Определение воздухообмена в жилых и общественных помещениях

В жилых и общественных помещениях постоянным вредным выделением является выдыхаемая людьми углекислота (СО₂). Определение потребного воздухообмена производится по количеству углекислоты, выделяемой человеком и по допустимой концентрации её.

Количество углекислоты в зависимости от возраста человека и выполняемой работы.

Содержание углекислоты в атмосферном воздухе можно определить по химическому составу воздуха. Однако, учитывая повышенное содержание углекислоты в атмосфере населенных пунктов, следует принимать при расчете содержания СО₂ следующие значения: для сельских населенных пунктов – 0,33 л/м³, для малых городов (до 300 тыс. жителей) – 0,4 л/м³, для больших городов (свыше 300 тыс. жителей) – 0,5 л/м³.

Количество углекислоты, выделяемой человекомпри разной работе

Возраст человека и характер работы	Количество	СО2
	в л/ч	в г/ч
Взрослые:
при физической работе

Предельно-допустимые концентрации углекислоты

Наименование помещений	Количество	СО2
	в л/ч	в г/кг
Для постоянного пребывания людей (жилые ком.)		1,5

G=45 л/ч

Хв=1 л/м³

Хн=0,4 л/м³

n=1

L=45*1/(1-0.4)=75м³/ч

4. Счёт потребного воздухообмена для удаления избыточного

Тепла

Расчет потребного воздухообмена для удаления избыточного тепла производится по формуле:

, м³/ч (7)

где L, м³/ч – потребный воздухообмен; Q_изб, ккал/ч – избыточное тепло; g_в=1,206 кг/м³–удельная масса приточного воздуха; c_в= 0,24 ккал/кг×град – теплоемкость воздуха;

_Dt = t _вых – t _пр, ^oC (8)

где t _вых, ^oC – температура удaляемого воздуха; t _пр, ^oC – температура приточного воздуха.

Величина _D t при расчетах выбирается в зависимости от теплонапряженности воздуха – Q_н: при Q_н £ 20 ккал/м³·ч _Dt = 6 ^oC; при Q_н > 20 ккал/м^3·ч _Dt = 8 ^oC;

ккал/м³·ч (9)

где V_п, м³ – внутренний объем помещения.

Таким образом, для определения потребного воздухообмена необходимо определить количество избыточного тепла по формуле:

Q_изб = Q_об + Q_осв + Q_л + Q_р – Q_отд, ккал/ч (10)

где: Q_об, ккал/ч – тепло, выделяемое оборудованием; Q_осв, ккал/ч – тепло, выделяемое системой освещения;Q_л, ккал/ч – тепло, выделяемое людьми в помещении;Q_р, ккал/ч – тепло, вносимое за счет солнечной радиации;Q_отд, ккал/ч – теплоотдача естественным путем.

Определяем количество тепла, выделяемого оборудованием

Q_об = 860 Р_об ×U₁, ккал/ч, (11)

где Y₁ – коэффициент перехода тепла в помещение, зависящий от вида оборудования; Р_об, кВт – мощность, потребляемая оборудованием;

Р_об, = Р_ном×Y₂×Y₃× Y₄, кВт, (12)

где Р_ном, кВт – номинальная (установленная) мощность электрооборудования помещения; Y₂ – коэффициент использования установленной мощности, учитывающий превышение номинальной мощности над фактически необходимой; Y₃ – коэффициент загрузки, т.е. отношение величины среднего потребления мощности (во времени) к максимально необходимой; Y₄ – коэффициент одновременности работы оборудования.

При ориентировочных расчетах произведение всех четырех коэффициентов можно принимать равным

Y₁×Y₂×Y₃×Y₄ = 0,25 (13)

Определяем количество тепла, выделяемого системой освещения

Q_осв = 860×Р_осв×a×b×cos(j), ккал/ч (14)

где a – коэф. перевода электрической энергии в тепловую для лампы накаливания a = 0,92–0,97, люминесцентной лампы a = 0,46–0,48; b – коэффициент одновременности работы (при работе всех светильников b = 1); сos(j) = 0,7–0,8 – коэффициент мощности; Р_осв, кВт – мощность осветительной установки.

Определяем количество тепла, выделяемого находящимися в помещении людьми

Q_л = N×q_л, ккал/ч (15)

где N – количество людей в помещении; q_л, ккал/ч – тепловыделения одного человека (табл.).

Определяем количество тепла, вносимого за счет солнечной радиации

Q_р = m×S×q_ост, ккал/ч (16)

где m – количество окон; S, м²– площадь одного окна; q_ост, ккал/ч – солнечная радиация через остекленную поверхность (табл.).

Определяем теплоотдачу, происходящую естественным путем.

Если нет дополнительных условий, то можно считать ориентировочно, что Q_отд= Q_р для холодного и переходного периодов года (среднесуточная температура наружного воздуха ниже +10^o C). Для теплого периода года (среднесуточная температура воздуха выше +10^o C) принимаем Q_отд = 0.

Дано:

Q=120м3

n=1

a=1,2м2/ч

N=335шт/час

P_ном=70кВт

P_осв=1кВт

m=2

S=2,5*1,75 м

3 тяжесть

Лампа люминесцентная

b_{(одновременность работы)=}1

α=0,48

cos(φ)=0,7

g_в=1,206 кг/м³

c_в= 0,24 ккал/кг×град

Найти: L

Решение:

1) Q_изб = Q_об + Q_осв + Q_л + Q_р – Q_отд, ккал/ч

Q_об = 860 Р_об ×U₁, ккал/ч,

Р_об, = Р_ном×Y₂×Y₃× Y₄, кВт,

Y₁×Y₂×Y₃×Y₄ = 0,25

Q_об=860* Р_ном*U1* Y₂×Y₃× Y₄

Q_об=860*70*0,25=15050 ккал/ч

Q_осв = 860×Р_осв×a×b×cos(j), ккал/ч

Q_осв = 860×1*0,48*1*0,7=288.96ккал/ч

Q_л = n×q_л, ккал/ч

q_л=80 ккал/ч,по таблице 3 тяжести и 20⁰С

Q_л =1*80=80 ккал/ч

Q_отд= Q_р,,поэтому

Q_изб = Q_об + Q_осв + Q_л

Q_изб =15050+288.96+80=15418.96 ккал/час.

ккал/м³·ч

Q_н=15418.96 /120=128.49 ккал/м3*ч

Т.к. при Q_н > 20 ккал/м^3·ч, то _Dt = 8 ^oC;

, м³/ч

L= 15418.96 /(1.206*0.24*8)= 6658.96 м³/ч

Общий вывод: Среди расчетных значений потребного воздухообмена для вредных веществ и удаления избыточного тепла получил, что наибольшим является воздухообмен при испарении растворителей лаков. L=6658.96м³/ч, что говорит о наибольшей опасности.

РАСЧЁТ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

Дано помещение с размерами: длина А = 23 м, ширина В = 28 м, высота Н = 5 м. Высота рабочей поверхности h _рп = 10 м.

Требуется создать освещенность Е = 300 лк.

Коэффициент отражения бетонных стен с окнамиr_ст,= 30 %, чисто потолка из бетона r_n,= 50 %. Так как помещение с малым выделением пыли, то коэффициент запаса k =1,5, д ля люминесцентных ламп при расчётах берётся коэффициент неравномерности Z = 1,1.

Рассчитываем систему общего люминесцентного освещения.

Выбираем светильники типа ОД, l = 1,4.

Приняв h _с = 0,5 м, получаем

h = h _n – h _pп

h = 10 – 0,5 – 5 = 4,5 м;

L = 1,4 × 4,5= 6,3 м;

L /3 = 2, 1 м.

Размещаем светильники в три ряда. В каждом ряду можно установить 12 светильников типа ОД мощностью 125 Вт, при этом разрывы между светильниками в ряду составят 25 см. Изображаем в масштабе план помещения и размещения на нем светильников (рис. 4). Учитывая, что в каждом светильнике установлено две лампы, общее число ламп в помещении N = 3*12*2=72.