Elamute õhurežiim. Ruumi õhu- ja kiirgusrežiim Üldine soojusvahetuse skeem ruumis

Hoone soojustingimused

Üldskeem soojusvahetus ruumis

Ruumi soojuskeskkonna määrab mitmete tegurite koosmõju: temperatuur, ruumiõhu liikuvus ja niiskus, jugavoolude olemasolu, õhuparameetrite jaotus ruumi plaanis ja kõrgus, samuti ümbritsevate pindade kiirgusena, sõltuvalt nende temperatuurist, geomeetriast ja kiirgusomadustest.

Mikrokliima kujunemise, selle dünaamika ja mõjutamismeetodite uurimiseks peate teadma ruumi soojusvahetuse seadusi.

Soojusvahetuse tüübid ruumis: konvektiivne - toimub õhu ja piirdeaedade ning kütte- ja jahutussüsteemi seadmete pindade vahel, kiirgav - üksikute pindade vahel. Mitteisotermiliste õhujugade turbulentse segunemise tulemusena ruumi põhimahu õhuga toimub "juga" soojusvahetus. Sisepinnad välispiirded kannavad soojust välisõhku peamiselt soojusjuhtivuse kaudu läbi konstruktsioonide paksuse.

Ruumi mis tahes pinna i soojusbilanssi saab energia jäävuse seaduse alusel esitada võrrandiga:

kus Radiant Li, konvektiivne Ki, juhtiv Ti, soojusülekande komponendid pinnal.

Ruumi õhuniiskus

Tarade kaudu niiskuse ülekandumise arvutamisel on vaja teada ruumi õhu niiskusseisundit, mis on määratud niiskuse vabanemise ja õhuvahetusega. Niiskuse allikad eluruumides on majapidamisprotsessid (toiduvalmistamine, põrandapesu jne), sisse ühiskondlikud hooned- inimesed neis, sees tööstushooned- tehnoloogilised protsessid.

Niiskuse hulk õhus määratakse selle niiskusesisaldusega d, g niiskust 1 kg kuiva osa kohta niiske õhk. Lisaks iseloomustab selle niiskusseisundit veeauru elastsus või osarõhk e, Pa või veeauru suhteline niiskus φ, %,

E on maksimaalne elastsus antud temperatuuril.

Õhul on teatud niiskust hoidev võime.

Mida kuivem on õhk, seda tugevamalt hoiab see veeauru kinni. Veeauru rõhk e peegeldab niiskuse vaba energiat õhus ja tõuseb 0-st (kuiv õhk) maksimaalse elastsuseni E, mis vastab täielikule õhu küllastumisele.

Niiskuse hajumine toimub õhus suurema veeauru elastsusega kohtadest väiksema elastsusega kohtadesse.

η õhk = ∆d /∆е.

Õhu täieliku küllastumise elastsus E, Pa, sõltub temperatuurist t us ja suureneb selle tõustes. E väärtus määratakse:

Kui teil on vaja teada temperatuuri t us, millele konkreetne E väärtus vastab, saate määrata:

Hoone õhukonditsioneer

Hoone õhurežiim on tegurite ja nähtuste kombinatsioon, mis määrab üldine protsessõhuvahetus kõigi oma ruumide ja välisõhu vahel, sealhulgas õhu liikumine siseruumides, õhu liikumine piirdeaedade, avade, kanalite ja õhukanalite kaudu ning õhuvool hoone ümber.

Õhuvahetus hoones toimub loodusjõudude mõjul ja kunstlike õhuliikumise stimulaatorite tööl. Välisõhk siseneb ruumidesse piirdeaedade või sissepuhkeventilatsioonisüsteemide kanalite kaudu. Hoone sees võib õhk voolata ruumide vahel läbi uste ja lekib sisse sisemised struktuurid. Siseõhk eemaldatakse hoone välistest ruumidest välispiirete lekete kaudu ja läbi ventilatsioonikanalid väljalaskesüsteemid.

Looduslikud jõud, mis põhjustavad õhu liikumist hoones, on gravitatsioon ja tuulerõhk.

Projekteeritud rõhu erinevus:

1. osa on gravitatsioonirõhk, 2. osa tuule rõhk.

kus H on hoone kõrgus maapinnast karniisi tipuni.

Max jaanuari keskmistest kiirustest võrdluspunkti järgi.

C n, C p - aerodünaamilised koefitsiendid hoone piirdeaia tuulealuselt ja tuulepealselt pinnalt.

K i -koefitsient võttes arvesse tuule kiiruse rõhu muutusi.

Temperatuur ja õhutihedus hoone sees ja väljaspool ei ole tavaliselt samad, mistõttu on piirdeaedade külgedel erinev gravitatsioonirõhk. Tuule mõjul tekib hoone tuulepoolsele küljele tagasivesi ning piirdeaedade pindadele tekib liigne staatiline rõhk. Tuulepoolsel küljel tekib vaakum ja staatiline rõhk väheneb. Seega tuulerõhuga alates väljaspool hoone erineb siserõhust. Õhurežiim on seotud hoone soojusrežiimiga. Välisõhu imbumine toob kaasa täiendava soojuse tarbimise selle soojendamiseks. Niiske siseõhu väljafiltreerimine niisutab ja vähendab korpuste soojusisolatsiooni omadusi. Infiltratsiooni- ja eksfiltratsioonitsooni asukoht ja suurus hoones sõltuvad geomeetriast, disainifunktsioonid, hoone ventilatsioonirežiim, samuti ehituspiirkond, aastaaeg ja kliimaparameetrid.

