ما الذي يحدد نظام الهواء للمبنى. وضع الهواء لمبنى حديث. نظام الهواء والإشعاع للغرفة

18.10.2019

نظام الهواء للمبنى هو مجموعة من العوامل والظواهر التي تحدد عملية عامةتبادل الهواء بين جميع مبانيها والهواء الخارجي بما في ذلك حركة الهواء داخل المبنى وحركة الهواء عبر الأسوار والفتحات والقنوات ومجاري الهواء وتدفق الهواء حول المبنى. تقليديا ، عند النظر في القضايا الفردية للنظام الجوي للمبنى ، يتم دمجها في ثلاث مهام: داخلية وإقليمية وخارجية.

الصياغة الفيزيائية والرياضية العامة لمشكلة النظام الجوي للمبنى ممكنة فقط في الشكل الأكثر عمومية. العمليات الفردية معقدة للغاية. يعتمد وصفهم على المعادلات الكلاسيكية لانتقال الكتلة والطاقة والزخم في تدفق مضطرب.

من موقع التخصص "إمداد الحرارة والتهوية" ، فإن الظواهر التالية هي الأكثر صلة: تسلل وتسرب الهواء من خلال الأسوار والفتحات الخارجية (تبادل الهواء الطبيعي غير المنظم ، مما يزيد من فقد حرارة الغرفة ويقلل من الحماية من الحرارة خصائص الأسوار الخارجية) ؛ التهوية (تبادل الهواء الطبيعي المنظم لتهوية المباني المجهدة بالحرارة) ؛ تدفق الهواء بين الغرف المجاورة (غير منظم ومنظم).

القوى الطبيعية التي تسبب حركة الهواء في المبنى هي الجاذبية والرياحالضغط. عادة ما تختلف درجة الحرارة وكثافة الهواء داخل وخارج المبنى ، ونتيجة لذلك يختلف ضغط الجاذبية على جوانب الأسوار. بسبب تأثير الرياح ، يتم إنشاء مياه راكدة على الجانب المواجه للريح من المبنى ، ويحدث ضغط ثابت زائد على أسطح الأسوار. على الجانب المواجه للريح ، يتم تكوين خلخلة ويقل الضغط الساكن. وبالتالي ، مع الرياح ، يختلف الضغط من خارج المبنى عن الضغط داخل المبنى.

عادة ما تعمل ضغوط الجاذبية والرياح معًا. يصعب حساب التبادل الجوي تحت تأثير هذه القوى الطبيعية والتنبؤ به. يمكن تقليله عن طريق إغلاق الأسوار ، وأيضًا تنظيمه جزئيًا عن طريق خنق قنوات التهوية وفتح النوافذ والرافعات وأضواء التهوية.

يرتبط نظام الهواء بالنظام الحراري للمبنى. يؤدي تسرب الهواء الخارجي إلى تكاليف حرارة إضافية لتسخينه. يعمل تسرب الهواء الداخلي الرطب على ترطيب وتقليل خصائص الحماية من الحرارة للأسوار.

يعتمد موقع وأبعاد منطقة التسلل والتسرب في المبنى على الهندسة ، ميزات التصميم، طريقة تهوية المبنى ، وكذلك منطقة البناء والموسم ومعايير المناخ.

بين الهواء المصفى والسياج يحدث تبادل حراري ، وتعتمد شدته على مكان الترشيح في هيكل السياج (مجموعة ، مفصل لوحة ، نوافذ ، فجوات هوائية ، إلخ). وبالتالي ، هناك حاجة لحساب نظام الهواء للمبنى: تحديد شدة تسرب الهواء وتسربه وحل مشكلة نقل الحرارة لأجزاء فردية من السياج في حالة وجود اختراق للهواء.

طريقة لحساب مقاومة نفاذية الهواء للهيكل المحيط بالجدار

1. تحديد الثقل النوعي للهواء الخارجي والداخلي ، N / m 2

. (6.2)

2. تحديد الفرق في ضغط الهواء على الأسطح الخارجية والداخلية لمغلف المبنى ، Pa

3. احسب المقاومة المطلوبة لاختراق الهواء m 2 × h × Pa / kg

4. أوجد المقاومة الفعلية الكلية لاختراق الهواء من السياج الخارجي ، م 2 × س × باسكال / كجم

إذا تم استيفاء الشرط ، فإن الهيكل المحيط يلبي متطلبات نفاذية الهواء ، إذا لم يتم استيفاء الشرط ، فمن الضروري اتخاذ تدابير لزيادة نفاذية الهواء.

حساب مقاومة نفاذية الهواء
الهيكل المحيط بالجدار

بيانات أولية

قيم الكميات المطلوبة للحساب: ارتفاع الهيكل المحيط H = 15.3 م ؛ رن = –27 درجة مئوية ؛ رج = 20 درجة مئوية ؛ الخامس البارد= 4.4 م / ث ؛ جي n \ u003d 0.5 كجم / (م 2 × ح) ؛ ص u1 \ u003d 3136 م 2 × ح × باسكال / كجم ؛ ص u2 \ u003d 6 م 2 × ح × باسكال / كجم ؛ ص u3 = 946.7 م 2 × ح × باسكال / كجم.

إجراء الحساب

تحديد الثقل النوعي للهواء الخارجي والداخلي حسب المعادلتين (6.1) و (6.2)

N / م 2 ؛

N / م 2.

تحديد الفرق في ضغط الهواء على الأسطح الخارجية والداخلية لمغلف المبنى ، Pa

Δp = 0.55 × 15.3 × (14.1 - 11.8) + 0.03 × 14.1 × 4.4 2 \ u003d 27.54 باسكال.

احسب مقاومة نفاذ الهواء المطلوبة وفقًا للمعادلة (6.4) ، م 2 × ح × باسكال / كجم

27.54 / 0.5 = 55.09 م 2 × ساعة × باسكال / كجم.

أوجد المقاومة الفعلية الكلية لاختراق الهواء من السياج الخارجي وفقًا للمعادلة (6.5) ، م 2 × ح × باسكال / كجم

م 2 × ح × باسكال / كغم ؛

م 2 × ح × باسكال / كجم.

وبالتالي ، فإن الهيكل المحيط يلبي متطلبات نفاذية الهواء ، حيث يتم استيفاء الشرط (4088.7> 55.09).

طريقة حساب مقاومة اختراق الهواء للأسوار الخارجية (windows و أبواب الشرفة)

تحديد نفاذية الهواء المطلوبة للنوافذ وأبواب الشرفات ، م 2 × س × باسكال / كجم

, (6.6)

اعتمادًا على القيمة ، اختر نوع بناء النوافذ وأبواب الشرفة.

حساب مقاومة نفاذية الهواء للأسوار الخارجية والنوافذ وأبواب الشرفة

بيانات أولية

ص= 27.54 باسكال ؛ Δ ص 0 = 10 باسكال ؛ جي n \ u003d 6 كجم / (م 2 × ح).

إجراء الحساب

تحديد نفاذية الهواء المطلوبة للنوافذ وأبواب الشرفات حسب المعادلة (6.6) م 2 × س × باسكال / كجم

م 2 × ح × باسكال / كجم.

وبالتالي ، ينبغي للمرء أن يأخذ ص 0 = 0.4 م 2 × ارتفاع × باسكال / كجم للتزجيج المزدوج في الروابط المزدوجة.

6.3 منهجية حساب أثر التسلل
لدرجة حرارة السطح الداخلي
ومعامل انتقال الحرارة لغلاف المبنى

1. احسب كمية الهواء التي تخترق السياج الخارجي ، kg / (m 2 × h)

2. احسب درجة حرارة السطح الداخلي للسياج أثناء التسلل ، درجة مئوية

, (6.8)

. (6.9)

3. احسب درجة حرارة السطح الداخلي للسياج في حالة عدم التكثيف ° С

. (6.10)

4. تحديد معامل انتقال الحرارة للسياج ، مع مراعاة التسلل ، W / (م 2 × درجة مئوية)

. (6.11)

5. احسب معامل انتقال الحرارة للسياج في حالة عدم وجود تسلل حسب المعادلة (2.6)، W / (م 2 × درجة مئوية)

حساب تأثير التسلل على درجة حرارة السطح الداخلي
ومعامل انتقال الحرارة لغلاف المبنى

بيانات أولية

قيم الكميات المطلوبة للحساب: Δ ص= 27.54 باسكال ؛
رن = –27 درجة مئوية ؛ رج = 20 درجة مئوية ؛ الخامس البارد= 4.4 م / ث ؛ = 3.28 م 2 × درجة مئوية / ث ؛ ه= 2.718 ؛ = 4088.7 م 2 × ح × باسكال / كجم ؛ صج \ u003d 0.115 م 2 × درجة مئوية / ث ؛ منب \ u003d 1.01 كيلو جول / (كجم × درجة مئوية).

إجراء الحساب

احسب كمية الهواء التي تخترق السياج الخارجي ، وفقًا للمعادلة (6.7) ، كجم / (م 2 × ح)

جيو \ u003d 27.54 / 4088.7 = 0.007 جم / (م 2 × ح).

احسب درجة حرارة السطح الداخلي للسياج أثناء التسلل ، درجة مئوية ، والمقاومة الحرارية لانتقال حرارة غلاف المبنى ، بدءًا من الهواء الخارجي إلى قسم معين في سمك السياج وفقًا للمعادلات (6.8) و (6.9).

