Condiciones de aire y radiación de la habitación. Aire acondicionado del edificio. Tres tareas del régimen aéreo ¿De qué depende el régimen aéreo de un edificio?
Metodología para calcular la resistencia a la permeabilidad al aire de una estructura de cerramiento de pared.
1. Determine la gravedad específica del aire externo e interno, N/m 2
. (6.2)
2. Determine la diferencia de presión del aire en las superficies exterior e interior de la estructura envolvente, Pa
3. Calcule la resistencia a la permeación del aire requerida, m 2 ×h×Pa/kg
4. Encuentre la resistencia total real a la permeación del aire de la cerca exterior, m 2 ×h×Pa/kg
Si se cumple la condición, entonces la estructura de cerramiento cumple con los requisitos de permeabilidad al aire; si no se cumple la condición, entonces se deben tomar medidas para aumentar la permeabilidad al aire.
Cálculo de la resistencia a la permeabilidad al aire.
estructura de cerramiento de pared
Datos iniciales
Valores de las cantidades necesarias para el cálculo: altura de la estructura de cerramiento H = 15,3 m; t norte = –27 °C; tâ = 20 °С; sala V= 4,4 m/s; GRAMO n = 0,5 kg/(m 2 × h); R u1 = 3136 m2×h×Pa/kg; R u2 = 6 m 2 ×h×Pa/kg; R u3 = 946,7 m 2 ×h×Pa/kg.
Procedimiento de cálculo
Determine la gravedad específica del aire externo e interno usando las ecuaciones (6.1) y (6.2).
N/m2;
N/m2.
Determine la diferencia de presión del aire en las superficies exterior e interior de la estructura envolvente, Pa
Δр= 0,55×15,3×(14,1 – 11,8)+0,03×14,1×4,4 2 = 27,54 Pa.
Calcule la resistencia a la permeación del aire requerida utilizando la ecuación (6.4), m 2 ×h×Pa/kg
27,54/0,5 = 55,09 m2×h×Pa/kg.
Encuentre la resistencia real total a la permeación de aire de la cerca exterior usando la ecuación (6.5), m 2 ×h×Pa/kg
m2×h×Pa/kg;
m2×h×Pa/kg;
m2×h×Pa/kg;
M2×h×Pa/kg.
Por lo tanto, la estructura envolvente cumple con los requisitos de permeabilidad al aire, ya que se cumple la condición (4088.7>55.09).
Metodología para el cálculo de la resistencia a la permeabilidad al aire de vallas exteriores (ventanas y puertas de balcón)
Determine la resistencia requerida a la permeabilidad al aire de ventanas y puertas de balcón, m 2 ×h×Pa/kg
, (6.6)
Dependiendo del valor, se elige el tipo de construcción de ventanas y puertas balconeras.
Cálculo de la resistencia a la permeabilidad del aire de vallas exteriores, ventanas y puertas balconeras.
Datos iniciales
pag= 27,54 Pa; Δ pag 0 = 10Pa; GRAMO n = 6 kg/(m 2 ×h).
Procedimiento de cálculo
Determine la resistencia a la permeabilidad al aire requerida de ventanas y puertas balconeras, según la ecuación (6.6), m 2 ×h×Pa/kg
m2×h×Pa/kg.
Por lo tanto, se debe aceptar R 0 = 0,4 m 2 ×h×Pa/kg para doble acristalamiento en hojas pareadas.
6.3. Metodología para calcular el impacto de la infiltración.
sobre la temperatura de la superficie interna
y coeficiente de transferencia de calor de la estructura envolvente.
1. Calcule la cantidad de aire que penetra a través de la valla exterior, kg/(m 2 × h)
2. Calcule la temperatura de la superficie interior de la cerca durante la infiltración, °C
, (6.8)
. (6.9)
3. Calcular la temperatura de la superficie interior de la valla en ausencia de condensación, °C
. (6.10)
4. Determine el coeficiente de transferencia de calor de la cerca teniendo en cuenta la infiltración, W/(m 2 ×°C)
. (6.11)
5. Calcular el coeficiente de transferencia de calor de la valla en ausencia de infiltración según la ecuación (2.6), W/(m 2 ×°C)
Cálculo de la influencia de la infiltración sobre la temperatura de la superficie interna.
y coeficiente de transferencia de calor de la estructura envolvente.
Datos iniciales
Valores de cantidades necesarias para el cálculo: Δ pag= 27,54 Pa;
t norte = –27 °C; tâ = 20 °С; sala V= 4,4 m/s; = 3,28 m2 ×°C/W; mi= 2,718; = 4088,7 m2×h×Pa/kg; R b = 0,115 m2 ×°C/W; CON B = 1,01 kJ/(kg×°C).
Procedimiento de cálculo
Calcule la cantidad de aire que penetra a través de la valla exterior utilizando la ecuación (6.7), kg/(m 2 × h)
GRAMO y = 27,54/4088,7 = 0,007 g/(m 2 × h).
Calcule la temperatura de la superficie interior de la cerca durante la infiltración, °C, y resistencia termica transferencia de calor de la estructura de cerramiento, comenzando desde el aire exterior hasta una sección determinada en el espesor de la cerca de acuerdo con las ecuaciones (6.8) y (6.9).
m2×°C/W;
Calcule la temperatura de la superficie interior de la valla en ausencia de condensación, °C
°C.
De los cálculos se deduce que la temperatura de la superficie interna durante la filtración es menor que sin infiltración () en 0,1 ° C.
Determine el coeficiente de transferencia de calor de la cerca teniendo en cuenta la infiltración según la ecuación (6.11), W/(m 2 ×°C)
W/(m2×°C).
Calcular el coeficiente de transferencia de calor de la valla en ausencia de infiltración según la ecuación (2.6), W/(m 2 C)
W/(m2×°C).
Así, se estableció que el coeficiente de transferencia de calor teniendo en cuenta la infiltración k y más que el coeficiente correspondiente sin infiltración k (0,308 > 0,305).
Preguntas de prueba para la sección 6:
1. ¿Cuál es el objetivo principal al calcular la condición del aire de una cerca exterior?
2. ¿Cómo afecta la infiltración a la temperatura de la superficie interna?
¿Y el coeficiente de transferencia de calor de la estructura envolvente?
7. Requisitos para el consumo del edificio.
7.1 Método de cálculo de las características específicas del consumo de energía térmica para calefacción y ventilación de un edificio
Un indicador del consumo de energía térmica para calefacción y ventilación de un edificio residencial o público en la etapa de desarrollo de la documentación del proyecto es la característica específica del consumo de energía térmica para calefacción y ventilación de un edificio numéricamente igual al consumo de energía térmica por 1 m. 3 del volumen calentado del edificio por unidad de tiempo con una diferencia de temperatura de 1° C, , W/(m 3 0 C). El valor calculado de las características específicas del consumo de energía térmica para calefacción y ventilación del edificio, W/(m 3 0 C), se determina mediante el método que tiene en cuenta condiciones climáticasárea de construcción, soluciones seleccionadas de planificación del espacio, orientación del edificio, propiedades de aislamiento térmico de las estructuras de cerramiento, sistema de ventilación del edificio adoptado, así como el uso de tecnologías de ahorro de energía. El valor calculado de las características específicas del consumo de energía térmica para calefacción y ventilación del edificio debe ser menor o igual al valor estandarizado, según , , W/(m 3 0 C):
¿Dónde está la característica específica estandarizada del consumo de energía térmica para calefacción y ventilación de edificios, W/(m 3 0 C), determinada para varios tipos residencial y edificios públicos según la tabla 7.1 o 7.2.
Tabla 7.1
energía térmica para calefacción y ventilación
Notas:
Para valores intermedios del área calentada del edificio en el rango de 50-1000 m2, los valores deben determinarse mediante interpolación lineal.
Tabla 7.2
Característica de caudal específica estandarizada (básica)
energía térmica para calefacción y ventilación
edificios residenciales de poca altura de un solo apartamento, , W/(m 3 0 C)
| Tipo de construcción | Número de pisos del edificio. | |||||||
| 4,5 | 6,7 | 8,9 | 10, 11 | 12 y más | ||||
| 1 Edificios residenciales de apartamentos, hoteles, hostales. | 0,455 | 0,414 | 0,372 | 0,359 | 0,336 | 0,319 | 0,301 | 0,290 |
| 2 Público, excepto los enumerados en las líneas 3-6 | 0,487 | 0,440 | 0,417 | 0,371 | 0,359 | 0,342 | 0,324 | 0,311 |
| 3 Clínicas y instituciones medicas, pensiones | 0,394 | 0,382 | 0,371 | 0,359 | 0,348 | 0,336 | 0,324 | 0,311 |
| 4 Preescolares, hospicios | 0,521 | 0,521 | 0,521 | - | - | - | - | - |
| 5 Actividades de servicios, culturales y de ocio, parques tecnológicos, almacenes | 0,266 | 0,255 | 0,243 | 0,232 | 0,232 | |||
| 6 Fines administrativos (oficinas) | 0,417 | 0,394 | 0,382 | 0,313 | 0,278 | 0,255 | 0,232 | 0,232 |
Notas:
Para regiones con un valor GSOP de 8000 0 C día o más, los valores normalizados deben reducirse en un 5%.