Filtreeritud õhu ja piirdeaia vahel toimub soojusvahetus, mille intensiivsus sõltub filtreerimise asukohast konstruktsioonis (massiivi, paneeli vuuk, aknad, õhuvahed). Seega on vaja arvutada hoone õhurežiim: määrata õhu infiltratsiooni ja väljafiltreerumise intensiivsus ning lahendada soojusülekande probleem üksikud osadõhu läbilaskvusega aiad.

Infiltratsioon on õhu tungimine ruumi.

Eksfiltratsioon on õhu eemaldamine ruumist.

Ehitustermofüüsika aine

Ehitustermofüüsika on teadus, mis uurib mis tahes otstarbel hoonete sisekeskkonna ja piirdekonstruktsioonide soojus-, õhu- ja niiskustingimuste probleeme ning tegeleb ruumides mikrokliima loomisega, kasutades kliimaseadmeid (küte, jahutus ja ventilatsioon). võttes arvesse väliskliima mõju piirdeaedade kaudu.

Mõista mikrokliima kujunemist ja määrata võimalikud viisid mõju sellele, on vaja teada ruumi kiirgus-, konvektiiv- ja jugasoojusülekande seaduspärasusi, ruumipindade üldise soojusülekande võrrandeid ja õhusoojusülekande võrrandit. Lähtudes inimestevahelise soojusvahetuse mustritest ja keskkond moodustuvad ruumis soojusmugavuse tingimused.

Peamise vastupidavuse ruumi soojuskadudele annavad piirdematerjalide soojusvarjestusomadused, seetõttu on ruumiküttesüsteemi arvutamisel kõige olulisemad piirdeaia kaudu toimuva soojusülekande protsessi seadused. Soojusülekande arvutamisel on tara niiskusrežiim üks peamisi, kuna vesinemine toob kaasa soojuse märgatava vähenemise kaitsvad omadused ja konstruktsiooni vastupidavus.

Piirde õhurežiim on tihedalt seotud ka hoone soojusrežiimiga, kuna välisõhu imbumine nõuab selle soojendamiseks soojuse kulutamist ning niiske siseõhu väljafiltreerimine niisutab piirdeaia materjali.

Eespool käsitletud küsimuste uurimine võimaldab lahendada hoonete mikrokliima loomise probleeme kütuse ja energiaressursside tõhusa ja säästliku kasutamise tingimustes.

Hoone soojustingimused

Hoone soojusrežiim on kõigi tegurite ja protsesside kogum, mis määravad selle ruumide soojuskeskkonna.

Kõikide insenertehniliste vahendite ja seadmete komplekti, mis tagavad hoone ruumides kindlaksmääratud mikrokliimatingimused, nimetatakse mikrokliima konditsioneerimissüsteemiks (MCS).

Välis- ja sisetemperatuuri erinevuse, päikesekiirguse ja tuule mõjul kaotab ruum talvel läbi aia soojust ja soojeneb suvel. Gravitatsioonijõud Tuule ja ventilatsiooni toimel tekivad rõhuerinevused, mis viib õhuvooluni läbikäivate ruumide vahel ning selle filtreerimiseni läbi materjali pooride ja tarade lekkimiseni.

Atmosfäärisademed, niiskuse eraldumine ruumides, sise- ja välisõhu niiskuse erinevus toovad kaasa niiskuse vahetuse ruumis piirdeaedade kaudu, mille mõjul on võimalik materjale niisutada ning välisseinte ja katete kaitseomadusi ja vastupidavust halvendada. .

Ruumi soojuskeskkonda kujundavaid protsesse tuleb käsitleda üksteisega lahutamatus seoses, kuna nende vastastikune mõju võib olla väga oluline.

Kirjeldus:

Trendid kaasaegne ehitus elamud, nagu korruste arvu suurendamine, akende tihendamine, korterite pindala suurendamine, seavad projekteerijatele keerulised ülesanded: arhitektidele ning kütte- ja ventilatsioonivaldkonna spetsialistidele, et tagada ruumides vajalik mikrokliima. Õhurežiim kaasaegsed hooned, mis määrab siseõhu vahetusprotsessi üksteisega, siseõhk välisõhuga, tekib paljude tegurite mõjul.

Elamute õhurežiim

Võttes arvesse õhutingimuste mõju elamute ventilatsioonisüsteemi toimimisele

Tehnoloogia süsteem mini ettevalmistusjaamad joogivesi madal tootlikkus

Sektsiooni igal korrusel on kaks kahetoalist korterit ning üks ühe- ja kolmetoaline korter. Ühe- ja üks kahetoaline korter on ühesuunalise orientatsiooniga. Teise kahe- ja kolmetoalise korteri aknad on kahe poole vastasküljed. kogupindalaühetoaline korter 37,8 m2, ühepoolne kahetoaline korter - 51 m2, kahepoolne kahetoaline korter - 60 m2, kolmetoaline korter - 75,8 m2. Hoone on varustatud tihedate akendega, mille õhuläbilaskvustakistus on 1 m 2 h/kg rõhuvahe D P o = 10 Pa juures. Õhuvoolu tagamiseks on 1-toalise korteri tubade seintesse ja kööki paigaldatud toiteventiilid firmalt AERECO. Joonisel fig. Joonisel 3 on kujutatud klapi aerodünaamilisi omadusi täisvõimsusel avatud asend ja 1/3 kaetud.

Samuti eeldatakse, et korterite välisuksed on üsna tihedad: õhu läbilaskvustakistusega 0,7 m 2 h / kg rõhuerinevuse juures D P o = 10 Pa.