م 2 × درجة مئوية / ث ؛

احسب درجة حرارة السطح الداخلي للسياج في حالة عدم التكثيف ° С

درجة مئوية.

ويترتب على الحسابات أن درجة حرارة السطح الداخلي أثناء الترشيح أقل من دون تسلل () بمقدار 0.1 درجة مئوية.

تحديد معامل انتقال الحرارة للسياج مع مراعاة التسلل حسب المعادلة (6.11) W / (م 2 × درجة مئوية)

W / (م 2 × درجة مئوية).

احسب معامل انتقال الحرارة للسياج في حالة عدم وجود تسلل حسب المعادلة (2.6)، W / (م 2 ج)

W / (م 2 × درجة مئوية).

وبذلك وجد أن معامل انتقال الحرارة مع مراعاة التسرب كوأكثر من المعامل المقابل دون تسلل ك (0,308 > 0,305).

أسئلة الاختبارإلى القسم 6:

1. ما هو الغرض الرئيسي من حساب النظام الجوي للسياج الخارجي؟

2. كيف يؤثر التسلل على درجة حرارة السطح الداخلي
ومعامل انتقال الحرارة لغلاف المبنى؟

7. متطلبات بناء الاستهلاك

7.1 منهجية لحساب الخاصية المحددة لاستهلاك الطاقة الحرارية للتدفئة والتهوية للمبنى

مؤشر استهلاك الطاقة الحرارية للتدفئة والتهوية لمبنى سكني أو عام في مرحلة تطوير وثائق المشروع هو السمة المحددة لاستهلاك الطاقة الحرارية للتدفئة والتهوية للمبنى ، مساوٍ عدديًا لاستهلاك الطاقة الحرارية لكل 1 م 3 من الحجم المسخن للمبنى لكل وحدة زمنية مع اختلاف درجة الحرارة 1 درجة مئوية ، W / (م 3 0 درجة مئوية). يتم تحديد القيمة المحسوبة للخاصية المحددة لاستهلاك الطاقة الحرارية للتدفئة والتهوية للمبنى ، W / (م 3 0 درجة مئوية) ، بالطريقة ، مع مراعاة الظروف المناخية لمنطقة البناء ، المساحة المختارة - قرارات التخطيط ، وتوجهات المبنى ، وخصائص الحماية من الحرارة للهياكل المحيطة ، ونظام التهوية المعتمد للمبنى ، وكذلك استخدام التقنيات الموفرة للطاقة. يجب أن تكون القيمة المحسوبة للخاصية المحددة لاستهلاك الطاقة الحرارية للتدفئة والتهوية للمبنى أقل من أو تساوي القيمة الطبيعية ، وفقًا لـ ، W / (م 3 0 درجة مئوية):

أين هي السمة المحددة المعيارية لاستهلاك الطاقة الحرارية للتدفئة وتهوية المباني ، W / (م 3 0 درجة مئوية) ، المحددة من أجل أنواع مختلفةالمباني السكنية والعامة حسب الجدول 7.1 أو 7.2.

الجدول 7.1

الطاقة الحرارية للتدفئة والتهوية

ملحوظات:

مع القيم الوسيطة للمنطقة الساخنة للمبنى في حدود 50-1000 م 2 ، يجب تحديد القيم عن طريق الاستيفاء الخطي.

الجدول 7.2

خاصية تدفق معينة طبيعية (أساسية)

الطاقة الحرارية للتدفئة والتهوية

مباني سكنية منخفضة الارتفاع مكونة من شقة واحدة ، W / (م 3 0 ج)

نوع البناية	طوابق المبنى
			4,5	6,7	8,9	10, 11	12 وما فوق
1 سكني متعدد الشقق والفنادق والنزل	0,455	0,414	0,372	0,359	0,336	0,319	0,301	0,290
2 عام ، بخلاف تلك الواردة في السطور 3-6	0,487	0,440	0,417	0,371	0,359	0,342	0,324	0,311
3 مستوصفات ومؤسسات طبية ومدارس داخلية	0,394	0,382	0,371	0,359	0,348	0,336	0,324	0,311
4 روضات ، دور رعاية	0,521	0,521	0,521	-	-	-	-	-
5 الأنشطة الخدمية والثقافية والترفيهية وحدائق التكنولوجيا والمستودعات	0,266	0,255	0,243	0,232	0,232
6 أغراض إدارية (مكاتب)	0,417	0,394	0,382	0,313	0,278	0,255	0,232	0,232

ملحوظات:

بالنسبة للمناطق التي تبلغ قيمة GSOP فيها 8000 درجة مئوية أو أكثر ، يجب تقليل القيم الطبيعية بنسبة 5٪.

لتقييم الطلب على الطاقة للتدفئة والتهوية التي تم تحقيقها في مشروع المبنى أو في المبنى قيد التشغيل ، تم تحديد فئات توفير الطاقة التالية (الجدول 7.3) في النسبة المئوية للانحراف عن الخاصية المحددة المحسوبة لاستهلاك الطاقة الحرارية للتدفئة و تهوية المبنى من القيمة الطبيعية (الأساسية).

غير مسموح بتصميم المباني ذات الفئة الموفرة للطاقة "D، E". تم إنشاء الفئات "أ ، ب ، ج" للمباني التي تم تشييدها وإعادة بنائها حديثًا في مرحلة تطوير وثائق المشروع. بعد ذلك ، أثناء التشغيل ، يجب تحديد فئة كفاءة استخدام الطاقة للمبنى أثناء تدقيق الطاقة. من أجل زيادة حصة الأبنية ذات الفئات "أ ، ب" ، الموضوعات الاتحاد الروسييجب تطبيق الحوافز الاقتصادية لكل من المشاركين في عملية البناء والمنظمات العاملة.

الجدول 7.3

فصول توفير الطاقة للمباني السكنية والعامة

تعيين الطبقة	اسم الفصل	قيمة انحراف القيمة المحسوبة (الفعلية) للخاصية المحددة لاستهلاك الطاقة الحرارية لتدفئة وتهوية المبنى عن القيمة القياسية ،٪	التدابير الموصى بها التي وضعتها رعايا الاتحاد الروسي
عند تصميم وتشغيل المباني الجديدة والمعاد إنشاؤها
أ ++	طويل جدا	أقل من -60
أ +	من - 50 إلى - 60 ضمناً
لكن	من - 40 إلى - 50 ضمناً
ب +	عالٍ	من - 30 إلى - 40 ضمناً	التحفيز الاقتصادي
في	من - 15 إلى - 30 ضمناً
ج +	طبيعي	من - 5 إلى - 15 ضمناً	لم يتم تطوير الأحداث
من	من + 5 إلى - 5 ضمناً
مع-	من + 15 إلى + 5 ضمناً
د	انخفاض	من + 15.1 إلى + 50 ضمناً	إعادة الإعمار مع تبرير اقتصادي مناسب
ه	قصيرة	أكثر من +50	إعادة الإعمار مع تبرير اقتصادي مناسب ، أو الهدم

يجب تحديد الخاصية المحددة المحسوبة لاستهلاك الطاقة الحرارية للتدفئة وتهوية المبنى ، W / (m 3 0 C) ، بواسطة الصيغة

k about - يتم تحديد خاصية الحماية الحرارية المحددة للمبنى ، W / (م 3 0 درجة مئوية) ، على النحو التالي

, (7.3)

أين هي المقاومة الكلية الفعلية لانتقال الحرارة لجميع طبقات السياج (م 2 × درجة مئوية) / ث ؛

مساحة الجزء المقابل من غلاف المبنى الواقي من الحرارة ، م 2 ؛

V من - الحجم الساخن للمبنى ، مساوٍ للحجم المحدد بالأسطح الداخلية للأسوار الخارجية للمباني ، م 3 ؛

المعامل الذي يأخذ في الاعتبار الفرق بين درجة الحرارة الداخلية أو الخارجية للهيكل من تلك المقبولة في حساب GSOP ، = 1.

ك تنفيس - خاصية التهوية الخاصة بالمبنى ، W / (م 3 · С) ؛

ك الخصائص المحددة للحياة لانبعاثات الحرارة المنزلية للمبنى ، W / (م 3 · م) ؛

k rad - خاصية خاصة لإدخال الحرارة إلى المبنى من الإشعاع الشمسي ، W / (m 3 0 С) ؛

ξ - معامل مع مراعاة انخفاض استهلاك الحرارة للمباني السكنية ، ξ = 0.1 ؛

β - معامل مع مراعاة الاستهلاك الإضافي للحرارة لنظام التدفئة ، β ح= 1,05;

ν - معامل تقليل انتقال الحرارة بسبب القصور الذاتي الحراري للهياكل المغلقة ؛ يتم تحديد القيم الموصى بها بواسطة الصيغة ν = 0.7 + 0.000025 * (GSOP-1000) ؛

يجب تحديد خاصية التهوية المحددة للمبنى ، فتحة التهوية ، W / (م 3 0 درجة مئوية) ، من خلال الصيغة

حيث c هي السعة الحرارية النوعية للهواء ، والتي تساوي 1 كيلو جول / (كجم درجة مئوية) ؛

βv- معامل تقليل حجم الهواء في المبنى ، βv = 0,85;

متوسط كثافة إمداد الهواء لفترة التسخين ، كجم / م 3

353/, (7.5)

رمن - متوسط درجة حرارة فترة التسخين ، درجة مئوية ، وفقًا لـ
، (انظر الملحق 6).

