Russian Federation
The article presents the results of an analysis of existing information systems in the field of calculation and analysis of heat and gas emissions at the stage of creating microclimate systems that calculate the flow of supply air. Modeling of our own system for determining the amount of heat input and gas emissions when designing microclimate systems in buildings and premises intended for the working population is proposed.
module, information system, modeling, SanPiN, SNiP
В современном мире, особенно в урбанизированных районах, системы микроклимата, такие как системы кондиционирования воздуха, отопления и вентиляции, широко используются для обеспечения комфортных условий пребывания внутри помещений. Однако при разработке данных систем необходимо учитывать проблемы, связанные с выбросами тепла и газов в атмосферу.
При создании системы обеспечения микроклимата необходимо учитывать количество и вид вредных веществ, выделяемых человеком в зависимости от типа помещения и выполняемой в нем работы. В большинстве общественных зданий основным источником вредных веществ является человек, выделяющий тепло, влагу и газообразные вещества. Согласно СП 60.13330.2020 «СНиП 41-01-2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха», расход приточного воздуха должен рассчитываться с учетом выделяемых в помещении вредностей, как в теплый, так и в холодный период года [1].
Сравнение основных программ, используемых для проектирования систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, представлены в таблице 1.
Таблица 1 – Результаты анализа существующих информационных систем для работы логистического центра
|
Критерии сравнения |
Наименование приложения |
||
|
Aero master |
Trace 700 |
ClimaWin |
|
|
Тип приложения: |
|
|
|
|
-Web-сервис; |
+ |
- |
- |
|
-Десктопное приложение. |
- |
+ |
+ |
|
Зависимость от интернета |
+ |
- |
- |
|
Обновление и поддержка |
- |
+ |
- |
|
Бесплатное распространение |
+ |
- |
- |
|
Учет параметров помещения |
- |
+ |
- |
|
Учет категории работы |
+ |
+ |
+ |
|
Функциональные возможности: |
|
|
|
|
- Расчет тепло- и газовыделения; |
+ |
+ |
+ |
|
- Формирование отчета по помещениям с предложением по улучшению |
- |
- |
+ |
На основании рассмотренных аналогов можно сделать вывод, что процесс расчета и анализа тепло-, газовыделения от трудоспособной категории населения во всех современных программных средствах несет скорее дополнительный функционал к основной части программы, а углубленный анализ тепло- и газовыделений осуществляется вручную.
В связи с этим, принято решение об автоматизации данного процесса, то есть использовании программного модуля для выполнения следующих функций:
- оценка газовыделения, тепловыделения внутри помещения;
- оценка воздухообмена в помещениях;
- определение количества рабочих мест в помещении.
Для наилучшего понимания устройства системы необходимо составить IDEF0-диаграммы работы программы, которая представлена на рис. 1-2.
Рисунок 1 – Контекстная диаграмма
На вход диаграммы поступают следующие данные: категория работ, данные о помещении, куда входят концентрация CO2 в помещении, концентрация CO2 в наружном воздухе, температура удаляемого воздуха, температура приточного воздуха, данные человека, куда входят ФИО, масса тела, возраст, пол.
Механизм выполнения вычислений – инженер.
Системы управления: КФА, методические рекомендации, формулы расчета.
Выходные данные: гистограмма и отчет по количеству рабочих мест.
Рисунок 2 – Декомпозиция IDEF0-диаграммы
Процессы, представленные на диаграмме:
Выявление антропометрических параметров человека – процесс внесения данных о человеке с последующим расчетом его величины основного обмена.
Расчет энерготрат – процесс расчета энерготрат на основании внесенных данных человека, а также выбранной категории работ.
Расчет потребления О2 и СО2 – процесс расчета потребления О2 и СО2 человека.
Расчет и оценка воздухообмена – после расчета величин выбирается наибольшая, которая затем сравнивается с величиной нормального воздухообмена для помещения. По результатам сравнения делается вывод об оптимальном количестве рабочих мест в помещении.
Блок-схема процесса расчета количества рабочих мест представлена на рис. 3.
Рисунок 3 – Блок-схема процесса расчета количества рабочих места
Данная блок-схема отражает общую структуру и принцип работы модуля расчета. Завершающим этапом является моделирование интерфейса, рис. 4.
Рисунок 4 – Основное окно модуля расчета
Окно на рис. 4 является главным окном программы, так как здесь происходит расчет выделения энергии, кислорода и углекислого газа, а также реализованы вспомогательные средства, такие как: отчет и гистограмма.
Выводы
Современный мир постоянно развивается, строятся новые здания и сооружения, человечество увеличивается с каждым днем, всё это содвигает современных людей к заострению собственного внимания на оптимизации рабочих мест, проектированию систем микроклимата, согласно санитарным нормам и правилам.
1. Lobanov D.V., Merschiev A.A., Solov'ev S.A. Sistemy personal'noy energosberegayuschey ventilyacii ofisnyh pomescheniy // Zhilischnoe hozyaystvo i kommunal'naya infrastruktura. 2017. № 3(2). S. 60-69.
2. Lobanov D. V. i dr. Opredelenie teplopostupleniy ot cheloveka s uchetom energotrat i fizicheskoy aktivnosti //Vestnik Belgorodskogo gosudarstvennogo tehnologicheskogo universiteta im. VG Shuhova. – 2023. – №. 1. – S. 42-52.
3. Zvyaginceva, A.V. Modelirovanie processov i razrabotka meropriyatiy po sokrascheniyu pylegazovydeleniya na kar'erah gorno-obogatitel'nogo kombinata / A.V. Zvyaginceva, S.A. Sazonova, V.V. Kul'neva // Modelirovanie sistem i processov. – 2019. – T. 12, № 2. – S. 26-32.
4. Metodicheskie rekomendacii 2.3.1.0253-21 «Normy fiziologicheskih potrebnostey v energii i pischevyh veschestvah dlya razlichnyh grupp naseleniya Rossiyskoy Federacii». – URL: https://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/402716140/.
5. Bakanova S. V., Eremkin A. I. Metodika ocenki effektivnosti vozduhoraspredeleniya i opredeleniya vozduhoobmena v pomescheniyah hraneniya skoroportyascheysya produkcii //Regional'naya arhitektura i stroitel'stvo. – 2015. – №. 2. – S. 130-135.
6. Pereverzev P. P. Funkcional'noe modelirovanie processov organizacii proizvodstva na mashinostroitel'nyh predpriyatiyah //Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya. – 2012. – №. 2. – S. 259-259.
7. Lobanov D. V. i dr. Obosnovanie ucheta kompleksa fizicheskih parametrov cheloveka pri proektirovanii sistem ventilyacii //Zhilischnoe hozyaystvo i kommunal'naya infrastruktura. – 2022. – №. 1. – S. 48-58.
8. Poluektov A.V., Makarenko F.V., Yagodkin A.S. Ispol'zovanie storonnih bibliotek pri napisanii programm dlya obrabotki statisticheskih dannyh // Modelirovanie sistem i processov. – 2022. – T. 15, № 2. – S. 33-41.