Elamut teenindavad süsteemid loomulik ventilatsioon satelliitide kahepoolse ühendusega tünniga ja mittereguleeritavate väljalaskevõredega. Kõikides korterites (olenemata nende suurusest) on paigaldatud samad ventilatsioonisüsteemid, kuna vaadeldavas hoones ei määra isegi kolmetoalistes korterites õhuvahetust sissevoolukiirus (3 m 3 / h elamispinna m 2 kohta). ), vaid köögi, vannitoa ja tualettruumi heitgaaside kiiruse järgi (kokku 110 m 3 / h).

Hoone õhuseisundi arvutused viidi läbi, võttes arvesse järgmisi parameetreid:

Välisõhu temperatuur 5 °C – ventilatsioonisüsteemi projekteerimistemperatuur;

3,1 °C – Moskva kütteperioodi keskmine temperatuur;

10,2 °C – Moskva kõige külmema kuu keskmine temperatuur;

28 °C – küttesüsteemi arvestuslik temperatuur tuule kiirusega 0 m/s;

3,8 m/s – keskmine tuule kiirus kütteperioodil;

4,9 m/s – hinnanguline tuule kiirus akende tiheduse valimiseks eri suundades.

Välisõhu rõhk

Rõhk välisõhus koosneb gravitatsioonirõhust (valemi (1) esimene liige) ja tuulerõhust (teine ​​liige).

Tuulerõhk on kõrgetel hoonetel suurem, mida arvestatakse arvutamisel koefitsiendiga k dyne, mis sõltub ala avatusest ( avatud ala, madalad või kõrged hooned) ja hoone enda kõrgus. Kuni 12-korruseliste majade puhul on tavaks pidada k dyne'i kõrgust konstantseks ning kõrgemate hoonete puhul arvestatakse k dyne'i väärtuse suurendamisel piki hoone kõrgust tuule kiiruse suurenemist koos kaugusega maapinnast.

Tuulepoolse fassaadi tuulerõhu väärtust mõjutavad mitte ainult tuulepoolse, vaid ka tuulealuse fassaadi aerodünaamilised koefitsiendid. Selline olukord on seletatav asjaoluga, et absoluutne rõhk hoone tuulealusel küljel maapinnast kõige kaugemal asuva õhku läbilaskva elemendi tasemel, mille kaudu on võimalik õhu liikumine (väljatõmbešahti suu tuulealusel fassaadil) võetakse tingimusliku nullrõhuna, R konv:

R usl = R atm - r n g N + r n v 2 s z k din /2, (2)

kus сз on aerodünaamiline koefitsient, mis vastab hoone tuulealusele küljele;

H – ülemise elemendi kõrgus maapinnast, mille kaudu on võimalik õhu liikumine, m.

Hoone kõrgusel h asuvas punktis välisõhus tekkiv summaarne liigrõhk määratakse välisõhu üldrõhu ja tingimusliku summaarrõhu R cond vahega:

R n = (R atm - r n g h + r n v 2 s z k din /2) - (R atm - r n g N +

Rn v 2 s z k dyn /2) = r n g (H - h) + r n v 2 (s - s z) k dyn /2, (3)

kus c on projekteeritud fassaadi aerodünaamiline koefitsient, mis on võetud vastavalt .

Rõhu gravitatsiooniline osa suureneb sise- ja välisõhu temperatuuride erinevuse suurenedes, millest sõltub õhutihedus. Elamute puhul, kus kogu kütteperioodi vältel on peaaegu konstantne siseõhu temperatuur, suureneb gravitatsioonirõhk välisõhu temperatuuri langedes. Välisõhu gravitatsioonirõhu sõltuvust siseõhu tihedusest seletatakse traditsiooniga seostada sisemine gravitatsiooniline liigrõhk (üle atmosfäärirõhu) välisrõhuga miinusmärgiga. See justkui kannab hoonest väljas oleva siseõhu kogurõhu muutuvat gravitatsioonikomponenti ja seetõttu muutub kogurõhk igas ruumis konstantseks selle ruumi igal kõrgusel. Sellega seoses nimetatakse P int tinglikult pidev rõhkõhk hoones. Seejärel muutub välisõhu kogurõhk võrdseks

R ext = (H - h) (r ext - r int) g + r ext v 2 (c - c h) k din / 2. (4)

Joonisel fig. Joonisel 4 on kujutatud rõhu muutus piki hoone kõrgust erinevatel fassaadidel erinevatel ilmastikutingimustel. Esitlemise lihtsuse huvides nimetame üht maja fassaadi põhjapoolseks (plaanil ülemine) ja teist lõunapoolseks (plaanil alumine).

Siseõhu rõhk

Erinevad välisõhu rõhud piki hoone kõrgust ja erinevatel fassaadidel põhjustavad õhu liikumist ning igas numbriga i ruumis tekivad oma summaarsed ülerõhud P in,i. Pärast seda, kui nende rõhkude muutuv osa - gravitatsiooniline - on seotud välisrõhuga, võib punkt, mida iseloomustab kogu ülerõhk P in,i, millesse õhk voolab sisse ja välja, olla iga ruumi mudeliks.

Lühiduse mõttes nimetatakse edaspidi kogu välis- ja siserõhku vastavalt välis- ja siserõhuks.

Hoone õhurežiimi probleemi täieliku sõnastuse korral on matemaatilise mudeli aluseks kõikide ruumide õhumaterjalide tasakaalu võrrandid, samuti ventilatsioonisüsteemide sõlmed ja iga õhu energiasäästu võrrandid (Bernoulli võrrand). - läbilaskev element. Õhubilansid arvestavad õhuvoolu läbi iga ruumi või ventilatsioonisüsteemi üksuse õhku läbilaskva elemendi. Bernoulli võrrand võrdsustab õhku läbilaskva elemendi D P i,j vastaskülgedel tekkiva rõhkude erinevuse aerodünaamiliste kadudega, mis tekivad õhuvoolu läbimisel õhku läbilaskvat elementi Z i,j .

