Bij het ontwerpen van verwarmings- en ventilatiesystemen in gebouwen met meerdere appartementen en laagbouw in voorsteden, moet rekening worden gehouden met een indicator als de berekende buitentemperatuur. Op voorwaarde dat deze parameter correct is bepaald, werken home engineering-systemen vervolgens efficiënt, zelfs op de meest ijzige of juist warme dagen en blijken bovendien behoorlijk economisch te zijn.
Definitie
Omdat het klimaat in Rusland koud is, zijn we in ons land bijzonder voorzichtig met het ontwerp van verwarmingssystemen. Daarom valt volgens het concept van "berekende buitentemperatuur" de gemiddelde t ° van de koudste vijfdaagse dagen in dit specifieke gebied gedurende de 8 meest ijzige winters van de afgelopen 50 jaar het meest in de Russische Federatie. Met deze parameter wordt rekening gehouden bij het ontwerpen van verwarmings- en ventilatiesystemen. Interessant kan worden gevonden dat deze indicator altijd veel hoger is dan het absolute minimum t ° voor dezelfde regio.
Voor Moskou is de berekende buitentemperatuur bijvoorbeeld -26 ° C. De absolute minimum wintert ° voor de hoofdstad is al -41 ° C. Voor Sint-Petersburg zijn deze indicatoren respectievelijk -24 en -36 ° C.
Ondanks het feit dat de berekende buitentemperatuur altijd boven het absolute minimum ligt, zijn verwarmingssystemen die hiermee zijn ontworpen behoorlijk effectief. Feit is dat in de meeste gevallen bouwomhulsels van verschillende soorten gebouwen zich onderscheiden door een voldoende grote thermische traagheid. Als gevolg hiervan zal een kortstondige verlaging van de buitentemperatuur, bijvoorbeeld in de hoofdstad, zelfs tot een minimum van -41 ° C, niet leiden tot een significante koeling van de lucht in de gebouwen van de huizen.
Het gebruik van de ontwerpindicator van de berekende buitentemperatuur kan dus aanzienlijk besparen op de installatie van verwarmingssystemen. Dit is vooral merkbaar in massale gebouwen.
Interessant feit
In ons land werden in de Sovjettijd verschillende soorten normen ontwikkeld voor het ontwerp van technische systemen. En natuurlijk kunnen veel van deze documenten op dit moment zelfs als achterhaald worden beschouwd. Tegenwoordig voldoen bouwbedrijven die in de Sovjettijd zijn ontwikkeld, op sommige punten vaak niet aan de regels. In de meeste gevallen heeft dit echter geen invloed op het woon- en werkcomfort in de gebouwen van mensen.
In onze tijd nemen ontwerpbedrijven bijvoorbeeld gewoonlijk de koudste periode van vijf dagen voor de 8 koudste winters van de afgelopen niet 50, maar niet meer dan 20 jaar, voor de berekende buitentemperatuur. Bovendien kunnen dergelijke bedrijven verschillende soorten automatiseringsprojecten uitvoeren, waarbij ze indien nodig apparatuur in- en uitschakelen. Zo kan ventilatie in moderne gebouwen alleen functioneren als er mensen in zijn.
Bepalingsmethoden voor verwarmingssystemen
Zo kwamen we erachter wat de berekende wintertemperatuur van de buitenlucht is. In de meeste gevallen wordt in Rusland bij het ontwerpen van verwarmingssystemen precies rekening gehouden met de t ° van de koudste vijfdaagse dagen van 8 winters. Soms kan deze indicator echter anders worden berekend. Bij het ontwerpen van verwarmingsnetten houden ingenieurs onder meer rekening met de massaliteit van de gebouwschil.
De ontwerptemperatuur voor zeer dikke bouwconstructies (bijvoorbeeld blokwanden) is precies 8 dagen gedurende 8 jaar. Als de gebouwschil licht is, houdt het ontwerp van verwarmingssystemen rekening met de gemiddelde temperatuur voor de koudste dagen van het jaar (dat wil zeggen, voor Moskou kan het bijvoorbeeld -46 ° C zijn). Voor huizen met niet te dikke en niet bijzonder dunne muren wordt het rekenkundig gemiddelde tussen deze twee indicatoren berekend.
Hoe de mate van massiviteit van bouwschilden te bepalen
Deze indicator voor muren en vloeren wordt voornamelijk bepaald door de waarde van hun thermische traagheid. Dit laatste wordt berekend met de formule:
-
D = R1S1 + R2S2 + R3S3 + … + RnSn.
