Κατά το σχεδιασμό συστημάτων θέρμανσης και εξαερισμού σε πολυκατοικίες και πολυώροφα προαστιακά κτίρια, λαμβάνεται απαραίτητα υπόψη ένας δείκτης όπως η εξωτερική θερμοκρασία σχεδιασμού. Με την προϋπόθεση ότι αυτή η παράμετρος προσδιορίζεται σωστά, τα συστήματα οικιακής μηχανικής λειτουργούν στη συνέχεια αποτελεσματικά ακόμη και τις πιο κρύες ή, αντίθετα, ζεστές μέρες και, επιπλέον, αποδεικνύονται αρκετά οικονομικά.
Ορισμός
Δεδομένου ότι το κλίμα στη Ρωσία είναι κρύο, στη χώρα μας είμαστε ιδιαίτερα προσεκτικοί στο σχεδιασμό των συστημάτων θέρμανσης. Επομένως, η έννοια της "εκτιμώμενης εξωτερικής θερμοκρασίας" συχνότερα στη Ρωσική Ομοσπονδία πέφτει στον μέσο όρο t ° των πιο κρύων πενθήμερων στη συγκεκριμένη περιοχή για 8 από τους πιο παγερούς χειμώνες των τελευταίων 50 ετών. Είναι αυτή η παράμετρος που λαμβάνεται υπόψη κατά το σχεδιασμό συστημάτων θέρμανσης και εξαερισμού. Μπορεί να θεωρηθεί ενδιαφέρον ότι αυτός ο δείκτης είναι πάντα πολύ υψηλότερος από το απόλυτο ελάχιστοt° για την ίδια περιοχή.
Για παράδειγμα, για τη Μόσχα, η υπολογισμένη εξωτερική θερμοκρασία είναι -26 °C. Ο απόλυτος ελάχιστος χειμερινός t° για την πρωτεύουσα είναι ήδη -41°С. Για την Αγία Πετρούπολη, αυτοί οι αριθμοί είναι -24 και -36 °C, αντίστοιχα.
Παρά το γεγονός ότι η υπολογισμένη εξωτερική θερμοκρασία είναι πάντα υψηλότερη από την απόλυτη ελάχιστη, τα συστήματα θέρμανσης που έχουν σχεδιαστεί με αυτό κατά νου είναι αρκετά αποδοτικά. Το γεγονός είναι ότι στις περισσότερες περιπτώσεις οι κατασκευές που περικλείουν κτίρια διαφόρων ειδών κτιρίων διακρίνονται από μια αρκετά μεγάλη θερμική αδράνεια. Ως αποτέλεσμα, μια βραχυπρόθεσμη μείωση της εξωτερικής θερμοκρασίας, για παράδειγμα, στην πρωτεύουσα, ακόμη και στο ελάχιστο των -41 ° C, δεν θα οδηγήσει σε σημαντική ψύξη του αέρα στους χώρους των σπιτιών.
Η χρήση του δείκτη της υπολογιζόμενης θερμοκρασίας εξωτερικού αέρα στη σχεδίαση, επομένως, επιτρέπει σημαντική εξοικονόμηση στην εγκατάσταση συστημάτων θέρμανσης. Αυτό είναι ιδιαίτερα αισθητό κατά τη διάρκεια μαζικών εξελίξεων.
Ενδιαφέρον γεγονός
Διαφορετικά είδη προτύπων που διέπουν το σχεδιασμό συστημάτων μηχανικής αναπτύχθηκαν στη χώρα μας στη σοβιετική εποχή. Και φυσικά, αυτή τη στιγμή, πολλά από αυτά τα έγγραφα μπορούν να θεωρηθούν ακόμη και ξεπερασμένα. Σήμερα, οι κατασκευαστικές εταιρείες, που αναπτύχθηκαν στη σοβιετική εποχή, συχνά δεν συμμορφώνονται με τους κανόνες σε ορισμένα σημεία. Ωστόσο, στις περισσότερες περιπτώσεις, αυτό δεν επηρεάζει την άνεση της ζωής και της εργασίας σε κτίρια για τους ανθρώπους.