Para evaluar la demanda de energía para calefacción y ventilación lograda en el diseño de un edificio o en un edificio en funcionamiento, se han establecido las siguientes clases de ahorro de energía (Tabla 7.3) en % de desviación de las características específicas calculadas del consumo de energía térmica para calefacción y ventilación del edificio a partir del valor estandarizado (base).
No está permitido diseñar edificios con clase de ahorro energético “D, E”. Las clases "A, B, C" se establecen para edificios recién construidos y reconstruidos en la etapa de desarrollo de la documentación del proyecto. Posteriormente, durante el funcionamiento, se debe aclarar la clase de eficiencia energética del edificio mediante un estudio energético. Para aumentar la proporción de edificios con clases "A, B", las materias Federación Rusa debe aplicar medidas de incentivo económico tanto a los participantes en el proceso de construcción como a las organizaciones operativas.
Tabla 7.3
Clases de ahorro energético de edificios residenciales y públicos.
| Designación de clase | Nombre de la clase | La magnitud de la desviación del valor calculado (real) de la característica específica del consumo de energía térmica para calefacción y ventilación del edificio del valor estandarizado, % | Actividades recomendadas desarrolladas por las entidades constitutivas de la Federación de Rusia. |
| Al diseñar y operar edificios nuevos y reconstruidos. | |||
| A++ | Muy alto | Por debajo de -60 | |
| A+ | De - 50 a - 60 inclusive | ||
| A | De - 40 a - 50 inclusive | ||
| B+ | Alto | Del - 30 al - 40 inclusive | Incentivos económicos |
| EN | Del - 15 al - 30 inclusive | ||
| C+ | Normal | De - 5 a - 15 inclusive | Los eventos no se están desarrollando. |
| CON | De + 5 a - 5 inclusive | ||
| Con- | De + 15 a + 5 inclusive | ||
| D | Reducido | De + 15,1 a + 50 inclusive | Reconstrucción con justificación económica adecuada |
| mi | Corto | Más de +50 | Reconstrucción con justificación económica adecuada, o demolición |
La característica específica calculada del consumo de energía térmica para calefacción y ventilación del edificio, W/(m 3 0 C), debe determinarse mediante la fórmula
k acerca de - la característica de protección térmica específica del edificio, W/(m 3 0 C), se determina de la siguiente manera
, (7.3)
¿Dónde está la resistencia total real a la transferencia de calor para todas las capas de la cerca (m 2 × ° C) / W?
Área del fragmento correspondiente de la cubierta protectora térmica del edificio, m 2 ;
V con - volumen calentado del edificio, igual al volumen limitado superficies internas vallas exteriores de edificios, m 3;
Un coeficiente que tiene en cuenta la diferencia entre interno o temperatura exterior para el diseño del GSOP adoptado en el cálculo, =1.
k vent - características de ventilación específicas del edificio, W/(m 3 ·C);
k hogar - característica específica de las emisiones de calor del hogar de un edificio, W/(m 3 ·C);
k rad - característica específica del aporte de calor al edificio procedente de la radiación solar, W/(m 3 0 C);
ξ - coeficiente que tiene en cuenta la reducción del consumo de calor en los edificios residenciales, ξ =0,1;
β - coeficiente que tiene en cuenta el consumo de calor adicional del sistema de calefacción, βh= 1,05;
ν es el coeficiente de reducción del aporte de calor debido a la inercia térmica de las estructuras de cerramiento; los valores recomendados están determinados por la fórmula ν = 0,7+0,000025*(GSOP-1000);
La característica de ventilación específica de un edificio, k vent, W/(m 3 0 C), debe determinarse mediante la fórmula
donde c es la capacidad calorífica específica del aire, igual a 1 kJ/(kg °C);
βv- coeficiente de reducción del volumen de aire en el edificio, βv = 0,85;
Densidad media del aire suministrado durante el período de calefacción, kg/m3
353/, (7.5)
t desde - temperatura media del período de calefacción, °C, según
, (ver apéndice 6).
n in - la tasa promedio de intercambio de aire de un edificio público durante el período de calefacción, h -1, para edificios públicos, según , se acepta el valor promedio de n in = 2;
k e f - coeficiente de eficiencia del recuperador, k e f =0,6.
Las características específicas de la emisión de calor doméstico de un edificio, k hogar, W/(m 3 C), deben determinarse mediante la fórmula
, (7.6)
donde q vida es la cantidad de calor doméstico generado por 1 m 2 de área residencial (Azh) o el área estimada de un edificio público (Ar), W/m2, aceptada para:
a) edificios residenciales con una ocupación estimada de apartamentos inferior a 20 m2 de superficie total por persona q vida = 17 W/m2;
b) edificios residenciales con una ocupación estimada de departamentos de 45 m2 de área total o más por persona q vida = 10 W/m2;
c) otros edificios residenciales - dependiendo de la ocupación estimada de los apartamentos por interpolación del valor q vida entre 17 y 10 W/m 2;
d) para el público y edificios administrativos las emisiones de calor de los hogares se tienen en cuenta en función del número estimado de personas (90 W/persona) en el edificio, la iluminación (según la potencia instalada) y el equipo de oficina (10 W/m2) teniendo en cuenta las horas de trabajo semanales;
t in, t from - lo mismo que en las fórmulas (2.1, 2.2);
Аж - para edificios residenciales - el área de locales residenciales (Аж), que incluye dormitorios, habitaciones para niños, salas de estar, oficinas, bibliotecas, comedores, cocinas-comedores; para edificios públicos y administrativos: el área estimada (A p), determinada de acuerdo con SP 117.13330 como la suma de las áreas de todos los locales, con excepción de pasillos, vestíbulos, pasajes, escaleras, huecos de ascensores, escaleras internas abiertas y rampas. , así como locales destinados a alojar equipos y redes de ingeniería, m 2.
La característica específica del aporte de calor a un edificio procedente de la radiación solar, krad, W/(m 3 °C), debe determinarse mediante la fórmula
, (7.7)
¿Dónde está la ganancia de calor a través de ventanas y tragaluces debido a la radiación solar durante el período de calentamiento, MJ/año, para cuatro fachadas de edificios orientados en cuatro direcciones, determinada por la fórmula?
Coeficientes de penetración relativa de la radiación solar para rellenos transmisores de luz de ventanas y claraboyas, respectivamente, tomados de acuerdo con los datos del pasaporte de los productos transmisores de luz correspondientes; en ausencia de datos se debe tomar de acuerdo con la tabla (2.8); los tragaluces con un ángulo de inclinación de los rellenos hacia el horizonte de 45° o más deben considerarse ventanas verticales, con un ángulo de inclinación inferior a 45°, como tragaluces;
Coeficientes que tienen en cuenta el sombreado de la abertura de luz de ventanas y claraboyas, respectivamente, mediante elementos de relleno opacos, adoptados según los datos de diseño; en ausencia de datos, se debe tomar de acuerdo con la tabla (2.8).
- área de aberturas de luz de las fachadas del edificio (se excluye la parte ciega de las puertas del balcón), orientadas respectivamente en cuatro direcciones, m2;
Área de aberturas de luz de los lucernarios del edificio, m;
El valor medio de la radiación solar total (directa más dispersa) durante el período de calefacción en superficies verticales en condiciones reales de nubosidad, respectivamente orientadas a lo largo de las cuatro fachadas del edificio, MJ/m 2, está determinada por aprox. 8;
El valor medio de la radiación solar total (directa más dispersa) sobre una superficie horizontal durante el período de calentamiento en condiciones reales de nubes, MJ/m 2, se determina mediante adj. 8.
V de - lo mismo que en la fórmula (7.3).
GSOP – lo mismo que en la fórmula (2.2).
