10374

В этой системе уравнений индексы «прi» и «ухj» обозначают все действующие в помещении соответственно приточные и вытяжные системы – общеобменные и местные.

Расчет производительностей проводят обычно относительно общеобменных приточной и вытяжной систем. С учетом этого обозначим производительности вентиляционных систем, действующих в помещении следующим образом:

-общеобменной приточной вентиляции – Gпр1;

-общеобменной вытяжной вентиляции – Gух1;

-местных приточных систем – Gпр2, …, Gпр n;

-местных вытяжных систем – Gух2, …, Gух m.

Целью дальнейших расчетов является определение Gух1, предварительно выразив из уравнения воздушного баланса зависимость для Gпр1.

Расчет по избыткам полной теплоты.

Уравнение полного теплового баланса по полной теплоте имеет вид:

приточных и вытяжных систем соответственно.

С учетом принятых обозначений уравнение (1.61) можно записать в более подробном виде:

Уравнение воздушного баланса относительно Gпр1:

В результате совместного решения уравнений (1.62) и (1.63) получим выражение:

Решая уравнение (1.64) относительно Gух1, после необходимой перегруппировки получим искомое выражение:

Расчет по избыткам явной теплоты.

Уравнение полного теплового баланса по явной теплоте имеет вид:

Решив (1.66) совместно с уравнением (1.63), получим:

Расчет по влаговыделениям.

80

Уравнение баланса водяных паров представим в виде:

Решим уравнение (1.68) совместно с уравнением (1.63) относительно Gух1:

Gw n Gпрi dпрi dпр1 10 3 m Gухj dухj dпр1 10 3

Расчет по вредным примесям.

Уравнение баланса вредных газов и паров представим в виде:

Решим уравнение (1.70) совместно с уравнением (1.63) относительно Gух1:

Для общественных зданий воздухообмен, рассчитанный по вредным веществам, обычно меньше воздухообмена, рассчитанного по теплоизбыткам и влаговыделениям. Поэтому для этих зданий формулу (1.71) применяют для определения требуемого количества свежего наружного воздуха для систем с рециркуляцией.

В промышленных зданиях воздухообмен по вредным веществам может оказаться определяющим. Поэтому для этих зданий рассчитывают воздухообмен по всем видам вредных выделений, принимая наибольшую из полученных величин.

1.3.7. Основные принципы организации вентиляции

Эффективность вентиляции помещения во многом зависит от рационального выбора и расположения по объему помещения воздухораспределителей и воздухозаборных устройств.

В первую очередь распределение полей определяющих параметров воздушной среды в объеме помещения определяется конструктивным решением приточных устройств. Влияние вытяжных устройств на скорость движения и температуру воздуха в помещении обычно незначительно. В то же время общая эффективность вентиляции зависит от правильной организации отбора и удаления вытяжного воздуха из помещения.

Основные принципы организации вентиляции заключаются в следующем:

1)местная вытяжная вентиляция должна локализовать вредные выделения в местах их образования, предотвращая распространение их по помещению;

2)приточный воздух необходимо подавать так, чтобы он, поступая в зону дыхания людей (обслуживаемую зону помещения), был чистым и имел температуру и скорость движения в соответствии с требованиями санитарных норм;

3)общеобменная вентиляция должна разбавлять и удалять вредные выделения, поступающие в помещение, обеспечивая в обслуживаемой зоне допустимые значения параметров — температуры, относительной влажности, скорости движения воздуха и концентрации вредных веществ в нем;

4)объемы удаляемого и подаваемого в помещения воздуха должны исключать перетекание загрязненного воздуха из помещений с выделением вредных веществ в другие помещения.

81

Выбор воздухораспределительных устройств и места расположения их в помещении зависят от назначения и объема помещения, наличия и видов вредных выделений, требований, предъявляемых к воздушной среде, местоположения и оборудования рабочих мест и др. При этом следует учитывать конструктивное строительное решение здания.

При выборе схемы подачи и удаления воздуха в помещении необходимо соблюдать следующие рекомендации:

-траектория подачи приточного воздуха не должна пересекать загрязненные участки помещения, обеспечивая поступление в обслуживаемую рабочую зону чистого воздуха;

-при значительных избытках явного тепла в помещении приточный воздух в холодный период года следует подавать с минимально допустимой температурой, учитывая его возможный подогрев за счет теплопоступлений;

-в теплый период года предпочтительной является подача приточного воздуха в обслуживаемую (рабочую) зону помещений;

-при обосновании схемы воздухораспределения необходим контроль температуры и скорости движения воздуха на рабочих местах; при этом следует учитывать взаимное влияние струйных течений, стесненность струй ограждениями и технологическим оборудованием, свойство струй настилаться на поверхности;

-при отрицательном тепловом балансе в помещении и совмещении вентиляции с воздушным отоплением приточный воздух необходимо подавать в обслуживаемую (рабочую) зону помещения.

