Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Тепло-воздушно-влажностно-газовый режим помещения бассейна 8
1.1 Влажностный режим помещения бассейна 8
1.1.1 Влагоперенос в ограждающих конструкциях 8
1.1.2 Перенос влаги в строительных материалах 12
1.1.3 Влагопоступления от воды в бассейне 16
1.2 Газовый режим помещения 19
1.3 Тепловой режим помещения бассейна 21
1.4 Воздушный режим помещения 24
1.5 Коррозия строительных материалов влажных помещений 27
1.6 Особенности формирования хлорпроизводных в воде бассейна 33
ГЛАВА 2 Технология прогнозирования коррозии металлических элементов ограждающих конструкций помещения бассейна под влиянием тепло-влажностно-газового режима . 36
2.1 Словесный алгоритм прогнозирования коррозии металлических элементов ограждающих конструкций помещения бассейна под влиянием тепло-влажностно-газового режима. 36
2.2 Математическая модель динамики тепломассообменных процессов в помещении бассейна с учетом коррозии металлических элементов наружных ограждений 40
ГЛАВА 3 Воздушно-тепловой режим помещения бассейна 56
3.1 Математическая модель конвективных струйных течений в объеме помещения бассейна 56
3.2 Тепловой режим конвективных струй в помещении бассейна 69
3.3 Тепловой режим помещения бассейна 89
ГЛАВА 4 Влажностно-газовый режим помещения бассейна 96
4.1 Испарение водяного пара в воздух помещения бассейна 96
4.2 Поступление паров соляной кислоты в объем бассейна 98
4.3 Влагопередача через наружные и внутренние ограждающие конструкции 99
4.4 Газовый режим помещения с учетом хлоропроизводных 100
ГЛАВА 5 Пространственно-объемная модель воздушно-теплового и влажностного режимов помещения бассейна 114
5.1 Алгоритм воздушно-теплового режима помещения бассейна 114
5.2 Влажностный и воздушный режимы помещения 116
5.3 Влажностный и тепловой режимы помещения 119
5.4 Воздушный, тепловой и влажностный режимы помещения 121
ГЛАВА 6 Натурные исследования температурно-влажностного режима в помещении бассейна 126
6.1 Приборы для натурных исследований 126
6.2 Описание объекта для проведения измерений 127
6.3 Годовой баланс водяного пара и паров соляной кислоты в помещении бассейна 130
6.4 Результаты моделирования баланса водяного пара и паров соляной кислоты в помещении бассейна 134
Заключение 139
Литература 140
- Влагоперенос в ограждающих конструкциях
- Математическая модель динамики тепломассообменных процессов в помещении бассейна с учетом коррозии металлических элементов наружных ограждений
- Поступление паров соляной кислоты в объем бассейна
- Влажностный и тепловой режимы помещения
Введение к работе
Актуальность темы. В последнее время в нашей стране значительно ухудшилась ситуация с эксплуатацией и долговечностью зданий бассейнов. Особенно остро это касается ранее построенных спортивных сооружений. В помещении бассейнов формируется воздушная среда с повышенным значением относительной влажности и температуры, вода обеззараживается путем добавления в воду хлора, который, растворяется в воде, а затем хлоропроизводные испаряются в воздух помещения бассейна вместе с молекулами воды. Водяной пар с молекулами хлора и хлоропроизводными взаимодействует с наружными и внутренними ограждающими конструкциями, что приводит к коррозии данных конструкций, снижая их прочность и долговечность. Повышенная температура и относительная влажность внутреннего воздуха с примесями хлоропроизводных – благоприятная среда для активной коррозии материалов наружных и внутренних ограждающих конструкций. Суровый климат России приводит к тому, что в холодный период года значительное количество водяного пара с молекулами хлоропроизводных перемещается через наружные и внутренние ограждающие конструкции, насыщая их влагой с примесями хлоропроизводных, разрушая металлическую арматуру и другие строительные материалы, что создает аварийные ситуации, опасные для находящихся в помещении бассейна людей.