Järelikult saab mitmekorruselise hoone õhurežiimi mudelit kujutada omavahel ühendatud punktide kogumina, mida iseloomustavad sisemised P in,i ja välised P. n,j surved, mille vahel toimub õhu liikumine.

Üldrõhukaod Z i,j õhu liikumisel väljenduvad tavaliselt õhu läbilaskvuse takistuskarakteristiku S kaudu i, j element punktide i ja j vahel. Kõik hoone kesta õhku läbilaskvad elemendid - aknad, uksed, avatud avad - võib tinglikult liigitada konstantsete hüdrauliliste parameetritega elementideks. Selle takistuste rühma S i,j väärtused ei sõltu voolukiirustest G i, j . Iseloomulik omadus ventilatsioonisüsteemi tee on liitmike takistusomaduste varieeruvus sõltuvalt süsteemi üksikute osade soovitud õhuvooluhulkadest. Seetõttu tuleb ventilatsioonitrakti elementide takistuskarakteristikud määrata iteratiivse protsessina, mille käigus on vaja siduda olemasolevad rõhud võrgus kanali aerodünaamilise takistusega teatud õhuvoolukiirustel.

Sel juhul võetakse ventilatsioonivõrgu kaudu liikuva õhu tihedused harudes vastavalt siseõhu temperatuuridele vastavates ruumides ning tüve põhiosades - vastavalt õhusegu temperatuurile sõlm.

Seega taandub hoone õhurežiimi probleemi lahendamine õhutasakaalu võrrandite süsteemi lahendamisele, kus igal juhul võetakse summa üle kõik ruumi õhku läbilaskvad elemendid. Võrrandite arv võrdub ruumide arvuga hoones ja seadmete arvuga ventilatsioonisüsteemides. Tundmatuteks selles võrrandisüsteemis on rõhud igas ruumis ja ventilatsioonisüsteemide igas sõlmes P in,i. Kuna rõhkude erinevused ja õhuvoolu kiirused läbi õhku läbilaskvate elementide on omavahel seotud, leitakse lahendus iteratiivse protsessi abil, mille käigus voolukiirused määratakse kõigepealt kindlaks ja reguleeritakse rõhkude täpsustamisel. Võrrandisüsteemi lahendamine annab soovitud rõhkude ja vooluhulkade jaotuse kogu hoones tervikuna ning on oma suure mõõtme ja mittelineaarsuse tõttu võimalik ainult arvulistel meetoditel arvuti abil.

Hoone õhku läbilaskvad elemendid (aknad, uksed) ühendavad kõiki hoone ruume ja välisõhk V ühtne süsteem. Nende elementide asukoht ja õhu läbilaskvusele vastupidavuse omadused mõjutavad oluliselt voogude jaotuse kvalitatiivset ja kvantitatiivset pilti hoones. Seega võetakse võrrandisüsteemi lahendamisel rõhkude määramiseks igas ruumis ja ventilatsioonivõrgu sõlmes arvesse õhku läbilaskvate elementide aerodünaamilise takistuse mõju mitte ainult hoone välispiiretes, vaid ka sisemistes karpides. Kirjeldatud algoritmi kasutades töötas MGSU kütte ja ventilatsiooni osakond välja hoone õhurežiimi arvutamise programmi, mille abil arvutati uuritavas elamus ventilatsioonirežiimid.

Nagu arvutustest järeldub, ei mõjuta ruumide siserõhku mitte ainult ilmastikutingimused, vaid ka toiteventiilide arv ja tõmbejõud. väljatõmbeventilatsioon. Kuna kõnealuses majas on ventilatsioon kõikides korterites ühesugune, siis ühetoalistes ja kahetoalised korterid rõhk on madalam kui sisse kolmetoaline korter. Kui korteri siseuksed on avatud, on rõhk tubades orienteeritud erinevad küljed, praktiliselt ei erine üksteisest.

Joonisel fig. 5 on näidatud rõhumuutuste väärtused korteriruumides.

Rõhu erinevused õhku läbilaskvate elementide ja neid läbivate õhuvoolude vahel

Voolu jaotus korterites kujuneb õhku läbilaskva elemendi erinevatel külgedel tekkivate rõhuerinevuse mõjul. Joonisel fig. 6, viimase korruse plaanil näitavad nooled ja numbrid liikumissuundi ja õhuvoolu kiirusi erinevates ilmastikutingimustes.

Ventiilide paigaldamisel elutoadõhu liikumine suunatakse tubadest ventilatsioonivõredele köögis, vannitoas ja WC-s. See liikumissuund jätkub ühetoaline korter kus ventiil on köögis paigaldatud.

Huvitaval kombel ei muutunud õhu liikumise suund siis, kui temperatuur langes 5-lt -28 °C-le ja kui puhus põhjatuul kiirusega v = 4,9 m/s. Kogu eksfiltratsiooni ei täheldatud kütteperiood ja mistahes tuulega, mis näitab, et 4,5 m šahti kõrgus on piisav korterite tihedad sissepääsuuksed, mis takistavad õhu horisontaalset liikumist tuulepoolse fassaadi korteritest tuulealuse fassaadi korteritesse. Täheldatakse väikest vertikaalset voolu, kuni 2 kg/h: õhk väljub alumiste korruste korteritest sissepääsuuste kaudu, ülemiste korruste korteritesse. Kuna uste läbiv õhuvool on normidega lubatust väiksem (mitte rohkem kui 1,5 kg/h m2), võib õhu läbilaskvustakistust 0,7 m2 h/kg pidada 17-korruselise maja puhul isegi ülemääraseks.

