاسبه کنید

. (6.10)

4. ضریب انتقال حرارت حصار را با در نظر گرفتن نفوذ ، W / (m 2 × ° C) تعیین کنید.

. (6.11)

5. ضریب انتقال حرارت حصار را در صورت عدم نفوذ طبق معادله (2.6) ، W / (m 2 × ° С) محاسبه کنید.

محاسبه تأثیر نفوذ بر دمای سطح داخلی
و ضریب انتقال حرارت پوشش ساختمان

اطلاعات اولیه

مقادیر مقادیر مورد نیاز برای محاسبه: Δ پ= 27.54 Pa؛
t n = -27 درجه سانتی گراد ؛ t h = 20 درجه سانتی گراد ؛ V hol= 4.4 متر بر ثانیه ؛ = 3.28 متر مربع × ° C / W ؛ ه= 2.718 ؛ = 4088.7 متر مربع × ساعت × پا / کیلوگرم ؛ R h = 0.115 m 2 × ° C / W ؛ با B = 1.01 kJ / (kg × ° C).

روش محاسبه

بر اساس رابطه (6.7) ، kg / (m 2 × h) مقدار نفوذ هوا از طریق حصار خارجی را محاسبه کنید.

G u = 27.54 / 4088.7 = 0.007 گرم / (متر مربع × ساعت).

مطابق معادلات (6.8) ، درجه حرارت سطح داخلی حصار را در هنگام نفوذ ، درجه سانتیگراد و مقاومت حرارتی در برابر انتقال حرارت ساختار محصور را محاسبه کنید ، از هوای خارج تا مقطع مشخص در ضخامت حصار شروع می شود. (6.9).

متر 2 × ° С / W ؛

دمای سطح داخلی حصار را در صورت عدم تراکم ، ° С محاسبه کنید

درجه سانتیگراد

از محاسبات بر می آید که درجه حرارت سطح داخلی در طول فیلتراسیون کمتر از (بدون نفوذ () تا 0.1 درجه سانتی گراد است.

ضریب انتقال حرارت حصار را با در نظر گرفتن نفوذ بر اساس معادله (6.11) ، W / (m 2 × ° С) تعیین کنید.

W / (m 2 × ° C).

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

W / (m 2 × ° C).

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

سوالات امنیتی بخش 6:

1. هدف اصلی از محاسبه وضعیت هوای محوطه بیرونی چیست؟

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

7. الزامات مصرف ساختمانها

7.1 روش برای محاسبه ویژگی خاص مصرف انرژی گرمایی برای گرمایش و تهویه ساختمان

شاخص مصرف انرژی گرمایی برای گرمایش و تهویه ساختمان مسکونی یا عمومی در مرحله توسعه مستندات پروژه، مشخصه خاص مصرف انرژی حرارتی برای گرمایش و تهویه ساختمان است که از نظر عددی برابر با مصرف انرژی حرارتی در هر 1 متر مکعب از حجم گرم شده ساختمان در واحد زمان با افت دما 1 است. ° С ،، W / (m 3 · 0 С). مقدار محاسبه شده مشخصه خاص مصرف انرژی گرمایی برای گرمایش و تهویه ساختمان ، W / (m 3 0 С) ، با در نظر گرفتن روش تعیین می شود شرایط آب و هواییمنطقه ساخت و ساز ، راه حل های انتخاب فضا ، جهت ساختمان ، ویژگی های محافظ حرارتی سازه های محصور ، سیستم تهویه ساختمان تصویب شده و همچنین استفاده فناوریهای صرفه جویی در انرژی... طبق محاسبه W / (m 3 0 С) ، مقدار محاسبه شده مشخصه خاص مصرف انرژی گرمایی برای گرمایش و تهویه ساختمان باید کمتر یا برابر مقدار استاندارد باشد.

