Fizyka Budowli

Sprawozdanie

Ćw3

Kamil Dybał

1. Temat ćwiczenia

Ustalenie wskaźnika komfortu cieplnego w pomieszczeniu według van Zuilen'a - Skala komfortu cieplnego

2. Cel i zakres ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z tematyką mikroklimatu pomieszczeń i komfortem cieplnym ludzi w nich przebywających oraz wyliczenie wartości wskaźnika.

3. Zakres ćwiczenia

Zakres ćwiczenia obejmuje wykonanie pomiaru temperatury i wilgotności względnej powietrza w pomieszczeniu oraz temperatury powierzchni przegród otaczających pomieszczenie, jak również pomiaru prędkości przepływu mas powietrza za pomocą aparatury pomiarowej. Następnie zaś obliczenie wskaźnika komfortu cieplnego wg van Zuilen'a.

4. Podstawy teoretyczne

Definicje podstawowych pojęć

• mikroklimat - określony zespół parametrów fizycznych, chemicznych

• opisujące stan powietrza wewnątrz danego pomieszczenia.

• Czynniki mikroklimatu - temperatura powietrza, wilgotność, ruch powietrza, promieniowanie

• cieplne, ciśnienie atmosferyczne

• komfort cieplny - stan, w którym człowiek czuje, że jego organizm znajduje się w stanie

• zrównoważonego bilansu cieplnego, tzn. nie odczuwa ani uczucia ciepła, ani zimna.

5. Opis i charakterystyka aparatury pomiarowej oraz wykonanie pomiarów

Metody pomiarów podstawowych parametrów mikroklimatu oraz aparatura służąca do ich wyznaczania.

Do badań temperatury i wilgotności względnej w pomieszczeniu użyliśmy Termohigrometru LB-701

Termohigrometr LB-701 z panelem odczytowym LB-702

Sonda pomiarowa LB-701 składa się z cienkowarstwowego czujnika temperatury Pt-l000, cienkowarstwowego pojemnościowego czujnika wilgotności względnej, elektronicznych układów przetwarzających i układu programowanej pamięci nieulotnej, w której zapisywane są indywidualne charakterystyki sondy, oraz dane identyfikacyjne i techniczne. Czujniki pomiarowe sondy są chronione wymienną osłoną, której typ zależy od zastosowań. Przyrząd w wersji standardowej jest wyposażony w osłonę czujników - filtr zanieczyszczeń typu F2.

Pomiar polega na umieszczeniu sondy w danym punkcie pomiarowym i odczytaniu wartości.

Do pomiaru temperatury przegród użyliśmy pirometru serii MX

Raynger MX

Pirometry serii MX mogą mierzyć temperaturę w granicach: od -30 do 900ºC lub
od -50 do 500ºC z dokładnością ±1% wartości mierzonej. Posiadają kołowy celownik laserowy złożony z 16 punktów dokładnie obrazujący wielkość pola pomiarowego.

Pomiar polega na ustawieniu odpowiedniej długości fali, wycelowaniu w punkt pomiarowy i odczytaniu wyniku.

6. Opis przeprowadzenia ćwiczenia

P
omiary wilgotności względnej oraz temperatury w pomieszczeniu wykonaliśmy według poniższego schematu na wysokości 1,5 metra.

Pomiary na przegrodach zostały wykonane w następujących miejscach pomiarowych :

Ściana S3

Ściana S2:

Ściana S1:

Okna:

podłoga i sufit, według jednego schematu:

Wykonanie ankiety sondażowej, co do odczuć komfortu cieplnego i zestawienie wyników z ankiety z wynikami obliczeń.

