Кінаш Оксана Василівна. Повітрообмін в приміщеннях житлових будинків і його вплив на мікроклімат

Краткое описание

Кінаш Оксана Василівна. Повітрообмін в приміщеннях житлових будинків і його вплив на мікроклімат : дис... канд. техн. наук: 05.23.03 / Національний ун-т "Львівська політехніка". — Л., 2007. — 252арк. : іл. — Бібліогр.: арк. 207-219

Кінаш О.В. Повітрообмін у приміщеннях житлових будинків і його вплив на мікроклімат. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук зі спеціальності 05.23.03 вентиляція, освітлення і теплогазопостачання. Донбаська національна академія будівництва і архітектури Міністерства освіти і науки України, Макіївка, 2007.
У дисертації досліджено вплив повітрообміну в приміщеннях житлових будинків на їхній мікроклімат.
У лабораторних умовах досліджено процеси протікання повітряного потоку через пластинчаті щілинні отвори, прототипи щілин вікон і різнопрофільні віконні щілини, а також конструкції вікон і балконних дверей. Проаналізовано процеси природного повітрообміну приміщень (помешкань) будівель із застосуванням математичних моделей і результатів експериментальних досліджень на реальних об’єктах. За допомогою математичного моделювання повітрообміну з використанням результатів експериментальних досліджень встановлено залежність між інтенсивністю повітрообміну і кліматичними та контрольованими умовами. Розроблено рекомендації щодо керування природним повітрообміном приміщень (помешкань).
У роботі запропоновано методику розрахунку систем вентилювання приміщень житлових та інших будинків за допомогою математичної моделі тепло- й повітрообміну в помешканнях за розрахункових умов, а також математичної моделі тепло- й повітрообміну в помешканнях житлових будинків за нестаціонарних умов.

1. Для встановлення закономірностей інтенсивності повітрообміну у виокремлених об’ємах житлових будинків, залежно від їхніх техніко-економічних показників і метеорологічних умов, проаналізовано сучасний стан проблеми і визначено чинники, які впливають на процеси природного повітрообміну в приміщеннях житлових будинків.
2. Розроблена математична модель повітро- і теплообміну помешкання (приміщення) за розрахункових (проєктних) умов, за допомогою якої можна визначити повітрообмін і запропонувати конструкційні заходи для забезпечення його нормативного значення, а також визначити витрати тепла на підігрівання притікального (зовнішнього) повітря та загальні теплові потреби приміщення для його обігрівання.
Для аналізу впливу різних чинників на повітрообмін розроблена математична модель повітро- і теплообміну помешкання (приміщення) за нестаціонарних умов, яка базується на системі рівнянь теплового та повітряного балансу.
3. Розроблено і експериментально апробовано методики досліджень: повітропроникності віконних аналогів і щілинних отворів одиничної довжини за різних їхніх розмірів та конфігурацій; різних віконних конструкцій загалом; щільності помешкань і окремих їхніх приміщень зі створенням в них розрідження; повітрообміну помешкання за змінною в часі надлишковою концентрацією СО2.
4. Визначено витратні та опірні характеристики віконних аналогів і щілинних отворів одиничної довжини шириною від 0,5 до 6 мм і товщиною від 2 до 60 мм під час всмоктування і видування та встановлено залежності між повітропроникними характеристиками отворів, їхніми геометричними параметрами і перепадом тисків. Встановлено, що в діапазоні перепаду тисків 70400 Па на всмоктуванні повітря коефіцієнт місцевого опору щілинних отворів набуває значень в межах 0,60,76.
Визначені аналогічні характеристики вікон і балконних дверей різних конструкцій на всмоктуванні повітря в т.ч. з урахуванням їх міцнісних випробувань.
5. Встановлено, що сучасні щільні” вікна характеризуються показником повітропроникностіal, що не перевищує 0,1 м3/(м.год.[даПа]), а традиційні дерев’яні нещільні” вікна масової житлової забудови, характеризуються показником повітропроникності 2,0-3,5 м3/(м.год.[даПа]).
6. Повітрообмін помешкання в натурних умовах виконано за методом реєстрації часової зміни надлишкової концентрації СО2для ущільнених і розущільнених вікон. Для розущільнених вікон повітрообмін збільшується приблизно в двічі.
7. Встановлено, що форма рельєфу підстелювальної поверхні впливає на вигляд епюри розподілення аеродинамічних коефіцієнтів на навітряному фасаді моделі будинку і не впливає на її вигляд на завітряному фасаді. Розподілення аеродинамічних коефіцієнтів приблизно однакове по висоті, а для кутів атаки вітрового потоку 45оі 45оспостерігаються значення, які дещо перевищують 1.0, що свідчить про пришвидшення вітрових потоків у прилеглих зонах.
8. Аналізом, виконаним за допомогою математичної моделі, встановлено, що інфільтраційний повітрообмін помешкання збільшується зі зростанням швидкості вітру до 8 м/с, а у разі подальшого зростання швидкості вітру зменшується; за швидкості вітру вище ніж 9 м/с у вентиляційному каналі кухні виникає зворотна тяга.
9. За високих температур зовнішнього повітря природна вентиляція працює дуже нестабільно і непередбачувано, виникає зворотний термічний напір і не забезпечується потрібний повітрообмін. Видимими наслідками поганого вентилювання приміщення є пліснява на будівельних конструкціях, запаровані шибки вікон, притікання зовнішнього повітря каналами витікальної вентиляції. Невидимими наслідками поганого вентилювання є заподіяння шкоди здоров’ю мешканців, поступове руйнування будівельних конструкцій внаслідок накопичення в них вологи. За результатами дисертаційної роботи розроблено рекомендації щодо покращання повітрообміну приміщень житлових будинків.