Теоретические основы создания микроклимата в помещении

ФГОУ ВПО «Калининградский государственный технический университет»

Кафедра «Теплогазоснабжения и вентиляции»

 

Курсовая работа                                                              Курсовая работа защищена

допущена к защите                                                            с оценкой_____________

руководитель__________                                               руководитель___________                 

д.т.н. Герасимов А.А.________                                   д.т.н. Герасимов А.А._________

_________________2011 г.                                               _______________2011г.

 

Тема проекта:

Тепловой и воздушный  баланс здания

 

Курсовой работа по дисциплине:

“Теоретические основы создания микроклимата в помещении”

КР.270109.65ОВ

 

Нормоконтролер                                                              Проект выполнил

____________\__________                                              Студент гр. 08 ТВ_____

                                                                                           Махов  С.Ю.___________

                                                                                           ___________2011г.

Калининград 2011

1.Описание проектируемого  объекта

Проектируемый объект представляет собой двухсекционное четырёхэтажное здание со встроенным магазином.

Наименование объекта  –  жилой дом с магазином;

Пункт строительства –  г. Новосибирск;

Режим работы магазина –  с 8⁰⁰ до 21⁰⁰;

Высота этажа жилого дома – 2,7 м;

Размеры окна – 1,4 х 1,6 м;

Вариант конструкции наружной стены – IV;

Вариант конструкции перекрытия –VI ;

Отметка подвала  -  -2,6 м.

Географическое положение: г. Новосибирск, 56 град. с.ш.

 

В здании приняты следующие  конструктивные решения: наружные стены выполняются из известково-песчаного раствора, кирпича керамического, пенополистерола в качестве утеплителя. Безчердачное покрытие выполнено из ж/б плит, пароизоляции, плиты PAROC POP, цементной стяжки и вспученного перлита на битумной основе. Конструкция перекрытия между этажами: ж/б плита, пароизоляция, плита PAROC VL, воздушная прослойка, древесно-стружковая плита, сосновый паркет.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Расчетные параметры  наружного и внутреннего воздуха

2.1. Расчетные характеристики  наружного воздуха

Расчетные параметры наружного  воздуха определяются по СНиП 23.01-99 «Строительная климатология».

Таблица 1

Климатические данные: г. Новосибирск, 56 град. с.ш.

 

Наименования параметра, размерность	Обозначение	Значение
Барометрическое давление, кПа	PВ	99
Продолжительность отопительного  периода, сут.	zht	230
Средняя температура отопительного  периода, °C	tayext	-8,7
Температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92, °C	text	-39
Среднесуточная температура  в июле, °C	textVII	19,0
Средняя амплитуда суточных колебаний, °C	Atext	11,4
Параметры климата категории  А: ТП Температура, °C                                                                          Энтальпия, кДж/кг Скорость ветра, м/c ХП Температура, °C                                                                          Энтальпия, кДж/кг Скорость ветра, м/c   Параметры климата категории  Б: ТП Температура, °C                                                                          Энтальпия, кДж/кг Скорость ветра, м/c ХП Температура, °C                                                                          Энтальпия, кДж/кг Скорость ветра, м/c	tАext hАext vАext   tАext hАext vАext       tБext hБext vБext   tБext hБext vБext	22,7 50,2 1   -24 -23 3,7       28,4 54,8 1   -39 -38,9 2,7

 

 

 

 

 

 

 

2.2.Параметры микроклимата  в помещении

Метеорологические условия  в пределах допустимых и оптимальных  норм в обслуживающей зоне (ОЗ) приняты по ГОСТ 30494-96 [2] (см. также [ табл. П.1, П.2]) на нижней границе допустимого диапазона для обслуживаемой зоны помещения соответствующей категории, кроме помещений, для которых метеорологические условия установлены другими нормативными документами.

Температуру воздуха в  помещениях следует принимать :

а) для теплого периода  года(ТП) при проектировании вентиляции в пом. с избытком явной теплоты –максимальную из допустимых температур , а при отсутствии избытков теплоты- экономически целесообразную в пределах допустимых температур по данным талбл. П.1 и П.2;

б) для ХП и ПП при проектировании отопления и вентиляции- экономически целесообразную в пределах допустимых температур по данным табл. П.1 и П.2.

Скорость движения и отн. влажность воздуха следует принимать по данным табл. П.1 и П.2 на уровне допустимых значений.

 

Расчетные параметры внутреннего  воздуха для проектирования отопления  и вентиляции представлены в табл. 2.

 

Таблица 2                                                                                .

