Ce este "temperatura exterioară de proiectare": definiție, caracteristici specifice de calcul și fapte interesante

La proiectarea sistemelor de încălzire și de ventilație în clădirile de apartamente și în casele de țară cu înălțime redusă, trebuie să se țină seama de temperatura de proiectare a aerului exterior. Cu condiția ca acest parametru să fie corect determinat, sistemele de inginerie domestică funcționează ulterior în mod eficient chiar și în cele mai reci sau, dimpotrivă, în cele mai fierbinți zile și sunt, de asemenea, destul de economice.

Determinarea

Deoarece Rusia are un climat rece, proiectarea sistemelor de încălzire din țara noastră este deosebit de sensibilă. Prin urmare, noțiunea de "temperatura de proiectare a aerului exterior" Cel mai des în Rusia t° mediu al celor mai reci perioade de cinci zile în această zonă anume în timpul a 8 dintre cele mai geroase ierni din ultimii 50 de ani. Acest parametru este cel care este luat în considerare la proiectarea sistemelor de încălzire și de ventilație. Este interesant faptul că este întotdeauna mult mai mare decât minimul absolut t° pentru aceeași zonă.

De exemplu, pentru Moscova, temperatura calculată a aerului exterior este de -26 °C. Temperatura minimă absolută de iarnă pentru capitală este deja de -41°C. Pentru Sankt Petersburg, aceste valori sunt de -24 și, respectiv, -36 °C.

Deși temperatura exterioară de proiectare este întotdeauna mai mare decât temperatura minimă absolută, sistemele de încălzire proiectate în acest sens sunt destul de eficiente. Faptul este că, în cele mai multe cazuri, structurile de anvelopare a diferitelor tipuri de clădiri au o inerție termică destul de mare. Prin urmare, o scădere pe termen scurt a temperaturii exterioare, de exemplu, în capitală, chiar și până la un minim de -41 °C, nu ar duce la o răcire semnificativă a aerului din interiorul locuințelor.

Utilizarea pentru proiectați cu precizie a temperaturii de proiectare a aerului exterior, permițând astfel o economie considerabilă la instalarea sistemelor de încălzire. Acest lucru este deosebit de vizibil în cazul construcțiilor de locuințe de masă.

Este un fapt interesant

Diverse standarde care reglementează proiectarea sistemelor de inginerie au fost elaborate în țara noastră încă din perioada sovietică. Și, bineînțeles, multe dintre aceste documente pot fi considerate chiar depășite în acest moment. Astăzi, companiile de construcții din epoca sovietică adesea nu respectă regulile în unele puncte. Dar, în cele mai multe cazuri, acest lucru nu afectează modul în care oamenii trăiesc și lucrează în clădire.

În prezent, de exemplu, companiile de proiectare iau de obicei ca temperatură exterioară de proiectare cea mai rece perioadă de cinci zile din timpul celor mai reci opt ierni din ultimii 50 de ani sau mai puțin, dar nu mai mult de 20 de ani. În plus, astfel de companii pot instala în proiectele de comunicare diverse tipuri de dispozitive de automatizare care pornesc și opresc echipamentele în funcție de necesități. De exemplu, ventilația în clădirile moderne poate funcționa doar atunci când există oameni în clădire.

Metode de determinare pentru sistemele de încălzire

Astfel, am stabilit care este temperatura exterioară proiectată pentru iarnă. În cele mai multe cazuri, în Rusia, atunci când se proiectează sistemele de încălzire, se ia în considerare t° din cea mai rece perioadă de cinci zile în timpul a 8 ierni. Uneori, însă, poate fi calculat diferit. La proiectarea rețelelor de încălzire, inginerii iau în considerare, printre altele, gradul de masivitate al anvelopei clădirii.

Temperatura de proiectare pentru construcțiile foarte groase (de exemplu, pereții din lemn) este exact t° a perioadei de cinci zile pe o perioadă de 8 ani. În cazul în care anvelopa clădirii este ușoară, proiectarea sistemului de încălzire ia în considerare temperatura medie a celei mai reci zile din an (de exemplu, -46 °C pentru Moscova). În casele cu pereți nu foarte groși și nici deosebit de subțiri, se calculează media aritmetică a acestor două valori.

Modul de determinare a gradului de masivitate a anvelopei clădirilor

Pentru pereți și pardoseli, această valoare este determinată în principal de inerția termică a acestora. Acesta din urmă se calculează cu ajutorul formulei:

• D = R1S1 + R2S2 + R3S3 + ... + RnSn.

