Создание микроклимата в помещении
Fс.в = 28.95 мІ; Fю.з = 37.86 мІ; Fс.з= 31.18 мІ;. Fю.в= 17.82 мІ; Fз= 7.8 мІ;
h1э = 1.9 м – высота от уровня земли до центра окна 1-го этажа, м;
h2э = 5.0 м – высота от уровня земли до центра окна 2-го этажа, м;
Сопротивление окон воздухопроницанию: RИ.ок = 0,32 (мІ·ч)/кг
Экономайзерный коэффициент, учитывающий влияние встречного теплового потока в конструкции окна: АЭ = 0,8.
Средние величины аэродинамических коэффициентов фасада – по[9]:
наветренный фасад – СН = + 0,8;
заветренный фасад – СЗ = – 0,6
боковой фасад – СБ = – 0,4.
Предварительный расчет
Плотность воздуха снаружи:
кг/мі
Плотность воздуха в здании:
кг/мі
Разность удельного веса воздуха снаружи и в здании:
Н/мі
Максимальная величина избыточного гравитационного давления на уровне земли:
Па
Избыточное ветровое давление на наветренном фасаде:
Па
Избыточное ветровое давление на боковом фасаде:
Па
Направление ветра на 1-й фасад (СВ):
1. Вычисляем внутреннее избыточное давление воздуха в здании:
Па – гравитационная
составляющая
Р0;
Па – ветровая составляющая Р0.
Па
2. Вычисляем избыточное давление воздуха с наветренной стороны здания на уровне центра окон каждого этажа:
1-й этаж:
Па
Па
2-й этаж:
Па
Па
боковой фасад:
1-й этаж:
Па
2-й этаж:
Па
3. Вычисляем расчетную разность давления с двух сторон окон каждого этажа:
1-й этаж:
Па;
2-й этаж:
Па.
Так как
,
продолжаем
расчеты;
боковой фасад:
1-й этаж:
Па;
2-й этаж:
Па.
4. Вычисляем расчет воздуха, проходящего через 1 мІ окна на каждом этаже (только для наветренной стороны и для 1 этажа бокового фасада)
Наветренная сторона.
1-й этаж:
кг/(ч.мІ);
2-й этаж:
кг/(ч.мІ).
Боковой фасад.
1-й этаж:
5. Вычисляем удельный поток теплоты на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха:
1-й этаж (наветренный фасад СВ):
Вт/мІ;
2-й этаж (наветренный фасад СВ):
Вт/мІ.
1-й этаж (боковой
фасад):
Вт/мІ.
Направление ветра на 2-ой фасад (СЗ):
1. Вычисляем внутреннее избыточное давление воздуха в здании:
Па – гравитационная
составляющая
Р0;
Па – ветровая составляющая Р0.
Па
2. Вычисляем избыточное давление воздуха с наветренной стороны здания на уровне центра окон каждого этажа:
1-й этаж:
Па
Па
2-й этаж:
Па
Па
боковой фасад:
1-й этаж:
Па
2-й этаж:
Па
3. Вычисляем расчетную разность давления с двух сторон окон каждого этажа:
1-й этаж:
Па;
2-й этаж:
Па.
Так как
,
продолжаем
расчеты;
боковой фасад:
1-й этаж:
Па;
2-й этаж:
Па.
4. Вычисляем расчет воздуха, проходящего через 1 мІ окна на каждом этаже (только для наветренной стороны и для 1 этажа бокового фасада)
Наветренная сторона.
1-й этаж:
кг/(ч.мІ);
2-й этаж:
кг/(ч.мІ).
Боковой фасад.
1-й этаж:
кг/(ч.мІ).
5. Вычисляем удельный поток теплоты на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха:
1-й этаж (наветренный фасад СЗ):
Вт/мІ;
2-й этаж (наветренный фасад СЗ):
Вт/мІ.
1-й этаж (боковой фасад):
Вт/мІ.
Направление ветра на 3-й фасад (ЮЗ):
1. Вычисляем внутреннее избыточное давление воздуха в здании:
Па – гравитационная
составляющая
Р0;
Па – ветровая составляющая Р0.
Па
2. Вычисляем избыточное давление воздуха с наветренной стороны здания на уровне центра окон каждого этажа:
1-й этаж:
Па
Па
2-й этаж:
Па
Па
боковой фасад:
1-й этаж:
Па
2-й этаж:
Па
3. Вычисляем расчетную разность давления с двух сторон окон каждого этажа:
1-й этаж:
Па;
2-й этаж:
Па.
Так как
,
продолжаем
расчеты;
боковой фасад:
1-й этаж:
Па;
2-й этаж:
Па.