Hier R1, R2, R3, Rn - thermische weerstand van de lagen van het hek in m 2 * h * deg / kcal. S1, S2, S3, Sn in de formule is de warmteabsorptiecoëfficiënt van materialen tijdens de periode van temperatuurschommelingen over 24 uur in kcal / m 3 * h * deg.
De parameter S wordt voor elke laag berekend volgens de volgende formule:
-
S = √0, 51λcy.
In deze formule is λ de warmtegeleidingscoëfficiënt van het materiaal in kcal / m * h * deg, s is de specifieke warmtecapaciteit kcal / kg * deg, y is het bulkgewicht in kg / m 3.
De berekende buitentemperatuur voor verwarming, afhankelijk van de massiviteit van de muren (indicator D), wordt bepaald door de tabel.
Residentiële temperatuurnormen
Het ontwerp van het verwarmingssysteem, inclusief rekening houdend met de buitentemperatuur, moet zodanig zijn dat in de panden voor verschillende doeleinden in huis of appartement vervolgens een microklimaat ontstaat volgens de geldende wetgeving. Voor woongebouwen in ons land worden in dit opzicht de volgende normen verstrekt:
-
woonkamers - wintertemperatuur niet lager dan +18 ° С;
-
hoekkamers - +20 ° С;
-
Badkamers - +25 ° С.
Bovendien, als de geschatte buitentemperatuur in dit specifieke gebied lager is dan -31 ° C, voor gewone gewone en hoekkamers, stijgen de indicatoren tot respectievelijk +20 en +22 ° C.
Normen voor openbare gebouwen
Natuurlijk zijn er ook luchttemperatuurnormen voor verschillende openbare gebouwen.
Volgens de voorschriften mag in die gebouwen waar mensen altijd in straatkleding zijn, de luchttemperatuur niet onder de 14 ° C komen. De toegestane maximale temperatuur in administratieve en kantoorpanden in de zomer is 30 ° C. Bovendien wordt de minimumt ° in de winter in dergelijke gebouwen beschouwd als -13 ° C.
Ontwerptemperatuur voor ventilatie
Dergelijke technische systemen in appartementsgebouwen worden zonder problemen gemonteerd. Zorg voor ventilatienetwerken in veel woonwijken in de voorsteden. Bij het ontwerp van dergelijke systemen wordt, zoals reeds vermeld, ook rekening gehouden met de berekende winterbuitentemperatuur. Met behulp van deze indicator wordt vervolgens het optimale vermogen van ventilatieapparatuur berekend.
In dit geval wordt het ontwerp uitgevoerd met ongeveer dezelfde regels als voor verwarmingssystemen. Dat is meestal:
-
voor lichte afrasteringen wordt rekening gehouden met de minimum temperatuur van de koudste maand;
-
voor muren met een lage massa - de gemiddelde buitentemperatuur van de koudste dagen;
-
voor middelgrote afrasteringen - het rekenkundig gemiddelde tussen de aflezingen t ° van de koudste dag en de koudste vijfdaagse dag;
-
voor massieve muren - de temperatuur van vijf dagen.
Geschatte luchttemperatuur en luchtuitwisseling
Wat de stroom betreft, is ventilatieapparatuur voor woningen en allerlei openbare gebouwen zo gekozen dat ze het grootste comfort voor de mensen erin garanderen. Dat wil zeggen dat dergelijke systemen zodanig moeten worden ontworpen dat ze de gewenste luchtwisselkoers verschaffen. Deze indicator is op zijn beurt afhankelijk van de berekende buitentemperatuur buiten.
Voor kamers voor verschillende doeleinden wordt ook een ongelijke luchtkoers voorzien.
Ontwerptemperatuur voor koelunits
Bij het ontwerpen van dergelijke apparatuur houden ingenieurs voornamelijk rekening met indicatoren zoals verwerkingstijd en veiligheidsfactor. Ook bij het berekenen van koelaggregaten en verwarmingssystemen wordt rekening gehouden met de berekende buitentemperatuur. Hierbij wordt uiteraard niet rekening gehouden met de laagste t ° van het jaar, maar met de hoogste.
