دانلود مقاله محاسبه سیالات ساختمان

شرایط محیط زیست انسان تاثیرمستقیمی برچگونگی حالات روانی،وضعیت فیزیکی،نحوه انجام کاروبه
طور کلی تمام شئون زندگی دارد.ازآنجائیکه بخش عمده زندگی بشرامروزی در داخل ساختمان می گذرد
ایجاد شرایط مطلوب زیست محیطی در ساختمان،خواه محل کارباشد یامنزل وغیره،واجد اهمیت زیادی
است که مهمترین بخش آن تهیه هوای مطبوع برای ساکنین ساختمان باتوجه به نوع فعالیت آنهاست .
زیباترین وگرانبها ترین ساختمانها در صورتیکه فاقد سیستم تهویه مطبوع مناسب باشند قابل سکونت نخواهند بود . اهم وظایف یک سیستم تهویه مطبوع عبارتند ازکنترل دما،رطوبت و سرعت وزش هوا،
زدودن گردوغبار،تعفن وسایرآلودگیهای هواودر صورت لزوم از بین بردن میکربهاوباکتریهای معلق در
هوا ، گرمایش و سرمایش هوا متناسب با فصل ،عمده ترین وظیفه یک سیستم تهویه مطبوع بوده بقیه وظایف در مراتب بعدی اهمیت قرارمی گیرند .محاسبات سیستم سرمایش شامل دقایق ونکاتی است که
باعث پیچیدگی آن نسبت به گرمایش می شوند.گزینش صحیح نوع سیستم تهویه مطبوع برای یک فضایا ساختمان بخصوص،تصمیم بسیار حساسی است که توسط مهندس طراح سیستم اخذ می شود.در این
انتخاب علاوه بردانش مهندس طراح،نظرکار فرماویاساکنین وامکانات وشرایط ساختمان نیزدخالت دارند
عوامل زیادی باید مورد تجزیه و تحلیل و قضاوت قرار گیرند که از اهم آنها،ایده های شخص یاسازمان سرمایه گذاروجنبه های اقتصادی طرح می باشند . عمده ترین مسائلی را که بایدملحوظ نظرطراح سیستم
تهویه مطبوع قرارگیرندمی توان بترتیب زیرنام برد:
1- امکانات مالی شخص یاسازمان سرمایه گذار
2- فضایاساختمان-هدف،موقعیت مکانی
3- مشخصات خارج ساختمان(دما،رطوبت،باد،تابش آفتاب وسایه)
4- تغییرات بار حرارتی داخل ساختمان،ساکنین،چراغها،سایر مولدهای حرارت
5- قابلیت ساختمان درذخیره کردن حرارت اکتسابی
6- لزوم وظرفیت پیش سرمایش جهت کاستن ازاندازه دستگاههای تهویه مطبوع ویاسرمایش جزئی
7- جنبه های فیزیکی فضایاساختمان از نظرتطبیق باسیستم تهویه مطبوع،تجهیزات وتنظیم عملکرد سیستم تحت بارحرارتی جزئی
8- انتظارات وایده های شخص کارفرمادر موردکیفیت هوای محیط





محاسبات بارسرمایی ساختمان
محاسبات بارسرمایی ساختمان
بطور کلی انتقال حرارت ازیک طرف جسمی به طرف دیگرآن،فرایندی است که به زمان نیازدارد.این مدت
راتاخیرحرارت می نامندکه درمورد ساختمان بستگی به ضخامت جداره ها ونوع عایق کاری آنها دارد.لذا
جداری که درمعرض تابش آفتاب قراردارد،ممکن است گرمای خورشیدرا ساعتها بعدیاحتی پس ازغروب
آفتاب به داخل ساختمان منتقل نماید . به دلیل همین تاخیرحرارت ،مشکل می توان ساعتی راکه درآن بار
سرمایی اتاق حداکثراست از قبل تعیین نمودوبازبه همان دلیل،ساعت وقوع بار سرمایی حداکثردراتاقهای
مختلف یک ساختمان بر حسب موقعیت آنها نسبت به ساختمان (شرق، غرب ، شمال وجنوب) متفاوت می باشد . بنابرین درشروع محاسبات که نمی دانیم بارسرمایی اتاق درچه ساعتی حداکثراست، ناگزیریم باتوجه به موقعیت اتاق نسبت ساختمان،محاسبه بار سرمایی جداره های خارجی اتاق را برای چندساعت
مختلف که احتمال دارد بارسرمایی اتاق درآن ساعت حداکثرباشد،تکرارمی کنیم وهرساعتی که درآن بار
سرمایی جداره های خارجی اتاق (سقف، دیوار ودر و پنجره مشرف به خارج) بیشتر باشد، مراحل بعدی
محاسبات را برای آن ساعت ادامه می دهیم . ساعتهای احتمالی وقوع بار سرمایی حداکثر اتاق براساس
موقعیت آن نسبت به ساختمان در جدول(B-1) ارائه شده است.
