МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
"УТВЕРЖДАЮ"
Проректор по учебной работе
____________________И.А. Цвиринько
"___"______________20 г.
ПРОГРАММА
дисциплины Теоретические основы создания микроклимата в помещении
для студентов специальности 270109.65 «Теплогазоснабжение и вентиляция»
очной формы обучения
План 2008 г.
Изучается в 10 триместре
Объем занятий: всего 120 ч.
в т.ч. аудиторных 54 ч.
из них: лекций 24 ч.;
лабораторных занятий 10 ч;
практических занятий 20 ч.
самостоятельной работы 66 ч.
экзамен 10 триместр
расчетно-графическая работа 10 триместр
^
Зав. выпускающей кафедрой ТГСиЭН
________________ Стоянов Н. И.
"____"_________________20 г.
|
Зав. кафедрой ТГСиЭН
________________ Стоянов Н. И.
"____"_________________20 г.
|
Декан факультета ИС
________________Даржания А. Ю.
"_____"_________________20 г.
|
Доцент кафедры ТГСиЭН
________________Стоянов Н. И. "____"_________________20 г.
|
Рассмотрено УМК факультета
"___"___________20 г. протокол N_
Председатель УМК _____________
|
|
^
Системное изложение положений, представляющих теоретическую основу для изучения физических процессов формирования микроклимата зданий и сооружений; представление в обобщенном виде методически обоснованных нормативных и других сведений, составляющих систему исходных данных для проектирования и расчета отопления, охлаждения и вентиляции; изучение принципов выбора энергосберегающей технологии и комплекса средств обеспечения микроклимата на основе анализа теплового, влажностного, газового и аэродинамического режимов помещений и здания в целом.
^
В дисциплине "Теоретические основы создания микроклимата в помещении" изучаются:
санитарно-гигиенические и технологические требования к воздушно-тепловому режиму помещения; характеристики факторов и процессов, формирующих воздушно-тепловой режим помещения; условия выбора расчетных характеристик и средств обеспечения заданного воздушно-теплового режима;
термодинамическое и физико-математическое описание процессов термо - и массообмена в аппаратах кондиционирования воздуха;
тепловой баланс помещения и методика определения его составляющих; расчетная мощность и выбор системы отопления;
баланс вредных выделений в помещении и методика их определения; методические основы совместных способов определения требуемых воздухообменов; аэродинамика вентилируемого помещения и организация воздухообмена; аэродинамика здания; процессы обработки воздуха; основные приемы вентилирования; местная вентиляция.
^
Дисциплина основана на знаниях, полученных при изучении курсов строительная теплофизика, техническая термодинамика и тепломассообмен.
^
Дисциплина является теоретической базой для курсов: отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха; позволяет на более качественном уровне освоить специальные курсы: отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха и холодоснабжение, теплоснабжение, техническая эксплуатация и ремонт объектов ТГВ, автоматизация и управление процессами ТГСиВ.
^
Согласно государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования (ГОС ВПО 653500 "Строительство"СП.05) по подготовке инженера специальности 270109.65 "Теплогазоснабжение и вентиляция" инженер должен:
иметь представление: о системном анализе при решении научно-технических, организационно-технических и конструкторско-технологических задач в области теплогазоснабжения и вентиляции;
знать и уметь: квалифицированно производить расчеты элементов и оборудования систем теплогазоснабжения, вентиляции и охраны воздушного бассейна и качественно оформлять технические решения на чертежах.
^
По дисциплине "Теоретические основы создания микроклимата в помещении" шифр СД 05. студент должен изучить основные разделы, определяющие минимум содержания основной образовательной программы: санитарно-гигиенические и технологические требования к воздушно-тепловому режиму помещения; характеристика факторов и процессов, формирующих воздушно-тепловой режим помещения; выбор расчетных условий и средств обеспечения заданного воздушно-теплового режима; тепловой баланс помещения и методика определения его составляющих; расчетная мощность и выбор системы отопления;
баланс вредных выделений в помещении и методика их определения; методические основы совместных способов определения требуемых воздухообменов; аэродинамика вентилируемого помещения и организация воздухообмена; аэродинамика здания; процессы обработки воздуха; основные приемы вентилирования; местная вентиляция;
термодинамическое и физико-математическое описание процессов термо - и массообмена в аппаратах кондиционирования воздуха.
^
№ темы
|
Наименование разделов и тем дисциплины, их краткое содержание
|
Кол-во часов
|
1
|
2
|
3
|
1
|
^
Назначение систем отопления вентиляции и кондиционирования воздуха.
