Создание микроклимата в помещении
Размещено на
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра вентиляции и отопления
КУРСОВАЯ РАБОТА
СОЗДАНИЕ МИКРОКЛИМАТА В ПОМЕЩЕНИИ
ОСНОВЫ ОТОПЛЕНИЯ, ВЕНТИЛЯЦИИ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА В ГРАЖДАНСКОМ ЗДАНИИ
Студент: Аржевский Е.В.
ТГВ, 4 курс вечернего
отделения, группа 1
МОСКВА 2011
Расчет выполняется для следующих условий:
Район строительства – город Новосибирск.
Наименование объекта – Комплексный центр просвещения, культуры и спорта
1. ВЫБОР РАСЧЕТНЫХ ПАРАМЕТРОВ НАРУЖНОГО И ВНУТРЕННЕГО КЛИМАТА
1.1 Выбор параметров наружного климата
Таблица 1
Расчетные параметры наружного микроклимата для г. Новосибирска
| Расчетный период года | Параметры "А" | Параметры "Б" | ||
| tн, °С | Iн, кДж/кг | tн, °С | Iн, кДж/кг | |
| ТП | 22 | 50,2 | 26.4 | 54,8 |
| ПП | 10 | 26,5 | – | – |
| ХП | –17 | –23 | –39 | –38,9 |
Барометрическое давление В = 99000 Па
Скорость ветра ТП v = 0 м/с, для расчета примем 1 м/с;
ХП v = 5,7 м/с
Средняя
суточная амплитуда
температуры
наружного
воздуха
°С
Аналитический расчет характеристик наружного воздуха
Остальные характеристики внутреннего воздуха вычисляем и заносим в табл. 2.
1.Парциальное давление водяного пара при полном насыщение, Па:
где А = 1,8424Ч1011 при t > 0; А = 2,498Ч1011 при t < 0;
с = 5331 при t > 0; с = 5419 при t < 0.
ТП-В:
Па;
ТП-КВ:
Па;
ПП-В:
Па;
ХП-ВиКВ:
Па;
2. Влагосодержание, г/кг:
ТП-В:
г/кг;
ТП-КВ:
г/кг;
ПП-В:
г/кг;
ХП-ВиКВ:
г/кг; (Рвп из п.3)
Энтальпия, кДж/кг:
ХП-ВиКВ:
кДж/кг;
3. Парциальное давление водяного пара, Па:
ТП-В:
Па;
ТП-КВ:
Па;
ПП-В:
Па;
ХП-ВиКВ:
Относительная влажность φ %:
ТП-В:
%;
ТП-КВ:
%;
ПП-В:
%;
ХП-ВиКВ:
;
Температура точки росы, °С:
где D = 25,94 при t > 0 и D =26,24 при t < 0.
где с = 5331 при t > 0 и с =5419 при t < 0.
ТП-В:
°С;
ТП-КВ:
°С;
ПП-В:
°С;
ХП-ВиКВ:
°С;
Температура мокрого термометра, °С:
(при I
> 0);
(при I
< 0);
ТП-В:
°С;
ТП-КВ:
°С;
ПП-В:
°С;
ХП-ВиКВ:
°С;
Плотность, кг/мі:
ТП-В:
кг/мі;
ТП-КВ:
кг/мі;
ПП-В:
кг/мі;
ХП-ВиКВ:
кг/мі;
Удельный вес, Н/ мі
ТП-В:
Н/ мі;
ТП-КВ:
Н/ мі;
ПП-В:
Н/ мі;
ХП-ВиКВ:
Н/ мі;
Таблица 2
Параметры состояния наружного воздуха для г. Новосибирска
| Параметры наружного воздуха | Периоды года | |||
| ТП–В | ТП–КВ | ПП–В | ХП–ВиКВ | |
| tн, °С |
22 |
26.4 |
10 |
–39 |
| Iн, кДж/кг |
50.2 |
54.8 |
26.5 |
–38.91 |
| dн‚ г/кг | 10.28 | 11.35 | 6.61 | 0.113 |
| φн‚ % | 61.25 | 51.87 | 84.68 |
80* |
| tм, °С | 17.84 | 19.26 | 9.18 | -37.45 |
| tр, °С | 14.19 | 15.74 | 7.51 | -40.6 |
| Рвп, Па | 1515.43 | 1783.57 | 1038.71 | 17.77 |
| Рнас, Па | 2637.28 | 3438.57 | 1226.63 | 22.21 |
| ρн, кг/мі | 1.197 | 1.179 | 1.247 | 1.13 |
| γн, Н/мі | 11.74 | 11.57 | 12.23 | 11.09 |
*По табл. 1 [1], колонка 15.
