1. Теплоизбытки в помещении

Во многих помещениях общественных зданий основной вредностью является избыточная теплота, которую можно опреде­лить, составив тепловой баланс помещения, Вт:

Qn36”Qnp"Qpac | (3.1)

где Q_np - суммарные теплопоступления, к составляющим кото­рых может относиться теплота, выделяемая людьми, теплота от солнечной радиации, освещения, нагретого оборудования, горячей пищи, горячей воды, систем топленая и т.д.;

'

Qpac - суммарные теплопотери, составляющими которых мо­гут быть потери теплоты через ограждающие конструкции в холод­ный и переходный периоды года, а также потери теплоты на на­грев воздуха, поступающего в помещение за счет инфильтрации.

При выполнении курсового проекта по вентиляции условно принимается, что все потери теплоты Q_pac компенсируются тепло- поступлениями от приборов систем отопления. При необходимости более точного учета величин Q_np и Qpa_C рекомендуется использо­вать методику расчета, изложенную в работе[15]. В некоторых слу­чаях достаточно составления баланса только по явной теплоте. В помещениях с выделением влаги необходимо составление балан­са по полной теплоте, т е. с учетом скрытой теплоты, которую со­держат поступающие в помещение водяные пары.

1. Теплопоступлений от оборудования

Количество теплоты, поступающей в помещение от нагрето­го технологического оборудования, определяют в соответствии с ведомственными указаниями или по таблицам справочной литера­туры [9,19,20]. Для предприятий общественного питания тепловы­деления принимают по табл.3.1.

2. Теплопоступления от остывающей пищи

Полные теплопоступления, выделяемые остывающей пищей в обеденных запах, определяют по формуле [20] ,Вт :

Qr.n~0|278 g„ С„ (t_Hn-t_Kn) n/T, (3.2)

¹ где g_n - средний вес всех блюд, приходящихся на одного обе­

дающего, кг (принимают обычно g_n = 0,85 кг) [20];

С_п - условная теплоёмкость блюд, входящих в состав обеда, кДж/кг (принимают С_п=3,3.кДж/(кг°С) [20];

tm, tm -начальная и конечная температуры пищи, поступаю­щей в обеденный зал, °С (принимают обычно t_m =70°С, 40°С)

! [20];

п - число мест в обеденном зале;

х - продолжительность принятия пищи посетителем, ч (со­гласно [20] принимают для ресторанов 1 ч, для столовых 0,5-0,75

ч, для столовых с самообслуживанием 0,3 ч).

Тепловлаговыделения от оборудования предприятий общественного питания [19,20]

Источник выделений	Т епловыделе- ния явные (полные), Вт	Влаговыде- ления, кг/ч
Плиты: на 1 м^ в плане	4100	^1 -
на 1 м жарочной поверх­
ности	5850	-
Мармит (на 1м^2 в плане)	1400	-
Электроплиты (на 1 кВт установ­
ленной мощности)	500 -	-
Газовые плиты:
на 8 конфорок	15100	-
на 12 конфорок	23200	-
Варочный котел емкостью, л :
40	1260 (3500)	3
60	1640 (5390)	5
125	1980 (9330)	10
Кипятильник емкостью, л:
25	700	-
100	1750	-
200	2340	-
Паровой шкаф (на 1 м^2 в плане)	350	-
Обрабатываемые на плитах про­
дукты (1 кг/ч)	290	0,4

Примечания: 1. Коэффициент одновременности работы оборудо­вания принимается равным 0,8.

g₄ - полные тепловыделения одним человеком Вт/чел., опре­деляемые по [4,табл. 2.2 ] в зависимости от температуры воздуха в помещении и степени тяжести выполняемой работы.

