Dr inż. Jerzy Sowa, "Wentylacja i klimatyzacja materiały pomocnicze do ćwiczeń"
1. Definicja wentylacji i klimatyzacji
Wentylacja jest zorganizowanym procesem wymiany powietrza z jednoczesnym usuwaniem na zewnÄ…trz substancji
wydzielajÄ…cych siÄ™ w pomieszczeniu.
Klimatyzacja jest procesem nadawania powietrzu w pomieszczeniu określonych parametrów i właściwości pożądanych
ze względów higienicznych i ze względu na dobre samopoczucie ludzi (tzw. Klimatyzacja komfortowa) lub wartości
parametrów wymaganych przez technologię produkcji (tzw. Klimatyzacja technologiczna).
2. Procedura projektowania systemów wentylacji i klimatyzacji
Typowa procedura projektowania instalacji klimatyzacyjnej można przedstawić w postaci następujących punktów:
" Określenie strumienia powietrza ze względów higienicznych
" Parametry obliczeniowe powietrza zewnętrznego
" Parametry powietrza wewnętrznego
" Obliczenie zysków ciepła do pomieszczenia
" Decyzja o wyborze systemu
" Weryfikacja strumienia powietrza wentylacyjnego oraz obciążenia chłodniczego pomieszczenia
" Rozdział powietrza wraz z doborem nawiewników i wywiewników
" Wyznaczenie trasy prowadzenia przewodów wentylacyjnych
" Obliczenia oporów przepływu powietrza w sieci przewodów wentylacyjnych
" Obliczenia procesów klimatyzacyjnych i dobór urządzeń,
" SprawdzajÄ…ce obliczenia akustyczne,
" SporzÄ…dzenia dokumentacji technicznej:
- Opis techniczny wraz z wytycznymi dla innych branż (budowlanej, elektrycznej, sterowania i automatyki,
wodno-kanalizacyjnej, zabezpieczenia p-poż i innych)
- Rysunki i schematy instalacji.
3. Obliczeniowe parametry powietrza zewnętrznego
Parametry obliczeniowe powietrza zewnętrznego dla wentylacji i klimatyzacji określa polska norma PN-76/B-03420.
W normie określane są zarówno warunki obliczeniowe letnie jak i warunki obliczeniowe zimowe. W okresie letnim
obszar Polski podzielony jest na 2 strefy klimatyczne (rys 1.), a w okresie zimowym na 5 stref klimatycznych (rys.2) .
Rys. 1. Strefy klimatyczne dla okresu letniego wg. PN-76/B-03420.
Parametry obliczeniowe powietrza zewnętrznego dla okresu letniego podano w tabeli 1. Dla danej strefy klimatycznej,
wartości obliczeniowe temperatury powietrza (wg. termometru suchego oraz termometru mokrego) są uzależnione od
miesiąca oraz od godziny dnia. Wartości temperatury powietrza dla poszczególnych miesięcy podane w tabeli 1
odnoszÄ… siÄ™ do godziny 15:00 czasu (GMT +1). TemperaturÄ™ termometru suchego oraz temperaturÄ™ termometru
mokrego dla innych godzin można określić stosując poprawki podane w tabeli 2. Dla godzin nieparzystych wartość
poprawek należy interpolować pamiętając jednak, że poprawki dla godziny 15:00 wynoszą 0 !.
Strona 1 z 20
Dr inż. Jerzy Sowa, "Wentylacja i klimatyzacja materiały pomocnicze do ćwiczeń"
Tabela l. Parametry obliczeniowe powietrza zewnętrznego dla okresu letniego (oryginalne wartości entalpii podane w
normie przeliczono na jednostki układu SI).
Strefa Miesiąc Temperatura Temperatura Entalpia Zawartość Wilgotność Dobowa
klimatyczna powietrza powietrza powietrza wilgoci względna amplituda
(termometr (termometr powietrza wahań
suchy) mokry) temperatury
ts tm i x
Õ
°C °C kJ/kg g/kg % °C
I kwiecień 18,6 15,8 59,86 12,4 52 10
maj 23,4 18,2
czerwiec 26,2 19,9
lipiec 28,0 21,0
sierpień 28,0 21,0
wrzesień 24,4 19,7
II kwiecień 19,5 15,5 60,7 11,9 45 14
maj 25,0 18,2
czerwiec 28,2 19,9
lipiec 30,0 21,0
sierpień 30,0 21,0
wrzesień 26,6 19,3
Tabela 2. Odchyłki temperatury dla innych godzin niż godzin 15:00.
Strefa Odchyłki Godziny
klimatyczna temperatury
°C 8 10 12 14 16 18 20
I
" ts -7, 4 -5, 2 -2,8 -0,5 -0, 5 -1,5 -3 8
" tm -2,0 -1,4 -0,5 0,0 0, 0 -0,5 -0,9
II
" ts -9,2 -6. 3 -3,0 -0,5 -0,5 -1,8 -4,5
" tm -2, 2 -1,6 -0,5 0, 0 0, 0 -0,5 -1,2
Podział Polski na strefy klimatyczne dla okresu zimowego (rys. 2) pokrywa się z podziałem stosowanym w polskiej
normie dotyczącej parametrów obliczeniowych dla ogrzewnictwa. Identyczne są także wartości temperatury powietrza
przy czym przyjmuje się dodatkowe założenie, że wilgotność względna powietrza w warunkach obliczeniowych wynosi
100%.
Rys. 2 Strefy klimatyczne dla okresu zimowego wg. PN-76/B-03420
Strona 2 z 20
Dr inż. Jerzy Sowa, "Wentylacja i klimatyzacja materiały pomocnicze do ćwiczeń"
Tabela 3. Parametry obliczeniowe powietrza zewnętrznego dla okresu zimowego (oryginalne wartości entalpii podane
w normie przeliczono na jednostki układu SI).
Strefa klimatyczna Temperatura Temperatura Entalpia Zawartość Wilgotność
powietrza powietrza powietrza wilgoci względna
(termometr (termometr powietrza
suchy) mokry)
ts tm i x
Õ
°C °C kJ/kg g/kg %
I -16 -16 -13,4 1,1 100
II -18 -18 -15,9 0,9
III -20 -20 -18,4 0,6
IV -22 -22 -20,5 0,7
V -24 -24 -22,6 0,5
4. Obliczeniowe parametry powietrza wewnętrznego
Utrzymywanie parametrów w całej przestrzeni pomieszczenia jest zazwyczaj niecelowe, a często nawet po prostu
niemożliwe. Zakłada się zatem, że zadane parametry powietrza powinny być utrzymywane jedynie w przestrzeni, w
której obecni są w sposób ciągły użytkownicy. Nazywa się ją strefą przebywania ludzi - SPL. Wyznaczają ją
płaszczyzny równoległe do ścian, sufitu i podłogi pomieszczenia. Odległość tych płaszczyzn od przegród jest zmienna i
zależy od przeznaczenia pomieszczenia.
W pomieszczeniach mieszkalnych, biurowych i szkolnych można przyjąć, że strefa przebywania rozpoczyna się w
odległości 0,5 m od ścian zewnętrznych z oknami, 0,2 m od innych ścian a jej wysokość wynosi 1,8 m. W tabeli poniżej
zestawiono przegląd przyjmowanych zwykle odległości pomiędzy płaszczyznami ograniczającymi strefę przebywania
ludzi i przegrodami pomieszczeń oraz zakres, w którym w praktyce te odległości się mieszczą.
Tabela 4. Odległości przegród od strefy przebywania ludzi.
Przegroda pomieszczenia Zakres występujących odległości Normalnie przyjmowana
pomiędzy przegrodą a strefą odległość pomiędzy
przebywania ludzi przegrodÄ… a strefÄ…
przebywania ludzi
Ściana zewnętrzna z oknem lub drzwiami 0,6 m
0,5÷0,75 m
Ściana zewnętrzna bez okna lub drzwi 0,3 m
0,2÷0,5 m
Ściana wewnętrzna 0,3 m 0,2 m
Podłoga, dolna granica strefy 0 0
Podłoga, górna granica strefy
- człowiek stojący 1,8 m
1,8÷2,0 m
- człowiek siedzący 1,3 m
1,3÷1,5 m
Polska norma PN-78/B-03421 "Wentylacja i klimatyzacja. Parametry obliczeniowe powietrza wewnętrznego w
pomieszczeniach przeznaczonych do stałego przebywania ludzi" definiuje strefę przebywania ludzi jako strefę
pomieszczenia do wysokości 2 m nad podłogą.
Do parametrów pomieszczenia mających podstawowy wpływ na odczuwanie komfortu cieplnego przez człowieka
zalicza siÄ™:
" temperaturÄ™ powietrza,
" wilgotność powietrza,
" prędkość powietrza,
" temperaturę przegród otaczających pomieszczenie
Dodatkowy wpływ mają także asymetria promieniowania (w pionie i w poziomie), pionowy gradient temperatury
powietrza, turbulencja strumienia powietrza omywającego człowieka i inne czynniki. Jednocześnie odczucia termiczne
ludzi zależą od parametrów związanych z samym człowiekiem jak:
" izolacyjność cieplna odzieży,
" aktywność metaboliczna,
" wykonywana praca.
Co więcej na skutek indywidualnych preferencji odczucia cieplne ludzi poddanych identycznym warunkom mogą się
bardzo znacznie różnić.
Polska norma PN-78/B-03421 rozróżniając warunki obliczeniowe dla okresu letniego oraz zimowego wprowadza
jednocześnie pojęcie warunków optymalnych oraz dopuszczalnych. Podstawowym kryterium decydującym o wyborze
parametrów powietrza jest aktywności fizycznej dla osób. Aktywność fizyczną określa się sumując całkowite straty
energii odpowiadające pozycji ciała oraz szacunkowych wartości dodatkowych strat energii zależnych od rodzaju
czynności fizycznej (tabela 5.).
Strona 3 z 20
Dr inż. Jerzy Sowa, "Wentylacja i klimatyzacja materiały pomocnicze do ćwiczeń"
Aktywność fizyczną klasyfikuje się do trzech grup:
" aktywność fizyczna mała - do 200 W,
" aktywność fizyczna Å›rednia - 200÷300 W,
" aktywność fizyczna duża - ponad 300 W.
Tabela 5. Tabela pomocnicza do określania aktywności fizycznej osób w pomieszczeniach.
