Государственное Автономное Образовательное Учреждение

А страханской Области

Высшего Профессионального Образования

«Астраханский

инженерно-строительный институт»

Кафедра «Инженерных систем

и экологии»

ОСНОВЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ МИКРОКЛИМАТА ЗДАНИЯ (включая теплофизику здания)

Методические указания к контрольной работе

для студентов-бакалавров

профиля подготовки Теплогазоснабжение и вентиляция

Направление подготовки 270800 «Строительство»

Астрахань – 2013.

Методические указания к контрольной работе по дисциплине «Основы обеспечения микроклимата здания (включая теплофизику здания)» рекомендовано для студентов-бакалавров профиля подготовки «Теплогазоснабжение и вентиляция» направление подготовки 270800 «Строительство». Содержит в своих разделах развернутый теоретический и практический материал необходимый для самостоятельной работы студентов по примерной тематике контрольных работ по дисциплине. Астрахань, 2013 г. – 34 с.

Утверждено на заседании кафедры ИСЭ

Протокол № ____ от _______ 201__ г.

Утверждено на заседании методического совета направлений «Строительство» профиль «Теплогазоснабжение и вентиляция», ФИСиПБ АИСИ

Протокол № __ от ________201__ г.

Согласовано с УМУ АИСИ

____________ Камнева А.С.

«_____» ________201__ г.

Автор: Губа Оксана Евгеньевна, старший преподаватель кафедры «Инженерных систем и экологии».

Рецензенты: Яковлев Павел Викторович д.т.н., профессор кафедры «Безопасность жизнедеятельности и гидромеханика», ФБОУ ВПО «АГТУ»;

Цымбалюк Юлия Валерьевна, к.т.н., доцент кафедры «Инженерных систем и экологии».

© Губа О. Е.

© ГАОУ АО ВПО «Астраханский инженерно-строительный институт».

Содержание:

Цели и задачи дисциплины……………………………………………….	4
Общие указания…………………………………………………………...	4
Задание и методические указания к контрольной работе………………	5
Задание 1. Исходные данные и расчетные параметры внутреннего и наружного воздуха………………………………………………………...	5
Задание 2. Определение параметров воздуха…………………………...	7
Задание 3. Расчет расхода тепла на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение и кондиционирование воздуха…………………………	11
Задание 4. Определение нормально-эффективную и эквивалентно-эффективную температуры для помещений и с помощью i-d диаграммы………………………………………………………………….	17
Используемая литература и информационное обеспечение……………	20
Приложение 1……………………………………………………………...	22
Приложение 2……………………………………………………………...	28
Приложение 3……………………………………………………………...	34

Цели и задачи дисциплины

Цель обучения по дисциплине «Основы обеспечения микроклимата здания (включая теплофизику здания)» ознакомление студентов с основами теории, расчета и проектирования систем создания микроклимата в помещениях жилых, общественных и промышленных зданий.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать:

- основные принципы формирования процессов обеспечения микроклимата помещений и здания в целом;

- основы нормирования параметров микроклимата помещений - комфортность и технологических требования;

- иметь представление о закономерностях изменения параметров наружного климата, понятие их обеспеченности;

- основы формирования нагрузки на системы отопления – охлаждения, тепловых потерях и теплопоступлениях, возмущении основных параметров микроклимата помещений при воздействии разной природы и характера;

- иметь представление о структуре энергопотреблении системами отопления, вентиляции и кондиционирования, понятия о различных режимах работы данных систем, оценке энергетической эффективности систем.

Уметь:

- выбирать необходимые параметры микроклимата помещения и здания в целом;

- выбирать параметры наружного климата;

- квалифицированно проводить замеры параметров воздуха и поверхностей обслуживаемого помещения при нарушении комфортности и технологических условий, с целью выбора методов по восстановлению необходимых тепло-влажностных и воздушных параметров помещений;

Владеть:

- основными приемами использования приборов и методами измерения основных параметров воздушной среды и поверхностей помещений;

- теоретическими и экспериментальными методами построения процессов изменения состояния влажного воздуха.

Знания по дисциплине необходимы для изучения курсов «Вентиляция», «Отопление» и «Кондиционирование воздуха и холодоснабжение».

Общие указания

Задача методических указаний - дать направление самостоятельной работе студентов, рассмотреть главные моменты в содержании курса «Основы обеспечения микроклимата здания (включая теплофизику здания)».

Курс «Основы обеспечения микроклимата здания (включая теплофизику здания)» следует изучать в соответствии с программой утвержденной ГАОУ АО ВПО «АИСИ». При этом необходимо базироваться на основных законах гидравлики, тепло- и массобмена, изученных ранее.

Задание и методические указания к контрольной работе

Исходные данные принимаются в соответствии с вариантом по табл. 1 прил. 1.

В состав контрольной работы должны входить следующие разделы:

Задание 1. Исходные данные и расчетные параметры внутреннего и наружного воздуха.

Задание 2. Определение параметров воздуха.

Задание 3. Расчет расхода тепла на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение и кондиционирование воздуха.