Основные направления развития техники для обеспечения микроклимата помещений.
|
2
|
2
|
^
Термодинамическое и физико-математическое описание параметров состояния и I-d-диаграмма влажного воздуха.
|
2
|
3
|
^
СРС: Расчетные характеристики наружного климата и обеспеченность расчетных внутренних условий. Нестационарный тепловой режим помещения. Теплоустойчивость ограждений; требуемая теплоустойчивость ограждений.
Расчет требуемого сопротивления теплопередаче ограждения; расчет приведенных сопротивлений теплопередаче реальных ограждений, включая оконные и дверные проемы; учет влияния влажности материалов на их теплофизические характеристики..
|
2
|
4
|
^
Тепловая обстановка и условия комфортности для человека в помещении. Обеспеченность расчетных условий.
Тепловой баланс помещения для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
Методика определения составляющих теплового баланса: а) потерь теплоты и теплопритоков через отдельные ограждения - стены, окна, полы, перекрытия; обмер площадей наружных ограждений; учет добавочных теплопотерь через ограждения; б) затрат теплоты на нагревание холодных материалов; в) тепловыделений в помещениях; г) расхода теплоты на нагрев воздуха, поступающего в помещения.
Расчет влагопритоков и тепловлажностного соотношения.
Анализ тепловлажностного соотношения, угловой коэффициент и луч процесса.
Расчет процессов изменения состояния воздуха: нагрев, охлаждение, увлажнение, осушение и смешивание.
|
8, в т. ч.
2
2
2
2
|
5
|
^
СРС: Гигиенические основы вентиляции, общая характеристика загрязнений и вредностей, выделяемых в производственных, общественных и жилых помещениях.
Поступление в воздух помещений вредных веществ и пыли. Взрывоопасность газов и паров.
Понятие о воздухообмене и кратности воздухообмена.
Расчет воздухообмена в помещении (общий и частные случаи). Выбор расчетного воздухообмена.
|
2
|
6
|
^
СРС: Характеристика основных теплоносителей для отопления: физические свойства; сравнение по технико-экономическим, санитарно-гигиеническим и эксплуатационным показателям.
Характеристика систем отопления: отопление лучистое и конвективное. Теплообмен в помещении. Требования, предъявляемые к отопительной установке. Расчет мощности системы отопления; дежурное отопление.
^
|
2
|
7
|
^
Методы расчета гидравлических и аэродинамических потерь по длине трубопровода (воздуховода) и местных потерь: метод удельных линейных потерь; метод характеристик сопротивлений; метод приведенных длин; метод динамических потерь.
|
2
|
8
|
^
Характеристика свободных изотермических и неизотермических струй. Основные приемы вентилирования; местная вентиляция.
Струи, истекающие в ограниченное пространство и возникающие у нагретых поверхностей.
|
2
|
9
|
^
Аэродинамические характеристики здания; аэродинамический коэффициент и методика его определения. Подобие аэродинамических процессов.
|
2
|
|
Итого
|
24
|
^
Лабораторные занятия проводятся для обучения студентов навыкам проведения экспериментальных исследований, выполнения измерений, расчета экспериментальных характеристик и показателей по опытным данным.
Номер раздела, тема
|
Наименование
лабораторной работы
|
Форма контроля выполнения работы
|
Объем, часов
|
2
|
Измерение параметров наружного и внутреннего воздуха
|
Защита ЛР
|
4
|
2
|
Тепловая обстановка в помещении
|
Тоже
|
4
|
4
|
Исследование процесса вентиляции при удалении избытков тепла и влаги
|
-//-
|
2
|
|
Итого
|
|
10
|
^
Практические занятия проводятся с целью привития студентам практических навыков выполнения расчетов с использованием справочной литературы, таблиц, диаграмм и средств вычислительной техники
Номер раздела, тема
|
Наименование практического занятия
|
Форма контроля выполнения работы
|
Объем, часов
|
7.3
|
Определение расчетных параметров наружного воздуха и внутреннего воздуха помещений
|
Устный опрос
|
2
|
7.3
|
Расчёт требуемого термического сопротивления ограждающей конструкции здания (стен)
|
Тоже
|
2
|
7.3
|
Расчет требуемого термического сопротивления ограждающей конструкции здания (перекрытия)
|
-//-
|
2
|
7.3
|
Расчет требуемой толщины утепляющего слоя (стен)
|
-//-
|
2
|
7.3
|
Расчет требуемой толщины утепляющего слоя (перекрытия)
|
-//-
|
2
|
7.4
|
Расчет температурного поля ограждения
|
-//-
|
2
|
7.4
|
Анализ температурного поля в зависимости от места установки теплоизоляционного слоя
|
-//-
|
2
|
7.4
|
Расчет упругости водяных паров в слоях ограждения
|
-//-
|
2
|
7.4
|
Анализ возможности конденсации водяных паров в толще ограждения
|
-//-
|
2
|
7.6
|
Удельная отопительная характеристика здания
|
-//-
|
2
|
|
ИТОГО
|
20
|
^
№
п/п
|
Виды СРС
|
Сроки выполнения
|
Форма контроля СРС
|
Объем, часов
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
1
|
Подготовка к лекционным занятиям
|
10 семестр
|
Проверка конспектов, опрос
|
7,2
|
2
|
Подготовка к практическим занятиям
|
10 семестр
|
Собеседование
|
14
|
3
|
Подготовка к лабораторным занятиям
|
10 семестр
|
Защита ЛР
|
5
|
4
|
Изучение вопросов по рекомендуемой литературе по темам:
|
10 семестр
|
Экзамен
|
13,8, в т.ч.
