8.Вологість повітря в приміщенні і її вплив на повітряно-тепловий режим приміщення.

Влажность - это мера, характеризующая содержание водяных паров в воздухе.  Относительная влажность - это количество воды, содержащейся в воздухе при данной температуре по сравнению с максимальным количеством воды, которое может содержаться в воздухе при той же температуре в виде пара.  Другими словами, относительная влажность показывает, сколько еще влаги не хватает, чтобы при данных условиях окружающей среды началась конденсация. Эта величина характеризует степень насыщения воздуха водяным паром. При расчете оптимальной влажности воздуха в помещении говорят именно об относительной влажности. 

Период года	Температура, C	Относительная влажность (оптимально), %	Относительная влажность (допустимо), %
Холодный	18-24	45-30	60
Теплый	20-28	60-30	65

относительная влажность воздуха является одной из важных составляющих в деле поддержания здоровья человека и комфортности его быта и работы. нормы температуры и относительной влажности для жилых помещений:  

Также принято условно считать, что воздух со значением относительной влажности менее 50% сухим, 50-70% – умеренной влажности, свыше 70% – влажным. рекомендуемая влажность в помещении - на уровне 50%-60%. При таких значениях не страдают очень чувствительные слизистые оболочки органов дыхания, соответственно ниже вероятность заболевания. И так, в каких случаях увлажнение особенно необходимо:

• в помещениях с недостаточной относительной влажностью воздуха, независимо от времени года, особенно, если возникают такие симптомы, как сухость кожи, слизистых оболочек носоглотки и глаза;

• в помещениях, где выращиваются влаголюбивые растения (иногда достаточно приобрести небольшой приборчик с малой площадью обслуживания, если ваш зимний сад располагается на одном подоконнике, либо в одном углу комнаты).

В условиях кондиционированного воздуха летом, а также при работающем центральном отоплении зимой, относительная влажность в помещениях, как правило, недостаточна. Для этого используют увлажнители: Увлажнители холодного действия, Паровые, Ультразвуковые .

Увлажнители воздуха :  - Регулируют относительную влажность в помещениях и зимних садах; - Устраняют электростатические заряды; - Предупреждают развитие различных заболеваний дыхательных путей; - Используются при профилактике носовых кровотечений у детей в отопительный сезон; - Оказывают благоприятное воздействие на кожу, предупреждая процесс ее старения.

"Увлажнители воздуха" - это приборы, позволяющие без значительных затрат электроэнергии поддерживать комфортный уровень влажности воздуха в помещении. Основа действия большинства из них связана с применением испарителей, работающих по принципу "холодного" или "горячего" испарения влаги.

В дождливое и теплое время влажность в помещениях повышается и её можно понизить, включая дополнительный подогрев.

Недостаточная влажность воздуха в помещении может стать причиной многих заболеваний. Бронхи человека отличаются способностью к самоочищению. Но сухой воздух снижает эту способность. В результате увеличивается восприимчивость к инфекции и различным респираторным заболеваниям. Это характерно особенно зимой, когда влажность в помещении значительно ниже нормы. Но не только человек страдает от недостаточной влажности. Любители окружать свои жилища всевозможными экзотическими растениями и цветами знают, как непросто порой создать комфортные условия для их существования. 

Воздушно-тепловой режим в помещениях является одним из основных факторов, определяющих уровень комфорта жилого дома. Неудовлетворительный микроклимат может сделать его непригодным для проживания.

Оптимизация воздушно-теплового режима требует максимального сокращения количества перетекающего воздуха.

Перетекание воздуха является одной из причин, снижающих эффективность работы системы вентиляции и приводящей к неудовлетворительному состоянию воздуха в доме. С учётом этого в строительной части проекта жилого дома должны быть предусмотрены планировочные, конструктивные и технологические решения, максимально сокращающие возможность перетекания воздуха через входные двери, места сопряжения ограждающих конструкций, прохождения через них инженерных коммуникаций и др.

9.Літній тепловий режим приміщень.

Тепловым режимом здания называется совокупность факторов и процессов, которые под влиянием внешних, внутренних воздействий и принятых инженерных устройств формируют тепловую обстановку в его помещениях.