Cálculo de características específicas del consumo de energía térmica.
para calefacción y ventilación del edificio
Datos iniciales
Calcularemos las características específicas del consumo de energía térmica para calefacción y ventilación de un edificio utilizando el ejemplo de un edificio residencial individual de dos plantas. con área total 248,5 m 2.Valores de las cantidades necesarias para el cálculo: tâ = 20 °С; t operación = -4,1°C; = 3,28 (m2×°C)/W; = 4,73 (m2×°C)/W; = 4,84 (m 2 ×°C)/W; = 0,74 (m 2 ×°C)/W; = 0,55(m2×°C)/W; metro 2; metro 2; 
metro 2; metro 2; metro 2; metro 2; m3; W/m2; 0,7; 0; 0,5; 0; 7.425 m2; 4,8 m2; 6,6 m2; 12.375 m2; metro 2; 695 MJ/(m2 año); 1032 MJ/(m 2 año); 1032 MJ/(m 2 año); =1671 MJ/(m 2 año); = =1331 MJ/(m 2 año).
Procedimiento de cálculo
1. Calcule la característica de protección térmica específica del edificio, W/(m 3 0 C), según la fórmula (7.3), determinada de la siguiente manera
W/(m 3 0 C),
2. Utilizando la fórmula (2.2), se calculan los grados-día del período de calefacción.
D= (20 + 4,1)×200 = 4820 °C×día.
3. Encuentre el coeficiente de reducción del aporte de calor debido a la inercia térmica de las estructuras de cerramiento; Los valores recomendados están determinados por la fórmula.
ν = 0,7+0,000025*(4820-1000)=0,7955.
4. Encuentre la densidad promedio del aire suministrado durante el período de calefacción, kg/m3, usando la fórmula (7.5).
353/=1,313kg/m3.
5. Calculamos las características de ventilación específicas del edificio mediante la fórmula (7.4), W/(m 3 0 C)
W/(m30C)
6. Determino las características específicas de la liberación de calor doméstico del edificio, W/(m 3 C), según la fórmula (7.6)
W/(m3C),
7. Usando la fórmula (7.8), el aporte de calor a través de ventanas y tragaluces procedente de la radiación solar durante el período de calentamiento, MJ/año, se calcula para cuatro fachadas de edificios orientados en cuatro direcciones.
8. Utilizando la fórmula (7.7), se determina la característica específica del aporte de calor al edificio procedente de la radiación solar, W/(m 3 °C)
W/(m·3 °C),
9. Determine la característica específica calculada del consumo de energía térmica para calefacción y ventilación del edificio, W/(m 3 0 C), según la fórmula (7.2).
W/(m30C)
10. Compare el valor obtenido de la característica específica calculada del consumo de energía térmica para calefacción y ventilación del edificio con el normalizado (básico), W/(m 3 · 0 C), según las tablas 7.1 y 7.2.
0,4 W/(m 3 0 C) = 0,435 W/(m 3 0 C)
El valor calculado de las características específicas del consumo de energía térmica para calefacción y ventilación del edificio debe ser inferior al valor estandarizado.
Para evaluar la demanda de energía para calefacción y ventilación lograda en el diseño de un edificio o en un edificio en funcionamiento, la clase de ahorro de energía del edificio residencial diseñado se determina mediante la desviación porcentual de las características específicas calculadas del consumo de energía térmica para calefacción y ventilación del edificio a partir del valor estandarizado (base).
Conclusión: El edificio diseñado pertenece a la clase de ahorro de energía "C+ Normal", que se establece para edificios nuevos y reconstruidos en la etapa de desarrollo de la documentación de diseño. No es necesario el desarrollo de medidas adicionales para mejorar la clase de eficiencia energética del edificio. Posteriormente, durante el funcionamiento, se debe aclarar la clase de eficiencia energética del edificio mediante un estudio energético.
Preguntas de prueba para la sección 7:
1. ¿Cuál es el principal indicador del consumo de energía térmica para calefacción y ventilación de un edificio residencial o público en la etapa de desarrollo de la documentación del proyecto? ¿De qué depende?
2. ¿Qué clases de eficiencia energética de edificios residenciales y públicos existen?
3. ¿Qué clases de ahorro de energía se establecen para edificios recién construidos y reconstruidos en la etapa de desarrollo de la documentación del proyecto?
4. ¿Se diseñan edificios con cuya clase de ahorro energético no se permite?
CONCLUSIÓN
Los problemas de ahorro de recursos energéticos son especialmente importantes en el actual período de desarrollo de nuestro país. El coste del combustible y de la energía térmica está aumentando y se prevé que esta tendencia seguirá en el futuro; Al mismo tiempo, el consumo de energía aumenta constante y rápidamente. La intensidad energética del ingreso nacional en nuestro país es varias veces mayor que en los países desarrollados.
En este sentido, es obvia la importancia de identificar reservas para reducir los costos de energía. Una de las áreas para ahorrar recursos energéticos es la implementación de medidas de ahorro de energía durante el funcionamiento de los sistemas de suministro de calor, calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC). Una solución a este problema es reducir la pérdida de calor de los edificios a través de las envolventes, es decir, Reducción de cargas térmicas en sistemas TVP.
La importancia de resolver este problema es especialmente grande en la ingeniería urbana, donde alrededor del 35% de todo el combustible sólido y gaseoso extraído se gasta únicamente en el suministro de calor a edificios residenciales y públicos.
En los últimos años, en las ciudades se ha hecho evidente un desequilibrio en el desarrollo de los subsectores de la construcción urbana: atraso técnico de la infraestructura de ingeniería, desarrollo desigual de los sistemas individuales y sus elementos, un enfoque departamental para el uso de los recursos naturales y producidos, lo que conduce a su uso irracional y, en ocasiones, a la necesidad de atraer recursos apropiados de otras regiones.
La demanda de las ciudades de combustibles y recursos energéticos y la prestación de servicios de ingeniería está creciendo, lo que incide directamente en el aumento de la morbilidad entre la población y conduce a la destrucción del cinturón forestal de las ciudades.
Aplicación de lo moderno materiales de aislamiento térmico con un alto valor de resistencia a la transferencia de calor conducirá a una reducción significativa en los costos de energía, el resultado será un efecto económico significativo durante la operación sistemas TVP reduciendo los costos de combustible y, en consecuencia, mejorando situación ecológica región, lo que reducirá el costo de la atención médica para la población.
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37. TSN 23-322-2001. Región de Kostromá. Eficiencia energética de edificios residenciales y públicos. [Texto]. – M.: Gosstroy de Rusia, 2001.
38. TSN 23-324-2001. República de Komi. Protección térmica de ahorro energético de edificios residenciales y públicos. [Texto]. – M.: Gosstroy de Rusia, 2001.
39. TSN 23-329-2002. Región de Orël. Eficiencia energética de edificios residenciales y públicos. [Texto]. – M.: Gosstroy de Rusia, 2002.
40. TSN 23-333-2002. Distrito autónomo de Nenets. Consumo energético y protección térmica de edificios residenciales y públicos. [Texto]. – M.: Gosstroy de Rusia, 2002.
41. TSN 23-338-2002. Región de Omsk. Ahorro energético en edificios civiles. [Texto]. – M.: Gosstroy de Rusia, 2002.
42. TSN 23-341-2002. Óblast de Riazán. Eficiencia energética de edificios residenciales y públicos. [Texto]. – M.: Gosstroy de Rusia, 2002.
43. TSN 23-343-2002. República de Saha. Protección térmica y consumo energético de edificios residenciales y públicos. [Texto]. – M.: Gosstroy de Rusia, 2002.
44. TSN 23-345-2003. República de Udmurtia. Ahorro energético en edificios. [Texto]. – M.: Gosstroy de Rusia, 2003.
45. TSN 23-348-2003. Región de Pskov. Eficiencia energética de edificios residenciales y públicos. [Texto]. – M.: Gosstroy de Rusia, 2003.
46. TSN 23-305-99. Región de Sarátov. Eficiencia energética de edificios residenciales y públicos. [Texto]. – M.: Gosstroy de Rusia, 1999.
47. TSN 23-355-2004. Región de Kírov. Eficiencia energética de edificios residenciales y públicos. [Texto]. – M.: Gosstroy de Rusia, 2004.
Se combinan los procesos de movimiento del aire en interiores, su movimiento a través de vallas y aberturas en vallas, a través de canales y conductos de aire, el flujo de aire alrededor de un edificio y la interacción del edificio con el entorno aéreo circundante. concepto general condición del aire del edificio. La calefacción considera el régimen térmico de un edificio. Estos dos regímenes, así como el régimen de humedad, están estrechamente relacionados entre sí. De manera similar al régimen térmico, al considerar el régimen aéreo de un edificio, se distinguen tres tareas: interna, perimetral y externa.
