Větrání, vytápění a klimatizace velkoprostorových budov

Van Doan Cao

Disertační práce

Ventilation and heating of large buildings

Anotace:

Cílem disertační práce je provést teoretický rozbor a provést experimentální měření v podmínkách velkoprostorových budov, s cílem optimalizace vnitřních podmínek a minimalizace spotřeby energie. Získané závislosti ověřit v praxi a uvést do souvislosti s hygienickými předpisy pro pracovníky a s technologickým režimem provozu budovy. Na základě získaných poznatků zpracovat podklady pro praktické využití v projekční činnosti.V rámci řešení disertační práce, výzkumná činnost bude zaměřena na několik typů velkoprostorových budov. První oblast výzkumu je plánována v halách využívaných v zemědělství, na farmách živočišné výroby. Druhou skupinu tvoří haly typické pro průmyslové, dílenské a servisní činnosti. Další výzkum zahrnuje ostatní velkoprostorové objekty, jako jsou např. velké výukové prostory, tělovýchovná zařízení, kancelářské prostory apod.Výsledkem práce je zhodnocení vnitřních podmínek zkoumaných prostorů při aktuálním stavu. V první oblasti, navrhované stavby budou srovnány se skutečným stavem budovy za účelem hledání lepšího vnitřního stavu. Výsledky měření teploty vzduchu, vlhkosti a koncentrace CO2 budou ukazovat vnitřní mikroklima v budově s vlivem aktivit HVAC systému. Další část výzkumné práce je sestavení vzorců pro výpočet požadavku na výkon chlazení vzduchu pro činnosti pracovníků. Experimentální měření bude prokazovat vliv slunečního záření na vnitřní teplotu vzduchu, vliv žaluzií a zastínění stromy v okolí budov. Získané výsledky měření v místnostech mohou být užitečné pro výpočet výkonu klimatizace k udržení lepší tepelné pohody uvnitř místnosti během léta. Stavební konstrukce a materiály budov mají velký vliv na přenos tepla a jsou hlavními faktory odpovědnými za tepelné ztráty a tepelné zisky v budovách. Vzorce by mohly být užitečné pro konstruktéry staveb k dosažení optimalizace vnitřních podmínek a minimalizace spotřeby energie na udržení vnitřní tepelné pohody pro pracovní výkony. V poslední části bylo prokázáno, že stínění stromy prokázalo schopnost snížení slunečního záření na fasádách budov, zlepšit vnitřní tepelnou pohodu a šetřit energii vynaloženou na chlazení.

Abstract:

The aim of the dissertation work is to perform a theoretical analysis and to carry out experimental measurements in the conditions of large buildings in order to optimize internal conditions and minimize energy consumption. The obtained dependencies are verified in practice to adjust the hygienic regulations for workers and the building's technical mode of operation. The materials for practical use in the design activities are based on the knowledge acquired.In this dissertation work, research activities are focus on several types of large buildings. The first part is done in halls that are used in agriculture for livestock farms. The second part is carried out in some typical halls of industrial, workshop and service activities. Further research includes other large objects, such as large learning spaces, physical education facilities and office buildings.The result of the research work is an evaluation of the internal conditions of investigated spaces at their current state. In the first part, the proposed buildings will be compared to the real state of the building in order to find a better internal state. The results of the air temperature, humidity and CO2 concentration will indicate the indoor microclimate in the building with the effects of the HVAC system. The other part of the research work is to set up formulas to calculate the energy demand for air cooling performance for workers' activities. Experimental measurements will prove the effect of solar radiation on indoor air temperature as well as the effect of blinds and shading trees around buildings. Building structures and materials have a great effect on heat transfer; they are the main factor responsible for heat gains and losses in buildings. Formulas could be useful for building designers to achieve optimized indoor conditions and minimize energy consumption to maintain indoor thermal comfort for work performance. The last experiment shows that shading of trees has proven its cover to be an important parameter in reducing solar heat gain on building facades, improve indoor thermal comfort and save cooling energy.

Klíčová slova

sluneční záření, tepelná pohoda, teplota vzduchu, přenos tepla

Keywords

heat transfer, solar radiation, thermal comfort, air temperature

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 17. 7. 2019

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: prof. Ing. Pavel Kic, DrSc.
• Oponent: Petr Kunc, externi

Česká zemědělská univerzita v Praze

Technická fakulta

Doktorský studijní program / obor:
Zemědělské inženýrství / Technika výrobních procesů