* Для районів з tн = 25 ° С і вище, необхідно брати температуру не вище 33 ° С.
** Для громадських будівель з перебуванням людей в вуличному одязі слід приймати температуру 14 ° С.
*** У районах з розрахунковою відносною вологістю зовнішнього повітря більше 75% допускається приймати вологість внутрішнього повітря 75%.
Для теплого періоду практично завжди в приміщенні присутні теплові надлишки (технологічних процесів з поглинанням тепла практично не існує), тому температура внутрішнього повітря завжди буде вище зовнішньої температури. Зовнішнє повітря подається в приміщення, нагрівається в ньому до внутрішньої температури, і потім видаляється з приміщення, несучи надлишкове тепло. Чим більше різниця температур всередині приміщення і зовні, тим менше повітря потрібно подати в приміщення, щоб видалити теплові надлишки, і, отже, менше витрати на систему.
G = Qизб / [с (t в - t н)]
Однак температура всередині приміщення не повинна бути занадто високою, оскільки це порушує тепловий комфорт людей. В якості прийнятного компромісу між вартістю системи і комфортом людей прийнято наступне базове положення по відношенню до розрахункової температурі внутрішнього повітря в теплий період: внутрішня температура повинна бути не більше ніж на 3 ° вище зовнішньої (tв = tн + 3 °).
З огляду на, то при температурі 28 ° С більшість людей відчуває тепловий дискомфорт, і різко падають їх увагу та працездатність, при помірному кліматі (tн <25°) за верхнюю разумную границу внутренней температуры принимают именно это значение 28°, так как это позволяет получить более-менее приемлемые затраты на СВЕ и обеспечить более-менее приемлемые условия для людей.
У жаркому кліматі (tн <25°) допускаемое значение увеличивают до 33°. Это вынужденная мера. так как при наличии тепловых избытков внутренний воздух все равно будет перегреваться. Наиболее неблагоприятные условия будут при высокой температуре наружного воздуха и высокой относительной влажности (приморские южные районы), так как при высокой влажности воздуха ухудшается испарение влаги с поверхности кожи, и тем самым ухудшается охлаждение организма за счет уменьшения отвода скрытого тепла испарения.
Особливим випадком є сухий і спекотний клімат. По-перше, при низькій відносній вологості відбувається інтенсивне випаровування вологи з поверхні шкіри, що сам по собі покращує охолодження організму. Тому в такому кліматі навіть при високій температурі людина відчуває себе краще, ніж у вологому приморському кліматі. По-друге, тут є досить простий засіб для зниження температури зовнішнього повітря перед подачею його в приміщення - випарне (адіабатичне) охолодження. Охолодження здійснюється без використання холодильної машини, але в сухому жаркому кліматі дозволяє істотно знизити температуру повітря і забезпечити в приміщенні температуру до 28 ° С при прийнятних витратах повітря. Якщо прийняти розрахункову внутрішню температуру вище, то витрата повітря ще істотно зменшиться.
Особливим випадком є і холодний клімат північних районів. В цьому випадку при низькій температурі зовнішнього повітря, наприклад 15 °, немає сенсу орієнтуватися на допустиме значення t в = 15 + 3 ° = 18 °, так як воно не відповідає оптимальним параметрам навіть для холодного періоду. У цій ситуації доцільно підняти внутрішню температуру до 22 °, так як вона більш сприятлива для людини. Крім того, таке рішення дозволяє збільшити робочий перепад температур і тим самим істотно зменшити необхідну витрату повітря в теплий період.
Розрахункову концентрації вуглекислого газу (діоксид вуглецю, двоокис вуглецю, СО2) у внутрішньому повітрі приймають рівною гранично допустимої концентрації (ГДК) в приміщенні. Значення ГДК для СО2 наведені в таблиці 4.
Таблиця 4. Концентрації вуглекислого газу у внутрішньому повітрі приміщень
4.4. Розрахункові параметри повітря приточування
У громадських будівлях в теплий період року практично завжди є теплові надлишки. Тому температуру припливного повітря приймають мінімально можливою:
а) для систем з природним спонуканням - дорівнює температурі зовнішнього повітря (tпр = tн);
б) для систем з механічним спонуканням - на 0,5 - 1 ° вище температури зовнішнього повітря, з огляду на передбачуваний підігрів повітря у вентиляторі і повітропроводах (tпр = tв + # 916; tнагр).
Підігрів повітря у вентиляторі залежить від розвиває їм тиску і коефіцієнта корисної дії. Тиск великих вентиляторів, як правило, більше, тому підігрів в них буде вище.