Las tareas internas del régimen aéreo incluyen las siguientes cuestiones:
a) cálculo del intercambio de aire requerido en la habitación (determinando la cantidad de emisiones nocivas que ingresan a las instalaciones, eligiendo el rendimiento de los sistemas de ventilación locales y generales);
b) determinación de los parámetros del aire interno (temperatura, humedad, velocidad de movimiento y contenido de sustancias nocivas) y su distribución sobre el volumen del local en varias opciones suministro y extracción de aire. Elección opciones optimas suministro y extracción de aire;
c) determinación de los parámetros del aire (temperatura y velocidad de movimiento) en las corrientes de chorro creadas ventilación forzada;
d) cálculo de la cantidad de emisiones nocivas que se escapan debajo de las cubiertas de los sistemas de aspiración locales (difusión de emisiones nocivas en el flujo de aire y en los locales);
e) creación de condiciones normales en los lugares de trabajo (ducha) o en determinadas partes de las instalaciones (oasis) mediante la selección de los parámetros del aire suministrado.
El problema del valor límite del régimen aéreo combina las siguientes preguntas:
a) determinación de la cantidad de aire que pasa a través de recintos externos (infiltración y exfiltración) e internos (desbordamiento). La infiltración provoca un aumento de la pérdida de calor en el local. La mayor infiltración se observa en los pisos inferiores de los edificios de varios pisos y en los pisos altos. locales de producción. El flujo de aire desorganizado entre habitaciones provoca contaminación habitaciones limpias y distribución en todo el edificio olores desagradables;
b) cálculo de las áreas de los agujeros para aireación;
c) cálculo de las dimensiones de canales, conductos de aire, pozos y otros elementos de los sistemas de ventilación;
d) elegir un método de tratamiento del aire, dándole ciertas "condiciones": para el flujo de entrada, esto es calentamiento (enfriamiento), humidificación (secado), eliminación de polvo, ozonización; para la campana: se trata de limpieza del polvo y gases nocivos;
e) desarrollo de medidas para proteger los locales de la ráfaga de aire frío del exterior a través de aberturas abiertas (puertas exteriores, portones, aberturas tecnológicas). Para la protección se suelen utilizar cortinas de aire y aire-térmicas.
La tarea externa del régimen aéreo incluye las siguientes cuestiones:
a) determinación de la presión creada por el viento sobre el edificio y sus elementos individuales (por ejemplo, deflector, linterna, fachadas, etc.);
b) cálculo de la cantidad máxima posible de emisiones que no conduzcan a la contaminación del territorio de las empresas industriales; determinar la ventilación del espacio cercano al edificio y entre edificios separados en un sitio industrial;
c) selección de ubicaciones para tomas de aire y ejes de escape sistema de ventilación;
d) cálculo y previsión de la contaminación atmosférica por emisiones nocivas; comprobar la adecuación del grado de depuración del aire contaminado emitido.
Soluciones fundamentales para la ventilación industrial. edificio.
42. Sonido y ruido, su naturaleza, características físicas. Fuentes de ruido en los sistemas de ventilación.
El ruido son vibraciones aleatorias de diversa naturaleza física, caracterizadas por la complejidad de su estructura temporal y espectral.
Inicialmente, la palabra ruido se refería exclusivamente a vibraciones sonoras, pero en ciencia moderna se extendió a otros tipos de vibraciones (radio, electricidad).
El ruido es una colección de sonidos aperiódicos de intensidad y frecuencia variables. Desde un punto de vista fisiológico, el ruido es cualquier sonido percibido desfavorablemente.
Clasificación de ruido. Los ruidos que consisten en una combinación aleatoria de sonidos se llaman estadísticos. Los ruidos en los que predomina cualquier tono perceptible de oído se denominan tonales.
Dependiendo del entorno en el que se propaga el sonido, estructural o de casco y ruido aéreo. El ruido estructural se produce cuando un cuerpo vibrante entra en contacto directo con piezas de máquinas, tuberías, estructuras de construccion etc. y se propagan a lo largo de ellos en forma de ondas (longitudinales, transversales o ambas). Las superficies vibrantes imparten vibraciones a las partículas de aire adyacentes a ellas, formando ondas sonoras. En los casos en que la fuente de ruido no está asociada a ninguna estructura, el ruido que emite al aire se denomina ruido aéreo.
Según la naturaleza de su aparición, el ruido se divide convencionalmente en mecánico, aerodinámico y magnético.
Según la naturaleza del cambio en la intensidad total a lo largo del tiempo, el ruido se divide en pulsado y estable. El ruido impulsivo tiene un rápido aumento de la energía sonora y una rápida disminución, seguido de una pausa prolongada. Para un ruido estable, la energía cambia poco con el tiempo.
Según la duración de la acción, los ruidos se dividen en de larga duración (duración total de forma continua o con pausas de al menos 4 horas por turno) y de corta duración (duración inferior a 4 horas por turno).
El sonido, en sentido amplio, son ondas elásticas que se propagan longitudinalmente en un medio y crean vibraciones mecánicas en él; en un sentido estricto, la percepción subjetiva de estas vibraciones por parte de los órganos sensoriales especiales de los animales o del hombre.
Como cualquier onda, el sonido se caracteriza por su amplitud y espectro de frecuencia. Normalmente, una persona escucha sonidos transmitidos a través del aire en el rango de frecuencia de 16 a 20 Hz a 15 a 20 kHz. El sonido por debajo del rango de audibilidad humana se llama infrasonido; más alto: hasta 1 GHz, - ultrasonido, desde 1 GHz - hipersonido. Entre los sonidos audibles, fonéticos, sonidos del habla y fonemas (que componen discurso oral) y sonidos musicales (que componen la música).
La fuente de ruido y vibración en los sistemas de ventilación es el ventilador, en el que se producen procesos no estacionarios de flujo de aire a través del impulsor y en la propia carcasa. Estos incluyen pulsaciones de velocidad, formación y desprendimiento de vórtices de los elementos del ventilador. Estos factores son la causa del ruido aerodinámico.
E.Ya. Yudin, que estudió el ruido de las unidades de ventilación, señala tres componentes principales del ruido aerodinámico creado por un ventilador:
1) ruido de vórtice: consecuencia de la formación de vórtices y su interrupción periódica cuando el aire fluye alrededor de los elementos del ventilador;
2) ruido debido a irregularidades locales en el flujo que se forman en la entrada y salida de la rueda y que provocan un flujo inestable alrededor de las aspas y los elementos estacionarios del ventilador ubicados cerca de la rueda;
3) ruido de rotación: cada aspa en movimiento de la rueda del ventilador es una fuente de perturbación del aire y formación de vórtices. La proporción del ruido de rotación en el ruido total del ventilador suele ser insignificante.
Vibraciones de elementos estructurales. unidad de ventilación, a menudo debido a un mal equilibrio de las ruedas, provocan ruidos mecánicos. El ruido mecánico de un ventilador suele tener un carácter de choque, por ejemplo, los golpes en los huecos de los cojinetes desgastados.
En la figura se muestra la dependencia del ruido de la velocidad periférica del impulsor para diversas características de la red de un ventilador centrífugo con aspas curvadas hacia adelante. De la figura se desprende que a una velocidad periférica de más de 13 m/s, el ruido mecánico de los rodamientos de bolas queda “enmascarado” por el ruido aerodinámico; A velocidades más bajas predomina el ruido de los rodamientos. A una velocidad periférica de más de 13 m/s, el nivel de ruido aerodinámico aumenta más rápidamente que el nivel de ruido mecánico. Los ventiladores centrífugos con aspas curvadas hacia atrás tienen un nivel de ruido aerodinámico ligeramente menor que los ventiladores con aspas curvadas hacia adelante.
En los sistemas de ventilación, además del ventilador, las fuentes de ruido pueden ser los vórtices formados en los elementos de los conductos de aire y en las rejillas de ventilación, así como las vibraciones de las paredes de los conductos de aire insuficientemente rígidas. Además, es posible que penetren ruidos extraños de las habitaciones vecinas por las que pasa el conducto de aire a través de las paredes de los conductos de aire y de las rejillas de ventilación.
El aire interior puede cambiar su composición, temperatura y humedad bajo la influencia de una amplia variedad de factores: cambios en los parámetros del aire exterior (atmosférico), calor, humedad, polvo, etc. Como resultado de la exposición a estos factores, el aire interior puede resultar desfavorable para las personas. Para evitar un deterioro excesivo de la calidad del aire interior, es necesario realizar un intercambio de aire, es decir, cambiar el aire de la habitación. Por tanto, la principal tarea de la ventilación es garantizar el intercambio de aire en la habitación para mantener los parámetros de diseño del aire interno.
