Расчетные характеристики микроклимата в помещениях

Расчетные параметры воздуха принимают в зависимости от назначения помещений, периода года (холодный, теплый и переходные условия), а также от режима работы помещения (“отопление”, “отопление и вентиляция или кондиционирование воздуха”, “вентиляция или кондиционирование воздуха”).

Режим работы помещения: “ отопление ” – это холодный период года.

В курсовой работе предполагается, что отопительные приборы системы отопления не оборудованы автоматическими терморегуляторами. В этом случае при проектировании отопления, в т.ч. для расчета теплопотерь, в качестве расчетной температуры воздуха в обслуживаемой зоне помещения в жилых зданиях следует принимать минимальную из оптимальных, а в общественных – минимальную из допустимых температур по [3]. Такая температура обозначается t _{в.от .} Если при этом возникает значительная разность температур между соседними помещениями, возможно и в этом режиме принимать более высокие значения, но опять-таки в пределах допустимого диапазона (см. примеры п.5.1.1).

Требования [3] приведены ниже.

 

Классификация помещений:

Помещения 1 категории – помещения, в которых люди в положении лежа или сидя находятся в состоянии покоя и отдыха.

Помещения 2 категории – помещения, в которых люди заняты умственным трудом, учебой.

Помещения 3а категории – помещения с массовым пребыванием людей, в которых люди находятся преимущественно в положении сидя без уличной одежды.

Помещения 3б категории – помещения с массовым пребыванием людей, в которых люди находятся преимущественно в положении сидя в уличной одежде.

Помещения Зв категории – помещения с массовым пребыванием людей, в которых люди находятся преимущественно в положении стоя без уличной одежды.

Помещения 4 категории – помещения для занятий подвижными видами спорта.

Помещения 5 категории – помещения, в которых люди находятся в полураздетом виде (раздевалки, процедурные кабинеты, кабинеты врачей и т.п.).

Помещения 6 категории – помещения с временным пребыванием людей (вестибюли, гардеробные, коридоры, лестницы, санузлы, курительные, кладовые).

 

Таблица 1.

Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в обслуживаемой зоне помещений жилых зданий и общежитий

Периодгода	Наименованиепомещения	Температуравоздуха, °С	Результирующаятемпература, °С	Относительнаявлажность, %	Скорость движения воздуха, м/с
	оптимальная	допустимая	оптимальная	допустимая	оптимальная	допустимая,не более	оптимальная, неболее	допустимая,не более
ХП, ПП	Жилая комната	20-22	18-24 (20-24)	19-20	17-23 (19-23)	45-30		0,15	0,2
То же, в районах с температурой наиболее холодной пятидневки (обеспеченностью 0,92) минус 31 °С и ниже	21-23	20-24 (22-24)	20-22	19-23 (21-23)	45-30		0,15	0,2
Кухня	19-21	18-26	18-20	17-25	НН*	НН	0,15	0,2
Туалет	19-21	18-26	18-20	17-25	НН	НН	0,15	0,2
Ванная, совмещенный санузел	24-26	18-26	23-27	17-26	НН	НН	0,15	0,2
ХП, ПП	Помещения для отдыха и учебных занятий	20-22	18-24	19-21	17-23	45-30		0,15	0,2
Межквартирный коридор	18-20	16-22	17-19	15-21	45-30		0,15	0,2
Вестибюль, лестничная клетка	16-18	14-20	15-17	13-19	НН	НН	0,2	0,3
Кладовые	16-18	12-22	15-17	11-21	НН	НН	НН	НН
ТП	Жилая комната	22-25	20-28	22-24	18-27	60-30		0,2	0,3
* НН – не нормируется Примечание – Значения в скобках относятся к домам для престарелых и инвалидов

 

Таблица 2.

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

Периодгода	Наименованиепомещения иликатегория	Температуравоздуха, °С	Результирующая температура, °С	Относительнаявлажность, %	Скорость движения воздуха, м/с
		оптимальная	допустимая	оптимальная	допустимая	оптимальная	допустимая,не более	оптимальная, неболее	допустимая,не более
ХП, ПП	1 категория	20-22	18-24	19-20	17-23	45-30		0,2	0,3
2»	19-21	18-23	18-20	17-22	45-30		0,2	0,3
За»	20-21	19-23	19-20	19-22	45-30		0,2	0,3
3б»	14-16	12-17	13-15	13-16	45-30		0,2	0,3
Зв»	18-20	16-22	17-20	15-21	45-30		0,2	0,3
4»	17-19	15-21	16-18	14-20	45-30		0,2	0,3
5»	20-22	20-24	19-21	19-23	45-30		0,15	0,2
6»	16-18	14-20	15-17	13-19	НН*	НН	НН	НН
Ванные, душевые	24-26	18-28	23-25	17-27	НН	НН	0,15	0,2
ХП, ПП	Детские дошкольные учреждения:
Групповая, раздевальная и туалет:
для ясельных и младших групп	21-23	20-24	20-22	19-23	45-30		0,1	0,15
для средних и дошкольных групп	19-21	18-25	18-20	17-24	45-30		0,1	0,15
Спальня:
для ясельных и младших групп	20-22	19-23	19-21	18-22	45-30		0,1	0,15
для средних и до школьных групп	19-21	18-23	18-22	17-22	45-30		0,1	0,15
ТП	Помещения с постоянным пребыванием людей	23-25	18-28	22-24	19-27	60-30		0,3	0,5
* НН – не нормируется Примечание – Для детских дошкольных учреждений, расположенных в районах с температурой наиболее холодной пятидневки (обеспеченностью 0,92) минус 31 °С и ниже, допустимую расчетную температуру воздуха в помещении следует принимать на 1 °С выше указанной в таблице.

