دانلود مقاله در مورد محاسبه سيالات ساختمان100 ص
دسته بندي :
مقاله »
مقالات فارسی مختلف
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : word (..doc) ( قابل ويرايش و آماده پرينت )
تعداد صفحه : 95 صفحه
قسمتی از متن word (..doc) :
1
1
مقدمه
مقدمه:
شرايط محيط زيست انسان تاثيرمستقيمي برچگونگي حالات رواني،وضعيت فيزيكي،نحوه انجام كاروبه
طور كلي تمام شئون زندگي دارد.ازآنجائيكه بخش عمده زندگي بشرامروزي در داخل ساختمان مي گذرد
ايجاد شرايط مطلوب زيست محيطي در ساختمان،خواه محل كارباشد يامنزل وغيره،واجد اهميت زيادي
است كه مهمترين بخش آن تهيه هواي مطبوع براي ساكنين ساختمان باتوجه به نوع فعاليت آنهاست .
زيباترين وگرانبها ترين ساختمانها در صورتيكه فاقد سيستم تهويه مطبوع مناسب باشند قابل سكونت نخواهند بود . اهم وظايف يك سيستم تهويه مطبوع عبارتند ازكنترل دما،رطوبت و سرعت وزش هوا،
زدودن گردوغبار،تعفن وسايرآلودگيهاي هواودر صورت لزوم از بين بردن ميكربهاوباكتريهاي معلق در
هوا ، گرمايش و سرمايش هوا متناسب با فصل ،عمده ترين وظيفه يك سيستم تهويه مطبوع بوده بقيه وظايف در مراتب بعدي اهميت قرارمي گيرند .محاسبات سيستم سرمايش شامل دقايق ونكاتي است كه
باعث پيچيدگي آن نسبت به گرمايش مي شوند.گزينش صحيح نوع سيستم تهويه مطبوع براي يك فضايا ساختمان بخصوص،تصميم بسيار حساسي است كه توسط مهندس طراح سيستم اخذ مي شود.در اين
انتخاب علاوه بردانش مهندس طراح،نظركار فرماوياساكنين وامكانات وشرايط ساختمان نيزدخالت دارند
عوامل زيادي بايد مورد تجزيه و تحليل و قضاوت قرار گيرند كه از اهم آنها،ايده هاي شخص ياسازمان سرمايه گذاروجنبه هاي اقتصادي طرح مي باشند . عمده ترين مسائلي را كه بايدملحوظ نظرطراح سيستم
تهويه مطبوع قرارگيرندمي توان بترتيب زيرنام برد:
امكانات مالي شخص ياسازمان سرمايه گذار
فضاياساختمان-هدف،موقعيت مكاني
مشخصات خارج ساختمان(دما،رطوبت،باد،تابش آفتاب وسايه)
تغييرات بار حرارتي داخل ساختمان،ساكنين،چراغها،ساير مولدهاي حرارت
قابليت ساختمان درذخيره كردن حرارت اكتسابي
لزوم وظرفيت پيش سرمايش جهت كاستن ازاندازه دستگاههاي تهويه مطبوع وياسرمايش جزئي
جنبه هاي فيزيكي فضاياساختمان از نظرتطبيق باسيستم تهويه مطبوع،تجهيزات وتنظيم عملكرد سيستم تحت بارحرارتي جزئي
انتظارات وايده هاي شخص كارفرمادر موردكيفيت هواي محيط
محاسبات بارسرمايي ساختمان
محاسبات بارسرمايي ساختمان
بطور كلي انتقال حرارت ازيك طرف جسمي به طرف ديگرآن،فرايندي است كه به زمان نيازدارد.اين مدت
راتاخيرحرارت مي نامندكه درمورد ساختمان بستگي به ضخامت جداره ها ونوع عايق كاري آنها دارد.لذا
جداري كه درمعرض تابش آفتاب قراردارد،ممكن است گرماي خورشيدرا ساعتها بعدياحتي پس ازغروب
