К вредным выделениям, как было сказано, относят избыточное тепло, влагу (водяные пары, выделяющиеся в помещении), различные газы и пары вредных веществ, а также пыль.

В производственных помещениях указанные вредные выделения мо

гут находиться в самых разнообразных сочетаниях В помещениях общественных зданий обычно имеются избытки тепла, влаги и углекислого газа.

Для определения количества вредных выделений в помещении пользуются теоретическими и экспериментальными зависимостями. Аналитические формулы обычно уточняют введением коэффициентов, полученных опытным путем.

В эпоху научно-технической революции строительство и промышленное производство развиваются так бурно, что трудно найти два одинаковых объекта, построенных в разное время. Даже в типовых корпусах одного и того же производства технологический процесс совершенствуется и изменяется настолько быстро, что одинаковых объектов практически нет. Поэтому получение сведений о количестве вредных выделений в производственном помещении на основании исследований подобных производств обычно затруднено. В последнее время предпочтение все чаще отдается теоретическим способам расчета количества вредных выделений. В особо ответственных случаях исследование проводят на специальных моделях помещения и оборудования для уточнения закономерностей поступления вредных выделений в помещение и их распространения в нем.

Теплопоступления и теплопотери. Тепло, поступающее в помещение, называется теплопоступлениями в помещение. Источниками тепло- поступлений являются люди, находящиеся в помещении, солнечная радиация, технологическое оборудование и пр. Тепло от источников поступает в помещение конвекцией (конвективные струи над нагретыми предметами и поверхностями) и лучеиспусканием. Эти теплопоступления называют поступлениями явного тепла, так как они приводят к повышению температуры помещения. Поступления тепла в воздух помещения в виде паров называют поступлениями скрытого тепла, так как, увеличивая энтальпию воздуха, они не изменяют его температуру (процесс идет по линии £=const). Суммарные теплопоступления QnocT — ЭТО сумма всех поступлений тепла в помещение.

Суммарные теплопотери помещения Q пот при расчете вентиляции определяются несколько сложнее, чем при расчете отопления, так как содержат виды теплопотерь, наблюдающихся лишь в рабочее время (расход тепла на нагревание средств транспорта, ввезенного с улицы материала, врывающегося через открытые проемы холодного наружного воздуха). При расчете теплопотерь через ограждения учитывают неравномерность распределения температур по объему помещения (перегрев верхней зоны и пр.).

Избыточным теплом или теплоизбытками AQ называется разность суммарных теплопоступлений в помещение и суммарных теплопотерь помещения. Теплоизбытки определяют в заданный момент времени (обычно соответствующий их максимуму) и измеряют в Вт или в кДж/ч (ккал/ч). В соответствии с видом теплопоступлений различают избытки явного AQh или полного (явного и скрытого) AQn тепла.

Теплоизбытки для большинства помещений являются величиной, определяющей не только воздухообмен и параметры подаваемого воздуха, но и расчетные параметры микроклимата помещения. Последние зависят от удельных избытков явного тепла в помещении, называемых теплонапряженностью объема помещения. По удельным теплоизбыткам судят и о температуре воздуха, удаляемого из помещения.

Если в помещении теплопоступления меньше теплопотерь, т. е. AQ <0, то разность этих величин обычно называется теплонедостатками. В этом случае система совмещает функции вентиляции и отопления. Воздухообмен в этом случае рассчитывают для другого периода года или по другим видам вредный выделений.

При расчете вентиляции высоких производственных помещений избытки тепла определяют не для всего объема в целом, а, разбивая помещение по высоте на две части, для двух зон: нижней (обслуживаемой) и верхней. В соответствии с этим составляют раздельные уравнения балансов тепла и других вредных выделений. Аналогичный прием применяют для крупногабаритных в плане производственных помещений при неравномерном размещении оборудования. В связи с этим интересно представить механизм передачи и распространения тепла в помещении.

Потоки лучистого тепла от поверхностей нагретого оборудования и других источников, попадая на ограждения, трансформируются на них в кондуктивное (наружные ограждения) и конвективное (внутренние и некоторые наружные ограждения, поверхности ненагретого оборудования, мебель и пр.) тепло. Потоки конвективного тепла от нагретого оборудования и вторичные потоки тепла от облучаемых поверхностей представляют собой потоки (струи) нагретого воздуха. Эти потоки устремляются к потолку помещения, создавая под ним слой нагретого воздуха Охлажденные потоки воздуха стекают по внутренним поверхностям холодных наружных ограждений и настилаются на пол помещения, образуя слой холодного воздуха у поверхности пола. Взаимный лучистый теплообмен между потолком, полом и другими ограждениями сглаживает картину расслоения воздуха по высоте помещения. Однако главная роль в определении характера распределения температур по высоте и в плане помещения принадлежит вентиляции. Например, при сосредоточенной подаче потоки приточного воздуха могут так перемешивать воздух в помещении, что температура по всему его объему выравнивается. Последнее обстоятельство, как правило, приводит к необходимости увеличения воздухообмена в помещении.