Режим работы помещения: “ Отопление и вентиляция или кондиционирование воздуха ” – это рабочее время суток в холодныйпериод года или в переходных условиях.

В холодный период года при проектировании вентиляции температура внутреннего воздуха обычно принимается на 2... 4 ^ОС выше расчетной, принятой для расчета отопления (t _в.от), но в пределах допустимого (для жилых зданий – оптимального) диапазона по [3]. В переходный период температура принимается на минимальном уровне, т.е. равная расчетной для отопления t _в.от.

Для помещений с кондиционируемым воздухом (большие актовые, зрительные, спортивные залы, обеденные залы ресторанов, столовых и другие помещения, которые выбирают по согласованию с консультантом проекта) параметры принимают из оптимальных диапазоновпо [3].

Для этих помещений выбирают сочетание температуры и относительной влажности воздуха в обслуживаемой зоне помещения. Например, температура воздуха 20 ^оС и относительная влажность 45% или 22 ^оС и 30% и т.д. Для уменьшения затрат на приготовление воздуха целесообразно принимать влажность, минимальную из оптимальных, т.е. около 30%.

 

Режим работы помещения: “ вентиляция или кондиционирование воздуха ” – это рабочее время суток в теплый период года.

При проектировании вентиляции температура, относительная влажность и подвижность воздуха принимаются из допустимого диапазона по [3]. При этом температура внутреннего воздуха должна быть не более чем на 3^ОС выше расчетного значения температуры наружного воздуха по параметрам " А " t _нА [2]. Если, однако, величина t _нА равна или выше +25^оС, допустимый диапазон можно расширить до +33^оС.

Для помещений с кондиционируемым воздухом в теплый период года температуру, относительную влажность и подвижность принимают из оптимального диапазона по [3]. Для сокращения затрат на приготовление воздуха целесообразно принимать влажность, равную максимальнойиз оптимальных, т.е. около 60%.

Принятые допустимые и оптимальные значения температуры, ^ОС; относительной влажности, %, и подвижности воздуха, м/с,в рассчитываемых помещениях заносятся в таблицу (см. пример в п.4.1.1). Определенные аналитически или по I-d диаграмме остальные параметры внутреннего воздуха помещений заносятся в тот же бланк.

Замечание: при проектировании вентиляции окончательные значения относительной влажности определяются после расчета воздухообмена по построению на I-d -диаграмме процесса изменения состояния воздуха в помещении. Тогда же производится и их проверка на соответствие допустимым диапазонам [3]. Поэтому все остальные параметры определяются также после этого построения, а на начальном этапе работы среди допустимых параметров принимается только температура и подвижность.

Формулы для аналитического расчета остальных параметров воздуха:

Парциальное давление водяного пара при полном насыщении, Па: , (где А =1,8424×10¹¹ при t >0, А =2,498×10¹¹ при t <0; с = 5331 при t >0, с = 5419 при t <0);

Парциальное давление водяного пара, Па: ;

Влагосодержание, г/кг: (где В – барометрическое давление, Па);

Энтальпия, кДж/кг: ;

Температура точки росы, ^оС: (где D = 25,94 при t >0 и 26,24 при t<0);

Температура мокрого термометра, ^оС: (при I> 0); (при I< 0);

Плотность, кг/м³: ; Удельный вес, Н/м³: .

 

Пример выбора расчетных параметров наружного климата

 

Для здания в Москве выбрать параметры наружного климата.

Таблица 3.