Задание 4. Определение нормально-эффективную и эквивалентно-эффективную температуры для помещений и с помощью i-d диаграммы.

Список используемой литературы

Задание 1. Исходные данные и расчетные параметры внутреннего и наружного воздуха.

В качестве исходных данных для выполнения теплотехнического расчета, определения теплозащитных свойств ограждающих конструкций и проектирования систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха принимаются термодинамические параметры внутреннего и наружного воздуха и теплофизические характеристики строительных материалов ограждений.

В холодный период в качестве исходных данных принимают:

t_ср, ^оС, - средняя температура наружного воздуха для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 10 °С - при проектировании лечебно-профилактических, детских учреждений и домов-интернатов для престарелых, и не более 8 °С - в остальных случаях;

z_от, сут, - продолжительность отопительного периода;

t_н5, ^оС, - расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92;

t_н1, ^оС, - расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, принимаемая равной температуре воздуха наиболее холодных суток обеспеченностью 0,92;

υ_хп, м/с, - максимальная средняя скорость ветра за январь;

φ, %, - относительная влажность наружного воздуха;

В теплый период в качестве исходных данных принимают:

Р_б, гПа , - барометрическое давление;

υ_тп, м/с, - минимальная средняя скорость ветра за июль;

t_н^лето, ^оС, средняя месячная температура наружного воздуха за июль;

J_max, Вт/м² – максимальное значение суммарной солнечной радиации, прямой и рассеянной;

J_cр, Вт/м² – среднее значение суммарной солнечной радиации, прямой и рассеянной;

А_tн, ^оС, - максимальная амплитуда суточных колебаний температуры наружного воздуха за июль.

Все расчетные параметры принимаются по [7]. Все рассмотренные параметры заносим в таблицу 1.

При выполнении теплотехнического расчета ограждений важно учитывать назначение и условия эксплуатации помещения, которые определяются внутренней температурой t_в, ^оС, и относительной влажностью φ_в, %, внутреннего воздуха, значения которых регламентируются санитарными нормами [5,6], строительными нормами и правилами принимаем по приложению 2 и принятые параметры заносим в таблицу 2.

Таблица 1. КЛИМАТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОТОПЛЕНИЯ, ВЕНТИЛЯЦИИ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ

Период года	Барометрическое давление, гПа	Параметры А			Параметры Б				Средняя суточная амплитуда температуры воздуха °С
		температура воздуха, °С	удельная энтальпия, кДж/кг	скорость ветра, м/с		температура воздуха, °С	удельная энтальпия, кДж/кг	скорость ветра, м/с
1	2	3	4	5		6	7	8		9
Теплый	Таблица 2, графа 2	Таблица 2, графа 3	Рисунок 5*	Таблица 2, графа 13, но не менее 1 м/с		Таблица 2, графа 4	Рисунок 6*	Таблица 2, графа 13, но не менее 1 м/с
Холодный		Таблица 1, графа 6	По расчету или графически по l-d-диаграмме, принимая температуру воздуха параметра А и относительную влажность воздуха по таблице 1, графа 16	Таблица 1, графа 19, но не менее 1 м/с		Таблица 1, графа 5	По расчету или графически по l-d-диаграмме, принимая температуру воздуха параметра Б и относительную влажность воздуха по таблице 1, графа 16	Таблица 1, графа 19, но не менее 1 м/с

Таблица 2. Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха зданий

Период года	Наименование помещения или категория	Температура воздуха, °С		Результирующая температура, °С		Относительная влажность, %			Скорость движения воздуха, м/с
		оптимальная	допустимая	оптимальная	допустимая		оптимальная	допустимая, не более		оптимальная, не более	допустимая, не более
Холодный
Теплый

Известно, что строительные материалы являются капиллярно-пористыми телами и интенсивно поглощают влагу из окружающей среды. Следовательно, теплофизические характеристики материалов при расчетах строительных ограждений (расчетные коэффициенты теплопроводности и теплоусвоения), следует принимать с учетом зоны влажности и влажностного режима помещения. Зона влажности района застройки может быть сухая, нормальная и влажная и определяется по схематической карте территории РФ [8, прил. В]. Влажностный режим помещения бывает сухой, нормальный, влажный и мокрый. Для холодного периода в жилых зданиях принимается режим нормальный, для других помещений он выбирается по табл. 1 [8].

С учетом зоны влажности и влажностного режима помещения выбирают условия эксплуатации ограждающих конструкций здания по табл. 2. [8].

Все теплофизические характеристики материалов слоев заносим в табл. 3 по табл. 3 прил.1 или [10, прил. Д].

Таблица 3. Теплофизические характеристики материала слоев

ограждающих конструкций

Вид ограждения	№ слоя	Наименование слоя	, м	, Вт/(мС)	S, Вт/(м2С)	µ, мг/м ч·Па
1	2	3	4	5	6	7
Стена	1
	2
	…
	i-ый
Чердачное покрытие	1
	2
	…
	i-ый
Перекрытие над подвалом или тех. подпольем	1
	2
	…
	i-ый