
- •Содержание.
- •Ведение
- •Лекция №1 термодинамические и теплофизические свойства энергоносителей и материалов, применяемых в системах создания микроклимата в помещениях зданий.
- •1.1 Основные термодинамические понятия Параметры состояния и термодинамический процесс.
- •Первый закон термодинамики.
- •Универсальное уравнение состояния идеального газа.
- •Основные положения второго закона термодинамики.
- •Цикл и теоремы Карно.
- •Политропный процесс
- •Свойства реальных газов.
- •1.2 Термодинамические процессы водяного пара. Понятия о водяном паре
- •Процесс парообразования в координатах р—V.
- •Процесс парообразования в координатах I-s.
- •1.3 Термодинамические процессы влажного воздуха.
- •Теплофизические свойства теплоносителей. Теплоносители.
- •Санитарно-гигиенические требования к теплоносителям.
- •Экономические требования к теплоносителям.
- •Эксплуатационные показатели.
- •1.5.Теплотехнические свойства строительных материалов.
- •Пористость и объемный вес.
- •Влажность.
- •Теплопроводность.
- •Теплоемкость.
- •1.5.Заключение
- •Лекция№2: нормативная документация и терминология по климатологии, строительной теплотехнике, системам кондиционирования микроклимота.
- •2.1 Нормативная документация по микроклимату в помещениях и скм Перечень нормативных документов и область их применения.
- •СНиП 23-01-99*. “Строительная климатология”
- •Классификация помещений.
- •Параметры микроклимата.
- •2.3 Терминология и основные разделы по строительной климатологии (согласно сНиП 23-01-99*). Термины и определения
- •Расчетные параметры наружного воздуха для проектирования систем овк.
- •2.4 Терминология и основные разделы сНиП 41-01-2003. Отопление вентиляция и кондиционирование(от 1 января 2004г.) Термины и их определение.
- •Общие положения.
- •Параметры внутреннего воздуха при отоплении и вентиляции помещений.
- •Параметры микроклимата при кондиционировании помещений.
- •Параметры внутреннего воздуха в производственных помещениях с автоматизированным технологическим оборудованием.
- •Параметры внутреннего воздуха при других технологических и тепловых условиях.
- •Концентрация вредных веществ в помещениях.
- •Параметры наружного воздуха.
- •2.5 Терминология и основные разделы сНиП II-3-79*(издание 1998г). Термины, примененные в сНиП II-3-79*(ключевые слова).
- •Термины из других нормативных документов, применяемые в сНиП II-3-79* .
- •Краткое содержание.
- •Общие требования и показатели микроклимата
- •Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в помещениях жилых зданий.
- •Перечень наиболее гигиенически значимых веществ, загрязняющих воздушную среду помещений жилых зданий.
- •2.8. Заключение.
- •Лекция №3: микроклимат помещения и системы его обеспечения.
- •3.1. Теплообмен человека и условия комфортности. Понятие микроклимата и физиологические предпосылки для его создания.
- •Условия комфортности.
- •Нормативные требования к микроклимату в помещении.
- •3.2. Расчётные параметры микроклимата в помещениях.
- •3.3. Зимние и летние расчётные климатические условия для систем обеспечения микроклимата.
- •3.4 Системы создания микроклимата в помещении.
- •3.5 Заключение.
- •Лекция №4: тепловлажностный и воздушный режимы помещений.
- •4.1. Факторы, определяющие микроклимат в помещениях.
- •4.2. Особенности теплового режима здания. Назначение теплового режима.
- •Тепловые условия в помещении.
- •Теплообмен в помещении.
- •4.3. Зимний воздушно-тепловой режим помещений. Расчётные климатические условия.
- •Тепловой баланс помещений.
- •Влияние теплозащитных свойств ограждений на воздушно-тепловой режим помещения.
- •Воздухопроницаемость ограждающих конструкций и её влияние на воздушно-тепловой и влажностный режим помещения.
- •Влажность воздуха помещения и её влияние на воздушно-тепловой режим помещения.
- •4.4. Летний воздушно-тепловой режим помещений. Особенности летнего теплового режима.
- •Средства для подержания летнего теплового режима.
- •Тепловой баланс помещения в летний период года.
- •4.5. Заключение.
- •Лекция №5: теплопередача в ограждающих конструкциях здания при стационарном тепловом потоке.
- •5.1.Общие закономерности.
- •5.2.Расчёт сопротивления теплопередаче ограждений.
- •5.3. Сопротивления теплообмену и коэффициенты теплоотдаче у поверхности ограждения.
- •5.4. Термическое сопротивление ограждения.
- •5.5. Расчёт температуры в ограждении.
- •5.6. Нормирование сопротивления теплопередаче.