7. Wyniki badań

Pomiary temperatury na poszczególnych przegrodach:

Lp.	Rodzaj powierzchni		Temperatura powierzchni [^oC]
1		Podłoga		22,1
2						21,5
3						23,6
1				Sufit		23,1
2						24,0
3						23,8
1				Ściana S1		23,7
2						23,6
3						23,9
1				Okno		25,3
2						23,6
3						21,5
1				Ściana S2		24,0
2						24,3
3						24,2
1				Ściana S3		23,4
2						24,0
3						23,4

• Pomiary temperatury i wilgotności względnej w pomieszczeniu:

Lp.	Temperatura [°C]	Wilgotność względna [%]
1.	23,7	30,6
2.	23,8	31,2
3.	23,8	31,6
4.	23,9	32,6
5.	24,0	31,4

• Średnia temperatura w pomieszczeniu: t=(23.7+23,8+23,8+23,9+24)/5=23,84°C

• Średnia temperatura powierzchni przegród: tr =(23,4+24+23,4+24+24,3+24,2+22,1+21,5+23,6+ 23,7+23,6+23,9+25,3+23,6+21,5+23,1+24+23,8)/18=23,6°C

• Prędkość przepływu mas powietrza: v=0,1 m/s

• Wilgotność względna powietrza w pomieszczeniu: φ=(30,6+31,2+31,6+32,6+31,4)/5=34,48%

• Zawartość pary wodnej w powietrzu ( pobrana z tabeli Mouliera ) x=5,7g/kg

Lp	Średnia temperatura powietrza t[°C]	Średnia temperatura powierzchni przegród tr [°C]	Prędkość przepływu mas v [m/s]	Wilgotność względna [%]	Zawartość pary wodnej w powietrzu X [g/kg]
1	23,84	23,6	0,1	34,48	5,7

• 
  Wskaźnik komfortu cieplnego - S:

S=C+0,25*(t+tr)+0,l*x-0,l*(37,8-t)*(v)l/2
t - temperatura powietrza [°C],
tr - temperatura powierzchni przegród [°C],
x - zawartość pary wodnej w powietrzu [g/kg],
v- prędkość przepływu mas powietrza [m/s], r
C - stała równa -dla okresu grzewczego: -9,2,

• poza tym okresem :-10,6

S=-9,2+1,25(23,8+23,6)+0,1*5,7-0,1(37,8-23,8)*(0,1)1/2=2,8

Wyniki ankiety :8 osób oceniło okomfort cieplny na 2. Dwie osoby oceniły komfort cieplny na 2,5. I po jednej osobie oceniło komfort cieplny na 1 i na 3. średnie odczucie komfortu cieplnego wyniosło 2,1.

8. Analiza wyników badań

Skala odczuć cieplnych według van Zuilen'a:

Skala - S	Odczucia cieplne
3	o wiele za ciepło
2	za ciepło
1	ciepło, ale przyjemnie
0	przyjemnie
-1	chłodno, ale przyjemnie
-2	za zimno
-3	o wiele za zimno

Wynik obliczeniowy wynosi 2,8. Jest on bardzo zbliżony do 3. Z przeprowadzonej ankiety wynika iż komfort cieplny, osoby przebywające w pomieszczeniu oceniły na 2,1. Rozbieżność wyników nie jest zaskoczeniem, ponieważ każdy odczuwa temperaturę inaczej.

9. WNIOSKI

Same wyniki pomiarów temperatury w pomieszczeniu i temperatury przegród wskazują na podwyższoną temperaturę w pomieszczeniu. Potwierdzają to wyniki ankiety. W której większość stwierdziła ze jest za ciepło. Z wyników pomiarów i obliczeń wynika że w pomieszczeniu jest o wiele za ciepło. Różnica w wynikach jest spowodowana indywidualnością odczuć i małą znajomością określeń w ankiecie, które wcześniej powinny być dokładnie z precyzowane. Komfort cieplny w pomieszczeniu nie został zapewniony, na co wskazują zarówno badania jak i subiektywne odczucia przebywających w pomieszczeniu osób.

1

OKNO

DRZWI

2

3

5

4

TABLICA

Ściana S1

Ściana S4

Ściana S3

2 1

3

1 2 3

1 3

2

1 2 3

3

2

1

---