بررسی تاسیسات حرارتی و برودتی

ساختمانی در تهران مطابق نقشه به صورت دو آپارتمان شمالی و جنوبی وجود دارد كه مختصات آن به تشریح زیر می باشد – در پنج طبقه 6 طبقه مسكونی هشت واحد و طبقه همكف پیلدت است :
1-دیوارهای بیرونی – از آجر فشاری با آجر نما از یك طرف   و گچ كاری داخلی   .
2-دیوارهای داخلی – از آجر فشاری   با   گچ كاری از دو طرف .
3-پنجره تك شیشه ای معمولی   ، پنجره های توالت ، حمام ، راهپله   پنجره بالكن واحد جنوبی    پنجره بالكن واحد شمالی   پنجره های اطاق ها   
 -پنجره با دو لایه شیشه ای با فاصله    
4-در اتاق ها در تمام چوبی بضخامت   به ابعاد   
در ورودی راهرو تمام چوبی با ابعاد 
درهای بالكن در فلزی با كتپه شیشه ای به ابعاد 
5-سقف طبقه آخر شامل آسفالت و قیرگونی پوك نخالهه و ماسه سیمان از خارج و گچ كاری از داخل و بتن به ضخامت  
6-سقف طبقات ( پارتیشن داخلی ) شامل سرامیك و ملات ماسه و سیمان و پوك نخاله از یك طرف و گچ كاری از طرف دیگر بتن  
7-كف طبقه اول بتن   شامل سرامیك ملات ماسه و سیمان پوكه نخاله از داخل و گچ كاری از خارج
8-ارتفاع كف تا سقف   و ارتفاع كف تا كف   
فصل یك
محاسبات بار گرمایش و تاسیسات حرارت مركزی
تعیین ضرایب انتقال حرارت جدارها   :
1-دیوارهای خارجی :
گچ كاری از داخل    آجر فشاری و آجر نما ا یك طرف .
2-دیوارهای داخلی :
گچ كاری از دو طرف   آجر فشاری 
3-پنجره تك شیشه ای معمولی
4-دربها :
  در اتاق ها در تمام چوبی به ضخامت 
  در ورودی راهرو و تمام چوبی
  دربهای بالكن ، در فلزی با كفیه شیشه ای
5-سقف طبقه آخر ( پشت بام )
بتن به ضخامت 25 سانتی متر آسفالت ، قیر گونی ، پوكه ، نخاله ، ماسه و سیمان از خارج و گچ كاری از داخل
6-سقف طبقات ( پلرتیشن داخلی )
بتن به ضخامت 25 سانتی متر سرامی ، ملات ،   ماسه ، سیمان پوكه و نخاله از یك طرف  و گچ كاری از داخل .
  بعنوان كف    –1
  بعنوان سقف –2
7-كف طبقه اول ( سقف پیلوت ) :
بتن به ضخامت 25 سانتی متر سرامیك ، ملات ، ماسه ، سیمان ، پوكه و نخاله از داخل و گچ كاری از خارج . 
شرایط طرح : شرایط طرح عبارت است از دما و رطوبتی كه محاسبات بار حرارتی                ساختمان بر مبنای آنها صورت می گیرد و شامل مفاهیم زیر است . 
1-دمای طرح خارج :
دمای طرح خارج عبارت است از میانگین حداقل دمای خارج در زمستان كه توس سازمان هواشناسی طی چند سال ثبت گردیده است . البته ممكن است در بعضی از روزهای زمستان دما از دمای میانگین پایین تر رود ولی انجام محاسبات بر اساس شرایطی كه بندرت اتفاق می افتد موجب افزایش غیر ضروری ظرفیت دستگاه های گرم كننده خواهد شد .
شهر    زمستان     عرض جغرافیایی درجه     ارتفاع از سطح دریا
    دمای خشك     
تهران     22    35    4000
2-دمای طرح داخل :
شرایط طرح داخل از نظر دما و رطوبت نسبی در ساختمان های مسكونی و تجاری بر پایه شرایط آسایش انسان درنظر گرفته می شود در تعیین شرایط طرح داخلدر ساختمان های مسكونی و تجاری علاوه بر توجه به احساس راحتی ساكنینش باید دقت نمود كه تغییر شرایط طرح در بخش های مختلف ساختمان نسبت به یك دیگر یا نسبت به هدای خارج بصورت ملاین و تدریجی صورت گیرد تا بر روی سلامتی انسان زیان بخش نداشته باشد .
