Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Данный проект выполнен в соответствии с требованиями СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование». Район строительства город Смоленск. Возводимое здание – Кинотеатр на 300 мест. Здание кинотеатра одноэтажное, стены и перегородки кирпичные, высота помещений от уровня пола до потолка 6,4 м. Здание располагается в осях 1-4 А-Г
Для данного объекта запроектирована приточно-вытяжная, общеобменная система вентиляции, с механическим и естественным побуждением.
В качестве теплоносителя для калориферов используется вода, температура воды t=130-70 0С.
2. Расчетные параметры воздуха.
Согласно СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» заданные параметры микроклимата и чистоту воздуха в помещениях общественных зданий следует обеспечивать в пределах расчетных параметров наружного воздуха для соответствующих районов строительства по СНиП 23-01-99* «Строительная климатология». Для систем вентиляции расчетные параметры наружного воздуха для теплого периода года принимаются по параметру А,
а для холодного периода года по параметру Б.
Для города Смоленск расчетные параметры наружного воздуха приведены в таблице 1.
Таблица 1
|
Период года |
Температура t, 0С |
I, кДж/кг |
Скорость ветра, м/с |
|
Теплый |
25 |
58 |
1 |
|
Холодный |
-26 |
-25,6 |
6,8 |
Параметры внутреннего воздуха принимаются по СНиП 31-06-2009 «Общественные здания и сооружения». Значения параметров сведены в таблицу 2.
Таблица 2
|
Период года |
Температура t, 0С |
Относительная влажность, % |
Подвижность воздуха, м/с |
|
Теплый |
28,8 |
65 |
0,5 |
|
Холодный |
18 |
65 |
0,3 |
3. Выбор конструктивного решения.
Проект "Отопление и вентиляция жилого дома" в г.Вологда выполнен на основании задания и в соответствии с действующей нормативной литературой:
-СНиП 41-01-2003* Отопление, вентиляция, кондиционирование.
-СНиП 23-01-99 Строительная климатология.
Параметры наружного воздуха приняты для г.Вологда -температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченность 0,92 tн = -26 C°
-средняя температура отопительного периода t = -2,4 C°
-продолжительность отопительного периода 215 суток.
В кинотеатре проектируется приточно-вытяжные общеобменные системы вентиляции с механическим и естественным побуждением.
Подача воздуха в помещения кинотеатра осуществляется приточной системой вентиляции П1 (работающей по прямоточной схеме).
В зрительном зале удаление воздуха осуществляется системой В1 с помощью крышного вентилятора марки DVS730 . Удаление воздуха из помещений кружковых и артистичекских осуществленно при помощи системы В2, установлен крышный вентилятор DVS310EV. Для компенсации дисбаланса в коридоре запроектирована система В3 установлен крышный вентилятор DVS355E4.
Для удаления воздуха из других помещений применяется вытяжная система вентиляции с естественным побуждением. Воздуховоды систем вентиляции запроектированы круглого сечения из листовой оцинкованной стали, толщиной 0,5, 0,7 , 0,9 мм, в зависимости от диаметра воздуховода.
Для внутренних приточных отверстий применяются регулируемые решетки типа РР5, Р150, Р200. Для внутренних вытяжных отверстий используются решетки типа Р200, Р150.
Для снижения шума венткамера проектируется в помещении не имеющей общей стены с зрительным залом. При этом применяют применение звукопоглощающей облицовки в венткамере, виброизоляция вентагрегатов с помощью пружинных амортизаторов и использование конструкций повышенной звукоизоляции для внутренних ограждений венткамеры.
Для очистки приточного воздуха использованы фильтры ФяВБ, имеющие эффективность очистки 80%, из перфорированная сетка винипласта массой 4,2 кг.
В венткамере для исключения обхода воздуха вокруг фильтров и другие элементов системы установлены герметичные двери
Крепление воздуховодов в местах прохода около стен, осуществляется на крепежные кронштейны с прорезиненным хомутом, в местах прокладки под потолком крепление производиться при помощи подвесных растяжек.