در کجا مشخصه خاص نرمال شده مصرف انرژی گرمایی برای گرمایش و تهویه ساختمان است ، W / (m 3 0 С) ، تعیین شده برای انواع متفاوتمسکونی و ساختمان های عمومیمطابق جدول 7.1 یا 7.2.

جدول 7.1

انرژی گرمایی برای گرمایش و تهویه

یادداشت:

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

جدول 7.2

عادی (اساسی) مشخصه جریان خاص

انرژی گرمایی برای گرمایش و تهویه

ساختمانهای مسکونی کم ارتفاع تک خانواده ، W / (m 3 0 С)

یادداشت:

برای مناطق با ارزش GSOP = 8000 0 С روز یا بیشتر ، مقادیر استاندارد شده باید 5 درصد کاهش یابد.

برای ارزیابی تقاضای انرژی برای گرمایش و تهویه در طراحی ساختمان یا ساختمان مورد استفاده ، کلاسهای صرفه جویی در انرژی زیر (جدول 7.3) با درصد انحراف از ویژگی خاص محاسبه شده مصرف انرژی گرمایی برای گرمایش و تهویه ایجاد شده است. ساختمان از مقدار استاندارد شده (پایه).

طراحی ساختمانها با کلاس بهره وری انرژی "D ، E" مجاز نیست. کلاسهای "A ، B ، C" برای ساختمانهای تازه ساخته شده و بازسازی شده در مرحله توسعه اسناد طراحی ایجاد می شود. متعاقباً ، در حین کار ، کلاس صرفه جویی در انرژی ساختمان باید در طول بررسی انرژی روشن شود. به منظور افزایش سهم ساختمانها با کلاسهای "A ، B" فدراسیون روسیهباید اقدامات تشویقی اقتصادی را هم برای شرکت کنندگان در فرایند ساخت و هم در مورد سازمانهای عامل اعمال کند.

جدول 7.3

کلاسهای بهره وری انرژی برای ساختمانهای مسکونی و عمومی

ویژگی خاص محاسبه شده مصرف انرژی حرارتی برای گرمایش و تهویه ساختمان ، W / (m 3 0 С) ، باید با فرمول تعیین شود

k about - ویژگی محافظ حرارتی خاص ساختمان ، W / (m 3 0 С) ، به شرح زیر تعیین می شود

, (7.3)

مقاومت واقعی در برابر انتقال حرارت برای همه لایه های حصار (m 2 × ° C) / W کجاست.

مساحت قطعه مربوطه از پوشش محافظ حرارت ساختمان ، متر مربع ؛

V از - حجم گرم شده ساختمان ، برابر با حجم محدود سطوح داخلیحصارهای خارجی ساختمانها ، متر 3 ؛

ضریب با در نظر گرفتن تفاوت بین داخلی یا دمای بیروندر ساختار از مواردی که در محاسبه GSOP پذیرفته شده است ، = 1.

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

k خانگی - ویژگی خاص انتشار گرمای خانگی ساختمان ، W / (m 3 · C) ؛

k rad - ویژگی خاص ورود گرما به ساختمان از تابش خورشید ، W / (m 3 · 0 С) ؛

ξ - ضریب با در نظر گرفتن کاهش مصرف گرما در ساختمانهای مسکونی ، ξ = 0.1 ؛

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

ν ضریب کاهش ورودی گرما 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 ساختمان ، k vent ، W / (m 3 0 С) ، باید با فرمول تعیین شود

کجا ج - گرمای خاصهوا ، معادل 1 کیلوژول / (کیلوگرم درجه سانتی گراد) ؛

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

تراکم متوسط تامین هوابرای دوره گرمایش ، کیلوگرم بر متر مکعب

353/, (7.5)

tاز - میانگین دمای دوره گرمایش ، ° С ، بر حسب
، (ضمیمه 6 را ببینید).

n در - متوسط ​​تاشومبادله هوا در یک ساختمان عمومی برای دوره گرمایش ، h -1 ، برای ساختمانهای عمومی ، با توجه به ، مقدار متوسط ​​n در = 2 گرفته می شود.

k e f - ضریب کارآیی بازیابی کننده ، k e f = 0.6.