Принципиальные решения вентиляции в зданиях различного назначения Здания с массовым пребыванием людей. В помещениях культурно-зрелищных учреждений

проектируют системы кондиционирования или приточно-вытяжную вентиляцию с

механическим побуждением. В залах вместимостью до 200 человек допускается проектировать только механическую вытяжку.

Взрительных залах кинотеатров, клубов и театров, в зонах размещения зрителей, параметры воздуха должны быть обеспечены системой кондиционирования воздуха или вентиляции в соответствии с требованиями нормативных документов. При применении рециркуляции в системах кондиционирования воздуха и вентиляции для зрительных залов количество подаваемого наружного воздуха должно составлять не менее 20 м3/ч на 1 чел.

Для помещений зрительского и клубного комплексов, помещений обслуживания сцены (эстрады), а также административно-хозяйственных помещений следует предусматривать раздельные системы кондиционирования воздуха или приточно-вытяжной вентиляции. В кинотеатрах с непрерывным показом фильмов, а также в клубах разделение можно не предусматривать.

Самостоятельные (автономные) системы кондиционирования и приточной вентиляции необходимо проектировать для следующих комплексов помещений: зрительных залов, вестибюля, фойе, кулуаров, музея, тиристорных, светопроекционных, звукоаппаратных, светоаппаратных, кабин для диктора и переводчиков, артистических уборных, репетиционных залов, творческого персонала и художественного руководства, помещений административнохозяйственных, технической связи и радиовещания, производственных мастерских.

Самостоятельные вытяжные системы должны быть предусмотрены также для помещений: курительных, санузлов, подсобных при буфетах, светопроекционной, звукоаппаратной, кабин дикторов, холодильной станции, мастерских, складов, аккумуляторной.

Впомещениях доготовочных, моечных буфета, санитарных узлов, курительных и мастерских необходимо организовывать системы вытяжной вентиляции с механическим побуждением; в служебно-хозяйственных помещениях допускается предусматривать вентиляцию с естественным побуждением.

Ваккумуляторной с кислотными аккумуляторами и в кислотной следует проектировать вытяжную вентиляцию самостоятельным агрегатом во взрывобезопасном и антикоррозионном исполнении с расположением вытяжных отверстий под потолком (2/3 расхода) и на высоте 0,3 м

82

от пола (1/3 расхода). В аккумуляторной со щелочными аккумуляторами вытяжные отверстия располагают только под потолком. В этом случае можно организовывать естественную вентиляцию через отдельный вентиляционный отсос.

В многозальных кинотеатрах общей вместимостью залов до 800 мест следует предусматривать обслуживание одной системой кондиционирования воздуха или приточной вентиляции нескольких зрительных залов, при этом необходимо для каждого зрительного зала проектировать по расчету установку зонального подогревателя воздуха.

При проектировании зрительных залов кинотеатров следует предусматривать в теплый период года возможность ночного проветривания.

Необходимо также предусматривать мероприятия, исключающие возможность

неорганизованного поступления наружного воздуха в залы через вытяжные шахты.

Помещения для размещения вентиляционного оборудования, оборудования систем кондиционирования воздуха, компрессорных, холодильных установок не рекомендуется располагать непосредственно за ограждающими конструкциями зрительного зала.

Для фойе, вестибюля, кассового вестибюля и кассовой кабины проектируются только приточные механические системы вентиляции. Вытяжка осуществляется через смежные помещения. Если в фойе или вестибюль имеют выходы помещения, оборудованные механической вытяжной системой без организованного притока с подогревом (санитарные узлы, курительные), то расход вытяжного воздуха в них учитывается в расходе приточного воздуха в фойе или вестибюль.

При применении рециркуляции в зрительных залах количество подаваемого наружного воздуха должно составлять не менее 20 м/ч на 1 чел.

Не допускается: устройство вентиляционных каналов в стенах, разделяющих зрительные залы многозальных зданий; прокладка воздуховодов через помещения зала, проекционнои перемоточной, если эти воздуховоды предназначаются для других помещений.

