Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Учебное пособие 1823

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
2.31 Mб
Скачать

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Воронежский государственный архитектурно-строительный университет»

КО Н Д И Ц И О Н И Р О В А Н И Е В О З Д У Х А

ОБ Щ Е С Т В Е Н Н Ы Х З Д А Н И Й

Методические указания

к выполнению курсовой работы для обучающихся по специальности 270839 «Монтаж и эксплуатация

внутренних сантехнических устройств, кондиционирования воздуха и вентиляции»

Воронеж 2012

УДК 628.83:725.1 (07)

ББК 38.762.3:38.712я7

Составители И.C. Бровкина, М.О. Бокарева, О.В. Фаустова

Кондиционирование воздуха общественных зданий: метод. указания к выполнению курсовой работы для обуч. по спец. 270839 «Монтаж и эксплуатация внутренних сантехнических устройств, кондиционирования воздуха и вентиляции» / Воронежский ГАСУ; И.С. Бровкина, М.О. Бокарева, О.В. Фаустова. – Воронеж, 2012. – 37 с.

Содержат материал по структуре и содержанию курсовой работы. Приводятся в достаточном объеме нормативные и методические сведения, позволяющие самостоятельно выполнить основные расчеты и конструктивно разработать системы кондиционирования воздуха и холодоснабжения общественных зданий - театров, кинотеатров, клубов.

Предназначены для обучающихся по специальности «Монтаж и эксплуатация внутренних сантехнических устройств, кондиционирования воздуха и вентиляции».

Ил. 8. Табл. 12. Библиогр.: 18 назв.

УДК 628.83:725.1 (07)

ББК 38.762.3:38.712я7

Рекомендовано редакционно-издательским советом Воронежского ГАСУ

Рецензент - Н.А. Петрикеева, к.т.н., доцент кафедры «Теплогазоснабжение и нефтегазовое дело» Воронежского ГАСУ

2

ВЕДЕНИЕ

Методические указания составлены в соответствии с программой дисциплины «Основы и оборудование для создания микроклимата в помещении» по специальности 270839 «Монтаж и эксплуатация внутренних сантехнических устройств, кондиционирования воздуха и вентиляции».

Целью курсовой работы является приобретение знаний и навыков освоения методов расчета и проектирования систем кондиционирования воздуха с учетом достижения современных экономических и санитарно-гигиенических нормируемых показателей и технических решений.

Тема курсовой работы - разработка системы кондиционирования общественного здания (театр, кинотеатр, клуб).

Вметодических указаниях приводятся в достаточном объеме нормативные

иметодические сведения, позволяющие самостоятельно выполнить основные расчеты и конструктивно разработать системы кондиционирования воздуха и холодоснабжения общественных зданий - театров, кинотеатров, клубов. Приложение содержит необходимые данные для выбора варианта задания и последующей курсовой работы.

Последовательность изложения материала в методических указаниях соответствует очередности выполнения курсовой работы.

1.СТРУКТУРА КУРСОВОЙ РАБОТЫ

1.1. Расчетная часть работы

Расчетная часть курсовой работы включает следующие разделы:

-введение;

-определение расчетных параметров внутреннего и наружного воздуха;

-расчет тепло- и влагопоступлений в помещения в ТПГ и ХПГ;

-построение на J-d-диаграмме луча процесса, ε изменения состояния воздуха

вкондиционируемом помещении. Расчет производительности СКВ для ТПГ и ХПГ и фактического воздухообмена в помещении;

-выбор и анализ технологических схем кондиционирования воздуха. При выборе расчетного варианта технологической схемы необходимо обеспечить:

-- надежное поддержание параметров внутреннего воздуха при любых изменениях параметров наружного воздуха с заданной обеспеченностью;

--надежность работы оборудования, исключая аварийный режим;

--экономичность, то есть минимальное годовое потребление

энергоресурсов; - построение и расчет процессов тепловлажностной обработки воздуха по

J-d-диаграмме для СКВ в ТПГ и ХПГ.

3

1.2. Графическая часть работы

Графическая часть курсовой работы включает в себя компоновочный план центра кондиционирования воздуха с нанесением на него кондиционеров, насосов охлажденной и технической воды, баков отепленной и охлажденной воды, испарителей, переохладителей, компрессоров, конденсаторов и другого оборудования.

2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

2.1. Характеристика объекта строительства

1.Объект строительства - общественное здание: театр, кинотеатр, клуб;

2.Размеры объекта строительства: длина Азд, ширина Взд,

высота Нзд, м.

3.Ориентация фасада объекта строительства по сторонам света.

4.Размеры кондиционируемого помещения: длина а, м; ширина b, м; высота, h, м.