Całkowite straty energii zależne od Dodatkowe straty energii zależne od rodzaju czynności fizycznej
pozycji ciała
Pozycja ciała Całkowita strata Rodzaj Przy użyciu dłoni Przy użyciu Przy użyciu
energii [W] wykonywanej jednej ręki obydwu rak
pracy
SiedzÄ…ca 120 Praca lekka 30 60 120
Stojąca 140 Praca średnia 50 90 150
W ruchu 240 Praca ciężka 60 120 180
Parametry obliczeniowe powietrza wewnętrznego dla warunków zimowych przedstawia tabela 6 a dla warunków
letnich tabela 7. Podczas korzystania z tabel należy wziąć pod uwagę następujące uwagi:
" W przypadku braku możliwości nawilżania powietrza dopuszcza się dla okresu zimowego nie dotrzymanie
wartości dopuszczalnej minimalnej i przyjęcie do obliczeń wartości wynikającej z warunków zewnętrznych i
bilansu wilgotnościowego pomieszczenia.
" Wartości temperatury dopuszczalnej w okresie letnim można przyjmować tylko w przypadku braku możliwości
chłodzenia powietrza. Pośrednich wartości temperatury pomiędzy maksymalna optymalną a dopuszczalną nie
należy przyjmować. Symbol tz oznacza temperaturÄ™ powietrza zewnÄ™trznego w °C odpowiadajÄ…cÄ… temperaturze ts
wg PN-76/B-03430.
" Przy przyjmowaniu w okresie letnim temperatury powietrza "optymalnej" dopuszczalne wartości maksymalnie
wilgotnoÅ›ci wzglÄ™dnej powietrza należy przyjmować odpowiednio dla temperatury 26 °C - najwyżej 55%, a dla 23
°C najwyżej 65% wilgotnoÅ›ci wzglÄ™dnej (nie wg wartoÅ›ci dopuszczalnych)
" Ze względu na konieczność uwzględnienia wpływu promieniowania cieplnego temperaturę wewnętrzną dla okresu
zimowego można przyjmować tylko wtedy, jeżeli Å›rednia temperatura wewnÄ™trznych powierzchni przegród Ä ,
p śr
nie jest niższa o wiÄ™cej niż 2 °C od minimalnej temperatury powietrza wewnÄ™trznego okreÅ›lonej dla danej
aktywności fizycznej. Jeżeli warunki ten nie jest spełniony przypadek taki wymaga indywidualnego ustalenia
temperatury wewnÄ™trznej. ÅšredniÄ… temperaturÄ™ wewnÄ™trznych powierzchni przegród Ä oblicza siÄ™ wg wzoru
p śr
(Fi Å"Ä ), [°C]
" pi
Ä = (1)
p śr
"F
i
gdzie:
Ä temperatura wewnÄ™trznej powierzchni przegrody, [°C]
p i
Fi powierzchnia przegrody, [m2]
Tabela 6. Parametry obliczeniowe powietrza wewnętrznego dla okresu zimowego.
Aktywność fizyczna Temperatura Wilgotność powietrza Prędkość ruchu
powietrza Optymalna dopuszczalna powietrza
% % m/s
°C
Mała 0,2
20÷22
30
Åšrednia 40÷60 0,2
18÷20
Duża 0,3
15÷18
Tabela 7. Parametry obliczeniowe powietrza wewnętrznego dla okresu letniego.
Aktywność fizyczna Warunki optymalne Wartości dopuszczalne Prędkość
powietrza
Temperatura Wilgotność Temperatura przy zyskach Wilgotność
powietrza względna ciepła jawnego odniesionych względna maksymalna
do 1 m2 powierzchni podłogi maksymalna
pomieszczenia lub strefy
roboczej
d 50 W/m2 ponad 50
W/m2
% % m/s
°C °C °C
Mała 0,3
23÷26 40÷55
tz+3 tz+5 70
Åšrednia 0,4
20÷23 40÷60
Duża 0,6
18÷21 40÷60
Strona 4 z 20
Dr inż. Jerzy Sowa, "Wentylacja i klimatyzacja materiały pomocnicze do ćwiczeń"
5. Zyski ciepła i wilgoci
Utrzymywanie założonych parametrów powietrza, na skutek wymuszeń związanych z wykorzystywaniem pomieszczeń
oraz zmieniającymi się warunkami zewnętrznymi, wymaga ciągłej interwencji realizowanej przez system klimatyzacji.
Określenie zakresu tych interwencji wymaga przede wszystkim określenia zmienności (lub co najmniej maksymalnych
wartości) zysków ciepła oraz zysków wilgoci w pomieszczeniu.
Obliczenia przeprowadza się oddzielnie dla okresu letniego i zimowego uwzględniając przy tym zazwyczaj czynniki
podane w tablicy 8.
Tablica 8. Czynniki uwzględniane w trakcie obliczeń zysków i wilgoci ciepła.
Rodzaj zysków Okres Zyski ciepła i wilgoci
Wewnętrzne zyski Lato i Ciepło jawne oddawane przez ludzi QL
ciepła i wilgoci zima Para wodna generowana przez ludzi WL
Ciepło oddawane przez urządzenia (komputery, urządzenia biurowe itp.) QU
Ciepło oddawane przez oświetlenie elektryczne QE
Ciepło przenikające przez ściany i stropy sąsiadujących pomieszczeń QPom
Zewnętrzne Lato Ciepło przenikające do pomieszczenia przez przegrody przezroczyste (promieniowanie
zyski/straty ciepła słoneczne oraz przenikanie) QOk
Ciepło przenikające do pomieszczenia przez przegrody przezroczyste (promieniowanie
słoneczne oraz przenikanie) QSc
Zima Straty ciepła przez zewnętrzne przegrody budynku (przezroczyste i nieprzezroczyste) QStr
Straty/zyski Lato i Zyski/straty ciepła i wilgoci spowodowane przepływem powietrza wentylacyjnego przez
powietrza zima pomieszczenie (tylko w przypadku gdy budynek wyposażany jest w oddzielne instalacje
wynikajÄ…ce z wentylacji i klimatyzacji.
przepływającego
powietrza
Zyski ciepła i pary wodnej od ludzi
Ludzie jako istoty staÅ‚ocieplne utrzymujÄ… staÅ‚Ä… temperaturÄ™ skóry (ok. 36,6 °C). Dla zakresu temperatur spotykanych w
pomieszczeniach ludzie wydzielają ciepła do pomieszczeń na drodze:
" konwekcji i promieniowania - tzw. ciepło jawne, oraz
" wprowadzania do powietrza pary wodnej w wyniku oddychania i parowania skóry tzw. ciepło utajone.
Całkowita ilość ciepła wydzielanego przez ludzi zależy od aktywności metabolicznej człowieka (charakteru
wykonywanej pracy) jednak proporcje pomiędzy ciepłem jawnym a utajonym zależą przede wszystkim od temperatury
powietrza. W tabeli 10, dla różnych poziomów aktywności, podano wartości ciepła jawnego wydzielanego przez
standardową osobę (mężczyznę) w zależności od temperatury powietrza wewnętrznego. Analogiczne dane dotyczące
emisji pary wodnej przedstawia tabela 11. Dane w tabelach 10 i 11 zostały opracowane dla wilgotności względnej
powietrza 30-80%. Dla kobiet wartości z tabel 10 i 11 należy zmniejszyć o 20%, dla dzieci o 20-40% (w zależności od
wieku). W przypadku gdy w pomieszczeniu nie można określić liczby osób danej płci podane wartości należy
zmniejszyć o 10%.
Zysków ciepła od ludzi QL określa się z zależności
QL = Õ Å" n Å" q , [W] (2)
j
gdzie:
Õ współczynnik jednoczesnoÅ›ci przebywania ludzi, -
n liczba osób przebywających w danym pomieszczeniu, -
qj ciepło jawne oddawane przez człowieka, [W]
Tabela 9. Wartości współczynnika jednoczesności przebywania ludzi.
Rodzaj pomieszczenia
Współczynnik jednoczesnoÅ›ci Õ
Biura
0,75 ÷ 0,90
Hotele - recepcja, sale pobytu zbiorowego
0,40 ÷ 0,60
Domy towarowe
0,80 ÷ 0,90
Budynki przemysłowe
0,85 ÷ 0,95
UWAGA: W budynkach maÅ‚ych oraz w teatrach, kinach - Õ = 1,0
Strona 5 z 20
Dr inż. Jerzy Sowa, "Wentylacja i klimatyzacja materiały pomocnicze do ćwiczeń"
Tabela 10. Zyski ciepła od jednej osoby w zależności od stopnia aktywności oraz temperatury powietrza [W].
Temperatura powietrza , °C
Czynność 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35
Odpoczynek w pozycji 95 93 92 90 87 85 82 79 76 72 68 64 59 54 48 42 35 27 19 10 0
siedzÄ…cej
Odpoczynek w pozycji 106 103 101 98 94 91 87 83 79 75 70 65 60 54 48 41 34 27 19 10 1
stojÄ…cej,
(np, widz w teatrze, uczeń szkoły
podstawowej)
Bardzo lekka praca fizyczna 116 113 109 106 101 94 92 87 82 76 71 65 59 53 46 40 33 27 20 13 6
(np, praca biurowa, kreślarz, szwaczka
dz
wigowy, uczeń szkoły średniej)
Lekka praca fizyczna 130 125 119 113 108 102 96 90 84 77 71 65 59 52 46 40 34 28 22 16 10
(np, sprzedawca sklepowy, ślusarz,
spawacz, prasowaczka, pracownik
hotelowy, student, pracownik wyższej
uczelni, pracownik w domach
towarowych)
Średnio ciężka praca 135 130 125 119 113 107 100 93 86 79 72 65 58 52 46 40 35 31 27 24 22
fizyczna
(np,, kowal, walcownik, tokarz, tkacz,
aptekarz, pracownik bankowy)
Średnio ciężka praca 165 159 152 144 137 129 121 112 104 95 87 78 70 61 53 44 36 28 20 12 5
fizyczna
(np, Kelner w kawiarni, restauracji)
Ciężka praca fizyczna 189 181 172 163 155 146 138 130 122 114 106 98 90 82 75 67 60 53 46 39 32
(np, tragarz, Å‚adowacz)
Ciężka praca fizyczne 238 225 212 201 190 180 171 163 154 146 138 135 121 112 103 93 81 69 56 41 25
(np, taniec)
Tabela 11. Zyski pary wodnej od jednej osoby w zależności od stopnia aktywności oraz temperatury powietrza [g/h].