ن في - متوسط التعدديةتبادل الهواء لمبنى عام لفترة التدفئة ، h -1 ، للمباني العامة ، وفقًا لمتوسط قيمة n in \ u003d 2 ؛

k e f - معامل كفاءة المبادل الحراري ، k e f = 0.6.

يجب تحديد الخاصية المحددة للانبعاثات الحرارية المنزلية للمبنى ، عمر k ، W / (m 3 C) ، من خلال الصيغة

, (7.6)

حيث q life - قيمة انبعاثات الحرارة المنزلية لكل 1 م 2 من مساحة المباني السكنية (أ ث) أو المساحة المقدرة للمبنى العام (أ ع) ، وات / م 2 ، مأخوذ من أجل:

أ) المباني السكنية ذات الإشغال التقديري للشقق التي تقل عن 20 مترًا مربعًا من المساحة الإجمالية للفرد = 17 واط / م 2 ؛

ب) المباني السكنية ذات الإشغال التقديري للشقق بـ 45 م 2 من المساحة الإجمالية أو أكثر للفرد ، ف الحياة = 10 واط / م 2 ؛

ج) المباني السكنية الأخرى - اعتمادًا على الإشغال المقدر للشقق عن طريق استيفاء قيمة الحياة q بين 17 و 10 واط / م 2 ؛

د) للجمهور و المباني الإداريةتؤخذ الانبعاثات الحرارية المنزلية في الاعتبار وفقًا لعدد الأشخاص المقدر (90 واط / فرد) في المبنى ، والإضاءة (من حيث الطاقة المركبة) والمعدات المكتبية (10 واط / م 2) ، مع مراعاة ساعات العمل في الأسبوع ؛

t in، t from - نفس ما في الصيغ (2.1، 2.2) ؛

A W - للمباني السكنية - منطقة المباني السكنية (A W) ، والتي تشمل غرف النوم وغرف الأطفال وغرف المعيشة والمكاتب والمكتبات وغرف الطعام وغرف المطبخ وتناول الطعام ؛ للمباني العامة والإدارية - المساحة المقدرة (أ ع) ، المحددة وفقًا للمواصفة SP 117.13330 كمجموع مناطق جميع المباني ، باستثناء الممرات والردهات والممرات ، سلالم، وأعمدة المصاعد ، والسلالم والمنحدرات الداخلية المفتوحة ، وكذلك المباني المخصصة لوضعها المعدات الهندسيةوالشبكات م 2.

يجب تحديد الخاصية المحددة لمكاسب الحرارة في المبنى من الإشعاع الشمسي ، k p ad ، W / (m 3 ° C) ، بواسطة الصيغة

, (7.7)

حيث - تكتسب الحرارة من خلال النوافذ والفوانيس من الإشعاع الشمسي أثناء فترة التسخين ، MJ / سنة ، لأربع واجهات للمباني موجهة في أربعة اتجاهات ، تحددها الصيغة

معاملات الاختراق النسبي للإشعاع الشمسي للحشوات الناقلة للضوء للنوافذ والمناور ، على التوالي ، المأخوذة وفقًا لبيانات جواز السفر لمنتجات نقل الضوء المقابلة ؛ في حالة عدم وجود بيانات يجب أخذها حسب الجدول (2.8) ؛ المناور بزاوية ميل الحشوات إلى الأفق بزاوية 45 درجة أو أكثر يجب اعتبارها نوافذ رأسية ، بزاوية ميل أقل من 45 درجة - مثل المناور ؛

المعاملات التي تأخذ في الاعتبار تظليل فتحة الضوء ، على التوالي ، للنوافذ والمناور بواسطة عناصر تعبئة غير شفافة ، مأخوذة وفقًا لبيانات التصميم ؛ في حالة عدم وجود بيانات يجب أخذها من الجدول (2.8).

- مساحة فتحات الإضاءة لواجهات المبنى (يتم استبعاد الجزء الأعمى من أبواب الشرفة) ، على التوالي ، موجهة في أربعة اتجاهات ، م 2 ؛

مساحة فتحات الإنارة لأضواء السقف للمبنى ، م ؛

يتم تحديد متوسط قيمة إجمالي الإشعاع الشمسي لفترة التسخين (المباشر والمشتت) على الأسطح الرأسية في ظل ظروف السحب الفعلية ، والموجهة على التوالي على طول الواجهات الأربعة للمبنى ، MJ / m 2 ، من خلال صفة. ثمانية؛

يتم تحديد متوسط قيمة إجمالي الإشعاع الشمسي لفترة التسخين (المباشر والمشتت) على سطح أفقي في ظل ظروف الغيوم الفعلية ، MJ / m 2 ، من خلال صفة. ثمانية.

الخامس من - نفس ما في الصيغة (7.3).

GSOP - نفس الصيغة (2.2).

حساب السمة المحددة لاستهلاك الطاقة الحرارية

لتدفئة وتهوية المبنى

بيانات أولية

سيتم تنفيذ حساب الخاصية المحددة لاستهلاك الطاقة الحرارية للتدفئة والتهوية للمبنى باستخدام مثال مبنى سكني فردي من طابقين بمساحة إجمالية 248.5 م 2. قيم الكميات المطلوبة للحساب: رج = 20 درجة مئوية ؛ رالمرجع = -4.1 درجة مئوية ؛ = 3.28 (م 2 × درجة مئوية) / ث ؛ = 4.73 (م 2 × درجة مئوية) / ث ؛ = 4.84 (م 2 × درجة مئوية) / ث ؛ = 0.74 (م 2 × درجة مئوية) / ث ؛ = 0.55 (م 2 × درجة مئوية) / ث ؛ م 2 ؛ م 2 ؛ م 2 ؛ م 2 ؛ م 2 ؛ م 2 ؛ م 3 ؛ ث / م 2 ؛ 0.7 ؛ 0 ؛ 0.5 ؛ 0 ؛ 7.425 م 2 4.8 م 2 ؛ 6.6 م 2 ؛ 12.375 م 2 م 2 ؛ 695 ميجا جول / (م 2 سنة) ؛ 1032 ميجا جول / (م 2 سنة) ؛ 1032 ميجا جول / (م 2 سنة) ؛ = 1671 ميجا جول / (م 2 سنة) ؛ \ u003d = 1331 ميجا جول / (م 2 سنة).

إجراء الحساب

1. احسب خاصية الحماية الحرارية المحددة للمبنى ، W / (م 3 0 درجة مئوية) ، وفقًا للصيغة (7.3) يتم تحديدها على النحو التالي

W / (م 3 0 ج) ،

2. وفقًا للصيغة (2.2) ، يتم حساب أيام الدرجة في فترة التسخين

د= (20 + 4.1) × 200 = 4820 درجة مئوية × يوم.

3. أوجد معامل تقليل اكتساب الحرارة بسبب القصور الذاتي الحراري للهياكل المحيطة ؛ يتم تحديد القيم الموصى بها بواسطة الصيغة

ν = 0.7 + 0.000025 * (4820-1000) = 0.7955.

4. البحث متوسط الكثافةإمداد الهواء لفترة التسخين كجم / م 3 حسب المعادلة (7.5)

353 / = 1.313 كجم / م 3.

5. نحسب خاصية التهوية المحددة للمبنى وفقًا للصيغة (7.4)، W / (m 3 0 С)

W / (م 3 0 ج)

6. أحدد الخاصية المحددة للانبعاثات الحرارية المنزلية للمبنى ، وات / (م 3 س) ، وفقًا للصيغة (7.6)

W / (م 3 ج) ،

7. وفقًا للمعادلة (7.8) ، يتم حساب مكاسب الحرارة من خلال النوافذ والفوانيس من الإشعاع الشمسي أثناء فترة التسخين ، MJ / سنة ، لأربع واجهات للمباني الموجهة في أربعة اتجاهات

8. وفقًا للصيغة (7.7) ، يتم تحديد الخاصية المحددة لمكاسب الحرارة في المبنى من الإشعاع الشمسي ، W / (م 3 درجات مئوية)

W / (م 3 درجة مئوية) ،

9. تحديد الخاصية النوعية المحسوبة لاستهلاك الطاقة الحرارية للتدفئة والتهوية للمبنى ، وات / (م 3 0 درجة مئوية) ، وفقًا للصيغة (7.2)

W / (م 3 0 ج)

10. قارن القيمة التي تم الحصول عليها للخاصية المحددة المحسوبة لاستهلاك الطاقة الحرارية للتدفئة والتهوية للمبنى مع القيمة الطبيعية (القاعدة) ، W / (م 3 0 درجة مئوية) ، وفقًا للجدولين 7.1 و 7.2.

0.4 واط / (م 3 0 درجة مئوية) = 0.435 واط / (م 3 0 درجة مئوية)

يجب أن تكون القيمة المحسوبة للخاصية المحددة لاستهلاك الطاقة الحرارية للتدفئة والتهوية للمبنى أقل من القيمة الطبيعية.