Подачу воздуха следует осуществлять:

-в залах вместимостью до 800 мест – компактными струями (чаще на экран) с максимальной скоростью, регламентируемой допустимым уровнем шума в зале, и нормируемой подвижностью воздуха в рабочей зоне;

-при вместимости больше 800 мест - рассредоточенными струями в помещение. Административно-бытовые здания. В зданиях административно-бытового назначения

воздухообмены рассчитываются по кратностям или удельным расходам. Наличие той или иной системы в помещении определяется значением кратности воздухообмена, определяется по нормам проектирования или значением удельного расхода. Административно-бытовые помещения имеют разделение систем по видам вредных выделений, а также по режиму работы помещений.

Удаление воздуха самостоятельными вытяжными системами с механическим побуждением нужно предусматривать для следующих групп помещений:

-санитарных узлов и курительных;

-проектных залов и служебных помещений, кабинетов площадью 35м2 и более;

-холлов и коридоров;

-помещений предприятий общественного питания;

-аккумуляторных;

-кинопроекционных;

-вытяжных шкафов и укрытий.

Для конференц-залов и залов совещаний рекомендуется проектировать системы вытяжной вентиляции с естественным побуждением.

Удаление воздуха из помещений осуществляют:

-для помещений площадью менее 35м2 – за счет перетекания воздуха в коридор;

-для помещений площадью более 35м2 – непосредственно из помещений.

Вытяжную вентиляцию с естественным побуждением допускается предусматривать в помещениях зданий высотой один-три этажа с количеством сотрудников не более 300 человек.

83

Вентиляцию лабораторных помещений проектируют и конструируют в зависимости от категории помещений по взрывопожароопасности.

Здания и сооружения для активного отдыха. Воздухообмен обеспечивается по расчету по видам вредных выделений или по удельным расходам на 1 человека.

Вспортзалах предусматриваются самостоятельные приточно-вытяжные системы. Количество вытяжных систем определяется видом выделяющихся вредных веществ и режимом работы помещения.

Вбассейнах комфортной считается температура воздуха +27-28°С или немного ниже. Это обусловлено рекомендациями врачей поддерживать температуру воздуха примерно на 1°С выше температуры воды. Испарения с водной поверхности минимальны, а плавающим удобно и комфортно. Совместить наиболее комфортные значения температуры воздуха и воды можно только с помощью правильного подбора оборудования, обеспечивающего снижение влажности воздуха до необходимого уровня. Для поддержания комфортных условий и разумного уровня испарения воды влажность в помещении бассейна должна составлять 50-60 %. С этой целью в бассейнах устанавливают осушители воздуха.

Вбассейне нельзя уменьшать температуру ночью, потому что пониженная температура воздуха только увеличивает испарение с поверхности бассейна. Постоянная циркуляция воздуха должна поддерживаться 24 часа в сутки. Отключение осушителя воздуха на 20-30 минут, о приводит к увеличению относительной влажности до 80-85%. Чтобы снизить энергозатраты в нерабочее время бассейна, можно прекратить подачу свежего воздуха и осуществлять снижение влажности в режиме рециркуляции.

Кроме поддержания стабильного уровня влажности, не нужно забывать и о качестве воздуха. В воду бассейна добавляются химикаты, которые могут вызывать загрязнение воздуха. Поэтому для поддержания в бассейне нормальных условий нужна вентиляция, обеспечивающая ассимиляцию химических выделений с поверхности воды, помимо обычных метаболических выделений человека.

Согласно рекомендациям оптимальная кратность воздухообмена составляет от четырех до восьми. Такой широкий диапазон рекомендуемых значений обусловлен различиями интенсивности использования бассейна, его посещаемости и типа установленного оборудования. Опыт проектирования и эксплуатации систем вентиляции бассейнов показывает, что используемая схема воздухораспределения важнее, чем кратность воздухообмена.

Основная задача проектирования системы воздухораспределения – достичь эффективного снижения влажности и приемлемого качества воздуха в бассейне. В бассейне из-за высокой температуры точки росы есть много мест, где требуется создание достаточных воздушных потоков для поддержания качества воздуха или для предотвращения образования конденсата.

Жилые и общественные здания. Наиболее простым примером организации воздухообмена является вентиляция помещений в жилых зданиях, общежитиях и гостиницах. Воздухообмен рассчитывают для большинства помещений по кратности и удельным расходам.