Aici R1, R2, R3, Rn sunt rezistențele termice ale straturilor de anvelopă a clădirii în m²*h*grad/kcal. S1, S2, S3, Sn din formulă - coeficientul de absorbție termică a materialelor în perioada de fluctuații de temperatură pe parcursul a 24 de ore, în kcal/m³*h*grad.

Parametrul S este calculat pentru fiecare strat folosind următoarea formulă:

• S = √0.51λcy.

În această formulă, λ este conductivitatea termică a materialului în kcal/m*h*grad, s este capacitatea termică specifică a acestuia în kcal/kg*grad, y este greutatea volumică în kg/m³.

Temperatura exterioară calculată pentru încălzire, în funcție de masa pereților (dimensiunea D), este prezentată în tabelul de mai jos.

norme de temperatură pentru spațiile de locuit

Proiectarea sistemului de încălzire, inclusiv a temperaturii exterioare, trebuie să permită obținerea ulterioară a unui microclimat în diferitele încăperi ale casei sau ale apartamentului care să respecte reglementările în vigoare. Pentru clădirile rezidențiale din țara noastră, standardele sunt următoarele

• Camere de zi - temperatura în timpul iernii nu mai mică de +18°C;

• camere de zi de colț - +20 °C;

• băi - +25 °C.

În același timp, în cazul în care temperatura calculată a aerului exterior în această zonă este sub -31 °C, cifrele pentru camerele rezidențiale obișnuite și de colț se măresc la +20 °C și, respectiv, +22 °C.

Reglementări pentru clădirile publice

Bineînțeles, există reglementări în vigoare temperaturi ale aerului și pentru diferite tipuri de clădiri publice.

În clădirile în care oamenii poartă întotdeauna haine de exterior, temperatura nu trebuie să scadă sub 14 °C, conform reglementărilor. Temperatura maximă permisă în clădirile administrative și de birouri în timpul verii este de 30°C. În același timp, temperatura minimă de iarnă în astfel de clădiri este de -13°C.

Temperatura de calcul pentru ventilație

Astfel de sisteme de inginerie în clădirile de apartamente trebuie să fie instalate. Multe clădiri rezidențiale din zonele suburbane sunt, de asemenea, echipate cu sisteme de ventilație. După cum s-a menționat anterior, la proiectarea acestor sisteme se ia în considerare și temperatura de proiectare a aerului exterior pe timp de iarnă. Folosind această valoare, se calculează apoi capacitatea optimă a echipamentului de ventilație.

Etapele de proiectare sunt aproximativ aceleași ca și în cazul sistemelor de încălzire. Adică, de cele mai multe ori:

• pentru gardurile ușoare, se ia în considerare temperatura minimă a celei mai reci luni;

• pentru pereți ușori - temperatura exterioară medie a celor mai reci zile;

• Pentru incintele de dimensiuni medii, media aritmetică a temperaturilor înregistrate în cea mai rece zi și în cea mai rece perioadă de cinci zile;

• pentru pereți masivi - temperatura pe cinci zile.

Calcularea temperaturii aerului și a schimbului de aer

Puterea echipamentelor de ventilație din clădirile rezidențiale și publice ar trebui aleasă astfel încât să asigure cel mai mare confort pentru persoanele care le ocupă. Cu alte cuvinte, astfel de sisteme trebuie să fie proiectate astfel încât să asigure gradul necesar de schimb de aer. Această cifră, la rândul său, și depinde de temperatura exterioară estimată în afara.

Se specifică rate de ventilație diferite pentru diferite tipuri de ocupații.

Temperatura de calcul pentru unitățile de refrigerare

Atunci când proiectează astfel de echipamente, inginerii iau în considerare în primul rând factori precum timpul de procesare și factorul de siguranță. La fel ca în cazul calculului pentru sistemele de încălzire, pentru sistemele de răcire se iau în considerare și valorile nominale ale temperaturii exterioare. Cu toate acestea, desigur, nu sunt luate în considerare aici cele mai mici t° ale anului, ci cele mai mari t° ale anului.

Din păcate, în țara noastră, în acest moment, nu există practic o literatură de referință în care să fie indicate valorile temperaturilor exterioare calculate pentru instalațiile frigorifice din această sau acea zonă. Cu toate acestea, pe internet pot fi găsite programe cu o bază de date cu cele mai ridicate temperaturi pentru diferite orașe. Singurul lucru este că un inginer care are nevoie de astfel de informații este puțin probabil să poată verifica sursele primare și fiabilitatea informațiilor din astfel de liste.

formule pentru unitățile de refrigerare

Prin urmare, este dificil de găsit astăzi tabele și liste de orașe 100% fiabile cu temperaturi exterioare calculate pentru astfel de echipamente. Din fericire, în Rusia s-au păstrat încă din perioada sovietică unele documente cu formule de calcul al acestor valori. În cazul în care nu este posibil să se găsească informațiile necesare despre temperatura exterioară într-o anumită zonă, calculul poate fi făcut folosind, de exemplu, următoarea formulă:

• tH = tCP MES + 0,25 × tAM (4.3).