لتقييم الطلب على الطاقة للتدفئة والتهوية التي تم تحقيقها في مشروع المبنى أو في المبنى قيد التشغيل ، يتم تحديد فئة توفير الطاقة للمبنى السكني المصمم من خلال النسبة المئوية للانحراف عن الخاصية المحددة المحسوبة لاستهلاك الطاقة الحرارية للتدفئة والتهوية للمبنى من القيمة الطبيعية (الأساسية).

استنتاج:ينتمي المبنى المصمم إلى فئة توفير الطاقة "C + Normal" ، والتي تم تعيينها للمباني التي تم تشييدها وإعادة بنائها حديثًا في مرحلة تطوير وثائق المشروع. وضع تدابير إضافية لتحسين فئة كفاءة الطاقة للمبنى غير مطلوب. بعد ذلك ، أثناء التشغيل ، يجب تحديد فئة كفاءة استخدام الطاقة للمبنى أثناء تدقيق الطاقة.

أسئلة الأمان للقسم 7:

1. ما هو المؤشر الرئيسي لاستهلاك الطاقة الحرارية للتدفئة والتهوية لمبنى سكني أو عام في مرحلة تطوير وثائق المشروع؟ على ماذا تعتمد؟

2. ما هي فئات كفاءة الطاقة في المباني السكنية والعامة؟

3. ما هي فئات توفير الطاقة التي تم إنشاؤها للمباني التي تم تشييدها حديثًا وإعادة بنائها في مرحلة تطوير وثائق المشروع؟

4. تصميم المباني التي لا يسمح فيها بفئة توفير الطاقة؟

استنتاج

مشاكل توفير موارد الطاقة مهمة بشكل خاص في الفترة الحالية لتنمية بلدنا. تكلفة الوقود والطاقة الحرارية آخذة في الازدياد ، وهذا الاتجاه متوقع في المستقبل ؛ في الوقت نفسه ، يتزايد حجم استهلاك الطاقة باستمرار وبسرعة. كثافة الطاقة للدخل القومي في بلدنا أعلى بعدة مرات مما هي عليه في البلدان المتقدمة.

في هذا الصدد ، فإن أهمية تحديد الاحتياطيات لخفض تكاليف الطاقة واضحة. تتمثل إحدى طرق توفير موارد الطاقة في تنفيذ تدابير توفير الطاقة أثناء تشغيل أنظمة التدفئة والتدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC). أحد حلول هذه المشكلة هو تقليل فقد الحرارة للمباني من خلال غلاف المبنى ، أي تقليل الأحمال الحرارية على أنظمة المياه الساخنة.

تعتبر أهمية حل هذه المشكلة كبيرة بشكل خاص في الهندسة الحضرية ، حيث يتم إنفاق حوالي 35 ٪ فقط من جميع أنواع الوقود الصلب والغازي المنتج على إمداد الحرارة للمباني السكنية والعامة.

في السنوات الاخيرةفي المدن ، أصبح عدم التوازن في تطوير القطاعات الفرعية للبناء الحضري واضحًا بشكل حاد: التخلف الفني للبنية التحتية الهندسية ، والتطور غير المتكافئ للأنظمة الفردية وعناصرها ، والنهج الإداري لاستخدام الموارد الطبيعية والمنتجة ، مما يؤدي إلى استخدامها غير الرشيد وأحيانًا إلى الحاجة إلى جذب الموارد المناسبة من مناطق أخرى.

تتزايد حاجة المدن للوقود وموارد الطاقة وتوفير الخدمات الهندسية مما يؤثر بشكل مباشر على زيادة عدد السكان ويؤدي إلى تدمير حزام غابات المدن.

تطبيق حديث مواد العزل الحراريمع وجود قيمة عالية لمقاومة انتقال الحرارة سيؤدي إلى انخفاض كبير في تكاليف الطاقة ، وستكون النتيجة تأثيرًا اقتصاديًا كبيرًا في تشغيل أنظمة DHW من خلال تقليل تكاليف الوقود ، وبالتالي ، تحسين الوضع البيئي في المنطقة ، مما سيقلل من تكلفة الرعاية الطبية للسكان.

المراجع

1. Bogoslovsky، V.N. الفيزياء الحرارية للبناء (الأسس الفيزيائية الحرارية للتدفئة والتهوية وتكييف الهواء) [نص] / V.N. لاهوتي. - إد. الثالث. - سانت بطرسبرغ: ABOK "الشمال الغربي" ، 2006.

2. تيخوميروف ، ك. الهندسة الحرارية والتدفئة والغاز والتهوية [نص] / K.V. تيخوميروف ، إ. سيرجينكو. - م: LLC "BASTET" ، 2009.

3. فوكين ، ك. هندسة الحرارة الإنشائية لإحاطة أجزاء من المباني [نص] / K.F. فوكين. إد. يو. تابونشيكوفا ، ف. جاجارين. - م: AVOK-PRESS ، 2006.

4. Eremkin، A.I. النظام الحراري للمباني [نص]: كتاب مدرسي. البدل / A.I. إريمكين ، تي. ملكة. - روستوف-ن / د .: فينيكس ، 2008.

5. SP 60.13330.2012 تدفئة وتهوية وتكييف. طبعة محدثة من SNiP 41-01-2003 [نص]. - م: وزارة التنمية الإقليمية لروسيا ، 2012.

6. SP 131.13330.2012 علم مناخ المبنى. نسخة محدثة من SNiP 23-01-99 [نص]. - م: وزارة التنمية الإقليمية لروسيا ، 2012.

7. SP 50.13330.2012 الحماية الحرارية للمباني. طبعة محدثة من SNiP 23-02-2003 [نص]. - م: وزارة التنمية الإقليمية لروسيا ، 2012.

8. SP 54.13330.2011 المباني السكنية متعددة الشقق. طبعة محدثة من SNiP 31-01-2003 [نص]. - م: وزارة التنمية الإقليمية لروسيا ، 2012.

9. كوفشينوف يو. اساس نظرىضمان المناخ المحلي للمباني [نص] / Yu.Ya. أباريق. - م: دار النشر ASV ، 2007.

10. SP 118.13330.2012 المباني والمنشآت العامة. طبعة محدثة من SNiP 31-05-2003 [نص]. - وزارة التنمية الإقليمية لروسيا ، 2012.

11. كوبريانوف ، ف. علم المناخ والفيزياء البيئية [نص] / V.N. كوبريانوف. - قازان ، جامعة الملك سعود ، 2007.

12. موناستيريف ، P.V. تقنية جهاز الحماية الحرارية الإضافية لجدران المباني السكنية [نص] / P.V. ديرصومعة. - م: دار النشر ASV ، 2002.

13. Bodrov V.I.، Bodrov M.V. المناخ المحلي للمباني والمنشآت [نص] / V.I. بودروف [أنا دكتور]. - نيجني نوفغورود ، دار أرابيسك للنشر ، 2001.

15. GOST 30494-96. المباني السكنية والعامة. معلمات المناخ الداخلي [نص]. - م: جوستروي الروسي ، 1999.

16. GOST 21.602-2003. قواعد تنفيذ وثائق العمل الخاصة بالتدفئة والتهوية وتكييف الهواء [نص]. - م: Gosstroy من روسيا ، 2003.

17. SNiP 2.01.01-82. علم المناخ والجيوفيزياء البناء [نص]. - م: جوستروي من اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، 1982.

18. SNiP 2.04.05-91 *. التدفئة والتهوية والتكييف [نص]. - م: جوستروي من اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، 1991.

19. SP 23-101-2004. تصميم الحماية الحرارية للمباني [نص]. - M: MCC LLC، 2007.

20. TSN 23-332-2002. منطقة بينزا. كفاءة الطاقة في المباني السكنية والعامة [نص]. - م: Gosstroy من روسيا ، 2002.

21. TSN 23-319-2000. إقليم كراسنودار. كفاءة الطاقة في المباني السكنية والعامة [نص]. - م: Gosstroy من روسيا ، 2000.

22- TSN 23-310-2000. منطقة بيلغورود. كفاءة الطاقة في المباني السكنية والعامة [نص]. - م: Gosstroy من روسيا ، 2000.

23. TSN 23-327-2001. منطقة بريانسك. كفاءة الطاقة في المباني السكنية والعامة [نص]. - م: Gosstroy من روسيا ، 2001.

24. TSN 23-340-2003. سان بطرسبرج. كفاءة الطاقة في المباني السكنية والعامة [نص]. - م: Gosstroy من روسيا ، 2003.

25. TSN 23-349-2003. منطقة سمارة. كفاءة الطاقة في المباني السكنية والعامة [نص]. - م: Gosstroy من روسيا ، 2003.

26. TSN 23-339-2002. منطقة روستوف. كفاءة الطاقة في المباني السكنية والعامة [نص]. - م: Gosstroy من روسيا ، 2002.

27. TSN 23-336-2002. منطقة كيميروفو. كفاءة الطاقة في المباني السكنية والعامة. [نص]. - م: Gosstroy من روسيا ، 2002.

28. TSN 23-320-2000. منطقة تشيليابينسك. كفاءة الطاقة في المباني السكنية والعامة. [نص]. - م: Gosstroy من روسيا ، 2002.

29. TSN 23-301-2002. منطقة سفيردلوفسك. كفاءة الطاقة في المباني السكنية والعامة. [نص]. - م: Gosstroy من روسيا ، 2002.

30. TSN 23-307-00. منطقة إيفانوفو. كفاءة الطاقة في المباني السكنية والعامة. [نص]. - م: Gosstroy من روسيا ، 2002.

31. TSN 23-312-2000. منطقة فلاديمير. الحماية الحرارية للمباني السكنية والعامة. [نص]. - م: Gosstroy من روسيا ، 2000.

32- TSN 23-306-99. منطقة سخالين. الحماية الحرارية واستهلاك الطاقة للمباني السكنية والعامة. [نص]. - م: جوستروي الروسي ، 1999.

