Куросавя работа микроклимат. Курсовая работа 16 вариант. 1 Исходные данные для проектирования здания
 Скачать 1.19 Mb.
|
 Содержание
Введение Состояние здоровья человека, его работоспособность в значительной степени зависят от микроклимата на рабочем месте. Не имея возможности эффективно влиять на протекающие в атмосфере климатообразующие процессы, люди располагают качественными системами управления факторами воздушной среды внутри производственных помещений. Микроклимат производственных помещений -- это климат внутренней среды данных помещений, который определяется совместно действующими на организм человека температурой, относительной влажностью и скоростью движения воздуха, а также температурой окружающих поверхностей (ГОСТ 12.1.005 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» и СанПиН 2.2.4.548-96 "Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений"). Факторы, влияющие на микроклимат, можно разделить на две группы: нерегулируемые (комплекс климатообразующих факторов данной местности) и регулируемые (особенности и качество строительства зданий и сооружений, интенсивность теплового излучения от нагревательных приборов, кратность воздухообмена, количество людей и животных в помещении и др.). Для поддержания параметров воздушной среды рабочих зон в пределах гигиенических норм решающее значение принадлежит факторам второй группы. Многочисленными исследованиями гигиенистов и физиологов труда установлено, что на организм человека оказывают значительное воздействие санитарно-гигиенические факторы производственной среды: метеорологические условия, шум, вибрация, освещенность Некоторые из них оказывают неблагоприятное влияние на работника, что снижает работоспособность, ухудшает состояние здоровья и иногда приводит к профессиональным заболеваниям. Поэтому необходимо знать не только причину возникновения этих факторов, но и иметь представление о способах уменьшения их отрицательного влияния на организм работающих. Особое внимание в данной работе уделяется изучению параметров микроклимата на рабочем месте, их влиянию на организм работающих, а также мероприятий по снижению их негативного воздействия. Что же такое микроклимат помещения? С научной точки зрения – это система физических параметров внутренней среды помещения, воздействующая на состояние здоровья человека, на его самочувствие и трудоспособность. Микроклимат помещения, будь оно жилым, общественным или производственным, определяется влиянием внешней среды, характерностью сооружения и особенностями возведения здания, в котором находится данное помещение, а также спецификой его систем отопления, кондиционирования и вентиляции. Главным образом на человека влияют тепловая среда и состав воздуха в помещении. Концентрация во вдыхаемом воздухе пыли, вредных паров и газов, а также углекислоты существенно отражаются на состояние человеческого здоровья. В каждом конкретном помещении свои исключительные особенности микроклимата, которые образуются в результате влияния воздушных потоков, тепла и влаги. К примеру, внутренний воздух постоянно перемещается. Это происходит за счет разности температур и его смещения другими воздушными массами. А, если данное помещение находится в многоэтажном доме, то заметен также сильный перепад давления наружного и внутреннего воздуха. Поэтому при проектировании зданий особое внимание уделяется показателям микроклимата, к которым относятся влажность, скорость движения внутреннего воздуха и градиент его температуры воздуха по вертикали и горизонтали помещения, средняя его температура, а также температура поверхностей ограждающих конструкций, окружающих предметов, систем оборудования. Именно от этих параметров зависит комфортное нахождение человека в помещении. Важно, чтобы человек не испытывал ни духоты, ни жары, ни холода. Оптимальные микроклиматические условия - это целый комплекс показателей, воздействующие на организм человека и обеспечивающие его комфортное тепловое состояние при минимальном напряжении процессов терморегуляции. Проще говоря, это благоприятное сочетание показателей микроклимата, которые удовлетворяют физиологическим и психологическим потребностям человека и обеспечивают нормальные качества жизни. Но при кажущейся простоте, именно нарушение данных показателей разрушает нормальное функционирование организма человека. Понятие микроклимата содержит целый комплекс факторов, которые напрямую влияют на нормальное самочувствие человека и обусловливают его физиологические реакции. Первым важнейшим параметром является температура. В общественных и жилых зданиях температура помещения замеряется условно на высоте 150 см от пола в центре комнаты. Различают температуру по срочным замерами среднюю (за некоторый отрезок времени). Также существует понятие градиента температур по горизонтали и по вертикали. Именно распределение температур по вертикали является одной и главных санитарно–гигиенических характеристик