ویژگی خاص گرمای خانه ساختمان ، k خانه ، W / (m 3 C) ، باید با فرمول تعیین شود

, (7.6)

جایی که q زندگی مقدار گرمای خانگی در هر 1 متر مربع از مساحت مساحت (A g) یا مساحت برآورد شده یک ساختمان عمومی (A p) ، W / m 2 است ، برای:

الف) ساختمانهای مسکونی با اشغال آپارتمانهای کمتر از 20 متر مربع از کل مساحت به ازای هر نفر زندگی = 17 وات بر متر مربع ؛

ب) ساختمانهای مسکونی با اشغال تخمینی آپارتمانها 45 متر مربع از کل مساحت و بیشتر برای هر نفر q زندگی = 10 وات بر متر مربع ؛

ج) سایر ساختمانهای مسکونی - بسته به تخمین میزان اشغال آپارتمانها با در نظر گرفتن مقدار عمر q بین 17 تا 10 W / m2 ؛

د) برای عموم و ساختمانهای اداریاتلاف گرمای خانگی با توجه به تعداد تخمین زده شده افراد (90 وات / نفر) در ساختمان ، روشنایی (با توجه به 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 در ، t از - همان فرمول ها (2.1 ، 2.2) ؛

و g - برای ساختمانهای مسکونی - مساحت اتاقهای زندگی (A g) ، که شامل اتاق خواب ، اتاق کودکان ، اتاق نشیمن ، ادارات ، کتابخانه ها ، اتاقهای غذاخوری ، اتاقهای آشپزخانه - ناهارخوری است. برای ساختمانهای عمومی و اداری - مساحت برآورد شده (A p) ، مطابق SP 117.13330 به عنوان مجموع مساحت کلیه اماکن ، به استثنای راهروها ، دهلیزها ، گذرگاهها ، راه پله، شفت آسانسور ، پله ها و رمپ های باز داخلی ، و همچنین مکانهایی که برای قرار دادن تجهیزات و شبکه های مهندسی در نظر گرفته شده است ، متر مربع.

ویژگی خاص گرمای ورودی به ساختمان از تابش خورشید ، k p ad ، W / (m 3 ° C) ، باید با فرمول تعیین شود

, (7.7)

گرمای ورودی از طریق پنجره ها و فانوس ها از تابش خورشید در طول فصل گرما ، MJ / سال ، برای چهار نمای ساختمان در چهار جهت ، با فرمول تعیین می شود

ضرایب نفوذ نسبی تابش خورشید برای پر کننده های انتقال دهنده نور ، به ترتیب ، پنجره ها و نورگیرها ، مطابق با اطلاعات گذرنامه محصولات مربوط به انتقال دهنده نور گرفته شده است. در صورت عدم وجود داده ها ، باید طبق جدول (2.8) گرفته شود. پنجره های سقفبا زاویه شیب پر شدن تا افق 45 درجه و بیشتر باید در نظر گرفته شود پنجره های عمودی، با زاویه شیب کمتر از 45 درجه - به عنوان چراغ سقف ؛

ضرایبی که به ترتیب سایه افقی پنجره و پنجره ها را با عناصر پر کننده مات در نظر می گیرند ، که طبق داده های طراحی گرفته شده اند. در صورت عدم وجود داده ها ، باید طبق جدول (2.8) گرفته شود.