Различают:

1. Зимний воздушно–тепловой режим.

2. Летний воздушно–тепловой режим.

Для летнего периода определяющими параметрами климата являются:

1) интенсивность солнечной радиации;

2) температура наружного воздуха.

За расчетную температуру наружного воздуха в летний период принимают температуру наиболее жарких летних суток.

Особенностью расчета летнего теплового режима зданий является – определение теплопоступлений от солнечной радиации.

Для поддержания в помещениях в летний период определенного микроклимата используют средства тепло и солнцезащиты (Это солнцезащитные стекла, вентилируемые ограждения, затеняющие приспособления)

Помещения охлаждают:

1. путем проветривания;

2. функционирования общеобменной система вентиляции;

3. с помощью система кондиционирования.

Выбор расчетных внутренних условий для летнего периода года имеет специфичность. Он должен проводиться с учетом следующих факторов: 1) назначения здания и помещения; 2) климата географического района строительства; 3) нестационарности летних условий; 4) градаций уровней требований и способа обеспечения заданных условий; 5) выполняемой человеком работы и степени ее физической тяжести; 6) наличия больших нагретых или охлажденных поверхностей; 7) длительности пребывания людей; 8) требования обеспеченности расчетных условий.

За основу определения внутренних условий удобно принять условия для наиболее распространенного случая основных помещений жилых и общественных зданий, расположенных в умеренном климате, с учетом нестационарности условий, для двух уровней требований при их обеспечении средствами вентиляции и кондиционирования воздуха

10. Тепловий баланс приміщень. Розрахункова теплова потужність систем опалення.

2.2. Тепловой баланс помещения

Тепловой баланс расчетного помещения составляется для определения избытков или недостатков тепла, которые должна компенсировать система вентиляции. В помещении, в котором поддерживается постоянный (стационарный, не меняющийся во времени) тепловой режим, должен наблюдаться тепловой баланс (это следует из закона сохранения теплоты)

Температурная обстановка в помещении зависит:

1) от тепловой мощности система отопления;

2) от расположения обогревающих устройств;

3) теплозащитных свойств наружных ограждений;

4) интенсивности других источников потерь и поступлений теплоты.

В холодное время года помещение теряет теплоту:

1) из наружных ограждений –

2) – расходуется (отдается) на нагрев наружного воздуха, который проникает через неплотность ограждений – ;

3) на нагрев материалов, транспортных средств, изделий, одежды, которые поступают холодными в помещения –

В то же время теплота поступает в помещение:

1) от технологического оборудования ;

2) от источников искусственного освещения ;

3) от нагретых материалов

4) через оконные проемы солнечной радиации ;

5) от людей ;

6) от технологических процессов, связанных с выделением

В установившемся режиме теплопотери равны теплопоступлениям.

Сведением всех составляющих поступлений и расхода теплоты в тепловом балансе помещения определяется дефицит или избыток теплоты.

Дефицит теплоты ( )  указывает на необходимость устройства в помещении система отопления (т.е. ).

Избыток теплоты ( )  обычно ассимилируется система вентиляции. ( ).

Тепловая мощность системы отопления определяется разностью величин теплопотерь и теплопоступлений.

Рис. 2.1.Теплопоступление и теплопотери в помещение общественного здания

Система отопления для выполнения возложенной на неё задачи должна обладать определённой тепловой мощностью. Расчётная тепловая мощностьсистемы выявляется в результате составления теплового баланса в обогреваемых помещениях при температуре наружного воздуха tн.р, называемойрасчётной, равной средней температуре наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92 tн.5 и определяемой для конкретного района строительства по нормам [3]. Расчётная тепловая мощность в течение отопительного сезона используется частично в зависимости от изменения теплопотерь помещений при текущем значении температуры наружного воздуха tн и только при tн.р - полностью.

11. Тепловтрати через огороджуючі конструкції.

Потери теплоты через ограждающие конструкции

Потери теплоты через ограждающие конструкции разделяются условно на:

1. основные

2. добавочные

Основные потери теплоты. Следует определять, суммируя теплопотери отдельных ограждающих конструкций.