Для получения прогноза коррозии материалов наружных и внутренних ограждающих конструкций в настоящей работе решена комплексная задача по расчету распределения примесей хлоропроизводных с водяным паром по воздушному пространству помещения бассейна с учетом нестационарного изменения воздушного и теплового режимов помещения.
В настоящее время задачи тепло-массопереноса решаются, как правило, по отдельности, без учета их взаимозависимости и динамики тепломассообменных процессов в различное время суток и периоды года.
Цель исследования: определение параметров микроклимата в помещении бассейна и тепло-массопередачи через ограждающие конструкции для оценки процесса коррозии стальной арматуры несущих конструкций.
В соответствии с поставленной целью потребовалось решить следующие задачи:
- описать процессы, определяющие распределение температуры в воздушном пространстве, с учетом нестационарности теплового режима на основе известных математических моделей;
- создать метод расчета конвективной струи от нагретой поверхности большой площади (нагретая вода в бассейне) на основе известных закономерностей конвективных струй и с учетом динамики теплового режима помещения;
- рассмотреть процессы влаго- и теплопередачи через наружные и внутренние ограждающие конструкции на основе известных математических моделей;
- предложить алгоритм расчета нестационарного влажностно-газового режима в пространстве помещения с учетом взаимосвязи с воздушно-тепловым режимом;
- прогнозировать процесс коррозии стальной арматуры, находящейся в бетоне;
- оценить долговечность вследствие коррозии несущих ограждающих конструкций на основе разрабатываемого комплексного метода расчета влажностно-газового и воздушно-теплового режимов.
Объект исследования. Параметры микроклимата в помещении крытого бассейна.
Предмет исследования. Нестационарный процесс тепло- и массопередачи через ограждающие конструкции, последующая оценка интенсивности коррозии стальной арматуры несущих ограждений и металлических элементов, находящихся в помещении бассейна.
Методы исследований. В работе использованы теоретические и экспериментальные методы исследования, а также обобщение опытных данных различных авторов. Экспериментальные материалы использовались для сопоставления со значениями, полученными в результате численного расчета на основании созданной математической модели динамических режимов помещения бассейна.
Научная новизна работы состоит в следующем:
-создана многозонная математическая модель нестационарного микроклимата помещения бассейна, построенная с учетом комплексного взаимодействия воздушного, теплового, влажностного и газового режимов;
- предложен метод определения площади поверхности ванны бассейна, над которой формируется восходящий конвективный поток, на основе технологий расчета струйных течений в помещении;
- получены закономерности распределения концентрации хлоропроизводных в помещении крытого бассейна и в несущих ограждающих конструкциях, в результате проведения экспериментальных исследований;
-установлены закономерности долговечности несущих ограждающих конструкций, зависящих от параметров воздушного, теплового, влажностного и газового режимов помещения бассейна.
Практическая значимость работы:
- разработан метод определения параметров микроклимата помещения бассейна;
- предложена методика прогнозирования коррозии стальной арматуры в помещении бассейна с учетом действия динамически развивающихся тепломассообменных режимов.
Внедрение результатов исследований.
На основе разработанного метода прогнозирования коррозии стальной арматуры и сталесодержащих элементов несущих и элементов разработаны «Рекомендаций по расчету параметров микроклимата, влияющих на долговечность несущих конструкций помещения бассейна» для внедрения в проектных организациях при проектировании и реконструкции спортивных сооружений, проведения экспертизы.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались на кафедре отопления и вентиляции МГСУ в 2007 и 2008 г.г., на научных семинарах на кафедре физики МГСУ в 2007 и 2008 г.г., на Первой и Второй Международной научно-практической конференции «Теоретические основы теплогазоснабжения и вентиляции» в 2005 и 2007 г.г. в МГСУ, на IV Международной научной конференции «Качество внутреннего воздуха и окружающей среды» 2008 в ВолгГАСУ, на V Международной научной конференции «Качество внутреннего воздуха и окружающей среды» 2009 в ВолгГАСУ, в Академических чтениях «Актуальные вопросы строительной физики» НИИСФ 2009.
