КОМПЬЮТЕРНАЯ ДИАГНОСТИКА МИКРОКЛИМАТА ПОМЕЩЕНИЙ
При проведении исследований были использованы статистические методы планирования и обработки результатов эксперимента, организуемого одновременно по двум факторным симметричным центральным планам второго порядка - рототабельному композиционному плану РКП и Д- оптимальному четырехфакторному плану типа Бокса В4.
Проверка статистической значимости рассчитанных полиномиальных коэффициентов осуществлялась с помощью доверительных интервалов, гипотезы об информационной способности и адекватности построенных вероятностных моделей проверялись методами регрессионного анализа.
Выбранные планы проведения эксперимента обладают неодинаковыми оптимизационными свойствами, поэтому в конкретных условиях для разных климатических параметров оказывается лучшей то одна, то другая из построенных математических моделей.
Приведем результаты исследования климатического режима в здании Иркутского государственного Краеведческого музея, в залах которого хранятся ценные исторические экспонаты.
На процесс формирования климатических воздействий в помещении влияет огромное количество различных факторов, многие из которых (хаpaктеристики ограждающих и внутренних конструкций, технологические параметры отопительного - вентиляционного оборудования и мн. др.) изменяются в определенных пределах. Другие параметры, такие как интенсивность теплопоступлений, кратность воздухообмена и т.д., несмотря на их случайную природу подчиняются вероятностным законам - как правило, колeблются около некоторых средних значений.
Почти все параметры тепловлажностного и воздушного режимов непрерывно изменяются во времени, поэтому тепловое равновесие даже в помещениях с автоматически регулируемыми отопительно - вентиляционными приборами не всегда достигается, а относительная стабильность климатического режима может рассматриваться только как результат взаимно уравновешивающегося воздействия очень большого числа динамических элементарных процессов. Поэтому моделирование воздушной среды помещений проводилось по принципу «черного ящика», то есть главным образом на основе статистической информации, почти без учета механизма изучаемых явлений.
При планировании эксперимента в качестве основных параметров оптимизации были назначены три главные хаpaктеристики тепловлажностного и воздушного режимов помещения: температура, относительная влажность и подвижность воздуха.
Функциональная связь между рассматриваемым климатическим параметром и прострaнcтвенно - временным и координатами определялась в виде полинома второй степени, регрессионные координаты функций отклика вычислялись по методу наименьших квадратов, информационная матрица Фишера заполнялась по специальным каталогам соответствующих факторных планов эксперимента.
Всего в течений 7 дней в каждом из помещений музей быть произведено по 59 измерений показателей температуры и подвижности воздуха - 31 по схеме РКП и 28 по плану Бокса В4.
Для определения процентного содержания влаги в здании применялась схема блочного планирования, позволяющая непрерывно продолжать гиперповерхность отклика из одной области проведения эксперимента в другую. В силу более интенсивной эволюции влажностного поля в сравнении с тепло- массообменном воздушных потоков в зависимости от размеров помещения рабочее прострaнcтво разбивалось на 2-3 блока, в каждом из которых в течение недели испытания дублировались по той же схеме, что и при измерении первых двух оптимизационных параметров микроклимата.
Проведенные испытания констатировали локальный перегрев помещений и здания в целом, приводящий к всплытию воздушных потоков в верхнюю часть помещения и возникновению тепловых подушек с одновременными повышением и без того высокой влажности, недостаточностью воздухообмена и, как следствие, образование застойных зон.
Значительный налет ржавчины и солей на внутренних стенках отопительных приборов и трубопроводов, возникших из-за сложной конфигурации системы отопления, отсутствия гибкой регулировки между отдельными узлами, невыполнения в течение длительного периода эксплуатации должной очистки и профилактики; отсутствие пылеуловителей, кондиционеров и других воздухоочистительных приборов необходимой мощности, позволяющих отводить избытки тепла, влаги, углекислого газа и других нежелательных веществ, а также многие другие вредные факторы привели к существенным отклонениям от санитарных норм и допустимых при хранении музейных ценностей колебаний температуры, влажности и подвижности воздуха.
На основании анализа полученных выводов были рекомендованы следующие основные мероприятия:
- вынести тепловой пункт и вентиляционные камеры за пределы здания с целью стабилизации тепловлажностного и воздушного режимов в помещениях;
- установить бифилярные системы отопления с автоматической регулировкой теплоотдачи каждого нагревательного прибора;
- создать естественную систему вентиляции с регулируемыми вытяжными отверстиями;
- за показателями установленных приборов вести круглосуточное наблюдение с помощью автоматизированной системы контроля и управления;
- и т.д.
Контрольный эксперимент, организованный по прежней схеме после проведения реорганизационных работ по оптимизации климатических условий, показал, что принятые меры позволили привести тепловлажностный и воздушный режим помещении в соответствие со стандартными нормами.
Проведенные испытания по композиционным факторным планам 2-го порядка показали, что количество опытов при расчетах на моделях РКП в 2-3 раза меньше, чем при использовании планов типа В4. Однако в случаях, когда хотя бы одна из стен помещения является наружной, модель РКП может приводить к неадекватным математическим моделям. Такой эффект можно объяснить асимметричностью расположения в помещении оконных и дверных проемов, через которые происходит неорганизованное поступление наружных воздушных масс, тогда как униформность РКП предполагает пpaктически постоянную дисперсию рассеяния прогнозируемых значений функции отклика вокруг центра эксперимента.