Ventilatsioonisüsteemi töö

Ventilatsioonisüsteemi võimeid testiti projekteerimisrežiimis: 5 °C välisõhus, rahulikult ja avatud akendega. Arvutused on näidanud, et alates 14. korruselt on väljatõmbevooluhulgad ebapiisavad, mistõttu tuleb ventilatsiooniseadme peakanali ristlõiget selle hoone puhul pidada alahinnatuks. Kui õhutusavad asendatakse ventiilidega, vähenevad kulud ligikaudu 15%. Huvitav on märkida, et 5 °C juures eemaldab tuule kiirusest olenemata 88–92% ventilatsioonisüsteemi õhust esimesel korrusel ja 84–91%. ülemine korrus. Temperatuuril -28 °C kompenseerib sissevool läbi ventiilide heitgaasi alumistel korrustel 80–85% ja ülemistel korrustel 81–86%. Ülejäänud õhk siseneb korteritesse läbi akende (isegi õhu läbilaskvustakistusega 1 m 2 h / kg rõhuerinevuse juures D P o = 10 Pa). Välisõhutemperatuuril -3,1 °C ja alla selle ületavad ventilatsioonisüsteemi poolt eemaldatava õhu ja ventiilide kaudu etteantava õhu vooluhulgad korteri projekteeritud õhuvahetuse. Seetõttu on vaja reguleerida vooluhulka nii ventiilide kui ka ventilatsioonivõrede juures.

Täielikult avatud ventiilide korral negatiivse välisõhu temperatuuri juures ületavad esimeste korruste korterite ventilatsiooniõhu vooluhulgad arvutuslikke kordades. Samal ajal langevad järsult ülemiste korruste ventilatsiooniõhu vooluhulgad. Seetõttu tehti täielikult avatud ventiilide arvutused kogu hoones ainult välistemperatuuril 5 °C ja rohkem madalad temperatuurid alumise 12 korruse klapid olid kaetud 1/3 ulatuses. See võttis arvesse asjaolu, et klapil on automaatne juhtimine ruumi niiskuse alusel. Korteri suurte õhuvahetuste korral on õhk kuiv ja klapp sulgub.

Arvutused on näidanud, et välisõhu temperatuuril -10,2 °C ja alla selle tagatakse kogu hoones liigne väljatõmbe ventilatsioonisüsteemi kaudu. Välisõhutemperatuuri -3,1 °C juures hoitakse projekteeritud sisse- ja väljatõmbe täielikult ainult alumisel kümnel korrusel ning ülemiste korruste korterid - projekteerimislähedase väljatõmbega - on varustatud õhuvooluga läbi õhuvoolu. klapid 65–90%, olenevalt tuule kiirusest.

järeldused

1. Korrusmajades elamudühe tõusutoruga korteri kohta betoonplokkidest loodusliku väljatõmbeventilatsioonisüsteemi jaoks, reeglina on tüvede sektsioonid alamõõdulised, et 5 °C välisõhutemperatuuril ventilatsiooniõhk läbi saaks.

2. Projekteeritud ventilatsioonisüsteem kl õige paigaldus töötab väljatõmbesüsteemil stabiilselt kogu kütteperioodi vältel ilma kõikide korruste ventilatsioonisüsteemi ümber lükkamata.

3. Kütteperioodi külmal aastaajal õhuvoolu vähendamiseks peavad toiteventiilid olema reguleeritavad.

4. Kulude vähendamiseks väljatõmbeõhk Soovitav on paigaldada automaatselt reguleeritavad võred loomulikku ventilatsioonisüsteemi.

5. Korrusmajade tihedate akende kaudu toimub infiltratsioon, mis kõnealuses hoones ulatub kuni 20% heitgaasi vooluhulgast ja millega tuleb arvestada hoone soojuskadu.

6. Tiheduse norm sissepääsuuksed 17-korruseliste majade korterites viiakse läbi ukse õhu läbilaskvustakistus 0,65 m 2 h / kg D P = 10 Pa juures.

Kirjandus

1. SNiP 2.04.05-91*. Küte, ventilatsioon, konditsioneer. M.: Stroyizdat, 2000.

2. SNiP 2.01.07-85*. Koormused ja löögid / Gosstroy RF. M.: Riigi ühtne ettevõte TsPP, 1993.

3. SNiP II-3-79*. Ehituse küttetehnika / Vene Föderatsiooni Gosstroy. M.: Riigi ühtne ettevõte TsPP, 1998.

4. Biryukov S.V., Dianov S.N. Programm hoone õhurežiimi arvutamiseks // laup. MGSU artiklid: Kaasaegsed tehnoloogiad soojus- ja gaasivarustus ning ventilatsioon. M.: MGSU, 2001.

5. Biryukov S.V. Loomuliku ventilatsioonisüsteemide arvutamine arvutis // Laup. 7. teadus-praktikakonverentsi ettekanded 18.–20.04.2002: Hoonete soojusfüüsika aktuaalsed probleemid / RAASN RNTOS NIISF. M., 2002.

Ühendatakse õhu liikumise protsessid siseruumides, selle liikumine läbi piirdeaedade ja aedades olevate avade, läbi kanalite ja õhukanalite, õhuvoolu ümber hoone ja hoone vastasmõju ümbritseva õhukeskkonnaga. üldine kontseptsioon hoone õhukonditsioneer. Küte arvestab hoone soojusrežiimi. Need kaks režiimi, nagu ka niiskusrežiim, on üksteisega tihedalt seotud. Samamoodi termilised tingimused Hoone õhurežiimi kaalumisel eristatakse kolme ülesannet: sisemine, äär ja välimine.