5.Количество окон в кондиционируемом помещении; их размеры, м; ориентация по сторонам света.

6.Количество человек в кондиционируемом помещении N, чел.

Объекты строительства по критериям проводимых мероприятий делятся на следующие группы:

-крупнейшие - свыше 3000 зрителей;

-крупные - 1201 ... 3000 зрителей;

-средние - 601 ... 1200 зрителей;

-малые - до 600 зрителей;

-камерные - менее 200 зрителей.

Установлена площадь помещения на одного человека fуд, м /чел.:

-исходя из положений, изложенных в «Рекомендации по проектированию концертных залов», ГУПМНИИП «Моспроект-4» и ЗАОЦНИИЭП им. Б.С. Мезенцева, 2004:

--в зрительном зале театра, клуба вместимостью до 300 мест - 0,8 м2;

--в зрительном зале театра, клуба вместимостью свыше 300 мест - 0,6 м2;

-в зрительном зале видеокомплекса, согласно ППБ-151 "В" - 88 ГУКиК -

1,5 м2;

-исходя из рекомендаций, изложенных в справочнике «Коммунальная гигиена» под ред. К.И. Акулова и К.А. Буштуевой:

--в зрительных залах кинотеатров - 0,7 … 1 м2;

--в читальном зале - 2,4 м2;

--в лекционном зале - аудитории - 0,8 м2;

--в лекционных залах высших учебных заведений по - 0,9 ... 1,5 м.

4

7. Класс кондиционирования воздуха, согласно [2], по степени обеспечения метеорологических условий:

-первый класс - обеспечение требуемых для технологического процесса параметров в соответствии с нормативными документами; для обеспечения параметров микроклимата в узкой части оптимальных норм в сочетании с обеспечением других показателей качества воздуха;

-второй класс - обеспечение требуемых для технологического процесса или, при комфортном кондиционировании воздуха, оптимальных параметров микроклимата. Скорость движения воздуха допускается принимать в обслуживаемой или рабочей зоне помещений на постоянных и непостоянных рабочих местах в пределах допустимых норм;

-третий класс - обеспечение необходимых параметров микроклимата в пределах допустимых норм периодически, когда они не могут быть обеспечены вентиляцией в теплый период года без применения искусственного охлаждения, или промежуточных значений между оптимальными и допустимыми параметрами при экономическом обосновании.

Удельная площадь кондиционируемого помещения на одного человека, fуд, м2/чел, определяется по формуле

f уд

 

a b

 

(2.1)

N .

 

 

 

В результате по величине fуд, м2/чел, определяется класс кондиционируемого помещения:

-при кондиционировании воздуха первого класса fуд =0,8 … 1,2 м2/чел;

-при кондиционировании воздуха второго класса fуд =0,6 ... 0,9 м2/чел.

2.2. Расчетные параметры наружного воздуха

Для заданного района строительства параметрами наружного воздуха являются:

-расчетная географическая широта, °с. ш.;

-барометрическое давление Рбар, ГПа;

-температура наружного воздуха tн, °С;

-удельная энтальпия Iн, кДж/кг;

-скорость ветра υн, м/с.

Согласно [2] параметры наружного воздуха для общественных помещений следует принимать:

-параметры А - для систем кондиционирования третьего класса для теплого периода года (ТПГ);

-параметры Б - для систем кондиционирования для холодного периода года (ХПГ) и для систем кондиционирования первого класса для ТПГ. Для систем кондиционирования второго класса следует принимать температуру наружного

5

воздуха для ТПГ на 2 °С и удельную энтальпию на 2 кДж/кг ниже установленных для параметров Б.

Для систем кондиционирования воздуха (СКВ), не используемых с 13 до 16 ч, параметры наружного воздуха для ТПГ допускается принимать ниже указанных выше.

Расчетные параметры наружного воздуха принимаются по прил.

Номер варианта климатического района строительства определяется по двум последним цифрам шифра зачетной книжки студента.

2.3. Расчетные параметры внутреннего воздуха

В помещениях общественных зданий следует обеспечивать оптимальные или допустимые нормы микроклимата в обслуживаемой зоне.

Требуемые параметры микроклимата: оптимальные, допустимые или их сочетания следует устанавливать в нормативных документах в зависимости от назначения помещения и периода года.

Оптимальные параметры микроклимата - это сочетание значений показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают нормальное тепловое состояние организма при минимальном напряжении механизмов терморегуляции и ощущение комфорта не менее чем у 80 % людей, находящихся в помещении.

Допустимые параметры микроклимата - это сочетания значений показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать общее и локальное ощущение дискомфорта, ухудшение самочувствия и понижение работоспособности при усиленном напряжении механизмов терморегуляции и не вызывают повреждений или ухудшения состояния здоровья.