Для предотвращения попадания атмосферных осадков через воздуховоды естественной вентиляции установлены зонты в соответствии с диаметрами воздуховодов.
Для снижения шума от вент агрегата установленного в приточной камере, вентилятор монтируется на вибраизоляторах, и на вибро подставку.
В местах возможного образования конденсата на стенках воздуховода, воздуховоды утепляются мин.ватой и покрываются алюминиевой фольгой
4. Расчет воздухообмена.
4.1. Расчет объемов воздуха по кратностям.
Кратность воздухообмена для помещений устанавливается по СНиП 2.08.02-89* «Общественные здания и сооружения»
Объемы воздуха определяются по формуле:
де: L – расход воздуха, м3/ч
k – кратность воздухообмена, 1/ч
V – объем помещения, м3
Расчет производится для каждого помещения отдельно. Результаты расчета сведены в таблицу 3.
Таблица 3.
|
№ |
Наименование |
t,0С |
Объем, |
Кратность |
Кол-во воздуха, м3/ч |
||
|
пом. |
помещения |
м3 |
Прит. |
Выт. |
Прит. |
Выт. |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
1 |
Вестибюль |
16 |
1139 |
2 |
- |
2278 |
- |
|
2 |
Гардероб |
16 |
25,6 |
- |
2 |
- |
51,2 |
|
3 |
Зрительный зал на 300 мест |
18 |
824 |
По расчёту но не менне 20м3/ч на 1го зрителя |
По расчёту но не менне 20м3/ч на одного зрителя |
8666 |
8816 |
|
4 |
Сцена |
22 |
309 |
- |
- |
- |
- |
|
5 |
Администрация |
18 |
66,5 |
2 |
1,5 |
133 |
99,75 |
|
6 |
Буфет |
18 |
74,52 |
- |
5 |
- |
372,6 |
|
7 |
Кассы |
18 |
9 |
3 |
- |
27 |
- |
|
8 |
Библиотека |
18 |
104,4 |
3 |
2 |
313,2 |
208,8 |
|
9 |
Кружковые |
18 |
37,2 |
2 |
2 |
74,4 |
74,4 |
|
9а |
Кружковые |
18 |
37,2 |
2 |
2 |
74,4 |
74,4 |
|
10 |
Артистическая |
20 |
37,2 |
2 |
3 |
74,4 |
111,6 |
|
10а |
Артистическая |
20 |
37,2 |
2 |
3 |
74,4 |
111,6 |
|
11 |
Склад инвентаря |
15 |
25,5 |
- |
1 |
- |
25,5 |
|
12 |
Санузлы |
16 |
47,7 |
- |
Не менее 100м3/ч на один унитаз |
- |
200 |
|
13 |
Венткамера |
|
60 |
1 |
- |
60 |
- |
|
14 |
Кинопроекционная |
18 |
36 |
3 |
3 |
108 |
108 |
|
15 |
Перемоточная |
18 |
15 |
2 |
2 |
30 |
30 |
|
16 |
Тамбур |
12 |
33 |
- |
- |
- |
- |
Σп=3404 Σв= 1467
устанавливаем вытяжной вентилятор в коридор производительностью 1700 м3/час. Σп=12070 Σв= 12983 Невязка составляет 3%
4.2. Расчет воздухообмена основного помещения.
1. Расчетные параметры наружного воздуха:
ТПГ: tн =25 0С Iн = 58 кДж/кг
ХПГ: tн = -260С Iн = -25,6 кДж/кг
2. Расчетные параметры внутреннего воздуха:
ТПГ: tн = 28.8 0С
ХПГ: tн = 180С
3. Определяются теплопотери и теплопоступления:
а) теплопоступления от солнечной радиации:
где Fпокр – площадь покрытия, м2
qпокр – тепловой поток через 1 м2 покрытия, Вт/м2
Вт
б) теплопоступления от людей:
где n – количество человек
q1 – теплопоступления от одного человека, Вт
ТПГ: Вт
ХПГ: Вт
в) теплопоступления от освещения:
Вт
где F – площадь пола помещения, м2
Е – общая освещенность помещения, Люкс. Е=75-для кинотеатров.