Õhurežiimi sisemised ülesanded hõlmavad järgmisi küsimusi:

a) ruumis vajaliku õhuvahetuse arvutamine (ruumidesse sisenevate kahjulike heitmete hulga määramine, lokaalsete ja üldventilatsioonisüsteemide toimivuse valimine);

b) siseõhu parameetrite (temperatuur, niiskus, liikumiskiirus ja kahjulike ainete sisaldus) määramine ning nende jaotus ruumide mahus kl. erinevaid valikuidõhu juurdevool ja eemaldamine. Valik optimaalsed võimalusedõhu juurdevool ja eemaldamine;

c) õhuparameetrite (temperatuur ja liikumiskiirus) määramine tekkivates joavooludes sundventilatsioon;

d) lokaalsete imisüsteemide katte alt väljuvate kahjulike heitmete hulga arvutamine (kahjulike heitmete hajumine õhuvoolus ja ruumides);

e) normaalsete tingimuste loomine töökohtades (dušš) või teatud ruumiosades (oaasid), valides sissepuhkeõhu parameetrid.

Õhurežiimi piirväärtusprobleem ühendab endas järgmised küsimused:

a) välist (infiltratsioon ja eksfiltratsioon) ja sisemist (ülevool) läbiva õhuhulga määramine. Infiltratsioon toob kaasa soojuskadude suurenemise ruumides. Suurimat infiltratsiooni täheldatakse mitmekorruseliste hoonete alumistel korrustel ja kõrgetes tööstusruumides. Korraldamata õhuvool ruumide vahel põhjustab reostust puhtad ruumid ja levitamine kogu hoones ebameeldivad lõhnad;

b) õhutusavade pindalade arvutamine;

c) ventilatsioonisüsteemide kanalite, õhukanalite, šahtide ja muude elementide mõõtmete arvutamine;

d) õhu töötlemise meetodi valimine - teatud "tingimuste" andmine: sissevoolu jaoks - see on kuumutamine (jahutamine), niisutamine (kuivatamine), tolmu eemaldamine, osoonimine; kapoti jaoks - see on puhastamine tolmust ja kahjulikest gaasidest;

e) meetmete väljatöötamine ruumide kaitsmiseks külma välisõhu tungimise eest läbi avatud avade (välisuksed, väravad, tehnoloogilised avad). Kaitseks kasutatakse tavaliselt õhk- ja õhksoojuskardinaid.

Õhurežiimi välisülesanne hõlmab järgmisi küsimusi:

a) tuule poolt hoonele ja selle üksikutele elementidele (näiteks deflektorile, laternale, fassaadidele jne) avaldatava surve määramine;

b) maksimaalse võimaliku heitkoguse arvutamine, mis ei too kaasa territooriumi reostust tööstusettevõtted; ruumi ventilatsiooni määramine hoone lähedal ja üksikute hoonete vahel tööstusplatsil;

c) ventilatsioonisüsteemide õhuvõtu- ja väljatõmbešahtide asukohtade valimine;

d) kahjulike heitkoguste tekitatud õhusaaste arvutamine ja prognoosimine; eralduva saastatud õhu puhastusastme piisavuse kontrollimine.

Põhilahendused tööstuslikuks ventilatsiooniks. hoone.

42. Heli ja müra, nende olemus, füüsikalised omadused. Müra allikad sisse ventilatsioonisüsteemid.

Müra on erineva füüsikalise olemusega juhuslikud vibratsioonid, mida iseloomustab nende ajalise ja spektraalse struktuuri keerukus.

Algselt viitas sõna müra eranditult heli vibratsioonile, kuid sisse kaasaegne teadus seda laiendati ka teist tüüpi vibratsioonidele (raadio, elekter).

Müra on erineva intensiivsuse ja sagedusega perioodiliste helide kogum. Füsioloogilisest vaatenurgast on müra igasugune ebasoodne tajutav heli.

Müra klassifikatsioon. Müra, mis koosnevad juhuslikust helikombinatsioonist, nimetatakse statistilisteks. Müra, milles domineerivad kõik kõrvaga kuuldavad toonid, nimetatakse tonaalseteks.

Olenevalt keskkonnast, kus heli levib, eristatakse tinglikult struktuurset ehk struktuurset ja õhust levivat müra. Struktuurimüra tekivad võnkuva keha otsesel kokkupuutel masinaosade, torujuhtmetega, ehituskonstruktsioonid jne ja levivad mööda neid lainetena (piki-, põiki- või mõlema). Vibreerivad pinnad annavad vibratsiooni nendega külgnevatele õhuosakestele, moodustades helilained. Juhtudel, kui müraallikas ei ole seotud ühegi konstruktsiooniga, nimetatakse selle õhku kiirgavat müra õhumüraks.

Müra jagatakse selle esinemise olemuse alusel tavapäraselt mehaaniliseks, aerodünaamiliseks ja magnetiliseks.

Lähtudes koguintensiivsuse muutuse olemusest ajas, jagatakse müra impulss- ja stabiilseks. Impulssmüraga kaasneb helienergia kiire kasv ja kiire langus, millele järgneb pikk paus. Stabiilse müra korral muutub energia aja jooksul vähe.

Toime kestuse alusel jaotatakse mürad pikaajalisteks (kogukestvus pidevalt või vähemalt 4-tunniste pausidega vahetuses) ja lühiajalisteks (kestvus alla 4 tunni vahetuses).

