Reklama
Reklama
 
 
 
Reklama
Wentylacja pomieszczeń audytoryjnych a kształtowanie komfortu cieplnego
Ocena użytkowników: / 0
SłabyŚwietny 
Data dodania: 07.07.2009

W artykule autor skupił się głównie na zagadnieniach związanych z procesem wentylacji pomieszczeń audytoryjnych i kształtowaniu w nich komfortu cieplnego. Używając pojęcia sale audytoryjne autor ma na myśli sale dydaktyczne i naukowe służące zarówno jako wykładowe, seminaryjne i laboratoryjne. Artykuł opisuje badania prowadzone w jednej z takich sal w budynku „Lipsk” (Wydział Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki Politechniki Opolskiej). Wspomniane badania zostały wykonane w ramach pracy magisterskiej.

     Na wymianę ciepła i masy w ogrzewanym pomieszczeniu w istotny sposób wpływa aktywność użytkowników, czyli m.in. wietrzenie, wentylowanie, obecność wewnętrznych źródeł ciepła i ich ruch, temperatura ścian, struktura przegród budowlanych oraz infiltracja powietrza. Poznanie zjawisk cieplnoprzepływowych i ich przebiegu w ogrzewanym i wentylowanym pomieszczeniu wymaga prowadzenia wielu badań w obiektach rzeczywistych, ponieważ zjawiska te mają bardzo złożony charakter.

Wentylacja, a pojęcie komfortu cieplnego

     Na komfort cieplny wpływają parametry fizyczne określające stan środowiska zewnętrznego takie jak:
● temperatura powietrza ta [°C],
● temperatura promieniowania tr [°C],
● prędkość przepływu powietrza v [m/s],
● wilgotność względna RH [%]),
     oraz indywidualne parametry dotyczące ludzi:
● rodzaj aktywności fizycznej, czyli metabolizm M zależny od czynności wykonywanej przez człowieka [met, W/m2],
● rodzaj odzieży, a dokładniej izolacyjność cieplna tej odzieży Icl, zależna od zestawu odzieży jaką w danej chwili nosi człowiek [clo, m2 oC/W].

     Ponadto uważa się, że na komfort cieplny ma wpływ również stan higieniczny powietrza, czyli jego zapach.
     Zgodnie z definicją natomiast, komfort cieplny to stan zadowolenia z warunków otoczenia, czyli taki, w którym możemy mówić, że jest zachowana równowaga cieplna organizmu [1,2].
     Konieczne jest, więc zadbanie o odpowiednią wentylację w danym pomieszczeniu. Instalacja taka powinna zapewniać dopływ świeżego powietrza, co jest szczególnie istotne w przypadku sal o małej kubaturze, gdzie przebywa spora liczba osób pracujących czy też uczących się. Jeżeli przepływające powietrze ma temperaturę niższą od temperatury powietrza wewnątrz pomieszczenia to stwarza ono uczucie zimna i przewiewu i nosi nazwę przeciągu. Na podstawie badań ustalono, że dopuszczalna prędkość powietrza w okresie letnim wynosi od 0,3 do 0,6 m/s, a w okresie zimowym prędkości te wynoszą od 0,2 do 0,3 m/s. Jednak przy dużej aktywności fizycznej człowieka ubranego dodatkowo w grubą odzież (duża wartość oporu przewodzenia ciepła) dopuszcza się wyższe wartości prędkości powietrza. Zjawisko przeciągu odczuwane jako intensywne chłodzenie części ciała, powstaje przy niekorzystnej kombinacji temperatury i prędkości powietrza. Bezruch powietrza (v < 0,05 m/s) powoduje zaburzenie sposobów wymiany ciepła między człowiekiem, a otoczeniem i odczuwany jest także jako dyskomfort (uczucie duszności) [3,4].
     Każdy człowiek, który użytkuje jakieś pomieszczenie jest źródłem zanieczyszczenia powietrza wewnętrznego (głównie w postaci dwutlenku węgla). Zdrowy organizm ludzki wykonujący lekką pracę w mieszkaniu wydziela w ciągu godziny około 18 dm3 dwutlenku węgla. Usuniecie tego zanieczyszczenia wymaga doprowadzenia do tego pomieszczenia od 20 do 30 m3/h powietrza świeżego na osobę. Spowoduje to utrzymanie dopuszczalnej koncentracji CO2 na poziomie 0,1 % obj. Powszechnie uważa się, że dwutlenek węgla w stężeniu nie przekraczającym 0,5% obj. (5000 ppm) nie oddziałuje szkodliwie na człowieka, jednak już przy stężeniu 1000 ppm może wywołać zwiększoną częstość oddychania, co przy obciążeniu powietrza innymi zanieczyszczeniami powoduje bóle głowy i nasilenie się subiektywnych odczuć związanych z zapachem [3].
     Świeże powietrze jest bogate w tlen niezbędny do oddychania. Każdy człowiek potrzebuje co najmniej 25 m3 powietrza na godzinę. Każdy z nas oddychając wydziela pewną ilość dwutlenku węgla, pewną ilość wilgoci oraz przykre zapachy. Jako jednostkę określającą zapach wydzielany przez dorosłego człowieka przyjęto 1 olf. Dotyczy on zanieczyszczeń oraz zapachów wydzielanych przez jedną osobę pracującą w pozycji siedzącej i zachowującą stan higieny, mierzony częstotliwością kąpieli pod prysznicem wynoszącą 0,7 na dobę [5].
     Należy jeszcze zwrócić uwagę na fakt, że podczas spalania przez człowieka pokarmów ilość wytworzonego ciepła nie będzie nigdy mniejsza od 1,2 W na każdy kilogram masy ciała, a więc człowiek o masie ciała 70 kg wytworzy ciepło o wartości około 85 W.
     Wymiana ciepła między otoczeniem, a ciałem człowieka może przebiegać przez [1]:
● przewodzenie ciepła do powietrza,
● konwekcję ciepła do powietrza,
● promieniowanie ciepła z powierzchni ciała do otoczenia,
● odparowanie wody z powierzchni skóry,
● oddychanie,
● wydzieliny i przyjmowanie pokarmów (2-3% oddawanego ciepła).