При середньому тиску вентилятора 1000 Па. величина нагріву повітря складе 0,25 °.
Підігрів повітря в повітроводах відбувається особливо інтенсивно, якщо повітроводи прокладені в невентильованому просторі за стелею підшивання, в якому повітря інтенсивно нагрівається за рахунок тепла, що надходить через покриття. нагреваемое сонячними променями. Тому рекомендується хоча б частину повітря із залів для глядачів видаляти саме з підшивання простору, щоб зменшити температуру в ньому. У коридорах верхніх поверхів з підшивними стелями також рекомендується здійснювати витяжку з підшивання простору. З урахуванням нагріву в повітроводах мінімальне значення нагрівання повітря рекомендується приймати рівним 0,5 °.
Для сухого і жаркого клімату для теплого періоду можна і рекомендується використовувати адіабатичне охолодження зовнішнього повітря і приймати температуру припливу на 0,5 оС вище температури, відповідної закінчення процесу адіабатичного охолодження в зрошувальній камері. Крапка. відповідна стану зовнішнього повітря після адіабатичного охолодження, визначається перетином лінії постійної ентальпії повітря Iн = соnst і лінії відносної вологості # 966; = 95%.
У холодний період року при наявності теплових надлишків, що буває найчастіше, в приміщення подається повітря, що має температуру нижче температури внутрішнього повітря. Щоб люди, що знаходяться в приміщенні, не відчували холодного дуття, температура повітря в припливної струмені повинна бути не більше ніж на 1,5 ° нижче температури внутрішнього повітря. Тому температуру припливного повітря приймають за все на кілька градусів нижче розрахункової температури внутрішнього повітря відповідно до рекомендацій таблиці 6.
Таблиця 6. Рекомендований перепад температур на притоці
і подача повітря в приміщення
При наявності недоліків теплоти в холодний період року в приміщення подаватиметься перегрітий повітря, що має температуру вище температури внутрішнього повітря. При цьому допускаються приблизно в два рази більші перепади температур між температурою в припливної струмені і температурою внутрішнього повітря. Тому можна припустити приблизно в два рази більші перепади температур і на притоці, в порівнянні зі значеннями, зазначеними в таблиці 6.
Згідно з санітарними нормами, максимальне значення температури припливного повітря для приміщень, в яких знаходяться люди, становить 45 ° С.
Концентрації вуглекислого газу в припливно приймають рівною концентрації в зовнішньому повітрі з урахуванням перерахунку за плотностям (дивись таблицю 2).
4.5. Розрахункові параметри повітря, що видаляється
Якщо повітря видаляється з приміщення безпосередньо з робочої або обслуговується зони (РЗ), то параметри його відповідають параметрам в РЗ. Однак найчастіше повітря видаляється з верхньої зони приміщення, де параметри повітря можуть відрізнятися від параметрів в РЗ.
Умовно вважається, що приміщення розділене на дві зони: робочу зону (РЗ) і верхню зону. Припливне повітря, вбираючи спочатку тепло і вологу з РЗ, приймає параметри, відповідні розрахунковим параметрам РЗ. Потім, умовно піднімаючись з РЗ в верхню зону, він вбирає тепло і вологу з неї, приймає параметри, відповідні розрахунковим параметрам повітря у верхній зоні.
Підкреслимо, що поділ приміщення на РЗ і верхню зону досить умовно. так як часто дуже важко виділити із загальної кількості теплопоступления і шкідливості, що надходять саме в РЗ. Крім того, повітря рідко подається саме в РЗ, так як це конструктивно досить складно, порушує інтер'єр. вимагає роздачі повітря з малими швидкостями і, як наслідку, великої площі повітророзподільних пристроїв. Найчастіше повітря подається у верхню зону струменями з решіток або стельових плафонів, при цьому він спочатку сприймає тепло, вологу і інші шкідливості саме з верхньої зони, а не з РЗ. В принципі, поділ приміщення на дві зони придумано для того, щоб відобразити той факт. що головною турботою вентиляції та обслуговується нею зоною є саме РЗ, а також врахувати підтверджений на практиці факт існування різниці температур в РЗ і у верхній зоні приміщення. Якщо вважати приміщення одним великим загальним обсягом, то довелося б приймати в розрахунках одну середню температуру по всьому об'єму приміщення. Однак, тепле повітря завжди прагне вгору, і у верхній зоні, як правило, температура повітря вище, ніж в РЗ. Це розшарування повітря спостерігається в будь-якому приміщенні, в якому є конвективні джерела теплоти, причому навіть при загальних недоліках теплоти. Розшарування повітря залежить саме від наявності конвективних струменів в приміщенні, а не від середньої температури повітря. Повітря з приміщень видаляється найчастіше саме з верхньої зони, тому в розрахунки бажано вводити більш точне значення температури повітря в ній, визначене з урахуванням передбачуваного розшарування повітря по висоті приміщення. Таким чином, при розподілі обсягу приміщення на дві зони розрахункова модель приміщення стає більш коректної і більше відповідає реальним умовам.
