SNiP 41-01-2003 Aquecimento, ventilação e ar condicionadoSNiP 41-01-2003 Aquecimento, ventilação e ar condicionado

referências normativas

1. GOST
30494-96. Edifícios residenciais e públicos. Os parâmetros do microclima nas instalações.

2. GOST
31168-2003. Os edifícios são residenciais. Método para determinar o consumo específico de calor
energia para aquecimento.

3. MGSN 3.01-01. Prédios residenciais.

4. SNiP
23-01-99*. Climatologia do edifício.

5. SNiP 23-02-2003. térmico
proteção do edifício.

6. SNiP
2.04.05-91*. Aquecimento, ventilação e ar condicionado.

7. SNiP
2.04.01-85*. Encanamento interno e esgoto de edifícios.

8. SP 23-101-2004.
Projeto de proteção térmica de edifícios.

9. Padrão ABOK-1-2004.
Edifícios residenciais e públicos. Padrões de troca de ar.

Potência nos esportes

É possível avaliar o trabalho usando energia não apenas para máquinas, mas também para pessoas e animais. Por exemplo, a força com que um jogador de basquete joga uma bola é calculada medindo a força que ele aplica à bola, a distância que a bola percorreu e o tempo que a força foi aplicada. Existem sites que permitem calcular o trabalho e a potência durante o exercício. O usuário seleciona o tipo de exercício, insere a altura, peso, duração do exercício, após o que o programa calcula a potência. Por exemplo, de acordo com uma dessas calculadoras, a potência de uma pessoa com 170 centímetros de altura e 70 quilos de peso, que fez 50 flexões em 10 minutos, é de 39,5 watts. Atletas às vezes usam dispositivos para medir a quantidade de energia que um músculo está trabalhando durante o exercício. Essas informações ajudam a determinar a eficácia do programa de exercícios escolhido.

Dinamômetros

Para medir a potência, são utilizados dispositivos especiais - dinamômetros. Eles também podem medir torque e força. Os dinamômetros são usados ​​em diversas indústrias, desde a engenharia até a medicina. Por exemplo, eles podem ser usados ​​para determinar a potência de um motor de carro. Para medir a potência dos carros, vários tipos principais de dinamômetros são usados. Para determinar a potência do motor usando apenas dinamômetros, é necessário remover o motor do carro e prendê-lo ao dinamômetro. Em outros dinamômetros, a força de medição é transmitida diretamente da roda do carro. Nesse caso, o motor do carro através da transmissão aciona as rodas, que, por sua vez, giram os roletes do dinamômetro, que mede a potência do motor em diversas condições de estrada.

Este dinamômetro mede o torque e a potência do trem de força do veículo.

Os dinamômetros também são usados ​​em esportes e medicina. O tipo mais comum de dinamômetro para esta finalidade é o isocinético. Normalmente este é um simulador de esportes com sensores conectados a um computador. Esses sensores medem a força e a potência de todo o corpo ou de grupos musculares individuais. O dinamômetro pode ser programado para dar sinais e avisos se a potência exceder um determinado valor

Isso é especialmente importante para pessoas com lesões durante o período de reabilitação, quando é necessário não sobrecarregar o corpo.

De acordo com algumas disposições da teoria do esporte, o maior desenvolvimento esportivo ocorre sob uma determinada carga, individual para cada atleta. Se a carga não for pesada o suficiente, o atleta se acostuma e não desenvolve suas habilidades. Se, pelo contrário, for muito pesado, os resultados se deteriorarão devido à sobrecarga do corpo. A atividade física durante algumas atividades, como andar de bicicleta ou nadar, depende de muitos fatores ambientais, como condições da estrada ou vento. Essa carga é difícil de medir, mas você pode descobrir com que potência o corpo neutraliza essa carga e, em seguida, alterar o esquema de exercícios, dependendo da carga desejada.

Autor do artigo: Kateryna Yuri

Perda de calor através de envelopes de construção

1) Calculamos a resistência à transferência de calor da parede dividindo a espessura do material pelo seu coeficiente de condutividade térmica. Por exemplo, se a parede for construída de cerâmica quente com 0,5 m de espessura com condutividade térmica de 0,16 W / (m × ° C), dividimos 0,5 por 0,16: 0,5 m / 0,16 W/(m×°C) = 3,125 m2×°C/W Os coeficientes de condutividade térmica dos materiais de construção podem ser encontrados aqui.