температурного режима помещений. Это распределение зависит от многих факторов: от разности температур наружного и и внутреннего воздуха, от теплозащитной способности стеновых ограждений и перекрытий, от их воздухопроницаемости, от вида, режима и распределения систем отопления в плане и по вертикали, также от этажа помещения. При стандартных системах отопления (печном, радиаторном) обычно заметно повышение температуры от пола до потолка. Источниками повышенных теплопотерь являются междуэтажные перекрытия, в особенности чердачные или цокольные. Поэтому у этих конструктивных элементах наблюдается пониженная температура по сравнению с замерами в центре помещения. В теплый сезон года, когда разница температур внутреннего и наружного воздуха совсем мала, наблюдается достаточно равномерный показатель температурного градиента. Установлено, что температура влияет на работоспособность человека. Так, при температуре воздуха выше 30°С его работоспособность значительно падает. Существует зависимость комфортных температур от степени тяжести выполняемых работ (легкая, средняя или тяжелая), от периода года. К примеру, для человека, выполняющего легкую работу, нормальной температурой является 22-24°С, для тяжелой работы - 18-20°С. Но допустимыми считаются отклонения от нормы на ±2-5°С. Дальнейшие превышения норм влияют на здоровье человека, нарушается дыхание и работа сердечно-сосудистой системы, повышается обезвоживание организма, замедляется реакция, ухудшается координация движений. Следующим важнейшим показателем является влажность воздуха. Этот показатель также зависит от многих факторов: от влажности наружного воздуха, от влажностного состояния ограждений, от количества человек, находящихся в помещении, от интенсивности воздухообмена, от системы отопления, от количества растений в данном помещении, и особенно от назначения данного помещения. Человек очень чутко реагирует на показатели влажности. Особенно это отражается на его тепловое состояние человека в сочетании с высокой температурой, т.к. вся выделяемая теплота переходит в окружающую среду с выделением пота. При повышении уровня влажности пот не испаряется, а стекает по кожным покровам, из-за чего возникает нарушение теплоотдачи и организм изнуряется. А недостаточная влажность, в свою очередь, также неблагоприятна для слизистых оболочек, приводит к их пересыханию и растрескиванию. В жилых помещениях относительная влажность колеблется от 30 до 50%, а абсолютная – от 6 до 8%. Обычно относительная влажность по горизонтали от пола к потолку понижается, а абсолютная-увеличивается. В зависимости от показаний относительной влажности помещения подразделяются на сухие (<50%), с нормальной влажностью (50—60%), влажные (61—75%) и мокрые (>75%). Нормальной влажностью для человека является от 30-60%. Еще одним показателем микроклимата является скорость движения воздуха внутри помещения. На этот параметр влияют объем воздуха, который попадает в помещение извне, как через двери и окна, так и через неплотности и щели в ограждающих конструкциях, а также от объема воздуха, покидающего помещение из-за вентиляции. Нормальной скоростью в теплое время - не более 0,25 м/с, в холодное время – не более 0,1 – 0,15 м/с. Не менее важным показателем микроклимата является уровень шума. При проектировании необходимо задумываться над допустимым уровнем шума, т.е. таким, который не вызывает значительных беспокойств у человека и существенных влияний на слух. Это значит, что такой шум не только не заметен для человека, но и не вызывает никаких физиологических эффектов со стороны организма. Если шум не превышает норм, человек чувствует себя спокойно. В среднем человеческим ухом воспринимаются звуки частотой от 20 до 20 000 Гц. Химический состав воздуха является особым показателем микроклимата. В среднем воздух содержит 78,09% азота, 20,95% кислорода, 0,03% двуокиси углерода, а также менее 1% аргона, гелия, неона, криптона, ксенона, радона, водорода, закиси азота, озона и водяных паров. И превышение уровня некоторых составляющих может значительно повлиять на здоровье человека. К примеру, превышение уровня углекислого газа вызывает ухудшение самочувствия у человека при продолжительном вдыхании этого воздуха, а при концентрации углекислого газа от 2-4% появляются головные боли, отдышка, общая слабость, увеличенное сердцебиение, понижение работоспособности. Параллельно с увеличением концентрации углекислого газа, повышаются температура, относительная влажность, запыленность воздуха, изменяется его ионный состав. Превышение некоторых других веществ может привести даже к острому отравлению. А увеличение пыли в воздухе раздражает слизистые оболочки верхних дыхательных путей и глаз, вызывая при этом неприятные ощущения. Поэтому необходимо регулярно проветривать данное помещение. Актуальность темы в том, что исключительно важную роль на состояние и самочувствие человека, на его работоспособность оказывает микроклимат, а требования к отоплению, вентиляции и кондинционированию непосредственно влияет на здоровье и производительность человека. Целями и задачами курсовой работы являются определение параметров наружного и внутреннего микроклимата, определение коэффициентов теплопередачи ограждающих конструкций, расчет теплопотерь через ограждения, расчет инфильтрационных теплопотерь, расчет поступлений теплоты и влаги, углекислого газа от людей, поступлений теплоты от отопительных приборов, освещения, солнечной радиации и расчет воздухообмена здания. 1 Исходные данные для проектирования здания Вариант 16 Район проектирования здания – Арзамас Таблица 1.1 - Климатические данные района проектирования здания
