Определение воздухообмена

 

1.6 Определение  воздухообмена по минимальной норме наружного воздуха

 

Воздухообмен по минимальной  норме наружного воздуха [9, §50] определяется по формуле

L=l×n

где  l - минимальная норма свежего воздуха на человека, м³/чел;

       n – количество человек.

Расчетный воздухообмен для  каждого периода выбирают наибольший из вычисленных для рассматриваемого периода значений воздухообменов по каждой вредности и минимальной норме. Данные заносятся в таблицу 1.7.

 

Таблица 1.7 - Сводная таблица воздухообменов по различным видам вредностей

Наименование помещения	Период года	Воздухообмены, м3/ч
		по избыткам полной теплоты  и влаги	по минимальной норме  наружного воздуха	расчетный
Зрительный зал	Т	14638	5000	14638
	П	12032
	Х	11101

 

 

После выбора расчетного воздухообмена подсчитывают требуемую кратность воздухообмена в помещении

К = G_расч / V_пом = 14638 / 1519,6 = 9,6

 

 

Задача 2:

Определить воздухообмен для санузлов площадью F = 29,9 м², высота помещения h = 3 м, высота   здания Н = 7,45 м, в санузле 2 унитаза, туалет находится на 1 этаже. Данные определяются по плану здания.

L = 2 · 50 = 100

 

Задача 3:

Выбрать схему организации  воздухообмена в расчетном помещении и тип воздухораспределителя

 

Расчет распределения  воздуха в помещении включает следующие этапы:

1) выбор схемы организации  воздухообмена;

2) выбор схемы подачи  воздуха;

3) выбор типа воздухораспределителя;

4) выбор количества и  расположения воздухораспределителей;

5) определение размера  воздухораспределителя;

6) проверка фактического  перепада температур в рабочей  зоне;

7) проверка уровня шума, генерируемого воздухораспределителями.  

Практически во всех зрительных залах реализуется подача воздуха  по схеме "сверху- вверх".

Выбор варианта подачи воздуха  основывается в первую очередь на конструкции зала и соотношении  его геометрических размеров по длине, ширине и высоте.

Рис. Схема подачи воздуха в помещение

В работе принимаем схему  подачи веерными струями из потолочных плафонов.

В зависимости от выбранной  схемы подачи воздуха выбирается такой тип воздухораспределителя (ВР), который применяется для  данной схемы, то есть формирует струю  такого типа, какая требуется. Для данной схемы  в проекте рекомендуется использовать диффузоры, универсальные приточно-вытяжные плафоны, и плафоны с глухим диском.

Определение размера ВР базируется на закономерностях развития струй  в помещениях. Наиболее последовательная методика заключается в том, что  для выбранного типа ВР составляется уравнение, которое решается относительно площади ВР. Это выражение для определения количества ВР, N, при известной площади выходного сечения, F_o, одного ВР, общем расходе приточного воздуха, L_пр и рекомендуемой скорости, v_р, истечения воздуха из отверстия, равной 3 м/с.

N = L_пр /3600 v_р F_o = 14638 / (3600 · 3 · 0,081) ≈ 18

Поперечное сечение решётки 600600

Далее находим по каталогу ∆P:

∆P = 3,4 Па

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 2

расчет  аэродинамики вентиляции

 

Задача 1:

Выполнить аэродинамический расчет системы механической вентиляции для расчетного помещения. Исходные данные принимать по контрольной работе № 1.

 

Целью расчета является определение  размеров воздуховодов, потерь давления в системе, а также подбор вентоборудования.

Аэродинамический расчет выполняют после расчета воздухообмена, а также решения трассировки  воздуховодов и каналов. Для проведения данного расчета вычерчивают  аксонометрическую схему системы  вентиляции, на которой выделяют фасонные части воздуховодов. По аксонометрической  схеме и планам строительной части  работы определяют протяженность отдельных  ветвей проекта. Схему разбивают  на отдельные участки, данные расчетные  участки характеризуются постоянным расходом воздуха.

Аэродинамический расчет системы приточной вентиляции выполняем  по следующей методике:

1. Определяют нагрузку  отдельных расчетных участков.

2. Выбираем основное (магистральное)  направление. Выявляем цепочку  наиболее протяженную из последовательно  расположенных расчетных участков. Фиксируем оборудование и устройства, в которых происходят потери  давления.

3. Определяем размеры  сечения расчетных участков магистрали.

Площадь поперечного сечения  , м², определяют по формуле

где      L_уч - расчетный расход воздуха на участке, м³/ч;

          V_p - рекомендуемая скорость движения воздуха на участке, м/с.

Для общественных и административных зданий рекомендуемая скорость составляет: на магистрали – 8 м/с, на ответвлении  – 6 м/с.

По величине подбирают стандартные размеры воздуховода или канала так, чтобы фактическая площадь поперечного сечения . Результатом является определение величин d_э или а b, мм.

4. Определяем фактическую  скорость V^уч, м/с, по формуле

По этой величине вычисляют  динамическое давление на участке.

5. Определяем значение  удельного скоростного давления А, по таблице.

6. По номограмме определяем величину .

7. По таблице определяют  коэффициенты местных сопротивлений  и их сумму на расчетном участке.