Таблица 3.2

Тепловыделения от оборудования в прачечных [9]

Источник	Тепловыделения, Вт	Влаговыделения, кг/ч
Стиральная машина на сухое белье весом, кг
80	4600	3,6
22	2100	1.8
. 10	1050	0.3
Пол (на 1 м^2)	210	. 0.3
Мокрое белье	3600	5,0
(на 100 кг)

4. Теплопоступления от искусственного освещения

Количество теплоты, поступающей в помещение от искусст­венного освещения, при неизвестной мощности светильника опре­деляют по формуле:

Qo _св— Е F QoCB Поев > (3.4)

где Е - освещенность, лк, принимаемая согласно СНиП в зави­симости от назначения помещений [4, табл. 3.5];

F- площадь помещения, м² ;

9осв - удельный тепловой поток, Вт/м² ,на 1 лк освещенности [4,табл. 2.4] ;

"Поев - доля тепловой энергии, попадающей в помещение.

Средние удельные выделения теплоты для помещений площадью 200-400 м² составляют 0,09-0,08, площадью 50-200 м² -

1. 1- 0,08, площадью 20 - 50 м² - 0,17 - 0,12 Вт/м² лк .

Если известна мощность светильников, то теплопоступление от искусственного освещения определяют по формуле:

Qoce^- Noca Лосв • (3.5)

Освещенность помещений

Помещение	Освещенность рабочих поверхностей, лк
1. Классные комнаты, аудитории, лаборатории,
проектные кабинеты, читальные залы	300
2. Залы заседаний, зрительные залы	200
3. Гимнастические залы	200
4. Спальные комнаты	75
5. Торговые залы магазинов:
продовольственных	400
промышленных	300
хозяйственных	200

3.1.5. Теплопоступления в помещение за счет солнечной радиации

Количество теплоты, поступающей в теплый период года в помещение за счет солнечной радиации Q_cp через световые про­емы и покрытия, определяют для наиболее жаркого месяца года и расчетного времени суток [24] :

Qcp- Qoc Qn i (3.6)

где Q_oc - поступление теплоты через световые проемы, Вт;

Q_n - поступление теплоты через покрытие, Вт

Поступление теплоты от солнечной радиации через световые проемы

Поступление теплоты за счет солнечной радиации и разно­сти температур воздуха через световые проемы Q_oc находят по зависимости

Qoc⁼( g’ F₀’ + g" F₀” ) p_{c 3} , (3.7)

где g’, g” - удельные тепловые потоки, поступающие >в июле че­рез одинарное остекление световых проемов, соответственно об­лучаемых прямой солнечной радиацией и затененных, Вт ;

F₀\ F₀”- площади светового проема, соответственно облу­чаемые и ни облучаемые прямой солнечной радиацией, м² ;

рс.з - коэффициент теплопропускания солнцезащитных уст­ройств [21, прил.8].

Значение величин д’ и д" рассчитывают исходя из расчетной географической широты места строительства и ориентации свето­вых проемов:

•1) для вертикального остекления, частично или полностью облучаемого прямой солнечной радиацией:

9' ⁼ ( 9вп⁺ 9вр ) Ki К2 , (3.8)

где д_вп ,9вр - поступление теплоты соответственно от прямой и рассеянной солнечной радиации в июле через вертикальное ос­текление светового проема, принимаемое для расчетного часа су­ток по [23,прил.12,табл.3] ,Вт/м²; с А_Со< 90' и Д^ЭО⁰ соответствен­но;

1^ - коэффициент, учитывающий затенение остекления све­товых проемов переплетами и загрязнение атмосферы, прини­маемый по [24,прил.12,табл.4];

К₂ - коэффициент, учитывающий загрязнение стекла, прини­маемый по [24,прил.12,табл.5 ];

2. для вертикального остекления световых проемов в тени или при затенении остекления наружными затеняющими конструк­циями или откосами проема

9” = 9вр К, К₂ ; (3.9)

2. для горизонтального остекления,световых проемов, облу­чаемых прямой солнечной радиацией:

9’ “(9rn+9rp) Ki К₂, (3.10)