     W tabeli 2 pokazano różne sposoby oddawania ciepła i ich procentowy udział.

 

     Bilans przepływu strumienia powietrza dla dowolnego pomieszczenia można określić wzorem:

Vn+Vw+Vi+Vg=0                       (1)

gdzie:
Vn – ilość powietrza nawiewanego, m3/h;
Vw – ilość powietrza wywiewanego, m3/h;
Vi – ilość powietrza przepływającego przez kanał grawitacyjny, m3/h;
Vg – ilość powietrza przepływającego przez nieszczelności przegród, m3/h.

     Istotnym zjawiskiem jest także infiltracja. Jest to niekontrolowany i niezamierzony przez projektanta przepływ powietrza przez nieszczelności w przegrodach budowlanych, drzwiach, oknach itp. wywołany przez różnicę ciśnień między pomieszczeniem, a otoczeniem, pod wpływem takich czynników jak: oddziaływanie wiatru czy różnica temperatury powietrza [6].

Wskaźniki komfortu cieplnego
(...)

Instalacja pomiarowa
(...)

Charakterystyka i dane techniczne czujnika
(...)

Charakterystyka obiektu badań
(...)

System instalacji wentylacyjnej
(...)

Podsumowanie
     Na podstawie uzyskanych przebiegów można stwierdzić, że im dalej od kanałów nawiewnych tym mamy lepsze warunki komfortu cieplnego (niższy wskaźnik PMV), w pobliżu kratek nawiewnych temperatura jest niższa niż przy kratkach wywiewnych i w miarę zwiększania wydajności centrali różnica ta powiększa się.
     Celem pełniejszego określenia wydajności układu wentylacji, ze względu na zachowanie granicznej wartości dwutlenku węgla w powietrzu, pomiary należałoby przeprowadzić przy stałej i odpowiednio dużej liczbie osób, natomiast skokowe zmiany wydajności centrali powinny odbywać się w dłuższych odstępach czasowych, tak aby zaobserwować maksymalne wartości stężeń. Dodatkowo w celu poprawnego określenia oceny komfortu cieplnego należałoby przeprowadzić pomiary przez dłuższy czas.
     Istotnym parametrem wpływającym na komfort w danym pomieszczeniu jest stan higieniczny powietrza, a więc zanieczyszczenie go wewnętrznymi pyłami, gazami, zapachami, mikroorganizmami itp.
     Powietrze jest medium, które otacza człowieka przez całe jego życie. Dwie trzecie czasu człowiek spędza w pomieszczeniach zamkniętych, a w większości w miejscu pracy. Wysoka jakość powietrza i optymalne warunki komfortu cieplnego w pomieszczeniach zamkniętych wpływają decydująco na zdrowie i samopoczucie człowieka. Dlatego też tak istotne są zadania wentylacji i klimatyzacji zwłaszcza w miejscu pracy [4].