Aici tCP MES este temperatura medie a celei mai calde luni din regiune, tAM este temperatura maximă absolută.

De asemenea, temperatura exterioară de proiectare pentru o instalație de refrigerare poate fi determinată folosind, de exemplu, următoarea formulă:

• Tnar = 0,4Ta.м.+ 0.6Tc.м.

aici tc.m este temperatura medie la 13 ore în cea mai caldă lună, Ta.m - maxim climatic.

În plus, în conformitate cu reglementările, coeficientul de transfer de căldură al incintelor unității de refrigerare se determină ținând cont de zona climatică, care în Rusia sunt trei

• Sudic - cu o temperatură medie anuală de 9°C;

• Mediu - cu o temperatură medie anuală de 1-8°C;

• Nordic - cu temperaturi exterioare de la 0 ^оC și mai puțin.

Uneori, în timpul iernii, camerele frigiderelor trebuie să fie încălzite cu dispozitive speciale. Calcularea capacității acestuia din urmă, desigur, ia în considerare, de asemenea, temperatura exterioară. În acest caz, însă, se iau în considerare valorile de iarnă.

Selectarea parametrilor standardizați ai aerului exterior

Sistemele de încălzire, ventilație și climatizare din clădirile cu diverse destinații trebuie, prin urmare, să fie proiectate ținând seama de schimbările de vreme exterioară. Valorile numerice ale parametrilor aerului exterior în țara noastră sunt reglementate de SNiP 23-01-99.

Conform acestui document, pentru proiectarea instalațiilor de climatizare a încăperilor se pot lua în considerare următoarele aspecte

• parametrii din grupa A - pentru sezoanele calde;

• grupa B - pentru sezoanele reci; - grupa A - pentru sezoanele calde; - grupa B - pentru sezoanele reci.

Parametrii pentru perioadele de tranziție (primăvară/toamnă) se iau după cum urmează

• pentru o temperatură de - 10 °C;

• pentru entalpie - 26,5 kJ/kg.

În conformitate cu SNiP 23-01-99, la proiectarea structurilor și clădirilor, se poate ține seama de parametrii aerului exterior mai mici iarna și mai mari vara.

La efectuarea calculelor termice și la determinarea condițiilor de umiditate și a rezistenței la permeabilitatea la aer a învelișurilor clădirilor, se pot lua în considerare, printre altele, următoarele valori de proiectare de bază ale aerului exterior:

• pentru clădirea de masă - t° medie a celei mai reci perioade de cinci zile, probabilitate 0.92 pentru structurile din beton și 0.98 - pentru oțel;

• temperatura medie a aerului exterior în cea mai rece lună;

• Temperatura medie și durata perioadei de încălzire, cu o temperatură medie zilnică constantă a aerului exterior de 8 și 10 °C (este necesară pentru a pentru a determina condițiile de funcționare a pereților și tavanelor clădirilor);

• viteza de proiectare a vântului (egală cu viteza maximă medie a vântului din ianuarie de 16% de la o înălțime de 10 m deasupra solului).

Desigur, la proiectarea anvelopei clădirilor trebuie să se ia în considerare și intervalul de umiditate relevant din regiunea de planificare.

Ce este securitatea

În prezent, atunci când proiectează un sistem, companiile selectează adesea temperatura de proiectare în funcție de disponibilitatea. Termenul este definit ca fiind probabilitatea ca temperatura să nu depășească valoarea de referință la un moment ulterior. De exemplu, valoarea 0.92 înseamnă că temperatura exterioară nu va depăși limitele specificate timp de 92% din timp. În perioada rămasă, din păcate, este posibil ca sistemul de inginerie să nu-și îndeplinească suficient funcțiile.

Așa cum am menționat mai sus, reglementările noastre pentru proiectarea utilităților clădirilor din beton iau în considerare o temperatură exterioară de proiectare de 0°, care este temperatura exterioară la probabilitatea de 0° C în țara noastră.92. Cu toate acestea, în practică, companiile au instalat sisteme de utilități în clădiri de toate tipurile, în cele mai multe cazuri cu o marjă de 0.95. În unele cazuri, pot fi utilizate valori chiar mai mari pentru serviciile de planificare a proiectului și de comunicare, prin acord cu clientul. O astfel de abordare asigură cele mai confortabile condiții pentru ca oamenii să locuiască sau să lucreze în incinta unei clădiri.