- مساحت دهانه های روشن نمای ساختمان (قسمت کور درهای بالکن حذف شده است) ، به ترتیب ، جهت دار در چهار جهت ، متر مربع ؛

مساحت نورگیرهای نورگیر ساختمان ، متر ؛

میانگین مقدار کل تابش خورشیدی برای دوره گرمایش (مستقیم به علاوه پراکنده) در سطوح عمودی در شرایط ابری واقعی ، به ترتیب ، جهت دار در چهار نمای ساختمان ، MJ / m 2 ، توسط برنامه تعیین می شود. هشت ؛

میانگین مقدار کل تابش خورشیدی برای دوره گرمایش (مستقیم به علاوه پراکنده) در یک سطح افقی در شرایط واقعی ابر ، MJ / m2 ، مطابق برنامه تعیین می شود. هشت

V از - همان فرمول (7.3).

GSOP - همان فرمول (2.2).

محاسبه ویژگی خاص مصرف انرژی گرمایی

برای گرمایش و تهویه ساختمان

اطلاعات اولیه

محاسبه ویژگی خاص مصرف انرژی حرارتی برای گرمایش و تهویه ساختمان با استفاده از مثال یک ساختمان مسکونی فردی دو طبقه انجام می شود. با مساحت کل 248.5 متر 2. مقادیر مقادیر مورد نیاز برای محاسبه: t h = 20 درجه سانتی گراد ؛ t op = -4.1 درجه سانتی گراد ؛ = 3.28 (متر مربع × ° 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 مربع ؛ متر مربع ؛ متر مربع ؛ متر مربع ؛ متر مربع ؛ متر مربع ؛ متر مربع ؛ عرض متر مربع ؛ 0.7 ؛ 0 0.5 ؛ 0 7.425 متر مربع ؛ 4.8 متر مربع ؛ 6.6 متر مربع ؛ 12.375 متر مربع ؛ متر مربع ؛ 695 MJ / (متر 2 سال) ؛ 1032 MJ / (متر مربع 2 سال) ؛ 1032 MJ / (متر مربع 2 سال) ؛ = 1671 MJ / (متر مربع در سال) ؛ = = 1331 MJ / (متر مربع در سال).

روش محاسبه

1. محاسبه ویژگی محافظ حرارتی خاص ساختمان ، W / (m 3 · 0 С) ، طبق فرمول (7.3) به شرح زیر تعیین می شود

W / (m 3 0 С) ،

2. با توجه به فرمول (2.2) ، درجه روز دوره گرمایش محاسبه می شود

د= (20 + 4.1) × 200 = 4820 درجه سانتی گراد С روز.

3. ضریب کاهش ورودی گرما را به دلیل اینرسی حرارتی سازه های محصور پیدا کنید. مقادیر توصیه شده با فرمول تعیین می شود

ν = 0.7 + 0.000025 * (4820-1000) = 0.7955.

4. پیدا کنید چگالی متوسطهوا را برای دوره گرمایش ، کیلوگرم بر متر مکعب ، مطابق فرمول (7.5)

353 / = 1.313 کیلوگرم / متر مکعب

5. ما ویژگی تهویه خاص ساختمان را با توجه به فرمول (7.4) ، W / (m 3 · 0 С) محاسبه می کنیم.

W / (m 3 0 С)

6. مشخصه خاص گرمای خانه ساختمان ، W / (m 3 · С) ، طبق فرمول (7.6)

W / (m 3 C) ،

7. با استفاده از فرمول (7.8) ، میزان حرارت را از طریق پنجره ها و فانوس های ناشی از تابش خورشید در طول فصل گرما ، MJ / سال ، برای چهار نمای ساختمان که در چهار جهت جهت گیری شده اند ، محاسبه کنید.

8. با فرمول (7.7) مشخصه خاص گرمای ورودی به ساختمان از تابش خورشید ، W / (m 3 ° C)

W / (m 3 ° C) ،

9. تعیین ویژگی خاص محاسبه شده مصرف انرژی حرارتی برای گرمایش و تهویه ساختمان ، W / (m 3 · 0 С) ، طبق فرمول (7.2)

W / (m 3 0 С)

10. با توجه به جداول 7.1 و 7.2 ، مقدار بدست آمده از ویژگی خاص محاسبه شده مصرف انرژی گرمایی برای گرمایش و تهویه ساختمان را با استاندارد (پایه) ، W / (m 3 · 0 С) مقایسه کنید.