2) Calcule a área total das paredes externas. Aqui está um exemplo simplificado de uma casa quadrada: (10 m de largura × 7 m de altura × 4 lados) - (16 janelas × 2,5 m2) = 280 m2 - 40 m2 = 240 m2

3) Dividimos a unidade pela resistência à transferência de calor, obtendo assim a perda de calor de um metro quadrado da parede por um grau de diferença de temperatura. 1 / 3,125 m2×°C/W = 0,32 W/m2×°C

4) Calcule a perda de calor das paredes. Multiplicamos a perda de calor de um metro quadrado da parede pela área das paredes e pela diferença de temperatura dentro e fora da casa. Por exemplo, se +25°C no interior e -15°C no exterior, a diferença é de 40°C. 0,32 W / m2×°C × 240 m2 × 40°C = 3072 W Este número é a perda de calor das paredes. A perda de calor é medida em watts, ou seja, é a potência de dissipação de calor.

5) Em quilowatts-hora é mais conveniente entender o significado de perda de calor. Por 1 hora através de nossas paredes com uma diferença de temperatura de 40 ° C, a energia térmica é perdida: 3072 W × 1 h = 3,072 kWh Energia gasta em 24 horas: 3072 W × 24 h = 73,728 kWh

22Pro GSOP aquiResistência à transferência de calor da unidade de vidro isolante

Unidades de energia

A potência é medida em joules por segundo, ou watts. Juntamente com os watts, a potência também é usada. Antes da invenção da máquina a vapor, a potência dos motores não era medida e, portanto, não havia unidades de potência geralmente aceitas. Quando o motor a vapor começou a ser usado em minas, o engenheiro e inventor James Watt começou a melhorá-lo. Para provar que seus aperfeiçoamentos tornaram a máquina a vapor mais produtiva, ele comparou sua potência com a capacidade de trabalho dos cavalos, já que os cavalos são usados ​​pelas pessoas há muitos anos, e muitos poderiam imaginar facilmente quanto trabalho um cavalo pode fazer em um Certa quantidade de tempo. Além disso, nem todas as minas usavam motores a vapor. Naqueles em que foram usados, Watt comparou a potência dos modelos antigos e novos da máquina a vapor com a potência de um cavalo, ou seja, com um cavalo-vapor. Watt determinou esse valor experimentalmente, observando o trabalho dos cavalos de tração no moinho. De acordo com suas medições, um cavalo-vapor é de 746 watts. Agora acredita-se que esse número é exagerado, e o cavalo não pode trabalhar nesse modo por muito tempo, mas eles não mudaram a unidade. A potência pode ser usada como medida de produtividade, pois o aumento da potência aumenta a quantidade de trabalho realizado por unidade de tempo. Muitas pessoas perceberam que era conveniente ter uma unidade padronizada de potência, então a potência se tornou muito popular. Começou a ser usado na medição da potência de outros aparelhos, principalmente veículos. Embora os watts existam há quase tanto tempo quanto a potência, a potência é mais comumente usada na indústria automotiva, e fica mais claro para muitos compradores quando a potência do motor de um carro está listada nessas unidades.

lâmpada incandescente de 60 watts

Fatores

O que afeta o consumo anual de calor para aquecimento?

Duração da estação de aquecimento ().
Ela, por sua vez, é determinada pelas datas em que a temperatura média diária na rua nos últimos cinco dias cai abaixo (e sobe) de 8 graus Celsius.

• O grau de isolamento térmico do edifício
  afeta muito qual será a taxa de energia térmica para ele. Uma fachada isolada pode reduzir a necessidade de calor pela metade em comparação com uma parede feita de lajes de concreto ou tijolos.
• fator de envidraçamento do edifício.
  Mesmo ao usar janelas com vidros duplos multi-câmara e pulverização com economia de energia, perde-se visivelmente mais calor pelas janelas do que pelas paredes. Quanto maior a parte da fachada envidraçada, maior a necessidade de calor.
• O grau de iluminação do edifício.
  Em um dia ensolarado, uma superfície orientada perpendicularmente aos raios do sol pode absorver até um quilowatt de calor por metro quadrado.

Potência de eletrodomésticos

Em eletrodomésticos, geralmente a potência é indicada. Algumas lâmpadas limitam a potência das lâmpadas que podem ser usadas nelas, por exemplo, não mais que 60 watts. Isso ocorre porque as lâmpadas de maior potência geram muito calor e o porta-lâmpada pode ser danificado. E a própria lâmpada em alta temperatura na lâmpada não durará muito. Este é principalmente um problema com lâmpadas incandescentes. Lâmpadas LED, fluorescentes e outras geralmente operam com potências mais baixas com o mesmo brilho e, se usadas em luminárias projetadas para lâmpadas incandescentes, não há problemas de potência.

