Гр Г адит р е адит љство е и животна живо средина Друг Др о уг предавање предавање

Transcripción

1 Градитељство и животна средина Друго предавање

2 ОСНОВЕ КГХ Обзиром да грејна постројења и клима уређаји углавном имају хигијенски задатак, односно да се људи у просторијама угодно осећају, очувају своје здравље и повећају вољу за радом, потребно је познавати битне основе хигијене грејања и клима технике,, тј. Њихов здравствени утицај на човека.

3 ПРВИ ДЕО ТЕРМИЧКИ КОМФОР

4 Топлота људског тела Људско тело, као и друге топлокрвне животиње има особину да одржава приближно константну температуру у свим стањима спољњег ваздуха и при било каквом слабом или јаком телесном напору. При потпуном мировању у стању угодности, стварање минималне топлоте у телу која је потребна за одржавање живота базални метаболизам износи 80 W, односно 45 W/m2. Овим се постиже одржавање телесне температуре 37 степени целзијуса. Одрастао човек, без физичког оптерећења просечно удахне 0.5 м3/х ваздуха (максимално 8 до 9 m3) Ваздух који се издише је температуре око 35 С, релативне влажности 95%, садржи 17% О2, 4% СО2 и 79% N2

5 Слика 1 Физиолошке реакције на температуру тела

6 Табела 1. Основни биолошки подаци о човеку Маса kg Базални метаболизам W Запремина 60 l Број удисаја 16 1/min Површина m2 Количина ваздуха 0.5 m3/h Телесна температура 37 С Просечна температура коже С Било /min Трајни учинак 85 W Издисање СО l/h

7 Продукциај топлоте је једнака губицима: Метаболизам= Евапорација± Зрачење± Кондукција и конвекција± Ускладиштена топлота у телу Слика 2 Енергетски биланс људског тела

8 Одавање топлоте човека Табела 2. Одавање топлоте човека при различитим условима Човек без физичке активности Тем. Ваз. С Qtr W Qf W Quk W G g/h Средње тежак рад Quk W Qtr W

9 Слика 3 Одавање топлоте нормално одевеног човека при различитим условима

10 Угодност Обзиром да је могућа аклиматизација за различите услове спољног ваздуха, ипак постоји јасна област угодности. Строге границе ове области не постоје, јер зависе од старости, пола, доби, исхарне, расвета, бука, и сл., као и од психичких елемената. Осим одеће. Постоје 4 битна елемента који су од значаја: Температура ваздуха; Средња зидна температура; ур; Влажност ваздуха и Кретање ваздуха

11 Температура собоног ваздуха За средњеевропску климу хигијеничари препоручују температуру од 22 С, за нормално обучене људе у седећем положају, без физичког рада, алетиод22 до 24 С. (за необученог човека наводи се оптимална температура од 28 С). M1

12 Slide 11 M1 график Mladen;

13 Слика 4 Реакције на различите спољне температуре

14 Слика 5 Поље угодности у односу на у д у д у температуре ваздуха и зида

15 Слика 6 Препоручене температуре ваздуха у зависности од спољне температуре

16 Температура зида Средња температура зида, односно околних површина укључујући и грејне површине, веома је важна за хлађење људског тела и тиме за његову угодност. Вредност се рачуна као: ( A t) t w A

17 Слика 7 Утицај површина зидова на људско тело

18 Влажност ваздуха При нормалној собној температури, одавање топлоте услед испаравања игра минималну улогу. Стога се може претпоставити да и влажност ваздуха нема велики утицај. У клима техници се претпоставља 35% као доња и 70% као горња граница допуштене влажности. При влажности нижој од 35% због сушења се лакше ствара прашина. Такође се јавља сушење слузокоже горњих дисајних путева. При влажности већој од 70% ризикује се јављање плесни у објекту.

19 Кретање ваздуха У затвореним просторима, свака врста кретања ваздуха је непријатна. Најнепријатније је кретање ваздуха са нижом температуром од собне и када претежно дува из одређеног правца на један део тела. Тада се говори о промаји. При нормалним температурама од 20 до 22 С, хигијеничари наводе брзине од 0.15 до 0.20 m/s.

20 Брзина ваздуха m/s Реакција 0 до 0.05 Притужбе на стагнацију 0.05 до 0.25 Уопштено прихватљиво 025до Свесност о кретању ваздуха, које може бити угодно, зависно од температуре ваздуха, и услова у просторији до Стална свесност о кретању ваздуха, али може бити прихватљива нпр. У неким погонима, ако је снабдевање ваздухом прекидно, и ако су услови у просторији прихватљиви и ако је температура покретног ваздуха прихватљива 1.02 Притужбе

21 ДЕО ДРУГИ ТЕРМИЧКА ИЗОЛАЦИЈА ОБЈЕКТА

22 Механизми преноса топлоте Прелаз топлоте: q t Провођење топлоте: t q x Зрачење топлоте: Пролаз топлоте: q k t

23 Недовољна топлотна изолација доводи до повећаних топлотних губитака зими, хладних ободних конструкција, оштећења насталих конде нзацијом (влагом), тепрегревања простора лети. Последицесу оштећења конструкције,, те неудобнои нездраво становање и рад. Загревање таквих простора зах тева већу количину енергије што доводи до повећања цене коришћ ења и одржавањапростора, али и до већег загађења oколине. Загађење околине опет има утицајна оштећење грађевина и на живот и здравље људи.

