Локальный климат офисных помещений, в особенности температурные характеристики среды в их, оказывает решающее воздействие на персональную работоспособность людей.
Вялость и нерасположенность к работе очень нередко оказываются следствиями неудовлетворительных характеристик локального климата помещений, при всем этом со значительными экономическими последствиями.
Со строительством офисных построек класса «А» требования к комфортности локального климата существенно возросли, что вызывает необходимость установки проф в техническом отношении систем кондиционирования воздуха.
Зависимо от объемнопланировочных решений и нрава термических нагрузок современные системы кондиционирования воздуха можно поделить на три главные группы по схемным решениям: центральные, зональные и местно–центральные (см. картинки), и на две по методу воздухораспределения: перемешивающие и вытесняющие.
Одна из задач проектирования современного офисного строения состоит в определении вероятного термического режима при разных мерах его обеспечения и в выборе экономически целесообразного варианта, поддерживающего лучший воздушнотермический режим всех помещений с учетом коэффициента обеспеченности.
Рис. 1 Система центрального кондиционирования воздуха
Выбор системы кондиционирования воздуха в здании должен проводиться на основании кропотливо проработанного технического задания.
В задании содержатся определенные требования в отношении локального климата: термическая комфортность, малое количество внешнего воздуха и подвижность воздуха в обслуживаемом помещении, уровень шума и другие характеристики, имеющие значение в контексте мотивированного предназначения каждого помещения.
Рис. 2 Система центрального кондиционирования воздуха с местным доводчиком
При всем этом нужно принять во внимание предпочтительный срок службы системы, произвести оценку будущих издержек на сервис и эксплуатацию. Также нельзя пренебречь эстетическими требованиями дизайнера, заказчика и юзера.
Архитектура строения и его планировка имеют конкретное воздействие на выбор системы кондиционирования воздуха. Вместе с климатическими чертами они являются начальными данными для определения внешних теплопоступлений, значительную долю которых в теплый период года составляет солнечная радиация.
Разумеется, что конструктивные мероприятия по солнцезащите способны в значимой степени понизить нагрузку на систему кондиционирования воздуха.
Дневная периодичность солнечной радиации приводит к нестационарности всех процессов термообмена в каждом помещении. Это событие следует учесть при определении внешних теплопоступлений.
Представляется целесообразным личное либо зональное регулирование систем кондиционирования воздуха, что достигается применением местноцентральных систем с вентиляторными конвекторами (фэнкойлами либо сплитсистемами).
Вентиляторные конвекторы имеют возможность личного регулирования температуры воздуха, достаточную мощность для резвого нагрева либо остывания помещения и низкие затраты энергии.
Но, при этих плюсах есть значимый недочет - высочайшая скорость движения воздуха и неприемлимо низкая (при охлаждении) температура в воздушной струе на входе в обслуживаемую зону. Потому при проектировании вентиляторные конвекторы следует располагать в помещении таким макаром, чтоб в зоне их конкретного воздействия не находились неизменные рабочие места.
Одним из существенных характеристик при выборе схемных решений системы кондиционирования воздуха является неравномерность рассредотачивания термических нагрузок по обслуживаемым помещениям.
Неравномерность нагрузок можно охарактеризовывать понятием «градиент термический нагрузки», величина которого определяется отношением относительной термический нагрузки отдельных помещений q i к средней расчетной по всей площади строения, обслуживаемой системой кондиционирования воздуха q ср :
D q = q i / q ср
где:
q ср = SQ i / SF i
q i = Q i / F i
Разумеется, что чем больше отличия значений градиентов от единицы, тем большенными регулирующими способностями должна владеть система кондиционирования воздуха.
Следует также учесть, что величина градиента в общем случае изменяется во времени, к примеру, зависимо от инсоляции.