آفتاب به داخل ساختمان منتقل نمايد . به دليل همين تاخيرحرارت ،مشكل مي توان ساعتي راكه درآن بار
سرمايي اتاق حداكثراست از قبل تعيين نمودوبازبه همان دليل،ساعت وقوع بار سرمايي حداكثردراتاقهاي
مختلف يك ساختمان بر حسب موقعيت آنها نسبت به ساختمان (شرق، غرب ، شمال وجنوب) متفاوت مي باشد . بنابرين درشروع محاسبات كه نمي دانيم بارسرمايي اتاق درچه ساعتي حداكثراست، ناگزيريم باتوجه به موقعيت اتاق نسبت ساختمان،محاسبه بار سرمايي جداره هاي خارجي اتاق را براي چندساعت
مختلف كه احتمال دارد بارسرمايي اتاق درآن ساعت حداكثرباشد،تكرارمي كنيم وهرساعتي كه درآن بار
سرمايي جداره هاي خارجي اتاق (سقف، ديوار ودر و پنجره مشرف به خارج) بيشتر باشد، مراحل بعدي
1
2
محاسبات را براي آن ساعت ادامه مي دهيم . ساعتهاي احتمالي وقوع بار سرمايي حداكثر اتاق براساس
موقعيت آن نسبت به ساختمان در جدول(B-1) ارائه شده است.
مراحل عمليات محاسبات گام به گام مطابق دستورزير است:
الف-تعيين شرايط طرح داخل وخارج ساختمان.
تعيين شرايط طرح داخل(دماي خشك ومرطوب،رطوبت نسبي و نسبت رطوبت)بااستفاده ازجدول
(A-3) ونمودارمشخصه هوا.
شرايط طرح اتاقهاوآشپزخانه ها : Dry bulb temp = 79 F
wet bulb temp = 62 F
Relative Humidity = 48 %
Water content =75 Grain of moisture per pound of dry air
Enthalpy of moisture = 31 (Btu per pound of dry air)
شرايط طرح نشيمن هاوپذيرايها : Dry bulb temp = 76 F
wet bulb temp = 54 F
Relative Humidity = 48 %
Water content =67 Grain of moisture per pound of dry air
Enthalpy of moisture = 28 (Btu per pound of dry air)
تعيين شرايط طرح خارج بااستفاده ازجدول(A-2) ونمودار مشخصه هوا.
شرايط طرح خارج : Dry bulb temp = 100 F
wet bulb temp = 74 F
Relative Humidity = 29 %
Water content =84 Grain of moisture per pound of dry air
محاسبات بارسرمايي ساختمان
Enthalpy of moisture = 37.65 (Btu per pound of dry air)
ب- برآورد بارسرمايي ساختمان:
1-محاسبه بارسرمايي تابشي ازپنجره هاوشيشه هاي خارجي(Q1):
Q1=q×A×f1×f2×f3×f4×f5×f6
Q:حرارت اكتسابي ازخورشيد(Btu/hr ft²)ازجدولB-2))بدست مي آيد.
F1:ضريب مربوط به نوع چهارچوب پنجره،كه براي چهار چوب چوبي ضريب 1 وبراي چهار چوب فلزي
ضريب 1.17 مي باشد.
F2 : ظريب مربوط به گرد وغبار،كه در محدوده 0.85≤f2≤1 است .معمولا عدد يك راانتخاب مي كنند تا
بار ماكزيمم بدست آيد.
F3 : ضريب مربوط به ارتفاع محل ازسطح درياكه ازفرمول زيربدست مي آيد
F3=1+0.007h/1000
H : ارتفاع محل ازسطح دريا كه شهر تهران داراي ارتفاع 4000 Ft ازسطح دريا است.پس داريم:
F3=1+0.007h/1000 = 1+(0.007*4000)/1000 = 1.028
F4 : ضريب مربوط به نقطه شبنم(Dp) محل كه از فرمول زير بدست مي آيد.