Temperatura powietrza , °C
Czynność 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35
Odpoczynek w pozycji 26 28 31 34 37 41 45 49 54 60 66 73 80 88 97 107 117 129 141 154 169
siedzÄ…cej
Odpoczynek w pozycji 31 35 39 43 48 53 59 64 70 77 84 92 101 111 121 133 145 159 174 189 207
stojÄ…cej,
(np, widz w teatrze, uczeń szkoły
podstawowej)
Bardzo lekka praca fizyczna 41 46 52 58 64 71 78 85 93 101 110 119 128 137 146 156 166 176 186 196 207
(np, praca biurowa, kreślarz, szwaczka
dz
wigowy, uczeń szkoły średniej)
Lekka praca fizyczna 66 74 83 92 100 109 119 128 137 147 157 167 177 188 199 210 221 233 244 257 269
(np, sprzedawca sklepowy, ślusarz,
spawacz, prasowaczka, pracownik
hotelowy, student, pracownik wyższej
uczelni, pracownik w domach
towarowych)
Średnio ciężka praca 88 94 102 110 119 129 139 149 160 171 182 193 204 215 226 237 247 257 267 275 284
fizyczna
(np,, kowal, walcownik, tokarz, tkacz,
aptekarz, pracownik bankowy)
Średnio ciężka praca 130 139 150 161 172 184 196 208 221 234 247 260 273 286 299 312 324 337 349 361 372
fizyczna
(np, Kelner w kawiarni, restauracji)
Ciężka praca fizyczna 178 191 205 218 230 243 256 268 280 292 305 316 328 340 352 363 375 386 397 408 420
(np, tragarz, Å‚adowacz)
Ciężka praca fizyczne 254 274 293 311 326 341 355 368 380 392 405 417 430 444 458 474 491 510 531 554 579
(np, taniec)
Zyski pary wodnej od ludzi oblicza się przy pomocy zależności
WL = Õ Å" n Å" wj , [g/h] (3)
Õ współczynnik jednoczesnoÅ›ci przebywania ludzi,
n liczba osób przebywających w pomieszczeniu,
wj ilość pary wodnej generowanej przez 1 standardową osobę przy danej temperaturze powietrza wewnętrznego i
danej aktywności [g/h]
Strona 6 z 20
Aktywność
Mała
0-200 W
W
>300
200-300 W
Duża
Åšrednia
Aktywność
Duża
Åšrednia
Mała
>300
200-300 W
0-200 W
W
Dr inż. Jerzy Sowa, "Wentylacja i klimatyzacja materiały pomocnicze do ćwiczeń"
Zyski ciepła od urządzeń
W miarę możliwości zyski ciepła od wyposażenia technicznego budynku należy określać na podstawie rzeczywistych
mocy urządzeń zainstalowanych w pomieszczeniu. W przypadkach gdy nie jest znana można kierować się
szacunkowymi danymi z tabeli 12.
Tabela 12. Szacunkowe wartości zysków ciepła od urządzeń biurowych, [W]
Typ urządzenia Moc nominalna Czas wykorzystywania Zyski ciepła jawnego
urzÄ…dzenia
[W] [min/h] [W]
Komputer PC 60
100 ÷ 150 100 ÷ 150
Terminal 60
60 ÷ 90 60 ÷ 90
Drukarki igłowe 15
20 ÷ 30 5 ÷ 7
Drukarki laserowe 800 15 200
Ploter 15
20 ÷ 60 5 ÷ 15
Skaner 180 30 90
Kopiarka
1600 ÷ 1700 45 ÷ 55 1200 ÷ 1550
Elektryczna maszyna do pisania 50 60 50
Zyski ciepła od oświetlenia elektrycznego
Moc pobrana przez oświetlenie rozpraszana jest w pomieszczeniu na drodze promieniowania (promieniowanie w
paśmie widzialnym oraz podczerwonym) oraz na drodze konwencji. Część energii przekazywana na drodze
promieniowania padając na przegrody budowlane zostaje częściowo zakumulowana, a częściowo wypromieniowana w
postaci ciepła i promieniowania długofalowego. Udział części zakumulowanej zmienia się w trakcie czasu użytkowania
pomieszczenia. Relację pomiędzy mocą oświetlenia a zyskami ciepła przenikającymi do pomieszczenia przedstawia
(rys 3). Na tym rysunku pole powierzchni, przedstawiające ciepło zakumulowane w trakcie gdy oświetlenie jest
włączone, równe jest polu powierzchni gdy jest wyłączone.
Nowoczesne konstrukcje opraw oświetleniowych umożliwiają odprowadzanie pewnej ilości ciepła bezpośrednio z
opraw oświetleniowych.
Moc dostarczana z do pomieszczenia Ciepło zakumulowane w trakcie
wraz z oświetleniem gdy oświetlenie jest włączone
Ciepło zakumulowane oddawane
do pomieszczenia po wyłączeniu
oświetlenia
Rzeczywiste chwilowe zyski ciepła
Oświetlenie włączone Oświetlenie wyłączone
Czas od chwili włączenia oświetlenia, [h]
Rys 3. Przebieg zysków ciepła po włączeniu oświetlenia przy uwzględnieniu akumulacji ciepła.
Zyski ciepła od oświetlenia elektrycznego oblicza się z zastępujących zależności:
(w czasie gdy oświetlenie jest włączone)
2
QE = Õ Å" N Å"(² + (l -Ä… - ² ) Å" k0 ) , [W] (4)
(w czasie gdy oświetlenie jest wyłączone)
2 2
QE = Õ Å" N Å"((l -Ä… - ² ) Å" k0) , [W] (5)
gdzie:
Õ współczynnik jednoczesnoÅ›ci wykorzystania zainstalowanej mocy oÅ›wietlenia w dużych budynkach,
N zainstalowana moc elektryczna, [W]
² współczynnik okreÅ›lajÄ…cy stosunek ciepÅ‚a konwekcyjnego, przekazywanego powietrzu w pomieszczeniu, do
całkowitej mocy zainstalowanej,
ą współczynnik określający stosunek ciepła konwekcyjnego, odprowadzanego przez oprawy wentylowane, do
całkowitej mocy zainstalowanej; dla opraw niewentylowanych ą=0,
Strona 7 z 20
Dr inż. Jerzy Sowa, "Wentylacja i klimatyzacja materiały pomocnicze do ćwiczeń"
k'0 współczynnik akumulacji (gdy oświetlenie jest włączone),
k''0 współczynnik akumulacji (gdy oświetlenie jest wyłączone),
Współczynniki akumulacji k'0 oraz z k''0 zależą od czasu, który upłynął od włączenia i wyłączenia oświetlenia oraz od ,
funkcją zdolności przegród budowlanych do akumulowania ciepła,
2
k0 = 1- exp(- Z Å" t), - (6)
2 2
k0 = exp(- Z Å"(t - tw ))(1- exp(- Z Å" tw )), - (7)
gdzie:
t czas liczony od chwili włączenia oświetlenia, [h]
tw czas po którym oświetlenie zostało wyłączone, [h]
Z charakterystyka cieplna pomieszczenia, [h-1]
Charakterystykę cieplną pomieszczenia Z określa się z zależności
3,6Å"Ä… Å"("Fw + )
"F
z
Z = (8)
C Å"(0,5Å" Å"gw Å" fi )+ Å"gz Å" fi )), [h-']
"(Fw "(Fz
ą współczynnik przejmowania ciepła przez powietrze, [W/(m2 K)] (można założyć ą=8,33 [W/(m2 K)])
Fw powierzchnia ścian wewnętrznych (ścian działowych i stropów graniczących z innymi pomieszczeniami) [m2]
Fz powierzchnia ścian zewnętrznych (bez okien i drzwi), stropodachu, podłogi, jeżeli leży ona na gruncie [m2]
gw masa ścian działowych i stropów graniczących z innymi pomieszczeniami, odniesiona do l m2 ich powierzchni,
[kg/m2]
gz masa ścian zewnętrznych (bez okien i drzwi), stropodachu, podłogi leżącej na gruncie, odniesiona do l m2 ich
powierzchni, [kg/m2]
C średnie ciepło właściwe materiałów z których wykonane zostały przegrody, [kJ/(kg K)] (można przyjąć dla
wszystkich materiałów budowlanych C=0,88 [kJ/(kg K)])
fi współczynnik korygujący:
" fi = 0,5÷0,7 dla stropów z podÅ‚ogÄ… drewnianÄ…
" fi = 0,25÷0,35 dla podÅ‚ogi pokrytej dywanem
" fi = 0,5 dla sufitów podwieszonych, z niewentylowaną przestrzenią między stropem a sufitem
" fi = 0 gdy przestrzeń ta jest wentylowana
" fi = l dla pozostałych przypadków.
Zainstalowaną moc oświetlenia powinno określać się na podstawie projektu instalacji elektrycznej. W przypadku gdy
takich danych nie ma, można opierać się na przybliżonych danych wg tabel 13-15.
Tabela 13 Wartości projektowe dla natężenia oświetlenia.