24 Битну улогу у томе имају сви делови омотача зграде, као што су: спољни зид, зид између грејаних простора различитих корисника, зид према негрејаном простору, спољни зид према терену, под на терену, међуспратна конструкција која одваја просторе различитих корисника, под према негрејаном подруму, плафон према негрејаном тавану, равни и коси кров изнад грејаног простора, плафон изнад спољног простора, прозори и спољна врата.

25 Међутим, треба нагласити да су највећи губици топлоте кр оз прозоре и спољнизид, те да се већ њиховом санацијом постижу велике уштеде. Санација кроваизнад грејаног про стора, односно плафона задње етаже према негрејаном тавану, такође знатно смањује топлотне губитке. Санација пода према тлу упостојећој кући врло често није економски оправдана, због релативно малог смањења укупних топлотних губитака у односу на велику инвестицију која је потребна за такву санацију.

26 Слика 8 Термички мостови на објекту

27 Слика 9 Енергетски билнас куће

28 Слика 10 Поређење специфичне потрошње енергије за различите стандарде градње

29 ТРЕЋИ ДЕО ПОТРЕБА ЗА ГРЕЈАЊЕМ

30 СПОЉНА ПРОЈЕКТНА ТЕМПЕРАТУРА Спољна пројектна температура је вредност која се усваја за прорачун. Инсталација грејања мора задовољити потребу за грејањем и при интензивним хладноћама. СПТ није она вредност која је икада забележена као минимална при најнеповољнијем стицају околности, јер се та вредност не може очекивати као честа и системска појава (подударање најниже температуре, најјачег ветра, и густе облачности). Постоје различите методологије за одређивање СПТ, али се оне дају правилником.

31 Град СПТ у С Београд 16 Бор 15 Будва 1 Ваљево 18 Врање 15 Врбас 18 Врњачка бања 17 Вршац 20 Горњи Милановац 19 Зајечар 19 Зрењанин 20 Књажевац 18 Ковиљача 17 Копаоник 20 Косовска Митровица 17 Крагујевац 18 Краљево 19 Крушевац 19 Лесковац 18 Ниш 15 Нови Сад 19 Прокупље 17 Смедерево 18 Смедеревска Паланка 19 Сомбор 18 Сремска Митровица 18 Суботица 19 Херцег Нови 11 Чачак 19 Шабац 18 С Табела 3. СПТ за Србију и Црну Гору

32 Трансмисиона топлота За сваку обухватну површину просторије кроз коју се врши измена топлоте, или неки њен саставни део, рачунају се губици према закону о пролазу топлоте: Q kf t.

33 Табела 4. К вредности за неке врсте преграда Vrsta zida Debljina zida Zid od opeke spoljni, jednostrano omalterisan 3,0 2,1 1,6 1,3 1,08 0,93 0,81 spoljni obostrano malterisan unutrašnji obostrano omalterisan 2,9 2,0 1,55 1,27 1,06 0,91 0,8 2,2 1,55 1,2 1,0 0,82 0,72 0,64 kao prethodni sa vazdušnom izolacijom 5 do 12 cm 1,6 1,3 1,0 0,94 0,81 0,73 kao prethodni sa izolacijom od plute ili treseta sa unutrašnje strane Debljine 2 cm 1,3 1,08 0,93 0,81 0,73 0,66 0,6 Debljine 3 cm 1,0 0,88 0,78 0,7 0,63 0,58 0,53 Debljine 4 cm 0,82 0,74 0,66 0,6 0,56 0,5 0,48 Debljine 5 cm 0,71 0,64 0,58 0,53 0,5 0,46 0,43

34 Додатак на прорачунате губитке топлоте Ови додаци, које треба додати прорачунатим губицима топлоте за све просторије, зависе од карактеристике самог објекта, дневног трајања ложења, потребног изједначавања температура услед хладних површина, иположајаобјекта објекта. Као термичка карактеристика узима се средња топлотна пропустљивост свих обухватних површина: D Q / A ( t t 0 u u s )

35 Додатак на прекид ложења Постоје три основна режима грејања: непрекидно ложење, али са смањењем током ноћи, прекид од 8 до 12 часова на дан, прекид од 12 до 16 часова на дан. Додатак расте са трајањем прекида, а обрнуто је сразмеран са D вредности.