Определяется по формуле:

,

где – коэффициент теплопередачи ограждения конструкции. , ;

– площадь ограждающих конструкций;

– температура внутреннего воздуха в помещении;

– расчетная зимняя температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки.

Добавочные потери теплоты. Потери теплоты могут значительно возрасти за счет изменения температуры по высоте, врывания холодного воздуха через открываемые проемы и т.д.

Эти дополнительные потери обычно учитывают добавками к основным теплопотерям.

где – коэффициент добавок

Величина добавок:

1) Добавка на ориентацию по сторонам горизонта (0,08 – для тепловых проектов (СНиП 2.04.05–91)

,

2) Для угловых помещений дополнительно , если одно из ограждений обращено на с, в, с–в, и с–з б)  в остальных случаях.

Потери теплоты на нагрев наружного воздуха при инфильтрации через наружные ограждения. Потери тепла на подогрев воздуха, проникающего в помещение путем инфильтрации через окна в балконные двери рассчитывается:

где – коэффициент, учитывающий влияние встречного теплового потока. Для окон и балконных дверей с раздельными переплетами 0,8. Со спаренными переплетами 1;

– расчетная площадь окон и балконных дверей, м²;

– удельная масса воздуха, поступающего в помещения путем инфильтрации через 1 м² окон и балконных дверей, кг/м²ч;

– теплоемкость воздуха С=1 кДж/кг⁰К.

Удельная масса воздуха:

где – сопротивление воздухопроницанию окон Па м²ч/кг, СНиП П–3–79^**, , ;

– разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций, Па

где – высота здания от поверхности земли до верха карниза вытяжной шахты, м (должна быть выше 0,5м. конька крыши);

– расстояние от поверхности земли до центра окон и балконных дверей рассматриваемого этажа, м

– плотность наружного воздуха при температуре , кг/м³

– плотность воздуха при , кг/м³

– расчетная скорость ветра, м/с по параметрам Б (СНиП 2.04.05–91, приложение 8)

– аэродинамические коэффициенты наветренной и заветренной поверхностей , ;

– коэффициент, учитывающий изменения скоростного напора в зависимости от высоты здания и типа местности. Для городских территорий с препятствиями более 10м при высоте здания над поверхностью земли до 10м (СНиП 2.01.07– 85, приложение 4).

используют уравнение

где – определяемая плотность наружного воздуха и соответствующая ей температура в ^оК

кг/м³ – плотность воздуха при

Для типовых проектов:

0,08 – при первой наружной стене;

0,13 – для угловых помещений, кроме жилых;

для всех жилых  0,13.

Через наружные двери необорудованные тепловыми завесами ,  высота от поверхности земли до верха вытяжной шахты.

12. Визначення площ окремих огороджень: зовнішніх стін, вікон, підлоги, стелі з підвалами і горищами й ін.

Расчетные площади F ограждающих конструкций определяют по планам и разрезам зданий и сооружений следующим образом.

1.    Площади окон, дверей и фонарей измеряют по наименьшему строительному проему. 2. Площади потолка и пола измеряют между осями внутренних стен и внутренней поверхностью наружной стены. Площадь пола, лежащего на грунте или на лагах, для проведения расчета потерь теплоты делят на полосы шириной 2 м, параллельные наружным стенам, которые составляют четыре зоны расчета F1, F2, F3, F4. Зоны нумеруют начиная от наружной стены. Определяя площадь первой зоны F1, участок пола размерами 2 x 2 м, примыкающий к наружному углу, учитывают дважды. При расчете теплопотерь подвальных помещений за высоту надземной части наружных стен принимают расстояние от поверхности земли до поверхности пола первого этажа. Подземные части наружных стен рассматривают как полы на грунте. Разбивку на зоны (полосы шириной 2 м) начинают от уровня земли, продолжают вниз по внутренней поверхности до стыка подземной части стены с полом и далее до поверхности пола. При этом из площади первой зоны исключают для отдельного расчета площадь наружных стен и окон, выходящих в приямки. 3. Площади наружных стен измеряют:

а) в плане по внешнему периметру между наружным углом и осями внутренних стен; б) по высоте: в первом этаже (в зависимости от конструкции пола) — или от внешней поверхности пола по грунту, или от поверхности подготовки под конструкции пола на лагах, или от нижней поверхности перекрытия над неотапливаемым подвальным помещением до чистого пола второго этажа; в средних этажах — от поверхности пола до поверхности пола следующего этажа; в верхнем этаже — от поверхности пола до верха конструкции чердачного перекрытия при наличии чердака и по размеру от уровня пола до пересечения внутренней поверхности наружной стены с верхней плоскостью покрытия при отсутствии чердака. Если необходимо определить теплопотери через внутренние ограждения, их площади определяют по размерам от внутренних поверхностей наружных стен до осей  внутренних стен или между осями внутренних стен.