- •5.7. Теплоустойчивость ограждающих конструкций.
- •5.7. Заключение.
- •Лекция №6: воздухопроницание ограждающих конструкций зданий.
- •Ветровое давление.
- •Совместное действие на здание гравитационного и ветрового давлений.
- •6.2. Воздухопроницаемость материалов.
- •6.3. Воздухопроницаемость ограждений.
- •6.4. Расчёт воздухопроницания через ограждения.
- •6.5. Заключение.
- •Лекция №7: влажный воздух и его применение в системах кондиционирования микроклимата.
- •7.1. Общие сведения о влажном воздухе. Определение и область применения воздуха.
- •Состояние и состав воздуха.
- •7.2 Основные характеристики влажного воздуха Определение характеристик воздуха.
- •Средства и методы контроля влажности воздуха.
- •Значение параметра влажности воздуха как экологического показателя среды.
- •7.3 Определение параметров тепловлажностного состояния воздуха по I-d диаграмме. Принцип определения параметров воздуха по I-d диаграмме.
- •Сущность аспирационного метода определения относительной влажности.
- •Примеры построения тепловлажностностных процессов в I-d диаграмме.
- •7.4 Теплотехнические свойства влажного воздуха.
- •Теплофизические свойства сухого воздуха при нормальном атмосферном давлении *
- •7.5 Заключение.
- •Лекция 8. Влажностный режим зданий и его влияние на микроклимат в помещениях.
- •8.1 Общие понятия о влажностном режиме наружных ограждений. Предмет изучения влажностного режима наружных ограждений.
- •Значение влажностного режима наружных ограждений.
- •Причины появления влаги в наружных ограждениях.
- •8.2 Конденсация и сорбция водяного пара. Влажностные характеристики внутреннего и наружного воздуха.
- •Конденсация влаги на поверхности ограждения.
- •Меры против конденсации влаги на поверхности ограждения.
- •Сорбция и десорбция.
- •8.3 Перемещение в ограждении парообразной влаги. Физическая сущность паропроницаемости.
- •Количественные зависимости для расчета паропроницаемости.
- •8.4 Расчет влажностного режима при стационарных условиях диффузии водяного пара. Особенности расчета влажностного режима.
- •Методика расчета влажностного режима.
- •Факторы, влияющие на влажностный режим ограждения.
- •Анализ условий для просыхания ограждения.
- •Оценка результатов расчета влажностного режима.
- •Расчет влажностного режима при нестационарных условиях диффузии водяного пара.
- •8.5 Меры против конденсации в ограждениях
- •8.6 Влажностный режим бесчердачных перекрытий
- •8.7. Перемещение жидкой влаги в ограждении Механизм перемещения влаги.
- •Условия для перемещения влаги в строительных материалах.
- •8.8 Заключение
- •Лекция № 9 системы кондиционирования микроклимата в помещениях.
- •9.1. Санитарно-гигиенические основы систем кондиционирования микроклимата
- •9.2.Организация воздухообмена в помещении.
- •Понятие о способах организации воздухообмена и устройстве систем вентиляции.
- •Схемы воздухораспределения в помещениях.
- •Воздухораспределение струями.
- •9.3 Организация теплообмена в помещениях. Общие замечания.
- •9.4 Особенности и области применения систем создания микроклимата в помещениях. Назначение систем кондиционирования микроклимата в помещениях.
- •Виды и область применения систем отопления.
- •Типы и разновидности отопительных приборов.
- •9.5 Энергосбережение и микроклимат в помещении.
- •9.6.Заключение
- •Список рекомендуемой литературы.
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Владимирский государственный университет
имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»
(ВлГУ)
Институт инновационных технологий.
Архитектурно-строительный факультет.
Кафедра «Теплогазоснабжение, вентиляция и гидравлика».
В.Н. Дорофеев
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ МИКРОКЛИМАТА В ПОМЕЩЕНИИ.
Курс лекций
по дисциплине «Теплогазоснабжение с основами теплотехники» для студентов ВлГУ,
обучающихся по направлению 270800 «Строительство», по профилю «Теплогазоснабжение и вентиляция».
Владимир 2013 г.
Содержание.