Примечания. Жирным шрифтом выделены основные параметры, выбираемые из табл. 1 и 2 [1], служащие исходными данными для вычисления остальных.
1.2 Выбор параметров внутреннего микроклимата
отопление вентиляция кондиционирование микроклимат помещение
Центра просвещения, культуры и спорта.
Расчетные параметры внутреннего микроклимата
(категория помещений 4)
Таблица 3
| Расчетный период года | Допустимые параметры (для В) | Оптимальные параметры (для КВ) | ||||||
| tв, °С | φв, кДж/кг | tв, °С | φв, кДж/кг | |||||
| Рекоменд. | Принято | Рекоменд. | Принято | Рекоменд. | Принято | Рекоменд. | Принято | |
| ТП | 18–28, но ≤tнА +3 | 25 | ≤65 |
по расч. (50)** |
23–25 | 23 | 60–30 | 60 |
| ПП | 15-21 | 15* | ≤60 |
по расч. (55)** |
– | – | – | – |
| ХП | 15-21 | 18* | ≤60 |
по расч. (20**) |
17-19 | 17 | 45–30 | 30 |
* В ПП – минимальная из допустимых (= tв.от), в ХП – на 2…4 градуса выше, но также в пределах допустимого диапазона.
** - принято предварительно.
Нормируемая подвижность воздуха для помещений для занятий подвижными видами спорта.
Таблица 4
| Расчетный период года |
Подвижность воздуха м/с, не более: |
|
| допустимая (В) | оптимальная (КВ) | |
| ТП | 0,5 | 0,3 |
| ПП | 0,25 | 0,15 |
| ХП | 0,25 | 0,15 |
Аналитический расчет характеристик внутреннего воздуха:
Остальные характеристики внутреннего воздуха вычисляем и заносим в табл. 5.
Парциальное давление водяного пара при полном насыщения, Па:
где при t > 0: А = 1,8424Ч1011, с = 5331;
при t < 0: А = 2,498Ч1011, с = 5419.
ТП-В:
Па;
ТП-КВ:
Па;
ПП-В:
Па;
ХП-В:
Па;
ХП-КВ:
Па;
Парциальное давление водяного пара, Па:
ТП-В:
Па;
ТП-КВ:
Па;
ПП-В:
Па;
ХП-В:
Па;
ХП-КВ:
Па;
Влагосодержание, г/кг:
где В = 99000 Па – барометрическое давление, Па.
ТП-В:
г/кг;
ТП-КВ:
г/кг;
ПП-В:
г/кг;
ХП-В:
г/кг;
ХП-КВ:
г/кг;
Энтальпия, кДж/кг:
ТП-В:
кДж/кг;
ТП-КВ:
кДж/кг;
ПП-В:
кДж/кг;
ХП-В:
кДж/кг;
ХП-КВ:
кДж/кг;
Температура точки росы, °С:
где D = 25,94 при t > 0 и 26,24 при t < 0.
ТП-В:
°С;
ТП-КВ:
°С;
ПП-В:
°С;
ХП-В:
°С;
ХП-КВ:
°С;
Температура мокрого термометра, °С:
(при I
> 0);
(при I
< 0);
ТП-В:
°С;
ТП-КВ:
°С;
ПП-В:
°С;
ХП-В:
°С;
ХП-КВ:
°С;
Плотность, кг/мі:
ТП-В:
кг/мі;
ТП-КВ:
кг/мі;
ПП-В:
кг/мі;
ХП-В:
кг/мі;
ХП-КВ:
кг/мі;
Удельный вес, Н/ мі
ТП-В:
Н/ мі;
ТП-КВ:
Н/ мі;
ПП-В:
Н/ мі;
ХП-В:
Н/ мі;
ХП-КВ:
Н/ мі.