12. Витрати теплоти на нагрівання інфильтраційного повітря, та що надходять у приміщення від холодних матеріалів і транспортних засобів.

Через строительные конструкции, швы и стыки воздух проникает в том случае, если они воздухопроницаемы, и при условии, что существует разница между внутренним и наружным давлением.

Разница между внутренним и наружным давлением воздуха может быть вызвана действием гравитационных сил или изменением кинетической энергии ветра. Явление, при котором воздух проникает в здание, называется инфильтрацией воздуха; в случаях, когда воздух проникает из здания во внешнюю среду говорят об эксфильтрации.

Инфильтрация воздуха в холодный период года через наружные ограждения снижает температуру на внутренней поверхности конструкции.

Снижение температуры на внутренней поверхности ограждения можно компенсировать или за счет увеличения толщины конструкции или путем повышения температуры воздуха. Такие мероприятия необходимы во избежание ухудшения теплового режима помещения. В первом случае увеличиваются капитальные затраты на конструкции, а во втором — тепловые потери и прибавление энергии на отопление.

Инфильтрация воздуха через уплотнение притворов окон и дверей заметно ухудшает тепловой режим зданий и увеличивает тепловые потери. Количество воздуха, проникающего в здание, тем больше, чем хуже герметичность притворов и больше скорость ветра. Так, при скорости ветра 8 м/с количество инфильтрующего воздуха равно 8 м3/ч через 1 м притвора окна. Такое количество воздуха вызовет потерю тепловой энергии в количестве 100 Вт.

Эксфильтрация воздуха через конструкцию может быть причиной повышенной конденсации водяных паров в ее толще. При эксфильтрации, количество водяных паров, проникающих в конструкцию, будет больше, чем при обычной диффузии пара.

Инфильтрация и эксфильтрация воздуха через строительные конструкции, швы и стыки нежелательны с теплотехнической точки зрения. Однако с гигиенической точки зрения определенный обмен воздуха в зданиях необходим. Если он не обеспечивается иным способом, чем инфильтрация, то обмен воздуха в зданиях через притворы окон и дверей допускается, но он не должен превышать нормируемые значения.

Обеспечение теплового комфорта связано с необходимостью подвода в здание тепловой энергии для покрытия тепловых потерь, но условием ее рационального потребления является максимально возможное снижение тепловых потерь без ухудшения, конечно, рассмотренных выше требований.

Расчет в 11 вопросе.

Потери тепла помещением также слагаются из расхода тепла на испарение влаги в помещении; расхода тепла на нагревание вносимых в помещение холодных материалов и изделий; расхода тепла а нагревание имеющейся в помещении специально охлаждаемой аппаратуры; расхода тепла на нагревание врывающегося в помещение холодного воздуха. [9]

Для нагревания холодного материала, попадающего в помещение зимой, расходуется тепло, которое необходимо учитывать при выявлении теплового баланса помещения. . В холодное время года в помещении для поддержания заданной температуры должно существовать равенство между количеством теряемого и поступающего тепла.

Тепло в помещение поступает от людей, бытового и технологического оборудования и процессов, источников искусственного освещения, нагретых материалов, изделий и приточного вентиляционного воздуха, солнечной радиации.

Величина каждой из перечисленных статей расхода и прихода тепла изменяется в течение рабочего дня, суток, недели и всего холодного периода года (отопительного сезона), причем потери тепла в общем заведомо возрастают по мере понижения температуры наружного воздуха.