Helaas is er in ons land op dit moment vrijwel geen referentieliteratuur die de indicatoren van de berekende buitentemperaturen voor koeleenheden in een bepaald gebied zou aangeven. Programma's met bases van de hoogste t ° voor verschillende steden zijn echter te vinden op internet. Het enige is dat het onwaarschijnlijk is dat een ingenieur die dergelijke informatie nodig heeft, de primaire bronnen en de betrouwbaarheid van de informatie in dergelijke lijsten kan verifiëren.
Formules voor koelunits
Honderd procent betrouwbare tabellen en lijsten met steden vinden met een indicatie van de berekende buitentemperaturen voor dergelijke apparatuur van vandaag is dus best moeilijk. Maar in Rusland zijn gelukkig uit de Sovjettijd documenten met formules voor het berekenen van dergelijke indicatoren bewaard gebleven. Als het niet mogelijk is om de benodigde informatie over de buitentemperatuur in dit specifieke gebied te vinden, kan de berekening bijvoorbeeld worden gemaakt met behulp van de volgende formule:
-
tH = tCP MEC + 0, 25 × tAM (4, 3).
Hier is tCP MES de gemiddelde temperatuur van de warmste maand in de regio, tAM is de temperatuur van het absolute maximum.
Ook kan de selectie van de geschatte buitentemperatuur tijdens het ontwerp van koelunits worden uitgevoerd, bijvoorbeeld met behulp van de volgende formule:
-
Tnar = 0.4Ta.m. + 0.6Ts.m.
Hier is Ts.m de gemiddelde temperatuur op 13 uur van de warmste maand, Ta.m is de maximum volgens klimatologische gegevens.
Volgens de normen wordt onder andere de warmteoverdrachtscoëfficiënt van de hekken van de koeleenheid bepaald rekening houdend met de klimaatzone, waarvan er drie in Rusland zijn:
-
zuidelijk - met een gemiddelde jaartemperatuur van 9 ° C;
-
medium - met een temperatuur van 1-8 ° C;
-
noordelijk - met een buitentemperatuur van 0 ° C of lager.
Soms moeten koelkastkamers in het winterseizoen worden verwarmd met speciale apparaten. De berekening van het vermogen van deze laatste wordt natuurlijk ook gemaakt rekening houdend met de buitentemperatuur. Maar in dit geval wordt rekening gehouden met wintertarieven.
Selectie van genormaliseerde parameters voor buitenshuis
Bij het ontwerpen van verwarmings-, ventilatie- en airconditioningsystemen in gebouwen voor verschillende doeleinden moet daarom rekening worden gehouden met weersveranderingen op straat. In ons land regelt het de numerieke waarden van de externe luchtparameters SNiP 23-01-99.
Volgens dit document kan bij het ontwerpen van technische systemen die verantwoordelijk zijn voor het binnenklimaat rekening worden gehouden met het volgende:
-
parameters van groep A - voor het warme seizoen;
-
Groep B - voor de kou.
In dit geval worden de parameters voor de overgangsperiodes (lente / herfst) als volgt genomen:
-
voor temperatuur - 10 ° С;
-
voor enthalpie - 26, 5 kJ / kg.
Volgens SNiP 23-01-99 mag bij het ontwerpen van constructies en gebouwen rekening worden gehouden met lagere buitenluchtparameters in de winter en hoger in de zomer.
Bij het uitvoeren van thermische engineeringberekeningen, het bepalen van het vochtigheidsregime en de luchtdoorlatendheid van bouwschilden, kan onder andere rekening worden gehouden met de volgende fundamentele ontwerpparameters van buitenlucht:
-
voor objecten van massabouw - de gemiddelde t ° van de koudste vijfdaagse beveiliging van 0, 92 voor betonconstructies en 0, 98 voor staal;
-
gemiddelde buitentemperatuur van de koudste maand;
-
gemiddelde temperatuur en duur van de verwarmingsperiode met een stabiele gemiddelde dagelijkse buitentemperatuur t ° van 8 en 10 ° C (noodzakelijk om de bedrijfsomstandigheden van muren en plafonds van gebouwen te bepalen);
-
Geschatte windsnelheid (gelijk aan het maximum van het gemiddelde voor januari in de ruiten met een herhaalbaarheid van 16% op een hoogte van 10 m van het aardoppervlak).
Ook bij het ontwerpen van gebouwschillen van gebouwen en constructies wordt uiteraard ook rekening gehouden met de vochtigheidszone van het ontwerpgebied.