Heli laiemas mõttes on elastsed lained, mis levivad keskkonnas pikisuunas ja tekitavad selles mehaanilisi vibratsioone; kitsas mõttes nende vibratsioonide subjektiivne tajumine loomade või inimeste eriliste meeleorganite poolt.

Nagu iga laine, iseloomustab heli amplituud ja sagedusspekter. Tavaliselt kuuleb inimene õhu kaudu edastatavaid helisid sagedusvahemikus 16-20 Hz kuni 15-20 kHz. Heli, mis jääb alla inimese kuuldavuse ulatuse, nimetatakse infraheliks; kõrgem: kuni 1 GHz, - ultraheli, alates 1 GHz - hüperheli. Kuuldavatest helidest tuleks esile tõsta ka foneetilised, kõnehelid ja foneemid (mis moodustavad suuline kõne) Ja muusikalised helid(millest muusika koosneb).

Müra ja vibratsiooni allikaks ventilatsioonisüsteemides on ventilaator, mille kaudu voolavad läbi mittestatsionaarsed õhuprotsessid. Töötav ratas ja korpuses endas. Nende hulka kuuluvad kiiruse pulsatsioonid, ventilaatorielementidest keeriste tekkimine ja väljutamine. Need tegurid on aerodünaamilise müra põhjuseks.

E.Ya. Yudin, kes uuris ventilatsiooniseadmete müra, osutab ventilaatori tekitatava aerodünaamilise müra kolmele põhikomponendile:

1) keerisemüra - pööriste tekke ja nende perioodilise katkemise tagajärg, kui õhk liigub ventilaatorielementide ümber;

2) müra lokaalsest voolu ebahomogeensusest, mis tekib ratta sisse- ja väljalaskeava juures ning põhjustab ebaühtlast voolu ratta läheduses asuvate ventilaatori labade ja statsionaarsete elementide ümber;

3) pöörlemismüra - iga ventilaatoriratta liikuv laba on õhuhäirete ja keeriste tekke allikaks. Pöörlemismüra osakaal ventilaatorite kogumüras on tavaliselt ebaoluline.

Konstruktsioonielementide vibratsioon ventilatsiooniseade, sageli halva rataste tasakaalustamise tõttu, põhjustavad mehaanilist müra. Ventilaatori mehaaniline müra on tavaliselt põrutusliku iseloomuga, selle näiteks on koputamine kulunud laagrite vahedesse.

Müra sõltuvus tiiviku perifeersest kiirusest juures erinevaid omadusi ettepoole kumerate labadega tsentrifugaalventilaatori võrgud on näidatud joonisel. Jooniselt järeldub, et üle 13 m/s perifeerse kiiruse korral on kuullaagrite mehaaniline müra "maskeeritud" aerodünaamilise müraga; Madalamatel kiirustel on ülekaalus laagrimüra. Piirkiirusel üle 13 m/s tõuseb aerodünaamilise müra tase kiiremini kui mehaanilise müra tase. U tsentrifugaalventilaatorid Tagurpidi kumerate labadega on aerodünaamiline müratase veidi madalam kui ettepoole kumerate labadega ventilaatoritel.

Ventilatsioonisüsteemides võivad lisaks ventilaatorile olla müraallikateks õhukanalite elementides ja ventilatsioonivõredes tekkivad keerised, samuti õhukanalite ebapiisavalt jäikade seinte vibratsioon. Lisaks tungimine läbi õhukanalite seinte ja ventilatsiooni restid kõrvalist müra naaberruumid, mille kaudu õhukanal läbib.

Gravitatsioonirõhu mõjul tekkiva temperatuuride erinevuse tõttu tungib välisõhk läbi aia alumiste korruste ruumidesse; tuulepoolsel küljel suurendab tuule mõju infiltratsiooni; tuulepoolsega see väheneb.

Esimeste korruste siseõhk kipub tungima ülemisse ruumi (voolab läbi siseuksed ja koridorid, mis on ühendatud trepikojaga).

Ülemiste korruste ruumidest väljub õhk läbi hoone väliste mittetihedate välispiirete.

Keskmiste korruste ruumid võivad olla segarežiimis. Peal loomulik õhuvahetus Hoones on sissepuhke- ja väljatõmbeventilatsiooni toimimine üksteise peal.

1. Tuule puudumisel mõjub välisseinte pindadele erineva suurusega gravitatsioonirõhk. Vastavalt energia jäävuse seadusele on keskmine kõrgusrõhk hoone sees ja väljaspool sama. Hoone alumise osa keskmise taseme suhtes on sooja siseõhusamba rõhk väiksem kui välise külma õhu samba rõhk seina välispinnalt.

Ülerõhu nulltihedust nimetatakse hoone neutraaltasandiks.

Joonis 9.1 – Ülerõhu diagrammide koostamine

Ülemäärase gravitatsioonirõhu suurus suvalisel tasemel h neutraaltasandi suhtes:

(9.1)

2. Kui hoonet puhub tuul ning temperatuurid hoone sees ja väljaspool on võrdsed, siis tekib piirdeaedade välispindadele staatilise rõhu tõus ehk vaakum.

Energia jäävuse seaduse kohaselt on sama läbilaskvusega hoone sees rõhk võrdne tuulepoolse suurenenud väärtuse ja tuulepoolse külje vähenenud väärtuse keskmise väärtusega.

Tuule ülerõhu absoluutväärtus:

, (9.2)

kus k 1 ,k 2 on aerodünaamilised koefitsiendid vastavalt hoone tuule- ja allatuuleküljel;

Dünaamiline rõhk, mida õhuvool avaldab hoonele.

