- •Содержание
- •Введение
- •Определение и анализ параметров микроклимата помещений
- •Измерение скорости воздушного потока в помещении
- •Определение количества теплоты, отдаваемой системой отопления в помещении
- •Составление энергетического паспорта здания
- •Расчет срока окупаемости дополнительного утепления ограждающих конструкций
- •Определение оптимальных размеров здания по минимуму теплопотерь
- •Расчет солнечных коллекторов
- •Форма для заполнения энергетического паспорта
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Брянская государственная
инженерно-технологическая академия»
Кафедра «Строительное производство»
Методические указания
для лабораторных занятий по дисциплине
«Теоретические и практические основы
управления микроклиматом в помещениях»
для студентов очной формы обучения
по профилю подготовки «Городское строительное хозяйство» направления 270800 «Строительство»
Брянск 2013
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Брянская государственная
инженерно-технологическая академия»
Кафедра «Строительное производство»
Утверждены научно-методическим советом БГИТА
протокол №
Д.А. Викторов
Методические указания
для лабораторных занятий по дисциплине
«Теоретические и практические основы
управления микроклиматом в помещениях»
для студентов очной формы обучения
по профилю подготовки «Городское строительное хозяйство» направления 270800 «Строительство»
Брянск 2013
Составители:
Викторов Д.А., старший преподаватель кафедры «Строительное производство»
Рецензент:
Плотников В.В., д.т.н., зав. кафедрой «Строительное производство»
Рекомендовано учебно-методической комиссией строительного факультета, протокол №
Содержание
|
Введение |
6 |
1 |
Определение и анализ параметров микроклимата помещений |
7 |
2 |
Измерение скорости воздушного потока в помещении |
10 |
3 |
Определение количества теплоты, отдаваемой системой отопления в помещении |
12 |
4 |
Определение требуемой толщины для наружной стены утеплителя здания |
16 |
5 |
Составление энергетического паспорта здания |
18 |
6 |
Расчет срока окупаемости дополнительного утепления ограждающих конструкций |
21 |
7 |
Определение оптимальных размеров здания по минимуму теплопотерь |
23 |
8 |
Расчет солнечных коллекторов |
24 |
|
Рекомендуемая литература |
26 |
|
Приложение А Форма для заполнения энергетического паспорта |
27 |
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 tв, °C;
- радиационной температурой помещения (осредненной температурой ограждающих поверхностей) tр, °C;
- скоростью движения (подвижностью) воздуха υв, м/с;
- относительной влажностью воздуха φв, %.
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 |
65 |
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 tпов.i, Аi – соответственно температура, °С, и площадь внутренних поверхностей, м2, ограждений помещения; n – число всех поверхностей.
Тепловые условия в помещении зависят главным образом от tв и tр, то есть от его температурной обстановки, которую принято характеризовать двумя условиями комфортности.
Первое условие комфортности температурной обстановки определяет такую область сочетаний tв и tр, 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 tп = 21 °С при легкой работе; tп = 18,5 °С при работе средней тяжести; tп = 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 An, 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 tв и относительной влажности воздуха φв. 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, % |
1 2 … |
|
|
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 | ||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 | |||
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