|
4.1
|
^
Расчетные характеристики наружного климата и обеспеченность расчетных внутренних условий. Нестационарный тепловой режим помещения. Теплоустойчивость ограждений; требуемая теплоустойчивость ограждений.
|
|
|
1,5
|
4.2
|
^
Гигиенические основы вентиляции, общая характеристика загрязнений и вредностей, выделяемых в производственных, общественных и жилых помещениях.
Поступление в воздух помещений вредных веществ и пыли. Взрывоопасность газов и паров.
|
|
|
6
|
4.3
|
^
Характеристика основных теплоносителей для отопления: физические свойства; сравнение по технико-экономическим, санитарно-гигиеническим и эксплуатационным показателям.
Удельная отопительная характеристика здания и расчет потребности в теплоте по укрупненным показателям.
|
|
|
6,3
|
5
|
ВЫПОЛНЕНИЕ РГР на тему: "Расчет температурного и влажностного режимов ограждающей конструкции здания"
|
10 семестр
выдача 2 неделя/ защита 15 неделя
|
Защита РГР
|
20
|
|
Итого
|
|
|
66
|
^
Перечень контрольных точек
№ п/п
|
Тип занятия (контрольной точки)
|
Кол-во баллов
|
1
|
Лабораторная работа №1
|
5
|
2
|
Лабораторная работа №2
|
5
|
3
|
Лабораторная работа №3
|
5
|
4
|
Практические занятия
|
10
|
5
|
Расчетно-графическая работа
|
30
|
12. ЭКЗАМЕН
Экзамен проводится в устной форме
^
Назначение систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Отопительный сезон; оценка «суровости» климата.
Особенности климатических условий России и их влияние на развитие систем отопления и кондиционирования воздуха.
Основные характеристики влажного воздуха.
Термодинамическое и физико-математическое описание параметров состояния и I-d-диаграмма влажного воздуха.
Тепловая обстановка и условия комфортности для человека в помещении.
Характеристики наружного воздуха для холодного и теплого периодов года.
Оценка теплоустойчивости ограждающих конструкций.
Расчет требуемого сопротивления теплопередаче ограждения.
Расчет сопротивления теплопередачи ограждающей конструкции.
Расчет приведенных сопротивлений теплопередаче ограждений.
Нестационарный тепловой режим помещения. Расчет нагрева и охлаждения помещения.
Тепловой баланс помещения для систем отопления и кондиционирования воздуха.
Расчет теплопотерь помещения через ограждающие конструкции.
Расчет теплопритоков в помещение.
Учет добавочных теплопотерь через ограждения.
Расчет расхода теплоты на нагрев воздуха, поступающего в помещение.
Расчет влагопритоков в помещение.
Тепловлажностное соотношение, вывод уравнения луча процесса.
Анализ тепловлажностного соотношения.
Расчет процессов изменения состояния воздуха – нагрев, охлаждение, увлажнение, осушение и смешивание.
Характеристика систем отопления: отопление лучистое и конвективное. Требования, предъявляемые к отопительной установке.
Теплообмен в помещении.
Характеристика основных теплоносителей для систем отопления: физические и термодинамические свойства; сравнение по технико-экономическим, санитарно-гигиеническим и эксплуатационным показателям.
Расчет мощности системы отопления; дежурное отопление.