Przeznaczenie pomieszczenia Natężenie oświetlenia, lux
Typowy zakres Wartość domyślana
Pomieszczenia biurowe z oknem 300 - 500 400
Pomieszczenia biurowe bez okna 400 - 600 500
Sklepy 300 - 500 400
Sale szkolne 300 - 500 400
Szpitale 200 - 300 200
Pokoje hotelowe 200 - 300 200
Restauracje 200 - 300 200
Pomieszczenia nie przeznaczone do stałego przebywania ludzi 50 - 100 50
Tabela 14. Moc oświetlenia elektrycznego przypadająca na 1 m2 podłogi dla nowoczesnych energooszczędnych z
ródeł
światła [W/m2]
Przeznaczenie pomieszczenia Właściwa moc oświetlenia , W /m2
Typowy zakres Wartość domyślana
50 2,5  3,2 3
100 3,5  4,5 4
200 5,5  7,0 6
300 7,5  7,5 8
400 9,0  12,5 10
500 11,0  15,0 12
Strona 8 z 20
Dr inż. Jerzy Sowa, "Wentylacja i klimatyzacja materiały pomocnicze do ćwiczeń"
Tabela 15. Moc oświetlenia elektrycznego przypadająca na 1 m2 podłogi (z
ródła światła starszego typu) [W/m2]
Pomieszczenie lub rodzaj pracy Moc oświetlenia [W/m2]
Lampy żarowe Lampy fluorescencyjne
Pomieszczenia mieszkalne, hotelowe, teatry 25 8
Biura, sale zebrań 55 16
Czytelnie, laboratoria, domy towarowe 110 32
Mechanika precyzyjna, grawerstwo, bardzo duże domy towarowe 170 50
Kreślarnie, sale operacyjne - 65
Bardzo precyzyjny montaż, kontrola farb - 100
Elektronika, zespoły i elementy zminiaturyzowane - 130
Tabela 16. Wartości współczynnika jednoczesności wykorzystania zainstalowanej mocy oświetlenia w dużych
budynkach (uwaga: w budynkach maÅ‚ych Õ = 1,0)
Rodzaj pomieszczenia Współczynnik jednoczesności
Biura
0,70÷0,85
Hotele - recepcja, sale pobytu zbiorowego
0,30÷0,50
Domy towarowe
0,90÷1,00
Budynki przemysłowe
0,80÷0,90
Tabela 17. WartoÅ›ci liczbowe współczynnika ²
Rodzaj umocowania oprawy oświetleniowej Rodzaj lampy
Współczynnik ²
Swobodnie zawieszona Fluorescencyjna 0,7
Żarowa 0,5
Przymocowana do sufitu Fluorescencyjna 0,3
Wbudowana w sufit Fluorescencyjna 0,15
Żarowa 0,15
Oprawa wentylowana 0,05
Obliczanie zysków/strat ciepła przenikającego przez ściany i stropy sąsiadujących pomieszczeń
Powstają w wyniku występowania różnych temperatur powietrza w pomieszczeniach sąsiadujących z pomieszczeniem
rozważanym, w którym, przy pomocy klimatyzacji, utrzymywana jest stała (w danym okresie) temperatura powietrza,
Qp = Å" Fsc Å" "T ), [W] (9)
"(Ksc
Ksc współczynnik przenikania ciepła, [W/(m2 K)]
Fsc powierzchnia przegrody budowlanej, [m2]
"T różnica temperatury powietrza po obu stronach przegrody, [K]
W przypadku gdy sąsiadujące pomieszczenia nie są klimatyzowane przy ustalaniu różnicy temperatury pomiędzy
pomieszczeniem można skorzystać z danych zawartych w tabeli 18
Tabela 18. Temperatura powietrza w pomieszczeniach sÄ…siadujÄ…cych nieklimatyzowanych.
Orientacja ściany zewnętrznej Różnica temperatury powietrza pomiędzy pomieszczeniem
pomieszczenia sÄ…siadujÄ…cego z
klimatyzowanym a sÄ…siadujÄ…cym nieklimatyzowanym "T [K]
pomieszczeniem klimatyzowanym
N NE E SE S SW W NW
Pomieszczenie parterowe -2 -1 0 +1 +1 +1 +1 0
Pomieszczenia wyższych kondygnacji i 0 +1 +2 +3 +3 +3 +3 +2
ostatniego piętra, jeżeli istnieje poddasze
przewietrzane
Pomieszczenie ostatniego piętra ze +5 +6 +7 +8 +8 +8 +8 +7
stropodachem lub poddaszem
nieprzewietrzanym
Pomieszczenia w budynku +1,5 +2,5 +3,6 +4,5 +4,5 +4,5 +4,5 +3,5
jednokondygnacyjnym z płaskim dachem
Pomieszczenie klimatyzowane 0 0 0 0 0 0 0 0
Piwnice nieogrzewane -10 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -10
Strona 9 z 20
Dr inż. Jerzy Sowa, "Wentylacja i klimatyzacja materiały pomocnicze do ćwiczeń"
Zyski ciepła przez przegrody przezroczyste w wyniku nasłonecznienia
Zyski ciepła przez okna okresie letnim oblicza się jako sumę strumienia promieniowania słonecznego przenikającego
do pomieszczenia przez szyby oraz strumienia cieplnego wynikającego z różnicy temperatury powietrza po obu
stronach okna. Zyski ciepła od nasłonecznienia przez przegrody przezroczyste zależą od:
" szerokości geograficznej,
" przezroczystości atmosfery,
" pory dnia,
" pory roku,
" orientacji okna.
Promieniowanie słoneczne składa się z bezkierunkowego promieniowania rozproszonego oraz kierunkowego
promieniowania bezpośredniego. Razem oba te strumienie promieniowana tworzą promieniowanie całkowite. Gdy
promienie słoneczne padają na okno to zyski ciepła generuje strumień promieniowania całkowitego. W przypadku gdy
okno jest w cieniu powstawanie zysków ciepła jest wynikiem działania jedynie promieniowania rozproszonego.
Krótkofalowe promieniowanie słoneczne przepuszczane przez szybę, padając na cześć przegrody wewnętrzne,
zamienia się w ciepło, które zostaje przez te powierzchnie częściowo pochłonięte. Powoduje to podwyższenie ich
temperatury wskutek czego powierzchnie te stają się wtórnym z
ródłem promieniowania dla innych przegród.
W przypadku pominięcia efektu akumulacji ciepła zyski ciepła od nasłonecznienia można zastosować wzór
Qok = F Å"[Åš1 Å"Åš2 Å"Åš3 Å"(RS Å" IC + RC Å" IR )+ Kok Å"(tz - tp)] (10)
gdzie:
F powierzchnia okna w świetle muru
Ś1 współczynnik poprawkowy, uwzględniający udział pow, szkła w pow, okna w świetle muru, -
Ś2 współczynnik poprawkowy, uwzględniający wysokość położenia obiektu nad poziomem morza, -
Ś3 współczynnik poprawkowy, uwzględniający rodzaj szkła, ilość szyb, urządzenia przeciwsłoneczne, -
RS stosunek powierzchni nasłonecznionej do powierzchni całkowitej okna w świetle muru, -
RC stosunek powierzchni zacienionej do powierzchni, całkowitej okna w świetle muru, -
IC wartość chwilowego natężenia całkowitego promieniowania słonecznego dla danej godziny w danym miesiącu
(po przejściu przez pojedynczą szybę o grubości 3 mm)
IR wartość chwilowego natężenia promieniowania słonecznego rozproszonego dla danej godziny w danym
miesiącu (po przejściu przez pojedynczą szybę o grubości 3 mm)
Kok współczynnik przenikania ciepła dla okna, [W/m2K]
tz temperatura powietrza zewnÄ™trznego w rozpatrywanym miesiÄ…cu o danej godzinie, [°C] (PN-76/B-03420 )
tp temperatura powietrza wewnÄ™trznego, [°C] (PN-78/B-03421).
W obliczeniach zysków ciepła przez okna dla obszaru Polski stosuje się następujące wielkości współczynników
zamglenia atmosfery:
" P=3 - dla obszarów wiejskich i miejskich nieuprzemysłowionych,
" P=4 - dla obszarów dużych miast,
" P=5 - dla obszarów przemysłowych,
Tabela 19. Wartości współczynnika Ś1 uwzględniającego udział powierzchni szkła w powierzchni okna w świetle muru
(wartości przybliżone).
Rodzaj oszklenia Powierzchnia otworu okiennego w świetle muru F\v [m2]
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 4,0 5,0 6,0 8,0
Okno drewniane szwedzkie pojedynczo lub podwójnie 0,50 0,60 0,65 0,68 0,70 0,73 0,75 0,76 0,77 0,80
oszklone
Okno drewniane skrzynkowe podwójnie oszklone 0,40 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,71 0,72 0,73 0,75
Okno metalowe wystawowe, Åšwietlik 0,90-1,0
Otwory' oszklone pustakami szklanymi 1,0
UWAGA: Podane wartości należy zmniejszyć:
" dla okien dwudzielnych z ramiakiem poziomym poprawka - 0,05
" dla okien dwudzielnych z ramiakiem pionowym poprawka - 0,05
" dla okien ze sprosami poprawka - 0,03
Tabela 20. Wartości współczynnika korygującego Ś2 uwzględniającego wysokość położenia budynku nad
poziomem morza.
Współczynnik korygujący Wysokość położenia budynku nad poziomem morza [m]
0 500 1000 1500 2000
1,00 1,02 1,04 1,06 1,09
Åš2
Strona 10 z 20
Dr inż. Jerzy Sowa, "Wentylacja i klimatyzacja materiały pomocnicze do ćwiczeń"
Tabela 21. Wartości współczynnika korygującego Ś3 uwzględniającego rodzaj szklą lub oszklenia bez zasłon i z
zasłonami przeciwsłonecznymi.
Okna bez Współczynnik Ś3 dla okien zaopatrzonych w zasłony przeciwsłoneczne
zasłon
Żaluzje wewnętrzne Żaluzje Żaluzje zewu. Markizy Rolety listewkowe Zasłony wewnętrzne
ustawione pod kątem pod ustawione pod kątem przewietrzane ze zewn. całkowicie
Tkanina z Tkanina Tkanina
Rodzaj szkła lub oszklenia
45° kÄ…tem 45° szczelinami u góry i z zamkniÄ™te 2)
włókna bawełnia bawełniana
45° boków 1)
szklanego na
między
szybami
Kolor
jasny o dość jasny jasny dość jasny ciemny jasny dość jasny jasny ciemny
dużym jasny o jasny jasny
połysku umiarkow
anym
połysku
Okno pojedynczo oszklone
" szkło do 3 nim 1,00 0,56 0,65 - 0,45 0,13 0,20 0,25 0,41 0,62 0,55 0,68 0,80
0,94 0,55 0,64 - 0,14 0,12 0,19 0,24 0,41 0,62 0,55 0,68 0,80
" szkło do 6 inni
Okno podwójnie oszklone
" szkło do 3 mm 0,90 0,54 0,61 0,28 0,14 0,12 0,18 0,22 0,39 0,58 0,52 0,65 0,78
0,80 0,52 0,59 0,21 0,12 0,11 0,16 0,20 0,37 0,56 0,50 0,63 0,76
" szkło do 6 mm
Okno pojedynczo oszklone szkleni
pochłaniającym promieniowanie cieplne
" pochłaniające 40-48% 0,80 - - - 0,12 0,11 0,16 0,20 0,41 0,59 - - -
0,73 - - - 0,11 0,10 0,15 0,18 0,39 0,56 - - -
" pochłaniające 48-56%
0,62 - - - 0,10 0,10 0,12 0,16 0,37 0,51 - - -
" pochłaniające 56-70%
Okno podwójnie oszklone od zewnątrz 0,52 0,36 0,39 - 0,10 0,10 0,10 0,13 0,26 0,37 - - -
szkłem pochłaniającym 48-56%,
wewnętrzne szkło zwykłe
Szkło malowane
" farbÄ… jasnÄ… 0,28 - - - - - - - - - - - -
0,50 - - - - - - - - - - - -
" farbÄ… ciemnÄ…
Szkło barwione:
" ciemnoniebieskie 0,60 - - - - - - - - - - - -
0,56 - - - - - - - - - - - -
" ciemnoczerwone
0,43 - - - - - - - - - - - -
" mlecznobiałe
Szkło zbrojone pojedyncze oszklenie gr. 7 0,85 - - - - - - - - - - - -
mm, uzbrojenie drut Ć 5 mm, odstęp 5,5 mm
UWAGA:
1)
jeżeli markizy górą i z boków przylegają do ściany, należy współczynnik pomnożyć przez 1,40 ,
2)
wartości podane odpowiadają roletom całkowicie zamkniętym; dla rolet umieszczonych na zewn. okien z przestrzenią
między roletą a oknem, wartości podane w tabeli należy pomnożyć przez 0,2 .