Για παράδειγμα, στην εποχή μας για τον οικισμόεξωτερική θερμοκρασία, οι εταιρείες σχεδιασμού συνήθως λαμβάνουν την πιο κρύα πενθήμερη περίοδο για τους 8 πιο παγερούς χειμώνες των τελευταίων όχι 50, αλλά όχι περισσότερο από 20 χρόνια. Επιπλέον, τέτοιες εταιρείες μπορούν να περιλαμβάνουν διάφορα είδη αυτοματισμών σε έργα επικοινωνίας, ενεργοποιώντας/απενεργοποιώντας τον εξοπλισμό ανάλογα με τις ανάγκες. Για παράδειγμα, ο εξαερισμός στα σύγχρονα κτίρια μπορεί να λειτουργήσει μόνο όταν υπάρχουν άνθρωποι σε αυτά.
Μέθοδοι προσδιορισμού συστημάτων θέρμανσης
Έτσι, ανακαλύψαμε ποια είναι η εκτιμώμενη εξωτερική θερμοκρασία του χειμώνα. Στις περισσότερες περιπτώσεις, στη Ρωσία, κατά το σχεδιασμό συστημάτων θέρμανσης, λαμβάνεται υπόψη ακριβώς η θερμοκρασία των ψυχρότερων πενθήμερων περιόδων των 8 χειμώνων. Ωστόσο, μερικές φορές αυτός ο δείκτης μπορεί να υπολογιστεί με διαφορετικό τρόπο. Κατά το σχεδιασμό των δικτύων θέρμανσης, οι μηχανικοί λαμβάνουν υπόψη, μεταξύ άλλων, τον βαθμό μαζικότητας των κελύφων των κτιρίων.
Η θερμοκρασία σχεδιασμού για πολύ παχιές κτιριακές κατασκευές (για παράδειγμα, τοίχοι κορμών) είναι ακριβώς ο t° μιας περιόδου πέντε ημερών για 8 χρόνια. Εάν το κέλυφος του κτιρίου είναι ελαφρύ, κατά το σχεδιασμό συστημάτων θέρμανσης, λαμβάνεται υπόψη η μέση θερμοκρασία για την πιο κρύα ημέρα του έτους (δηλαδή, για τη Μόσχα, για παράδειγμα, μπορεί να είναι -46 ° C). Για σπίτια με όχι πολύ χοντρούς και όχι ιδιαίτερα λεπτούς τοίχους, υπολογίζεται ο αριθμητικός μέσος όρος μεταξύ αυτών των δύο δεικτών.
Πώς προσδιορίζεται ο βαθμός μαζικότητας των δομών που περικλείουν
Αυτός ο δείκτης για τοίχους και οροφές καθορίζεται κυρίως από την τιμή της θερμικής τους αξίαςαδράνεια. Το τελευταίο υπολογίζεται με τον τύπο:
D=R1S1 + R2S2 + R3S3 + … + RnSn.
Εδώ R1, R2, R3, Rn - θερμική αντίσταση των στρωμάτων του φράχτη σε m2hdeg/kcal. S1, S2, S3, Sn στον τύπο - ο συντελεστής απορρόφησης θερμότητας των υλικών κατά την περίοδο των διακυμάνσεων της θερμοκρασίας για 24 ώρες σε kcal/m3hdeg.
Η παράμετρος S υπολογίζεται για κάθε επίπεδο χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:
S=√0,51λcy.
Σε αυτόν τον τύπο, λ είναι η θερμική αγωγιμότητα του υλικού σε kcal/mhdeg, c είναι η ειδική θερμοχωρητικότητα kcal/kgdeg, y είναι η χύδην πυκνότητα σε kg/m 3.
Η υπολογισμένη εξωτερική θερμοκρασία για θέρμανση, ανάλογα με τη μαζικότητα των τοίχων (δείκτης D), προσδιορίζεται από τον πίνακα.
Πρότυπα θερμοκρασίας για κατοικίες
Το σύστημα θέρμανσης θα πρέπει να σχεδιαστεί, λαμβάνοντας υπόψη και την εξωτερική θερμοκρασία, με τέτοιο τρόπο ώστε στους χώρους για διάφορους σκοπούς στο σπίτι ή το διαμέρισμα, στη συνέχεια να δημιουργείται ένα μικροκλίμα που συμμορφώνεται με την ισχύουσα νομοθεσία. Για κτίρια κατοικιών στη χώρα μας, αυτό το σχέδιο προβλέπει τα ακόλουθα πρότυπα:
- σαλόνια - η θερμοκρασία το χειμώνα δεν είναι χαμηλότερη από +18 °С;
- γωνιακά σαλόνια - +20 °С;
- μπάνια - +25 °С.