Выбор основной схемы отопления здания – технические показатели, экономические показатели, область применения и условия выбора систем.
Удельная отопительная характеристика здания и расчет потребности в теплоте по укрупненным показателям.
Назначение систем вентиляции; гигиенические основы вентиляции, общая характеристика загрязнений и вредностей, выделяемых в производственных, общественных и жилых помещениях.
Основы аэродинамики вентиляционных систем. Потери давления на трение и в местных сопротивлениях.
Методы гидро- и аэродинамического расчета систем отопления, вентиляции и кондиционирования.
Струи, истекающие в ограниченное пространство и возникающие у нагретых поверхностей.
Подобие аэродинамических процессов.
Аэродинамические характеристики здания; аэродинамический коэффициент и методика его определения.
Характеристика свободных изотермических и неизотермических струй.
Расчет воздухообмена в помещении. Выбор расчетного воздухообмена.
Взрывоопасность газов и паров.
Поступление в воздух помещений вредных веществ и пыли.
Понятие о воздухообмене и кратности воздухообмена.
^
РГР на тему: "Расчет температурного и влажностного режимов ограждающей конструкции здания".
Целью домашнего задания является освоение методики выполнения практических расчетов тепловлажностного режима ограждения.
Содержание РГР
краткое описание здания, место его расположения, расчетные метеорологические данные;
выбор параметров внутреннего воздуха;
выбор конструкции наружных ограждений, их теплотехнический расчет;
расчет температурного поля ограждения;
расчет упругости водяных паров в толще ограждения;
определение зоны возможной конденсации водяных паров.
^
14.1 Рекомендуемая литература
14.1.1 Список основной литературы.
Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Ч.1. Теоретические основы создания микроклимата здания: Уч. пос./ Полушкин В.И., Русак О.Н., Бурцев С.И. и др. – СПб: профессия. 2002. – 176с.
Богословский В.Н., Сканави А.Н. Отопление. М.: Стройиздат,- 1991.
Ананьев В.А., Балуева Л.Н., Гальперин А.Д. и др. Системы вентиляции и кондицинирования. Теория и практика. Уч. пособие- М.: «Евроклимат», издательство «Арина», 2000 – 416 с.
Свистунов, В. М. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха объектов агропромышленного комплекса и жилищно-коммунального хозяйства [Текст] : Учебник для вузов / Свистунов В. М., Пушняков Н. К. – СПб.: Политехника, 2001. – 423 с.
14.1.2 Список дополнительной литературы
Справочник проектировщика. Часть I и I1I. Под ред. И.Г.Староверова. М., Стройиздат - 1991.
Стоянов, Н.И. Теоретические основы создания микроклимата в помещении» [Текст] : Учебное пособие курс лекций для студентов специальности 270109 (290700) «Теплогазоснабжение и вентиляция» / Стоянов Н.И. – Ставрополь : Северо-Кавказский государственный технический университет, 2006. – 104 с.
Нестеренко А.В. Основы термодинамических расчетов вентиляции и кондиционирования воздуха. М.: Высшая школа, - 1971.
СНиП 2.01.01- 2000 Строительная климатология.
СНиП 2.04.05-91* Отопление, вентиляция, кондиционирование.
СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И ЗАДАНИЯ к выполнению расчетно-графической работы по дисциплине " Теоретические основы создания микроклимата в помещении " для студентов специальности 290700 «Теплогазоснабжение и вентиляция» рассмотрены и утверждены на заседании кафедры "Теплотехника, ТГСиВ", протокол № 8, от " 08 " 05 2003 г.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к практическим занятиям по дисциплине «Теоретические основы создания микроклимата в помещении» для студентов специальности 290700 «Теплогазоснабжение и вентиляция». Северо-Кавказский государственный технический университет. Ставрополь, 2005.
Журнал. Жилищное и коммунальное хозяйство.
14.2 Средства обеспечения освоения дисциплины
1. Редактор электронных таблиц Microsoft Exсel 2000.
2. Электронный курс лекций по дисциплине «Теоретические основы создания микроклимата в помещении».
14.3 Материально-техническое обеспечение дисциплины
Лабораторные работы проводятся в специализированной лаборатории кафедры С-116, оборудованной стендами и приборами:
Стенд аэродинамический ТМЖ1М с набором насадков.
Шкаф сушильный вакуумный.
Психрометр Ассмана.
Набор термометров стеклянных -20 +100 оС.
Термометр шаровой.
Анемометр чашечный.
Секундомер.
Весы технические.
Барометр.
|