4. Вычисляем расчет воздуха, проходящего через 1 мІ окна на каждом этаже (только для наветренной стороны и для 1 этажа бокового фасада):
Наветренная сторона.
1-й этаж:
кг/(ч.мІ);
2-й этаж:
кг/(ч.мІ).
Боковой фасад.
1-й этаж:
кг/(ч.мІ).
5. Вычисляем удельный поток теплоты на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха:
1-й этаж (наветренный фасад ЮЗ):
Вт/мІ;
2-й этаж (наветренный фасад ЮЗ):
Вт/мІ.
1-й этаж (боковой
фасад):
Вт/мІ.
Направление ветра на 4-й фасад (ЮВ):
1. Вычисляем внутреннее избыточное давление воздуха в здании:
Па – гравитационная
составляющая
Р0;
Па – ветровая составляющая Р0.
Па
2. Вычисляем избыточное давление воздуха с наветренной стороны здания на уровне центра окон каждого этажа:
1-й этаж:
Па
Па
2-й этаж:
Па
Па
боковой фасад:
1-й этаж:
Па
2-й этаж:
Па
3. Вычисляем расчетную разность давления с двух сторон окон каждого этажа:
1-й этаж:
Па;
2-й этаж:
Па.
Так как
,
продолжаем
расчеты;
боковой фасад:
1-й этаж:
Па;
2-й этаж:
Па.
4. Вычисляем расчет воздуха, проходящего через 1 мІ окна на каждом этаже (только для наветренной стороны и для 1 этажа бокового фасада):
Наветренная сторона.
1-й этаж:
кг/(ч.мІ);
2-й этаж:
кг/(ч.мІ).
Боковой фасад.
1-ый этаж:
кг/(ч.мІ).
5. Вычисляем удельный поток теплоты на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха:
1-й этаж (наветренный фасад ЮВ):
Вт/мІ;
2-й этаж (наветренный фасад ЮВ):
Вт/мІ.
1-ый этаж (боковой
фасад):
Вт/мІ.
Таблица 7
Расчет избыточного давления воздуха в здании
|
№ фасада |
Н, м |
В, L, м |
Fфас.i, мІ |
Fо.i, мІ |
fост |
Р0Г, Па |
Р0V, Па |
Р0, Па |
| 1 (СВ) | 11.2 | 27 | 302.4 | 28.95 | 0.096 | 17.03 | 10.66 | 27.69 |
| 2 (СЗ) | 11.2 | 27 | 302.4 | 31.18 | 0.1 | 17.03 | 12.07 | 29.1 |
| 3 (ЮЗ) | 11.2 | 42 | 265.3 | 37.86 | 0.14 | 17.03 | 13.3 | 30.33 |
| 4 (ЮВ) | 11.2 | 42 | 265.3 | 17.82 | 0.07 | 17.03 | 8.11 | 25.14 |
| ∑=115.81 |
Примечание: fост – коэффициент остекленности i-го фасада (контрольная величина);
;
где
или
– площадь i-го
фасада.
Таблица 8
Расчет удельных потерь теплоты от инфильтрации
|
Наветр. фасад |
Этаж |
НiЭ, м |
РН.Г, Па |
РНiЭ, Па |
ΔРiЭ, Па |
gинф.iЭ, кг/(ч.мІ) |
qинф.iЭ, Вт/мІ |
ΔРiЭ.Б, Па |
qинф.iЭ.Б, Вт/мІ |
| СВ | 1-й | 1.9 | 28.28 | 62.62 | 34.93 | 7.19 | 94.82 | 5.49 | 34.62 |
| СЗ | 1.9 | 28.28 | 62.62 | 33.52 | 7.0 | 92.31 | 4.08 | 22.68 | |
| ЮЗ | 1.9 | 28.28 | 62.62 | 32.29 | 6.83 | 90.07 | 2.85 | 17.8 | |
| ЮВ | 1.9 | 28.28 | 62.62 | 37.48 | 7.54 | 99.43 | 8.04 | 45.83 | |
| СВ | 2-й | 5.0 | 18.85 | 39.24 | 11.55 | 3.44 | 45.36 | -3.94 | - |
| СЗ | 5.0 | 18.85 | 39.24 | 10.14 | 3.15 | 41.54 | -5.35 | - | |
| ЮЗ | 5.0 | 18.85 | 39.24 | 8.91 | 2.89 | 38.11 | -6.58 | - | |
| ЮВ | 5.0 | 18.85 | 39.24 | 14.1 | 0.85 | 51.82 | -1.39 | - |
Теплозатраты на инфильтрацию по помещениям QИ, Вт:
а) Если помещение выходит на один фасад, то:
;
где
берется для
соответствующего
этажа из варианта,
когда наветренным
является фасад,
на который
выходит помещение;
ΣАок
– суммарная
площадь окон
в помещении,
м2.
