Какво е "проектна външна температура": определение, основни моменти при изчисленията и интересни факти

При проектирането на отоплителни и вентилационни системи в многофамилни и нискоетажни крайградски сгради е задължително да се вземе предвид такъв показател като изчислената температура на външния въздух. Ако този параметър е определен правилно, домашните системи могат да работят ефективно дори в най-студените или най-горещите дни и са доста икономични.

Определяне

Тъй като в Русия климатът е студен, ние полагаме особени грижи за проектирането на отоплителната система. Следователно под термина "Проектна външна температура" в Руската федерация най-често се взема предвид средната стойност на най-студените петдневни периоди в конкретния район през последните 8 най-мразовити зими през последните 50 години. Това е параметърът, който се взема предвид при проектирането на отоплителни и вентилационни системи. Интересно е, че този показател винаги е много по-висок от абсолютния минимум t° за същата област.

Например за Москва проектната външна температура е -26 °C. Абсолютната минимална зимна температура за столицата вече е -41°C. За Санкт Петербург тези стойности са съответно -24 и -36 °C.

Въпреки че изчислената външна температура винаги е по-висока от абсолютния минимум, отоплителните системи, проектирани с оглед на нея, са доста ефективни. Въпросът е, че в повечето случаи сградната обвивка на всяка сграда има доста голяма топлинна инерция от. В резултат на това краткотрайно понижение на външната температура, например в столицата дори до минимум -41 °C, не би довело до значително охлаждане на въздуха в помещенията.

Използвайте в Причината за това е, че в повечето случаи проектът се основава на редица различни предположения Поради това проектната температура на външния въздух позволява значителни икономии при инсталирането на отоплителни системи. Това е особено забележимо в масовите жилищни комплекси.

Интересен факт

Още по времето на Съветския съюз в нашата страна са разработени различни стандарти, регулиращи проектирането на инженерни системи. И разбира се, в момента много такива документи могат да се считат за остарели. Днес строителните фирми, създадени по съветско време, често не спазват правилата по някои въпроси. Но в повечето случаи това не влияе на комфорта на хората, които живеят и работят в сградата.

Например в днешно време проектантските фирми обикновено приемат за приблизителна външна температура най-студения петдневен период през 8-те най-студени зими през последните 50 или по-малко години. Освен това тези компании могат да включат в проекта на комуникациите всякакви автоматични устройства, които включват и изключват оборудването при необходимост. Например вентилацията в съвременните сгради може да функционира само когато в тях има хора.

Методи за определяне на отоплителни системи

Така установихме каква е проектната зимна външна температура. В повечето случаи в Русия при проектирането на отоплителни системи се взема предвид температурата на най-студените петдневни зими. Понякога обаче цифрата може да се изчисли по различен начин. При проектирането на отоплителни мрежи инженерите вземат предвид, наред с други неща, степента на масивност на сградната обвивка.

Проектната температура за много дебели строителни конструкции (напр. дървени стени) е точно t° на петдневния период за 8 години. Ако сградната обвивка е лека, при проектирането на отоплителната система се взема предвид средната температура на най-студения ден в годината (т.е. -46 °C за Москва, например). За къщи, които нямат нито прекалено дебели, нито прекалено тънки стени, се изчислява средната аритметична стойност на двете стойности.

Как се определя масивността на ограждащите елементи на сградите

За стените и таваните тази стойност се определя главно от тяхната топлинна инерция. Последното се изчислява по формулата:

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

Тук R1, R2, R3, Rn са термичните съпротивления на слоевете на корпуса в m²*h*grad/kcal. S1, S2, S3, Sn във формулата - коефициент на поглъщане на топлина от материалите през периода на температурни колебания за 24 часа в kcal/m³*h*grad.

S се изчислява за всеки слой по следната формула:

• S = √0.51λcy.

В тази формула λ е коефициентът на топлопроводност на материала в kcal/m*h*grad, s е неговият специфичен топлинен капацитет в kcal/kg*grad, y е обемното тегло в kg/m³.

Изчислената външна температура за отопление, в зависимост от масата на стените (стойност D), се определя съгласно таблицата.

Температурни норми за жилищни помещения

Проектиране на отоплителната система, също и с оглед на външната температура, така че впоследствие да се създаде микроклимат в различните помещения на къщата или апартамента, съобразен с действащото законодателство. Стандартите за жилищни сгради в нашата страна са следните:

• дневни - зимна температура най-малко +18 °C

• Ъглови дневни - +20 °C;

• Бани - +25 °C.

В същото време, ако изчислената температура на външния въздух в тази конкретна зона е под -31 °C, за обикновените и ъгловите жилищни стаи стойностите се увеличават съответно на +20 и +22 °C.

Правила за обществени сгради

Разбира се, има разпоредби температури на въздуха и за различни видове обществени помещения.

В сгради, в които хората винаги носят външни дрехи, температурата не трябва да пада под 14°C. Максимално допустимата температура в административните и офис сградите през летния сезон е 30 °C. Минималната зимна температура в тези сгради е -13°C.

Проектна температура за вентилация

Такива инженерни системи в жилищни сгради се инсталират задължително. Вентилационни системи са предвидени и в много крайградски жилища. При проектирането на такива системи, както вече беше споменато, се взема предвид и проектирането на зимните външни температури. С помощта на тази цифра впоследствие се изчислява оптималният капацитет на вентилационното оборудване.