تعیین دمای فضای گرم شده ( توالت و راه پله ) :
مقادیر ارائه شده در جداول برابر اتاق ها یا فضاهایی است كه می خواهیم با وسایلمختلف از قبیل دیاتدر یا فن كریل آنها را گرم كنیم ، در حالی كه در هر ساختمان اتاق ها یا فضاهایی وجود دارند كه قصد گرم كردن آنها را بدین صورت نه اینكه اگر در مجاورت ااقی كه با حرارتی آن را محاسبه می كنید اتاق گرم نشده ای وجود داشته باشد دمای آن را بصورت زیر محاسبه می كنیم .
  : اختلاف دمای اتاق مورد نظر . ااق گرم نشده مجاور .
  : دمای طرح داخل توالت و راه پله .
فضا یا اتاق    آشپزخانه    توالت    حمام    اتاق ها    حال    پذیرایی    راه پله    پیلوت
دمای طرح داخل    75    48.5    70    75    75    75    48.5    22
حرارت مركزی
مقدمه :
منظور تثبیت دمای دلخواه و مناسب در داخل ساختمان باید ابتدا از میزان تلفات حوادثی محل اطلاع حاصل نموده تا بتواند بر مبنای آن ، ظرفیت وسایل حرارتی مورد نیاز را بر آورد كرد لذا محاسبات دقیق و صحیح تلفات وارنی ساختمان در كیفیت عملیاتی بیشتر وابسته‌مركزی نقش اساسی و تعین كننده ای خواهد داشت در فصل زمستان حرارت داخل ساختمان از راه های مختلفی تلف می شوند كه عبارتند از :
1-تلفات حرارتی از جداره های ساختمان شامل دیوار ،. سقف ، كف در و پنجره
2-تلفات حرارتی در نتیجه ورورد هوای سرد خارج به داخل ساختمان این تلفات حرارتی ممكن است از طریق تهویه اجباری هوای ساختمان و یا نفوذ هوای خارج به طور طبیعی از درزهای در و پنجره و نیره پیش آید
گاهی نیز ممكن است تلفات حرارتی منفی یا بهبرت دیگر اكتساب حرارت داشته باشیم كه در اثر حرارت تولیدی از دستگاه ها یا لوازمی است كه در داخل ساختمان مورد استفاده قرار می گیرد اگر مقدار و است مكتب قابل توجه باشد . باید در محاسبات منظور گردد .
پس از محاسبه تلفاتحرارتی ساختمان باید آندا بنحوی جبران كنیم تا دمای اتاق ها و فضاهای مورد نظر در حدود دلخواه و مناسب تثبیت شود زمانی م تواند ایجاد شود كه شرایط امایی مناسب در داخل ساختمان  را تخمیم نمود كه بررر روی تمام مراحل تولید و انتقال حرارت كنترل مداوم صوت گیرد و بهترین طریق نیز بدین هدف تمركز عملیات تولید حرارت در ساختمان است . پروسه تولید و انتقال حرارت در یك سیستم حرارت مركزی بدین صورت است كه گرمای لازم جهت جبران تلفات حرارتی ساختمان توس یك دستگاه در داخل اتاقی به نام موتور خانه بر روی آب یا بخار سوار شده توسط لوله های ناقل به مبدل های گرمایی مستل در اتاق ها از قبیل رادیاتور یا كنوكتور منتقل می گردد ماده‌ناقل حرارت پس از این تبادل حرارتی در اتاق مجددا به دیگ برگشت داده می شود تا چرخه فوق بار دیگر تكرار شود تمام مراحل این عملیات را می توان با وسایلی از قبیل ترموستاد و غیره به تور موتوری كنترل نمود . 
محسبات تلفات حرارتی ساختمان
پس از تعیین دمای طرح داخل و خارج از ساختمان محسبات تلفات حرارتی را به ترتیب انجام می دهیم .
الف : تلفات حوادثی از جداره های حرارتی  
حوادث منطقه هدایتی توس جداره های ساختمان از قبیل دیوار ، سقف ، كف ، در ، پنجره و شیشه را از فرمول  زیر محاسبات می كنیم .   
 حرارت منقه از جداره  
مساحت جداره 
ضریب كلی هدایت حرارتی 
دمای سمت گرمتر 
دمای سمت سردتر 
ب)تلفات حرارتی از راه نفوذ یا تصویه‌هوا 
برای محاسبه تلفات حرارتی از راه نفوذ یا تصویه هوا ، ابتدا باید مقدار هوای نفوذ را محاسبه كنیم . چگونگی ورود هوا به داخل ساختمان :
نفوذ هوا به داخل ساختمان همواره یكی از طرق مهم دفع حرارت ( در زمستان 9 می باشد نفوذ طبیعی هوا معمولا تحت تاثیر یكی از عوامل زیر صورت می گیرد .