где g_m, g_rp - поступление теплоты соответственно от прямой и рас сеянной солнечной радиации в июле через горизонтальное ос­текление светового проема, принимаемое по [24, прил.12, табл.З], Вт/м²

При определении поступлений теплоты Q_oc принимают наи­большие значения суммарной или рассеянной радиации по [24, прил.12, табл. 3] через световые проемы заданной ориентации. При этом выбирают наибольшую величину поступлений теплоты за те часы, в течение которых предусматривается занятость по­мещения людьми или продолжатся производственный процесс. Если отсутствуют внутренние или межС-текольные средства солн- цезащиты, то следует учитывать аккумуляцию части теплоты внут­ренними ограждениями помещения, что уменыш?^т максимальное теплопоступление. В этом случае согласно[24,прил. 12Д2¹ тепло­вой поток Q’oc ,Вт определяют следующим образом:

а) при отсутствии наружных средств солнцезащиты световых проемов

Q’oc^QocfF^+Famj+Fjmj+F^O.S+FBmel.SJ/tF^Fz+Fj+F^+Fs); (3.11)

б) при наличии наружных средств солнцезащиты световых проемов

Q’_oc=Qoe {F₁m₁+F₂m₂+F3in3+F₄m₄ +F₅m₆) I (F₁+F₂+F3+F₄+F₆), (3.12) где Fi, F₂, F_3l - площади внутренних стен помещения, м²;

F₄, F₅ - соответственно площади потолка и пола помещения,

м;

гтъ, т₂, т₃, т₄, т₅, - коэффициенты, учитывающие аккумуля­цию теплоты внутренними стенами, потолком и полом соответст­венно [24].

Поступления теплоты через покрытия

Поступления теплоты через покрытие в различные часы су­ток определяют по формуле [24, п. 12] ,Вт

Qn = (go+PAg)F_n, (3.13)

где д₀ - среднесуточное поступление теплоты через покрытие, Вт/м²;

р - коэффициент для определения изменяющихся величин теплового потока в различные часы суток, принимаемый по [24,прил.12,табл 9];

А_д- амплитуда колебаний теплового потока, Вт/м² ;

F_n - площадь покрытия, м².

Величину д₀ можно определить по формуле

до = (С^сл-ит₀, (3.14)

где R₀ - сопротивление теплопередаче покрытия, м² К/Вт;

t_M^ycn - условная среднесуточная температура наружного воз­духа, °С ;

t_B - расчетная температура внутреннего воздуха под покры­тием. °С.

Условную среднесуточную температуру наружного воздуха рассчитывают так

1ц^{усл =} t_H + р J_cp I а_н, (3.15)

где t_H - средняя месячная температура наружного воздуха за июль,°С, [ 8.С.52];

р- коэффициент поглощения солнечной радиации материа­лом наружной поверхности покрытия [21, прил.7];

J_cp - среднее суточное количество теплоты от суммарной солнечной радиации (прямой и рассеянной) на горизонтальную по­верхность [8], Вт/м²;

Он - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности по­крытия в теплый период года [21 ,с. 12] ,Вт/(м² К). Амплитуда коле­баний теплого потока находится по зависимости

Ад = К а_в А,_в , (3.16)

где К- коэффициент, принимаемый равным 0,6 для покрытия с вентилируемыми воздушными прослойками и равным 1 для всех других покрытий [24];

а_в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности по­крытия [21], Вт/(м² К);

А,„ - амплитуда колебаний температуры внутренней поверх­ности покрытия [21,с. 11], °С.

Время поступления максимума теплоты, считая от полуночи, в помещения через покрытия определяют по формуле, ч.:

Z = 13 +2,7 Д , (3.17)

где Д - тепловая инерция покрытия [21].

Поступление теплоты через покрытие рассчитывается в тот же расчетный час, что и для световых проемов. В тепловой баланс помещения вносят наибольшую сумму теплопоступления через световые проемы и через покрытия за те же часы, в течение кото­рых предусматривается занятость помещения людьми.