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

مقدار محاسبه شده مشخصه خاص مصرف انرژی گرمایی برای گرمایش و تهویه ساختمان باید کمتر از مقدار استاندارد باشد.

برای ارزیابی تقاضای انرژی برای گرمایش و تهویه در طراحی ساختمان یا ساختمان در حال اجرا ، کلاس صرفه جویی در انرژی ساختمان مسکونی طراحی شده با درصد انحراف از ویژگی خاص محاسبه شده مصرف انرژی گرمایی برای گرمایش و تهویه تعیین می شود. ساختمان از مقدار استاندارد شده (پایه).

خروجی:ساختمان پیش بینی شده متعلق به کلاس صرفه جویی در انرژی "C + Normal" است که در مرحله توسعه اسناد طراحی برای ساختمانهای تازه ساخته شده و بازسازی شده تنظیم شده است. توسعه اقدامات اضافی برای بهبود کلاس صرفه جویی در انرژی ساختمان مورد نیاز نیست. متعاقباً ، در حین کار ، کلاس صرفه جویی در انرژی ساختمان باید در طول بررسی انرژی روشن شود.

سوالات امنیتی بخش 7:

1. شاخص اصلی مصرف انرژی گرمایی برای گرمایش و تهویه ساختمان مسکونی یا عمومی در مرحله توسعه اسناد پروژه چقدر است؟ بستگی به چی داره؟

2. چه طبقه ای از بهره وری انرژی ساختمانهای مسکونی و عمومی وجود دارد؟

3. چه کلاسهای صرفه جویی در انرژی برای ساختمانهای تازه ساخته شده و بازسازی شده در مرحله توسعه اسناد طراحی ایجاد شده است؟

4. طراحی ساختمان هایی که در آنها کلاس بهره وری انرژی مجاز نیست؟

نتیجه

مشکلات صرفه جویی در منابع انرژی به ویژه در دوره کنونی توسعه کشور ما اهمیت دارد. هزینه سوخت و انرژی گرمایی رو به افزایش است و این روند برای آینده پیش بینی می شود. در همان زمان ، حجم مصرف انرژی به طور مداوم و سریع افزایش می یابد. 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 انرژی ، اجرای اقدامات صرفه جویی در انرژی در حین کار سیستم های تامین گرما ، گرمایش ، تهویه و تهویه مطبوع (TGV) است. یکی از راه حل های این مشکل کاهش تلفات حرارتی ساختمان ها از طریق سازه های محصور کننده است. کاهش بارهای حرارتی در سیستم های آب گرم.

اهمیت حل این مشکل به ویژه در مهندسی شهری بسیار زیاد است ، زیرا تنها حدود 35 درصد از کل سوختهای جامد و گازی تولید شده برای گرمایش ساختمانهای مسکونی و عمومی هزینه می شود.

V سالهای گذشتهدر شهرها ، عدم توازن در توسعه زیربخش های ساختمان شهری به وضوح مشخص شد: عقب ماندگی فنی زیرساخت های مهندسی ، توسعه ناهموار سیستم های فردی و عناصر آنها ، رویکرد دپارتمان در استفاده از منابع طبیعی و تولید شده ، که منجر به استفاده غیرمنطقی آنها و گاهی نیاز به جذب منابع مناسب از سایر مناطق می شود.

نیاز شهرها به منابع سوخت و انرژی و ارائه خدمات مهندسی رو به افزایش است که این امر مستقیماً بر افزایش بروز جمعیت تأثیر می گذارد و منجر به تخریب کمربند جنگلی شهرها می شود.