б) Если помещение
выходит на два
или более фасада:
сравниваем
варианты суммарных
теплозатрат
на инфильтрацию
при различных
направлениях
ветра, например
;
.
Здесь А1 и
А2 – площадь
окон в помещении,
выходящих
соответственно
на 1-й и 2-й фасад,
м2; индексы
1 и 2 у значений
qИНФ означают
номера вариантов.
3. РАСЧЕТ ПОСТУПЛЕНИЙ ТЕПЛОТЫ, ВЛАГИ И УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА
3.1 Расчет поступлений теплоты, влаги и СО2 от людей
Помещение № 2 (актовый зал на 66 мест) (кондиционирование).
Размеры: 122.55 мІ (площадь пола) Ч 3,3 (высота) м.
В помещении находятся: 30 взрослых мужчин и 36 женщин.
Расчет: Коэффициент снижения теплопоступлений от людей:
ηжен = 0,85; Категория работы – состояние покоя.
Явная теплота
ТП tв = 23 °С; qч.я. = 72 Вт/чел. (табл. 2,2 [6])
Вт
Здесь N – число людей соответствующего пола и возраста и с данной категорией работы.
ХП tв = 17 °С; qч.я. = 108 Вт/чел. (табл. 2,2 [6])
Вт
Полная теплота
ТП tв = 23°С; qч.я. = 105 Вт/чел. (табл. 2,2 [6])
Вт
ХП tв = 17°С; qч.я. = 135 Вт/чел. (табл. 2,2 [6])
Вт
Скрытая теплота и влага
ТП
кг/ч
где (QСКР – разность поступлений полной и явной теплоты, т.е. поток скрытой теплоты;
,
Вт,
r0 – удельная теплота парообразования воды при нулевой температуре; r0 = 2500 кДж/кг;
св.п. – теплоемкость водяных паров, равная 1,8 кДж/(кг.К).
ХП
кг/ч
Углекислый газ
,
л/ч
л/ч для всех
периодов года.
Помещение № 8 (спортивный зал) (вентиляция).
Размеры: 203.19 мІ (площадь пола) Ч 6.0 (высота) м.
В помещении находятся: 20 взрослых мужчин.
Расчет: Коэффициент снижения теплопоступлений от людей:
ηжен = 1;. Категория работы – тяжелая (физические нагрузки).
Явная теплота
ТП tв = 25 °С; qч.я. = 95 Вт/чел. (табл. 2,2 [6])
Вт
ПП tв = 15 °С; qч.я. = 165 Вт/чел. (табл. 2,2 [6])
Вт
ХП tв = 18 °С; qч.я. = 144 Вт/чел. (табл. 2,2 [6])
Вт
Полная теплота
ТП tв = 25 °С; qч.п. =290 Вт/чел. (табл. 2,2 [6])
Вт
ПП tв = 15 °С; qч.п. = 290 Вт/чел. (табл. 2,2 [6])
Вт
ХП tв =18 °С; qч.п. = 144 Вт/чел. (табл. 2,2 [6])
Вт
Скрытая теплота и влага
ТП
кг/ч
ПП
кг/ч
ХП
кг/ч
Углекислый газ
,
л/ч
л/ч для всех
периодов года.
3.2. Расчет теплопоступлений от освещения и отопительных приборов, а также теплопотерь в режиме вентиляции и кондиционирования воздуха для помещения в общественном здании
Помещение № 2 (актовый зал на 66 мест)
Искусственное освещение.
где FПЛ – площадь пола помещения, мІ;
коэффициент hосв равен 1, если светильники находятся непосредственно в помещении, и 0,45 – если светильники располагаются в вентилируемом подвесном потолке.
FПЛ = 100.08 мІ (площадь пола)
Е = 200 лк (по табл. 19 [7])
qосв = 0,058 Вт/(лк.мІ) по табл. 18 [7] при площади помещения 50-200 м и высоте помещения до 3,6 м.
Принимаем светильники прямого света.
коэффициент hосв = 0.45.
Вт.
Теплопоступления от приборов системы отопления.
,
Вт
где Qот
– расчетная
величина теплопотерь
помещения, т.е.
мощность системы
отопления в
помещении (из
таблицы 6), Вт;
– температура
воздуха в помещении
в холодный
период года
для режима
вентиляции
или кондиционирования
воздуха (из
таблицы 3), °С;
– то же для режима
отопления (из
таблицы 6), °С;