Параметры, характеризующие микроклимат помещений: температура воздуха tв, °С; скорость движения воздуха υ, м/с; относительная влажность воздуха φ, %, определяются по табл. 2.1 в соответствии с требованиями [2] согласно назначению проектируемой системы.

Таблица 2.1 Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в обслуживаемой зоне общественных зданий

 

Наименование

, °С

 

φ,%

υ, м/с

Период

 

 

 

 

допус-

опти-

допус-

помещения

опти-

допус-

опти-

 

года

 

тимая,

мальная,

тимая,

или категория

мальная

тимая

мальная

 

не более

не более

не более

 

 

 

 

 

 

ХПГ

1 категория

20…22

18…24

45…30

 

60

0,2

0,3

 

2 категория

19…21

18…23

45…30

 

60

0,2

0,3

 

3а категория

20…21

19…23

45…30

 

60

0,2

0,3

 

3б категория

14…16

12…17

45…30

 

60

0,2

0,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

t t 0,5 ( t 30 ).
в в н

Окончание табл. 2.1

 

Наименование

, °С

 

φ,%

υ, м/с

Период

 

 

 

 

допус-

опти-

допус-

помещения

опти-

допус-

опти-

 

года

 

тимая,

мальная,

тимая, не

или категория

мальная

тимая

мальная

 

не более

не более

более

 

 

 

 

 

 

 

3в категория

18…20

16…22

45…30

 

60

0,2

0,3

 

4 категория

17…19

15…21

45…30

 

60

0,2

0,3

 

5 категория

20…22

20…24

45…30

 

60

0,2

0,3

 

6 категория

16…18

14…20

-

 

-

-

-

ТПГ

Помещения

 

 

 

 

 

 

 

 

с постоянным

23…25

18…28

60…30

 

65

0,3

0,5

 

пребыванием

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

людей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В общественных зданиях в нерабочее время допускается снижать показатели микроклимата при условии обеспечения требуемых параметров к началу рабочего времени.

Если температура наружного воздуха в ТПГ tн, °С, устойчиво превышает 30 °С, то температуру помещения определяют по формуле

(2.2)

Вместе с тем необходимо учитывать длительность пребывания людей в помещениях, при этом внутренняя температура помещения определяется по формуле

t t ( 0,5 С ) ( t

30 ),

(2.3)

в в

н

 

 

где С - численный коэффициент, принимаемый равным:

при продолжительности пребывания людей в помещении до 1 ч С равен 0,3;

при пребывании людей до 3 ч С равен 0,1.

3.РАСЧЕТ ПОТОКОВ ВРЕДНЫХ ВЫДЕЛЕНИЙ

ВПОМЕЩЕНИЯХ ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЙ

3.1. Теплопоступления от людей

Теплопоступления от людей определяют по таблицам или графикам, приведенным в [4, 5, 6], с учетом температуры внутреннего воздуха в помещении и интенсивности физической нагрузки людей.

В табл. 3.1 приведены данные о тепловыделениях взрослого мужчины в легкой одежде при различных температурах воздуха в помещении. Теплопоступления от женщин считаются равными 85 % от величины, указанной в табл. 3.1, от детей до 10 лет - 85 %. Теплопоступления от людей в верхней одежде рассчитываются с коэффициентом 0,75.

7

Физические нагрузки зрителей в досуговых клубах, театрах, кинотеатрах, ожидающих посетителей различных учреждений можно отнести к категории «состояние покоя».

 

 

 

 

Таблица 3.1

Количество теплоты и влаги, выделяемых взрослым человеком

 

 

 

 

 

Температура воздуха

 

Количество теплоты, Вт

 

в помещении, ºС, tв

явной qя

 

скрытой qскр

полной qп

 

Состояние покоя

 

15

120

 

25

145

20

90

 

30

120

25

60

 

35

95

30

40

 

55

95

35

10

 

85

95

Избытки явной теплоты Q

явн

 

 

 

 

 

 

 

люд, Вт, определяются по формуле

 

 

 

 

Qявн

qявн

N

пок

,

(3.1)

 

 

 

люд

люд

 

 

 

 

где q

явн

 

теплоты, выделяемой человеком в

покое,

люд - количество явной

Вт/(ч∙чел), по табл. 3.1;

 

 

 

 

 

 

 

 

Nпок - число людей, находящихся в покое.

 

 

 

Избытки полной теплоты Q

пол

 

 

 

 

 

 

 

люд, Вт, определяются по формуле

 

 

 

 

Qпол

qпол

N

пок

,

(3.2)

 

 

 

люд

люд

 

 

 

где qполлюд - количество полной теплоты, выделяемой человеком в покое, Вт/(ч∙чел), по табл. 3.1.