کاربرد مدرن مواد عایق حرارتیبا مقاومت بالا در برابر انتقال حرارت منجر به کاهش قابل توجهی در مصرف انرژی می شود ، در نتیجه یک اثر اقتصادی قابل توجه در حین کار سیستم های HGV از طریق کاهش هزینه های سوخت و در نتیجه بهبود وضعیت اکولوژیکیمنطقه ، که هزینه مراقبت های پزشکی را برای مردم کاهش می دهد.

لیست کتابشناسی

1. بوگوسلوفسکی ، V.N. ترموفیزیک ساختمانی (مبانی ترموفیزیکی گرمایش ، تهویه و تهویه مطبوع) [متن] / V.N. الهیاتی. - اد سوم - SPb.: AVOK "شمال غرب" ، 2006.

2. تیخومیروف ، K.V. مهندسی گرما ، تامین و تهویه گرما و گاز [متن] / K.V. تیخومیروف ، E.S. سرژینکو. - M: LLC "BASTET" ، 2009.

3. فوکین ، K.F. مهندسی حرارت ساخت و ساز حصار بخش هایی از ساختمانها [متن] / K.F. فوکین ؛ ویرایش یو.آ. تابونشچیکووا ، V.G. گاگارین - م .: AVOK-PRESS ، 2006.

4. ارمکین ، A.I. رژیم حرارتی ساختمانها [متن]: کتاب درسی. کمک هزینه / A.I. ارمکین ، T.I. ملکه. - روستوف- د.: ققنوس ، 2008.

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

6. SP 131.13330.2012 آب و هوا ساخت و ساز. نسخه به روز شده SNiP 23-01-99 [متن]. - م .: وزارت توسعه منطقه ای روسیه ، 2012.

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

8. SP 54.13330.2011 ساختمانهای مسکونی مسکونی. نسخه به روز شده SNiP 31-01-2003 [متن]. - م .: وزارت توسعه منطقه ای روسیه ، 2012.

9. Kuvshinov ، Yu.Ya. مبانی نظریاطمینان از شرایط اقلیمی اتاق [متن] / یو.یا. کووشینوف. - م .: انتشارات ASV ، 2007.

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

11. کوپریانوف ، V.N. آب و هوا و فیزیک ساخت و ساز ساختمان [متن] / V.N. کوپریانوف. - کازان ، KGASU ، 2007.

12. موناستیرف ، P.V. فناوری دستگاه برای حفاظت حرارتی اضافی دیوارهای ساختمانهای مسکونی [متن] / P.V. موناستیرف. - م .: انتشارات ASV ، 2002.

13. Bodrov V.I. ، Bodrov M.V. و سایر ریز اقلیم ساختمانها و سازه ها [متن] / V.I. بودروف [و دیگران]. - نیژنی نوگورود ، انتشارات Arabesque ، 2001.

15. GOST 30494-96. ساختمانهای مسکونی و عمومی. پارامترهای محیط اقلیمی داخلی [متن]. - م .: گوستروی روسیه ، 1999.

16. GOST 21.602-2003. قوانین اجرای اسناد کاری برای گرمایش ، تهویه و تهویه مطبوع [متن]. - م .: گوستروی روسیه ، 2003.

17. SNiP 2.01.01-82. آب و هوا و ژئوفیزیک ساخت و ساز [متن]. - م .: گوستروی اتحاد جماهیر شوروی ، 1982.

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

19.SP 23-101-2004. طراحی حفاظت حرارتی ساختمانها [متن]. - M: LLC "MCK" ، 2007.