Введение……………………………………………………………………………….…3
Лекция 1. Термодинамические и теплофизические свойства энергоносителей и материалов, применяемых в системах создания микроклимата в помещениях зданий……5
Лекция 2. Нормативная документация и терминология по климатологии, строительной теплотехнике, системам кондиционирования микроклимата………………31
Лекция 3. Микроклимат помещения и системы его обеспечения………….……….64
Лекция 4. Тепловлажностный и воздушный режимы помещений………….………72
Лекция 5. Теплопередача в ограждающих конструкциях здания при стационарном тепловом потоке………………………………………………………………………..……….84
Лекция 6. Воздухопроницание ограждающих конструкций………………………...93
Лекция 7. Влажный воздух и его применение в системах кондиционирования микроклимата………………………………………………………………………...…………99
Лекция 8. Влажностный режим зданий и его влияние на микроклимат в помещениях……………………………………………………………………………………114
Лекция 9. Системы кондиционирования микроклимата в помещениях………….134
Список рекомендуемой литературы……………………………………………..…..147
Ведение
Обоснование актуальности и социальной значимости курса в подготовке кадров. Уровень развития строительного производства в настоящее время определяется в числе других условий наличием высококвалифицированных кадров, в том числе с квалификацией бакалавров (на базе 4-годичного обучения). Важность теплотехнической подготовки бакалавра-строителя определяется тем, что системы обеспечения. Заданных климатических условий в помещениях являются составными технологическими элементами современных зданий и на них приходится значительная часть капитальных вложений и эксплуатационных затрат.
Для надёжного обеспечения теплом и газом гражданских зданий и других коммунально-бытовых объектов на территориях населённых пунктов их системы энергопотребления (и создания микроклимата) должны быть устойчиво связаны в городской инфраструктуре с современными энергоснабжающими системами (в том числе тепло- и газоснабжения), что определяет безаварийный и экономичный режимы их функционирования.
Кроме того знания основ теплотехники, теплогазоснабжения дают возможность будущему строителю планировать и проводить меротприятия, направленные на экономию топливно-энергетических ресурсов, охрану окружающей среды, на повышение эффективности работы оборудования.
Роль и место курса в структуре учебного плана. Дисциплина относится к профессиональному циклу (Б3.Б4) и читается в 4 семестре.
Изучение дисциплины «Теплогазоснабжение с основами теплотехники» формирует у бакалавров направления 270800 «Строительство» профиля подготовки «Теплогазоснабжение и вентиляция» общее видение всех проблем инженерной инфраструктуры строительного комплекса. Именно теоретическая база с элементами практики формирует технические, организационные и экономические знания студентов. Сложность функционально-технологических и технико-экономических задач строительства систем ТГВ зданий и сооружений требует творческих решений, которые должны базироваться на глубоком знании дисциплины, тенденций развития систем ТГВ, их проблематики.
Соответствие содержания учебного курса требованиям ФГОС ВПО. Содержание учебной дисциплины «Теплогазоснабжение с основами теплотехники» составлено в полном соответствии с требованиями ФГОС ВПО (третьего поколения), согласно которым, у обучающихся формируются необходимые профессиональные компетенции ПК-9, ПК-10, ПК-11, ПК-18, ПК-21 (См. раздел 2 рабочей программы дисциплины).
Цель и задачи учебного курса. Целью освоения дисциплины (модуля) «Теплогазоснабжение с основами теплотехники» является: ознакомление студентов с основами устройства и расчета таких систем ТГС как отопление, вентиляция, теплоснабжение, газоснабжение, теплогенерирующие установки и др.; формирование профессионального мировоззрения в области систем ТГС на основе знания об устройстве и функционировании систем ТГС; воспитание навыков инженерной культуры в области систем ТГС.
Задачи дисциплины:
- ознакомить студентов с материалами, конструкциями систем ТГС в зданиях и сооружениях, методами проектирования и расчета ограждающих конструкций зданий и систем ТГВ;
- развить у студентов навыки правильного выбора и оценки материалов; выполнения конструктивных и технологических расчетов систем ТГС.
Характеристика междисциплинарных связей. Дисциплина «Теплогазоснабжение с основами теплотехники» ориентирует студента на расширение кругозора и тесно связана с другими дисциплинами направления 270800 «Строительство»: «Отопление»; «Теплоснабжение»; «Кондиционирование воздуха и холодоснабжение»; «Газоснабжение»; «Теплогенерирующие установки»; «Энергосбережение»; «Вентиляция»; «Насосы, вентиляторы, компрессоры».
Особенности авторского подхода к изложению учебного материала. При изложении лекционного материала используются как классический типовой подход, так и современные образовательные технологии: проблемное обучение, дискуссии, «мозговой штурм» и т.д. Кроме того, при изложении лекций раскрываются тенденции современных технических знаний в области функционирования систем ТГС, которые затем рекомендуются студентам для дальнейшей разработки в докладах (для конференций) и научных статьях (публикациях).
Роль самостоятельной работы студентов в изучении курса. Для более глубокого изучения информационных сведений по дисциплине «ТГС с основами теплотехники» при подготовке бакалавров необходимым видом обучения является самостоятельное (внеаудиторное) работа студентов по отдельным разделам курса с использованием дополнительных источников информации: научных журналах, каталогов, Интернет-материалов (в частности по темам лекции 6-10).