Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

10961

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
25.11.2023
Размер:
22.29 Mб
Скачать

60

Графоаналитический метод расчета по I-d-диаграмме.

Расчет заключается в определении необходимого воздухообмена графическим способом по I-d – диаграмме влажного воздуха по определенным аналитически значениям полной теплоты ± ∆Qп, коэффициента углового

масштаба ε и допустимого перепада температуры tдоп .

Подробно графоаналитический метод расчета по I-d-диаграмме рассмотрен в курсе “Кондиционирование воздуха”.

5.2. Определение требуемой производительности вентиляционных систем

Вентиляционные системы здания и их производительность выбирают по результатам расчета воздухообмена в помещениях. Решение этой задачи зависит от вида систем, а также от схемы подачи приточного воздуха и удаления загрязненного воздуха из помещения. Производительность систем местной вентиляции определяется технологическими и санитарногигиеническими требованиями к микроклимату помещения, а общеобменной вентиляции - решением уравнений балансов.

При расчете общеобменной вентиляции должны быть известны количество воздуха, подаваемого в помещение и удаляемого из него местной вентиляцией, а также воздухообмен помещения со смежными помещениями и через неплотности в наружных ограждениях. Если перетекание воздуха между помещениями здания не регламентировано нормами, то расход его через проемы оценивают ориентировочно при анализе воздушного режима здания.

Рассчитываемый воздухообмен принято называть по виду вредных выделений, для борьбы с которыми он предназначен. Например, воздухообмен по избыткам явного тепла, по избыткам полного тепла, по влаговыделениям, по вредным веществам и т. д.

Для определения требуемой производительности систем общеобменной вентиляции по заданному виду вредных выделений необходимо решить соответствующую систему из двух уравнений - уравнения баланса вредных

61

выделений и уравнения баланса воздуха в помещении.

Уравнение воздушно-теплового баланса можно представить следующим образом:

± Q + Qпр Qух = 0

 

 

 

(5.9)

Gпр i Gух j = 0.

n

m

 

i=1

j=1

 

В этой системе уравнений

индексы прiи

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 - Gпр 1;

-общеобменной вытяжной вентиляции - Gух 1;

- местных приточных систем

- Gпр 2, …, Gпр n;

- местных вытяжных систем

- Gух 2, …, Gух m.

Целью дальнейших расчетов является определение Gух 1, предварительно выразив из уравнения воздушного баланса зависимость для Gпр 1.

Расчет по избыткам полной теплоты.

Уравнение полного теплового баланса по полной теплоте имеет вид:

 

 

 

Qп +

n

G

I

m

G

I

= 0 ,

(5.10)

 

 

 

− ∑

 

 

 

 

 

i = 1 пр i

пр i

j = 1

ух j

ух j

 

 

здесь

n

G

 

m

G

 

суммарные производительности, кг/ч, всех

и

-

 

i = 1

пр i

j = 1

ух j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(общеобменных и

местных)

приточных и

 

 

 

 

 

 

 

вытяжных систем соответственно.

С учетом принятых обозначений уравнение (5.10) можно записать в более подробном виде:

Qп +G

I

n

G

I

 

G

I

 

m

G

I

 

(5.11)

+ ∑

прi

=0

пр1

пр1

i = 2

пр i

 

ух1

ух1

 

j = 2

ух j

 

ух j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уравнение воздушного баланса относительно Gпр 1:

G

m

G

n

G .

(5.12)

= G + ∑

− ∑

пр1

ух1

 

ух j

пр i

 

 

j = 2

 

i = 2

 

 

62

В результате совместного решения уравнений (5.12) и (5.11) получим выражение:

Qп +(G

 

m

 

n

 

 

 

 

 

n

 

 

 

G

 

I

 

 

m

I =0 (5.13)

+ ∑ G

− ∑ G ) I

 

+ ∑ G I

 

 

 

G

ух1

j =2

ух j

i =2

прi

пр1

i =2

прi

прi

ух1

 

ух1

j =2 ух j

ух j

Решая уравнение

(5.13)

относительно

 

 

Gух1,

после

необходимой

перегруппировки получим искомое выражение:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Qп + ∑n G

(I

 

I

 

 

)

m G

 

 

(I

 

I

 

)

 

(5.14)

Gух 1 =

 

i=2 пр i

 

пр i

 

пр 1

 

j=2

ух

j

 

ух j

 

 

пр 1

 

 

 

 

 

 

 

 

Iух 1 Iпр 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет по избыткам явной теплоты.

Уравнение полного теплового баланса по явной теплоте имеет вид:

Qя +с G

t

+с G

t

c G

t

c G

t =0

(5.15)

 

 

n

 

 

 

m

 

 

в пр1

пр1

в i = 2 прi

прi

в ух1

ух1

в j = 2 ух j

ух j

 

Решив (5.15) совместно с уравнением (5.12), получим:

 

 

n

 

 

m

tпр 1)

 

 

 

Qявн + св Gпр i (tпр i tпр 1)cв Gух j (tух j

(5.16)

Gух 1

=

i=2

 

 

j= 2

 

 

cв

(tух 1

tпр 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет по влаговыделениям.