Температура повітря, що видаляється (верхньої зони) в громадських будівлях найчастіше визначається з використанням поняття градієнта температури в приміщенні. Передбачається, що в межах висоти РЗ (2 метра від підлоги або 1,5 метра від підлоги, якщо люди знаходяться в сидячому положенні) температура внутрішнього повітря залишається постійною, а вище робочої зони вона лінійно зростає по висоті.
Градієнтом температури - зміна температури на 1 метр висоти приміщення вище робочої зони.
Фактично поняття градієнта температури передбачає рівномірний розшарування внутрішнього повітря по висоті, пов'язане з нагріванням повітря від джерел теплоти в приміщенні - більш нагріте повітря, як більш легкий, піднімається до стелі приміщення, тому температура у верхній зоні завжди буде вище, ніж внизу, в робочій зоні .
Тоді температура повітря під стелею приміщення, звідки найчастіше повітря і віддаляється, визначиться за формулою
Величина градієнта температури залежить від надлишків теплоти в приміщенні і інтенсивності циркуляції повітря в приміщенні. Якщо припливне повітря подається в приміщення розосереджено з малими швидкостями, то така схема не порушує природного руху конвективних потоків близько нагрітих об'єктів в приміщенні. При цьому нагріте повітря, що піднявся вгору, так і залишається там, так як відсутні сили прагнуть повернути його назад в нижню зону. З верхньої зони він поступово віддаляється через воздухопріемние отвори або грати витяжних систем. Величина градієнта температури при такій схемі максимальна і залежить в основному від температури джерел і кількості теплоти, що надходить від них.
Якщо припливне повітря подається в приміщення потужними зосередженими струменями з високими швидкостями (як правило, в верхню зону), то така схема явно порушує природного руху конвективних потоків близько нагрітих об'єктів в приміщенні. При цьому нагріте повітря, що піднявся вгору, втягується приточними струменями в загальну циркуляцію повітря в приміщенні, і надходить назад в нижню зону. Іншими словами, припливні струмені безперервно розмивають утворюється вгорі теплу подушку і сприяють вирівнюванню температури по висоті приміщення. Величина градієнта температури при такій схемі не може бути високою, хоча теж залежить від температури джерел і кількості теплоти, що надходить від них. Слід пам'ятати, що подача повітря в приміщення потужними струменями завжди створює підвищену циркуляцію повітря в ньому. що посилює турбулентний обмін і сприяє вирівнюванню температури у всьому приміщенні.
Сказане вище ілюструється малюнком 2.1
а) при розосереджених подачі повітря в робочу зону
з малими швидкостями;
б) при зосередженої подачі повітря в верхню зону
потужними припливними струменями;
Рис 2.1. Схеми циркуляції повітря в приміщенні
(До поняття градієнта температури в приміщенні)
Найбільші значення градієнта спостерігаються при розосереджених подачі в нижню зону і наявності в приміщенні потужних локальних (окремо розташованих) джерел теплоти з високою температурою, від яких створюється потужна конвективная струмінь з високою початковою температурою. Така ситуація найбільш характерна для промислових приміщень - термічних, ковальських, плавильних та інших цехів, званих загальним терміном "гарячі цехи".
Що стосується громадських будівель, то в них немає потужних локальних високотемпературних джерел, крім освітлювальної апаратури сцени в видовищних підприємствах. Основне джерело теплоти - знаходяться в приміщеннях люди. Вони розміщені розосереджено по приміщенню і мають низьку температуру (36,6 °), тому такий характер і розташування джерел не може сприяти створенню потужних конвективних струменів. Крім того. подача повітря найчастіше здійснюється струменями в верхню зону, що ще більше сприяє зниженню градієнта. У громадських будівлях градієнт температури рідко має велике значення, і температура повітря у верхній зоні навіть при значній висоті приміщення не може бути високою, тому при проектуванні вентиляції не слід задаватися великими значеннями градієнта.