Так как с помощью современной технической аппаратуры можно определять климатические параметры при расположении измерительных приборов не только внутри исследуемого объема, но и снаружи, на безопасном расстоянии, то разработанная методика может быть использована для моделирования климатических условий пpaктически в любых замкнутых ограниченных объемах, в определенной степени изолированных от влияния внешней среды.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Сергиенко Л.С. Житов В.Г. О компьютерном моделировании микроклимата в здании//Труды международной конференции «Математические модели и методы их исследования» Т. 2 - Красноярск: Издательство Института вычислительной математики Сибирского отделения Российской Академии наук, 2001.- С.191-195
- Сергиенко Л.С. Житов В.Г.Исследование метеорологических условий в помещениях жилых и общественных зданий с применением математических методов планирования эксперимента//Известия высших учебных заведений Министерство образования Российской Федерации/ Ежемecячный и научно - теоретический журнал «Строительство - №6 (534).-Новосибирск: Издательство Новосибирского государственного архитекруно-строительного университета, 2003.- С.63-67.
- Сергиенко Л.С. Компьютерное прогнозирование тепловлажностных и воздушных режимов в производственных помещениях// Научно - теоретический журнал «Успехи современного естествознания» - №9. - Москва: Издательство «Академия Естествознания», 2005.-С.83-85.
Статья в формате PDF 395 KB...
19 04 2024 3:56:49
Статья в формате PDF 253 KB...
18 04 2024 12:40:32
Статья в формате PDF 1342 KB...
16 04 2024 12:21:38
Статья в формате PDF 103 KB...
15 04 2024 2:40:14
Статья в формате PDF 156 KB...
14 04 2024 1:52:38
Статья в формате PDF 114 KB...
13 04 2024 9:29:22
Статья в формате PDF 117 KB...
12 04 2024 18:59:22
Статья в формате PDF 241 KB...
11 04 2024 7:51:12
Статья в формате PDF 120 KB...
10 04 2024 5:58:24
Статья в формате PDF 101 KB...
09 04 2024 19:40:23
Статья в формате PDF 131 KB...
08 04 2024 17:46:38
Статья в формате PDF 124 KB...
07 04 2024 1:15:55
В статье предлагается тpaктовка ресурсного потенциала сельского хозяйства региона. Представлена авторская методика построения интегрального индикатора, позволяющего судить об уровне развития ресурсного потенциала аграрной сферы региона. Дана оценка ресурсного потенциала аграрной сферы регионов Юга России. ...
06 04 2024 2:46:16
Статья в формате PDF 214 KB...
05 04 2024 7:27:12
Статья в формате PDF 245 KB...
04 04 2024 1:27:12
Статья в формате PDF 257 KB...
02 04 2024 10:13:10
Статья в формате PDF 119 KB...
01 04 2024 12:21:38
Тюменский регион является одним из лидеров по уровню экономического развития. Устойчивое развитие его обеспечит сбалансированное решение социально-экономических задач, проблем сохранения окружающей среды в целях удовлетворения потребностей нынешнего и будущего поколений. Реализация перехода на путь стабильного развития потребует в дальнейшем формирования новой стратегии, которая оказалась бы экологически и экономически сбалансированной. ...
31 03 2024 17:58:22
Статья в формате PDF 113 KB...
29 03 2024 20:58:13
Статья в формате PDF 117 KB...
27 03 2024 10:56:39
Статья в формате PDF 119 KB...
26 03 2024 13:56:18
В экспериментальных стресс-моделях на крысах при использовании блокатора D2–рецепторов галоперидолом, исследовался уровень участия дофаминергической системы мозга и зависимость психотропных эффектов аспирина, ацетилсалицилатов цинка (АСЦ) и кобальта (АСК). В ходе работы был получен весомый аргумент в пользу того, что антидепрессантный эффект исследованных салицилатов в значительной мере реализуется через дофаминергическую систему мозга. ...
25 03 2024 4:37:40
Статья в формате PDF 128 KB...
24 03 2024 23:47:38
Статья в формате PDF 107 KB...
23 03 2024 23:20:11
Статья в формате PDF 115 KB...
22 03 2024 9:26:50
Статья в формате PDF 133 KB...
21 03 2024 21:48:51
Статья в формате PDF 179 KB...
20 03 2024 11:59:27
Статья в формате PDF 335 KB...
19 03 2024 11:47:58
18 03 2024 21:54:59
Статья в формате PDF 270 KB...
17 03 2024 2:22:13
Статья в формате PDF 235 KB...
16 03 2024 16:54:27
Регенеративная медицина использует различный клеточный материал для замещения клеток поврежденных тканей при различных поражениях, в том числе ожогах. В статье приведены разные технологии лечения, с использованием пуповинной крови и синтомициновой эмульсии. Термический ожог - чаще встречающееся и серьезное воздействие на покровную систему. Исходя из актуальности проблемы, разработали экспериментальную модель нанесения ожогов и накожной аппликации биологически активных веществ. ...
14 03 2024 11:19:16
Статья в формате PDF 118 KB...
13 03 2024 13:43:12
Статья в формате PDF 101 KB...
12 03 2024 10:29:46
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::