qосв – удельные тепловыделения от источников искусственного освещения, Вт/(м2*Лк)
осв – доля теплоты поступающей в помещение
г) общие теплопоступления:
ТПГ: Вт
ХПГ: Вт
д) Теплопотери через ограждения:
ХПГ : Вт
где q0 – удельная тепловая характеристика здания, Вт/(м3*0С)
V – объем помещения, м3
t – разность температур на отопление и вентиляцию, 0С
kt – поправочный коэффициент на расчетную температуру наружного воздуха, определяется по табл. в зависимости от tн.
4. Определение влагопоступлений:
ТПГ: кг/ч
где W1 – влаговыделения от одного человека, кг/ч
n – количество человек
ХПГ: кг/ч
4) рассчитываются поступления СО2:
л/ч
где qCO2 – поступления СО2 от одного человека, л/ч
Результаты сводятся в Таблицу :
|
Период года |
Теплопоступления, Вт |
Теплопотери |
Теплоизбытки |
Тепловая напряженность |
Влагопоступления |
СО2, |
|||
|
Qл |
Qср |
Qосв |
Qобщ |
||||||
|
ТПГ |
27900 |
2152,6 |
744 |
30797 |
- |
30797 |
11.36 |
22,5 |
6900 |
|
ХПГ |
41760 |
- |
744 |
42504 |
13353 |
29151 |
12,43 |
12 |
6900 |
5) определяем угловые коэффициенты:
ТПГ: кДж/кг
ХПГ: кДж/кг
6) Определяем температуру удаляемого воздуха:
ТПГ:
ХПГ:
где tв –температура внутреннего воздуха, 0С
grad t – рост температуры по высоте помещения
Н – высота помещения, м
hоб – высота обслуживаемой зоны, м
7) Расчет воздухообмена для ТПГ по I-d диаграмме
На I-d диаграмме находим точку Н по температуре наружного воздуха tH
и энтальпии наружного воздуха JH для ТПГ. От точки Н проводим линию с угловым коэффициентом тпг, далее находим точку пересечения этой линии с изотермой
tH=31.05 0С, эту точку обозначаем У. Снимаем с I-d диаграммы значения энтальпии и влагосодержания точек Н и У.
JПР=58 кДж/кг dПР=12,8 г/кг сух. воз
JУД=68 кДж/кг dУД= 14,5 г/кг сух. воз
кг/ч
где Iуд, Iпр – удельная энтальпия соответственно удаляемого и приточного воздуха, кДж/кг
кг/ч
где dуд, dпр – влагосодержание соответственно в удаляемого и в приточного воздуха, г/кг
м3/ч
где Суд, Спр – концентрация СО2 соответственно в удаляемом и в приточном воздухе, л/м3
м3/ч – объемный расход по санитарно-гигиеническим нормам.
где L1 – удаляемый расход воздуха на одного человека по санитарно-гигиеническим нормам, м3/ч
В качестве расчетного принимаем максимальное значение:
м3/ч
м3/ч
Плотность приточного воздуха кг/м3
Плотность удаляемого воздуха кг/м3
м3/ч
м3/ч
8) расчет воздухообмена для ХПГ:
для ХПГ в качестве расчетного массового расхода выбираем наибольший расход воздуха по ТПГ. GХПГ=10227
WХПГ- влагопоступление в кинозал для ХПГ
гр/кг
5. Подбор воздухораспределительных устройств.
В общественных зданиях приточные и вытяжные отверстия оформляются жалюзийными решетками. Используются приточные решетки типа РР и вытяжные вентиляционные решетки типа Р.
Площадь живого сечения жалюзийных решеток определяется по формуле:
м2
где L – расход воздуха, м3/ч
Vор = 26 м/с – ориентировочная скорость воздуха в сечении решетки.
Результаты расчетов сведены в таблицу.
6. Аэродинамический расчет систем вентиляции.
6.1. Аэродинамический расчет приточной системы вентиляции.