Влагоперенос в ограждающих конструкциях
Исследованием теплового режима помещения занимались многие российские ученые, среди них A.M. Шкловер, В.Н. Богословский и др. Исследованию теплового режима помещения посвящены работы [9, 31, 37, 81, 82, 89, 90, 104]. В основе исследований лежит постановка задачи теплообмена в помещении на базе общих закономерностей теплопередачи. Теплообмен в помещении представляет собой совокупность процессов передачи тепла: 1 .Теплопроводности [19]; 2.Конвективного теплообмена; 3. Лучистого теплообмена; 4.Массообмена. В настоящей работе одновременно рассматривается вопрос о расчете воздушно-теплового, влажностного и газового режимов помещения бассейна. Так как газовый режим в помещении бассейна, связанный с распространением хлоропроизводных зависит от динамики тепломассообменных процессов в помещении с учетом параметров наружного климата, переменной тепло- и влагопередачи через ограждающие конструкции, то в настоящей работе рассматриваются методы расчета нестационарного теплового режима помещения здания.
На сегодняшний день имеются различные решения уравнений теплообмена в помещении, которые различаются постановкой задачи и принятыми граничными и начальными условиями. В зависимости от требований, которые предъявляются к той или иной математической модели, разрабатывались способы расчета теплового режима помещения.
Процесс теплопроводности через ограждающую конструкцию описан законом Фурье: (1.38) дх дх 8 ex рххх — = — дт дх
Наибольшее распространение приобрели конечно-разностные и численные методы решения уравнения теплопроводности (1.5) [12, 37, 47].
Среди известных методов можно отметить методы, основанные на граничных условиях, представленных как гармонические или периодические. При таком подходе предполагается, что по прошествии определенного отрезка времени в конструкциях ограждения устанавливается периодическое тепловое состояние, которое не зависит от начального, называемое квазистационарным.
Современное состояние теория теплоустойчивости получила в работе А.М.Шкловера [104], где сформулированы основные положения теории теплоустойчивости, рассмотрен тепловой баланс в помещении при условии гармонического колебания всех тепловых потоков.
Инженерное приложение теории теплоустойчивости для расчета теплового режима помещения дано в работе В.Н.Богословского [9], в которых рассмотрены отдельно все составляющие гармонического поступления лучистого и конвективного потоков тепла. На основе правила сложения гармонических колебаний и принципа суперпозиции получена возможность рассчитать общий тепловой режим помещения и по результатам частных тепловых воздействий стало возможным решение задачи о теплоустойчивости помещения в ее полной постановке простыми для инженерной практики приемами. Разного рода граничные условия учитывались приближенно, так как для решения задач с привлечением принципа суперпозиции необходима однородность граничных условий. Было отмечено, что поступления лучистого тепла в помещение оказывает влияние на нестационарный тепловой режим помещения .
Проведенные Е.Г.Малявиной исследования нестационарного теплового режима помещения в летний период года подтвердили правомерность положений теории теплоустойчивости в расчете теплового режима помещения и позволили разработать ряд расчетных методов на основе конечно-разностной схемы для решения уравнений теплопроводности [37]. В своей работе [31] Ю.Я.Кувшинов предложил математическую модель нестационарного теплового режима помещения и теплообменных аппаратов, полученную на основе развития теории теплоустойчивости для периодических тепловых воздействий. Были предложены граничные условия в виде прерывистых периодических функций времени, которые наиболее приближены к реальным условиям. Допущения, обычно используемые в теории теплоустойчивости при анализе теплового режима следующие: - воздействующие возмущения представлены в виде гармонических функций, - поверхности в помещении рассматриваются как изотермические, - температура воздуха имеет равномерное распределение в плане и по высоте помещения (т.е. рассматривается однозонная математическая модель вентилируемого помещения), -источники и стоки тепла в помещении являются сосредоточенными, диффузионными, что позволяет считать суммарный тепловой поток, поступивший в помещение, который условно разделяют на конвективный и лучистый, распределенным по поверхностям ограждений пропорционально их площади, - независимость теплофизических параметров от температуры, -помещение окружено другими помещениями с аналогичным тепловым режимом, поэтому внутренние ограждения участвуют в теплообмене лишь до оси симметрии и являются нейтральными отражателями тепловых потоков; - обычно в помещении отсутствуют нагретые выше 25 С и охлажденные ниже 10С развитые поверхности.