20. TSN 23-332-2002. منطقه پنزا بهره وری انرژی ساختمانهای مسکونی و عمومی [متن]. - م .: گوستروی روسیه ، 2002.

21. TSN 23-319-2000. قلمرو کراسنودار... بهره وری انرژی ساختمانهای مسکونی و عمومی [متن]. - م .: گوستروی روسیه ، 2000.

22. TSN 23-310-2000. منطقه بلگورود بهره وری انرژی ساختمانهای مسکونی و عمومی [متن]. - م .: گوستروی روسیه ، 2000.

23. TSN 23-327-2001. منطقه بریانسک بهره وری انرژی ساختمانهای مسکونی و عمومی [متن]. - م .: گوستروی روسیه ، 2001.

24. TSN 23-340-2003. سنت پترزبورگ. بهره وری انرژی ساختمانهای مسکونی و عمومی [متن]. - م .: گوستروی روسیه ، 2003.

25. TSN 23-349-2003. منطقه سامارا بهره وری انرژی ساختمانهای مسکونی و عمومی [متن]. - م .: گوستروی روسیه ، 2003.

26. TSN 23-339-2002. منطقه روستوف... بهره وری انرژی ساختمانهای مسکونی و عمومی [متن]. - م .: گوستروی روسیه ، 2002.

27. TSN 23-336-2002. منطقه کمروو بهره وری انرژی ساختمانهای مسکونی و عمومی. [متن]. - م .: گوستروی روسیه ، 2002.

28. TSN 23-320-2000. منطقه چلیابینسک بهره وری انرژی ساختمانهای مسکونی و عمومی. [متن]. - م .: گوستروی روسیه ، 2002.

29. TSN 23-301-2002. منطقه سوردلوفسک بهره وری انرژی ساختمانهای مسکونی و عمومی. [متن]. - م .: گوستروی روسیه ، 2002.

30. TSN 23-307-00. منطقه ایوانوو بهره وری انرژی ساختمانهای مسکونی و عمومی. [متن]. - م .: گوستروی روسیه ، 2002.

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

32. TSN 23-306-99. منطقه ساخالین حفاظت از گرما 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]. - م .: گوستروی روسیه ، 2000.

34. TSN 23-317-2000. منطقه نووسیبیرسک صرفه جویی در مصرف انرژی در ساختمانهای مسکونی و عمومی. [متن]. - م .: گوستروی روسیه ، 2002.

35. TSN 23-318-2000. جمهوری باشکورتوستان حفاظت حرارتی ساختمانها. [متن]. - م .: گوستروی روسیه ، 2000.

36. TSN 23-321-2000. منطقه آستاراخان بهره وری انرژی ساختمانهای مسکونی و عمومی. [متن]. - م .: گوستروی روسیه ، 2000.

37. TSN 23-322-2001. منطقه کاستروما بهره وری انرژی ساختمانهای مسکونی و عمومی. [متن]. - م .: گوستروی روسیه ، 2001.

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

39. TSN 23-329-2002. منطقه اوریل بهره وری انرژی ساختمانهای مسکونی و عمومی. [متن]. - م .: گوستروی روسیه ، 2002.

40. TSN 23-333-2002. اوکرگ خودمختار ننتس. مصرف انرژی و حفاظت حرارتی ساختمانهای مسکونی و عمومی. [متن]. - م .: گوستروی روسیه ، 2002.

41. TSN 23-338-2002. منطقه اومسک صرفه جویی در مصرف انرژی در ساختمانهای شهری [متن]. - م .: گوستروی روسیه ، 2002.

42. TSN 23-341-2002. استان ریازان بهره وری انرژی ساختمانهای مسکونی و عمومی. [متن]. - م .: گوستروی روسیه ، 2002.

43. TSN 23-343-2002. جمهوری صحا حفاظت از گرما و مصرف انرژی ساختمانهای مسکونی و عمومی. [متن]. - م .: گوستروی روسیه ، 2002.