36 Додатак ради изједначавања температуре услед хладних површина Табела 5. Додатак ради изједначавања температуре услед хладних површина D ZA %

37 Додатак на стране света Табела 6. Додатак на стране света Страна св. J JZ Z SZ S SI I JI Дод

38 Додатак на упад спољног ваздуха кроз процепе прозора и врата Додатак на упад спољашњег ваздуха зависи од карактеристика објекта Hk (положај, начин градње и околине), карактеристика просторије Rp (однос површина врата и прозора, и материјал врата и прозора), положаја просторије р Zu, као и дужине фуга и њихове пропустљивости. Рачуна се као: Qp ( al) RpHk( tu ts) Zu.

39 четврти део ПРОЦЕНА ГОДИШЊЕ ПОТРОШЊЕ

40 Степен дан за грејање Годишња потрошња топлоте за грејање једног објекта зависи од његових термотехничких карактеристика и спољне температуре за време периода грејања. Из дијаграма десно се види кретање температуре у Београду у току једне грејне сезоне. Слика 12 Промена средње температуре у Београду

41 Период грејања је када је спољна температура нижа од 15 (12) С, и представља број дана грејања Z. Ако се означи средња спољна температура за период грејања са tsr, средња температура унутрашње просторије са tp, онда се број степен дана добије једноставним множењем: SDG Z ( t p tsr )

42 Табела 7. Степен дани за грејање за неке градове у региону Место Степен дан Број дана Z tsr Београд Бањалука Врњачка бања Златибор Копаоник Ниш Нови Сад Приштина Херцег Нови

43 Уз познсту вредност степен дана за грејање, потреба за енергијом се може лако срачунати као: Qi ki Fi SDG 24 /1000 <kwh>

44 20,00% 18,00% 16,00% 14,00% 12,00% 10,00% Niš Prosek 8,00% 6,00% 4,00% 2,00% 0,00% Jan Feb Mar Apr Maj Jun Jul Avg Sep Okt Nov Dec Слика 12 Приближна потрошња енергената за грејање по месецима

45 ВЕЖБАЊА ПРОРАЧУН ПОТРЕБНЕ КОЛИЧИНЕ ТОПЛОТЕ ЗА СПТ

46 Задатак Одредити потребну количину топлоте за загревање просторија 1, 2 и 3 једне зграде на углу у уличном низу, чија је основа дата на слици 12.

47 Скица објекта Слика 13 Скица основе

48 Конструктивни подаци Међуспратна висина: 3.4 m Међуспратна конструкција је ситноребрена дебљине 30 cm. На горњем спрату је под поплочан терацо плочама, У просторијама за које се врши прорачун, на поду је паркет, лепљен битуменом. Испод просторија је подрум. Зидови су од опеке, обострано малтерисани. Прозори су дрвени, двоструки. Врата су дрвена једнострука.

49 Температурски подаци СПТ је 20, Унутрашња пројектна температура је : у 1 и 2: 20, у 3: 15, у просторијама горњег спрата: 10, степеништу: 10, у подруму 3, У осталим је како је означено у основи.

50 Коефицијенти пролаза топлоте Облога к вредност спољни зид од 38 cm 1.56 унутрашњи зид од 38 cm унутрашњи зид од 25 cm 1.55 унутрашњи зид од 12 cm 2.20 унутрашња врата 2.90 дрвени двостуки прозор 3.26 таваница поплочана терацом 1.35 плочицама под 1.22

51 Просторија 1 ts=20 C; V=52m3 Oznaka Strana sv. Debljina zida Dužina Obračunska površina Visina Površina Količina Smanjenje Površina za oobračun Obračun toplotnih gubitaka K Δt kδt Gubici toplote Q ZA Z Ukupno cm m m m 2 m 2 m 2 W/m2K K W/m2 W % % W PD TV PR J SZ J SZ I UV UZ UZ % 5.00% % Dodatak na promaju a 0.6 Hk 1.31 Ap 3.6 Av 2.5 L 9.3 Rp 0.9 Zu 1 Q= W

52 Просторија 2 ts=20 C; V=71m3 Oznaka Strana sv. Debljina zida Dužina Obračunska površina Visina Površina Količina Smanjenje Površina za oobračun Obračun toplotnih gubitaka K Δt kδt Gubici toplote Q ZA Z Ukupno cm m m m 2 m 2 m 2 W/m2K K W/m2 W % % W PD TV PR J SZ J UZ UV UZ % 5.00% % Dodatak na promaju a 0.6 Hk 1.31 Ap 3.6 Av 2.5 L 13.9 Rp 0.9 Zu 1 Q=3310 W

53 Просторија 3 ts=15 C; V=49.5m3 Oznaka Strana sv. Debljina zida Dužina Obračunska površina Visina Površina Količina Smanjenje Površina za oobračun Obračun toplotnih gubitaka K Δt kδt Gubici toplote Q ZA Z Ukupno cm m m m 2 m 2 m 2 W/m2K K W/m2 W % % W PD TV UV UV UV UZ UZ UZ UZ UZ % 00% Q=83.6 W