Õhu imbumise arvutamiseks läbi väliskesta on õhurõhu erinevus väljaspool ruumi ja sees, Pa:

kus Nsh on suu kõrgus ventilatsioonivõll maapinnast (tingimusliku nullrõhupunkti asukoha märk);

H e – kõnealuse ehituselemendi (aken, sein, uks jne) keskpunkti kõrgus maapinnast;

Kiirurõhule kehtestatud koefitsient, mis võtab arvesse tuule kiiruse muutust hoone kõrgusest, tuule kiiruse muutus välistemperatuurist sõltub pindalast;

Õhurõhk ruumis, mis on määratud õhutasakaalu säilitamise seisundist;

Ventilatsioonist tingitud liigne suhteline rõhk ruumis.

Näiteks selleks administratiivhooned Uurimisinstituudi hooneid ja sarnaseid hooneid iseloomustab tasakaalustatud sissepuhke- ja väljatõmbeventilatsioon töörežiimil või ventilatsiooni täielik väljalülitamine töövälisel ajal P in = 0. Selliste hoonete puhul on ligikaudne väärtus:

3. Hoone õhurežiimi mõju hindamiseks soojusrežiimile kasutatakse lihtsustatud arvutusmeetodeid.

Juhtum A. Mitmekorruselises majas kompenseeritakse kõikides ruumides ventilatsiooni väljatõmbejõud täielikult ventilatsiooni sissevooluga, seega = 0.

See juhtum hõlmab hooneid ilma ventilatsioonita või mehaanilise sissepuhke- ja väljatõmbeventilatsiooniga kõigis ruumides, mille sisse- ja väljatõmbevooluhulk on võrdne. Rõhk on võrdne rõhuga trepikojas ja sellega vahetult ühendatud koridorides.

Rõhk üksikutes ruumides jääb rõhu ja selle ruumi välispinna rõhu vahele. Eeldame, et erinevuse tõttu läbib õhk järjestikku läbi trepikoja ja koridoridesse avanevate akende ja siseuste, algse õhuvoolu ja rõhu ruumis saab arvutada valemiga:

kus on aknaala, ruumist koridori või trepihalli avaneva ukse läbilaskvusnäitajad.

Ehitise õhurežiim on tegurite ja nähtuste kogum, mis määrab üldise õhuvahetuse protsessi kõigi selle ruumide ja välisõhu vahel, sealhulgas õhu liikumist siseruumides, õhu liikumist läbi piirdeaedade, avade, kanalite ja õhukanalite ning õhuvool hoone ümber. Traditsiooniliselt ühendatakse hoone õhurežiimi üksikute küsimuste käsitlemisel need kolmeks ülesandeks: sisemine, serv ja välimine.

Hoone õhurežiimi probleemi üldfüüsiline ja matemaatiline sõnastamine on võimalik ainult kõige üldistatumal kujul. Üksikud protsessid on väga keerulised. Nende kirjeldus põhineb massi-, energia- ja impulsi ülekande klassikalistel võrranditel turbulentses voolus.

Eriala "Soojusvarustus ja ventilatsioon" vaatenurgast on kõige olulisem järgmisi nähtusi: õhu imbumine ja väljafiltreerimine välisaedade ja -avade kaudu (korrastamata loomulik õhuvahetus, suurendades ruumi soojuskadusid ja vähendades välispiirete soojusvarjestusomadusi); õhutamine (korraldatud looduslik õhuvahetus kuumapingeliste ruumide ventilatsiooniks); õhuvool vahel külgnevad ruumid(korrastamata ja organiseeritud).

Looduslikud jõud, mis põhjustavad õhu liikumist hoones, on gravitatsioon ja tuul survet. Temperatuur ja õhutihedus hoone sees ja väljaspool ei ole tavaliselt samad, mistõttu on piirdeaedade külgedel erinev gravitatsioonirõhk. Tuule mõjul tekib hoone tuulepoolsele küljele tagasivesi ning piirdeaedade pindadele tekib liigne staatiline rõhk. Tuulepoolsel küljel tekib vaakum ja staatiline rõhk väheneb. Seega on tuule korral rõhk hoone välisküljele erinev ruumisisesest rõhust.

Gravitatsioon ja tuulerõhk toimivad tavaliselt koos. Õhuvahetust nende loodusjõudude mõjul on raske arvutada ja ennustada. Seda saab vähendada piirdeaedade tihendamisega ning osaliselt reguleerida ka ventilatsioonikanalite, akende, raamide ja ventilatsioonivalgustite avamisega.

Õhurežiim on seotud hoone soojusrežiimiga. Välisõhu imbumine toob kaasa täiendava soojuse tarbimise selle soojendamiseks. Niiske siseõhu väljafiltreerimine niisutab ja vähendab korpuste soojusisolatsiooni omadusi.

Infiltratsiooni- ja eksfiltratsioonivööndi asukoht ja suurus hoones sõltuvad hoone geomeetriast, projekteerimisomadustest, ventilatsioonirežiimist, samuti ehitusalast, aastaajast ja kliimaparameetritest.

Filtreeritud õhu ja piirdeaia vahel toimub soojusvahetus, mille intensiivsus sõltub filtreerimise asukohast piirdeaia konstruktsioonis (massiivi, paneeli vuuk, aknad, õhuvahed jne). Seega tekib vajadus arvutada hoone õhurežiim: määrata õhu infiltratsiooni ja väljafiltreerimise intensiivsus ning lahendada piirdeaia üksikute osade soojusülekande probleem õhu läbilaskvuse juures.