Rys 4. Schemat wyjaśniający kąty padania promieni słonecznych na płaszczyznę ściany (dane dla Warszawy).
Tabela 22. Azymut A i wysokość słońca H dla Warszawy
MiesiÄ…c KÄ…t Godzina
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
21 marca A 90 102 115 128 144 161 180 199 216 232 245 258 270
H 0 9 18 26 32 37 38 37 32 26 18 9 0
20 kwietnia A 82 94 107 121 138- 158 180 202 222 239 254 266 278
H 10 19 28 36 43 48 50 48 43 36 28 19 10
20 maja A 77 88 101 115 132 154 180 206 227 245 259 277 283
H 16 25 34 43 51 56 58 56 51 43 34 25 16
21 czerwca A 75 86 98 112 130 152 180 208 230 248 267 274 285
H 18 27 37 49 53 59 61 59 53 46 37 27 18
20 lipca A 77 88 101 115 137 154 180 206 227 245 259 277 283
H 16 25 34 43 51 56 58 56 51 43 34 25 16
20 sierpnia A 82 94 107 121 138 158 180 202 222 239 254 266 278
H 10 19 28 36 43 48 50 48 43 36 28 19 10
21 września A 90 102 115 128 144 161 180 199 216 237 245 258 270
H 0 9 18 26 32 37 38 37 32 26 18 9 0
20 paz
dziernika A 0 0 12 134 148 163 180 197 212 226 239 0 0
H 0 0 19 16 22 26 27 26 22 16 9 0 0
Strona 11 z 20
Dr inż. Jerzy Sowa, "Wentylacja i klimatyzacja materiały pomocnicze do ćwiczeń"
Tabela 23. Natężenie promieniowania słonecznego doprowadzonego do pomieszczenia przez pionową płaszczyznę
szkÅ‚a o gruboÅ›ci 3 mm dla 52° szerokoÅ›ci geograficznej północnej dla 21 czerwca, [W/m2]
Orient. Przezr. 21 czerwca Czas środkowoeuropejski (słoneczny)
okna Atm. P
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
N 3 185 113 95 109 121 127 130 127 121 109 95 113 185
4 158 112 101 116 128 135 137 135 128 116 101 112 158
5 174 110 107 123 134 141 144 141 134 123 107 110 174
NE 3 437 440 350 226 121 127 130 127 121 109 95 76 56
4 356 380 319 217 128 135 137 135 128 116 101 81 59
5 291 333 292 212 134 141 144 141 134 123 107 85 63
E 3 543 656 662 608 491 323 130 127 121 109 95 76 56
4 436 562 584 551 456 311 137 135 128 116 101 81 59
5 354 483 519 502 424 297 144 141 134 123 107 85 63
SE 3 308 458 554 606 598 530 411 252 121 109 95 76 56
4 254 398 492 551 550 494 388 248 140 116 101 81 59
5 209 348 440 501 509 463 369 242 134 123 107 85 63
S 3 56 76 179 315 429 502 528 502 429 315 179 76 56
4 59 81 173 297 401 471 493 471 401 297 173 81 59
5 63 85 167 279 377 442 464 442 377 279 167 85 63
SW 3 56 76 95 109 121 252 411 530 598 606 554 458 308
4 59 81 101 116 128 248 388 494 550 520 492 398 254
5 63 85 107 123 134 242 369 463 509 397 440 348 209
W 3 56 76 95 109 121 127 130 323 491 608 662 656 543
4 59 81 101 116 128 135 137 311 456 551 584 562 436
5 63 85 107 123 134 141 144 297 424 502 519 483 354
NW 3 56 76 95 109 121 127 130 127 121 226 350 440 437
4 59 81 101 116 128 135 137 135 128 217 319 380 356
5 63 85 107 123 134 141 144 141 134 212 292 333 291
Natężenie promieniowania słonecznego rozproszonego
Rozp. 3 56 76 179 109 121 127 130 127 121 109 95 76 56
4 59 81 101 116 128 135 137 135 128 116 101 81 59
5 63 85 107 123 134 141 144 141 134 123 107 85 63
Tabela 24. Natężenie promieniowania słonecznego doprowadzonego do pomieszczenia przez pionową płaszczyznę
szkÅ‚a o gruboÅ›ci 3 mm dla 52° szerokoÅ›ci geograficznej północnej dla 20 maja oraz 20 lipca, [W/m2]
Orient. Przezr. 20 maja oraz 20 lipca Czas środkowoeuropejski (słoneczny)
okna Atm. P
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
N 3 166 95 92 107 119 124 128 124 119 107 92 95 166
4 142 97 98 114 126 133 135 133 126 114 98 97 142
5 124 98 104 120 133 140 141 140 133 120 104 98 124
NE 3 415 422 335 211 119 124 128 124 119 107 92 95 52
4 333 365 304 205 126 133 135 133 126 114 98 78 56
5 269 319 278 199 133 140 141 140 133 120 104 81 58
E 3 525 652 659 607 490 322 128 124 119 107 92 72 52
4 415 555 579 549 454 424 135 133 126 114 98 78 56
5 331 475 512 499 422 295 141 140 133 120 104 81 58
SE 3 304 464 561 609 615 542 422 264 123 107 92 72 63
4 248 400 497 556 559 504 398 257 131 114 98 78 56
5 204 347 441 505 516 441 378 250 136 120 104 81 58
S 3 52 72 192 329 445 520 547 520 445 329 192 72 52
4 53 78 183 307 414 485 509 485 414 307 183 78 53
5 58 81 174 288 388 545 477 454 388 288 174 81 58
SW 3 52 72 92 107 123 264 422 542 615 609 561 464 304
4 53 78 98 114 131 257 398 504 559 556 497 400 248
5 58 81 104 120 136 250 378 441 516 505 441 347 204
W 3 52 72 92 107 119 124 128 322 490 607 659 652 525
4 53 78 98 114 126 133 135 424 454 549 579 555 415
5 58 81 104 120 133 140 141 295 422 499 512 475 331
NW 3 52 92 92 107 119 124 128 124 119 211 335 422 415
4 53 98 98 114 126 133 135 133 126 205 304 365 333
5 58 104 104 120 133 140 141 140 144 199 278 319 269
Natężenie promieniowania słonecznego rozproszonego
3 52 92 92 107 119 124 128 124 119 107 92 95 52
Rozp.
4 53 98 98 114 126 133 135 133 126 114 98 78 56
5 58 104 104 120 133 140 141 140 144 120 104 81 58
Strona 12 z 20
Dr inż. Jerzy Sowa, "Wentylacja i klimatyzacja materiały pomocnicze do ćwiczeń"
Tabela 25. Natężenie promieniowania słonecznego doprowadzonego do pomieszczenia przez pionową płaszczyznę
szkÅ‚a o gruboÅ›ci 3 mm dla 52° szerokoÅ›ci geograficznej północnej dla 20 kwietnia oraz 20 sierpnia, [W/m2]
Orient. Przezr. 20 kwietnia oraz 20 sierpnia Czas środkowoeuropejski (słoneczny)
okna Atm. P
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
N 3 94 88 81 98 109 116 120 116 109 98 81 88 94
4 79 86 86 105 116 124 127 124 116 105 86 86 79
5 67 85 90 109 123 131 133 131 123 109 90 85 67
NE 3 290 386 278 150 109 116 120 116 109 98 81 60 37
4 216 321 251 149 116 124 127 124 116 105 86 64 40
5 163 270 229 148 123 131 133 131 123 109 90 69 41
E 3 405 592 652 597 484 317 120 116 109 98 81 60 37
4 293 483 565 531 443 300 127 124 116 105 86 64 40
5 215 397 492 475 408 286 133 131 123 109 90 69 41
SE 3 256 415 594 649 651 587 468 306 141 98 81 60 37
4 190 334 516 576 590 540 435 295 143 105 86 64 40
5 145 287 450 514 535 497 406 277 147 109 90 69 41
S 3 37 60 238 381 505 585 614 585 505 381 238 60 37
4 40 64 217 347 462 537 565 537 462 347 217 64 40
5 41 69 201 317 423 495 521 495 423 317 201 69 41
SW 3 37 60 81 98 141 306 468 587 651 649 594 415 256
4 40 64 86 105 143 295 435 540 590 576 516 334 190
5 41 69 90 109 147 277 406 497 535 514 450 287 145
W 3 37 60 81 98 109 116 120 317 484 597 652 592 405
4 40 64 86 105 116 124 127 300 443 531 565 483 293
5 41 69 90 109 123 131 133 286 408 475 492 397 215
NW 3 37 60 81 98 109 116 120 116 109 150 278 386 290
4 40 64 86 105 116 124 127 124 116 149 251 321 216
5 41 69 90 109 123 131 133 131 123 148 229 270 163
Natężenie promieniowania słonecznego rozproszonego
3 37 60 81 98 109 116 120 116 109 98 81 60 37
Rozp.