1-رسعت باد – سرعت باد باعث ایجاد فشار در سمت مترف به بادو همچنین خلاء ملایمی در سمت داخل ساختمان شده سب نفوذ هوای خارج از درز درها پنجره ها ویژه به داخل می شود در زمستان نفوذ هوا از پایین ساختمان و رانش هوا از بالای ساختمان خواهد بود .
مقدار هوای نفوذی بستگی دارد  به میزان كسب بودن درها و پنجره ها ، ارتفاع ساختمان ، كیفیت روكار ساخامان ، جهت و سرعت وزش باد و یا مقدار هوایی كه برای تهویه یا تعویض در در نظر گرفته می شود تهویه هوا به منظور تامین اكسیژن مصرف شده توسط ساكنین و یا خروج دوده و گرما غبار ناشی از بعضی وسایل در مكانهتایی مثل كارخانه جات امری ضروری است . این امر ممكن است به طور طبیعی با باز كردن درها و پنجره ها و یا بصورت اجباری توسط بادزن صورت می گیرد . باورود هوای خارج مقداری از حرارت صورت گرما محوس ناشی از اختلاف دماهای خشك داخل و خارج ، تلف می گردد . در محسبات حرارت مركزی ، درصورتی كه رطوبت زمین صورت نگیرد  تنها بار محسوس هوای نفوذی منظور می گردد محاسبه حجم هوای ورودی به داخل ساختمان را می توان بایكی از روشهای زیر محاسبه نمود
الف – روش ذرری         ب-روش حجمی         ج-روش سطحی
روش حجمی :
در این روش جهت محاسبه مقدار هوای نفوذی از فرمول زیر استفاده می شود 
حجم هوای نفوذی بر حسب فوت مكعب در ساعت                   
حجم اتاق یا محیط مورد نظر بر حسب فوت مكعب                        
دفعات تعویض هوای اتاق در ساعت از جدول                      
همانطور كه از فرمول فوق استباط می گردد ، ر این روش مقدار هوای نفوذی از پایه تعداد دفعاتی كه در مدت یك ساعت ، هوای اتاق با هوای تازه تعویض می شود بر آورد می گردد باید توجه نمود كه تعدا دفعات تعویض   كه در جدول ارائه گردیده بر مبنای نفوذ و تهیه طبیعی هوا و بدون كمك وسایلی نظر وانتیلاتور است .
دفعات تعویض هوا در ساعت 
نوع اتاق
برای اتاق هائیك از یك دیوار در و پنجره رو به خارج دارند
برای اتاق هائیكه از دو دیوار در و پنجره‌رو به رو خارج دارند
برای راهرو هایی و روی ساختمان
برای اتاق ها یا فضاهای فاقد در و پنجره‌ رو به خارج مانند راهر و یا حال كه در وسط ساختمان واقع شده اند
با استفاده از روش حجی مقدار   را برای اتاق ها محاسبه می كنیم .
محاسبات برای واحد شمالی :
   اتاق 
   اتاق 
   اتاق 
    حمام
   حال و پزیرایی آشپزخانه
   اتاق 
   اتاق 
   اتاق 
   حمام
   حال و پزیرایی آشپزخانه
محاسبه بار حرارتی هوای نفوذی :
پس از محاسبه حجم هوای نفوذی به داخل اتاق ، از طریق فرمول زیر  مقدار بار حرارتی آن را محاسبه كنیم .
  ضریب تحصیص چگالی هوا 
بار حرارتی هوای نفوذی           
حجم هوای نفوذی                   
جوم مخصوص هوا در شرایط استاندرد كه برای شرای غیر استاندارد یعنی ارتفاع    و دمای هوای خارج محل مورد نظر ، باید در ضریب تصحیح چگالی برای تهران با ارتفاع  
و دمای خارج طرح خارج   برابر   است .
گرمای هوا در فشار ثابت              
دمای طرح داخل                               
دمای طرح خارج                               
 
فرمول بالا را در برگه محاسباتی تائید داده تا بار حرارتی كل اتاق بدست آید .
ضرایب اضافی :
همانطور كه در برگه های محاسباتی ملاحظه می شود برای دیوار های شمالی و شرقی   و دیوارهای غربی   ضریب اضافی در نظر گرفته می شود ، بعلاوه جهت تصحیح اشتباهات احتمالی در محاسبات برای هد اتاق   ضریب اطمینان منظور میگردد كه در برگه محاسباتی منعكس است . با توجه به این كه این واحد مسكونی است و سیستم حرارت مركزی باید در همه ایام كار كند ضریب پیش راه اندازیدر نظر گرفته می شود ...