33. TSN 23-316-2000. منطقة تومسك. الحماية الحرارية للمباني السكنية والعامة. [نص]. - م: Gosstroy من روسيا ، 2000.

34. TSN 23-317-2000. منطقة نوفوسيبيرسك. توفير الطاقة في المباني السكنية والعامة. [نص]. - م: Gosstroy من روسيا ، 2002.

35. TSN 23-318-2000. جمهورية باشكورتوستان. الحماية الحرارية للمباني. [نص]. - م: Gosstroy من روسيا ، 2000.

36. TSN 23-321-2000. منطقة استراخان. كفاءة الطاقة في المباني السكنية والعامة. [نص]. - م: Gosstroy من روسيا ، 2000.

37. TSN 23-322-2001. منطقة كوستروما. كفاءة الطاقة في المباني السكنية والعامة. [نص]. - م: Gosstroy من روسيا ، 2001.

38- TSN 23-324-2001. جمهورية كومي. الحماية الحرارية الموفرة للطاقة للمباني السكنية والعامة. [نص]. - م: Gosstroy من روسيا ، 2001.

39. TSN 23-329-2002. منطقة أوريول. كفاءة الطاقة في المباني السكنية والعامة. [نص]. - م: Gosstroy من روسيا ، 2002.

40. TSN 23-333-2002. Nenets الحكم الذاتي Okrug. استهلاك الطاقة والحماية الحرارية للمباني السكنية والعامة. [نص]. - م: Gosstroy من روسيا ، 2002.

41. TSN 23-338-2002. منطقة أومسك. توفير الطاقة في المباني المدنية. [نص]. - م: Gosstroy من روسيا ، 2002.

42. TSN 23-341-2002. ريازان أوبلاست. كفاءة الطاقة في المباني السكنية والعامة. [نص]. - م: Gosstroy من روسيا ، 2002.

43- TSN 23-343-2002. جمهورية ساها. الحماية الحرارية واستهلاك الطاقة للمباني السكنية والعامة. [نص]. - م: Gosstroy من روسيا ، 2002.

44- TSN 23-345-2003. جمهورية الأدمرت. توفير الطاقة في المباني. [نص]. - م: Gosstroy من روسيا ، 2003.

45. TSN 23-348-2003. منطقة بسكوف. كفاءة الطاقة في المباني السكنية والعامة. [نص]. - م: Gosstroy من روسيا ، 2003.

46. TSN 23-305-99. منطقة ساراتوف. كفاءة الطاقة في المباني السكنية والعامة. [نص]. - م: جوستروي الروسي ، 1999.

47. TSN 23-355-2004. منطقة كيروف. كفاءة الطاقة في المباني السكنية والعامة. [نص]. - م: Gosstroy من روسيا ، 2004.

يتم الجمع بين عمليات تحريك الهواء داخل المبنى ، وحركته عبر الأسوار والفتحات في الأسوار ، عبر القنوات ومجاري الهواء ، وتدفق الهواء حول المبنى وتفاعل المبنى مع الهواء المحيط المفهوم العامتكييف هواء المبنى. في التدفئة ، يتم النظر في النظام الحراري للمبنى. يرتبط هذان النظامان ، وكذلك نظام الرطوبة ، ارتباطًا وثيقًا. على غرار النظام الحراري ، عند النظر في النظام الجوي للمبنى ، يتم تمييز ثلاث مهام: داخلية وإقليمية وخارجية.

تشمل المهمة الداخلية للنظام الجوي القضايا التالية:

أ) حساب تبادل الهواء المطلوب في الغرفة (تحديد كمية الانبعاثات الضارة التي تدخل المبنى ، واختيار أداء أنظمة التهوية المحلية والعامة) ؛

ب) تحديد معلمات الهواء الداخلي (درجة الحرارة والرطوبة وسرعة الحركة ومحتوى المواد الضارة) وتوزيعها على حجم المباني في خيارات مختلفةالإمداد بالهواء وإزالته. خيار أفضل الخياراتالإمداد بالهواء وإزالته ؛

ج) تحديد معلمات الهواء (درجة الحرارة والسرعة) في التيارات النفاثة الناتجة عن تهوية العرض;

د) حساب كمية الانبعاثات الضارة المتسربة من تحت ملاجئ العوادم المحلية (انتشار الانبعاثات الضارة في مجرى الهواء وفي الغرف) ؛

ه) خلق ظروف طبيعية في أماكن العمل (الاستحمام) أو في أجزاء منفصلة من المباني (الواحات) عن طريق اختيار معلمات الهواء المزود.

توحد مهمة الحدود للنظام الجوي الأسئلة التالية:

أ) تحديد كمية الهواء المار عبر الأسوار الخارجية (التسلل والتسرب) والداخلية (الفائض). يؤدي التسلل إلى زيادة فقدان الحرارة في المبنى. لوحظ أكبر تسلل في الطوابق السفلية للمباني متعددة الطوابق وفي المرتفعات المباني الصناعية. يؤدي تدفق الهواء غير المنظم بين الغرف إلى التلوث غرف نظيفةوتوزيعها في جميع أنحاء المبنى روائح كريهة;

ب) حساب مساحات الفتحات للتهوية ؛

ج) حساب أبعاد القنوات ومجاري الهواء والأعمدة والعناصر الأخرى لأنظمة التهوية ؛

د) اختيار طريقة معالجة الهواء - إعطائها "شروط" معينة: للتدفق - وهذا هو التسخين (التبريد) ، والترطيب (التجفيف) ، وإزالة الغبار ، والأوزون ؛ للغطاء - هذا هو التنظيف من الغبار والغازات الضارة ؛

ه) تطوير تدابير لحماية المباني من تسرب الهواء البارد الخارجي من خلال الفتحات المفتوحة ( أبواب خارجية، بوابات ، فتحات تكنولوجية). للحماية ، عادة ما تستخدم ستائر الهواء والستائر الهوائية الحرارية.

تشمل المهمة الخارجية للنظام الجوي القضايا التالية:

أ) تحديد الضغط الناتج عن الرياح على المبنى وعناصره الفردية (على سبيل المثال ، عاكس ، فانوس ، واجهات ، إلخ) ؛

ب) حساب أكبر قدر ممكن من الانبعاثات التي لا تؤدي إلى تلوث الإقليم المؤسسات الصناعية؛ تحديد تهوية المساحة القريبة من المبنى وبين المباني الفردية في الموقع الصناعي ؛

ج) اختيار مواقع مآخذ الهواء وفتحات العادم لأنظمة التهوية ؛

د) حساب التلوث الجوي والتنبؤ به الانبعاثات الضارة؛ التحقق من كفاية درجة تنقية الهواء الملوث المنبعث.

الميزة الأساسية هواء النظام الحاكمالمباني - اتحاد جميع مباني وأنظمة المبنى في وحدة تكنولوجية واحدة. النظام...

قانوني الوضع هواءيتم تحديد الفضاء إلى حد ما من قبل القانوني النظام الحاكمالمنطقة التي يقع عليها.

قانوني الوضع هواءيتم تنظيم مساحة الاتحاد الروسي من خلال عدد كبير من الإجراءات المحلية ...

حراري الوضعبناء. حراري النظام الحاكمبناء يسمى ...
... الحرارية و عن طريق الجو أساليب...

قانوني الوضع هواءيتم تحديد مساحة الدولة من خلال التشريعات الوطنية.

الأساس المنطقي لـ ACS هو النموذج الرياضي للحرارة و هواء أساليببناء ، نفذت على جهاز كمبيوتر صغير.

الحرارية و هواء أساليبالمباني بمساعدة الخصائص الهيكلية المتغيرة للمبنى محدودة ، وبالتالي فإن ...

§ أربعة. الوضعالرحلات الدولية هواءالفضاء. افتح هواءالفضاء هو الفضاء فوق البحر المفتوح والأراضي الأخرى ذات ...

قانوني الوضع هواء...
هواءيحدد قانون الاتحاد الروسي مبدأ مسؤولية الناقل تجاه الراكب هواءمالك السفينة والبضائع.

هواءيتم حساب ستائر العمل الدوري بحيث لا يؤثر تشغيلها على الحرارة و هواء أساليبالمباني ، أي بحيث يستوعب الهواء V.z. من...

هناك معايير أساسية لبيئة الهواء تحدد إمكانية الوجود البشري في المناطق المفتوحة وفي المساكن. على وجه الخصوص ، هذا هو تركيز الشوائب المختلفة في هواء الغرفة ، اعتمادًا على أنظمة الهواء والحرارة والغاز في المبنى. يمكن أن تكون الشوائب الضارة في الطبقة السطحية للغلاف الجوي على شكل رذاذ وجزيئات غبار ومواد غازية مختلفة على المستوى الجزيئي.