Расчетные параметры наружного климата для Москвы[1]

Расчетный период года	Параметры "А"	Параметры "Б"
t н, °С	I н, кДж/кг	t н, °С	I н, кДж/кг
ТП	22,6 (В) (табл.2 [1], колонка 3, обеспеченность 0.95)	50,5 (карта) (В)	26,3 (КВ) (табл.2 [1], колонка 4, обеспеченность 0.98)	54,7 (карта) (КВ)
ПП	10 (В)	26,5 (В)	–	–
ХП	–15 (табл.1 [1], колонка 6, обеспеченность 0.94)	–11,7 Приложение 8 [2]	–28 (ОВ и КВ) (табл.1 [1], колонка 5, t н5, обеспеченность 0.92	–27,4 (В и КВ) (через φн – см. табл. 4)

 

Барометрическое давление В = 99500 Па (табл.2 [1], колонка 2).

Скорость ветра в ТП 0 м/с (табл.2 [1], колонка 19), для расчета принимаем 1 м/с; в ХП 4.9 м/с (табл.1 [1], колонка 19), средняя суточная амплитуда температуры наружного воздуха А_{t н} = 10,5^оС (табл.2 [1], колонка 7).

Остальные параметры рассчитываем по формулам из п.4.1.1 и заносим в таблицу 4:

Таблица 4.

Параметры состояния наружного воздуха для Москвы

Параметры наружного воздуха	ТП-В	ТП-КВ	ПП-В	ХП-ВиКВ
t н, С	22,6	26,3		-28
I н, кДж/кг	50,5	54,7	26,5	-27,4
d н, г/кг	11,16	11,35	6,61	0,31
φн, % по табл. 1[1], колонка 16	64,1	52,2	84,6
t м, С	17,94	19,23	9,18	-27,99
t р, С	15,47	15,74	7,51	-31,51
Рвп, Па				48,3
Рнас, Па				62,8
ρн,кг/м3	1,194	1,179	1,247	1,440
γн,Н/м3	11,71	11,56	12,23	14,13

Примечание: жирным шрифтом выделены основные параметры, выбираемые из табл.1 и 2 [1], служащие исходными данными для вычисления остальных.

 

Пример выбора расчетных параметров внутреннего микроклимата

 

Для здания школы в Москве выбрать параметры внутреннего микроклимата для расчета систем вентиляции и кондиционирования воздуха.

 

Решение: в соответствии с [3] основные помещения здания школы относятся к 2-й категории (умственный труд, учеба). Для этой категории по табл. 2 выбираем основные расчетные параметры внутреннего микроклимата и заносим в табл.5.

 

Таблица 5.

Расчетные параметры внутреннего микроклимата для здания школы в Москве

Расчетный период года	Допустимые параметры (для В)	Оптимальные параметры (для КВ)
t в, °С	φв, %	t в, °С	φв, %
Рекоменд.	Принято	Рекоменд.	Принято	Рекоменд.	Принято	Рекоменд.	Принято
ТП	18-28, но ≤ tнА+3	25,6 = 22,6+3 (см. табл.1.2.1)	≤65	по расчету	23-25	24 (среднее)	60-30	60 (по максимуму)
ПП	18-23*	18**	≤60	То же	–	–	–	–
ХП	18-23*	21**	≤60	То же	19-21*	20 (среднее)	45-30	30 (по минимуму)

*) диапазоны, установленные для помещений 2-й категории. Для помещений других категорий см. табл. 2.

**) в ПП – минимальная из допустимых (= t _в.от), в ХП – на 2 … 4 градуса выше, но также в пределах допустимого диапазона.

 

Нормируемую подвижность воздуха для помещений 2-й категории записываем в таблицу.

Расчетный период года	Подвижность воздуха v норм, м/с, не более:
Допустимая (В)	Оптимальная (КВ)
ТП	0,5	0,3
ПП	0,3	0,2
ХП	0,3	0,2

 

Остальные характеристики внутреннего воздуха вычисляем по формулам из п.4.1.1 и заносим в таблицу 6.

Таблица 6.

Параметры состояния внутреннего воздуха для здания школы в Москве

Параметры внутреннего воздуха	ТП-В (допустимые)	ТП-КВ (оптимальные)	ПП-В (допустимые)	ХП-В (допустимые)	ХП-КВ (оптимальные)
t в, °С	25,6
I в, кДж/кг	52,0	52,7	36,1	25,1	31,2
d в, г/кг	10,54	11,47	7,22	1,59	4,47
φв, %
t м, С	18,39	18,61	13,01	8,55	11,15
t р, С	14,58	15,90	8,82	-12,10	1,85
Рвп, Па
Рнас, Па
ρв,кг/м3	1,182	1,188	1,212	1,200	1,204
γв,Н/м3	11,59	11,65	11,89	11,77	11,81

Примечания: жирным шрифтом выделены основные параметры, выбираемые из табл.5, служащие исходными данными для вычисления остальных. Относительная влажность для допустимых условий (режим вентиляции) принята ориентировочно с последующим уточнением по результатам расчета воздухообмена и построения процесса изменения состояния воздуха в помещении на I-d-диаграмме.