Quanto maior a potência do aparelho elétrico, maior o consumo de energia e o custo de utilização do aparelho. Portanto, os fabricantes estão constantemente aprimorando aparelhos elétricos e lâmpadas. O fluxo luminoso das lâmpadas, medido em lúmens, depende da potência, mas também do tipo de lâmpadas. Quanto maior o fluxo luminoso da lâmpada, mais brilhante sua luz parece. Para as pessoas, é o alto brilho que é importante, e não a energia consumida pela lhama, então, recentemente, as alternativas às lâmpadas incandescentes se tornaram cada vez mais populares. Abaixo estão exemplos de tipos de lâmpadas, sua potência e o fluxo luminoso que elas criam.

Cálculos

Teoria é teoria, mas como os custos de aquecimento de uma casa de campo são calculados na prática? É possível estimar os custos estimados sem mergulhar no abismo de fórmulas complexas de engenharia de calor?

Consumo da quantidade necessária de energia térmica

A instrução para calcular a quantidade aproximada de calor necessária é relativamente simples. A frase-chave é uma quantidade aproximada: para simplificar os cálculos, sacrificamos a precisão, ignorando vários fatores.

• O valor base da quantidade de energia térmica é de 40 watts por metro cúbico de volume da casa de campo.
• Ao valor base são adicionados 100 watts para cada janela e 200 watts para cada porta nas paredes externas.

Além disso, o valor obtido é multiplicado por um coeficiente, que é determinado pela quantidade média de perda de calor através do contorno externo do edifício. Para apartamentos no centro de um prédio de apartamentos, é tomado um coeficiente igual a um: apenas as perdas pela fachada são perceptíveis. Três das quatro paredes do contorno do apartamento fazem fronteira com salas quentes.

Para apartamentos de canto e de extremidade, é tomado um coeficiente de 1,2 - 1,3, dependendo do material das paredes. As razões são óbvias: duas ou até três paredes tornam-se externas.

Finalmente, em uma casa particular, a rua não é apenas ao longo do perímetro, mas também por baixo e por cima. Neste caso, um coeficiente de 1,5 é aplicado.

Em uma zona de clima frio, existem requisitos especiais para aquecimento.

Vamos calcular quanto calor é necessário para uma casa de campo medindo 10x10x3 metros na cidade de Komsomolsk-on-Amur, Território de Khabarovsk.

O volume do edifício é 10*10*3=300 m3.

Multiplicando o volume por 40 watts/cubo dará 300*40=12000 watts.

Seis janelas e uma porta são outros 6*100+200=800 watts. 1200+800=12800.

Casa privada. Coeficiente 1,5. 12800*1,5=19200.

região de Khabarovsk. Multiplicamos a necessidade de calor por mais uma vez e meia: 19200 * 1,5 = 28800. No total - no pico da geada, precisamos de uma caldeira de 30 quilowatts.

Cálculo dos custos de aquecimento

A maneira mais fácil é calcular o consumo de eletricidade para aquecimento: ao usar uma caldeira elétrica, é exatamente igual ao custo da energia térmica. Com consumo contínuo de 30 quilowatts por hora, gastaremos 30 * 4 rublos (preço atual aproximado de um quilowatt-hora de eletricidade) = 120 rublos.

Felizmente, a realidade não é tão assustadora: como mostra a prática, a demanda média de calor é cerca de metade da calculada.

• Lenha - 0,4 kg / kW / h.
  Assim, as normas aproximadas para o consumo de lenha para aquecimento no nosso caso serão iguais a 30/2 (a potência nominal, como lembramos, pode ser dividida pela metade) * 0,4 \u003d 6 quilogramas por hora.
• O consumo de carvão marrom em termos de um quilowatt de calor é de 0,2 kg.
  As taxas de consumo de carvão para aquecimento são calculadas no nosso caso como 30/2*0,2=3 kg/h.

O carvão marrom é uma fonte de calor relativamente barata.

• Para lenha - 3 rublos (o custo de um quilograma) * 720 (horas em um mês) * 6 (consumo por hora) \u003d 12960 rublos.
• Para carvão - 2 rublos * 720 * 3 = 4320 rublos (leia outros).

Determinação do fluxo de ar infiltrado em edifícios residenciais existentes em construção até 2000

Construção de prédio residencial para cima
2000 caracterizam-se pela baixa estanqueidade das aberturas das janelas, pelo que
o fluxo de ar que se infiltra através dessas aberturas sob a ação da gravidade
e a pressão do vento muitas vezes excede a necessária para a ventilação. Consumo
infiltração de ar G_inf, kg/h, no edifício
é encontrado de acordo com a seguinte dependência empírica*:

(4.1)

Onde G._inf.kv - médio (de acordo com
edifício) a quantidade de infiltração pelas janelas de um apartamento, kg/h;

PARA_quadrado - o número de apartamentos no edifício;

- o mesmo que em
Fórmula ();