Математическая модель динамики тепломассообменных процессов в помещении бассейна с учетом коррозии металлических элементов наружных ограждений
Далее необходимо рассмотреть процесс теплопередачи через наружные и внутренние ограждающие конструкции, так как именно этот процесс определяет влажностный и газовый режимы ограждающих конструкций. Здесь нестационарная теплопередача связана с изменениями в течение суток, сезона, года температуры наружного воздуха и колебаниями в эти периоды времени температуры внутреннего воздуха в помещении бассейна. ис. 2.5 - Схема связей теплового баланса помещения бассейна на основе разбиения пространства на элементарные блоки.
Материалы наружных ограждающих конструкций обладают заданными теплотехническими параметрами, ограждения имеют конкретные геометрические размеры, процесс теплопередачи определяется конвективным и лучистым теплообменом на поверхностях ограждающих конструкций и процессом теплопроводности в толще ограждения. Толщину слоев ограждающей конструкции, в каждом из которых считаем температуру постоянной, принимаем равной толщине слоя резких колебаний. Я ел. резк .колебаний S (2-5 На рис. 2.6 показано распределение температуры по толщине слоя при расчете нестационарной теплопередачи наружных и внутренних ограждающих конструкций.
Система дифференциальных балансовых уравнений, характеризующая процесс теплопередачи в каждом расчетном слое, на которые разбивается ограждающая конструкция, составляется для каждого наружного и внутреннего ограждения. Уравнения составляются для поверхностных слоев и для внутренних слоев ограждения, чем больше слоев, тем больше система уравнений (2.6).
Системы из дифференциальных балансовых уравнений, составленные для каждой ограждающей наружной и внутренней ограждающей конструкции решаются итерационным способом. Влажностный режим помещения бассейна определяется количеством поступающего и удаляемого водяного пара в воздухе помещения. Водяной пар поступает от поверхности воды в бассейне, от смоченных обходных дорожек, от людей. В теплый период года при высокой влажности наружного воздуха водяной пар поступает также с вентиляционным воздухом. Осушается воздух посредством работы приточно-вытяжной системы вентиляции. Поступление влаги зависит от температурно-влажностного режима в помещении. dt t . . /.,.-/. tD .
Влагопередача через наружные и внутренние ограждающие конструкции в связи с высокой инерционностью влагообменных процессов, происходящих в толще материалов ограждений, не значительно влияет на текущее влагосодер-жание воздуха в помещении бассейна. Влажностный режим помещения бассейна сильно зависит от теплового и воздушного режима помещения. Относительная влажность воздуха в помещении характеризуется влагосодержанием и концентрацией водяного пара в единице объема воздуха в помещении. Рассмотрим влажностный режим в помещении как изменение концентрации водяного пара.
В каждом элементарном объеме - блоке, на которые разбит воздушный объем помещения, происходит изменение концентрации водяного пара. Величину концентрации водяного пара необходимо определить для того, чтобы получить концентрации водяного пара в ячейках, примыкающих к поверхностям наружных и внутренних ограждающих конструкций, что позволяет получить исходные данные для моделирования процесса влагопередачи через ограждающие конструкции.
Схема связей при математическом моделировании влажностного режима помещения. Влагопередача через наружные и внутренние ограждающие конструкции происходит вследствие разности парциального давления водяного пара между помещением и наружным воздухом. В связи с этим формируется распределение парциального давления водяного пара в толще ограждающих конструкций, что приводит к влагопереносу, который для каждого материала характеризуется коэффициентом паропроницаемости, и. (мг/(мхч Па)). В каждом слое ограждения формируется концентрация водяного пара, которая складывается из водяного пара, проходящего через ограждение и водяного пара, остающегося в материале в связи с его гигроскопичностью.
Рассмотрев нестационарный процесс влагопередачи, получаем количество влаги в каждом сечении ограждающей конструкции, изменяющееся во времени. Для расчета разбиваем ограждающую конструкцию на слои толщиной 0,01м, в каждом из которых считаем концентрацию водяного пара равномерной. Схема представлена на рис. 2.8.