3.2. Теплопоступления от источников искусственного освещения

Теплопоступления от источников искусственного освещения Qосв, Вт, могут быть определены по величине нормируемой освещенности помещения и площади пола, определены по формуле

Qосв=Eосв·Fпл·qосв· осв,

(3.3)

где Eосв нормативная освещенность, лк, определяемая по табл. 3.2; Fпл – площадь пола помещения, м2;

qосв – удельные тепловыделения от светильников, Вт/(лк∙м2), определяемые по табл. 3.3;

8

ηосв - доля теплоты, поступающая от светильника в различные зоны помещения, определяется по табл. 3.4.

 

 

Таблица 3.2

Уровень общего освещения помещений

 

 

 

Помещения

 

Общая освещенность помещения, лк

 

 

 

Проектные залы

 

600

 

 

 

Читальные залы, аудитории

 

300

 

 

 

Залы заседаний, спортивные,

актовые,

200

зрительные залы клубов, фойе театров

 

 

 

Фойе клубов и кинотеатров

 

150

 

 

 

Зрительные залы кинотеатров

 

75

 

 

 

Таблица 3.3 Удельные тепловыделения от светильников с люминесцентными лампами

(числитель) и лампами накаливания (знаменатель)

 

Средние удельные тепловыделения qосв, Вт/(м2∙лк), для помещений

 

 

 

площадью, м2

 

 

Тип светильника

менее 50

50 ... 200

 

более 200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при высоте помещения, м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

≤ 3,6

≥ 4,2

≤ 3,6

≥ 4,2

 

≤ 3,6

≥ 4,2

 

 

 

 

 

 

 

 

Прямого света

0,077

0,202

0,058

0,074

 

0,056

0,067

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,212

0,280

0,160

0,204

 

0,154

0,187

 

 

 

 

 

 

 

 

Диффузионного света

0,116

0,166

0,079

0,102

 

0,077

0,094

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,319

0,456

0,217

0,280

 

0,212

0,268

 

 

 

 

 

 

 

 

Отраженного света

0,161

0,264

0,154

0,264

 

0,108

0,145

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,443

0,726

0,424

0,726

 

0,297

0,399

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3.4 Доли тепла ηосв, излучаемого источником света, поступающие в рабочую

(числитель) и верхнюю (знаменатель) зоны помещения

 

Способ установки светильника

 

 

 

 

Тип источника освещения

у потолка

менее 0,5 м

за подшивным

 

 

от потолка

потолком

 

 

 

 

Лампы накаливания

1/0

0,9/0,1

0,85/0,15*

 

 

 

 

Люминесцентные лампы

1/0

0,7/0,3

0,6/0,4*

 

 

 

 

Примечание: «*» в знаменателе приводится доля теплоты, поступающая в пространство подшивного потолка.

9

3.3. Теплопоступления от солнечной радиации

Для ориентировочных расчетов теплопоступлений от солнечной радиации могут быть использованы формулы:

- для остекленных поверхностей Q рад пок, Вт:

Qрадпокрост·hост·qост·Вост,

(3.4)

- для покрытий Q рад пок, Вт:

 

Qрадпокр=а·b·qпокр·Когр,

(3.5)

где Когр - коэффициент теплопередачи покрытия, Вт/(м2∙°С), определяется в результате теплотехнического расчета наружного ограждения. В курсовой работе рекомендуется ориентировочно принять значение коэффициента теплопередачи покрытия в пределах от 0,2 до 0,4 Вт/(м2∙ºС);

qпокр – величина радиации через 1 м2 поверхности покрытия, зависящая от ориентации по сторонам света, определяемая по табл. 3.5;

qост величина радиации через 1 м2 поверхности остекления, определяемая по табл. 3.7; Вост - коэффициент, зависящий от характеристики остекления,

определяемый по табл. 3.6.

 

 

Таблица 3.5

Теплопоступления через покрытия

 

 

 

 

Солнечная радиация через покрытие

 

qпокр, Вт/м2

При плоском (бесчердачном) покрытии:

 

 

для широты 35°

 

20

 

 

 

для широты 45°

 

18

 

 

 

для широты 55°

 

15

 

 

 

для широты 65°

 

12

 

 

 

При покрытии с чердаком, для всех широт

 

5

 

 

 

Таблица 3.6

Значения коэффициента Вост

Остекление

Вост

 

 

Двойное остекление в одной раме

1,15

 

 

Одинарное остекление

1,45

 

 

Обычное загрязнение

0,8

 

 

Сильное загрязнение

0,7

 

 

Забелка окон

0,6

 

 

Остекление с матовыми стеклами

0,7

 

 

10