Ταυτόχρονα, εάν η υπολογισμένη θερμοκρασία εξωτερικού αέρα στη συγκεκριμένη περιοχή είναι κάτω από -31 ° C, για οικιακούς συνήθεις και γωνιακούς χώρους, οι δείκτεςαύξηση στους +20 και +22 °C αντίστοιχα.
Κανονισμοί για δημόσια κτίρια
Φυσικά, παρέχονται επίσης πρότυπα θερμοκρασίας αέρα για διάφορους τύπους δημόσιων χώρων.
Σύμφωνα με τους κανονισμούς, σε κτίρια όπου οι άνθρωποι είναι πάντα με ρούχα του δρόμου, η θερμοκρασία του αέρα δεν πρέπει να πέσει κάτω από τους 14 °C. Η μέγιστη επιτρεπόμενη θερμοκρασία σε διοικητικούς και γραφειακούς χώρους το καλοκαίρι είναι 30 °C. Ταυτόχρονα, ο ελάχιστος t ° το χειμώνα σε τέτοια κτίρια είναι -13 ° C.
Σχεδιαστική θερμοκρασία για αερισμό
Τέτοια συστήματα μηχανικής σε πολυκατοικίες εγκαθίστανται χωρίς αποτυχία. Δίκτυα εξαερισμού παρέχονται επίσης σε πολλά κτίρια κατοικιών των προαστίων. Κατά το σχεδιασμό τέτοιων συστημάτων, όπως ήδη αναφέρθηκε, λαμβάνεται υπόψη η χειμερινή θερμοκρασία σχεδιασμού του εξωτερικού αέρα. Χρησιμοποιώντας αυτόν τον δείκτη, υπολογίζεται στη συνέχεια η βέλτιστη ισχύς του εξοπλισμού εξαερισμού.
Σε αυτήν την περίπτωση, ο σχεδιασμός πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας περίπου τους ίδιους κανόνες όπως για τα συστήματα θέρμανσης. Δηλαδή, πιο συχνά:
- για ελαφρούς φράχτες, λαμβάνεται υπόψη η ελάχιστη θερμοκρασία του πιο κρύου μήνα.
- για τοίχους χαμηλής μάζας - η μέση εξωτερική θερμοκρασία των πιο κρύων ημερών;
- για φράκτες μέτριας μάζας - ο αριθμητικός μέσος όρος μεταξύ των ενδείξεων t ° της πιο κρύας ημέρας και της μεγαλύτερηςπαγωμένη πενθήμερη περίοδος;
- για τεράστιους τοίχους - θερμοκρασία πέντε ημερών.
Υπολογιζόμενη θερμοκρασία αέρα και ανταλλαγή αέρα
Όσον αφορά την ισχύ, ο εξοπλισμός εξαερισμού κατοικιών και διαφόρων δημόσιων χώρων επιλέγεται με τέτοιο τρόπο ώστε να εξασφαλίζεται η μεγαλύτερη άνεση για τους ανθρώπους που ζουν σε αυτούς. Δηλαδή, τέτοια συστήματα θα πρέπει να σχεδιάζονται με τέτοιο τρόπο ώστε να παρέχουν την επιθυμητή τιμή ανταλλαγής αέρα. Αυτός ο δείκτης, με τη σειρά του, εξαρτάται από την υπολογισμένη εξωτερική θερμοκρασία στο δρόμο.
Για χώρους για διαφορετικούς σκοπούς, παρέχονται επίσης άνισες τιμές συναλλάγματος.
Σχεδιαστική θερμοκρασία για μονάδες ψύξης
Όταν σχεδιάζουν τέτοιο εξοπλισμό, οι μηχανικοί λαμβάνουν κυρίως υπόψη δείκτες όπως ο χρόνος επεξεργασίας και ο παράγοντας ασφάλειας. Επίσης, κατά τον υπολογισμό των ψυκτικών μονάδων, καθώς και των συστημάτων θέρμανσης, λαμβάνεται υπόψη η εκτιμώμενη εξωτερική θερμοκρασία. Ωστόσο, σε αυτή την περίπτωση, φυσικά, οι δείκτες λαμβάνονται υπόψη όχι ο χαμηλότερος t ° του έτους, αλλά ο υψηλότερος.