4 40 64 86 105 116 124 127 124 116 105 86 64 40
5 41 69 90 109 123 131 133 131 123 109 90 69 41
Tabela 26. Natężenie promieniowania słonecznego doprowadzonego do pomieszczenia przez pionową płaszczyznę
szkÅ‚a o gruboÅ›ci 3 mm dla 52° szerokoÅ›ci geograficznej północnej dla 21 marca oraz 21wrzeÅ›nia, [W/m2]
Orient. Przezr. 21 marca oraz 21września Czas środkowoeuropejski (słoneczny)
okna Atm. P
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
N 3 38 63 80 94 102 105 102 94 80 63 38
4 42 66 85 100 108 112 108 100 85 66 42
5 44 70 90 106 115 116 115 106 90 70 44
NE 3 205 178 98 94 102 105 102 98 80 63 38
4 159 158 100 100 108 112 108 100 85 66 42
5 142 141 102 106 115 116 115 102 90 70 44
E 3 428 561 563 454 295 105 102 98 80 63 38
4 313 462 486 405 276 112 108 100 85 66 42
5 234 381 423 364 258 116 115 102 90 70 44
SE 3 362 562 670 675 621 507 349 169 80 63 38
4 267 461 577 593 556 459 321 164 85 66 42
5 197 381 499 536 499 418 297 159 90 70 44
S 3 108 271 436 501 645 677 645 501 436 271 108
4 90 231 383 495 576 606 576 495 383 231 90
5 77 200 337 441 516 544 516 441 337 200 77
SW 3 38 63 80 169 349 507 621 675 670 562 362
4 42 66 85 164 321 459 556 593 577 461 267
5 44 70 90 159 297 418 499 536 499 381 197
W 3 38 63 80 98 102 105 295 454 563 561 428
4 42 66 85 100 108 112 276 405 486 462 313
5 44 70 90 106 115 116 258 364 423 381 234
NW 3 38 63 80 98 102 105 102 94 98 178 205
4 42 66 85 100 108 112 108 100 100 158 159
5 44 70 90 106 115 116 115 106 102 141 142
Natężenie promieniowania słonecznego rozproszonego
3 38 63 80 98 102 105 102 94 80 63 38
Rozp.
4 42 66 85 100 108 112 108 100 85 66 42
5 44 70 90 106 115 116 115 106 90 70 44
Zyski ciepła przez przegrody nieprzezroczyste
Ciepło przenika przez ściany zewnętrzne w wyniku różnicy temperatury powietrza raz w wyniku promieniowania
słonecznego. W okresie letnim oba te zjawiska rozpatruje się łącznie. Wprowadza się pojęcie słonecznej temperatury
powietrza zewnętrznego ts, Jest to fikcyjna temperatura powietrza zewnętrznego, przy której ilość ciepła przejmowana
przez nie napromieniowaną przez słońce powierzchnię przegrody zewnętrznej, jest równa ilości ciepła, jaką przejmuje
przegroda przy danej temperaturze powietrza zewnętrznego tz z jednoczesnym wyzwalaniem się na jej powierzchni
ciepła promieniowania słonecznego.
Strona 13 z 20
Dr inż. Jerzy Sowa, "Wentylacja i klimatyzacja materiały pomocnicze do ćwiczeń"
W wyniku tego zjawiska zmienia się także temperatura wewnętrznej powierzchni ściany przy czym amplituda wahań
temperatury jest wytłumiona a widmo temperatury wewnątrz charakteryzuje się pewnym opóz
nieniem zwanym
przesunięciem fazowym.
Obliczanie chwilowego strumienia ciepła przez przegrody nieprzezroczyste można obliczyć z zależności
Qsc = Fsc Å" Ksc[(tz Å›r - tp)+½ Å"(ts - tz Å›r )] (11)
gdzie:
F sc powierzchnia ściany zewnętrznej, [m2]
K sc współczynnik przenikania ciepÅ‚a dla Å›ciany, [W/(m2Å"K)]
ts sÅ‚oneczna temperatura powietrz a wystÄ™pujÄ…ca w chwili wczeÅ›niejszej o przesuniÄ™cie fazowe, [°C]
t z sr Å›rednia dobowa temperatura zewnÄ™trzna, [°C]
½ współczynnik tÅ‚umienia amplitudy temperatury, -
tp temperatura powietrza w pomieszczeniu, [°C]
Wzór ten można przekształcić do postaci
Qsc = Fsc Å" Ksc Å" "tr (12)
gdzie:
tr równoważna różnica temperatury, [K]
Obliczenia tego procesu wykonuje siÄ™ zazwyczaj przy wykorzystaniu elektronicznych technik obliczeniowych.
Przyjmując następujące założenia:
" temperatura w pomieszczeniu tp = 26 °C,
" Å›rednia dobowa temperatura zewnÄ™trzna t z Å›r = 24 °C (lipiec),
" współczynnik absorbcji A = 0,7 (ściana), A = 0,9 (dach),
" współczynnik przejmowania ciepÅ‚a od strony zewnÄ™trznej Ä… = 17,7 W/(m2Å"K),
" współczynnik przejmowania ciepÅ‚a od strony wewnÄ™trznej Ä… = 5,8 W/(m2Å"K),
" szerokość geograficzna od 45° do 55° (N)
" Współczynnik przezroczystości atmosfery P = 4
opracowano szacunkowe tabele dla ścian i stropodachów. W przypadku innych wartości temperatury powietrza w
pomieszczeniu, średniej dobowej temperatury zewnętrznej oraz innego współczynnika przezroczystości atmosfery
należy stosować dodatkowe poprawki zgodnie ze wzorem.
2
Qsc = Fsc Å" Ksc Å"["tr + (tz Å›r - 24)+ (26 - tp)+ ²] (13)
Tabela 27. Średnia dobowa temperatura powietrza zewnętrznego t z śr
kwiecień maj czerwiec lipiec sierpień wrzesień
Polska Północna (I strefa klimatyczna) 14,2 17,2 21,5 22,5 22,5 19,3
Polska Åšrodkowa (II strefa klimatyczna 16,2 18,3 22,3 24,0 24,0 20,4
Tabela 28. Poprawka ze wzglÄ™du na stopieÅ„ przezroczystoÅ›ci atmosfery, ² -
Masa jednostkowa przegrody
² [K]
[kg/m2]
P =3 P=5
Åšciany 200, 300 + 1,5 -1,5
500, 700 + 1,0 -1,0
stropodachy 50, 100, 200 +2,0 -2,0
300,500 +1,5 -1,5
Strona 14 z 20
Dr inż. Jerzy Sowa, "Wentylacja i klimatyzacja materiały pomocnicze do ćwiczeń"
Tabela 29. Równoważna różnica temperatury dla ścian.
Masa Godziny
ściany
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
[kg/m2]
NE 100 -7,0 -5,4 -1,5 1,7 3,4 4,6 5,2 5,6 5,9 6,0 5,9 5,7 5,5 5,1 4,7
200 -3,7 -3,1 -2,5 -1,7 -0,9 0 0,9 1,9 2,8 3,6 4,1 4,4 4,3 4,0 3,6
300 -0,5 -0,9 -1,1 -1,2 -1,2 -1,1 -1,0 -0,7 -0,5 -0,1 0,3 0,7 1,3 1,9 2,5
E 100 -7,2 -6,0 -0,9 6,0 9,6 11,8 12,4 11,7 10,6 9,5 8,8 8,0 7,3 6,7 6,2
200 -2,0 -1,7 -0,9 0,8 2,9 6,0 7,2 7,6 7,7 7,5 7,2 6,8 6,5 6,2 6,0
300 1,3 0,7 0,3 0,2 0,4 0,8 1,5 2,2 2,9 3,5 4,0 4,5 4,8 5,0 5,1
SE 100 -7,8 -7,9 -6,0 1,1 5,8 9,8 13,3 14,8 15,1 14,6 13,3 11,7 10,0 8,8 7,6
200 -2,7 -2,3 -1,7 -0,7 0,9 3,8 7,7 9,4 10,0 10,0 9,7 8,9 8,0 7,5 7,2
300 1,4 0,7 0,3 0,2 0,1 0,4 0,8 1,5 2,2 3,2 4,4 5,2 5,7 5,9 6,0
S 100 -7,5 -8,3 -8,5 -8,1 -5,4 1,8 6,7 11,4 14,8 16,7 16,8 16,0 14,4 12,5 10,7
200 -2,6 -3,5 -4,0 -4,0 -3,4 -2,0 0 3,0 7,8 10,2 11,1 11,1 10,5 9,2 8,0
300 1,4 0,9 0,4 -0,3 -1,0 -1,3 -1,2 -0,8 -0,2 0,7 1,8 3,3 4,5 5,4 5,9
SW 100 -7,0 -8,0 -8,4 -8,2 -7,3 -5,1 -1,5 3,5 8,6 16,4 19,7 20,9 20,8 20,0 18,0
200 -0,9 -2,1 -2,9 -3,3 -3,2 -2,8 -2,0 -0,5 2,7 7,9 11,5 13,5 14,2 13,9 12,6
300 2,7 1,9 1,3 0,7 0,3 0 -0,2 -0,2 0,1 0,5 1,1 2,0 3,3 4,9 6,8
W 100 -6,1 -7,5 -7,9 -7,8 -7,1 -5,5 -2,6 0,9 4,0 8,2 11,5 14,8 17,4 19,8 21,7
200 -0,3 -2,1 -2,8 -3,1 -3,1 -2,8 -2,2 -1,2 0,4 3,0 7,1 9,6 11,7 13,2 14,4
300 2,9 2,0 1,4 0,7 0,2 -0,2 -0,5 -0,5 -0,4 0 0,4 1,2 2,3 3,6 5,4
NW 100 -6,8 -7,6 -7,9 -7,7 -6,8 -5,0 -2,9 -0,5 1,7 4,4 7,1 10,7 14,0 14,8 13,6
200 -2,0 -3,0 -3,7 -4,1 -4,3 -4,0 -3,2 -2,0 -0,7 0,9 2,9 6,0 8,3 9,4 9,7
300 0,7 0,2 -0,3 -0,8 -1,2 -1,5 -1,8 -1,9 -1,8 -1,5 -1,0 -0,3 0,3 1,1 1,9
N 100 -7,6 -7,8 -7,6 -7,0 -5,9 -4,2 -2,4 0,4 2,5 3,9 4,7 5,1 5,3 5,3 5,0
oraz cień 200 -4,0 -4,5 -4,7 -4,7 -4,6 -4,3 -3,5 -2,2 -0,4 1,0 1,9 2,6 3,0 3,2 3,3
300 -1,7 -2,2 -2,7 -3,0 -3,1 -3,2 -3,1 -3,0 -2,8 -2,6 -2,2 -1,8 -1,3 -0,8 -0,3
Tabela 30. Równoważna różnica temperatury dla stropodachów.