La ventilación es un conjunto de medidas y dispositivos que garantizan un intercambio de aire calculado en las habitaciones. La ventilación (VE) de las instalaciones generalmente se realiza mediante uno o más especiales. sistemas de ingenieria– sistemas de ventilación (VES), que constan de varios dispositivos tecnicos. Estos dispositivos están diseñados para realizar tareas específicas:
- calefacción de aire (calentadores de aire),
- limpieza (filtros),
- transporte aéreo (conductos de aire),
- estimulación del movimiento (ventiladores),
- distribución de aire interior (distribuidores de aire),
- apertura y cierre de canales para el movimiento del aire (válvula y compuerta),
- reducción de ruido (silenciadores),
- reducción de vibraciones (aisladores de vibraciones e insertos flexibles) y mucho más.
Además del uso de dispositivos técnicos, el funcionamiento normal de la ventilación requiere la implementación de determinadas medidas técnicas y organizativas. Por ejemplo, para reducir los niveles de ruido, se requiere el cumplimiento de velocidades de aire estandarizadas en los conductos de aire. VE debe proporcionar no sólo intercambio de aire (AIRE), sino diseño de intercambio de aire(RVO). Por lo tanto, el dispositivo BE requiere obligatoriamente diseño preliminar, durante el cual se determinan el RVO, el diseño del sistema y los modos de funcionamiento de todos sus dispositivos. Por lo tanto, la BE no debe confundirse con la ventilación, que representa un intercambio de aire desorganizado. Cuando un residente abre una ventana en una sala de estar, esto todavía no es ventilación, ya que no se sabe cuánto aire se necesita y cuánto entra realmente en la habitación. Si se realizan cálculos especiales y se determina cuánto aire se debe suministrar a una habitación determinada y en qué ángulo se debe abrir la ventana para que entre exactamente la misma cantidad de aire en la habitación, entonces podemos hablar de un dispositivo de ventilación. con un impulso natural para el movimiento del aire.
Pregunta 46. (+ Pregunta 80). ¿Qué cuestiones resuelve la tarea interna del régimen aéreo?
Los procesos de movimiento del aire en interiores, su movimiento a través de vallas y aberturas en vallas, a través de canales y conductos de aire, el flujo de aire alrededor de un edificio y la interacción de un edificio con el entorno aéreo circundante están unidos por un concepto común. condición del aire del edificio. Al considerar el régimen aéreo de un edificio, distinguimos tres tareas: interna, regional y externa.
Las tareas internas del régimen aéreo incluyen las siguientes cuestiones:
a) cálculo del intercambio de aire requerido en la habitación (determinando la cantidad de emisiones nocivas que ingresan a las instalaciones, eligiendo el rendimiento de los sistemas de ventilación locales y generales);
b) determinación de los parámetros del aire interno (temperatura, humedad, velocidad de movimiento y contenido de sustancias nocivas) y su distribución en el volumen del local para diversas opciones de suministro y extracción de aire. Selección de opciones óptimas para suministro y extracción de aire;
c) determinación de los parámetros del aire (temperatura y velocidad) en las corrientes de chorro creadas por la ventilación de suministro;
d) cálculo de la cantidad de emisiones nocivas que se escapan debajo de las cubiertas de los sistemas de aspiración locales (difusión de emisiones nocivas en el flujo de aire y en los locales);
e) creación de condiciones normales en los lugares de trabajo (ducha) o en determinadas partes de las instalaciones (oasis) mediante la selección de los parámetros del aire suministrado.
Pregunta 47. ¿Qué cuestiones resuelve el problema del valor límite del régimen aéreo?
El problema del valor límite del régimen aéreo combina las siguientes preguntas:
a) determinación de la cantidad de aire que pasa a través de barreras externas (infiltración y exfiltración) e internas (desbordamiento). La infiltración provoca un aumento de la pérdida de calor en el local. La mayor infiltración se observa en las plantas inferiores. edificios de varios pisos y en zonas de alta producción. El flujo de aire desorganizado entre las habitaciones provoca la contaminación de las salas blancas y la propagación de olores desagradables por todo el edificio;
b) cálculo de las áreas de los agujeros para aireación;
c) cálculo de las dimensiones de canales, conductos de aire, pozos y otros elementos de los sistemas de ventilación;
d) elegir un método de tratamiento del aire, dándole ciertas “condiciones”: para el flujo de entrada: calentamiento (enfriamiento), humidificación (secado), eliminación de polvo, ozonización; para la campana: se trata de limpieza del polvo y gases nocivos;
e) desarrollo de medidas para proteger los locales de la ráfaga de aire frío del exterior a través de aberturas abiertas (puertas exteriores, portones, aberturas tecnológicas). Para la protección se suelen utilizar cortinas de aire y aire-térmicas.
Pregunta 48. ¿Qué cuestiones resuelve la tarea externa del régimen aéreo?
La tarea externa del régimen aéreo incluye las siguientes cuestiones:
a) determinación de la presión creada por el viento sobre el edificio y sus elementos individuales (por ejemplo, deflector, linterna, fachadas, etc.);
b) cálculo de la cantidad máxima posible de emisiones que no conduzcan a la contaminación del territorio de las empresas industriales; determinar la ventilación del espacio cerca del edificio y entre edificios individuales en un sitio industrial;
c) selección de ubicaciones para entradas de aire y conductos de escape de sistemas de ventilación;
d) cálculo y previsión de la contaminación del aire por emisiones nocivas; comprobar la adecuación del grado de depuración del aire contaminado emitido.
Al igual que con el problema térmico, se distinguen 3 problemas al considerar V.R.Z.
Interno
Regional
Externo.
Las tareas internas incluyen:
1. cálculo del intercambio de aire requerido (determinando la cantidad de emisiones nocivas, el rendimiento de la ventilación local y general)
2. determinación de los parámetros del aire interno, contenido de sustancias nocivas
y su distribución en el volumen de habitaciones con diferentes esquemas de ventilación;
selección de esquemas óptimos de suministro y eliminación de aire.
3. determinación de la temperatura y velocidad del aire en los chorros creados por la afluencia.
4. cálculo de la cantidad de sustancias nocivas que emergen de los refugios tecnológicos
equipar
5. creación de condiciones normales de trabajo, ducha y creación de oasis, eligiendo los parámetros del aire de impulsión.
El problema del valor límite incluye:
1. Determinación de caudales a través de vallas exteriores (infiltración), lo que provoca un aumento de la pérdida de calor y la propagación de olores desagradables.
2. cálculo de aberturas para aireación
3. cálculo de las dimensiones de canales, conductos de aire, pozos y otros elementos
4. selección del método de procesamiento del flujo de aire (calefacción, refrigeración, limpieza) para el aire de escape - limpieza.
5.cálculo de la protección contra la ráfaga de aire a través de aberturas abiertas (cortinas de aire)
Las tareas externas incluyen:
1. determinación de la presión creada por el viento sobre el edificio
2. Cálculo y determinación de la ventilación industrial. sitios
3. selección de ubicaciones para entradas de aire y ejes de escape
4. cálculo de los valores máximos permitidos y comprobación de la suficiencia del grado de depuración
- Ventilación por extracción local. Succiones locales, su clasificación. Campanas extractoras, requisitos y cálculos.
Ventajas de la ventilación por extracción local (LEV)
Eliminación de secreciones nocivas directamente de los lugares de su liberación.
Caudales de aire relativamente bajos.
En este sentido, MBB es el método más eficaz y económico.
Los elementos principales de los sistemas MVV son
2 – red de conductos de aire
3 – aficionados
4 – dispositivos de limpieza
Requisitos básicos para la succión local:
1) localización de secreciones nocivas en el lugar de su formación
2) la eliminación del aire contaminado fuera de la habitación en altas concentraciones es mucho mayor que con la ventilación general.
Los requisitos para el Ministerio de Defensa se dividen en sanitarios e higiénicos y tecnológicos.
Requisitos sanitarios e higiénicos:
1) localización máxima de emisiones nocivas
2) el aire extraído no debe atravesar los órganos respiratorios de los trabajadores.
Requisitos tecnológicos:
1) el lugar de formación de secreciones nocivas debe cubrirse tanto como sea posible proceso tecnológico, y las aberturas de trabajo abiertas deben tener dimensiones mínimas.
2) MO no debe interferir con el trabajo normal y reducir la productividad laboral.
3) Las secreciones nocivas, por regla general, deben eliminarse del lugar de su formación en la dirección de su intenso movimiento. Por ejemplo, los gases calientes suben y los gases fríos bajan.