Газовый режим помещения бассейна по хлоропроизводным и, главное, по соляной кислоте, растворенной в воде определяется действием влажностного режима помещения. Водяной пар, поступающий в воздух, содержит молекулы соляной кислоты, далее он поступает внутрь наружных и внутренних ограждающих конструкций, что формирует процесс коррозии.
Концентрацию соляной кислоты в смеси с водяным паром можно записать в виде формулы: сна =кхсНі0} (2.10) где к - концентрация соляной кислоты в воде, %/100. На рис. 2.9 показаны связи при формировании газового режима помещения бассейна.
Долговечность наружных и внутренних несущих ограждающих конструкций определяется физическим состоянием каждого элемента, входящего в состав ограждающей конструкции. Износ элементов часто связан с процессом коррозии, которому наиболее подвержены металлические элементы — арматура, входящая в состав армированного железобетона. Коррозия арматуры связана с четырьмя составляющими процесса коррозии, которые при совместном действии ускоряют процесс коррозии и активно действуют во влажном помещении бассейна.
Поступление паров соляной кислоты в объем бассейна
Далее необходимо рассмотреть процесс теплопередачи через наружные и внутренние ограждающие конструкции, так как именно этот процесс определяет влажностный и газовый режимы ограждающих конструкций. Здесь нестационарная теплопередача связана с изменениями в течение суток, сезона, года температуры наружного воздуха и колебаниями в эти периоды времени температуры внутреннего воздуха в помещении бассейна. ис. 2.5 - Схема связей теплового баланса помещения бассейна на основе разбиения пространства на элементарные блоки.
Материалы наружных ограждающих конструкций обладают заданными теплотехническими параметрами, ограждения имеют конкретные геометрические размеры, процесс теплопередачи определяется конвективным и лучистым теплообменом на поверхностях ограждающих конструкций и процессом теплопроводности в толще ограждения. Толщину слоев ограждающей конструкции, в каждом из которых считаем температуру постоянной, принимаем равной толщине слоя резких колебаний. Я ел. резк .колебаний S (2-5 На рис. 2.6 показано распределение температуры по толщине слоя при расчете нестационарной теплопередачи наружных и внутренних ограждающих конструкций.
Система дифференциальных балансовых уравнений, характеризующая процесс теплопередачи в каждом расчетном слое, на которые разбивается ограждающая конструкция, составляется для каждого наружного и внутреннего ограждения. Уравнения составляются для поверхностных слоев и для внутренних слоев ограждения, чем больше слоев, тем больше система уравнений (2.6).
Системы из дифференциальных балансовых уравнений, составленные для каждой ограждающей наружной и внутренней ограждающей конструкции решаются итерационным способом. Влажностный режим помещения бассейна определяется количеством поступающего и удаляемого водяного пара в воздухе помещения. Водяной пар поступает от поверхности воды в бассейне, от смоченных обходных дорожек, от людей. В теплый период года при высокой влажности наружного воздуха водяной пар поступает также с вентиляционным воздухом. Осушается воздух посредством работы приточно-вытяжной системы вентиляции. Поступление влаги зависит от температурно-влажностного режима в помещении. dt t . . /.,.-/. tD .
Влагопередача через наружные и внутренние ограждающие конструкции в связи с высокой инерционностью влагообменных процессов, происходящих в толще материалов ограждений, не значительно влияет на текущее влагосодер-жание воздуха в помещении бассейна. Влажностный режим помещения бассейна сильно зависит от теплового и воздушного режима помещения. Относительная влажность воздуха в помещении характеризуется влагосодержанием и концентрацией водяного пара в единице объема воздуха в помещении. Рассмотрим влажностный режим в помещении как изменение концентрации водяного пара.