مراحل عملیات محاسبات گام به گام مطابق دستورزیر است:
الف-تعیین شرایط طرح داخل وخارج ساختمان.
1- تعیین شرایط طرح داخل(دمای خشک ومرطوب،رطوبت نسبی و نسبت رطوبت)بااستفاده ازجدول
(A-3) ونمودارمشخصه هوا.
شرایط طرح اتاقهاوآشپزخانه ها : Dry bulb temp = 79 F
wet bulb temp = 62 F
Relative Humidity = 48 %
Water content =75 Grain of moisture per pound of dry air
Enthalpy of moisture = 31 (Btu per pound of dry air)

شرایط طرح نشیمن هاوپذیرایها : Dry bulb temp = 76 F
wet bulb temp = 54 F
Relative Humidity = 48 %
Water content =67 Grain of moisture per pound of dry air
Enthalpy of moisture = 28 (Btu per pound of dry air)
2- تعیین شرایط طرح خارج بااستفاده ازجدول(A-2) ونمودار مشخصه هوا.
شرایط طرح خارج : Dry bulb temp = 100 F
wet bulb temp = 74 F
Relative Humidity = 29 %
Water content =84 Grain of moisture per pound of dry air
محاسبات بارسرمایی ساختمان
Enthalpy of moisture = 37.65 (Btu per pound of dry air)
ب- برآورد بارسرمایی ساختمان:
1-محاسبه بارسرمایی تابشی ازپنجره هاوشیشه های خارجی(Q1):
Q1=q×A×f1×f2×f3×f4×f5×f6
Q:حرارت اکتسابی ازخورشید(Btu/hr ft²)ازجدولB-2))بدست می آید.
F1:ضریب مربوط به نوع چهارچوب پنجره،که برای چهار چوب چوبی ضریب 1 وبرای چهار چوب فلزی
ضریب 1.17 می باشد.
F2 : ظریب مربوط به گرد وغبار،که در محدوده 0.85≤f2≤1 است .معمولا عدد یک راانتخاب می کنند تا
بار ماکزیمم بدست آید.
F3 : ضریب مربوط به ارتفاع محل ازسطح دریاکه ازفرمول زیربدست می آید
F3=1+0.007h/1000
H : ارتفاع محل ازسطح دریا که شهر تهران دارای ارتفاع 4000 Ft ازسطح دریا است.پس داریم:
F3=1+0.007h/1000 = 1+(0.007*4000)/1000 = 1.028
F4 : ضریب مربوط به نقطه شبنم(Dp) محل که از فرمول زیر بدست می آید.