Для каждой местности на основании многолетних наблюдений выбирается, как ее называют, расчетная для отопления температура наружного воздуха. При этой сравнительно низкой температуре потери тепла достигают своей расчетной величины, близкой к максимально возможной (при абсолютно минимальной температуре).

Теплопоступления имеют переменный характер даже в течение рабочего дня; возможно кратковременное возрастание их до величины, составляющей значительную часть теплопотерь и даже превышающей последние. В нерабочее время, особенно ночью и в праздничные дни, поступление тепла сокращается, а иногда и совсем отсутствует. Для каждого помещения устанавливается расчетный минимум теплопоступлений, устойчивый в течение определенного промежутка времени.

В помещениях с постоянным рабочим режимом (например, в жилых, некоторых промышленных и сельскохозяйственных зданиях) наибольшая затрата тепла на отопление (обычно в течение I ч) определяется как разность между расчетными теплопотерями и минимальными тепло-поступлениями.

12. Теплонадходження в приміщення від різних джерел (побутових, виробничих джерел тощо).

Теплопоступления в помещении – это вся та теплота, которая выделяется людьми, оргтехникой, бытовым и технологическим оборудованием, а также поступает в помещение за счет солнечной радиации через окна, стены и иногда крышу. 

В зимнее время теплопоступления играют положительную роль, так как позволяют снизить нагрузку системы отопления. Так, например, в некоторых помещениях, где расположено мощное технологическое оборудование, отопление не делают вовсе.  Но в летнее время теплопоступления приводят к повышенной температуре и духоте в помещении, а для некоторого технологического оборудования, например, серверных и коммутационных стоек, повышенная температура может привести к выходу из строя данного оборудования.

 Удаление избыточных тепловыделений производится с помощью систем вентиляции и кондиционирования. Системы рассчитываются исходя из максимальных тепловыделений в самый неблагоприятный период года.

В расчетах принимаются параметры летнего периода, а также все факторы, влияющие на внутренний микроклимат помещения.

Факторы можно условно разделить на внешние и внутренние.

 К внешним факторам относятся:

 - теплопоступления от солнечной радиации;

- теплопоступления в процессе теплопередачи через наружные ограждения (стены, крыша, окна и т.д). Теплопередача происходит из-за разности температуры в помещении и на улице. Зимой перенос теплоты происходит из помещения наружу, этот процесс называют теплопотерями. Летом чаще всего процесс происходит со стороны наружного воздуха в помещение;

- теплопоступления от проникающего через неплотности дверей и окон более теплого наружного воздуха (инфильтрация) или от воздуха приточной вентиляции.

 К внутренним факторам относятся:

 - теплопоступления от людей;

- теплопоступления от освещения;

- тепловыделения оборудования.

Теплопоступления от людей

Количество тепла, выделяемое людьми в помещении, всегда положительно. Оно зависит от числа людей, находящихся в помещении, выполняемой ими работы и параметров воздуха (температуры и влажности).

Кроме ощутимого (явного) тепла, которое организм человека передает окружающей среде путем конвекции и лучистой энергии, выделяется еще и скрытое тепло. Оно тратится на испарение влаги поверхностью кожи человека и легкими.

От рода занятий человека и параметров воздуха зависит соотношение явной и скрытой выделяемой теплоты. Чем интенсивнее физическая нагрузка и выше температура воздуха, тем больше доля скрытого тепла, при температуре воздуха выше 37 градусов все тепло, выработанное организмом, выделяется путем испарения.

• При любом виде деятельности - от сна до тяжелой работы - тепловыделение больше при низкой температуре окружающей среды.

• Чем выше температура воздуха, тем больше скрытое тепловыделение и меньше явное тепловыделение.

При расчете тепловыделения от людей нужно принять во внимание, что в помещении не всегда будет находиться максимальное число людей. Среднее число людей, которые обычно будут находиться в помещении, определяют на основании опыта (например, число посетителей в магазине), или с помощью установленных коэффициентов (например, в учреждениях - 0.95 от общего числа сотрудников).

Теплопоступления от искусственного освещения

В помещениях сейчас используются два типа осветительных приборов: лампы накаливания и люминесцентные лампы. Количество тепла, поступившее от освещения, зависит от типа ламп, их мощности и способа их крепления в помещении.