 

 

POLECAMY WYDANIA SPECJALNE

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2021

  • Pompy ciepła 2020-2021

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2020

  • Pompy ciepła 2019-2020

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2019

  • Pompy ciepła 2018

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2017

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2018

  • Pompy ciepła 2015

  • Pompy ciepła 2016

Katalog firm chłodnictwo, klimatyzacja, wentylacja

CHŁODNICTWO: Agregaty (chillery) chłodzone powietrzem, Agregaty (chillery) chłodzone wodą, Agregaty absorpcyjne, Agregaty skraplające, Aparatura kontrolno-pomiarowa, Chłodnice, Chłodnictwo w transporcie, Chłodziwa i nośniki ciepła, Czynniki chłodnicze, Dry-coolery, Drzwi chłodnicze (okucia, akcesoria), Elementy rozprężające, Filtry - osuszacze czynnika chłodniczego, Komory chłodnicze i zamrażalnicze, Kontenery chłodnicze, Maszyny do produkcji lodu (płatkarki, kostkarki), Materiały termoizolacyjne, Meble chłodnicze i zamrażalnicze, Monobloki chłodnicze, Odolejacze, separtory, Oleje sprężarkowe, Płyty warstwowe, Pompy cyrkulacyjne, Silniki, Siłowniki, Sprężarki chłodnicze, Tunele mroźnicze (kriogeniczne), Układy i aparatura regulacyjna, zabezpieczająca i nadzorująca, Urządzenia rozmrażające, Wieże chłodnicze, Wyłączniki i przekaźniki czasowe, Wymienniki ciepła (parowacze, skraplacze), Wymienniki płytowe, Zasobniki chłodu, Zawory, Zespoły spręzarkowe, Pozostałe akcesoria, Projektowanie, badania, doradztwo techniczne, certyfikacja.

KLIMATYZACJA i WENTYLACJA: Aparatura kontrolno-pomiarowa, Aparaty grzewczo-wentylacyjne, Centrale klimatyzacyjne monoblokowe, Centrale klimatyzacyjne rooftop, Centrale klimatyzacyjne sekcyjne, Chłodnice/nagrzewnice kanałowe, Czerpnie i wyrzutnie, Filtry powietrza, Kanały wentylacyjne, Klapy ppoż. (oddymiające, odcinające), Klimakonwektory, Klimatyzacja samochodowa, Klimatyzatory kompaktowe (przenośne, okienne), Klimatyzatory split, Klimatytory multi splity, Kolektory słoneczne, Kratki, nawiewniki, dysze, Kurtyny powietrzne, Materiały termoizolacyjne, Nasady kominowe, wywietrzniki, Nawilżacze (parowe, zraszające, ultradźwiękowe, komory zraszania), Oczyszczacze powietrza, Odciągi miejscowe, Okapy kuchenne, Osuszacze powietrza, Pompy ciepła, Pompy cyrkulacyjne, Przepustnice, Rekuperatory i regeneratory do odzysku ciepła, Siłowniki, Stropy, belki chłodząco-grzejące, Systemy Super Multi, Szafy klimatyzacji precyzyjnej, Tłumiki hałasu, Układy i aparatura regulacyjna, zabezpieczająca i nadzorująca, Wentylatory dachowe, Wentylatory oddymiające, przeciwwybuchowe, chemoodporne, Wentylatory osiowe, Wentylatory promieniowe, Wentylatory strumieniowe (oddymiające), Wymienniki gruntowe, Pozostałe akcesoria, Projektowanie, badania, doradztwo techniczne, certyfikacja.

MATERIAŁY, NARZĘDZIA, PRZYRZĄDY, AKCESORIA: Izolacje akustyczne, termiczne, Materiały i przyrządy lutownicze i spawalnicze, Materiały uszczelniające, Narzędzia, Rury, kształtki, akcesoria, Urzadzenia i środki czyszczące, Urządzenia do inspekcji i czyszczenia systemów wentylacyjno-klimatyzacyjnych, Urządzenia do usuwania i napełniania instalacji chłodniczych; recyklingu czynników chłodniczych, Wibroizolacje, Zamocowania i tłumiki drgań.

INNE: Zrzeszenia i organizacje, Oprogramowanie komputerowe, Portale internetowe, Targi, wystawy, szkolenia.