F4=1+(67-Dp)0.07/10=1+(67-62)0.07/10=1.035
F5 : ضريب مربوط به جنس ورنگ شيشه و….. كه ازجدول(B-3) بدست مي آيد
F5 : ضريب مربوط به ذخيره حرارت درداخل اتاق،كه ازجدول(B-4) بدست مي آيد
2- بار سرمايي هدايتي ازپنجره هاوشيشه هاي خارجي(Q2):
Q2=AU(to-ti)
A : مساحت پنجره برحسب فوت مربع
U : ضريب كلي هدايت حرارت پنجره كه ازجدول(A-4)بدست مي آيد
1
3
To وti : دماي طرح خارج وداخل سيستم
بار سرمايي هدايتي وتشعشعي ازجداره هاي خارجي(Q3):
بمنظورتعيين همزمان بارسرمايي ناشي ازتشعشع آفتاب ونيزهدايت حرارت دراثراختلاف دماي طرفين ديوارياسقف خارجي ،ازفرمول زيراستفاده مي گردد:
Q3=AUΔte
A : مساحت جداره خارجي برحسب فوت مربع
Δte : اختلاف دماي معادل
اختلاف دماي معادل،عددي است كه مفهوم تشعشع وهدايت را در بردارد ومقدار آن ازجدول(B-5) و
(B-6) بدست مي آيد . براي استفاده از اين جدول ابتدا بايد وزن واحدسطح جداره راازجدول(A-1)تعيين
كنيم تا بتوانيم اختلاف دما ي معادل رابرحسب جهت قرارگرفتن جداره وساعت موردنظرازجدول مذكور
محاسبات بارسرمايي ساختمان
استخراج نماييم . بايد برحسب شرايط مورد نظر تصحيحاتي روي اختلاف دماي معادل بدست آمده ازاين جداول صورت گيرد:
الف- تصحيح مقدماتي اختلاف دماي معادل :
براي انجام اين تصحيح ابتدا بايد با در دست داشتن دامنه تغييرات روزانه دماي طرح خارج(daily range)
ونيزاختلاف دماي طرح داخل وخارج به جدول(B-7)مراجعه نموده ومقدار تصحيحي رابرداشت نماييم.اگر
اين مقدارتصحيحي راX بناميم خواهيم داشت:
Δtem=X+اختلاف دماي معادل قبل ازتصحيح
ب- تصحيحΔtem برحسب عرض جغرافيايي محل طرح،رنگ ديوارها وماههاي مختلف.براي اين منظور از
فرمول زيراستفاده مي كنيم كه حاصل آن اختلاف دماي معادل نهايي خواهدبود.
براي رنگ نيمه روشن جدارهΔte= 0.78(Rs/Rm) Δtem + (1-0.78(Rs/Rm)) Δtes
Δte: اختلاف دماي معادل نهايي برحسب فارنهايت
Δtem : اختلاف دماي معادل براي جداره مورد نظر تحت تابش آفتاب پس ازتصحيح مقدماتي (F)
Δtes : اختلاف دماي معادل براي همان جداره تحت سايه پس ازتصحيح مقدماتي (F)
Rs : حداكثر ماهيانه حرارت اكتسابي خورشيدي از شيشه درعرض جغرافيايي محل طرح درماه موردنظر
ازجدول(B-2)
Rm : حداكثر ماهيانه حرارت اكتسابي خورشيدي از شيشه درعرض جغرافيايي 40درجه وماه جولاي از جدول(B-2)
4-بار سرمايي هدايتي جداره ها،پنجره هاودرهاي داخلي(Q4):
Q4=AUΔt
5-بار سرمايي محسوس ناشي ازتهويه:
ورودهوا به داخل ساختمان يا ازطريق نفوذ طبيعي ازدر پنجره وغيره صورت مي گيرد ويا بطور اجباري توسط باد زن بمنظور تهويه داخل ساختمان . ازآنجائيكه سرمايش فضاهاي داخل ساختمان بيشترتوسط سيستم هاي وزشي و از طريق جابجايي اجباري هوا انجام مي شود ومعمولا مقداري هواي خارج جهت تهويه وارد اتاقها مي شود اتاقها تحت فشار بوده هواي خارج نمي تواند بطور طبيعي به داخل نفوذ كند لذا
محاسبه مقدار هواي ورودي به فضاهاي داخل ساختمان ازطريق تعيين ميزان هواي نفوذي صورت نمي-
گيرد براي محاسبه حجم هواي لازم جهت تهويه اجباري فضاهاي داخل ساختمان روشهاي زير بكار
مي رود.