В каждом элементарном объеме - блоке, на которые разбит воздушный объем помещения, происходит изменение концентрации водяного пара. Величину концентрации водяного пара необходимо определить для того, чтобы получить концентрации водяного пара в ячейках, примыкающих к поверхностям наружных и внутренних ограждающих конструкций, что позволяет получить исходные данные для моделирования процесса влагопередачи через ограждающие конструкции. Схема связей при математическом моделировании влажностного режима помещения. Влагопередача через наружные и внутренние ограждающие конструкции происходит вследствие разности парциального давления водяного пара между помещением и наружным воздухом. В связи с этим формируется распределение парциального давления водяного пара в толще ограждающих конструкций, что приводит к влагопереносу, который для каждого материала характеризуется коэффициентом паропроницаемости, и. (мг/(мхч Па)). В каждом слое ограждения формируется концентрация водяного пара, которая складывается из водяного пара, проходящего через ограждение и водяного пара, остающегося в материале в связи с его гигроскопичностью.
Рассмотрев нестационарный процесс влагопередачи, получаем количество влаги в каждом сечении ограждающей конструкции, изменяющееся во времени. Для расчета разбиваем ограждающую конструкцию на слои толщиной 0,01м, в каждом из которых считаем концентрацию водяного пара равномерной. Схема представлена на рис. 2.8.
Газовый режим помещения бассейна по хлоропроизводным и, главное, по соляной кислоте, растворенной в воде определяется действием влажностного режима помещения. Водяной пар, поступающий в воздух, содержит молекулы соляной кислоты, далее он поступает внутрь наружных и внутренних ограждающих конструкций, что формирует процесс коррозии.
Концентрацию соляной кислоты в смеси с водяным паром можно записать в виде формулы: сна =кхсНі0} (2.10) где к - концентрация соляной кислоты в воде, %/100. На рис. 2.9 показаны связи при формировании газового режима помещения бассейна.
Долговечность наружных и внутренних несущих ограждающих конструкций определяется физическим состоянием каждого элемента, входящего в состав ограждающей конструкции. Износ элементов часто связан с процессом коррозии, которому наиболее подвержены металлические элементы — арматура, входящая в состав армированного железобетона. Коррозия арматуры связана с четырьмя составляющими процесса коррозии, которые при совместном действии ускоряют процесс коррозии и активно действуют во влажном помещении бассейна.
Влажностный и тепловой режимы помещения
Влажностно-газовый режим помещения бассейна связан с поступлением в воздух помещения паров воды от поверхности бассейна, от обходных дорожек, от людей. В помещении имеют место источники и сток водяного пара. Сток водяного пара происходит за счет действия приточно-вытяжной системы механической вентиляции и через ограждающие конструкции, материалы которых обладают заданным сопротивлением влагопередачи. Влажностный режим помещения бассейна напрямую связан с ВТР, рассмотренным в предыдущем разделе. Содержание водяного пара в воздухе связано с температурой и относительной влажностью, что позволяет получить абсолютную влажность (влагосодер-жание или концентрацию водяного пара). Главным источником поступления водяного пара в воздух является поверхность воды, в меньшей степени обходные дорожки, кроме того некоторое количество влаги поступает от людей.
Технология расчета испарения воды с поверхности бассейна и обходных дорожек принята на основании данных, представленных в работе [26], основные зависимости и последовательность расчета, из которой приведены в разделе 1.1. Задавая относительную влажность, определяем методом последовательного приближения ее действительное значение в помещении. На секундных и часовых временных интервалах перенос влаги через ограждающие конструкции можно не учитывать, так как инерционность данного процесса составляет не менее 30 дней. Получение фактической относительной влажности и фактических потоков водяных паров, испаряющихся с поверхности воды и обходных дорожек, позволяет включить данный блок в общую математическую модель воздушно-теплового, влажностно-газового режимов помещения с учетом нестационарности изменения и взаимовлияния данных динамических режимов. Влажностно - газовая модель предполагает рассмотрение количества водяных паров на основе концентрации с [мг/м ] с последующим пересчетом во влаго 97 содержание, что удобно с точки зрения формирования математической модели распределения водяных паров по объему помещения. Наличие источников испаряющейся воды требует определения мощности этих источников, кг/ч, что необходимо для создания влажностно-газовой части предлагаемой модели динамических тепломассообменных режимов. Алгоритм расчета испарения воды с поверхности воды и обходных дорожек представлен на рис.4.1.
