Теоретические основы создания микроклимата в помещении

В теплый и переходный периоды  года теплопоступления от искусственного освещения не учитывают.

Qосв = 168×13×1=2184 Вт

 

5.2.3.Теплопоступления через вертикальные заполнения световых проемов Q_II , Вт, рассчитывают  в следующем порядке

1. По строительным чертежам  уточняем наличие козырьков, вертикальных  ребер (пилястр), затеняющих оконные  проемы, и определяют их размеры L_г, L_в, а, (см. рис.5);

                  L_г

a                                                                                 В   

                             Н                L_в

 

                                                                      с

                а)                                        Рис 5.                           б)

Рис. 1. Вертикальный (а) и  горизонтальный (б) разрезы вертикального  заполнения светового проема с солнцезащитными  конструкциями:

2. По условиям эксплуатации  помещений принимаем солнцезащитные  устройства и по табл. П.12 определяют  коэффициент относительного проникания  солнечной радиации К_отн , сопротивление теплопередаче R_II, (м²×К)/Вт, приведенный коэффициент поглощения солнечной радиации r_II;

Двойное остекление со стеклом  листовым К_отн =0,53, R_II = 0,38 (м²×К)/Вт , r_II = 1,2

3. Определяем азимут остекления А_o — угол между нормалью к плоскости остекления и южным направлением, отсчитываемый по или против хода часовой стрелки до 180^о включительно (см . табл.5.1); А_o = 135 ^о

4. В соответствии с  географической широтой и ориентацией  проема из табл. П.24 выписываем  значения поступлений теплоты  от прямой q^в_s и рассеянной q^в_d, Вт/м², солнечной радиации, а из Табл. П.21 выписываем значения азимута солнца А_с и высоты стояния солнца h_c, град., в соответствующий расчетный час суток в пределах рабочего времени. Данные заносим в таблицу 4.

5. Определяем солнечный  азимут остекления А_с.о — угол между нормалью к плоскости остекления и горизонтальной проекцией солнечного луча — в зависимости от ориентации проема по формулам, приведенным в табл. 8.                             

Таблица 8

                           Определение солнечного азимута  остекления

Ориентация остекления	Солнечный азимут остекления Ас.о., град.
(азимут остекления Ао, град.)	до полудня	после полудня
С (180о) или Ю (0о)	½ Ас - Ао ½	½ Ас - Ао ½
СВ (135о) или В (90о)	ê Ас - Ао ½	½ 360 - (Ас + Ао) ½
СЗ (135о) или З (90о)	½ 360 - (Ас + Ао) ½	½ Ас - Ао ½
ЮВ (45о0	½ Ас - Ао ½	½ Ас + Ао ½
ЮЗ (45о)	½ Ас + Ао ½	½ Ас - Ао ½

 

6. Рассчитываем угол b - угол между вертикальной плоскостью остекления и проекцией солнечного луча на вертикальную плоскость, перпендикулярную рассматриваемой плоскости остекления

 

b = arctg(ctgh_c×cosA_c.o).        

 

Значение b рассчитывают только для периода поступления прямой солнечной радиации (A_c.o < 90^o).

 

 

7. По данным табл, П.23 выписываем количество теплоты солнечной радиации, поступающей на вертикальную поверхность, Вт/м² — S^в - прямой и D^в - рассеянной и заносим в таблицу 4.

8. По табл. П.22 определяем  значения коэффициента b₂, учитывающего гармонический характер колебаний температуры в течение суток..

9. Рассчитываем коэффициент  инсоляции К_инс для периода поступлений прямой солнечной радиации

 

K_инс = [1 -(L_гctgb - a)/H][1- (L_вtgA_c.o - a)/B].    