Влаговыделения Мвл — это водяные пары, поступающие в воздух помещения. Источники влаговыделений весьма разнообразны. В жилых и общественных зданиях — это люди, оборудование предприятий общественного питания, горячая пища. В промышленных и коммунально-бытовых зданиях — это открытые водные поверхности, смоченное оборудование и пол, пар, поступающий через неплотности оборудования н паропроводов, и др.

По влажностному режиму различают четыре категории помещений: мокрые (бани, прачечные, кожевенные заводы, красильные отделения текстильных фабрик и т. п.); влажные (производственные помещения текстильных и трикотажных фабрик); нормальные и сухие (цехи металлообработки, литейные и т.п.).

В некоторых случаях, когда по условиям производства требуется высокая влажность, а влаговыделения малы, влага вводится в воздух помещения искусственно в виде пара или разбрызгиваемой воды (доув- лажнение). В этом случае задача вентиляции — не удаление влаги из помещения, а поддержание влажности на заданном уровне.

Тепловые избытки и влагу называют вредными выделениями условно, поэтому воздух, удаляемый из помещений с избытками тепла и влаги, можно использовать для рециркуляции.

Выделения вредных веществ (газов, паров) и пыли Мвр разнообразны по составу и количеству. Обычно их измеряют в кг/ч или в г/ч.

Теплоизбытки, влаговыделения и выделения вредных веществ входят компонентами в уравнения балансов вредных выделений, составляемых для помещения при расчете воздухообмена и решении некоторых других вентиляционных задач.

9. Классификация систем отопления. Теплоносители

Гигиенические исследования микроклимата помеще­ний и того, как влияют изменения его отдельных компо­нентов на организм человека, позволили выработать тре­бования к системам отопления.

Основные из них:

санитарно-гигиенические — обеспечение требуемых соответствующими строительными нормами и правилами температур во всех точках помещения и поддержание температур внутренних поверхностей наружных ограж­дений и отопительных приборов на определенном уровне;

экономические — обеспечение минимума приведен­ных затрат по сооружению и эксплуатации, определяемо­го технико-экономическим сравнением вариантов различ­ных систем, небольшого расхода металла;

строительные — обеспечение соответствия архитек­турно-планировочным и инструктивным решениям зда­ния, увязка размещения отопительных элементов со стро­ительными конструкциями;

монтажные — обеспечение монтажа индустриальными методами с максимальным использованием унифициро­ванных узлов заводского изготовления при минимальном количестве типоразмеров;

эксплуатационные — простота и удобство обслужи­вания, управления и ремонта, надежность, безопасность и бесшумность действия;

эстетические — хорошая сочетаемость с внутренней архитектурной отделкой помещения, минимальная пло­щадь, занимаемая системой отопления.

Рис. 6.1. Принципиальная схе­ма системы отопления

Все перечисленные требования важны и их необхо­димо учитывать при выборе системы отопления. Однако среди них можно выделить главное требование — это надежное обеспечение требуемых санитарно-гигиениче­ских условий в течение всего срока эксплуатации зданий.

Система отопления представляет собой комплекс эле­ментов, предназначенных для получения, переноса и пе­редачи необходимого количества теплоты в обогревае­мые помещения. Каждая система отопления (рис. 6.1) включает в себя три основных элемента: теплогенера­тор 1, служащий для получения теплоты и передачи ее теплоносителю, системы теплопроводов 2 для транспор­тировки по ним теплоносителя от теплогенератора к ото­пительным приборам и отопительных приборов 3, передающих теплоту от теплоносителя воздуху и ограждени­ям помещения.

В качестве теплогенератора для системы отопления может служить отопительный котельный агрегат, в кото­ром сжигается топливо, а выделяющаяся теплота пере­дается теплоносителю, или любой другой теплообменный аппарат, использующий иной, чем и системе отопления, теплоноситель.

Классификацию систем отопления проводят по ряду признаков: