AT 02 - TZB a technická infrastruktura
Úlohy do cvičení do cvičení (2009)
8. cvičení – APLIKACE NA RODINNÝ DŮM Přirozené větrání RD 1. Pro větrání kuchyně s plynovým sporákem je předepsána jednonásobná výměna vzduchu. Určete výměnu vzduchu infiltrací v kuchyni při odděleném i současném působení venkovní teploty -10; +10 °C a větru o rychlosti 4 m/s. Vyhodnoťte, zda přirozené větrání je dostačující. Použijte součinitel průvzdušnosti pro 1. třídu těsnosti oken, tedy i = od 0,5.10-4 až 1,6.10-4 m3/s.Pa0,67.
∆pt = hg (ρ e − ρ i ) 1 Aρv 2 2 V = i.L.∆p 0, 67 ∆pv =
hustota vzduchu ρ= 1,276/(1+0,00366.t) 2. V řešené kuchyni bude v chodu odsávač par, který vytvoří podtlak 25 Pa. Vyhodnoťte vliv na funkci přirozeného větrání a určete, zda bude při venkovní teplotě +10°C při bezvětří požadované výměny dosaženo. 3. Určete dobu, po kterou je nutno ve zvolené obytné místnosti otevřít okno pod úhlem 30° (holky), nebo 45° (kluci) při venkovní teplotě +10 °C tak, aby bylo dosaženo úplného vyvětrání místnosti (jednonásobné výměny vzduchu v místnosti).
V= n=
2 µ .a 2 gb 3 ρ e ρ i (ρ e − ρ i ) 3 3ρ s 3 ρ +3 ρ
(
e
i
)
V O
výtokový součinitel µ pro otevření okna
30°: µ = 0,45 45°: µ = 0,51
4. Pro větrání hygienických místností navrhněte stavební šachtu vhodného průřezu (koupelnu nebo WC v přízemí, průtok 60 – 100 m3/h)
v = 0,4. S=
2 gh(t i − t e ) 273 + t e
V v
Příště přineste architektonickou studii většího objektu obchod, restauraci, kuchyni, společenský sál, kino, přednáškovou místnost apod.
1
AT 02 - TZB a technická infrastruktura
Úlohy do cvičení do cvičení (2009)
9. cvičení – APLIKACE NA OBČANSKOU VÝSTAVBU Pro tuto a další úlohy použijte dříve vypracované architektonické studie většího objektu obsahující: obchod, restauraci, kuchyni, společenský sál, kino, přednáškovou místnost apod. Z těchto prostorů vyberete po konzultaci s vedoucím cvičení jednu z vyjmenovaných místností, ke které je funkčně přiřazeno hygienické zázemí. Systém nuceného větrání – průtoky a distribuce vzduchu 1. Pro zadanou místnosti určete průtok vzduchu pro větrání jako a. výměnu vzduchu (2 až 20 ti násobná podle účelu místností) b. dávku vzduchu na osobu (30 až 60 m3/h podle účelu a přítomnosti kuřáků) 2. Pro komplex hygienických místností určete průtok odváděného vzduchu (samostatně pro WC ženy a WC muži) podle dávek vzduchu. 3. Navrhněte distribuční prvky pro přívod a odvod vzduchu pro zadanou pobytovou místnost (doporučeno seshora nahoru) pro směšovací větrání. Volte zejména vířivé nebo štěrbinové vyústě, anemostaty nebo obdélníkové či dralové vyústky. Počet přívodních prvků volte s ohledem na provětrání celé pobytové zóny osob. Odvod vzduchu z míst vzniku škodlivin, vyskytuje-li se v prostoru taková oblast (bar, kuřácký koutek, sporák apod.). 4. Úhradu vzduchu pro hygienické místnosti zajistěte hlavním zařízením. Průtok odváděného vzduchu z pobytové místnosti zmenšete o průtok odváděný z hygienického zázemí. 5. Podle průtoku vzduchu na jeden koncový element určete jeho velikost. 6. Odečtěte z grafu akustický výkon a tlakovou ztrátu a určete rychlost proudění vzduchu v pobytové zóně osob. 7. Pro větrání hygienického zázemí použijte talířové ventily. 8. Propojte přívodní a odvodní elementy jednořadově potrubím, které se zaústí do prostoru strojovny. 9. Odvod vzduchu z hygienického zázemí propojte samostatným potrubím WC ženy a EC muži s vyústěním potrubí na fasádu, střechu nebo do strojovny VZT. 10. Zhotovte výkres (půdorys) se schématickým rozmístěním koncových elementů (přívod+odvod), jednočarově zakreslené potrubí s uvedenými rozměry.
2
AT 02 - TZB a technická infrastruktura
Úlohy do cvičení do cvičení (2009)
POMŮCKY ORIENTAČNÍ STANOVENÍ PRŮTOKU VZDUCHU Doporučené násobnosti výměny vzduchu pro větrání
Druh místnosti
Násobnost výměny za hodinu Min
Max
Autobusové nádraží
8
10
Bary
6
12
Billiard
6
8
Bowling
6
14
Dílny
6
10
Divadla
6
10
Garáže (hromadné)
4
10
Chodby
2
5
Kanceláře
4
6
Kantýny, jídelny
8
12
Kavárny
7
15
Kina
6
10
Knihovny
3
8
Kuchyně - komerční
20
25
Ložnice (v hotelu)
2
4
Obchody, obchodní
8
10
Restaurace
8
15
Shromažďovací pro-
6
10
Tělocvičny
4
8
Tovární haly
6
10
Vstupní haly
3
5
Dávky vzduchu Osoba – zaměstnanec v práci 50 m3/h, přirážka na kuřáka 10 m3/h Osoba – návštěvník 30 m3/h, přirážka na kuřáka 30 m3/h WC - 50 m3/h Pisoár, umyvadlo - 30 m3/h Sprcha – 150 m3/h Bytová koupelna 80 m3/h
3
AT 02 - TZB a technická infrastruktura
Úlohy do cvičení do cvičení (2009)
10. cvičení – APLIKACE NA OBČANSKOU VÝSTAVBU Systém nuceného větrání – dimenzování potrubí, návrh VZT jednotky a ventilátoru 1. Rozdělte potrubní síť na úseky se stejným průtokem vzduchu, pro které určíte rozměr čtyřhranného potrubí (bez výpočtu tlakových ztrát). U koncových elementů volte rychlost vzduchu v potrubí 3 m/s, u větších potrubí směřujících ke strojovně 4 m/s (poměr stran nejvíce 1:4) 2. Zařízení pro větrání hygienického zázemí bude z potrubí kruhového, které navrhnete rovněž podle rychlosti jako S = V/v (plocha průřezu = průtok/rychlost) nebo podle tabulky:
Průtok vzduchu max. (m3/h)
Průměr kruhového potrubí (mm)
130 200 350 550 750 1000
125 160 200 250 280 315
3. Do strojovny umístěte VZT jednotku, jejíž rozměry určíte z tabulky podle průtoku vzduchu. Jednotka bude sloužit pro přívod i odvod vzduchu a bude dimenzována pouze pro větrání, celoročně zajistí úpravu vzduchu na t = 20 až 24 °C (v zimě ohřev, v létě chlazení, bez vlhčení) včetně ZZT deskovým výměníkem. Dbejte na manipulační prostor a prostor pro připojení potrubí. 4. Sání vzduchu navrhněte z fasády přes protidešťovou žaluzii, jejíž rozměr určete S = V/v při rychlosti vzduchu v = 2,5 m/s. Rozměry A x B zvolte podle situace, ne však ve větším poměru než 1:10. Výfuk vzduchu navrhněte nejlépe nad střechu, nouzově do fasády, přičemž vzdálenost mezi sáním a výfukem (nejkratší spojnice obrysu výfukových prvků) nesmí být menší než 10 m. Všechna potrubí propojte s VZT jednotkou (celkem 4 potrubí). Zhotovte půdorys i řez strojovny. 5. Určete přibližnou tlakovou ztrátu potrubní sítě tak, že zjistíte délku nejdelší větve (od místa sání vzduchu k nejvzdálenější přívodní vyústce a tu vynásobíte měrnou tlakovou ztrátou 6 Pa/m (tato hodnota zahrnuje tlakovou ztrátu vřazenými odpory a koncovými elementy). Podobně určete tlakovou ztrátu zařízení pro větrání hygienického zázemí, jehož výtlak odpadního vzduchu navrhněte podle možností na fasádu nebo nad střechu. 6. Do potrubí odpadního vzduchu z hygienického zázemí vložte potrubní ventilátor. Ten nadimenzujte podle průtoku vzduchu a tlakové ztráty. 7. Výsledkem budou výkresy:
a. půdorys s rozměry, distribučními prvky, strojovna, sání a výfuk vzduchu b. Schématický řez strojovny c. Pohled na fasádu s integrovanou sací, příp. výfukovou žaluzií
4
AT 02 - TZB a technická infrastruktura
Úlohy do cvičení do cvičení (2009)
5
AT 02 - TZB a technická infrastruktura
Úlohy do cvičení do cvičení (2009)
6
AT 02 - TZB a technická infrastruktura
Úlohy do cvičení do cvičení (2009)
POMŮCKY Orientační rozměry VZT jednotek ve skladbě: přívod a odvod vzduchu, filtrace, ohřev, chlazení, deskový výměník ZZT průtok rozměry jednotky vzduchu šířka x výška x délka (m3/h) BxHxL (m) 2000 1,0 x 1,0 x 3,4 5000 1,0 x 1,5 x 4,0 10 000 1,0 x 1,8 x 4,4 20 000 2,8 x 2,5 x 4,8
hmotnost jednotky (kg)
příkon elektromotorů (kW)
potřeba tepla (kW)
potřeba chladu (kW)
450 900 1250 2400
3 5 10 15
13 33 66 130
12 30 60 120
Minimální prostorové nároky na obslužný prostor u VZT jednotky
B L 1,5.B 1,2.B Šířka dveří min. 1,1 m Min. výška strojovny = 1,2x výška VZT jednotky, min. 3,0 m
Sání venkovního vzduchu Odvod z místnosti
přívod do místnosti
Výtlak odpadního vzduchu
7
AT 02 - TZB a technická infrastruktura
Úlohy do cvičení do cvičení (2009)
11. cvičení Tepelná zátěž Pro řešenou místnost (retaurace, sál apod.) vypočtěte tepelnou zátěž: - Okny radiací - Okny konvekcí - Osobami (80-150 W/os. dle aktivity) - Jídlem (5 W/jídlo) - Uváženě osvětlením (obchody, málo přirozeně prosvětlené prostory 10-20 W/m2) Osluněnou plochu oken určete graficky z půdorysu (podle azimutu stěny a okna) a řezu (podle výšky slunce nad obzorem). Venkovní klimatické podmínky volte pro město podle svého bydliště a vnitřní teplotu v rozmezí 24 až 26 °C.
8
AT 02 - TZB a technická infrastruktura
Úlohy do cvičení do cvičení (2009)
Pomůcky
Město
Zimní období Letní období NadTlak moř-ská vzdu- Teplo- Počet Teplo- Počet Teplo- Ental- Teplota výška chu ta dnů d ta deta pie mokrého p vzdutes (oC) nostupňů te (oC) he teplomě(kPa) D (kJkg-1) chu ru o te ( C) tm (oC) 278 98,0 -15 229 3,3 3360 27 51,2 19,5 159 99,3 -l2 215 4,1 2990 30 59,1 20,1 227 98,5 -12v 222 3,6 3200 29 56,2 19,2 546 94,8 -18v 255 2,7 3900 26 48,2 16,1 141 99,6 -12 225 3,8 3200 29 56,2 19,2 Mís300 97,7 -15v 225 3,4 3290 29 53,2 18,5
Blansko Břeclav Brno Bruntál Děčín Frýdek tek Havlíčkův 422 96,3 -15v 239 2,8 Brod Hodonín 162 99,3 -12 208 3,9 Chomutov 330 97,3 -12v 223 3,7 Jičín 278 98,0 -15 223 3,5 Jihlava 516 95,2 -15 243 3,0 Karviná 230 98,5 -15 223 3,6 Kolín 223 98,7 -12v 216 4,0 Kroměříž 207 98,8 -12 217 3,5 Liberec 357 99,9 -18 241 3,1 Litoměřice 171 99,2 -12v 222 3,7 Louny 201 98,9 -12 219 3,7 Most 230 98,5 -12v 223 3,7 Náchod 344 97,2 -15 235 3,1 Nový Jičín 282 98,0 -15v 229 3,3 Olomouc 226 98,7 -15 221 3,4 Opava 258 98,1 -15 228 3,5 Ostrava 217 98,7 -15 219 3,6 Pardubice 223 98,7 -12v 224 3,7 Praha 181 99,1 -12 216 4,0 Přerov 212 98,8 -12 218 3,5 Prostějov 226 98,7 -15 220 3,4 Sokolov 403 96,5 -15v 239 3,4 Strakonice 392 96,7 -15 236 3,3 Svitavy 447 96,0 -15 235 2,9 Šumperk 3l7 97,5 -15v 230 3,0 Tábor 480 95,6 -15 236 3,0 Třebíč 406 96,4 -15 247 2,5 Zlín 234 98,5 -12 216 3,6 te (oC) … teplota vzduchu d … počet dnů topného období tes (oC) … průměrná teplota vzduchu v zimním období
3630
26
49,8
17,5
2930 3190 3230 3650 3210 3032 3150 3590 3180 3140 3190 3500 3370 3230 3310 3160 3200 3020 3160 3210 3490 3470 3550 3450 3540 3820 3110
30 27 28 27 29 28 29 27 29 29 29 26 26 29 27 29 29 30 29 29 26 28 27 28 28 28 27
59,1 51,2 54,1 49,0 53,2 57,1 58,2 51,2 56,2 58,2 56,2 49,8 51,9 56,2 51,2 53,2 56,2 54,1 58,2 56,2 49,8 54,1 53,2 54,1 51,9 51,9 56,0
20,0 17,9 18,9 17,2 18,5 19,5 19,9 17,9 19,2 19,9 19,2 17,5 18,2 19,2 17,9 18,5 19,2 18,9 19,9 19,2 17,5 18,9 18,5 18,9 18,3 18,3 19,2
Průběh denních teplot při temax = 30 oC a amplitudu kolísání teplot A = 7 K Čas (h) te (oC) Čas (h)
3 16 3
4 16,2 2
5 16,9 1
6 18,1 24
7 19,5 23
8 21,2 22
9 23,0 22
10 24,8 20
11 26,5 19
12 27,9 18
13 29,1 17
14 29,8 16
15 30,0 15
9
AT 02 - TZB a technická infrastruktura
Měsíc
deklinace
Prosinec
-23,5
Leden listopad Únor Říjen Březen Září Duben srpen květen Červenec
-20,4
5
Sluneční souřadnice pro 21. den každého měsíce Sluneční čas (h) 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
-11,8 0 11,8 20,4 23,5
červen
0 72 6 67 9 64
Úlohy do cvičení do cvičení (2009)
1 89 9 83 15 77 18 74
0 109 10 101 18 94 25 88 27 85
3 125 10 121 19 114 28 106 34 100 37 97
6 139
12 152
15 166
17 180
15 194
12 208
6 221
10 138 17 134 27 127 37 120 44 114 46 110
15 151 23 148 34 143 44 137 52 131 55 128
19 165 27 164 39 160 49 157 58 152 61 151
20 180 29 180 40 180 51 180 60 180 63 180
19 195 27 196 39 200 49 203 58 208 61 209
15 209 23 212 34 217 44 223 52 229 55 232
10 222 17 226 27 233 37 240 44 246 46 250
16
17
18
18
3 235 1 239 19 246 28 254 34 260 37 263
0 241 10 259 18 266 25 272 27 275
1 271 9 277 15 283 18 286
0 288 6 293 9 296
Intenzita sluneční radiace I (W/m2) procházející jednoduchých oknem s ocelovým rámem Směr S SV V JV J JZ Z SZ H
5 45 85 83 41 24 24 24 24 41
6 87 287 322 180 53 53 53 53 122
7 80 361 481 335 78 78 78 78 249
8 100 321 539 452 128 100 100 100 379
9 117 217 505 511 230 117 117 117 534
10 130 135 389 506 335 130 130 130 640
11 139 139 232 437 409 185 139 139 706
12 141 141 141 316 435 316 141 141 729
13 139 139 139 185 409 437 232 139 706
14 130 130 130 130 335 506 389 135 640
15 117 117 117 ll7 230 511 505 217 534
16 100 100 100 100 128 452 539 321 397
17 80 78 78 78 78 335 481 361 249
18 87 53 53 53 53 180 322 287 l22
19 45 24 24 24 24 41 83 85 41
Stínící součinitel
s = 0,85
s = 0,80
s = 0,60
s = 0,15
10
AT 02 - TZB a technická infrastruktura
Úlohy do cvičení do cvičení (2009)
12. cvičení Klimatizace vybrané místnosti 1. Pro místnost s vypočenou tepelnou zážeží navrhněte klimatizaci typu SPLIT nebo Multisplit (jedna nebo více vnitřních jednotek, jedna venkovní jednotka určete typ, provedení a velikost). Chladicí výkon určete pro citelnou složku chladicího výkonu (cca 80 % nominálního chladicího výkonu zařízení). 2. Zakreslete do půdorysu umístění vnitřních jednotek dle vybraného typu (nástěnná, potrubní, kazetová, parapetní) s ohledem na proudění vzduchu v místnosti. Do půdorysu a pohledu zakreslete polohu vnější jednotky, propojte chladivovým potrubím (jednočarově). Vnitřní jednotky umístěte s ohledem na systém nuceného větrání, který bude ponechán. 3. Vnější jednotku podle možností umístěte na střechu nebo na fasádu (pozor na hluk a blízká okna kvůli tepelné zátěži.
11