44. TSN 23-345-2003. اودمورتیا صرفه جویی انرژی در ساختمانها [متن]. - م .: گوستروی روسیه ، 2003.

45. TSN 23-348-2003. منطقه پسکوف بهره وری انرژی ساختمانهای مسکونی و عمومی. [متن]. - م .: گوستروی روسیه ، 2003.

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

47. TSN 23-355-2004. منطقه کیروف بهره وری انرژی ساختمانهای مسکونی و عمومی. [متن]. - م .: گوستروی روسیه ، 2004.

رژیم هوای یک ساختمان ترکیبی از عوامل و پدیده ها است که روند کلی تبادل هوا بین تمام اتاقهای آن و هوای خارج را تعیین می کند ، از جمله حرکت هوا در داخل محل ، حرکت هوا از طریق نرده ها ، دهانه ها ، کانال ها و هوا. مجاری و جریان هوا در اطراف ساختمان. به طور سنتی ، هنگام بررسی مسائل فردی در مورد هوای ساختمان ، آنها به سه وظیفه ترکیب می شوند: داخلی ، منطقه ای و خارجی.

تدوین کلی فیزیکی و ریاضی مشکل رژیم هوای یک ساختمان تنها در عمومی ترین شکل ممکن است. فرایندهای فردی بسیار پیچیده هستند. توصیف آنها بر اساس معادلات کلاسیک انتقال جرم ، انرژی ، حرکت در یک جریان آشفته است.

از نظر تخصص "تامین گرما و تهویه" ، پدیده های زیر بسیار مهم هستند: نفوذ و خروج هوا از طریق نرده ها و دهانه های خارجی (تبادل هوای طبیعی سازماندهی نشده ، که باعث افزایش اتلاف حرارتی اتاق و کاهش ویژگی های محافظ حرارتی می شود. حصارهای خارجی) ؛ هوادهی (مبادله هوای طبیعی سازمان یافته برای تهویه اتاقهای تحت فشار گرمایی) ؛ جریان هوا بین اتاقهای مجاور (سازماندهی نشده و سازماندهی شده).

نیروهای طبیعی که باعث حرکت هوا در ساختمان می شوند عبارتند از: جاذبه و بادفشار. دما و چگالی هوای داخل و خارج ساختمان معمولاً یکسان نیست ، در نتیجه فشار گرانشی در دو طرف موانع متفاوت است. در اثر عمل باد ، در قسمت باد ساختمان ساختمان آب پشت ایجاد می شود و فشار استاتیک بیش از حد روی سطوح نرده ها ایجاد می شود. در سمت زیر پل ، خلاء ایجاد می شود و فشار استاتیک کاهش می یابد. بنابراین ، با باد ، فشار خارجی ساختمان با فشار داخل ساختمان متفاوت است.

فشارهای گرانشی و باد معمولاً با هم کار می کنند. محاسبه و پیش بینی تبادل هوا تحت تأثیر این نیروهای طبیعی دشوار است. می توان آن را با آب بندی موانع کاهش داد و همچنین تا حدی با فشار دادن مجاری تهویه ، باز کردن پنجره ها ، فانوس های تهویه و تهویه تنظیم کرد.

رژیم هوا با رژیم حرارتی ساختمان مرتبط است. نفوذ هوای بیرون منجر به مصرف گرمای اضافی برای گرم کردن آن می شود. تصفیه هوای مرطوب داخلی باعث مرطوب شدن و کاهش ویژگی های محافظ حرارتی نرده ها می شود.

موقعیت و اندازه ناحیه نفوذ و لایه برداری در ساختمان بستگی به هندسه ، ویژگی های طراحی ، حالت تهویه ساختمان و همچنین منطقه ساخت ، پارامترهای فصل و آب و هوا دارد.

تبادل حرارت بین هوای فیلتر شده و حصار صورت می گیرد ، شدت آن بستگی به محل فیلتراسیون در ساختار حصار (آرایه ، اتصالات پانل ، پنجره ها ، فاصله هوا و غیره) دارد. بنابراین ، نیاز به محاسبه رژیم هوای یک ساختمان وجود دارد: تعیین شدت نفوذ و خروج هوا و حل مشکل انتقال حرارت تک تک حصار در حضور نفوذپذیری هوا.