8911

20

Рис. 2.1 Классификация систем вентиляции Если движение происходит под действием сил гравитации или ветрового

давления, то система называетсяестественной или гравитационной.

Важным признаком, по которому различаютсясистемы вентиляции, является способ организации воздухообмена. Если в помещении имеются источники вредных выделений, эти выделения могут свободно распространяться по объему помещения. Действие приточных и вытяжных вентсистем создаст общую циркуляцию воздуха в помещении, в результате чего в рабочей зоне формируются поля нормируемых значений скорости, температуры и концентраций примесей. Расположение мест подачи и удаления воздуха непосредственно не связано с расположением источников. Такой способ организации воздухообмена называется обшеобменной вентиляцией.

В зависимости от схемы организации движения воздушных масс различают общеобменную вентиляцию вытесняющую (направление движения воздушных масс совпадает е естественным направлением движения вредных

21

выделений) и перемешивающую (когда эти направления не совпадают). Другой способ состоит в том, что расположение мест подачи и удаления

воздуха непосредственно связано с расположением источников. Последние в этом случае снабжаются приемниками (местными отсосами), которые улавливают вредные выделения в месте их возникновения, не давая им распространяться в объеме помещения. Приток также подается на рабочее место вблизи источника, создавая здесь некоторые особые условия (повышенную скорость движения воздуха, пониженную температуру и концентрацию примесей), компенсируя тем самым тяжелые условия труда вблизи источников, интенсивно выделяющих теплоту и газы. Такая вентиляция называется местной.

Зачастую, особенно в промышленных зданиях, описанные способы вентиляции совмещаются.

Рис. 2.2 Классификация и основные элементы систем приточной вентиляции

П1– общеобменная механическая система приточной вентиляции; П2 – местная механическая система приточной вентиляции;

1 – узел воздухозабора (воздухозаборная жалюзийная решетка, устанавливаемая в соответствии с требованиями СНиП на высоте не ниже 2 м от уровня земли);

2 – воздухозаборная шахта, выполняемая из кирпича или иных строительных материалов. Шахты устраивают при размещении приточной камеры в подвальном помещении здания;

3 – форкамера – часть приточной камеры, предназначенная для перевода потока наружного воздуха на ось оборудования камеры;

22

4– приточная камера в составе: утепленный клапан-приемное устройство для регулирования расхода поступающего наружного воздуха и предотвращения попадания холодного воздуха в помещение при неработающей вентиляции; фильтр; теплообменник для нагрева или охлаждения воздуха; устройство для увлажнения или осушки воздуха; вентилятор;

5– приточный вентилятор (может находится внутри блочной камеры, как в системе П2);

6– шумоглушитель (может быть встроенным в блочную камеру, как в системе П2);

7– магистральный воздуховод;

8– ответвление;

9– воздухораспределитель-устройство для подачи обработанного воздуха в помещение.

Рис. 2.3 Классификация и основные элементы систем вытяжной вентиляции

В1, В3 – общеобменная механическая система вытяжной вентиляции; В2 – местная механическая система вытяжной вентиляции; В4 – механическая система аспирации и пневмотранспорта;

ВЕ1, ВЕ2 – общеобменная гравитационная система вытяжной вентиляции;

1 – воздухоприемное устройство загрязненного (вытяжного) воздухавытяжная решетка;

2 – воздухозаборное устройство системы местной вентиляции-местный

отсос;

3 – ответвление;

4 – магистральный вытяжной воздуховод; 5 – нагнетательная линия вытяжной системы общего назначения-ствол;

23

6 – нагнетательная линия системы аспирации и пневмотранспорта;

7 – вытяжной вентилятор общего назначения; 8 – пылевой вытяжной вентилятор для систем аспирации и пневмотранспорта

(при установке после очистного устройства 11 применяют вентилятор общего назначения); 9 – крышный вентилятор (применяется как в бесканальном варианте, так и в

составе непротяженной сети воздуховодов; 10 – дефлектор-устройство для повышения эффективности гравитационной системы за счет усиления ветрового давления;

11 – циклон-устройство для очистки воздуха от твердых примесей; 12 – фильтр для очистки вытяжного воздуха;

13 – оголовок вытяжной шахты (устанавливаются либо зонт, либо насадка с водоотводящим кольцом, либо насадка для факельного выброса, позволяющая выбрасывать воздух с целью рассеивания вредностей на высоте до 70 м); 14 – сборный коллектор систем А и ПТ;

15 – технологическое оборудование-источник загрязненного воздуха в системах аспирации и пневмотранспорта.

Если приточная система подает в помещение только чистый наружный воздух, она называется прямоточной. Если же подастся смесь наружного и уже отработавшего воздуха, то это - система с частичной рециркуляцией.Иногда применяют и полностью рециркуляционные.