Последовательность расчета:
1) Система разбивается на отдельные участки. Расход воздуха на участке не меняется. Расчетные расходы определяются, начиная с периферийного участка. Значения расходов и длину каждого участка показывают на аксонометрической схеме.
2) Выбирается основная магистраль, как наиболее нагруженная и протяженная ветвь.
3) Нумеруем участки магистрали. Участки основной магистрали нумеруют, начиная с наиболее удаленного, затем проставляют номера участков ответвлений.
4) Определяется ориентировочная площадь поперечных сечений воздуховода:
, (м2)
где L расчетный расход на участке, м3/ч
Vор ориентировочная скорость движения воздуха, м/с
5) Определяется расчетная скорость движения воздуха:
, (м/с)
где fф площадь сечения принятого стандартного воздуховода, м2
6) Определяются потери давления на трения по длине:
, (Па)
где R=f(d ; V)
R удельные потери давления на трение. Определяются по таблицам в зависимости от диаметра воздуховода и скорости движения воздуха, Па
l длина участка, м
β коэффициент учитывающий шероховатость поверхности
где kэ абсолютная шероховатость
7) Определяются потери давления в местных сопротивлениях:
, (Па)
динамическое давление, Па
- сумма коэффициентов местных сопротивлений
8) Определяются потери давления на расчетном участке:
, (Па)
9) Определяются потери давления в системе:
, (Па)
где потери давления в вентиляционном оборудовании, Па
10) Производится увязка ответвлений. Потери давления в ответвлении определяются:
, (Па)
Невязка потерь давления не должна превышать 10%.
Результаты аэродинамического расчета и расчетные схемы систем приводятся в табл. 6.1.
Расчёт В1
6.2. Аэродинамический расчет естественных систем вентиляции.
Методика аэродинамического расчета естественных систем аналогична методике расчета на приток. Отличие состоит в следующем:
1) В малых значениях рекомендуемых скоростей движения воздуха – максимальная 1,5 м/с.
2) В заданном значении располагаемого давления:
, Па
где Н расстояние по вертикали от центра вытяжной решетки до центра вытяжной шахты, м
g ускорение свободного падения, м/с2
–плотности соответственно наружного воздуха и внутреннего воздуха, кг/м3
на 5% 10%
Увязка происходит путем увеличения расхода или диаметра.
Результаты расчета сведены в таблицу .
5%
7%
6%
8,6%
9,2%
7. Подбор вентиляционного оборудования.
7.1. Подбор калорифера
Система П1.
1) Определяется тепловой поток, который необходимо передать воздуху:
, Вт
где G – массовый расход воздуха, кг/ч
L – объемный расход воздуха, м3/ч;
н – плотность воздуха при его начальной температуре, кг/м3 ;
с = 1,005 кДж/(кг0С) – теплоемкость воздуха;
tк,tн – соответственно конечная и наружная температуры нагреваемого воздуха, 0С.
, кг/ч
Вт
2) Задаемся массовой скоростью движения воздуха во фронтальном сечении воздухонагревателя:
кг/(с*м2)
3) Находится требуемое живое сечение воздухонагревательной установки по воздуху:
, м2
4) Выбирается один или несколько калориферов, суммарное значение живого сечения по воздуху которых приблизительно равно требуемому:
КСк3-12: f’=1.027 м2
5) Уточняется массовая скорость движения воздуха:
кг/(с*м2)
6) Определяется массовый расход воды:
, кг/ч
где св = 4,187 кДж/(кг0с) – теплоемкость воды
tг,tо – температура воды в подающем и обратном трубопроводах
, кг/ч
7) Определяется скорость воды в живом сечении воздухонагревательной установки:
, м/с
где н = 1000 кг/м3 – плотность воды
fв – сечение воздухонагревательной установки для прохода воды, м2
8) Определяется коэффициент теплопередачи:
Вт/(м2*0С);
9) Определяется требуемая поверхность нагрева калориферной установки:
, м2
где t – разность средних температур теплоносителя и воздуха, 0С
, 0С
, м2
10) Определяется количество рядов калориферов по воздуху:
где Fр – суммарная поверхность нагрева калориферов в одном ряду, м2
11) Определяется действительная поверхность нагрева калорифера:
, м2
12) Определяется действительная поверхность нагрева калорифера:
13) Определяется аэродинамическое сопротивление калорифера:
, Па
7.2. Подбор воздушных клапанов.
Система П1.
1) По заданному расходу воздуха по таблице подбирается тип воздушного клапана, его габаритные размеры и площадь живого сечения для прохода воздуха:
КВУ 600*1000Б; fжс = 0,57 м2; L = 1000 мм; Н = 570 мм; m = 35 кг.
2) Определяется скорость воздуха в живом сечении:
м/с
3) Определяется аэродинамическое сопротивление:
, Па
где – коэффициент местного сопротивления воздуху
– плотность воздуха, кг/м3
V – скорость воздуха в живом сечении, м/с
Па
7.3. Подбор жалюзийных решеток.
Система П1
1) По заданному расходу воздуху воздуха подбирают одну или несколько решеток с суммарным живым сечением:
, м2
где L – общий расход воздуха, м3/ч
Vор = 26 м/с – ориентировочная скорость воздуха в сечении решетки
м2
2) Определяется количество решеток:
,
где fжс – площадь живого сечения одной решетки
n = 8
3) Уточняется скорость движения воздуха:
, м/с
где fжс – фактическая площадь живого сечения, м2
м2
м/с
4) Определяется аэродинамическое сопротивление при проходе воздуха через решетку:
, Па
где = 1,2 – коэффициент местного сопротивления воздуху,
- плотность воздуха, кг/м3
V – скорость воздуха в сечении решетки, м/с
Па
Для приточной системы П1 подобраны решетки типа СТД 5289, в количестве 8 штук, fжс = 0,06 м2, масса 1,13кг.
7.4. Подбор фильтров.
Система П1
Выбираются фильтры типа ФяКП:
Характеристики:
- Р = 150 Па
- эффективность очистки 92%
- пылеемкость фильтра 4000 г/м3
- тип фильтрующего материала – иглопробивной материал типа ФНИ
- масса 8,8 кг
- пропускная способность ячейки 2500 м3/ч
Определяется количество ячеек фильтра:
≈6 исполнение3*3 (10281028) – система П1
7.5. Подбор вентиляторов.
Система П1:
Подбор осуществляется по двум характеристикам:
, (Па)
где kз = 1,1 – коэффициент запаса учитывающий неучтенные потери
Рсист – потери давления в системе, Па
, (Па)
где Робор – потери давления в вентиляционном оборудовании, Па
, (Па)
(Па)
(Па)
(Па)
, (м3/ч )
где kп = 1,1 – коэффициент учитывающий подсосы и утечки воздуха из системы
(м3/ч)
Подбирается вентилятор типа ВЦ14-46-7,5; Nу = 7,5 кВт, n = 960 об/мин; m=153кг
Система В1: l=8816 м3/ч
Подбирается крышный вентилятор типа DVS730
Система В2: l=845 м3/ч
Подбирается крышный вентилятор типа DVS310EV
Система В3: l=1700 м3/ч
Подбирается крышный вентилятор типа DVS355E4
7.6. Подбор воздушно-тепловой завесы.
1) Определяется расход воздуха:
, кг/ч
где k = 0,09 – коэффициент учета числа проходящих людей, места забора воздуха для завесы и типа вестибюля
вх = 0,65 – коэффициент расхода проема, зависящий от конструкции входа (двойные с тамбуром).
Fвх = 1,5 м2 – площадь одной открываемой створки наружных входных дверей
tсм = 120C – температура смеси воздуха, поступающего в помещение при работе завесы
tн – температура наружного воздуха для ХПГ
tз = 400С – температура воздуха подаваемого завесой
, Па
где Ргр – гравитационное давление, Па
, Па
Н – расчетная высота, м
, м
hлк – высота этажа тамбура, м
н ,в – плотности наружного и внутреннего воздуха для ХПГ, кг/м3
k1 = 0,3 – поправочный коэффициент на ветровое давление(здание без аэрационных проемов)
Рв – ветровое давление, Па
, Па
с = -0,6 – расчетный аэродинамический коэффициент(для заветренной стороны)
Vв – скорость ветра, м/с
кг/м3
кг/м3
Па
, Па
Па
кг/ч
3) Определяется тепловая мощность калорифера:
, (Вт)
где tнач – температура воздуха забираемого завесой, 0С(tнач=tсм)
(Вт)
Метеор ТВВ 15
8. НИРС
Естественная вентиляция с побуждением
В общем потоке жалоб населения на бытовые неудобства (недостатки в электро- и водоснабжении, отоплении, плохое состояние кровли, стен и окон и т. п.) жалобы на вентиляцию в прошлом практически отсутствовали, но в последние годы они стали обычным явлением, предметом разбирательств и судебных исков. Единственная причина жалоб на вентиляцию в нашей стране сегодня – это плохая, недостаточная вентиляция.
Специалисты говорят о плохой работе вентиляции в двух случаях.
Во-первых, когда она не обеспечивает нормативного воздухообмена в каждой из комнат, либо вытяжные вентиляционные решетки работают как приточные, открывая доступ в комнату воздуху из вытяжного коллективного канала (обратная тяга).
Во-вторых, когда вентиляция избыточна. Например, в зимнее время воздухообмен может в несколько раз превышать нормативное значение.
И то, и другое плохо.
Недостаточный воздухообмен губителен для нашего здоровья, в особенности, для детей. Недостаток свежего воздуха приводит к повышению относительной влажности, способствует созданию болезнетворной микрофлоры в квартире, появлению плесени, грибков и насекомых, загрязнению воздуха вредными микропримесями (продуктами жизнедеятельности человеческого организма, газовыделениями кухни, санузлов, бытовой химии, выделениями запахов и вредных веществ современными отделочными и мебельными материалами, игрушками, электроприборами, факсами, принтерами, ксероксами, компьютерами и т. п.). Большинство из нас, не говоря уже о детях, проводит дома большую часть времени суток, и здоровая атмосфера в доме чрезвычайно важна для семейного благополучия.
Главная причина плохой, недостаточной вентиляции объясняется непреложным законом: нет вытяжки без притока. В старых домах инфильтрация была достаточной и даже чрезмерной: пожилые люди помнят, как осенью все конопатили щели в окнах ватой и заклеивали их бумагой, весной окна очищали и отмывали; свободными в течение всего года оставались форточки – обязательная принадлежность каждого окна. Ныне ситуация изменилась. Современные конструкции зданий из монолитного железобетона с окнами из стеклопакетов и с герметичными дверями квартир обладают очень низкой воздухопроницаемостью, инфильтрация слишком мала для нормативного притока, а без притока нет и вытяжки. Вторая причина недостаточной естественной вентиляции – кондиционирование помещений: если температура воздуха в комнате ниже температуры наружного воздуха, то естественная вытяжка по своей природе невозможна, зачастую мы наблюдаем в этом случае обратную тягу.
Ухудшают работу естественной вытяжки и другие факторы: теплые чердаки, разноуровневые секции (малоэтажная секция оказывается в зоне аэродинамической тени), строительство многоэтажных зданий рядом с малоэтажными, недопустимая конструкция оголовка вытяжного вентиляционного канала, самовольное изменение жильцами конструкции коллективного канала, установка жильцами вытяжных вентиляторов и, почти повсеместно, отсутствие технического обслуживания и контроля состояния систем вентиляции здания.
Избыточная вентиляция зимой приводит к неоправданным расходам энергии на отопление. При росте цен на тепло в несколько раз или даже до европейского уровня, а это время, вероятно, не за горами, нам придется относиться к экономии энергии в своей квартире так же трепетно, как это давно делают европейцы.
Тема заголовка, однако, относится только к первому аспекту, к способам обеспечения достаточного воздухообмена, достаточного с точки зрения медицины. Нормы воздухообмена для жилых зданий обоснованы, утверждены и подлежат безусловному соблюдению.