Наименование	Период	Отопление	Вентиляция
помещения	года	температура	Температура	Отн. Влажность	Подвижность	ПДКОЗ по СО2
		ºС	ºС	%	м/С	мг/м^3
Торговый зал	ТП		25,7	60	0,3	1,9
(кат 3в )	ХП	18	20	60	0,3	1,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.Теплотехнический  расчет ограждений

Теплотехнический расчет наружных ограждений следует проводить, руководствуясь главой СНиП 11-3-79 «Строительная теплотехника» [4] и руководством по теплотехническому расчету и проектированию огр. констр. зданий  [7].

 

3.1. Требуемое сопротивление  теплопередаче.

3.1.1,Наружные ограждения

Определяем условия эксплуатации наружных ограждений – зона влажности  г. Новосибирск   сухая [5, прил.1], следовательно, условия эксплуатации – А [5, прил.2].

 

Наружная стена. Конструкция наружной стены показана на рис. 1.

 

рис.1

В табл. 3 представлены теплофизические свойства материалов, используемых в конструкции наружной стены.

 

Таблица 3

Номер слоя	Материал	Толщина d, мм	Плотность r, кг/м3	Теплопроводность l, Вт/(м× оС)	Теплоусвоение S, Вт/(м2× оС)	Сопротивление R, (м2× оС)/Вт
1	Известково-песчаный раствор	20	1600	0,7	8,69	0,029
2	Кирпич керамический	380	1200	0,47	6,16	0,81
3	Пенополистирол	по расчету	100	0,041	0,65	-

 

 

 

 

 

 

 

 

Данные для  расчета:

 

Зона Влажности – Н - нормальная

t_ext = -39°C, t^ay_ext = -8,7°C  , z_ht = 230 сут. , t_int = 19°C

 

Определяем минимально допустимое сопротивление теплопередаче  наружного ограждения R_о^min,  м²×К/Вт

 

( t_int - t_ext )×n

R_o^min = ¾¾¾¾¾¾ ,

Dtⁿ×a_int

 

где t_ext — расчетная зимняя температура наружного воздуха, ^oС, равная температуре наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92 (Табл. 1); Dtⁿ — нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, ^oС, принимаемый Dt ⁿ=4 по табл. П.6 [4,табл. 2^*]; n — коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, принимаемый n = 1 по табл. П.7 [4,табл. 3^*]; t_int - расчетная температура внутреннего воздуха для отопления; a_int - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемый a_int =8,7 по табл. П.8

              

                        R_o^min = ((19 + 39)×1)/ 4×8,7 =1,67  м²×°C /Вт 

                                       

Определяем минимальное  приведенное сопротивление теплопередаче  из условий энергосбережения по данным табл. П.5. В дальнейших расчетах в  качестве R_o^min принимается большее из полученных двух значений.

 Записываем уравнение   общего сопротивления теплопередаче  многослойной ограждающей конструкции  и решаем это уравнение относительно  неизвестной толщины слоя d_у пенополистирола:

 

R_o^r = 1/a_int + åd_i/l_i + R_в.п. + 1/a_ext ,      (3.2)

где R_в.п. — термическое сопротивление теплопередаче замкнутых воздушных прослоек, принимаемое R_в.п=0,14 по табл. П.13 [4, прил. 4]; a_ext - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для зимних условий, принимаемый a_ext =23 Вт/ м²×°C по табл. П.9 [4, табл.6^*].

R_i =åd_i/l_i

             R₁ = d₁/l₁ = 0,02 /0,7=0,029 (м²× °C)/Вт

            R₂ = d₂/l₂ = 0,38 /0,47=0,81 (м²× °C)/Вт

            R₃ = d₃/l₃ = d₃/0,041

           R_o^r =1/8,7 + 0,029 + 0,81 +d₃/0,041 +1/23

        Должно выполняться условие R_o^r ≥ R_o^min

 

Градусосутки отопительного периода (ГСОП)	Приведенное сопротивление  теплопередаче ограждающие конструкции (стен)  Roreg , (м2× °C)/Вт
6000	3,5
8000	4,2

              Нормируемые сопротивления при  теплопередаче  ограждающие конструкции  (СНиП 23-02-2003)

D_d = ( t_int - t^ay_ext) *z_ht

D_d = (19+8,7)*230=6371

 

 

 

 

             Метод интерполяции:   (4,2-3,5)/(8000-6000)*(6371-6000)=0,129

R_o^reg =3,5 + 0,129=3,63 (м²× °C)/Вт

 R_o^r ≥ R_o^reg ; 3,63 = 0,997 + d₃/0,041, d₃ = 107,9 мм

           Принимаем  плиту пенополистирола с толщиной d=110 мм;

R₃ = d₃/l₃ = 0,11/0,041 =2,68 (м²×°C)/В

   Фактическое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции R^reg_o =1/8,7 + 0,029 + 0,81 + 2,68 +1/23=3,7 (м²×°C)/В

Конечная толщина стенки d_к =510 мм (0,51 м)

Рассчитываем  показатель тепловой инерции D.

D = å (R_i×S_i   ),