عند الانتشار في الهواء تحت تأثير تجلط الدم أو المتنوع تفاعلات كيميائية الشوائب الضارةقد تختلف كميا وكيميائيا. يتكون نظام الغاز في المبنى من ثلاثة أجزاء مترابطة. الجزء الخارجي هو عمليات توزيع الشوائب الضارة في الطبقة السطحية للغلاف الجوي مع تيارات الهواء التي تغسل المبنى وتنقل المواد الضارة.

جزء الحافة هو عملية تغلغل الشوائب الضارة في المبنى من خلال الشقوق في الهياكل الخارجية ، النوافذ المفتوحةوالأبواب والفتحات الأخرى ومن خلال أنظمة التهوية الميكانيكية وكذلك حركة الشوائب عبر المبنى. الجزء الداخلي- عملية توزيع الشوائب الضارة في مباني المبنى (أنظمة الغاز للمباني).

لهذا الغرض ، يتم استخدام نموذج متعدد المناطق لغرفة جيدة التهوية ، والتي على أساسها تعتبر الغرفة مجموعة من الأحجام الأولية ، والعلاقة والتفاعل بينهما يحدث من خلال حدود وحدات التخزين الأولية. في إطار نظام الغاز للمبنى ، تمت دراسة النقل الحراري والانتشار للشوائب الضارة. يتسم عدد أيونات الهواء في الهواء بتركيزها في متر مكعب من الهواء ، ونظام أيونات الهواء جزء من نظام الغاز في المبنى.

أيونات الهواء هي أصغر مجمعات الذرات أو الجزيئات التي تحمل شحنة موجبة أو سالبة. اعتمادًا على الحجم والتنقل ، يتم تمييز ثلاث مجموعات من أيونات الهواء: خفيفة ومتوسطة وثقيلة. تختلف أسباب تأين الهواء: وجود مواد مشعة في قشرة الأرض ، ووجود عناصر مشعة في البناء و تواجه المواد، النشاط الإشعاعي الطبيعي للهواء والتربة (الرادون والثورون) والصخور (النظائر K40 ، U238 ، Th232).

مؤين الهواء الرئيسي هو الإشعاع الكوني ، وكذلك رش الماء ، وكهرباء الغلاف الجوي ، واحتكاك جزيئات الرمل والثلج ، وما إلى ذلك. يحدث تأين الهواء على النحو التالي: تحت تأثير عامل خارجييتم إعطاء جزيء أو ذرة من الغاز الطاقة اللازمة لإزالة إلكترون واحد من النواة. تصبح الذرة المحايدة مشحونة إيجابًا ، وينضم الإلكترون الحر الناتج إلى إحدى الذرات المحايدة ، وينقل شحنة سالبة إليها ، مكونًا أيون هواء سالب.

ينضم عدد معين من الجزيئات والغازات التي يتكون منها الهواء إلى أيونات الهواء الموجبة والسالبة الشحنة في جزء من الثانية. نتيجة لذلك ، تتشكل معقدات من الجزيئات تسمى أيونات الهواء الخفيفة. تتصادم أيونات الهواء الخفيفة في الغلاف الجوي مع أيونات الهواء الأخرى ونوى التكثيف ، وتشكل أيونات الهواء ذات الأحجام الكبيرة - أيونات الهواء المتوسطة ، وأيونات الهواء الثقيلة ، وأيونات الهواء شديدة الثقل.

تعتمد حركة أيونات الهواء على تكوين الغاز في الهواء ودرجة الحرارة و الضغط الجوي. يعتمد حجم وحركة أيونات الهواء الموجبة والسالبة على الرطوبة النسبية للهواء - مع زيادة الرطوبة ، تقل حركة أيونات الهواء. السمة الرئيسية لشحنة أيون الهواء. إذا فقد أيون هواء خفيف شحنته ، فإنه يختفي ، وعندما يفقد أيون هواء ثقيل أو متوسط شحنته ، فإن أيون الهواء هذا لا يتحلل ، وفي المستقبل يمكن أن يكتسب شحنة من أي علامة.

يقاس تركيز أيونات الهواء بعدد الشحنات الأولية في متر مكعب من الهواء: e = +1.6 × 10-19 C / m3 (e / m3). تحت تأثير التأين في الهواء ، تحدث عمليات فيزيائية وكيميائية لإثارة المكونات الرئيسية للهواء - الأكسجين والنيتروجين. يمكن أن تشكل أيونات الهواء السالبة الأكثر استقرارًا العناصر التالية مواد كيميائيةومركباتها: ذرات الكربون وجزيئات الأكسجين والأوزون وثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد النيتروجين وثاني أكسيد الكبريت وجزيئات الماء والكلور وغيرها.

يعتمد التركيب الكيميائي لأيونات الهواء الخفيف على التركيب الكيميائيبيئة الهواء. يؤثر هذا على نظام الغاز في المبنى والمباني ، ويؤدي إلى زيادة تركيز أيونات الهواء الجزيئية المستقرة في الهواء. بالنسبة للشوائب الضارة ، يتم وضع معايير الحد الأقصى المسموح به للتركيز (MPC) ، كما هو الحال بالنسبة للجزيئات المحايدة غير المشحونة. يتزايد التأثير الضار لجزيئات الشوائب المشحونة على جسم الإنسان. تختلف "مساهمة" كل نوع من أنواع الأيونات الجزيئية في الشعور بعدم الراحة أو الراحة في بيئة الهواء المحيطة بالشخص.

كيف نظافة الهواء، المواضيع وقت أطولعمر أيونات الهواء الخفيف ، والعكس صحيح - مع تلوث الهواء ، يكون عمر أيونات الهواء الخفيف صغيرًا. أيونات الهواء الموجبة أقل قدرة على الحركة وتعيش أطول من أيونات الهواء السالبة. هناك عامل آخر يميز نظام الهواء الأيوني لمباني المبنى وهو معامل القطبية الأحادية ، والذي يوضح الغلبة الكمية لأيونات الهواء السالبة على الموجبة لأي مجموعة من أيونات الهواء.

بالنسبة للطبقة السطحية للغلاف الجوي ، يكون معامل القطبية الأحادية 1.1-1.2 ، مما يدل على زيادة عدد أيونات الهواء السالبة على عدد الأيونات الموجبة. يعتمد المعامل أحادي القطبية على العوامل التالية: الموسم ، والتضاريس ، موقع جغرافيوتأثير القطب من تأثير الشحنة السالبة لسطح الأرض ، حيث يخلق الاتجاه الإيجابي للحقل الكهربائي بالقرب من سطح الأرض في الغالب أيونات هواء موجبة.

في حالة الاتجاه المعاكس للمجال الكهربائي ، تتشكل أيونات الهواء السالبة في الغالب. من أجل التقييم الصحي للنظام الأيوني الهوائي للغرفة ، تم اعتماد مؤشر لتلوث الهواء ، والذي يتم تحديده من خلال نسبة مجموع أيونات الهواء الثقيلة للقطبية الموجبة والسالبة إلى مجموع أيونات الهواء الخفيفة الموجبة والسالبة. . كلما انخفضت قيمة مؤشر تلوث الهواء ، كان نظام أيون الهواء أكثر ملاءمة.

يعتمد تركيز أيونات الهواء الخفيفة لكلا القطبين بشكل كبير على درجة التحضر في المنطقة وعلى الحالة البيئية للبيئة البشرية. أيونات الهواء الخفيفة لها تأثير علاجي وقائي على جسم الإنسان بتركيز 5 × 108-1.5 × 109 وحدة / م 3. في المناطق الريفية ، يكون تركيز أيونات الهواء الخفيف ضمن النطاق الطبيعي المفيد للبشر.

في المنتجعات والمناطق الجبلية ، يكون تركيز أيونات الهواء الخفيف أعلى قليلاً من المعتاد ، ولكن يبقى التأثير المفيد ، وفي المدن الكبيرة في الشوارع ذات الازدحام الشديد ، يكون تركيز أيونات الهواء الخفيف أقل من المعدل الطبيعي وقد يقترب من الصفر. يشير هذا بوضوح إلى تلوث الهواء الجوي. تعتبر أيونات الهواء السالبة أكثر حساسية للشوائب من أيونات الهواء الموجبة.

الغطاء النباتي له تأثير كبير على النظام الجوي. تجعل إفرازات النبات المتطايرة ، التي تسمى مبيدات النبات ، من الممكن تحسين النظام الجوي من حيث النوعية والكمية بيئة. في غابة الصنوبر ، يزداد تركيز أيونات الهواء الخفيف ويقل تركيز أيونات الهواء الثقيل. من بين النباتات التي يمكن أن تؤثر بشكل إيجابي على نظام الهواء الأيوني ، يمكن تمييز ما يلي: قطرة الثلج ، أرجواني ، الجراد الأبيض ، إبرة الراعي ، الدفلى ، التنوب السيبيري ، التنوب.