Таблица 5
Параметры состояния внутреннего воздуха для г. Новосибирска
|
Параметры внутреннего воздуха |
Периоды года | ||||
| ТП–В | ТП–КВ | ПП–В | ХП–В | ХП–КВ | |
| tв, °С |
25 |
23 |
15 |
18 |
17 |
| Iв, кДж/кг | 50.17 | 26.08 | 29.89 | 24.61 | 26.27 |
| dв‚ г/кг | 10.06 | 10.7 | 5.95 | 2.62 | 3.69 |
| φв‚ % |
50 |
60 |
55 |
20 |
30 |
| tм, °С | 17.83 | 9.0 | 10.61 | 8.35 | 9.08 |
| tр, °С | 13.87 | 14.82 | 5.97 | -5.53 | -0.85 |
| Рвп, Па | 1581.45 | 1681.88 | 935.32 | 411.54 | 579.56 |
| Рнас, Па | 3162.9 | 2803.13 | 1700.58 | 2057.72 | 1931.88 |
| ρв, кг/мі | 1.19 | 1.193 | 1.23 | 1.213 | 1.21 |
| γв, Н/мі | 11.67 | 11.7 | 12.06 | 11.9 | 11.87 |
Примечания. Жирным шрифтом выделены основные параметры, выбираемые из табл. 3, 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.
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ ЗДАНИЯ
(R из энергосбережения (стф)
2.1 Определение коэффициентов теплопередачи
Приняты следующие сопротивления теплопередаче и коэффициенты теплопередачи наружных ограждений:
– для наружных
стен
м2.°С/Вт
м2.°С/Вт; КНС
= 0,275 Вт/м2.°С;
– для покрытия
м2.°С/Вт
м2.°С/Вт; КП
= 1/5,72 = 0,175 Вт/м2.°С;
– для внутренних кирпичных стен
| № слоя |
Наименование материала |
Толщина δi, м |
Теплопроводность материала слоя λi Вт/(м2.°С) |
Сопротивление теплопередачи Ri, м2.°С/Вт
|
| 1 | Штукатурка (цем.–песч. р–р) | 0,015 | 0,93 | 0,02 |
| 2 | Кладка из сплошного трепельного кирпича. | 0,25 | 0,47 | 0,53 |
| 3 | Штукатурка (цем.–песч. р–р) | 0,015 | 0,93 | 0,02 |
|
Общее сопротивление
теплопередаче
слоев стены,
равное
|
0,57 | |||
|
Коэффициент
теплопередачи
стены
|
1,754 |
,
Вт/(м2.°С)– для внутренних стен из гипсобетона
| № слоя |
Наименование материала |
Толщина δi, м |
Теплопроводность материала слоя λi Вт/(м2.°С) |
Сопротивление теплопередачи Ri, м2.°С/Вт
|
| 1 | Штукатурка (цем.–песч. р–р) | 0,015 | 0,93 | 0,02 |
| 2 | Гипсокатрон | 0,12 | 0,15 | 0,8 |
| 3 | Штукатурка (цем.–песч. р–р) | 0,015 | 0,93 | 0,02 |
|
Общее сопротивление
теплопередаче
слоев стены,
равное
|
0,84 | |||
|
Коэффициент
теплопередачи
стены
|
1,190 |
– для окон
м2.°С/Вт
м2.°С/Вт; КОК=
1/0,60 = 1,67 Вт/м2.°С;
К'ОК= КОК – КНС = 1,67 – 0,275 = 1,395 Вт/м2.°С
– для наружных дверей
м2.°С/Вт
м2.°С/Вт; КДВ=
1/0,92 = 1,09 Вт/м2.°С.
– для внутренних дверей
КДВ= 2,9 Вт/м2.°С.
двери в кирпичной стене
К'ДВ= КДВ – КНС = 2,9 – 1,754 = 1,146 Вт/м2.°С
двери в стене из гипскартона
К'ДВ= КДВ – КНС = 2,9 – 1,19 = 1,71 Вт/м2.°С
Коэффициенты теплопередачи зон пола по грунту:
Примем полы как неутепленные.