Rodzaj stropodachu Masa Godziny
stropo
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
dachu
[kg/m2]
Stropodach ocieplony, 50 -8,8 -3,0 4,4 13,7 23,7 32,0 40,8 42,8 42,7 41,2 37,2 33,3 28,0 21,2 14,2
nasłoneczniony 100 -1,4 -3,0 -3,3 -2,2 2,0 9,2 16,0 23,0 30,0 33,0 33,6 32,7 30,7 26,7 23,0
200 -1,9 -2,0 -1,6 -0,4 1,8 5,2 11,0 15,8 20,0 23,2 24,7 25,1 24,3 22,3 19,2
300 3,6 1,9 1,4 1,6 2,5 4,5 7,2 10,8 13,7 16,3 18,0 19,0 19,2 18,9 17,6
500 8,7 7,7 6,9 6,7 5,7 5,5 5,7 6,5 7,8 9,3 10,6 11,7 12,7 13,3 13,6
Stropodach ocieplony, 50 -11,0 -9,6 -8,1 -5,8 -3,2 0 2,9 4,5 5,4 5,7 5,5 4,9 4,0 2,9 1,7
zacieniony 100 -6,9 -7,6 -8,0 -8,1 -7,7 -6,4 -4,2 -1,7 0,2 1,7 2,7 3,3 3,4 3,0 2,3
200 -7,3 -7,6 -7,7 -7,5 -7,1 -6,5 -5,5 -4,0 -2,6 -1,4 -0,4 0,4 0,9 1,0 0,7
300 -5,3 -5,8 -6,2 -6,5 -6,5 -6,7 -5,7 -4,9 -4,0 -3,1 -2,3 -1,7 -1,2 -0,8 -0,6
500 -3,6 -4,1 -4,5 -4,8 -5,0 -5,2 -5,2 -5,1 -5.0 -4,7 -4,5 -4,1 -3,6 -3,1 -2,5
Stropodach nie 50 -6,3 -5,8 -4,9 -2,6 1,0 7,0 13,0 17,8 22,0 25,3 27,1 27,3 26,0 23,6 19,8
ocieplony, 100 0,4 -0,5 -0,6 -0,2 0,9 3,4 7,6 12,6 18,0 22,4 26,4 28,8 29,2 28,2 25,3
nasłoneczniony 200 7,3 5,2 4,0 3,4 4,0 5,9 7,8 10,0 11,8 13,5 15,0 16,3 17,5 18,6 19,5
300 5,8 5,4 5,1 5,7 5,6 6,4 7,4 8,7 10,2 11,9 13,6 15,1 16,2 16,9 17,2
500 8,6 7,9 7,5 7,3 7,7 7,3 7,5 7,9 8,4 9,1 10,0 11,0 12,3 13,7 14,8
Stropodach nie 50 -9,1 -9,4 -9,2 -8,7 -7,8 -6,5 -5,1 -3,4 -2,0 -0,7 0,4 1,1 1,6 1,7 1,4
ocieplony, zacieniony 100 -6,2 -6,9 -7,2 -7,2 -7,0 -6,5 -5,8 -4,6 -3,2 -1,7 -0,5 0,6 1,5 2,1 2,4
200 -3,6 -4,4 -4,9 -5,4 -5,7 -5,7 -5,3 -4,6 -4,0 -3,4 -2,9 -2,4 -2,1 -1,7 -1,4
300 -4,8 -5,0 -5,2 -5,3 -5,3 -5,2 -5,0 -4,7 -4,3 -3,8 -3,4 -2,9 -2,5 -2,1 -1,2
500 -3,7 -4,0 -4,1 -4,3 -4,5 -4,5 -4,5 -4,5 -4,5 -4,4 -4,2 -4,0 -3,7 -3,2 -2,8
Straty ciepła przez zewnętrzne przegrody budynku,
Straty ciepła w okresie zimowym określa się analogicznie jak w obliczeniach systemów ogrzewania
Qstr = Å" Ki Å"(te - ti )), [ W] (14)
"(Fi
gdzie:
Fi powierzchnia przegrody i [m2]
Ki współczynnik przenikania ciepła dla przegrody i (W/(m2 K)]
Strona 15 z 20
Dr inż. Jerzy Sowa, "Wentylacja i klimatyzacja materiały pomocnicze do ćwiczeń"
te temperatura obliczeniowa powietrza zewnÄ™trznego, [°C]
ti temperatura powietrza w pomieszczeniu [°C]
6. Obliczanie wymaganego strumienia powietrza wentylacyjnego
Liczba osób
Obliczanie ilości powietrza wentylacyjnego w zależności od ilości osób.
&
V = n Å"Vi , [m3/h] (15)
gdzie:
Vi strumień powietrza zewnętrznego przypadająca na jedną osobę, [m3/h]
n liczba osób,-
Pomieszczenia przeznaczone do stałego i czasowego pobytu i ludzi powinny mieć zapewniony dopływ co najmniej 20
m3/h powietrza zewnętrznego dla każdej przebywającej osoby. W pomieszczeniach publicznych, w których jest
dozwolone palenie tytoniu, strumień powietrza powinien wynosić 30 m3/h dla każdej osoby.
Dla pomieszczeń w żłobkach i przedszkolach przeznaczonych do przebywania dzieci, strumień powietrza zewnętrznego
może być obniżony do 15 m3/h dla każdego dziecka.
W pomieszczeniach klimatyzowanych oraz wentylowanych o nie otwieranych oknach strumień powietrza powinien
wynosić co najmniej 30 m3/h dla każdej przebywającej osoby, a w przypadku dozwolonego palenia w tych
pomieszczeniach - co najmniej 50 m3/h dla każdej osoby.
Wrażenia zapachowe ludzi wchodzących do pomieszczenia
Teorię uzależniającą strumień powietrza wentylacyjnego od wrażenia zapachowego ludzi wchodzących do
pomieszczenia P.O. Fanger. Teoria została opracowana przy następujących założeniach:
" w pomieszczeniach nie występują zanieczyszczenia w stężeniach szkodliwych dla zdrowia,
" rozpatrywany jest stan ustalony,
" oddziaływanie różnych zanieczyszczeń się sumuje
" referencyjnym z
ródłem jest człowiek,
" badane są wrażenia zapachowe bezpośrednio po wejściu do pomieszczenia.
Fanger zdefiniował dwie nowe jednostki:
1 olf to strumień zanieczyszczeń wydzielanych przez jedną standardową osobę (osobę dorosłą w wieku średnim, o
standardzie higienicznym 0,7 kąpieli na dzień, zmieniającą codziennie bieliznę pracującą w biurze lub miejscu o
podobnym charakterze w pozycji siedzÄ…cej w warunkach komfortu cieplnego)
1 decypol to stężenie zanieczyszczeń powietrza w pomieszczeniu wywołane obecnością 1 standardowej osoby (1 olf)
przy przepływie przez pomieszczenie oraz idealnym mieszaniu się 10 [l/s] (36 [m3/h]) świeżego powietrza w
warunkach ustalonych.
Ilość powietrza wentylacyjnego doprowadzanego do pomieszczenia ze względów higienicznych określa się na
podstawie następujących zależności
G 1
Volf = 10 Å" , [l/s] (16)
Ci - Cn µv
gdzie:
Volf strumień powietrza wentylacyjnego, [l/s]
G ilość zanieczyszczeń wprowadzonych do pomieszczenia, [olf]
Cn jakość powietrza zewnętrznego, [decypol]
Ci założona jakość powietrza w pomieszczeniu w strefie przebywania ludzi, [decypol]
µv efektywność rozdziaÅ‚u powietrza w pomieszczeniu, -
Przy czym jakość powietrza w pomieszczeniu Ci [decypol] oszacowuje się na podstawie założonego odsetka osób
niezadowolonych PD [%] ,
-4
Ci = 112 ln PD - 5.98 (17)
( )
()
Odczuwaną jakość powietrza zewnętrznego wyrażoną w decypolach dla różnych rodzajów terenu przedstawia tabela
31. Intensywność wydzielania zapachów przez użytkowników pomieszczeń przedstawia tabela 32. Tabela 33
przedstawia intensywność wydzielania zapachów w pomieszczeniach biurowych odniesiona do 1m2 podłogi.
Jak widać z zależności (16) niezbędna ilość powietrza doprowadzana do pomieszczenia uzależniona jest także od
sposobu rozdziału powietrza w pomieszczeniu. Miarą jakości przyjętego sposobu wentylacji pomieszczenia z punktu
widzenia obecności zanieczyszczeń powietrza jest efektywność wentylacji zdefiniowana jako
Strona 16 z 20
Dr inż. Jerzy Sowa, "Wentylacja i klimatyzacja materiały pomocnicze do ćwiczeń"
(Ce - Cn )
µv = (18)
(Ci - Cn )
gdzie:
Ce jakość powietrza odprowadzanego z pomieszczenia, decypol
Tablica 31. Odczuwana jakość powietrza zewnętrznego dla różnych rodzajów terenu.
Rodzaj terenu Odczuwana jakość powietrza
Jakość powietrza podczas smogu >1 decypol
Jakość powietrza w miastach o umiarkowanym zanieczyszczeniu powietrza 0.05-0.3 decypol
Jakość powietrza w górach lub nad morzem 0.01 decypol
Tablica 32. Intensywność wydzielania zapachów przez użytkowników pomieszczeń
y
ródło zanieczyszczeń Intensywność wydzielania zapachów
Pozycja siedzÄ…ca 1 olf
Aktywność średnia 5 olf
Aktywność duża 11 olf
Osoba palÄ…ca w czasie palenia 25 olf
Osoba paląca średnio 6 olf
Materiały wyposażenia wnętrz w biurach 0-0.5 olf/m2
Tabela 33. Intensywność wydzielania zapachów w pomieszczeniach biurowych
y
ródło zanieczyszczeń Intensywność wydzielania
zapachów
Użytkownicy (1 osoba na 10m2)
0,1 olf/m2
" biozanieczyszczenia
0,1 olf/m2
" dodatkowa emisja od 20 procent palaczy
0,2 olf/m2
" dodatkowa emisja od 40 procent palaczy
0,3 olf/m2
" dodatkowa emisja od 60 procent palaczy
Materiały i systemy wentylacyjne
0,4 olf/m2
" wartości średnie dla budynków istniejących
0,1 olf/m2
" budynki o niskiej emisji zanieczyszczeń
Całkowite emisja zanieczyszczeń
0,7 olf/m2
" wartości średnie dla budynków istniejących, 40 procent osób palących
0,2 olf/m2
" budynki o niskiej emisji zanieczyszczeń, osoby niepalące
Tabela 34. Orientacyjne wartości efektywności wentylacji dla różnych sposobów rozdziału powietrza w
pomieszczeniach.