В този случай проектирането следва приблизително същите правила като при отоплителните системи. Това е по-често, отколкото не:

• За леки ограждения се взема предвид минималната температура на най-студения месец;

• При леките стени се взема предвид средната външна температура през най-студените дни;

• в случай на прегради със средна масивност - средната аритметична стойност между температурата на най-студения ден и най-студения петдневен период;

• за плътни стени - петдневната средна температура.

Проектна температура на въздуха и въздухообмен

По отношение на капацитета на охлаждане, вентилационното оборудване, използвано в жилищни и обществени сгради, трябва да бъде подбрано така, че да осигурява максимален комфорт на обитателите. Следователно тези системи трябва да бъдат проектирани така, че да осигуряват необходимата многобройност на въздухообмена. Тази стойност от своя страна зависи от изчислената външна температура навън.

Броят на вентилациите е различен за всяко приложение.

Изчисляване на температурата за хладилни системи

При проектирането на такова оборудване инженерите отчитат предимно стойности като време за обработка и коефициент на резервиране. Подобно на отоплителните системи, при проектирането на хладилни системи се вземат предвид и външните температури. Естествено обаче се вземат предвид най-високите, а не най-ниските температури през годината.

За съжаление към днешна дата в нашата страна почти няма справочници за изчислените външни температури за хладилни инсталации в определен район. Въпреки това в интернет могат да се намерят програми с база данни за най-високите стойности на t° за различни градове. Единственият проблем е, че инженерът, който се нуждае от такава информация, няма да може да провери произхода и надеждността на информацията в тези списъци.

Формули за хладилни системи

Затова днес е трудно да се намерят 100% надеждни таблици и списъци на градове с изчислени външни температури за такова оборудване. За щастие в Русия още от съветско време са запазени някои документи с формули за изчисляване на такива стойности. Ако не е възможно да се намери необходимата информация за външната температура в този конкретен район, изчислението може да се извърши, например, по тази формула:

• tH = tCP MES + 0,25 × tAM (4.3).

Тук tCP MES е средната температура на най-горещия месец в региона, tAM е абсолютната максимална температура.

Следната формула може да се използва например за избор на проектната външна температура при проектиране на хладилни инсталации:

• tnar = 0,4Ta.м.+ 0.6Tc.м.

Тук Tc.m е средната температура в 13 часа на най-горещия месец, Ta.m - максималната температура според климатичните данни.

Наред с други неща, съгласно разпоредбите, коефициентът на топлопреминаване на обвивката на хладилната инсталация се определя, като се вземат предвид климатичните зони, които в Русия са три

• на юг - със средна годишна температура от 9°C или повече;

• Среден - с температура 1-8 °C;

• Северна - с външна температура от 0°C или повече; - Северна - с външна температура от 0°C или повече; - Северна - с външна температура от 0°C или повече ^оC и по-ниски.

Понякога през зимата камерите на хладилниците трябва да се отопляват със специални устройства. Изчисляването на капацитета на последния се извършва, разбира се, като се взема предвид и външната температура. Но в този случай се вземат предвид зимните стойности.

Избор на стандартизирани параметри на външния въздух

Ето защо системите за отопление, вентилация и климатизация в сгради с различно предназначение трябва да се проектират, като се отчитат промените във външното време. SNiP 23-01-99 регулира числените стойности на параметрите на външния въздух в нашата страна.

Съгласно този документ може да се вземе предвид проектирането на инженерните системи, отговорни за климата в помещенията:

• параметри на група А - за топлите сезони;

• група В - за студ.

В този случай параметрите за преходните периоди (пролет/есен) се приемат, както следва:

• за температурата - 10 °С;

• за енталпия - 26,5 kJ/kg.

В съответствие с SNiP 23-01-99 при проектирането на конструкции и сгради е позволено да се вземат предвид по-ниски параметри на външния въздух през зимата и по-високи през лятото.

Следните основни проектни параметри на външния въздух могат, наред с други неща, да бъдат взети предвид при извършване на топлинни изчисления, определяне на условията на влажност и устойчивостта на въздухопропускливост на сградната обвивка:

• за обекти за масово строителство - средна стойност на t° за най-студения петдневен период с вероятност 0.92 за бетонни конструкции и 0.98 - за стоманени сгради;

• средната външна температура на най-студения месец;

• средната температура и продължителността на отоплителния период със стабилна средна дневна външна температура от 8 и 10 °C (е необходимо за за определяне на условията за използване на стените и таваните на сградите);

• Проектна скорост на вятъра (равна на максималната от средния януарски ритъм с честота 16% над 10 м над земната повърхност).

При проектирането на сградната обвивка, разбира се, се взема предвид и влажната зона на района на планиране.

Какво е сигурност

При проектирането на инженерни системи за инсталации днес компаниите често избират проектната температура в зависимост от степента на заетост. Терминът се определя като вероятността температурата да не превиши зададената стойност в по-късен момент. Например, 0.92 означава, че външната температура няма да надвишава определените граници в 92% от времето. През останалия период инженерната система може да изпълнява функциите си, но за съжаление недостатъчно.

Както вече беше споменато, в нормативната уредба на нашата страна за проектиране на бетонни сградни инсталации се отчита проектна външна температура с вероятност 0.92. На практика обаче фирмите инсталират комунални услуги във всички видове сгради, като в повечето случаи се предвижда 0.95. Понякога по споразумение с клиента могат да се използват по-големи стойности на този параметър, когато се проектират комуникационни услуги на по-висока цена. Този подход гарантира най-удобните условия за живот и работа на хората в помещенията на дадена сграда.