Вследствие больших чисел Пекле (много больше 1) делаем вывод о преобладании конвекции над диффузией, следовательно, диффузией можно пренебречь.
Учет перемещения водяного пара и паров соляной кислоты за счет разности плотностей при нагреве и охлаждении не производится в связи с незначительностью данного процесса, что показано в работе В.М. Эльтермана [105]. 4.3 Влагопередача через наружные и внутренние ограждающие конструкции
Элементарные пространственно-объемные блоки, граничащие с внутренними поверхностями наружных и внутренних ограждающих конструкций, несут в себе изменяющееся во времени значение концентрации водяного пара и температуру, осредненные по объему. Проводим расчет коэффициента влагообмена на поверхности ограждающих конструкций, равной поверхности контакта элементарного блока с поверхностью ограждений. Расчет воздушно-теплового и влажностного режимов помещения на основе пространственно-объемной модели позволяет получить в данных пограничных объемах воздуха температуру и концентрацию водяного пара, которые необходимы для расчета влагопередачи через ограждающие конструкции. Расчет влагопередачи проводим на основе существующей инженерной методики [72,74,97], в которой влагопередача рассматривается как перенос влаги через материалы наружных и внутренних ограждающих конструкций, обладающие заданным коэффициентом паропроницания, а конструкция - сопротивлением влагопередаче. С наружной и внутренней сторон конструкции известны парциальные давления водяного пара, с внутренней стороны проводим расчет коэффициента влагообмена на поверхности, с другой стороны задаемся сопротивлением влагообмена на поверхности или рассчитываем по формуле, приведенной выше.
С внутренней стороны ограждающих конструкций распределение значения величины парциального давления водяного пара получаем в каждой элементарной ячейке, граничащей с поверхностью, расчет ведется для всех ячеек поме 100 щения, с учетом их взаимного влияния по величине температуры и концентрации водяного пара. С наружной стороны ограждающих конструкций величина парциального давления водяного пара принимается средняя для наружного воздуха и средняя для воздуха соседних помещений с учетом температуры и относительной влажности.
Поток влаги, переменный во времени, необходим, чтобы получить количество влаги, проходящее через наружные и внутренние ограждающие конструкции в течение сезона, года и другого заданного периода времени эксплуатации помещения бассейна для определения интенсивности и времени взаимодействия влаги с растворенными в ней хлоропроизводными с металлическими элементами несущих наружных и внутренних ограждающих конструкций, для определения интенсивности коррозии и степени износа конструкций, для определения мер по увеличению срока службы данных конструкций, для безопасности находящихся в помещении людей.
Инженерная методика расчета влагопередачи через наружные и внутренние ограждающие конструкции не отражает современного представления о вла-гопереносе, но с точки зрения инженерной пригодности проверена в течение многих десятилетий, а новые теории [97] не обладают достаточной инженерной проработанностью для использования в инженерной практике, что не позволяет полноценно использовать их результаты в создаваемой пространственно-объемной модели воздушного, теплового, влажностного и газового режимов помещения бассейна.
Газовый режим помещения с учетом хлоропроизводных Газовый режим помещения бассейна напрямую зависит от влажностного режима. Микроклимат в помещении бассейна формируют системы отопления и вентиляции. Влажностный режим данного типа помещений — благоприятная среда для активного размножения различных бактерий и микроорганизмов, концентрация которых определяет санитарно-гигиенические условия в бассейне, которые на сегодняшний день редко где формируют без применения хлора, как химического элемента обладающего бактерицидными свойствами, что позволяет уничтожать бактерии и микроорганизмы и защитить человека от различных заболеваний. Хлор добавляют в воду, который, растворяясь в воде, в зависимости от жесткости воды и рН образует соляную кислоту, испаряющуюся с поверхности бассейна вместе с водой, при этом формируется газовый режим помещения с некоторым значением концентрации соляной кислоты.
Похожие диссертации на Исследование влияния параметров микроклимата на долговечность несущих конструкций помещения бассейна