Примеромподобной установки можно считать бытовой настольный вентилятор, который используют при неблагоприятном тепловом режиме для увеличения конвективной теплоотдачи с поверхности тела за счет увеличения скорости движения воздуха. В промышленности также используют подобные агрегаты, рассчитанные на обслуживание рабочих зон значительной площади.

Рециркуляционные системы могут выполнять вентиляционные функции лишь частично, создавая заданную скорость движения па рабочих местах. Такие системы совершенствуют, дополняя теплообменниками и устройствами для разбрызгивания воды… Тогда на рабочем месте можно поддерживать не только скорость, но и нормируемые значения температуры и относительной влажности.

Однако в подобных установках затруднительно обеспечить необходимый уровень чистоты воздуха. В особых случаях, когда речь идет о вентилировании замкнутых объектов и отсутствует возможность забора воздуха снаружи

24

(космические аппараты, подводные корабли) такие установки дополняются блоками биохимической очистки и тогда они могут выполнять вентиляционные функции в полном объеме.

Рециркуляция недопустима если в помещении выделяются опасные вещества, имеются радиоактивные и бактериальные загрязнения, дурные запахи.

В промышленных зданиях со значительными теплоизбытками устраивают организованную естественную вентиляцию - аэрацию, для чего используют светоаэрационные и иные проемы для проветривания.

Говоря об организованной естественной вентиляции, имеют ввиду, что элементы таких систем (фрамуги, фонари и т.п.) конструируются и рассчитываются так, чтобы системы обеспечивали в помещении нормируемые параметры. В противном случае следует говорить о неорганизованномпроветривании, когда нормируемые условия в помещении не соблюдаются.

Для организованной вытяжной естественной вентиляции используются также системы каналов и шахты. Естественный приток при этом может происходить неорганизованно через щели и неплотности ограждений или организованно через специально устраиваемые приточные клапаны.

Отдельный вид представляют собой аварийные системы вентиляции, которые устаиваются в помещениях, где возможно возникновение аварийных ситуаций (внезапный выброс или неконтролируемая утечка опасных веществ).

Аварийные системы, как правило, вытяжные. В одноэтажных зданиях при поступлении легких опасных веществ допускается устраивать приточные (вытесняющие) системы.

Задача аварийных вентсистем - обеспечить необходимое снижение концентрации опасных веществ при внезапном их выбросе или не допустить неприемлемого повышения концентрации при неконтролируемой утечке в течение заданного промежутка времени.

25

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

1.Что такое “естественная вентиляция”?

2.Что такое “неорганизованная вентиляция”?

3.Дать определения “местной” и “общеобменной” вентиляции.

4.Что представляет собой узел воздухозабора?

5.Что такое “прямоточная” и “рециркуляционная” системы?

3.РАСЧЕТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ

3.1.Расчетные параметры наружного воздуха

Обеспечение требуемых внутренних условий в помещении определяется выбором расчетных параметров наружного климата.

При проектировании зданий возникает необходимость в решении задач, связанных с использованием различных по функциональному значению (влиянию на микроклимат) и перечню климатологических данных.

В основе климатологической информации находятся результаты непрерывных метеонаблюдений. На метеостанциях, как правило, измеряют:

1.температуру воздуха и поверхности грунта;

2.скорость и направление ветра;

3.относительную влажность воздуха и барометрическое давление;

4.интенсивность прямой и рассеянной солнечной радиации на горизонтальную поверхность и др.

Ряд других необходимых параметров определяют расчетом по измеряемым величинам:

1.парциальное давление водяного пара;

2.влагосодержание наружного воздуха;

3.энтальпия наружного воздуха;

4.интенсивность солнечной радиации на наклонные и вертикальные поверхности.

Парциальное давление водяного пара наружного воздуха, Па, определяют

где Pн– парциальное давление водяного пара при полном насыщении, определяемое по измеренной температуре наружного воздуха, Па.

26

Влагосодержание наружного воздуха, г/кг сух.в., определяют по значениям барометрического (атмосферного) Pб, Па, и парциального Pп, Па,

Для пересчета интенсивности солнечной радиации применяют формулы сферической геометрии.

При расчете систем кондиционирования микроклимата выделяют два типа необходимой климатологической информации: для расчетных и эксплуатационных условий.

Под расчетными понимают наиболее неблагоприятные погодные условия, для которых определяются уровень тепловой защиты здания и производительность систем кондиционирования микроклимата. Расчетным условиям соответствует комплекс параметров наружного воздуха, отклонение от которых приводит к отклонению от расчетных параметров микроклимата помещения.

Эксплуатационные условия характеризуются изменением параметров наружного воздуха в течение года в интервале от расчетных зимних до расчетных летних и наоборот.

Целью выбора расчетных условий является определение наибольшей нагрузки на системы кондиционирования микроклимата.