Наружная стена:
| № слоя |
Наименование материала |
Толщина δi, м |
Теплопроводность материала слоя λi Вт/(м2.°С) |
Сопротивление теплопередачи Ri, м2.°С/Вт
|
| 1 | Цементро-песчанный раствор | 0.025 | 0.93 | 0.027 |
| 2 | Железобетон | 0.2 | 2.04 | 0.098 |
| 3 |
Плиты минераловатные полужесткие |
0,3 | 0,08 | 3,75 |
| 4 | Цементро-песчанный раствор | 0.025 | 0.93 | 0.027 |
|
Общее сопротивление
теплопередаче
слоев стены,
равное
|
3.902 |
| Зона пола по грунту |
Сопротивление теплопередачи Rну, м2.°С/Вт |
Коэффициент теплопередачи К, Вт/(м2.°С) |
| НС в грунте | 2,1 |
|
| ПЛII | 4,3 |
|
| ПЛIII | 8,6 |
|
| ПЛIV | 14,2 |
|
2.2 Расчет теплопотерь через ограждения
Таблица 6
|
№ помещения |
Наименование помещения и tв.от, °С |
Характеристика ограждения |
Расчетная разность температуры, (tв–tн)Чn |
Основные теплопотери, Qо, Вт |
Добавки β |
Коэффициент (1+∑β) |
Теплопотери через ограждения, Qтп, Вт |
Теплопотери | |||||||
| Наименование | Ориентация |
Размеры a Ч b, м |
Площадь А, мІ |
Коэффициент теплопередачи К, Вт/(мІ.К) |
на ориентацию | прочие |
при инфильтрации Qи |
Общие Qот, Вт |
|||||||
|
1 этаж |
|||||||||||||||
| 1 | Вестибюль-гардероб | ||||||||||||||
| 16 | ТО | юз | 1.5 | 1.5 | 2.25 | 1.507 | 55 | 221.5 | 0 | 0.1 | 1.1 | 243.65 | |||
| НС | юз | 1.5 | 3.3 | 4.95 | 0.283 | 55 | 77.05 | 0 | 0.1 | 1.1 | 84.76 | ||||
|
|
ДД | сз | 1 | 2.1 | 2.10 | 0.54*2=1.08 | 55 | 124.74 | 1 | 3.024 | 5.02 | 626.19 | |||
| Итого: | 954.6 | 202.66 |
1400.9 |
||||||||||||
| 3 | Кабинет заведующего | НС | юз | 3 | 3.3 | 9.9 | 0.283 | 58 | 162.5 | 0 | 0.05 | 1.05 | 170.63 | ||
| 19 | НС | с | 0.9 | 1.8 | 1.62 | 0.283 | 58 | 106.2 | 0.1 | 0.05 | 1.15 | 122.13 | |||
| ТО | юз | 1.5 | 1.5 | 2.25 | 1.79 | 58 | 233.6 | 0 | 0.05 | 1.05 | 245.28 | 202.66 | 447.94 | ||
| Итого: |
538.04 |
740.7 |
|||||||||||||
| 2 | Танцевальный зал | ТО | юз | 5 | 1.5 | 7.5 | 1.507 | 58 | 655.55 | 0 | 0.05 | 1.05 | 688.32 | ||
| 19 | ТО | з | - | - | 12.5 | 1.507 | 58 | 1092.58 | 0.05 | 0.05 | 1.1 | 1201.84 | |||
|
|
ТО | сз | 5 | 1.5 | 7.5 | 1.507 | 58 | 655.55 | 0.1 | 0.05 | 1.15 | 753.88 | |||
| НС | юз | 5 | 3.3 | 16.5 | 0.283 | 58 | 270.83 | 0 | 0.05 | 1.05 | 287.37 | ||||
| НС | з | - | - | 14.38 | 0.283 | 58 | 236.03 | 0.05 | 0.05 | 1.1 | 259.67 | ||||
| НС | сз | 5 | 3.3 | 16.5 | 0.283 | 58 | 270.83 | 0.1 | 0.05 | 1.15 | 311.46 | ||||
| Итого: |
3502.54 |
692.33 |
4194.87 |
||||||||||||
| 5 | Буфет | НС | юв | 9.0 | 3.3 | 12.5 | 0,283 | 58 | 205.18 | 0 | 0 | 1 | 205.18 | ||