Уравнение баланса водяных паров представим в виде:

n

m

 

Gw + Gпр i dпр i 103 Gух j dух j 103 = 0 .

(5.17)

i=1

j=1

 

Решим уравнение (5.17) совместно с уравнением (5.12) относительно

Gух 1:

Gух 1

 

n

 

 

 

 

m

dпр 1)10

 

 

 

 

Gw + Gпр i (dпр i dпр 1)103

Gух j (dух j

3

(5.18)

=

i=2

 

 

 

 

j=2

 

.

 

(d

ух 1

d

пр 1

)103

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет по вредным примесям.

Уравнение баланса вредных газов и паров представим в виде:

n

 

m

 

 

=0.

(5.19)

Gвр +Gпрi ρ

Gухi ρ

 

 

спрi

 

cух j

 

 

i=1 прi

j=1

 

ух j

 

 

Решим уравнение (5.19) совместно с уравнением (5.12) относительно

Gух 1:

 

n

 

с

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

m

 

 

с

ух j

 

c

 

 

 

 

 

пр i

 

 

 

пр 1

 

 

 

 

 

 

 

 

пр 1

 

 

Gвр + Gпр i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gух j

 

 

 

 

 

.

 

ρ

пр i

ρ

пр 1

ρ

ух j

ρ

пр1

Gух 1 =

i=2

 

 

 

 

 

 

 

 

j=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

ух 1

 

 

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пр 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ρ

 

 

 

ρ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ух 1

 

 

 

 

 

пр 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

63

(5.20)

Для общественных зданий воздухообмен, рассчитанный по вредным веществам, обычно меньше воздухообмена, рассчитанного по теплоизбыткам и влаговыделениям. Поэтому для этих зданий формулу (5.20) 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.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

1.Зависит ли значение расчетного воздухообмена от однонаправленности воздействия вредных выделений на человека?

2.Что такое “кратность воздухообмена”?

3.Что собой представляет графоаналитический метод расчета воздухообмена?

4.Уравнение воздушно-теплового баланса в помещении.

5.Особенности расчета воздухообмена в промышленных зданиях?

6.ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ И РЕШЕНИЯ ВЕНТИЛЯЦИИ

6.1.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

64

время общая эффективность вентиляции зависит от правильной организации отбора и удаления вытяжного воздуха из помещения.

Основные принципы организации вентиляции заключаются в сле-

дующем:

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.

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;

65

-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

вобслуживаемую (рабочую) зону помещения.

6.2. Принципиальные решения вентиляции в зданиях различного назначения

Здания с массовым пребыванием людей.

Впомещениях культурно-зрелищных учреждений проектируют системы кондиционирования или приточно-вытяжную вентиляцию с механическим побуждением.

Взалах вместимостью до 200 человек допускается проектировать только механическую вытяжку.

-В зрительных 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

66

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.

-В помещениях 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.

-В аккумуляторной 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 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

67

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. Пример: если

ввестибюль имеют выход курительная и санитарные узлы с общим расходом вытяжного воздуха 1000 м3/ч, а двукратный приток воздуха в вестибюль составляет 2000 м3/ч, то расчетный расход приточного воздуха в вестибюль составит 3000 м3ч.

-При применении рециркуляции в зрительных залах количество

подаваемого наружного воздуха должно составлять не менее 20 м/ч на 1 чел.

- Не допускается:

1.устройство вентиляционных каналов в стенах, разделяющих зрительные залы многозальных зданий;

2.прокладка воздуховодов через помещения зала, проекционнои перемоточной, если эти воздуховоды предназначаются для других помещений.

68

- Подачу воздуха следует осуществлять:

1.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;

2.при вместимости больше 800 мест - рассредоточенными струями в помещение.

Особенностью подобных помещений, осложняющей процессы конструирования и расчета систем вентиляции и кондиционирования воздуха является степень заполняемости зала. По статистике полная загрузка зала встречается в 10% случаев, расчетные метеорологические условия встречаются приблизительно с такой же частотой. Поэтому расчетная нагрузка на системы вентиляции будет иметь место достаточно редко. Практически зал может быть полон на половину, треть, четверть или на 10%.

Внастоящее время считается, что наиболее эффективным способом решения этой проблемы является установка регуляторов частоты вращения двигателей вентагрегатов приточной и вытяжной системы с подачей сигнала на регулятор температуры в зале. С уменьшением посетителей снижается температура, что вызовет снижение подачи воздуха вплоть до полной остановки.

Есть мнение, что эффективным является использование двух пар (приток-вытяжка) систем различной производительности. При неполной загрузке зала выбирается пара с подходящей производительностью, при полной

-работают все системы.

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.

69

Удаление воздуха самостоятельными вытяжными системами с

механическим побуждением нужно предусматривать для следующих групп помещений:

1. санитарных узлов и курительных; 2. проектных залов и служебных помещений, кабинетов площадью 35м2 и более; 3. холлов и коридоров; 4. помещений предприятий общественного питания; 5. аккумуляторных; 6. кинопроекционных; 7. 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.

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.

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

В бассейнах 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

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]