Вхолодный период нагрузка на систему отопления соответствует возможно более низкой температуре наружного воздуха и большей скорости воздуха. Теплопоступления от солнечной радиации в холодный период года не учитывают. Влагосодержание наружного воздуха тоже, как правило, невелико и его не учитывают.

Втеплый период года определяют нагрузку на системы охлаждения и осушки воздуха, подаваемого в помещение. Максимальной нагрузке соответствуют возможно более высокие значения температуры, влагосодержания, энтальпии наружного воздуха и интенсивности солнечной радиации. Скорость ветра при этом должна быть минимальной.

27

Несмотря на отмеченное выше, принятие в качестве расчетных

абсолютно максимальных и минимальных параметров нецелесообразно, т.к.

системы рассчитанные на экстремальные нагрузки в реальных условиях эксплуатации будут иметь завышенную мощность. По этой причине в качестве расчетных принимают параметры меньшие, чем абсолютные maxиmin. Основным критерием при их выборе является вероятная продолжительность изменения расчетных внутренних условий микроклимата.

Пример: Обоснование выбора за расчетную зимнюю температуру

температуры наиболее холодной пятидневки.

В здании с кирпичными стенами δ = 0,51 м при понижении температуры наружного воздуха ниже расчетной внутренняя температура понизилась на 4 оС через 152 часа. В здании из облегченных стеновых конструкций – через 100 часов. Средняя продолжительность остывания помещения в здании составила 5 суток.

Поэтому за расчетную зимнюю температуру в ряде вычислений выбирают среднюю температуру наиболее холодной пятидневки.

При выборе параметров наружного воздуха профессором В.Н. Богословским предложено использовать понятие обеспеченности, которая характеризуется коэффициентом обеспеченности Коб.

Коэффициент обеспеченности показывает (в долях единицы) число случаев, в которых внутренние условия обеспечиваются по отношению к общему числу случаев.

где Nр – число случаев с благоприятными исходами;

Nо – общее число случаев, рассматриваемых в данном процессе.

По своей сути Коб представляет собой вероятность обеспечения внутренних микроклиматических условий. Коэффициент обеспеченности позволил связать уровень комфортности в здании с расчетной температурой наружного воздуха (см. табл.).

28

литературе приведены для холодного, переходного и теплого периодов года и

различных категорий А и Б.

Параметры категории А:

– Для холодного периода года:

tнхА – температура наиболее холодного периода года в рассматриваемом регионе, оС;

IнхА – энтальпия, соответствующая tнхА , кДж/кг.

–Для теплого периода года:

tнтА – значение температуры, большее значение которой наблюдается в данном регионе не более 400 часов в год, оС;

IнтА – энтальпия, соответствующая tнтА , кДж/кг.

Параметры категории Б:

– Для холодного периода года:

tнхБ – температура наиболее холодной пятидневки в рассматриваемом регионе, оС;

IнхБ – энтальпия, соответствующая tнхБ , кДж/кг.

–Для теплого периода года:

tнтБ – значение температуры, большее значение которой наблюдается в данном регионе не более 220 часов в год, оС;

IнтБ – энтальпия, соответствующая tнтБ , кДж/кг.

В ведомственных нормах для уникальных зданий и сооружений используют параметры категорииВ.

Параметры категории В:

– Для холодного периода года:

29

tнхВ – абсолютно минимальное значение температуры в рассматриваемом регионе, оС;

IнхВ – энтальпия, соответствующая tнхВ , кДж/кг.

–Для теплого периода года:

tнтВ – абсолютно максимальное значение температуры в рассматриваемом регионе, оС;

IнтВ – энтальпия, соответствующая tнтВ .

При проектировании систем кондиционирования микроклимата нормы проектирования рекомендуют принимать следующие расчетные параметры наружного воздуха:

1.в помещениях жилых, общественных, административно-бытовых и производственных зданий:

–параметры А — для систем вентиляции и воздушного душирования для теплого периода года;

–параметры Б — для систем отопления, вентиляции и воздушного душирования для холодного периода года, а также для систем кондиционирования для теплого и холодного периодов года.

2.для зданий сельскохозяйственного назначения:

–параметры А — для систем вентиляции и кондиционирования для теплого и холодного периодов года;

–параметры Б — для систем отопления для холодного периода года.

3.Параметры наружного воздуха для переходных условий года следует принимать 10 °С и удельную энтальпию 26,5 кДж/кг.

3.2.Расчетные параметры внутреннего воздуха

Расчетными параметрами воздушной среды в помещении при проектировании СКМ служат параметры воздуха, определяющие комфортные условия и удовлетворяющие требования технологического процесса.

Требуемые метеорологические условия в помещениях (внутренние условия) должны быть обеспечены в рабочей (обслуживаемой) зоне помещения или на постоянных рабочих местах.

За рабочую (обслуживаемую) зону принимают пространство высотой 2 м от уровня пола или площадки, на которых находятся рабочие места.Для