Вытяжную вентиляцию устраивают из верхней зоны помещений кухонь, санитарных узлов, ванных и душевых комнат, а в некоторых случаях и жилых комнат.

Приточную – неорганизованно через форточки и неплотности в ограждениях. Регулирование воздухообмена осуществляют изменением площади открытых проемов.

Врайонах с жарким климатом устраивают механическую приточно-вытяжную вентиляцию, если это не противоречит строительным и санитарным нормам.

Вентиляция помещений встроенно-пристроенных зданий должна осуществляться автономными системами.

Вытяжная вентиляция нежилых помещений, расположенных в пределах одной квартиры (конторы, консультации, киоски и др.) при отсутствии в них вредных выделений сверх норм осуществляется от общей вытяжной системы жилого здания.

Всовременных гостиницах повышенной категории рекомендуется применять кондиционирование воздуха в номерах. При вентилировании помещений приток воздуха

84

организуют в верхнюю зону жилых помещений номеров, а удаление – из помещений санитарных узлов и ванных комнат.

Образовательные учреждения. Вентиляцию основных помещений осуществляют по схеме «сверху-вверх», т. е. и приточные и вытяжные отверстия располагают в верхней зоне помещения. В больших помещениях (залах, аудиториях) вытяжку частично можно осуществлять из нижней зоны помещения. В высоких помещениях при больших тепловых нагрузках от светильников выпуск воздуха следует предусматривать ниже светильников, а удаление его – под светильниками или через конструкцию светильников.

Впомещениях с высокими витражами при отсутствии нагревательных приборов под ними приточный воздух целесообразно подавать через продольные щели в полу под окнами настилающимися струями. Как правило, в школах и училищах проектируют отдельные системы вентиляции для следующих помещений:

- классных комнат и учебных кабинетов; - актовых залов; - спортивных залов; - столовых;

- кабинетов с препараторскими, оборудованных вытяжными шкафами; - санузлов; - медпункта.

Детские дошкольные учреждения. Во всех климатических районах (кроме северных) для помещений групповых, игровых-столовых необходимо предусматривать периодическое естественное проветривание.

Удаление воздуха из спален, в которых предусмотрено сквозное проветривание осуществляют через групповые помещения. В помещениях для сушки одежды предусматривают местную вытяжку от шкафов с производительностью не менее 10 м3/ч.

При проектировании вентиляции не допускается: применение асбестоцементных воздуховодов; вытяжные воздуховоды из кухни прокладывать через спальни и игровые; вытяжные воздуховоды из медицинских помещений объединять с другими воздуховодами.

Предприятий общественного питания. Схема вентиляции определяется назначением помещений. В обеденных и торговых залах воздух подают в верхнюю зону помещений, а удаляют из верхней зоны и через отверстия (раздаточные окна, двери) в технологические помещения.

Вгорячих цехах (кухнях) и мойках предусматриваются самостоятельные приточновытяжные системы вентиляции - воздух подают в рабочую зону, а удаляют через местные отсосы

ииз верхней зоны.

Предприятия торговли. Помещения магазинов оборудуются системами кондиционирования или вентиляции с механическим побуждением, при этом объем притока должен быть полностью компенсирован вытяжкой. При расчете вентиляции и кондиционирования воздуха количество людей, находящихся в торговых залах, следует определять исходя из площади торгового зала, приходящейся на 1 чел.

В магазинах с различными залами по продаже продовольственных и непродовольственных товаров проектируют отдельные для каждого зала системы кондиционирования и приточно-

вытяжной вентиляции.

Магазины, расположенные в первых этажах жилых или других зданий, должны иметь автономные системы кондиционирования и вентиляции, независимые от системы вентиляции этих зданий.

Кратность воздухообмена в торговых залах магазинов определяют из расчета поглощения избытков тепла от людей, оборудования и солнечной радиации с проверкой на предельно допустимую концентрацию углекислоты.

Тепло- и влаговыделения от покупателей соответствуют легкой работе, а от обслуживающего персонала – работе средней тяжести.

85

Рециркуляция воздуха допускается в торговых залах магазинов, кроме торговых залов с химическими, синтетическими или иными пахучими веществами и горючими жидкостями, при этом наружный воздух должен подаваться в объеме не менее 20 м3/ч на 1 чел.

