Ēkas siltumfizikālo procesu kompleksā analīze - VTPMML

Līdz ar mūsdienu datoru raţības pieaugumu un arī relatīvi lētu daudzprocesoru sistēmuparādīšanos, arvien plašāk tiek lietota daţādu dzīvojamo un rūpniecisko telpu apstākļu matemātiskāmodelēšana. Lielākoties šādi pētījumi ir orientēti uz kādas konkrētas konfigurācijas telpas analīzirūpnieciskiem mērķiem, bet ir arī pētnieciskie darbi, piem., loga ţalūziju ietekmes uz telpas siltumabilanci modelēšana (Collins, 2004) vai ēkas gaisa apmaiņas intensitātes aprēķins atkarībā no vējaapstākļiem dabiskas ventilācijas gadījumā (Evola, Popov, 2006).Mūsu apskatītie modelēšanas aprēķini neparedz cilvēka klātbūtnes ievērošanu, tādējādivienkāršojot ģeometrijas izveidi un ļaujot uzskatamāk parādīt tieši telpas ģeometrisko un fizikāloparametru vispārīgo ietekmi uz energoefektivitāti un komforta apstākļiem. Cilvēka ķermeņamodelēšana ir komplicēts uzdevums, kas ir saistīts ne tikai ar tādiem sareţģītiem fizikāliem siltumaapmaiņas procesiem, kā konvekciju un siltuma starojumu no ādas virsmas, iztvaikošanu, elpošanu,bet arī ar nezināmiem lielumiem – apģērba īpašībām, kustības intensitātes, ķermeņa temperatūrasnehomogenitātēm. Uz šādu modeļu izveides un aprobācijas grūtībām norāda arī vairāku pētījumuautori, piem., (Tanabe et.al., 2002) cilvēka modelis tiek konstruēts no 65 galvenajiem segmentiemtemperatūru neviendabīguma ievērošanai un 4 virsmas slāņiem komplicētu apmaiņas procesumodelēšanai. Citi autori lieto arī vienkāršotus modeļus, apskatot cilvēka ķermeni kā nekustīgu noparalēlskaldņiem veidotu objektu ar konstantu virsmas temperatūru (Bojic et.al., 2001).4.1. Termiskā komforta apstākļiAttīstītās ēku energoefektivitātes kompleksas analīzes ietvaros cilvēku termiskā komfortaapstākļu noteikšanai dzīvojamā telpā izmantosim divas plaši lietotas pieejas – t.s. Fangera termiskākomforta un caurvēja modeļus (Fanger, 1970; Fanger, Christensen, 1986; Charles, 2003). Pirmiepētījumi šajā jomā tika publicēti 80. gados, tad arī tika izveidotas minēto modeļu pamatnostādnes. UzFangera modeļu bāzes ir balstīti arī termiskā komforta apstākļus reglamentējošie standarti – ASVspēkā esošs (ASHRAE, 2004) un LVS EN ISO standarts (LVS EN ISO 7730, 2006). Detalizētākapskatīsim šo standartu definīcijas un prasības, ko pamatā izmantosim arī cilvēku termiskā komfortaapstākļu analīzei modelējamā telpā.Abu iepriekš minēto standartu prasības ir attiecināmas uz pieaugušiem cilvēkiem, kas vismaz15 minūtes atrodas telpās ar atmosfēras spiedienu līdz 3 km virs jūras līmeņa, tādējādi tie irpiemērojami arī Latvijas ēkām. Nosakot termiskā komforta apstākļus, vērā ņem 6 sekojošus tonoteicošus pamatfaktorus: cilvēka metabolisma pakāpe, cilvēka apģērba izolācijas pakāpe,164