Характеристики наружного климата холодного периода года

 

При выборе расчетных наружных характеристик для холодного периода года необходимо исходить из следующих предпосылок.

Расчетные параметры климата должны быть общими для расчета всех составляющих теплового режима (теплозащи­та ограждений, потери теплоты и пр.), так как они отра­жают единый процесс теплообмена в помещении. Они долж­ны определяться с учетом коэффициента обеспеченности и быть достаточными для расчета нестационарной теплопе­редачи через ограждения, характерной для расчетных условий.

Для зимнего периода определяющими параметрами климата являются температура наружного воздуха t_Н и скорость ветра . В некоторых случаях кроме указанных параметров необходимо учитывать относительную влажность наружного воздуха, солнечную радиацию, направление ветра, осадки.

Определение расчетных наружных условий для зимнего периода в основном сводится к установлению расчетного сочетания t_H и с учетом заданного коэффициента обеспеченности К_об., показывающего в долях единицы или в процентах число случаев, когда недопустимо отклонение от расчетных условий.

Основным показателем холодного периода года является изменение температуры наружного воздуха t_Н. Для ряда климатических районов с учетом различных К_об. построены расчетные кривые изменения t_H в период резкого похолодания. Для различных районов они имели характерную и близкую по очертаниям форму (рис. 3.1). Сначала температура медленно понижалась до начала периода резкого похолодания, а затем имело место резкое понижение температуры с переходом через минимум и медленное повышение температуры после конца периода резкого похолодания.

 

Рис. 3.1. Характерная расчетная кривая изменения температуры наружного воздуха в период резкого похолодания 1–период резкого похолодания: 2–период устойчивой зимней температуры

 

При быстром похолодании процесс теплопередачи через огражде­ние становится нестационарным и для его расчета нужно иметь полную характеристику динамики изменения температуры. В период резкого похолодания расчетные кривые для разных географических пунктов и при разных коэффициентах обеспеченности могут быть определены тремя параметрами: температурой начала периода резкого похолодания t_н.о амплитудой А_tн изменения температуры в этот период от t_н.о до минимальной температуры t_н.мин (А_tн=t_н.о–t_н.мин) и продолжительностью периода резкого похолодания (время понижения температуры от t_н.о до t_н.мин).

Расчетные параметры наружного воздуха устанавливаются на основании данных метеорологических наблюдений в различных географических пунктах (см. п. 2.14-2.18 СНиП 2.04.05-91* «Отопление, вентиляция и конди­ционирование»). Согласно этому СНиП климат холодного и теплого периодов года для различных географических пунктов характеризуется двумя расчетными параметрами наружного воздуха: А и Б.

Для систем вентиляции и кондиционирования воздуха гражданских и производственных помещений в качестве расчетных параметров наружного воздуха для теплого периода года должны приниматься параметры А, а для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для холодного периода года – параметры Б. В переходный период года для систем отопления и вентиляции принимается температура наружного воздуха +8°С.

Расчетная температура наружного воздуха для холодного периода года (параметры Б) t_н^Б при расчете потерь теплоты через наружные ограждения принимается равной средней температуре воздуха наиболее холодной пятидневки в данном населенном пункте из восьми зим за 50-летнкй период при температуре воздуха более холодного помещения – при расчёте потерь теплоты через внутренние ограждения. Расчетная температура t_н^Б значительно выше, чем абсолютная минимальная. Так, для Красноярска она согласно СНиП 2.01.01-82 принимается равной –40 °С (с коэффициентом обеспеченности К_об =0,92), тогда как абсолютная минимальная температура достигает –53 °С; для Казани соответственно –32 и
–47°С. Расчет системы отопления на абсолютную минимальную температуру, которая отмечается раз в несколько лет, причем в течение короткого перио­да времени, измеряемого часами, экономически не оправдан. Кратковременное резкое понижение температуры наружного воздуха благодаря теплоаккумулирующей способности строительных конструкций и мебели, находящейся в помещении, не вызывает заметных изменений температуры внутреннего воздуха.

Принятые в настоящее время в РФ значения температур наружного воздуха для расчета систем отопления и вентиляции основаны на большом практическом опыте и теоретических исследованиях вопросов тепловой устойчивости зданий и отражают стремление обеспечить более высокую надежность работы систем теплоснабжения, чем это было в последние десятилетия, особенно в периоды резких похолоданий.

В СНиП приняты следующие значения расчетной наруж­ной температуры для каждого географического пункта: средняя температура наиболее холодных суток t_н.1 при k_об =0,92 и 0,98 и средняя температура наиболее холодной пятидневки t_н.5 при k_об =0,92. Эти температуры определены по восьми и соответственно двум суровым зимам последних 50 лет.

Годовые затраты теплоты на отопление зависят от продолжительности периода резкого похолодания и средней температуры t_о.с отопительного сезона, т. е. определяются градусо-сутками периода, когда наружная температура устойчиво становится ниже температуры начала и конца отопительного сезона t_н.о.с.

 

Контрольные вопросы

1. В зависимости от чего принимаются расчётные тепловые условие в помещении?

2. Сформулируйте понятие «степень обеспеченности поддержания заданных внутренних условий».

3. К каким зданиям предъявляются повышенные требования к степени обеспеченности внутренних условий?

4. К каким зданиям предъявляются высокие требования к степени обеспеченности внутренних условий?

5. К каким зданиям предъявляются средние и низкие требования к степени обеспеченности внутренних условий?

6. Что называется «коэффициентом обеспеченности расчётных условий» k_об?

7. Как зависит коэффициент обеспеченности расчётных условий от функционального назначения помещений?

8. Какие характеристики наружного климата холодного периода года применяются при расчёте систем отопления и вентиляции и теплотехнических характеристик наружных ограждений?

9. Охарактеризуйте общую тенденцию изменения температуры наружного воздуха в течении отопительного периода.

10. Сформулируйте понятие «период резкого похолодания».

11. Дайте определение категорий «A» и «Б» параметров наружного воздуха.

12. Сформулируйте понятия «абсолютно минимальная температура» t _{н мин} и «расчетная температура наружного воздуха для холодного периода года» t _Н^Б.

13. Сформулируйте определение «расчётной температуры наружного воздуха обеспечённостью 0,92».

14. От чего зависят годовые затраты теплоты на отопление зданий?