4) El diseño del MO debe ser simple, tener baja resistencia aerodinámica y ser fácil de instalar y desmontar.
clasificación MO
Estructuralmente, el MO está diseñado en forma de varios refugios para estas fuentes de emisiones nocivas. Según el grado de aislamiento de la fuente del espacio circundante, los MO se pueden dividir en tres grupos:
1) abierto
2) medio abierto
3) cerrado
Los conductos de aire de tipo abierto incluyen conductos de aire ubicados fuera de las fuentes de emisiones nocivas, arriba, en el costado o debajo; ejemplos de tales conductos de aire son los paneles de escape.
Los refugios semiabiertos incluyen refugios en cuyo interior se encuentran fuentes de sustancias nocivas. El refugio tiene una abertura de trabajo abierta. Ejemplos de tales refugios son:
Campanas de extracción
Cámaras o armarios de ventilación.
Refugios moldeados a partir de herramientas giratorias o cortantes.
Las unidades de succión completamente cerradas son una carcasa o parte de un aparato que presenta pequeñas fugas (en los lugares donde la carcasa entra en contacto con las partes móviles del equipo). Actualmente, algunos tipos de equipos se fabrican con MO incorporado (cámaras de pintura y secado, máquinas procesadoras de madera).
Abierto MO. Se recurre a los MO abiertos cuando es imposible utilizar MO semiabiertos o completamente cerrados, lo que está determinado por las peculiaridades del proceso tecnológico. Los MO de tipo abierto más comunes son los paraguas.
Paraguas de escape.
Las campanas extractoras son tomas de aire realizadas en forma de peramidas truncadas ubicadas sobre fuentes de emisiones nocivas. Las campanas extractoras normalmente sólo sirven para atrapar flujos ascendentes de sustancias nocivas. Esto ocurre cuando se calientan secreciones nocivas y se forma un flujo de temperatura persistente (temperatura >70ºC). Las campanas extractoras son muy utilizadas, mucho más de lo que merecen. Los paraguas se caracterizan por tener un hueco entre la fuente y la entrada de aire, un espacio desprotegido del aire. ambiente. Como resultado, el aire circundante fluye libremente hacia la fuente y desvía el flujo de emisiones nocivas. Como resultado, los paraguas requieren volúmenes importantes, lo cual es una desventaja de un paraguas.
Los paraguas son:
1) sencillo
2) en forma de viseras
3) activo (con ranuras alrededor del perímetro)
4) con suministro de aire (activado)
5) grupo.
Las sombrillas se instalan tanto con local como mecánico. ventilación de escape, pero la condición principal para el uso de este último es la presencia de poderosas fuerzas gravitacionales en el flujo.
Para que los paraguas funcionen se debe observar lo siguiente:
1) la cantidad de aire aspirado por la sombrilla no debe ser menor que la que se libera de la fuente y se agrega en el camino desde la fuente hasta la sombrilla, teniendo en cuenta la influencia de las corrientes de aire laterales.
2) El aire que fluye hacia el paraguas debe tener un suministro de energía (principalmente energía térmica suficiente para superar las fuerzas gravitacionales).
3) Las dimensiones del paraguas deben ser mayores que las dimensiones del medio con fuga/
4) Es necesario tener un flujo organizado para evitar que el empuje se vuelque (por ventilación natural)
5) Trabajo efectivo El paraguas está determinado en gran medida por la uniformidad de la sección transversal. Depende del ángulo de apertura del paraguas α. α =60 entonces Vc/Vc=1,03 para una sección redonda o cuadrada, 1,09 para una sección rectangular α=90 1,65 Ángulo de apertura recomendado α=65, en el que se consigue la mayor uniformidad del campo de velocidades.
6) Dimensiones de una sombrilla rectangular en términos de A = a + 0,8h, B = b + 0,8h, donde h es la distancia desde el equipo hasta la parte inferior de la sombrilla h<08dэ, где dэ эквивалентный по площади диаметр источника
7) El volumen de aire aspirado se determina dependiendo de la potencia térmica de la fuente y la movilidad del aire en la habitación Vn a baja potencia térmica se calcula mediante las fórmulas L=3600*F3*V3 m3/h donde f3 es el área de succión , V3 es la velocidad de succión. Para emisiones no tóxicas V3=0,15-0,25 m/s. Para los tóxicos se debe tomar V3= 1,05-1,25, 0,9-1,05, 0,75-0,9, 0,5-0,75 m/s.
Con una liberación de calor significativa, el volumen de aire aspirado por el paraguas está determinado por la fórmula L 3 =L k F 3 /F n Lk - el volumen de aire que sube al paraguas con un chorro convectivo 
Qk es la cantidad de calor convectivo liberado desde la superficie de la fuente Q k = α k Fn(t n -t in).
Si el diseño del paraguas se lleva a cabo para la máxima liberación de sustancias nocivas, entonces no puede organizar un paraguas activo, sino conformarse con un paraguas normal.
- Paneles de succión y succiones laterales, características y cálculos.
En los casos en los que, por motivos de diseño, la succión coaxial no pueda ubicarse lo suficientemente cerca de la fuente, y por tanto el rendimiento de succión sea excesivamente alto. Cuando es necesario desviar el chorro que se eleva por encima de la fuente de calor para que las emisiones nocivas no caigan en la zona de movimiento del trabajador, se utilizan paneles de succión para ello.
Estructuralmente, estas succiones locales se dividen en
1-rectangular
2 – paneles de succión uniformes
Los paneles de succión rectangulares vienen en tres tipos:
a) unilateral
b) con pantalla (para reducir la succión volumétrica)
c) combinado (con succión hacia arriba y hacia abajo)
El volumen de aire eliminado por cualquier panel está determinado por la fórmula. 
donde c es el coeficiente. dependiendo del diseño del panel y su ubicación con respecto a la fuente de calor, Qк es la cantidad de calor convectivo generado por la fuente, H es la distancia desde el plano superior de la fuente hasta el centro de los orificios de succión del panel, B es la longitud de la fuente.
El panel combinado se utiliza para eliminar el flujo de calor que contiene no solo gases, sino también el polvo circundante: el 60% se elimina hacia un lado y el 40% hacia abajo.
En los talleres de soldadura se utilizan paneles de aspiración uniformes, se han generalizado los paneles inclinados para garantizar que el soplete desvíe las sustancias nocivas de la cara del soldador. Uno de los más comunes es el panel de Chernoberezhsky. El orificio de succión tiene forma de rejilla, la sección viva de las ranuras es el 25% del área del panel. Se supone que la velocidad del aire recomendada en la sección abierta de las grietas es de 3 a 4 m/s. El caudal de aire total se calcula en base al caudal específico igual a 3300 m/h por 1 m2 de panel de aspiración.Bombas de vacío a bordo. Se trata de un dispositivo para eliminar el aire junto con las emisiones nocivas del baño donde se realiza el tratamiento térmico. La succión se produce a lo largo de los lados.
Hay:
Las succiones de un solo lado se dan cuando la ranura de succión está ubicada a lo largo de uno de los lados largos de la bañera.
De doble cara, cuando las ranuras están situadas en ambos lados.
La succión lateral es sencilla cuando las ranuras están ubicadas en un plano vertical.
Volcado cuando la ranura está horizontal.
Los hay macizos y seccionales con soplador.
Cuanto más tóxicas sean las emisiones del espejo de la bañera, más cerca será necesario presionarlas para que las emisiones nocivas no entren en la zona de respiración de los trabajadores. Para hacer esto, en igualdad de condiciones, es necesario aumentar el volumen de aire aspirado.
A la hora de elegir el tipo de aspiración lateral se debe tener en cuenta lo siguiente:
1) Se deben utilizar aspiraciones simples cuando el nivel de solución en el baño es alto, cuando la distancia a la ranura de aspiración es inferior a 80-150 mm, en niveles más bajos se utilizan aspiraciones invertidas, que requieren un consumo de aire mucho menor.
2) Se utilizan los de una cara si el ancho de la bañera es significativamente inferior a 600 mm, si son más grandes, los de dos caras.
3) Si, durante el proceso de soplado, se introducen en el baño objetos grandes que pueden interrumpir el funcionamiento de la succión de un solo lado, entonces utilizo succión de doble cara.
4) Se utilizan diseños macizos para longitudes de hasta 1200 mm y seccionales para longitudes superiores a 1200 mm.
5) Utilice aspiración con soplado cuando el ancho del baño sea superior a 1500 mm. Cuando la superficie de la solución es completamente lisa, no hay partes que sobresalgan y no hay operación de inmersión.
La eficacia de atrapar sustancias nocivas depende de la uniformidad de la succión a lo largo del espacio. El problema de calcular la succión a bordo se reduce a:
1) elección del diseño
2) determinar el volumen de aire aspirado
Se han desarrollado varios tipos de cálculo de succiones a bordo:
método mm Baranov, el caudal de aire volumétrico para los escapes a bordo está determinado por la fórmula:
donde a es el valor tabulado del flujo de aire específico dependiendo de la longitud del baño, x es el factor de corrección para la profundidad del nivel del líquido en el baño, S es el factor de corrección para la movilidad del aire en la habitación, l es el longitud del baño.
La succión a bordo con soplado es una succión simple de un solo lado activada por aire mediante un chorro dirigido hacia la succión a lo largo del espejo del baño de modo que se superponga a él, mientras que el chorro se vuelve de mayor alcance y el caudal en él disminuye. el volumen de aire para la purga es L=300kB 2 l
Descripción:
Las tendencias en la construcción moderna de edificios residenciales, como aumentar el número de pisos, sellar ventanas, aumentar el área de los apartamentos, plantean tareas difíciles para los diseñadores: arquitectos y especialistas en el campo de la calefacción y ventilación para garantizar el microclima requerido en el instalaciones. El régimen aéreo de los edificios modernos, que determina el proceso de intercambio de aire entre las habitaciones entre sí y con el aire exterior, se forma bajo la influencia de muchos factores.
Régimen aéreo de edificios residenciales.
Teniendo en cuenta la influencia de las condiciones del aire en el funcionamiento del sistema de ventilación de edificios residenciales.
Esquema tecnológico de una miniestación para la preparación de agua potable de baja productividad.
En cada piso del tramo hay dos apartamentos de dos habitaciones y uno de una y tres habitaciones. Los apartamentos de una habitación y de dos habitaciones tienen orientación unidireccional. Las ventanas de los segundos apartamentos de dos y tres habitaciones dan a dos lados opuestos. El área total de un apartamento de una habitación es de 37,8 m2, un apartamento de dos habitaciones de un lado es de 51 m2, un apartamento de dos habitaciones de dos lados es de 60 m2, un apartamento de tres habitaciones es de 75,8 m2. El edificio está equipado con ventanas densas con una resistencia a la permeación del aire de 1 m 2 h/kg con una diferencia de presión D P o = 10 Pa. Para garantizar el flujo de aire, se instalan válvulas de suministro de AERECO en las paredes de las habitaciones y en la cocina de un apartamento de una habitación. En la Fig. La Figura 3 muestra las características aerodinámicas de la válvula en la posición completamente abierta y en el estado 1/3 cerrado.
También se supone que las puertas de entrada a los apartamentos son bastante herméticas: con una resistencia a la permeabilidad del aire de 0,7 m 2 h / kg con una diferencia de presión D P o = 10 Pa.
El edificio residencial cuenta con sistemas de ventilación natural con conexión bidireccional de satélites al maletero y rejillas de escape no reguladas. En todos los apartamentos (independientemente de su tamaño) se instalan los mismos sistemas de ventilación, ya que en el edificio considerado, incluso en apartamentos de tres habitaciones, el intercambio de aire no está determinado por el caudal de entrada (3 m 3 / h por m 2 de espacio habitable). ), sino por la tasa de escape de la cocina, el baño y el aseo (total 110 m 3 / h).
Los cálculos del estado del aire del edificio se realizaron teniendo en cuenta los siguientes parámetros:
Temperatura del aire exterior 5 °C – temperatura de diseño para el sistema de ventilación;
3,1 °C – temperatura media de la temporada de calefacción en Moscú;
10,2 °C – temperatura media del mes más frío en Moscú;
28 °C – temperatura de diseño para el sistema de calefacción con una velocidad del viento de 0 m/s;
3,8 m/s – velocidad media del viento durante el período de calentamiento;
4,9 m/s – velocidad del viento estimada para elegir la densidad de ventanas en diferentes direcciones.
Presión del aire exterior
La presión en el aire exterior consiste en la presión gravitacional (el primer término de la fórmula (1)) y la presión del viento (el segundo término).
La presión del viento es mayor en los edificios altos, lo que se tiene en cuenta en el cálculo mediante el coeficiente k dina, que depende de la apertura del área (espacio abierto, edificios bajos o altos) y de la altura del propio edificio. Para casas de hasta 12 pisos, se acostumbra considerar k dina constante en altura, y para edificios más altos, aumentar el valor de k dina a lo largo de la altura del edificio tiene en cuenta el aumento de la velocidad del viento con la distancia al suelo.
El valor de la presión del viento de la fachada de barlovento está influenciado por los coeficientes aerodinámicos no solo de las fachadas de barlovento, sino también de sotavento. Esta situación se explica por el hecho de que la presión absoluta en el lado de sotavento del edificio al nivel del elemento permeable al aire más alejado de la superficie del suelo a través del cual es posible el movimiento del aire (la boca del conducto de escape en la fachada de sotavento) se toma como presión cero condicional, R conv:
R usl = R atm - r n g N + r n v 2 s z k din /2, (2)
donde сз es el coeficiente aerodinámico correspondiente al lado de sotavento del edificio;
H – altura sobre el suelo del elemento superior a través del cual es posible el movimiento del aire, m.
La sobrepresión total formada en el aire exterior en un punto a la altura h del edificio está determinada por la diferencia entre la presión total en el aire exterior en este punto y la presión condicional total R cond:
R n = (R atm - r n g h + r n v 2 s z k din /2) - (R atm - r n g N +
R n v 2 s z k dyn /2) = r n g (H - h) + r n v 2 (s - s z) k dyn /2, (3)
donde c es el coeficiente aerodinámico de la fachada de diseño, tomado según .
La parte gravitacional de la presión aumenta al aumentar la diferencia de temperatura entre el aire interior y exterior, de la que depende la densidad del aire. Para edificios residenciales con una temperatura del aire interior casi constante durante todo el período de calefacción, la presión gravitacional aumenta al disminuir la temperatura del aire exterior. La dependencia de la presión gravitacional en el aire externo de la densidad del aire interno se explica por la tradición de relacionar el exceso de presión gravitacional interna (por encima de la atmosférica) con la presión externa con un signo menos. Esto, por así decirlo, transporta el componente gravitacional variable de la presión total en el aire interno fuera del edificio y, por lo tanto, la presión total en cada habitación se vuelve constante a cualquier altura de esta habitación. En este sentido, Р int in se denomina presión de aire condicionalmente constante en el edificio. Entonces la presión total en el aire exterior se vuelve igual
R text = (H - h) (r text - r int) g + r text v 2 (c - c h) k din / 2. (4)
En la Fig. La Figura 4 muestra el cambio de presión a lo largo de la altura del edificio en diferentes fachadas bajo diferentes condiciones climáticas. Para simplificar la presentación, llamaremos a una fachada de la casa norte (superior en el plano) y a la otra sur (inferior en el plano).
Presión de aire interna
Diferentes presiones de aire externas a lo largo de la altura del edificio y en diferentes fachadas provocarán el movimiento del aire, y en cada habitación con el número i se formarán sus propias presiones excesivas totales P in,i. Una vez que la parte variable de estas presiones, la gravitacional, se relaciona con la presión externa, un punto caracterizado por la sobrepresión total P in,i, en el que entra y sale el aire, puede servir como modelo de cualquier habitación.
Para abreviar, en lo que sigue, el exceso total de presión externa e interna se denominará presión externa e interna, respectivamente.
Con una formulación completa del problema del régimen del aire de un edificio, la base del modelo matemático son las ecuaciones de balance de material del aire para todas las habitaciones, así como los nodos en los sistemas de ventilación y las ecuaciones de conservación de energía (ecuación de Bernoulli) para cada aire. -elemento permeable. Los balances de aire tienen en cuenta el flujo de aire a través de cada elemento permeable al aire en una habitación o unidad del sistema de ventilación. La ecuación de Bernoulli equipara la diferencia de presión en lados opuestos del elemento permeable al aire D P i,j con las pérdidas aerodinámicas que surgen cuando el flujo de aire pasa a través del elemento permeable al aire Zi,j.
En consecuencia, un modelo del régimen del aire de un edificio de varios pisos se puede representar como un conjunto de puntos conectados entre sí, caracterizados por presiones internas P in,i y externas P n,j, entre las cuales se produce el movimiento del aire.
La pérdida total de presión Z i,j durante el movimiento del aire generalmente se expresa a través de la característica de resistencia a la permeabilidad al aire Si,j del elemento entre los puntos i y j. Todos los elementos permeables al aire de la estructura del edificio (ventanas, puertas, aberturas abiertas) pueden clasificarse condicionalmente como elementos con parámetros hidráulicos constantes. Los valores de Si,j para este grupo de resistencias no dependen de los caudales Gi,j. Una característica distintiva del tracto del sistema de ventilación es la variabilidad de las características de resistencia de los accesorios, dependiendo de los caudales de aire deseados para las partes individuales del sistema. Por lo tanto, las características de resistencia de los elementos del conducto de ventilación deben determinarse en un proceso iterativo, en el que es necesario vincular las presiones disponibles en la red con la resistencia aerodinámica del conducto a ciertos caudales de aire.
En este caso, las densidades del aire que se mueve a través de la red de ventilación en las ramas se toman de acuerdo con la temperatura del aire interno en las habitaciones correspondientes, y en las secciones principales del maletero, de acuerdo con la temperatura de la mezcla de aire en el nodo.
Por lo tanto, resolver el problema del régimen del aire de un edificio se reduce a resolver un sistema de ecuaciones de equilibrio del aire, donde en cada caso se suma la suma de todos los elementos permeables al aire de la habitación. El número de ecuaciones es igual al número de habitaciones del edificio y al número de unidades de los sistemas de ventilación. Las incógnitas en este sistema de ecuaciones son las presiones en cada habitación y en cada nodo de los sistemas de ventilación P in,i. Dado que las diferencias de presión y los caudales de aire a través de elementos permeables al aire están interconectados, la solución se encuentra mediante un proceso iterativo en el que los caudales se especifican primero y se ajustan a medida que se refinan las presiones. Resolver el sistema de ecuaciones proporciona la distribución deseada de presiones y flujos en todo el edificio en su conjunto y, debido a su gran dimensión y su no linealidad, sólo es posible mediante métodos numéricos utilizando una computadora.
Los elementos del edificio permeables al aire (ventanas, puertas) conectan todas las instalaciones del edificio y el aire exterior en un solo sistema. La ubicación de estos elementos y sus características de resistencia a la permeación del aire influyen significativamente en la imagen cualitativa y cuantitativa de la distribución de flujos en el edificio. Así, a la hora de resolver un sistema de ecuaciones para determinar presiones en cada estancia y nodo de la red de ventilación, se tiene en cuenta la influencia de la resistencia aerodinámica de los elementos permeables al aire no sólo en la envolvente del edificio, sino también en los recintos internos. Utilizando el algoritmo descrito, el Departamento de Calefacción y Ventilación de MGSU desarrolló un programa para calcular el régimen de aire de un edificio, que se utilizó para calcular los regímenes de ventilación en el edificio residencial en estudio.
Como se desprende de los cálculos, la presión interna en las instalaciones está influenciada no solo por las condiciones climáticas, sino también por el número de válvulas de suministro, así como por el tiro de ventilación de escape. Dado que la ventilación en todos los apartamentos del edificio considerado es la misma, en los apartamentos de una y dos habitaciones la presión es menor que en un apartamento de tres habitaciones. Cuando las puertas interiores del apartamento están abiertas, la presión en las habitaciones orientadas a diferentes lados prácticamente no difiere entre sí.
En la Fig. 5 muestra los valores de los cambios de presión en las instalaciones de los apartamentos.
Diferencias de presión entre elementos permeables al aire y flujos de aire que los atraviesan.
La distribución del flujo en los apartamentos se forma bajo la influencia de diferencias de presión en diferentes lados del elemento permeable al aire. En la Fig. 6, en el plano del último piso, las flechas y los números muestran las direcciones del movimiento y los caudales de aire en diversas condiciones climáticas.
Al instalar compuertas en salas de estar, el movimiento del aire se dirige desde las habitaciones hacia las rejillas de ventilación de cocinas, baños y aseos. Esta dirección de movimiento se mantiene en un apartamento de una habitación, donde la válvula está instalada en la cocina.
Curiosamente, la dirección del movimiento del aire no cambió cuando la temperatura bajó de 5 a -28 °C y cuando apareció un viento del norte con una velocidad de v = 4,9 m/s. Durante la temporada de calefacción y con cualquier viento no se observó filtración, lo que indica que la altura del pozo de 4,5 m es suficiente. Las puertas de entrada herméticas a los apartamentos impiden el flujo horizontal de aire desde los apartamentos de la fachada de barlovento a los apartamentos de sotavento. fachada. Se observa un pequeño flujo vertical, de hasta 2 kg/h: el aire sale de los apartamentos de los pisos inferiores a través de las puertas de entrada y entra a los apartamentos de los pisos superiores. Dado que el flujo de aire a través de las puertas es menor que el permitido por las normas (no más de 1,5 kg/h m2), una resistencia a la permeabilidad al aire de 0,7 m2 h/kg puede considerarse incluso excesiva para un edificio de 17 pisos.
Funcionamiento del sistema de ventilación.
Las capacidades del sistema de ventilación se probaron en el modo de diseño: a 5 °C en el aire exterior, en calma y con las ventanas abiertas. Los cálculos han demostrado que, a partir del piso 14, los caudales de escape son insuficientes, por lo que la sección transversal del canal principal de la unidad de ventilación debe considerarse subestimada para este edificio. Si los respiraderos se reemplazan por válvulas, los costos se reducen aproximadamente un 15%. Es interesante observar que a 5 °C, independientemente de la velocidad del viento, del 88 al 92% del aire extraído por el sistema de ventilación en el primer piso y del 84 al 91% en el último piso ingresa a través de las válvulas. A una temperatura de -28 °C, el flujo de entrada a través de las válvulas compensa el escape entre un 80 y un 85 % en las plantas inferiores y entre un 81 y un 86 % en las plantas superiores. El resto del aire ingresa a los apartamentos a través de las ventanas (incluso con una resistencia a la permeabilidad del aire de 1 m 2 h / kg con una diferencia de presión D P o = 10 Pa). A una temperatura del aire exterior de -3,1 °C o menos, los caudales de aire extraído por el sistema de ventilación y el aire suministrado a través de las válvulas superan el intercambio de aire de diseño del apartamento. Por tanto, es necesario regular el caudal tanto en las válvulas como en las rejillas de ventilación.
En el caso de válvulas completamente abiertas con temperaturas negativas del aire exterior, los caudales de aire de ventilación de los apartamentos en los primeros pisos superan varias veces los calculados. Al mismo tiempo, los caudales de aire de ventilación de los pisos superiores disminuyen drásticamente. Por lo tanto, solo a una temperatura del aire exterior de 5 °C se realizaron cálculos para válvulas completamente abiertas en todo el edificio, y a temperaturas más bajas, las válvulas de los 12 pisos inferiores se cerraron a 1/3. Para ello se tuvo en cuenta el hecho de que la válvula tiene control automático basado en la humedad ambiente. En caso de grandes intercambios de aire en el apartamento, el aire estará seco y la válvula se cerrará.
Los cálculos han demostrado que a una temperatura del aire exterior de -10,2 °C o menos, el exceso de escape a través del sistema de ventilación llega a todo el edificio. A una temperatura del aire exterior de -3,1 °C, el suministro y el escape de diseño se mantienen completamente solo en los diez pisos inferiores, y los apartamentos en los pisos superiores, con el escape de diseño cerca del diseño, cuentan con un flujo de aire a través de la válvulas del 65-90%, dependiendo de la velocidad del viento.
conclusiones
1. En edificios residenciales de varios pisos con un elevador por apartamento para un sistema de ventilación por extracción natural hecho de bloques de concreto, por regla general, las secciones de los troncos son de tamaño insuficiente para permitir el paso del aire de ventilación a una temperatura del aire exterior de 5 ° C.
2. El sistema de ventilación diseñado, cuando se instala correctamente, funciona de manera estable en modo de escape durante todo el período de calefacción sin "voltear" el sistema de ventilación en todos los pisos.
3. Las válvulas de suministro deben poder ajustarse para reducir el flujo de aire durante la estación fría del período de calefacción.
4. Para reducir el consumo de aire de escape, es conveniente instalar rejillas ajustables automáticamente en el sistema de ventilación natural.
5. A través de ventanas densas en edificios de varias plantas se produce una infiltración que en el edificio en cuestión alcanza hasta el 20% del caudal de escape y que debe tenerse en cuenta a la hora de calcular las pérdidas de calor del edificio.
6. La densidad estándar de puertas de entrada a apartamentos para edificios de 17 pisos se cumple con una resistencia a la permeabilidad al aire de la puerta de 0,65 m 2 h/kg a D P = 10 Pa.
Literatura
1. SNIP 2.04.05-91*. Calefacción, ventilación, aire acondicionado. Moscú: Stroyizdat, 2000.
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