 

 

Таблица 2.1 -Коэффициенты местных сопротивлений на участках

№ уч.	Наименование местного сопротивления	Ссылка	Формула	Значение  x
1	1 верт. отвод последнее бок. отверстие переход на сужение	Русланов т. 451 Русланов т. 455, п.10 Русланов т. 452	F0 /Fуч F1 /F2	0,28 2,44 0,05
				Sx=2,77
2	след. бок. отверстие переход	Русланов т. 455, п.11 Русланов т. 452	v2 / v1 F2 /F3	-0,06 0,04
				Sx=-0,02
3	след. бок. отверстие переход	Русланов т. 455, п.11 Русланов т. 452	v3 / v4 F3 /F4	-0,03 0,04
				Sx=0,01
4	след. бок. отверстие переход	Русланов т. 455, п.11 Русланов т. 452	v4 / v5 F4 /F5	-0,03 0,04
				Sx=0,01
5	след. бок. отверстие переход	Русланов т. 455, п.11 Русланов т. 452	v5 / v6 F5 /F6	-0,03 0,04
				Sx=0,01
6	след. бок. отверстие 1 гор. отвод	Русланов т. 455, п.11 Русланов т. 451	v6 / v7	-0,03 0,25
				Sx=0,22
7	1 тройник на проход	Русланов т. 454		0,4
				Sx=0,4
8	1 тройник на проход 3 гор. отвода 1 верт. отвод	Русланов т. 454 Русланов т. 451 Русланов т. 451		0,3 3*0,44=1,32 0,59
				Sx=2,21

 

8. Определяем потери давления  на участке  , Па, по формуле

,

где     – удельное скоростное давление, возникающее при прохождении по воздуховоду 1 м³/ч воздуха,

          S – удельная гидравлическая характеристика участка, , равная потере давления в нем при расходе 1 м³/ч.

Если температура транспортируемого  воздуха отличается от 20 ^оС, значение умножают на поправочный коэффициент k₁, а умножают на коэффициент k₂, определяемые по таблице [6].

9. Потери давления на  всех участках суммируют, сумма  является расчетной величиной  для подбора вентилятора.

   Аэродинамический  расчет системы приточной вентиляции  сводим в таблицу 2.2.

По итогам расчёта принимаем  решётки 4АПН 600×600.

 

ЗАДАЧА 2:

 

Выполнить аэродинамический расчет системы естественной вентиляции для санузла (исходные данные принять из контрольной работы № 1 задачи 2,3)

 

Приток воздуха в помещениях санузлов и ванных комнат принимается из смежных помещений. В данных комнатах в большинстве случаев предусматриваются индивидуальные, кирпичные каналы естественной вытяжной вентиляции. Вытяжные отверстия каналов закрываются  жалюзийными решетками, устанавливаемые на расстоянии 0,5 м от верхнего перекрытия этажа. Над шахтой устанавливают прямоугольный зонт с заглушенными торцами. Проверку пропускной способности каналов системы естественной вентиляции проводят при температуре наружного воздуха t_н, равной 5 ^оС, и плотностью ρ_н, равной 1,27 кг/м³.

Расчет естественной вентиляции ведется в следующим порядке.

Определяем требуемую  площадь сечения канала, F

.

где v_р – рекомендуемая скорость движения воздуха по участку, принимается равной от 0,5 до 1,0 м/с;

L – расход удаляемого воздуха.

По требуемой площади  подбираем фактические размеры  кирпичных каналов по таблице 2.3.

Определяем фактическую  скорость воздуха в канале

 

где F_ф – фактическая площадь канала;

L – расход удаляемого воздуха.

Гравитационное давление при естественной вентиляции санузлов и ванных комнат расходуется только на преодоление сопротивления вытяжных каналов, различно для каналов каждого  i-го этажа, Па, и определяется по формуле

.

где h_i – высота i-го этажа, м;

– плотность соответственно наружного и внутреннего воздуха

.

Потери давления на трение, Па

 

где β – поправка на шероховатость, определяется по графику, рисунок 5;

l – длина канала, м;

R_уд – удельные потери давления на 1 м воздуховода, Па/м, определяются по номограмме, рисунок 6.

Динамическое давление, Па

 

где v_р –скорость движения воздуха по участку, м/с;

– плотность внутреннего  воздуха.

Местные потери давления на участке, Па

 

где - местные сопротивления на участке, по таблице 2.4.

Общие потери давления на участке, Па

 

Фактический объем воздуха проходящего через подобранный канал

 

По итогам расчета заполнить таблица 2.5, сделать вывод

 

Таблица 2.3 – Размеры кирпичных  каналов

Размер  в кирпичах	Размеры a×b, мм	Площадь сечения F, м2	dэ, мм
1/2×1/2	140×140	0,02	140
1/2×1	140×270	0,038	185
1×1	270×270	0,073	270

 

 

Таблица 2.4 – Местные сопротивления  на участке

Характеристика местных  сопротивлений	ξ
1	2
1. Колено с острыми кромками	1,2
2. Решётка перфорированная	1,8
3. Шахта квадратная вытяжная с зонтом	1,3
Σξ = 4,3

 

Таблица 2.5 – Аэродинамический расчет каналов естественной вентиляции

№ этажа	Расход L, м3/ч	Длина l, м	Размеры канала				Скорость v, м/с	Удельные потери Rуд  Па/м
			a, мм	b, мм	F, м2	dэ, мм
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	100	5,3	140	140	0,02	140	1,4	0,26