الف- محاسبه حجم هواي لازم براي تهويه نسبت به تعداد ساكنين :
V=v*p
V : مقدار هواي لازم براي تهويه اتاق بر حسب فوت مكعب بردقيقه
محاسبات بارسرمايي ساختمان
v : مقدار هواي لازم براي هرنفرمستخرجه ازجدول(B-8)
p : تعدادساكنين اتاق
1
4
ب- محاسبه حجم هواي لازم براي تهويه نسبت به مساحت كف اتاق :
V=v*p
v : مقدار هواي لازم بازاء يك فوت مربع كف مستخرجه ازجدول(B-8)
p : تعدادساكنين اتاق
پس ازتعيين مقدارهواي لازم براي تهويه اتاق بايدبارسرمايي آنرامحاسبه كنيم لذاخواهيم داشت:
Q5=1.08×V×(to-ti)×BF
BF :ضريب ميان بر مستخرجه از جدول(B-11)و(B-12)وياكاتالوگ كارخانه
6-بارسرمايي محسوس ناشي ازساكنين ووسايل گرمازاي داخل اتاق(Q6):
الف- بارسرمايي محسوس ساكنين.
Qsp=تعدادساكنين اتاق *qsp
qsp: بار سرمايي محسوس هر نفر مستخرجه ازجدول(B-9)
ب- بار سرمايي اكتسابي ازلامپ ها:
لامپ فلورسنت =قدرت الكتريكي ورودي به لامپ(وات) *1.25 *3.4
لامپ معمولي= قدرت الكتريكي ورودي به لامپ(وات) *3.4
به اين ترتيب كافي است واتاژ لامپهاي اتاق را جمع نموده برحسب نوع لامپ دريكي ازفرمولهاي فوق قرار
دهيم . درصورتي كه واتاژ لامپهاي اتاق را دراختيار نداشته باشيم مي توانيم از جدول (B-10) كه واتاژ لامپهاي اتاق رابازا واحدسطح كف اتاق براي ساختمانهاي مختلف ارائه داده است،استفاده نماييم.
بمنظوردست يافتن به بارسرمايي واقعي حاصل از لامپها ،بايدتوجه داشته باشيم كه اصولا محاسبات بار سرمايي براي روز انجام مي گيرد ودرطي روز معمولا نصف چراغها روشن است ، بنابرين بايد حرارت اكتسابي ازلامپهارادرضريب مصرف كه معمولاببن 0.4تا0.55است ضرب نمود.
7-محاسبه بارسرمايي نهان موثراتاق(Q7)ERLH :
بارسرمايي نهان موثراتاق برابر است باحاصلجمع اقلام زير:
الف- بار سرمايي نهان ناشي ازتهويه:
Q7a=0.68V(Wo-Wi)*BF
ب- بار سرمايي نهان ساكنين اتاق:
Q7b=تعداد ساكنين اتاق *qlp
Table(B-9) →qlp
بارسرمايي كل اتاقQRT)):
محاسبات بارسرمايي ساختمان
بارسرمايي كل اتاق عبارت خواهدبودازحاصلجمع Q1تاQ9بااحتساب ده درصداطمينان براي محاسبات:
QTR=(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7+Q8+Q9)*1.1
بارسرمايي كل ساختمان(QT):
بارسرمايي كل ساختمان عبارت خواهدبودازحاصلجمع بارسرمايي كل اتاقهاوفضاهاي داخل ساختمان:
QT=∑QTR