Δυστυχώς, αυτή τη στιγμή στη χώρα μας δεν υπάρχει πρακτικά βιβλιογραφία αναφοράς που να υποδεικνύει τις υπολογισμένες εξωτερικές θερμοκρασίες για τις ψυκτικές μονάδες σε μια συγκεκριμένη περιοχή. Ωστόσο, προγράμματα με τις υψηλότερες βάσεις t° για διαφορετικές πόλεις μπορούν να βρεθούν στο Διαδίκτυο. Το μόνο πράγμα είναι ότι ένας μηχανικός που χρειάζεται τέτοιες πληροφορίες είναι απίθανο να είναι σε θέση να επαληθεύσει τις πρωτογενείς πηγές και την αξιοπιστία των πληροφοριών σετέτοιες λίστες.
Φόρμουλες για μονάδες ψύξης
Η εύρεση 100% αξιόπιστων πινάκων και λιστών πόλεων που υποδεικνύουν τις εκτιμώμενες εξωτερικές θερμοκρασίες για τέτοιο εξοπλισμό σήμερα είναι επομένως αρκετά δύσκολη. Αλλά στη Ρωσία, ευτυχώς, έγγραφα με τύπους για τον υπολογισμό τέτοιων δεικτών έχουν διατηρηθεί από την εποχή της Σοβιετικής Ένωσης. Εάν δεν είναι δυνατό να βρείτε τις απαραίτητες πληροφορίες σχετικά με την εξωτερική θερμοκρασία στη συγκεκριμένη περιοχή, ο υπολογισμός μπορεί να γίνει, για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:
tH=tCP MON + 0,25 × tAM (4,3).
Εδώ tCP MON είναι η μέση θερμοκρασία του πιο ζεστού μήνα στην περιοχή, tAM είναι η θερμοκρασία του απόλυτου μέγιστου.
Επίσης, η επιλογή της υπολογισμένης θερμοκρασίας εξωτερικού αέρα κατά το σχεδιασμό ψυκτικών μονάδων μπορεί να πραγματοποιηθεί, για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:
Τnar=0,4Ta.m.+ 0,6Ts.m.
Εδώ, Ts.m είναι η μέση θερμοκρασία στις 13:00 του πιο ζεστού μήνα, T.m είναι η μέγιστη σύμφωνα με τα κλιματικά δεδομένα.
Μεταξύ άλλων, σύμφωνα με τους κανονισμούς, ο συντελεστής μεταφοράς θερμότητας των περιβλημάτων των εγκαταστάσεων ψύξης καθορίζεται λαμβάνοντας υπόψη την κλιματική ζώνη, από την οποία υπάρχουν τρεις στη Ρωσία:
- νότιο - με μέση ετήσια θερμοκρασία 9 °С;
- μέτριο - με θερμοκρασία 1-8 °C;
- βόρεια - με εξωτερική θερμοκρασία από 0 oС και κάτω.
Μερικές φορές τη χειμερινή περίοδο, οι θάλαμοι του ψυγείου πρέπει να θερμαίνονται χρησιμοποιώντας ειδικές συσκευές. Υπολογισμός ισχύοςτο τελευταίο βέβαια παράγεται και λαμβάνοντας υπόψη την εξωτερική θερμοκρασία. Αλλά σε αυτήν την περίπτωση, λαμβάνονται υπόψη οι χειμερινοί δείκτες.
Επιλογή κανονικοποιημένων παραμέτρων εξωτερικού αέρα
Τα συστήματα θέρμανσης, εξαερισμού και κλιματισμού σε κτίρια για διάφορους σκοπούς θα πρέπει να σχεδιάζονται, επομένως, λαμβάνοντας υπόψη τις αλλαγές στον εξωτερικό καιρό. Ρυθμίζει στη χώρα μας τις αριθμητικές τιμές των παραμέτρων εξωτερικού αέρα SNiP 23-01-99.