Конструктивные решения вентиляционных систем

Основные рекомендации по конструированию, размещению оборудования и прокладке воздуховодов приведены в Своде правил СП 60.13330.2012 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» [2], а также Пособии 7.91 к СНиП 2.04.05-91. Схемы прокладки воздуховодов в здании [27].

Все положения по конструированию вентсистем сводятся к обеспечению нормативного воздухообмена в помещениях при соблюдении архитектурно-конструктивных (прочностных) требований к конструкциям здания.

Вентиляционные каналы в общественных зданиях прокладывают как внутри несущих внутренних стен, так и в виде приставных конструкций к ним. Для устройства приставных каналов используются либо штучные строительные материалы (плиты), либо специальные вентиляционные блоки заводского изготовления.

Устройство вентиляционных каналов в наружных стенах не допускается во избежание конденсации водяных паров из удаляемого воздуха в холодный период года.

Не рекомендуется также располагать вентиляционные каналы в толще стен помещений, имеющих повышенную влажность воздуха.

Минимальное сечение вентиляционных каналов, устраиваемых во внутренних кирпичных стенах (рис. 1.56), 140х140 мм (1/2 кирпича на 1/2 кирпича). Толщину стенок каналов и толщину простенков между одноименными каналами принимают не менее размера полкирпича, а толщину простенков между разноименными каналами – не менее размера кирпича (250 мм). Размеры сечения каналов в кирпичных стенах следует принимать кратными размеру полкирпича (140 мм). Каналы во внутренних кирпичных стенах допускается устраивать на расстоянии не менее 380 мм от дверных проемов и стыков стен.

Внутренние поверхности стенок каналов выполняют гладкими с затиркой швов. При отсутствии кирпичных капитальных внутренних стен делают приставные вентиляционные каналы из блоков или плит (шлакогипсовых и шлакобетонных, бетонных, гипсоволокнистых, шлакобетонных пустотелых, пеноглинистых и пеносиликатных), из асбестоцементных труб, листовой стали, пластмассы. Минимальное сечение каналов 100х150 мм.

Приставные вентиляционные каналы в помещениях с нормальным температурновлажностным режимом выполняют из шлакогипсовых и гипсоволокнистых плит толщиной 35 мм, а в помещениях влажных – из шлакобетонных или бетонных плит толщиной 40 мм или из тонкой листовой стали, окрашенной масляной краской. Приставные каналы располагают у внутренних стен или перегородок, а при необходимости и у наружных стен. В последнем случае между стеной и каналом устраивают воздушную прослойку толщиной не менее 50 мм или утепление.

В современном строительстве для целей вентиляции находят применение специальные вентиляционные бетонные блоки с наклонными каналами (рис. 1.57) и вентиляционные стеновые панели с вертикальными каналами, устанавливаемые в качестве перегородок.

Горизонтальные вентиляционные каналы, соединяющие вентилируемые помещения с вертикальными вытяжными каналами, устраивают подвесными или подшивными. Иногда в качестве каналов используют пустоты бетонного настила перекрытий.

На рис. 1.58 показан вариант исполнения каналов систем вентиляции в многоэтажном здании со сборными горизонтальными коллекторами.

86

Рис. 1.56. Варианты исполнения вентиляционных каналов: а – в кирпичной стене;

б– приставные (пристенные) вертикальные каналы; в – в борозде стены, закрытые плитой;

г– канал приставной у наружной стены; 1 – кирпичная стена; 2 – шлакогипсовая плита; 3 – штукатурка; 4 – герметичная воздушная прослойка (или слой утеплителя).

Рис. 1.57. Вентиляционный блок-панель с наклонными каналами 1 – вентиляционный канал; 2 – углубление для установки жалюзийной решетки

При прокладке на чердаках или в неотапливаемых помещениях вытяжных вентиляционных каналов для удаления воздуха из жилых помещений и классов их выполняют из двойных шлакогипсовых плит толщиной каждая 40 мм с воздушной прослойкой между ними толщиной 40 мм, а для удаления воздуха из помещений кухонь, санитарных узлов и домовых прачечных - из шлакобетонных плит.

При наличии чердака или технического этажа вертикальные каналы могут объединяться горизонтальными коллекторами с выпуском воздуха через общую шахту (рис. 1.59).

Если расстояние между крайними каналами не превышает 3 м, то сборный горизонтальный коллектор конструируют с наклонными гранями.

Если расстояние между крайними каналами не превышает 10 м, то коллектор имеет ступенчатое увеличение сечения в сторону шахты.

87