G_inf.LLU - valor
infiltração em t_n = -25 °С através
janelas e portas exteriores das instalações da unidade escada-elevador, atribuíveis a um
piso, kg/h Para edifícios residenciais que não possuem escadas, separados
transições ao ar livre, G_inf.LLU aceito em
dependendo da área das janelas das unidades de escada e elevador F_OLL, m2, um andar (Tabela 4.1). Para edifícios residenciais com
escadas, separadas por passagens externas, G_inf.LLU aceito em
dependendo da altura do edifício Ne características de resistência
portas de passagens externas S_DVDnas faixas (0,5-2)ּ10-3 Paּh/kg2
(primeiro valor para portas fechadas sem lacre) (Tabela 4.2);

* Este método para determinar a infiltração de ar em
edifício residencial foi desenvolvido no MNIITEP a partir da generalização de uma série de cálculos de
modo no computador. Ele permite que você determine a taxa de fluxo total da infiltração
ar em todos os apartamentos do edifício, tendo em conta a despressurização das janelas dos pisos superiores
assegurar a norma sanitária de afluência às salas e tendo em conta as particularidades
infiltração de ar através de janelas e portas no conjunto de escadas e elevadores. Método
publicado na revista Water Supply and Sanitary Engineering, 1987, nº 9.

Tabela 4.2

N	9	12	16	22
Ginf.LLU, kg/h -no escada aquecida	348-270	380-286	419-314	457-344
-no escada sem aquecimento	249-195	264-200	286-214	303-226

N- o número de andares do edifício, multiplicado pelo número de seções.

Infiltração média
pelas janelas de um apartamento G_inf.kv determinado por
Fórmula

G_inf.kv = G_pertoβ_fiβ_n,(4.2)

Onde G_{próximo trimestre} - o valor médio de infiltração com janelas fechadas para
um apartamento com F_ca.rmsR_e\u003d 74,6 kg / h (veja o exemplo de cálculo em). Valores G_{próximo trimestre} mostrado em
aba. 4.3;

F_ca.rms - média para
área de construção de janelas e portas de varanda de um apartamento, m2;

R_e — resistência à penetração de ar das janelas de acordo com testes de campo,
m2ּh/kg, em ΔР = 10Pa;

β_fi- coeficiente dependendo do real para um determinado edifício
valores F_ca.rmsR_e, definiram
de acordo com a fórmula

(4.3)

R_n - coeficiente,
tendo em conta o aumento da infiltração na taxa de ventilação do ar devido à
aberturas de ventilação, travessas, etc. Determinado pela tabela. 4.4.

Tabela 4.3

número de andares	Velocidade vento, m/s	Gpróximo trimestre, kg/h, em tn °C
-40	-30	-25	-15	-10	-5	5
5	126	110	102	86	78	69	60	51
3	168	149	143	124	115	108	98	91
5	198	185	176	160	152	145	137	129
7	246	231	222	207	203	196	189	183
9	157	137	127	108	97	86	75	64
3	198	180	170	150	141	130	121	111
5	227	209	199	183	174	165	156	147
7	262	248	240	224	216	208	200	192
12	167	148	138	115	104	94	80	69
3	214	194	185	165	154	143	132	121
5	240	221	213	193	183	174	165	155
7	274	259	251	236	226	216	207	199
16	180	159	150	125	113	102	88	74
3	232	210	197	176	165	157	146	136
5	253	235	227	206	198	183	178	169
7	290	278	270	249	242	233	224	215
22	192	168	158	134	122	108	95	79
3	249	228	216	194	181	169	156	143
5	267	247	238	216	208	198	187	178
7	298	283	276	256	248	239	229	219

Velocidade do vento, m/s	βn no
0,5	0,7	0,9	1,1	1,3	1,5	2
1,02	1,05	1,11	1,22	1,35	1,5	2
Mais 3	1	1	1,05	1,15	1,3	1,5	2

Notas:

1) para > 2 tome β_n = 2;

2) ao regular com correção de acordo com
valor da temperatura do ar interior G_{próximo trimestre}aceitar
na ausência de vento

Quantidade mínima necessária de infiltração
em apartamentos, incluindo a norma sanitária de insuflação de ar para salas e
a quantidade de ar que entra pelas janelas fechadas da cozinha, kg / h, é determinada pela fórmula:

(4.4)

Onde F_w.sr. - média para
área de construção de um apartamento, m2;

G_{próximo trimestre}, β_fi, F_ca.rms, é o mesmo que em
Fórmula ();

F_{ok.av.cozinha}- média para
área de janela de construção em uma cozinha, m2.

Coeficiente Para_v,
tendo em conta a infiltração de ar adicional nos apartamentos em comparação com
troca de ar necessária neles, é calculado pela fórmula (4.5) e é substituído na fórmula ():

(4.5)