Σύμφωνα με αυτό το έγγραφο, κατά το σχεδιασμό συστημάτων μηχανικής που είναι υπεύθυνα για το μικροκλίμα εσωτερικών χώρων, μπορούν να ληφθούν υπόψη τα ακόλουθα:
- παράμετροι της ομάδας Α - για τη ζεστή εποχή;
- ομάδα Β - για κρύο.
Σε αυτήν την περίπτωση, οι παράμετροι για τις μεταβατικές περιόδους (άνοιξη/φθινόπωρο) είναι οι εξής:
- για θερμοκρασία - 10 °С;
- για ενθαλπία - 26,5 kJ/kg.
Σύμφωνα με το SNiP 23-01-99, κατά το σχεδιασμό κατασκευών και κτιρίων, επιτρέπεται να λαμβάνονται υπόψη χαμηλότερες παράμετροι εξωτερικού αέρα το χειμώνα και υψηλότερες το καλοκαίρι.
Κατά την εκτέλεση υπολογισμών θερμικής μηχανικής, τον προσδιορισμό του καθεστώτος υγρασίας και της αντίστασης διαπερατότητας αέρα των εσωκλειόμενων κατασκευών, μεταξύ άλλων, μπορούν να ληφθούν υπόψη οι ακόλουθες κύριες παράμετροι σχεδιασμού του εξωτερικού αέρα:
- για εγκαταστάσεις μαζικής κατασκευής - ο μέσος όρος t° της ψυχρότερης πενθήμερης περιόδου με ασφάλεια 0,92 για κατασκευές από σκυρόδεμα και 0,98 για χάλυβα;
- μέση εξωτερική θερμοκρασίααέρας του πιο κρύου μήνα;
- μέση θερμοκρασία και διάρκεια της περιόδου θέρμανσης με σταθερό μέσο ημερήσιο t° εξωτερικού αέρα 8 και 10 °C (απαραίτητα για τον προσδιορισμό των συνθηκών λειτουργίας των τοίχων και των οροφών των κτιρίων);
- υπολογισμένη ταχύτητα ανέμου (ίση με τη μέγιστη του μέσου όρου για τον Ιανουάριο σε σημεία με συχνότητα 16% σε ύψος 10 m από την επιφάνεια της γης).
Επίσης, κατά το σχεδιασμό των περιβλητικών κατασκευών κτιρίων και κατασκευών, λαμβάνεται φυσικά υπόψη και η ζώνη υγρασίας της περιοχής σχεδιασμού.
Τι είναι προικοδότηση
Κατά το σχεδιασμό συστημάτων μηχανικής, η θερμοκρασία σχεδιασμού στην εποχή μας επιλέγεται συχνά από τις εταιρείες λαμβάνοντας υπόψη τη διαθεσιμότητα. Αυτός ο όρος νοείται εδώ ως η πιθανότητα ότι η θερμοκρασία δεν θα υπερβεί μια δεδομένη τιμή στο μέλλον. Για παράδειγμα, μια ασφάλεια 0,92 σημαίνει ότι η εξωτερική t° δεν θα υπερβαίνει ορισμένα όρια για το 92% του χρόνου. Στην υπόλοιπη περίοδο, το σύστημα μηχανικής μπορεί να εκτελέσει τις λειτουργίες του, δυστυχώς, όχι αρκετά αποτελεσματικά.
Όπως ήδη αναφέρθηκε, κατά τον σχεδιασμό επικοινωνιών για κτίρια από σκυρόδεμα σύμφωνα με τα πρότυπα στη χώρα μας, λαμβάνεται υπόψη η εκτιμώμενη εξωτερική θερμοκρασία με ασφάλεια 0,92. Στην πράξη όμως οι εταιρείες εγκαθιστούν μηχανολογικά συστήματα σε κτίρια για διάφορους σκοπούς στις περισσότερες περιπτώσεις με ασφάλεια 0,95. Μερικές φορές, κατόπιν συμφωνίας με πελάτες, κατά την αύξηση της πληρωμής για μια υπηρεσία, κατά το σχεδιασμό επικοινωνιών, μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν μεγάλοι δείκτες αυτής της παραμέτρου. Αυτή η προσέγγιση εγγυάται τη δημιουργία των πιο άνετων συνθηκών διαβίωσης ή εργασίας για τους ανθρώπους στις εγκαταστάσεις του κτιρίου.