Принципиальным показателем является данная допустимая величина неравномерности температуры воздуха по обслуживаемым помещениям строения - DТ, которую можно выразить через градиент термический нагрузки:
D Т = t пр (l i / l ср · D q –1)
где :
l i = L i / F i
l ср = SL i / SF i
t пр – температура приточного воздуха, °С;
l i и l cp – относительный расход приточного воздуха, соответственно, в рассматриваемом помещении и средний по кондиционируемым помещениям строения, м3/ч · м2.
Почти всегда в офисных зданиях величина неравномерности температуры DТ задается в спектре от 1 до 1,5°С.
Одной из более сложных заморочек представляется раздача приточного воздуха по обслуживаемому помещению. Перепад меж температурой приточного воздуха t пр для ассимиляции теплоизбытков, равных 60 Вт/м2, при удельном расходе внешнего приточного воздуха 15 м3/ч · м2 и температурой в обслуживаемой зоне составляет более 12°С.
Разумеется, что при всем этом проблемно выполнить требование СНиП, ограничивающее допустимое отклонение температуры воздуха в струе от нормируемой температуры воздуха в обслуживаемой зоне 1°С в зоне прямого воздействия струи и 1,5°С вне этой зоны.
Температуру приточного воздуха можно повысить, используя рециркуляцию. Но, беря во внимание рост энергетических издержек при увеличении воздухообмена выше санитарной нормы, также санитарно–гигиенические ограничения внедрения рециркуляции воздуха, регулирующие способности воздухообмена невелики.
Решив оборотную задачку, можно найти удельную термическую нагрузку, при которой система центрального кондиционирования воздуха обеспечит рациональные характеристики локального климата обслуживаемого помещения без внедрения рециркуляции.
Рис. 3 Зональная система кондиционирования воздуха
Для обеспечения перепада меж температурой приточного воздуха и температурой воздуха в обслуживаемой зоне помещения в 5 градусов Цельсия средняя удельная термическая нагрузка равна 25 Вт/м2.
Обычно, такая холодильная нагрузка не может обеспечить компенсацию тепловыделений от людей, освещения и оргтехники в офисных помещениях при величине воздухообмена, соответственной санитарной норме, что приводит к необходимости внедрения дополнительных мер: рециркуляции воздуха, установки фэнкойлов, VRF либо сплит–систем.
В ряде всевозможных случаев может быть повышение перепада температуры приточного воздуха и воздуха в обслуживаемой зоне помещения при условии входа приточной струи вне зоны неизменного пребывания людей.
Анализ ряда проектов систем кондиционирования воздуха позволяет сделать последующие выводы:
Регулирующие способности системы центрального кондиционирования воздуха ограничены величиной градиента термический нагрузки от 0,8 до 1,2 при данной неравномерности температуры воздуха в помещении DТ = ±1°С и величиной 0,7–1,3 для неравномерности температуры ±1,5°С, при всем этом средняя удельная термическая нагрузка не должна превосходить 25–30 Вт/м2. Повышение регулирующих способностей системы кондиционирования воздуха можно обеспечить повышением воздухообмена, в том числе рециркуляционного.
Если отдельные помещения имеют существенное различие по показателю термического градиента, или удельная термическая нагрузка превосходит 40 Вт/м2, то следует, вместе с системой центрального кондиционирования воздуха, установить в их локальные системы остывания (фэнкойлы, VRF либо сплит–системы).
Если помещения можно конструктивно сгруппировать в зоны с близкими показателями градиента термических нагрузок, целенаправлено разглядеть возможность внедрения зональной местно–центральной схемы кондиционирования воздуха.
Тот же вариант, обычно, проектируется по этапной системе строительства «шел энд кор» («Shall & Corr»), другими словами когда строится коробка строения со всеми центральными системами, а потом отдельными кусками продается либо сдается в аренду.
Потом под личные проекты внутреннего дизайна проектируются внутренние инженерные системы (разводка воздуховодов, фэнкойлы и т.д.) - «фит офф».
Такая схема позволяет вводить в эксплуатацию отдельные этажи и зоны офисных построек независимо друг от друга.
Предоставлено журнальчиком Мир климата