تؤثر مبيدات Phytoncides على نظام الهواء الأيوني من خلال عمليات إعادة شحن أيونات الهواء ، والتي يمكن بسببها تحويل أيونات الهواء المتوسطة والثقيلة إلى الرئتين. تأين الهواء مهم لصحة الإنسان ورفاهيته. إقامة الناس في غرفة جيدة التهوية مع رطوبة عاليةوغبار الهواء مع عدم كفاية تبادل الهواء يقلل بشكل كبير من عدد أيونات الهواء الخفيف. في الوقت نفسه ، يزداد تركيز أيونات الهواء الثقيلة ، ويتم الاحتفاظ بالغبار المشحون بالأيونات في الجهاز التنفسي للإنسان بنسبة 40٪ أكثر.

كثيرا ما يشكو الناس من النقص هواء نقيوالتعب السريع والصداع وانخفاض الانتباه والتهيج. هذا يرجع إلى حقيقة أن معلمات الراحة الحرارية تمت دراستها جيدًا ، ولم يتم دراسة معايير الراحة الجوية بشكل كافٍ. الهواء الذي تتم معالجته في مكيف الهواء ، في غرفة الإمداد ، في نظام تسخين الهواء ، يفقد أيونات الهواء تمامًا تقريبًا ، ويتدهور نظام أيون الهواء في الغرفة بمقدار عشرة أضعاف.

أيونات الهواء الخفيفة لها تأثير علاجي وقائي على جسم الإنسان بتركيز 5 × 108-1.5 × 109 وحدة / م 3. مع تأين الهواء الاصطناعي ، فإن أيونات الهواء الخفيف الناتجة لها نفس الشيء خصائص مفيدة، حيث تشكلت أيونات الهواء بطريقة طبيعية. وفقًا للمعايير ، تُصنف التركيزات المتزايدة والمنخفضة من أيونات الهواء الخفيف في الهواء على أنها عوامل ضارة جسديًا.

هناك عدة أنواع من أجهزة التأين الاصطناعي للهواء الداخلي ، من بينها المؤينات من النوع التالي: التاجي والنظائر المشعة والحرارية والهيدروديناميكية والكهروضوئية. يمكن أن تكون المؤينات محلية وعامة ، وثابتة ومحمولة ، وقابلة للتعديل وغير منظمة ، وتولد أيونات هواء خفيفة أحادية القطب وثنائية القطب.

من المفيد الجمع بين مؤينات الهواء وأنظمة التهوية وتكييف الهواء ، بينما من الضروري أن تكون مؤينات الهواء قريبة قدر الإمكان من المنطقة المخدومة في الغرفة لتقليل فقد أيونات الهواء أثناء نقلها . يؤدي تسخين الهواء إلى زيادة عدد أيونات الهواء الخفيف ، لكن تفاعل أيونات الهواء مع الأجزاء المعدنية للسخانات وسخانات الهواء يقلل من تركيزها ، ويؤدي تبريد الهواء إلى انخفاض ملحوظ في تركيز أيونات الهواء الخفيف ، وتجفيف و يؤدي الترطيب إلى تدمير جميع أيونات الهواء الخفيفة المتنقلة وتكوين أيونات هواء ثقيلة بسبب رش الماء.

يمكن أن يؤدي استخدام الأجزاء البلاستيكية لأنظمة التهوية وتكييف الهواء إلى تقليل امتصاص أيونات الهواء الخفيف وزيادة تركيزها في الغرفة. يؤثر التسخين بشكل إيجابي على زيادة تركيز أيونات الهواء الخفيف مقارنة بتركيز أيونات الهواء الخفيف في الهواء الخارجي. يتم تعويض نمو أيونات الهواء الخفيف أثناء تشغيل نظام التدفئة في الشتاء من خلال انخفاض أيونات الهواء نتيجة النشاط البشري.

بعد غرفة الري ، يحدث انخفاض في أيونات الهواء السالبة الخفيفة بناءً على جزيء الأوزون والأكسجين وأكسيد النيتروجين عشرات المرات ، وبدلاً من أيونات الهواء هذه ، تظهر أيونات هواء بخار الماء. في الغرف تحت الأرض ذات التهوية المحدودة ، يحدث انخفاض في كمية أيونات الهواء السالبة الخفيفة بناءً على جزيء الأوزون والأكسجين مئات المرات ، وعلى أساس جزيء أكسيد النيتريك - حتى 20 مرة.

من أنظمة تكييف الهواء ، يزداد تركيز أيونات الهواء الثقيلة بشكل طفيف ، وفي وجود الأشخاص ، يزداد تركيز أيونات الهواء الثقيلة بشكل كبير. يمكن تمييز توازن تكوين وتدمير أيونات الهواء الخفيف بالظروف الهامة التالية: دخول أيونات الهواء الخفيف مع تدفق الهواء الخارجي إلى المباني المخدومة (في ظل وجود أيونات هواء خفيفة بالخارج) ، وتغيير في تركيز أيونات الهواء الخفيف عندما يمر الهواء إلى المباني المخدومة (تعمل التهوية الميكانيكية وتكييف الهواء على تقليل تركيز أيونات الهواء) ، وانخفاض تركيز أيونات الهواء الخفيفة عند بأعداد كبيرةالأشخاص في الغرفة ، نسبة عالية من الغبار ، احتراق الغاز ، إلخ.

تحدث زيادة في تركيز أيونات الهواء الخفيفة مع وجود تهوية جيدة ، ووجود نباتات مكونة للمبيدات النباتية ، ومؤينات هواء اصطناعية ، وبيئة إسكان جيدة ، وتدابير ناجحة لحماية وتحسين حالة البيئة في المستوطنات. تتزامن طبيعة التغيير في تركيز أيونات الهواء الموجبة والسالبة في الطبقة السطحية للغلاف الجوي في الوضع السنوي مع تذبذب درجة الحرارة الخارجية ، والرؤية في الغلاف الجوي ، ومدة تشمس المنطقة في الوضع السنوي.

من نوفمبر إلى مارس ، هناك زيادة في تركيز أيونات الهواء الثقيل وانخفاض في تركيز أيونات الهواء الخفيف ؛ في الربيع والصيف ، ينخفض عدد جميع مجموعات أيونات الهواء الثقيل ويزداد عدد أيونات الهواء الخفيفة . في الوضع اليومي ، يكون تركيز أيونات الهواء الخفيف في أقصى درجاته في المساء والليل ، عندما يكون الهواء نظيفًا - من الساعة الثامنة مساءً إلى الرابعة صباحًا ، يكون تركيز أيونات الهواء الخفيف أقل من السادسة صباحًا. إلى الثالثة بعد الظهر.

قبل العاصفة الرعدية ، يزداد تركيز أيونات الهواء الموجبة ، وأثناء العاصفة الرعدية وبعد عاصفة رعدية ، تحدث زيادة في عدد أيونات الهواء السالبة. بالقرب من الشلالات ، بالقرب من البحر أثناء الأمواج ، بالقرب من النوافير وفي حالات أخرى من رش المياه ورشها ، يزداد عدد أيونات الهواء الخفيفة والثقيلة الموجبة والسالبة. يؤدي دخان التبغ إلى تفاقم نظام الهواء الأيوني في الغرفة ، مما يقلل من كمية أيونات الهواء الخفيفة.

في غرفة تبلغ مساحتها حوالي 40 مترًا مربعًا ذات تهوية سيئة ، اعتمادًا على عدد السجائر التي يتم تدخينها ، ينخفض تركيز أيونات الهواء الخفيف. الجهاز التنفسي وجلد الإنسان هي مناطق تستقبل أيونات الهواء. معظم أو أقل من أيونات الهواء الخفيفة والثقيلة ، عند مرورها عبر الجهاز التنفسي ، تعطي شحناتها إلى جدران ممر الهواء.

يؤدي ارتفاع مستوى أيونات الهواء الخفيف إلى انخفاض معدلات الإصابة بالأمراض والوفيات ، ويزيد الهواء المتأين من مقاومة الجسم للأمراض. في وجود الهواء النظيف المتأين بواسطة أيونات الهواء الخفيف ، تزداد قدرة العمل ، ويتم تسريع استعادة القدرة على العمل بعد الأحمال الطويلة ، وتزداد مقاومة الجسم للتأثيرات البيئية السامة.

حتى الآن ، من المعروف أن تأين الهواء حتى قيمة 2 × 109-3 × 109 U / m3 له تأثير إيجابي وطبيعي على جسم الإنسان. التركيزات الأعلى - أكثر من 50 × 109 وحدة / سم 3 من التأين - غير مواتية ، المستوى المطلوب هو 5 × 108-3 × 109 وحدة / م 3. ترتبط كفاءة نظام air-ion ارتباطًا مباشرًا بتحقيق معايير تبادل الهواء. يجب أن يكون الهواء المؤين خاليًا من الغبار وخاليًا من الغبار التلوث الكيميائيمن أصول مختلفة.

تتحد عمليات تحريك الهواء داخل المبنى وحركته عبر الأسوار والفتحات في الأسوار وعلى طول القنوات ومجاري الهواء وتدفق الهواء حول المبنى وتفاعل المبنى مع الهواء المحيط بالمفهوم العام للهواء نظام البناء. في التدفئة ، يتم النظر في النظام الحراري للمبنى. يرتبط هذان النظامان ، وكذلك نظام الرطوبة ، ارتباطًا وثيقًا ببعضهما البعض. على غرار النظام الحراري ، عند النظر في النظام الجوي للمبنى ، يتم تمييز ثلاث مهام: داخلية وإقليمية وخارجية.