F4=1+(67-Dp)0.07/10=1+(67-62)0.07/10=1.035
F5 : ضریب مربوط به جنس ورنگ شیشه و….. که ازجدول(B-3) بدست می آید
F5 : ضریب مربوط به ذخیره حرارت درداخل اتاق،که ازجدول(B-4) بدست می آید
2- بار سرمایی هدایتی ازپنجره هاوشیشه های خارجی(Q2):
Q2=AU(to-ti)
A : مساحت پنجره برحسب فوت مربع
U : ضریب کلی هدایت حرارت پنجره که ازجدول(A-4)بدست می آید
To وti : دمای طرح خارج وداخل سیستم
3- بار سرمایی هدایتی وتشعشعی ازجداره های خارجی(Q3):
بمنظورتعیین همزمان بارسرمایی ناشی ازتشعشع آفتاب ونیزهدایت حرارت دراثراختلاف دمای طرفین دیواریاسقف خارجی ،ازفرمول زیراستفاده می گردد:
Q3=AUΔte
A : مساحت جداره خارجی برحسب فوت مربع
Δte : اختلاف دمای معادل
اختلاف دمای معادل،عددی است که مفهوم تشعشع وهدایت را در بردارد ومقدار آن ازجدول(B-5) و
(B-6) بدست می آید . برای استفاده از این جدول ابتدا باید وزن واحدسطح جداره راازجدول(A-1)تعیین
کنیم تا بتوانیم اختلاف دما ی معادل رابرحسب جهت قرارگرفتن جداره وساعت موردنظرازجدول مذکور
محاسبات بارسرمایی ساختمان
استخراج نماییم . باید برحسب شرایط مورد نظر تصحیحاتی روی اختلاف دمای معادل بدست آمده ازاین جداول صورت گیرد:
الف- تصحیح مقدماتی اختلاف دمای معادل :
برای انجام این تصحیح ابتدا باید با در دست داشتن دامنه تغییرات روزانه دمای طرح خارج(daily range)
ونیزاختلاف دمای طرح داخل وخارج به جدول(B-7)مراجعه نموده ومقدار تصحیحی رابرداشت نماییم.اگر
این مقدارتصحیحی راX بنامیم خواهیم داشت:
Δtem=X+اختلاف دمای معادل قبل ازتصحیح
ب- تصحیحΔtem برحسب عرض جغرافیایی محل طرح،رنگ دیوارها وماههای مختلف.برای این منظور از
فرمول زیراستفاده می کنیم که حاصل آن اختلاف دمای معادل نهایی خواهدبود.
برای رنگ نیمه روشن جدارهΔte= 0.78(Rs/Rm) Δtem + (1-0.78(Rs/Rm)) Δtes
Δte: اختلاف دمای معادل نهایی برحسب فارنهایت
Δtem : اختلاف دمای معادل برای جداره مورد نظر تحت تابش آفتاب پس ازتصحیح مقدماتی (F)
Δtes : اختلاف دمای معادل برای همان جداره تحت سایه پس ازتصحیح مقدماتی (F)
Rs : حداکثر ماهیانه حرارت اکتسابی خورشیدی از شیشه درعرض جغرافیایی محل طرح درماه موردنظر
ازجدول(B-2)
Rm : حداکثر ماهیانه حرارت اکتسابی خورشیدی از شیشه درعرض جغرافیایی 40درجه وماه جولای از جدول(B-2)
4-بار سرمایی هدایتی جداره ها،پنجره هاودرهای داخلی(Q4):
Q4=AUΔt
5-بار سرمایی محسوس ناشی ازتهویه:
ورودهوا به داخل ساختمان یا ازطریق نفوذ طبیعی ازدر پنجره وغیره صورت می گیرد ویا بطور اجباری توسط باد زن بمنظور تهویه داخل ساختمان . ازآنجائیکه سرمایش فضاهای داخل ساختمان بیشترتوسط سیستم های وزشی و از طریق جابجایی اجباری هوا انجام می شود ومعمولا مقداری هوای خارج جهت تهویه وارد اتاقها می شود اتاقها تحت فشار بوده هوای خارج نمی تواند بطور طبیعی به داخل نفوذ کند لذا
محاسبه مقدار هوای ورودی به فضاهای داخل ساختمان ازطریق تعیین میزان هوای نفوذی صورت نمی-
گیرد برای محاسبه حجم هوای لازم جهت تهویه اجباری فضاهای داخل ساختمان روشهای زیر بکار
می رود.
الف- محاسبه حجم هوای لازم برای تهویه نسبت به تعداد ساکنین :
V=v*p
V : مقدار هوای لازم برای تهویه اتاق بر حسب فوت مکعب بردقیقه
محاسبات بارسرمایی ساختمان
v : مقدار هوای لازم برای هرنفرمستخرجه ازجدول(B-8)
p : تعدادساکنین اتاق
ب- محاسبه حجم هوای لازم برای تهویه نسبت به مساحت کف اتاق :
V=v*p
v : مقدار هوای لازم بازاء یک فوت مربع کف مستخرجه ازجدول(B-8)
p : تعدادساکنین اتاق
پس ازتعیین مقدارهوای لازم برای تهویه اتاق بایدبارسرمایی آنرامحاسبه کنیم لذاخواهیم داشت:
Q5=1.08×V×(to-ti)×BF
BF :ضریب میان بر مستخرجه از جدول(B-11)و(B-12)ویاکاتالوگ کارخانه
6-بارسرمایی محسوس ناشی ازساکنین ووسایل گرمازای داخل اتاق(Q6):
الف- بارسرمایی محسوس ساکنین.
Qsp=تعدادساکنین اتاق *qsp