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 113 KB...
23 04 2024 22:27:13
Статья в формате PDF 384 KB...
21 04 2024 0:32:45
Статья в формате PDF 114 KB...
20 04 2024 11:44:52
Статья в формате PDF 100 KB...
19 04 2024 12:42:32
Статья в формате PDF 249 KB...
18 04 2024 15:44:41
Статья в формате PDF 181 KB...
17 04 2024 0:18:49
Статья в формате PDF 121 KB...
16 04 2024 8:33:21
Статья в формате PDF 123 KB...
15 04 2024 22:30:27
К настоящему времени геофизика накопила о магнетизме Земли огромную информацию, большая часть которой получена в новейший период исследований космического прострaнcтва путём непосредственных инструментальных исследований с помощью космических летательных аппаратов, но построить на традиционных теоретических основаниях общепризнанную теорию о происхождении магнетизма Земли пока не удавалось никому [1]. Учитывая продуктивность магнитодинамического взгляда ряда фундаментальных проблем физики и многочисленных технических задач [2], можно надеяться на аналогичную продуктивность при рассмотрении некоторых из многочисленных аспектов фундаментальной проблемы стационарного геомагнетизма, среди которых первичной представляется его происхождение. ...
14 04 2024 21:17:28
Статья в формате PDF 169 KB...
13 04 2024 21:34:30
Статья в формате PDF 268 KB...
12 04 2024 0:44:50
Статья в формате PDF 163 KB...
11 04 2024 13:20:10
Статья в формате PDF 111 KB...
10 04 2024 15:17:25
Статья в формате PDF 112 KB...
09 04 2024 4:49:26
Статья в формате PDF 120 KB...
08 04 2024 10:20:12
Статья в формате PDF 251 KB...
07 04 2024 23:22:47
Статья в формате PDF 131 KB...
06 04 2024 23:26:55
Статья в формате PDF 274 KB...
05 04 2024 18:48:54
Статья в формате PDF 122 KB...
03 04 2024 11:27:28
Статья в формате PDF 101 KB...
01 04 2024 6:40:20
Статья в формате PDF 290 KB...
31 03 2024 12:36:28
Статья в формате PDF 207 KB...
30 03 2024 18:37:43
Статья в формате PDF 117 KB...
28 03 2024 13:10:46
Статья в формате PDF 252 KB...
27 03 2024 9:35:25
Статья в формате PDF 114 KB...
26 03 2024 13:41:32
Статья в формате PDF 224 KB...
25 03 2024 18:32:58
Статья в формате PDF 107 KB...
24 03 2024 1:29:25
Статья в формате PDF 215 KB...
22 03 2024 3:21:59
Статья в формате PDF 123 KB...
21 03 2024 11:12:56
1.Второй закон Ньютона в катастрофе это неоспоримый факт. 2.Нужно думать, что после такой катастрофы вся классическая физика полетит к чёрту, вместе с физиками, которые попытаются её защищать. 3.Учёные физики всех стран попали в капкан у них дилемма: или они признают теорию Ростовцева или им грозит скамья подсудимых за ложную науку и обман человечества. ...
20 03 2024 17:45:49
Статья в формате PDF 124 KB...
19 03 2024 6:35:18
Статья в формате PDF 110 KB...
18 03 2024 14:24:34
В предложенной работе экспериментально доказано, что при хроническом стрессе, при нарушенном равновесии симпатического и парасимпатического отделов нервной системы, количество клеток периферической крови, изменяясь, не выходит за пределы нормы. Вегетативный баланс хаpaктеризуется средним арифметическим границ нормальных показателей. Общий клинический анализ крови является показателем функционального состояния и может быть предложен как метод, определяющий эффективность проводимого лечения в постстрессорной реабилитации. ...
17 03 2024 13:41:44
В статье обсуждаются последние достижения технологий гидрографических и геодезических съемок, таких как дифференциальная система GPS/ГЛОНАСС субметровой точности определения положения на поверхности моря, интегрированная DGPS с гидроакустической системой HPR для определения положения под водой, многолучевые эхолоты, гидролокаторы бокового обзора; морские датчики движения, специально разработанные для высокоточного измерения перемещений в море для пользователей, требующих высокой точности измерений дифферента, крена и перемещений по высоте. Аэролазерная батиметрия имеет значительный потенциал для замены эхолота при измерении глубин. Отмечено, что ROV (буксируемые подводные аппараты) и AUV (автономные подводные аппараты) становятся технически и экономически более выгодной платформой для съемки в специальных применениях и в будущем станут широко использующейся техникой. ...
16 03 2024 2:20:40
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 ::