تشمل المهمة الداخلية للنظام الجوي القضايا التالية:

ب) تحديد معاملات الهواء الداخلي (درجة الحرارة والرطوبة والسرعة ومحتوى المواد الضارة) وتوزيعها على حجم المبنى مع خيارات مختلفة لتزويد الهواء وإزالته. اختيار الخيارات المثلى لتزويد الهواء وإزالته ؛

ج) تحديد معاملات الهواء (درجة الحرارة والسرعة) في التيارات النفاثة الناتجة عن تهوية الإمداد ؛

د) حساب كمية الانبعاثات الضارة المتسربة من تحت ملاجئ العوادم المحلية (انتشار الانبعاثات الضارة في تدفق الهواء وفي الغرف) ؛

توحد مهمة الحدود للنظام الجوي الأسئلة التالية:

أ) تحديد كمية الهواء المار عبر العبوات الخارجية (التسلل والتسرب) والداخلية (الفائض). يؤدي التسلل إلى زيادة فقدان الحرارة في المبنى. لوحظ أكبر تسلل في الطوابق السفلية للمباني متعددة الطوابق وفي المباني الصناعية العالية. يؤدي التدفق غير المنظم للهواء بين الغرف إلى تلوث الغرف النظيفة وانتشار الروائح الكريهة في جميع أنحاء المبنى ؛

ب) حساب مساحات الفتحات للتهوية ؛

ج) حساب أبعاد القنوات ومجاري الهواء والأعمدة والعناصر الأخرى لأنظمة التهوية ؛

ه) وضع تدابير لحماية المباني من تسرب الهواء البارد الخارجي من خلال الفتحات المفتوحة (الأبواب الخارجية ، البوابات ، الفتحات التكنولوجية). للحماية ، عادة ما تستخدم ستائر الهواء والستائر الهوائية الحرارية.

تشمل المهمة الخارجية للنظام الجوي القضايا التالية:

أ) تحديد الضغط الناتج عن الرياح على المبنى وعناصره الفردية (على سبيل المثال ، عاكس ، فانوس ، واجهات ، إلخ) ؛

ب) حساب أكبر قدر ممكن من الانبعاثات التي لا تؤدي إلى تلوث إقليم المنشآت الصناعية ؛ تحديد تهوية المساحة القريبة من المبنى وبين المباني الفردية في الموقع الصناعي ؛

ج) اختيار مواقع مآخذ الهواء وفتحات العادم لأنظمة التهوية ؛

د) حساب والتنبؤ بتلوث الغلاف الجوي بالانبعاثات الضارة ؛ التحقق من كفاية درجة تنقية الهواء الملوث المنبعث.

الحلول الرئيسية لصناعة التهوية. بناء.

42.الصوت والضوضاء ، طبيعتها. الخصائص البدنية. مصادر الضوضاء في أنظمة التهوية.

الضوضاء - تقلبات عشوائية ذات طبيعة فيزيائية مختلفة ، تتميز بتعقيد الهيكل الزمني والطيفي.

في البداية ، كانت كلمة ضوضاء تشير حصريًا إلى اهتزازات الصوت ، ولكن في العلم الحديث امتدت إلى أنواع أخرى من الاهتزازات (الراديو ، الكهرباء).

الضوضاء - مجموعة من الأصوات غير الدورية متفاوتة الشدة والتردد. من وجهة نظر فسيولوجية ، الضوضاء هي أي صوت مدرك سلبي.

تصنيف الضوضاء. تسمى الضوضاء التي تتكون من مجموعة عشوائية من الأصوات ضوضاء إحصائية. الأصوات التي تغلب عليها أي نغمة ، والتي تلتقطها الأذن ، تسمى نغمة.

اعتمادًا على البيئة التي ينتشر فيها الصوت ، الهيكلية أو الهيكل و ضوضاء محمولة جوا. تحدث الضوضاء الهيكلية عندما يكون الجسم المتأرجح على اتصال مباشر بأجزاء الماكينة ، وخطوط الأنابيب ، بناء الهياكلإلخ وتنتشر على طولها في شكل موجات (طولية أو عرضية أو كليهما في نفس الوقت). تنقل الأسطح المهتزة الاهتزازات إلى جزيئات الهواء المجاورة لها ، وتشكل موجات صوتية. في الحالات التي لا يرتبط فيها مصدر الضوضاء بأي هياكل ، فإن الضوضاء المنبعثة منه في الهواء تسمى محمولة جواً.

وفقًا لطبيعة الحدوث ، يتم تقسيم الضوضاء بشكل مشروط إلى ميكانيكي وديناميكي هوائي ومغناطيسي.

وفقًا لطبيعة التغيير في الكثافة الكلية بمرور الوقت ، يتم تقسيم الضوضاء إلى اندفاعية ومستقرة. للضوضاء النبضية ارتفاع سريع في الطاقة الصوتية وسقوط سريع ، يتبعه استراحة طويلة. للحصول على ضوضاء مستقرة ، تتغير الطاقة قليلاً بمرور الوقت.

وفقًا لمدة العمل ، يتم تقسيم الضوضاء إلى طويلة المدى (المدة الإجمالية بشكل مستمر أو مع توقف مؤقت لا يقل عن 4 ساعات لكل وردية) وقصيرة المدى (مدة أقل من 4 ساعات لكل وردية).

الصوت بالمعنى الواسع هو موجات مرنة تنتشر طوليًا في وسط وتحدث اهتزازات ميكانيكية فيه ؛ بالمعنى الضيق - الإدراك الذاتي لهذه الاهتزازات من قبل أعضاء الإحساس الخاصة للحيوانات أو البشر.

مثل أي موجة ، يتسم الصوت بالسعة وطيف التردد. عادة ما يسمع الشخص أصوات تنتقل عبر الهواء في نطاق التردد من 16 إلى 20 هرتز إلى 15-20 كيلو هرتز. يسمى الصوت الموجود أسفل نطاق السمع البشري بالموجات فوق الصوتية ؛ أعلى: حتى 1 جيجاهرتز - عن طريق الموجات فوق الصوتية ، من 1 جيجاهرتز - عن طريق فرط الصوت. من بين الأصوات المسموعة ، يجب أيضًا إبراز الأصوات الصوتية وأصوات الكلام والفونيمات (التي يتكون منها الكلام الشفهي) والأصوات الموسيقية (التي تتكون منها الموسيقى).

مصدر الضوضاء والاهتزاز في أنظمة التهوية هو المروحة ، حيث تحدث عمليات غير ثابتة لتدفق الهواء عبر المكره وفي الغلاف نفسه. وتشمل هذه النبضات السرعة ، وتشكيل الدوامات وسفكها من عناصر المروحة. هذه العوامل هي سبب الضوضاء الديناميكية الهوائية.

إ. يشير Yudin ، الذي درس ضوضاء تركيبات التهوية ، إلى ثلاثة مكونات رئيسية للضوضاء الهوائية الناتجة عن المروحة:

1) ضوضاء الدوامة - نتيجة لتشكيل الدوامات واضطرابها الدوري عندما يتدفق الهواء حول عناصر المروحة ؛

2) ضوضاء من عدم تجانس التدفق المحلي المتكون عند مدخل ومخرج العجلة مما يؤدي إلى تدفق غير مستقر حول الشفرات والعناصر الثابتة للمروحة الموجودة بالقرب من العجلة ؛

3) ضوضاء الدوران - كل شفرة متحركة لعجلة المروحة هي مصدر لاضطراب الهواء وتشكيل الدوامة. عادة ما تكون نسبة ضوضاء الدوران في ضوضاء المروحة الإجمالية ضئيلة.

اهتزازات العناصر الهيكلية وحدة تهوية، غالبًا بسبب ضعف توازن العجلات ، هي سبب الضوضاء الميكانيكية. عادةً ما يكون للضوضاء الميكانيكية للمروحة طابع صدمة ، ومثال على ذلك هو طرق فجوات المحامل البالية.

اعتماد الضوضاء على السرعة المحيطية للمروحة عند خصائص مختلفةيظهر في الشكل شبكة لمروحة طرد مركزي ذات شفرات منحنية للأمام. ويتبين من الشكل أنه عند سرعة محيطية تزيد عن 13 م / ث ، فإن الضوضاء الميكانيكية للمحامل الكروية "مخفية" بضوضاء هوائية ؛ بسرعات منخفضة ، تهيمن ضوضاء تحمل. عند سرعة محيطية تزيد عن 13 م / ث ، يزيد مستوى الضوضاء الديناميكية الهوائية بشكل أسرع من مستوى الضوضاء الميكانيكية. تتمتع مراوح الطرد المركزي ذات الشفرات المنحنية للخلف بمستوى أقل قليلاً من الضوضاء الديناميكية الهوائية من المراوح ذات الشفرات المنحنية الأمامية.

في أنظمة التهوية ، بالإضافة إلى المروحة ، يمكن أن تكون مصادر الضوضاء عبارة عن دوامات تتشكل في عناصر مجاري الهواء وفي شبكات التهوية ، فضلاً عن اهتزازات جدران مجاري الهواء غير الصلبة بشكل كافٍ. بالإضافة إلى ذلك ، من الممكن حدوث ضوضاء غريبة من الغرف المجاورة التي تمر من خلالها مجرى الهواء عبر جدران مجاري الهواء وشبكات التهوية.