 

10. Рассчитывают коэффициент  облучения К_обл, зависящий от углов g₁ и b₁:

 

К_обл = К_обл.в×К_обл.г.=1,06      

 

Значения коэффициентов  К_обл.в и К_обл.г определяют по формулам

 

К_обл.г = 1,089 - 1,8014×10^-3×b₁ + 3,93×10^-5×b₁² =1,07    

 

К_обл.в = 0,9843 + 5,395×10^-3×g₁ - 5,125×10^-4×g₁² + 4,166×10^-6×g₁³ =0,99  

 

где b₁ = arctg[L_г/(H + a)],  b₁ = arctg[1,05/(2,8+ 0,1)] 

          g₁ = arctg[L_в/(B + c)],   g₁ = arctg[0,15/(18 + 0)]

11. Количество теплоты  Q_II, Вт, поступающей в помещение в каждый час суток через заполнение световых проемов площадью А_II , м²

 

Q_II = (q_IIr + q_IIt)A_II.        

Для двух витрин:        A_II =18*2,8=50,4 м²

Теплопоступления от солнечной  радиации q_IIr , Вт/м² , для вертикального заполнения световых проемов определяют по формуле

 

q_IIr = (q_s^вК_инс + q_d^вК_обл)К_отн×t₂,       

 

где t₂  — коэффициент, учитывающий затенение светового проема переплетами, принимаемый по табл. П.19. t₂ = 0,8

Теплопоступления, обусловленные  теплопередачей q_IIt, Вт/м²,

 

q_IIt = (t^усл_ext - t_p)/R_II,        

 

где t^усл_ext - условная температура наружной среды, ^оС, определяемая по формуле

 

t^усл_ext = t_ext.m + 0,5A_textb₂ + (S^вК_инс + D^вК_обл)r_II×t₂/a^в_ext,   

где a^в_ext — коэффициент теплоотдачи с вертикальной поверхности, определяемый по формуле для летних условий; t_ext.m — средняя температура наиболее жаркого месяца для вентиляции и наиболее жарких суток для кондиционирования; А_text — суточная амплитуда температуры наружного воздуха, принимаемая равной средней для вентиляции и максимальной для кондиционирования.

 

  a^в_ext = a + b(v_ext)^0,5; a_ext =22,2 Вт/(м²×°C)       

 

a = 5,8; b = 11,6 - для вертикальных поверхностей;

В качестве расчетной температуры  внутреннего воздуха t_p  принимают:

— для покрытий и световых фонарей — температуру воздуха  в верхней зоне t_u.z.

                             t_p = 0,5(t_w.z + t_u.z);

Температура воздуха в  верхней зоне может быть оценена  по формуле

 

t_u.z = t_w.z + gradt(h_p -  h_w.z ),        

 

 

где t_w.z  — нормируемая температура воздуха в рабочей или обслуживаемой зоне помещения, принятая для отопления ; gradt — градиент температуры по высоте помещения, К/м; h_р — высота помещения, м; h_w.z. — высота обслуживаемой зоны (h_w.z  = 2 м).

Для помещений общественных зданий с незначительными избытками  явной теплоты значение градиента  температуры может быть принято  равным 0,2 К/м.

             t_p = 0,5(16+16+0,2*(4-2))=16,2 ^оС

 

5.2.4. Теплопоступления через стену Q_I,f , Вт, площадью А_I,f ,м², рассчитываем по формуле

 

Q_I,f = (q_Im + Dq_I)A_I,f,        

где

q_I,m = K_f(t_ext.m + r_s×q_m^г/a^г_ext - t_u.w);      

 

Dq_I = a_intb₁/n_f(0,5A_textb₂ + r_cA_q^г/a^г_ext),      

 

где q_Im — среднее за сутки количество поступающей теплоты, Вт/м²; Dq_I — изменяющаяся в течение суток часть теплопоступлений, Вт/м²; K_f — коэффициент теплопередачи покрытия, Вт/(м²×К); r_s — коэффициент поглощения солнечной радиации наружной поверхностью покрытия, определяемый по табл. П.11; q_m^г — средние суточные количества теплоты суммарной солнечной радиации, поступающей на поверхность покрытия, Вт/м², принимаемые по табл.П.20; b₁ — коэффициент, учитывающий наличие в конструкции воздушной прослойки (при отсутствии прослойки b₁ = 1, при наличии b₁ = 0,6); t_u.z - температура воздуха под покрытием помещения, ^oС; n_f — значение затухания колебаний температуры в конструкции покрытия; a_int - коэффициент теплоотдачи с внутренней поверхности покрытия, Вт/(м²×К), принимаемый по табл. П.8; А_q^г — количество теплоты, равное разности суммарной солнечной радиации в каждый час (с учетом запаздывания температурных колебаний) и средней за сутки суммарной солнечной радиации, Вт/м²:

 

A_q^г = (S^г + D^г) - q_m^г,        

 

Расчет проводим в следующем  порядке:

1. Определяем коэффициент  теплоотдачи с горизонтальной  поверхности по летним условиям  a^г_ext , Вт/(м²×К)

 

a^г_ext = 8,7 + 2,6(v^л_ext)^0,5  = 11,3      

2. По формуле определяют  затухание расчетной амплитуды  колебаний температуры наружного  воздуха n_f, либо принимают это значение из курсовой работы по строительной теплофизике.

3. Рассчитывают период  запаздывания поступлений теплоты  в помещение e, ч, по формуле , округляя значение e до целого

 

e = 2,7D - 0.4

e = 2,7 *6,75-0,4 = 18        

 

4. Рассчитывают условное  время t_усл с учетом запаздывания

 

t_усл = t - e,          

 

при t_усл £ 0 расчет проводят по формуле

t_усл  = 24 - (t - e)         

 

и выписывают по данным табл. П.23 значения S^г и D^г с учетом запаздывания, т. е. в условное время, а по данным табл, П.22 выписывают значения b₂ также в условное время суток. Данные заносят в таблицу форма 4.

5. Проводят расчет по  формулам и заносят результаты в таблицу  9

 

5.2.5.Максимальные теплопоступления имеем в период 9-10 часов ,

Q_s=Q_II + Q_I,f = 9639 Вт.

 

5.2.6. Теплоотдача отопительных приборов.

                t_пр.ср - t^v_p

Q^v_h = Q^y_ht ¾¾¾¾ ,                  

                 t_пр.ср. - t^h_p

где t_пр.ср — средняя температура теплоносителя в отопительных приборах, ^оС.

Средняя температура теплоносителя  может быть оценена по формуле

 

t_ср.пр  = (t_г + t_о)/2,       

где t_г, t_о — температура горячей и охлажденной воды в системе отопления (t_о = 60 - 70 ^оС); значение tг  принимают по СНиП 2.04.05-91*, {приложение 11}  в зависимости от назначения здания; принимаем tг =105 ^оС как для однотрубных систем.

t_ср.пр =(65+105) /2=85 ^оС

Q^v_h=23259*(85-22)/(85-16)=21236 Вт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.3. Тепловой баланс  помещений 

Разность теплопоступлений и потерь теплоты помещением определяет теплоизбытки(или теплонедостачу) DQ в помещении, которые должны быть ассимилированы (компенсированы) вентиляцией. Тепловой баланс составляется для ХП, ТП и ПП года.

 

 

ТП: DQ = Q_люд + Q_s;       

ХП: DQ = Q_люд + Q_осв + Q^v_h - Q^v_ht;   

ПП: DQ = Q_люд + Q_осв - Q^v_ht.      

 

ТП: DQ = 36060+9639=45699 Вт     

ХП: DQ = 36060+16695+21236-25624=48367 Вт    

ПП: DQ = 36060+16695-4731=48024 Вт     

 

 

 

 

 

Баланс теплоты и влаги  в помещении сведем в таблицу табл 10.

 

Таблица 10

Наименование помещения	Объем, м3	Период года	tint, оС	Избытки теплоты, Вт			Избытки влаги, кг/ч	e, кДж/кг
				явные	скрытые	полные
Торговый зал	4770	ТП	25,5	45699	10956	56655	15,48	13176
		ХП	22	48367	9333	57700	13,22	15713
		ПП	22	48024	9333	57357	13,22	15619