| 19 | Итого: |
205.18 |
|||||||||||||
| 6 | Подсобное помещение буфета | НС | юв | 4.0 | 3,3 | 37,42 | 0,283 | 55 | 194.56 | 0 | 0 | 1 | 194.56 | ||
| 16 | Итого: | 194.56 | |||||||||||||
| 8 | Спортивный зал | НС | юв | 12.0 | 3.6 | 39.6 | 0.283 | 55 | 672.41 | 0.05 | 0.05 | 1.1 | 739.65 | ||
| 16 | НС | св | 18.0 | 3.6 | 64.8 | 0.283 | 55 | 1008.61 | 0.1 | 0.05 | 1.15 | 1159.9 | |||
| НС | сз | 3.0 | 3.6 | 10.80 | 0.283 | 55 | 168.10 | 0.1 | 0.05 | 1.15 | 193.32 | ||||
| 6*ТО | св | 1.47 | 2.06 | 18.18 | 1.507 | 55 | 1506.85 | 0.1 | 0.05 | 1.15 | 1732.88 | ||||
|
|
ПЛ | - | - | - | 203.19 | 0.279 | 33 | 1870.77 | 0 | 0 | 1 | 1870.77 | |||
| ВС | - | 9.0 | 3.6 | 32.40 | 1.754 | -4 | -227.32 | 0 | 0 | 1 | -227.32 | ||||
|
|
Итого: |
5469.2 |
1723.82 |
7193.02 |
|||||||||||
| 9 | Зал тренажеров | НС | юв | 6.0 | 3.3 | 19.8 | 0.283 | 55 | 308.19 | 0 | 0 | 1 | 308.19 | ||
| 16 | 2*ТО | юв | 1.5 | 1.5 | 4.5 | 1.507 | 55 | 372.98 | 0 | 0 | 1 | 372.98 | |||
| ВС | 6.0 | 3.3 | 19.8 | 1.754 | -4 | -138.92 | 0 | 0 | 1 | -138.92 | |||||
|
Итого: |
542.25 |
447.44 |
989.69 |
||||||||||||
| 11 | Раздевальные | ВС | - | 9.0 | 3.3 | 29.7 | 1.754 | 4 | 208.38 | 0 | 0 | 1 | 208.38 | ||
| 20 | ВС | 6.0 | 3.3 | 19.8 | 1.754 | 4 | 138.92 | 0 | 0 | 1 | 138.92 | ||||
| ВС | - | 3.0 | 3.3 | 9.9 | 1.754 | 4 | 69.96 | 0 | 0 | 1 | 69.46 | ||||
| ВС | - | 3.5 | 3.3 | 11.55 | 1.754 | 4 | 81.03 | 0 | 0 | 1 | 81.03 | ||||
| ВС | - | 3.0 | 3.3 | 9.90 | 1.754 | 4 | 69.46 | 0 | 0 | 1 | 69.46 | ||||
| ВС | - | 3.0 | 3.3 | 9.90 | 1.754 | 4 | 69.46 | 0 | 0 | 1 | 69.46 | ||||
| ВС | - | 3.0 | 3.3 | 9.90 | 1.754 | 4 | -69.46 | 0 | 0 | 1 | 69.46 | ||||
| Итого: | 706.17 | ||||||||||||||
| 10 | Снарядная | ВС | - | 3.0 | 3.3 | 9.9 | 1.754 | 4 | 69.96 | 0 | 0 | 1 | 69.96 | ||
| 16 |
Итого: |
69.96 |
|||||||||||||
| 15 | Кабинет врача+раздевальная | НС | юз | 6.0 | 3.3 | 19.8 | 0.283 | 59 | 330.6 | 0 | 0 | 1 | 330.6 | ||
| 20 | 2*ТО | юз | 1.5 | 1.5 | 4.5 | 1.507 | 59 | 400.11 | 0 | 0 | 1 | 400.11 | |||
| ВС | - | 3.0 | 3.3 | 9.9 | 1.754 | 4 | 69.46 | 0 | 0 | 1 | 69.46 | ||||
| ВС | - | 7.5 | 3.3 | 24.75 | 1.754 | 4 | 173.65 | 0 | 0 | 1 | 173.65 | ||||
| ВД | - | 0.9 | 2.1 | 1.89 | 1.146 | 4 | 8.66 | 0 | 0 | 1 | 8.66 | ||||
|
Итого: |
982.48 |
405.32 |
1387.80 |
||||||||||||
| 17 | Раздевальная | НС | юз | 3 | 3.3 | 9.9 | 0.283 | 59 | 165.3 | 0 | 0 | 1 | 165.3 | ||
| 20 | ТО | юз | 1.5 | 1.5 | 2.25 | 1.507 | 59 | 200.05 | 0 |
