Определение и анализ параметров микроклимата помещений

Содержание

	Введение
	Определение и анализ параметров микроклимата помещений
	Измерение скорости воздушного потока в помещении
	Определение количества теплоты, отдаваемой системой отопления в помещении
	Определение требуемой толщины для наружной стены утеплителя здания
	Составление энергетического паспорта здания
	Расчет срока окупаемости дополнительного утепления ограждающих конструкций
	Определение оптимальных размеров здания по минимуму теплопотерь
	Расчет солнечных коллекторов
	Рекомендуемая литература
	Приложение А Форма для заполнения энергетического паспорта

Введение

Методические указания содержат методику проведения лабораторных занятий по определению и анализу параметров микроклимата помещений.

Одной из основных задач дисциплины «Теоретические и практические основы управления микроклиматом в помещениях» является знакомство студентов с практически применимыми и экономически целесообразными решениями и схемами, а также изучение методов технико-экономического обоснования плановых и проектных решений.

Кроме того, немаловажное значение имеет получение студентами знаний о современных технологиях использования нетрадиционных источников энергии и возобновляемых ресурсов.

Навыки, полученные студентами при решении учебных задач, могут пригодиться им в дальнейшей профессиональной деятельности.

Лабораторная работа № 1

Определение и анализ параметров микроклимата помещений

Цель работы: определить параметры микроклимата в обслуживаемой (рабочей) зоне помещения и дать оценку условий комфортности в нем.

Основные теоретические сведения.

Интенсивность теплоотдачи человека зависит от микроклимата помещения, характеризующегося следующими параметрами:

- температурой внутреннего воздуха t_в, °C;

- радиационной температурой помещения (осредненной температурой ограждающих поверхностей) t_р, °C;

- скоростью движения (подвижностью) воздуха υ_в, м/с;

- относительной влажностью воздуха φ_в, %.

Сочетание этих параметров микроклимата, при которых сохраняется тепловое равновесие в организме человека и отсутствует напряжение в его системе терморегуляции, называют комфортными или оптимальными. Кроме оптимальных различают допустимые сочетания параметров микроклимата, при которых человек ощущает небольшой дискомфорт. СНиП 2.04.05-91 [4] установлены нормы оптимальных и допустимых условий в обслуживаемой зоне жилых и общественных зданий (табл. 1.1 и 1.2).

Таблица 1.1 – Оптимальные параметры микроклимата жилых и общественных зданий

Период года	Температура воздуха, ° С	Относительная влажность воздуха, %, не более	Скорость движения воздуха, м/с, не более
Теплый	20-25	30-60	0,25
Холодный и переходные условия	20-22	30-45	0,2

Таблица 1.2 – Допустимые параметры микроклимата жилых и общественных зданий

Период года	Температура воздуха, °С	Относительная влажность воздуха, %, не более	Скорость движения воздуха, м/с, не более
Теплый	Не более чем на 3 °С выше расчетной температуры наружного воздуха2	654	0,5
Холодный и переходные условия	183-22		0,2

Примечания. ¹Нормы установлены для людей, находящихся в помещении более 2 ч непрерывно. ²Но не более 28 °С для общественных и административно-бытовых помещений с постоянным пребыванием людей и не более 33 °С для указанных зданий, расположенных в районах с расчетной температурой наружного воздуха 25 °С и выше. ³Не ниже 14 °С – для общественных и административно-бытовых помещений с пребыванием людей в уличной одежде. ⁴Допускается принимать до 75 % в районах с расчетной относительной влажностью воздуха более 75 %.

Радиационная температура помещения приближенно может быть оценена как осредненная температура всех излучающих поверхностей в помещении:

, (1.1)

где t_пов.i, А_i – соответственно температура, °С, и площадь внутренних поверхностей, м², ограждений помещения; n – число всех поверхностей.

Тепловые условия в помещении зависят главным образом от t_в и t_р, то есть от его температурной обстановки, которую принято характеризовать двумя условиями комфортности.

Первое условие комфортности температурной обстановки определяет такую область сочетаний t_в и t_р, при которой человек, находясь в центре обслуживаемой зоны, не испытывает ни охлаждения, ни перегрева.

Для холодного периода года первое условие характеризуется формулой

, (1.2)

где t_п = 21 °С при легкой работе; t_п = 18,5 °С при работе средней тяжести; t_п = 16 °С при тяжелой работе.

Второе условие комфортности определяет допустимые температуры поверхностей при нахождении человека в непосредственной близости от них. Математически это условие можно выразить неравенством:

, (1.3)

где – допустимая температура поверхности, находящейся вблизи человека, °С; j – коэффициент облученности, который можно приближенно определить по формуле:

(1.4)

где – характерный размер поверхности площадью A_n, м²; х – кратчайшее расстояние от головы человека до излучающей поверхности, м.

Порядок выполнения работы.

Исследования микроклимата проводятся непосредственно в помещении учебной лаборатории или других помещениях. Для проведения измерений требуются следующие приборы:

- пирометр или термощуп для измерения температуры поверхностей;

- термогигрометр для измерения температуры и влажности в помещении;

- анемометр для измерения скорости движения воздуха;

- лазерный дальномер, измерительная линейка или рулетка.

Определение температуры и влажности в помещении. С помощью соответствующих приборов не менее 3-х раз измеряют температуру и влажность воздуха в обслуживаемой зоне помещения. Результаты измерений заносят в табл. 1.3, вычисляют средние значения температуры воздуха t_в и относительной влажности воздуха φ_в. Анализируют полученные результаты и делают вывод о соответствии температуры и влажности воздуха нормируемым значениям (табл. 1.1 и 1.2).

Таблица 1.3 – Результаты измерений температуры и относительной влажности помещения

Номер измерения	Температура tв,°C	Относительная влажность φв, %
…
Средние значения

Проверка первого условия комфортности. Измеряют площади ограждений помещения и температуру внутренних поверхностей всех ограждений помещения не менее чем в 5 точках для каждого ограждения. Результаты измерений заносятся в табл. 1.4. По формуле (1.1) вычисляют радиационную температуру в помещении и сравнивают ее с допустимыми значениями, рассчитанными по формуле (1.2).

Таблица 1.4 – Результаты измерений размеров и температуры поверхностей ограждения помещения

Наименование и размер поверхности ограждения a x b, м	Площадь поверхности ограждения Аi, м	Температура поверхности ограждения в разных точках, °С	Средняя температура поверхности ограждения ti ср, oC
НС ОК ОП Пл Пт ВС1 …

Примечание: НС – наружная стена, ОК – окно, ОП – отопительный прибор, Пл – пол, Пт – потолок, ВС – внутренняя стена.

Проверка второго условия комфортности. По формулам (1.3) и (1.4) рассчитывают коэффициент облученности j и допустимые значения температур ограждающих поверхностей , °С, принимая х = 0,5 м.

Делают вывод о соответствии температуры прибора и поверхности (табл. 4) допустимому интервалу температур по второму условию комфортности.

Лабораторная работа № 2