Sposób rozdziału powietrza Różnica temperatury powietrza Efektywność wentylacji
pomiędzy nawiewem a strefą
przebywania ludzi tn-ti [K]
Wentylacja z burzliwym mieszaniem, rozdział góra-góra.
tn Ce
< 0
0,9 ÷ 1,0
0 ÷ 2 0,9
0,8
2 ÷ 5
ti Ci
> 5 0,4 ÷ 0,7
Wentylacja z burzliwym mieszaniem, rozdział góra-dół.
tn
< -5 0,9
0 ÷ -5 0,9 ÷ 1,0
>0 1,0
ti Ci
Ce
Wentylacja wyporowa, rozdział dół-góra.
Ce
> 2
0,2 ÷ 0,7
0 ÷ 2
0,7 ÷ 0,9
< 0
1,2 ÷ 1,4
ti Ci
tn
Strona 17 z 20
Dr inż. Jerzy Sowa, "Wentylacja i klimatyzacja materiały pomocnicze do ćwiczeń"
Liczba osób oraz emisja z materiałów budowlanych
Nowe standardy CEN (np. EN 15251 oraz CEN CR 1752) zakładają, że w odniesieniu o budynków niemieszkalnych
standard zaleca aby intensywność wentylacji była określana jako suma minimalnego strumienia powietrza określonego
ze względu na liczbę osób w pomieszczeniu oraz ze względu na powierzchnię pomieszczenia zgodnie z równaniem
qtot = n Å" qp + AÅ" qB (19)
gdzie (oznaczenia oryginalne):
qtot - całkowity strumień powietrza wentylacyjnego dostarczanego do pomieszczania, l/s
n - liczba osób w pomieszczaniu w warunkach obliczeniowych,-
qP - wymagany strumieÅ„ powierza wentylacyjnego dla 1 osoby , l/(s·osobÄ™)
A - powierzchnia podłogi pomieszczania, m2
qB - wymagany strumieÅ„ powierza wentylacyjnego ze wzglÄ™du na emisjÄ™ z materiałów budowlanych, l/(s·m2)
Wprowadza się jednocześnie 3 klasy wymagań (A - wysoki, B - średni, C - umiarkowany) i pozwala inwestorowi
świadomie wybrać parametry środowiska takie, aby zadowalały określony odsetek ludzi.
Tabela 35. Wymagany strumień powietrza przypadający na osobę oraz wymagany strumień powietrza dostarczany w
celu rozcieńczenia zanieczyszczeń emitowanych przez materiały, wykończeniowe oraz wyposażenie. (qB)
Kategoria wymagany strumień wymagany strumień powierza wentylacyjnego ze względu na emisje z
powierza wentylacyjnego materiałów budowlanych, qB
dla 1 osoby, qP Budynki wykonane z wykorzystaniem Budynki wykonane z materiałów
materiałów niskoemisyjnych innych niż niskoemisyjne
Kategoria A: 10 l/(s osobÄ™) 1,0 l/(s·m2) 2,0 l/(s·m2)
Kategoria B: 7 l/(s osobÄ™) 0,7 l/(s·m2) 1,4 l/(s·m2)
Kategoria C: 4 l/(s osobÄ™) 0,4 l/(s·m2) 0,8 l/(s·m2)
Ilość zanieczyszczeń emitowanych do pomieszczenia
Obliczanie ilości powietrza wentylacyjnego na podstawie ilości wydzielanych do pomieszczenia zanieczyszczeń
gazowych.
Õ Å" Emax
&
V = (20)
Cdop - Cnaw
gdzie:
Emax emisja danego zanieczyszczenia do pomieszczenia, [µg/h]
Cdop dopuszczalne stężenie danego zanieczyszczenia w powietrzu zewnÄ™trznym, [µg/m3]
Cnaw stężenie danego zanieczyszczenia w powietrzu nawiewanym, [µg/m3]
(Õ - współczynnik poprawkowy, 1,2 1,4)
103 Å"Õ Å" emax
&
V = (21)
cdop - cnaw
emax emisja danego zanieczyszczenia do pomieszczenia, [l/h]
cdop dopuszczalne stężenie danego zanieczyszczenia w powietrzu zewnętrznym, [ppm]
cnaw stężenie danego zanieczyszczenia w powietrzu nawiewanym, [ppm]
(Õ - współczynnik poprawkowy, 1,2 1,4)
Krotność wymiany powietrza w pomieszczeniu
Obliczanie ilości powietrza wentylacyjnego przy uwzględnieniu wymaganej krotności wymian.
&
V = n Å"Vpom , [m3/h] (22)
gdzie:
n wymagana krotność wymian w pomieszczeniu, [h-1]
Vpom kubatura pomieszczenia, [m3]
Metoda określania ilości powietrza wentylacyjnego na podstawie krotności wymian, jest metodą uproszczoną, nie
uwzględniającą obciążenia cieplnego pomieszczenia, ilości osób czy stężenia zanieczyszczeń. Wartości podane w tabeli
36 należy traktować jako orientacyjne.
Strona 18 z 20
Dr inż. Jerzy Sowa, "Wentylacja i klimatyzacja materiały pomocnicze do ćwiczeń"
Tabela 36. Zwyczajowo stosowana intensywność wentylacji w zależności od typu pomieszczenia
Rodzaj pomieszczenia Zwyczajowo Rodzaj pomieszczenia Zwyczajowo
stosowana stosowana
intensywność intensywność
wentylacji wentylacji
n [h-1] n [h-1]
Akumulatornia PÅ‚ywalnia
4 ÷ 8 3 ÷ 4
Audytorium Pokój hotelowy
6 ÷ 8 4 ÷ 8
Bank Pomieszczenie biurowe
2 ÷ 3 3 ÷ 8
Bar Pomieszczenie gospodarcze
10 ÷ 15 1 ÷ 2
Biblioteka Pomieszczenie handlowe
3 ÷ 5 4 ÷ 8
Dom towarowy Pralnia
3 ÷ 6 10 ÷ 15
Garaż Restauracja
4 ÷ 6 8 ÷ 12
Kino, teatr Sala posiedzeń
4 ÷ 6 6 ÷ 8
Klasa szkolna Sala zebrań
3 ÷ 5 5 ÷ 10
Kuchnia Sklep
10 ÷ 30 6 ÷ 8
Laboratorium fizyczne Szatnia
5 ÷ 15 4 ÷ 6
Magazyn towarowy Warsztat mechaniczny
4 ÷ 6 3 ÷ 6
Zyski ciepła
Obliczanie strumienia powietrza wentylacyjnego na podstawie zysków ciepła
3,6 Å" Qmax
&
V = , [m3/h] (23)
Á Å" cp Å"(tu - tn )
gdzie:
Qmax największa sumaryczna wartość zysków ciepła w pomieszczeniu, [W]
Á gÄ™stość powietrza, [kg/m3] (zwykle przyjmuje siÄ™ 1,2 kg/m3)
Cp ciepÅ‚o wÅ‚aÅ›ciwe powietrza (zwykle l,005 kJ/kgÅ"K)
tn temperatura powietrza nawiewanego, [ºC]
tu temperatura powietrza usuwanego z pomieszczenia, [ºC]
W praktyce (dla wentylacji mieszającej) przy wysokości umieszczenia wywiewników do 4m przyjmuję się, że
temperatura powietrza na wysokości całego pomieszczenia jest wyrównana (tu = tp). W przypadku innych pomieszczeń
temperaturę powietrza usuwanego określamy na podstawie zależności
tu = t + ² Å"(h - 2) (24)
p
h wysokość umieszczenia wywiewnika liczona od podłogi pomieszczenia, [m]
² pionowy gradient temperatury, [K/m] (zwykle od 0,2 do 0,4 [K/m])
Obliczanie ilości powietrza na podstawie zysków pary wodnej
Wmax
&
V = (25)
Á Å"(xu - xn )
Wmax maksymalna strumień pary wodnej wydzielanej do pomieszczenia, [g/h]
Xu zawartość pary wodnej w powietrzu usuwanym, [g/kg]
Xn zawartość pary wodnej w powietrzu nawiewanym, [g/kg]
Strona 19 z 20
Dr inż. Jerzy Sowa, "Wentylacja i klimatyzacja materiały pomocnicze do ćwiczeń"
7. Decyzja o wyborze systemu
Rys. 5. Zalecane obszary stosowania jednoczynnikowych systemów powietrznych i dwuczynnikowych systemów
powietrzno wodnych.
Podręczniki i książki
1. Maksymilian Malicki, Wentylacja i klimatyzacja, Państwowe Wydawnictwo-Naukowe Warszawa 1980 (1977).
2. Maksymilian Malicki, Tablice do obliczania przewodów wentylacyjnych, Arkady, 1977.
3. Jerzy Makowiecki, Klimatyzacja  ćwiczenia, Wydawnictwa Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1978.
4. Jerzy Makowiecki, Montaż i eksploatacja urządzeń wentylacyjnych i klimatyzacyjnych , Arkady, Warszawa, 1973.
5. G Lampe, A. Pfeil, R Schmittlutz, M. Tokarz, Projekt klimatyzacji a projekt budynku, Arkady 1981.
6. Stanisław Przydróżny, Jan Ferencowicz, Klimatyzacja, Politechnika Wrocławska, Wrocław, 1989.
7. Stanisław Przydróżny, Wentylacja , Politechnika Wrocławska, Wrocław, 1991.
8. W.P. Jones, Klimatyzacja, Arkady, Warszawa, 1981.
9. Fritz Steimle, Kurs klimatyzacji, Arkady, 1979.
10. Recknagel, Sprenger, Honmann, Schramek, Poradnik - ogrzewanie + klimatyzacja, EWFE Gdańsk 1994.
Strona 20 z 20