Таблица 1.2 – Характеристика ограждающей конструкции здания (наружная стена)
Таблица 1.3 – Характеристика ограждающей конструкции здания (чердачного перекрытия)
Таблица 1.4 – Характеристика ограждающей конструкции здания (пол первого этажа)
2 Теплотехнический расчёт ограждающих конструкций зданий Целью расчёта является определение толщины утепляющего слоя с последующий её проверкой на требуемые теплозащитные свойства, нормы парои воздухопроницания, а также обеспечения требуемой теплоустойчивости. Передача теплоты, фильтрация воздуха и перенос влаги взаимосвязаны и одно явление оказывает влияние на другое, поэтому определение сопротивлений тепло-, воздухо- и влагопередаче должно проводиться как общий расчёт защитных свойств наружных ограждений зданий. Теплозащитные свойства наружных ограждений определяются двумя показателями: величиной сопротивления теплопередаче, R0, и теплоустойчивостью, которую оценивают по величине тепловой инерции ограждения, D. Величина R0 определяет сопротивление ограждения передаче теплоты в стационарных условиях, а теплоустойчивость характеризует сопротивляемость ограждения передаче изменяющихся во времени периодических тепловых воздействий. В зимних условиях теплозащитные свойства ограждений принято характеризовать величиной R0, а в летних – их теплоустойчивостью. Наиболее важным является определение расчётного сопротивления теплопередаче R0 основной части (глади) конструкции ограждения, с чего обычно и начинают теплотехнический расчёт ограждения. R0 следует принимать не менее требуемых значений, исходя из санитарно-гигиенических и комфортных условий, Rнорм0 , и условий энергосбережения, Rтр0 . Величина R0 должна быть равна большему из значений Rнорм0 и Rтр0. 2.1 Теплотехнический расчёт конструкции наружной стены Таблица 2.1 – Характеристика ограждающей конструкции здания (наружная стена)
Определить нормируемое сопротивление теплопередаче Rнорм0 , м2 · ºС/Вт по санитарно-гигиеническим и комфортным условиям:   где n – коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху по приложению 4 данных методических указаний; tв – расчётная температура внутреннего воздуха, принять по [6 или 7, табл. 1] равной 20 ºС; tн – расчётная температура наружного воздуха, ºС, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки при к = 0,92 по [4, табл.1]; t – нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, ºС, принимаемый по [5, табл. 5]; αв – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по [5, табл. 4], Вт/м2 · ºС. Определить требуемое сопротивление теплопередаче по условиям энергосбережения Rтр0 в зависимости от назначения здания и величины градусосутки отопительного периода по [5, табл.3]. Градусо-сутки отопительного периода (ГСОП) следует определять по формуле   где tв – то же, что в формуле; tот.п.,zот.пер. – соответственно средняя температура, ºС, и продолжительность, сут., отопительного периода, принимаются по [4, табл.1]. Определить сопротивление теплопередаче ограждения, R0. , м 2 · ºС/Вт, из условия R0 =  или R0=  (приравниваем к большему значению). Определяем Rтр из условий энергосбережения по формуле  ,Из СниП 23-02-99* выписываем параметры a и b. A=0,00035 b=1,4  Определяем коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции по формуле: k=1/ Rтр (Вт/(м2*0С).) kнс =1/2,85=0,35 Вт/(м2*0С). Определить толщину слоя утеплителя ограждающей конструкции, δут , м, исходя из формулы:  где Rв и Rн – сопротивления теплоотдачи, соответственно, внутренней и наружной поверхности ограждающей конструкции, м2 ºС/Вт, определяемые по формуле:     где αВ то же, что и в формуле (1); αн коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, м2 ºС/Вт, принимаемый по [5, табл.6]; ∑Ri – сумма термических сопротивлений слоёв ограждающей конструкции, м 2 ºС/Вт, определяемых по формуле      где δi толщина слоя, м; λi расчётный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/м2 ºС, принимаемый по [5, табл. Т.1]. Определяем термическое сопротивление теплоизоляционного слоя R0ут=2,85-0,115-(0,06+0,5+0,023+0,012)-0,0435=2,09 [(м2*0С)/Вт] Определяем его толщину: h ут= R0ут*hут h ут= R0ут*hут=2,09*0,045=0,094[м] Принимаем hут= 150 [мм] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