Принцип действия естественной вентиляции в ее классическом исполнении основан на разности плотности воздуха снаружи и внутри помещения: движущая сила процесса, так называемое гравитационное давление, прямопропорциональна разности плотностей воздуха и высоте вытяжного «теплого» канала.
Расчет естественной вентиляции и выбор сечения каналов проводится в соответствии с действующими нормативами для температуры наружного воздуха 5 °С и температуры внутри помещения 20 °С. Именно при этих температурах воздухообмен соответствует санитарным нормам.
Физическая природа естественной вентиляции предопределяет снижение ее эффективности при температуре наружного воздуха выше 5 °С. В жаркое время года температурный фактор в кондиционируемых помещениях становится и вовсе отрицательным. Кроме того, для нормальной работы естественной вентиляции необходим приток свежего воздуха (через щели в оконных переплетах, воздушные клапаны, приоткрытые окна) и возможность свободного перетока воздуха из комнат к вытяжным устройствам на кухне и в санузлах. Ухудшить естественную вентиляцию может и неблагоприятное направление ветра, и аэродинамическая тень, в которой может оказаться кровля, и засорение или несанкционированное изменение геометрии вытяжного канала. Для многоэтажных зданий эффективность естественной вентиляции для разных этажей различна; критической, как правило, становится ситуация на последних двух этажах.
Однако известны способы, улучшающие естественную вентиляцию при прочих равных условиях, но, к сожалению, не являющиеся столь радикальными, как механическая вентиляция. Некоторые из них чрезвычайно просты и дешевы, другие требуют затрат.
Тепловое побуждение естественной вентиляции
Является одним из древних способов, о нем упоминается в книгах позапрошлого века. Речь идет о подогреве вытяжных каналов. Для обеспечения расчетного воздухообмена в течение всего лета достаточно подогреть вентканал на 15 °С выше температуры наружного воздуха. Частично канал подогревается теплом кухонной плиты и теплым влажным воздухом при пользовании ванной или душем. Эта «помощь» не постоянна, но она действует именно тогда, когда она особенно нужна. Усилить летом эффект подогрева вытяжного канала от кухонной плиты и в то же время уменьшить перегрев кухни можно с помощью кухонного зонта с отводом горячего воздуха и/или продуктов сгорания по воздуховоду непосредственно в вытяжной стояк.
Достаточно просто реализовать тепловое побуждение в частном загородном доме, коттедже и в домах с индивидуальным тепловым пунктом. В коттедже круг-логодично работает котел и его контуры горячего водоснабжения, теплых полов и в некоторых случаях бассейна. Существует реальная возможность использования энергии продуктов сгорания для подогрева вытяжных каналов. Второй путь – добавить еще один автономный контур с автоматикой для подогрева вытяжных каналов. Вопросы определения энергоемкости этого способа и пути ее снижения, а также проектные решения рассматриваются в мастер-классе по данной теме.
|
Рисунок 1. Визуализация дефлектора ASTATO |
Рисунок 2. Дефлектор ДС710 в г. Жуковский (12 шт. на одной кровле) |
Ветровое побуждение естественной вентиляции
Является одним из широко известных и применяемых способов интенсификации воздухообмена. Ветровое побуждение – это использование энергии ветра для эжекции отработанного воздуха из вентиляционных каналов. С самого начала все дефлекторы стали делать симметричными относительно вертикальной оси и неподвижными, т. к. вращающиеся дефлекторы (флюгарки) были признаны непрактичными в условиях наших зим. Главное внимание уделялось способности дефлектора создавать максимальное разрежение при одинаковой скорости ветра и сохранять свою эффективность при наклонах скорости ветра в вертикальной плоскости.