2. Поступление влаги в помещение

Источниками влаговыделений в общественных зданиях мо­гут быть люди, оборудование, мокрые поверхности и т.д.

1. Влаговыделения от людей

Количество влаги \Л/_Л - выделяемое людьми в помещении, определяют по формуле:

W_n= па, (3.18)

где п - число людей;

со - количество влаги, выделяемое одним человеком, в зави­симости от температуры воздуха в помещении и тяжести выпол­няемой работы [9, табл.2.2],кг/ч чел.

2. Влагопоступления от оборудования

Количество влаги, поступающей от оборудования, принима­ют в соответствии с таблицами справочной литературы или ве­домственными указаниями в зависимости от назначения помеще­ния [9,19,20].

Для предприятий общественного питания и прачечных вла- говыделения принимают по табл.3.1, 3.2.

3. Влаговыделения от остывающей пищи

Влагопост-упления от остывающей пищи \А/_П, кг/ч [10]

W_n = Q_r.n. К/(0,278 (2500+1,8 tc_P)), (3.19)

где К- коэффициент, учитывающий неравномерность потребле­ния пищи, а также наличие жировой пленки, затрудняющей испа­рение влаги (принимается К= 0.34 [10]);

Q_m- тепловыделения от горячей пищи, определяемые по формуле (3.2), Вт;

(2500+1.8 tc_P) - энтальпия водяного пара при средней темпе­ратуре пищи, кДж/кг.

4. Влаговыделения с открытой водяной поверхности

Количество влаги, испаряющейся с открытой водяной по­верхности WnoB, рассчитывают по приближенной формуле:

W_noB = ( а + 0,131 V_B) (Р_пов- Р_в) F , (3.20)

где а- коэффициент, зависящий от температуры поверхности воды,табл.3.5;

V_B - скорость движения воздуха над зеркалом испарения, м/с;

Рпов - упругость насыщенных водяных паров при температу­ре t_n0B поверхности испаряющейся воды, Па (определяют по J-d диаграмме при t_n0B и ф =100%);

F - поверхность испарения м² ;

Р_в - упругость водяных паров в окружающем воздухе, Па (определяют по J-d диаграмме при t_B и ф_в).

Температура поверхности испарения t_n0B определяется по табл. 3.4 в зависимости от температуры воды, а значения коэф­фициента приведены в табл.3.5.

Температура поверхности испарения воды ( при параметрах воздуха в помещении t_B~20 °С, ср_в=70%) [7]

Температура воды, °С	20	25	30	35	40	45	50	60	70	80	90	95
Т емпература поверхности испарения,°С	18	23	28	33	37	41	45	51	58	69	82	90

Таблица 3.5

Значения коэффициента а [18]

Температура поверхности
испарения,°С	30	50	70	90
а	0,216	0,248	0,303	0,383

Скорость воздуха над поверхностью испарения принимают

[18]:

1. для естественно движущегося воздуха V_B = (0,3 - 0,4) м/с ;

2. для воздуха, движущегося принудительно (отсос воздуха, близость приточных струй):

V_B = 0,6 м/с.

5. Влагопоступления со смоченных поверхностей

Количество воды, испаряющейся адиабатически с поверхно­сти мокрого пола, может быть определено по формуле

Мпола = 0,006 (t_B-tM_T)F, (3.21)

где t_B - температура воздуха в помещении:

t^r - температура мокрого термометра;

F - площадь пола.

2. Поступление в помещение газовых вредностей

Основным вредным газом, выделяющим в помещениях об­щественных зданий, является углекислый газ, выделяемый людь­ми. Количество С0₂, выделяемое людьми, определяют по форму­ле

Mc₀2 = nm_Co_2l (3.22)

где n - количество людей;

m_Co2 - количество углекислого газа, выделяемое одним че­ловеком [18, табл.7.1] в зависимости от интенсивности выполняе­мой работы.

Определение количества других газов и паров производят в соответствии со справочной литературой [5, 9, 19].