Теплообмен в помещении

Тепловой, воздушный и влажностный режимы помещений.

1.1 Тепловой режим помещений.

Тепловым режимом здания называется совокупность всех факторов и процессов, определяющих тепловую обстановку в его помещениях.

Помещения здания изолированы от внешней среды ограждающими конструкциями, что позволяет создать в них определенный микроклимат. Наружные ограждения защищают помещения от непосредственных атмосферных воздействий, а специальные системы кондиционирования поддерживают определенные заданные параметры внутренней среды.

Совокупность всех инженерных средств и устройств, обеспечивающих заданные условия микроклимата в помещениях здания (ограждающие конструкции, солнцезащитные устройства, другие конструктивно-планировочные средства, а также системы отопления, охлаждения, вентиляции, кондиционирования воздуха), называют системой кондиционирования микроклимата (СКМ). Под действием разности наружной и внутренней температур, солнечной радиации и ветра помещение теряет тепло через ограждения зимой и нагревается летом, гравитационные силы, действие ветра и вентиляция создают перепады давлений, при водящие к перетеканию воздуха между сообщающимися помещениями и к его фильтрации через поры материала и неплотности ограждений. Атмосферные осадки, влаговыделения в помещениях, разность влажности внутреннего и наружного воздуха приводят к влагообмену через ограждения, под влиянием которого возможно увлажнение материалов и ухудшение защитных свойств и долговечности наружных стен и покрытий.

Процессы, формирующие тепловую обстановку помещения, необходимо рассматривать в неразрывной связи между собой, ибо их взаимное влияние может оказаться весьма существенным.

При эксплуатации зданий определяющим является тепловой режим

помещений, от которого зависит ощущение теплового комфорта людей,

нормальное протекание производственных процессов, состояние и долговечность конструкций здания и его оборудования. Тепловая обстановка в помещении определяется совместным действием ряда факторов: температуры, подвижности и влажности воздуха помещения, наличием струйных течений, распределением параметров воздуха в плане и по высоте помещения, а также радиационным излучением окружающих поверхностей, зависящим от их температуры, геометрии и радиационных свойств. Под действием конвективного и лучистого теплообмена и процессов массопереноса температуры воздуха и поверхностей в помещении взаимосвязаны и оказывают воздействие друг на друга. Для изучения формирования микроклимата, его динамики и способов воздействия на него нужно знать законы теплообмена в помещении.

В помещении в обмене теплом участвует ряд элементов. Это воздух основного (не занятого струйными течениями) объема помещения, поверхности, обращенные в помещение, объемы струй воздуха, внешние среды (наружный воздух, теплохладоноситель в приборах системы отопления охлаждения).

Важной составляющей сложного процесса, формирующего тепло-

вой режим помещения, является теплообмен на поверхностях. Тепловой баланс любой поверхности i в помещении в стационарных и нестационарных условиях может быть представлен на основе закона сохранения энергии уравнением

Лучистая Л, конвективная К и кондуктивная (теплопроводностью) Т составляющие теплообмена на поверхностях в помещении могут изменяться во времени, иметь различную величину и знак, но уравнение остается неизменным для всех поверхностей в стационарных и нестационарных условиях теплообмена. Исключение составляют поверхности, на которых происходят явления, связанные с дополнительным выделением и поглощением тепла (испарение воды или конденсация водяного пара, облучение сосредоточенным источником тепла и пр.). Для таких условий в уравнение теплового баланса необходимо ввести слагаемые, учитывающие наличие дополнительных источников или стоков тепла. Температуры поверхностей в помещении неодинаковы.

Обычно зимой и летом наружные ограждения и приборы систем отопления охлаждения бывают более нагретыми или охлажденными по сравнению с внутренними стенами, которые имеют температуру, близкую к температуре воздуха в помещении. Между поверхностями происходит теплообмен излучением, подчиняющийся общим физическим закономерностям, пользоваться которыми в инженерных расчетах сложно. Лучистый теплообмен в помещении происходит в условиях ограниченного диапазона значений температур, определенных радиационных свойств поверхностей, геометрии их расположения и пр.

Дата добавления: 2014-12-07