Дефлекторы имеют богатую и, к сожалению, забытую историю и трудовую биографию, достойную уважения. Они применялись с середины ХIХ века на зданиях и на транспортных средствах, испытывались в натурных условиях и в аэродинамических трубах. Статические дефлекторы используют сейчас в качестве устройств выброса воздуха из индивидуальных и коллективных каналов естественной вентиляции, индивидуальных и коллективных дымоходов, каналов выброса продуктов сгорания газа, стволов мусоропроводов. Их применяют на зданиях любой этажности, на новостройках и реконструируемых зданиях.
Принцип действия дефлектора основан на использовании эффекта Бернулли: чем выше скорость потока при изменении поперечного сечения канала, тем меньше статическое давление в этом сечении.
Наиболее эффективны дефлекторы с открытой проточной частью (тарельчатый дефлектор (Труды ЦАГИ, № 123, 1936 год), дефлектор ASTATO, дефлектор ДС) [1-3].
Установлены два параметра эффективности дефлектора:
z – коэффициент местных потерь;
C – коэффициент давления (разрежения).
Коэффициент местных потерь представляет собой коэффициент пропорциональности в формуле Вейсбаха-Дарси и позволяет рассчитать собственные потери давления в самом дефлекторе:
DPd = 0,5 z r Vd2,
где Vd – скорость в дефлекторе, м/с;
r – плотность воздуха, кг/м3;
DPd – потери давления в дефлекторе, Па;
z – коэффициент местных потерь.
Для дефлекторов серии ДС коэффициент местных потерь равен 1,4 (при длине трубы дефлектора 0,5 м).
Коэффициент давления (разрежения) С равен отношению разности полного давления в вентиляционном канале и статического давления снаружи него к скоростному напору ветра. Коэффициент давления позволяет рассчитать дополнительное ветровое давление (разрежение) DPv, создаваемое дефлектором при наличии ветра:
DPv = 0,5 C r V2,
где С коэффициент разрежения для дефлектора серии ДС, равный 0,75 при отклонениях направления ветра от горизонтальной плоскости не более 30° и 0,6 при отклонениях до 60°;
V скорость ветра, м/с;
r плотность воздуха, кг/м3.
В абсолютных цифрах эффективность дефлектора ДС отражена в таблице для условий: температура воздуха 25 °С, относительная влажность 50 %, плотность воздуха 1,177 кг/м3.
Статические дефлекторы серии ДС (Россия) (рис. 2, 4) и дефлекторы ASTATO (Франция) сегодня обладают наилучшими аэродинамическими параметрами и совместимы с механическими средствами побуждения. Дефлекторы ДС выпускаются по ТУ 4863-002-51056717-03, введенным в действие 23 октября 2003 года и зарегистрированным Госстандартом за № 200/046008, сертификат соответствия № РОСС RU.МГ01.В01293.
10. Литература
1. СниП 41-012003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование»
2. СНиП 23-01-99 «Строительная климатология»
3. СНиП 31-06-2009 «Общественные здания и сооружения»
4. Справочник проектировщика. Часть 3.Книга 2. Вентиляция и кондиционирование воздуха».
5. Мусатов Б. Т. Вентиляционные дефлекторы // Технические заметки. – М. : ЦАГИ, 1936. – № 123.
6. Amphous A., Харитонов В. П. Дефлекторы АСТАТО и проблема энергосбережения: Материалы 3-го форума Heat&Vent. – М., 2001.
7. Одноволова О. В. Опытные образцы приточных устройств и дефлекторов для естественной и естественно-механической вентиляции жилых зданий: Материалы 5-го форума Heat&Vent. – М., 2003.
8. Olivia Noel and oth. Natural ventilation activated by induction // Proceedings 21st AIVC Annual Conference. Innovations in Ventilation Technology. – 26–29 September. – 2000.
9. Малахов М. А. Проект естественно-механической вентиляции жилого дома в Москве // АВОК. – 2003. – № 3.
10. Fabio F., Одноволов И. Т. Полупромышленные вентиляторы фирмы VORTICE: Материалы 2-го форума Heat&Vent. – М., 2000.
|
|
КП-08081096-2010-ОВ |
Лист |
|||||
|
6 |
|||||||
|
Изм. |
Кол. уч. |
Лист |
№док |
Подпись |
Дата |