Характеристика зон ветровой тени в случае группы зданий или здания сложной формы.
9.1. При обтекании воздушным потоком группы зданий могут образовываться объединенные (в том числе межкорпусные) зоны ветровой тени (здания в этом случае называются смежными). Конфигурация объединенных зон определяется путем наложения зон, построенных для рассматриваемых зданий, которые при этом полагаются отдельно стоящими. За границу объединенной зоны принимается огибающая границ зон отдельных зданий, а высота объединенной зоны в различных точках полагается равной максимальной из высот ветровых теней, участвующих в образовании объединенной тени. Пример построения объединенной зоны показан на рис. 20.
Рис. 20.
Примечание.
Здания, зоны ветровой тени которых полностью находятся внутри зон ветровой тени других зданий, при построении объединенных зон не учитываются.
9.2. Здание сложной формы может быть представлено в виде нескольких параллелепипедов с нижним основанием на уровне земли. Конфигурация и размеры ветровой тени, возникающей при обтекании воздушным потоком такого здания, определяются в соответствии с п. 9.1 Приложения 2 путем наложения зон для отдельных зданий и нахождения огибающей их границы. Примеры построения зон ветровой тени для зданий сложной конфигурации приведены на рис. 21.
9.3. В наиболее ответственных случаях, когда необходимо детально определить форму и размеры зон ветровой тени, возникающих вблизи отдельных зданий и их групп, а также ожидаемое распределение концентраций, целесообразно проводить эксперименты по обдуванию макетов зданий в специальных аэродинамических трубах. При постановке и проведении таких экспериментов, а также при использовании их результатов для описания обтекания зданий воздушным потоком в реальной атмосфере необходимо соблюдать соответствующие критерии подобия.
9.4. Для ориентировочных расчетов приземных концентраций на промплощадке при наличии большого числа однотипных источников допускается производить расчет по формулам разделов 2 и 3, а полученные концентрации умножать для точек промплощадки на коэффициент :
(52)
Здесь N - количество однотипных источников, расположенных отдельно от промышленных зданий, или количество промышленных зданий, на которых размещаются однотипные источники, - коэффициент, определяемый в соответствии с п. 2.2 Приложения 2.
Рис. 21.
Примечания.
1. При умножении на коэффициент расчетные концентрации, как правило, завышаются. Более точный учет влияния застройки может быть выполнен по формулам разделов 1 - 5 Приложения 2.
2. Коэффициент устанавливается в зависимости от отношения средней высоты источника на здании (без учета источников высотой более 50 м) к высоте здания.
3. Расчеты в соответствии с п. 9.4 производятся при N > 5.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Справочное
ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА КОНЦЕНТРАЦИИ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ В РАЙОНЕ ИСТОЧНИКОВ ИХ ВЫБРОСА ПРИ НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ.
Пример 1. Котельная (ровная открытая местность, Новосибирская область).
№ п/п | Характеристики, обозначения, расчет | Единица | Значение |
Число дымовых труб, N | шт. | ||
Высота дымовых труб, H | м | ||
Диаметр устья трубы, D | м | 1,4 | |
Скорость выхода газовоздушной смеси, w0 | м/с | ||
Температура газовоздушной смеси, Тг | °С | ||
Температура окружающего воздуха, Тв | °С | ||
Выброс двуокиси серы, | г/с | ||
Выброс золы, Мз | г/с | 2,6 | |
Выброс окислов азота (в пересчете на двуокись азота), | г/с | 0,2 | |
Коэффициенты в формуле 2.1 | |||
А | - | ||
h | - | ||
Максимальные разовые предельно допустимые концентрации (ПДК): | |||
двуокиси серы | мг/м3 | 0,5 | |
золы | мг/м3 | 0,5 | |
окислов азота | мг/м3 | 0,085 | |
Объем газовоздушной смеси (по формуле (2.2)): | |||
м3/с | 10,8 | ||
Перегрев газовоздушной смеси, DТ: | |||
DТ = Тг - Тв = 125 - 25 | °С | ||
Параметр f (по формуле (2.3)): | |||
- | 0,56 | ||
Параметр vм (по формуле (2.4)): | |||
м/с | 2,04 | ||
Параметр (по формуле (2.5)): | |||
- | 0,36 | ||
Параметр fc (по формуле(2.6)): | |||
fc = 800(0,36)3 | - | 37,32 | |
Параметр m (по формуле (2.7а) или рис. 2.1) | - | 0,98 | |
Параметр n (по формуле (2.8а) или рис. 2.2) | - | ||
Опасная скорость ветра им (по формуле (2.16в)): | |||
м/с | 2,2 | ||
Параметр d (по формуле (2.14в)): | |||
- | 12,3 | ||
Расчет концентрации двуокиси серы | |||
Максимальная концентрация SO2 (по формуле (2.1)): | |||
мг/м3 | 0,19 | ||
Расстояние (по формуле (2.13)): | |||
м | |||
Коэффициент s1 для расстояния х (по формулам (2.23а), (2.23б) или по рис. 2.4): | |||
х = 50 м, х/хм = 0,116 | - | 0,069 | |
х = 100 м, х/хм = 0,256 | - | 0,232 | |
х = 200 м, х/хм = 0,465 | - | 0,633 | |
х = 400 м, х/хм = 0,93 | - | ||
х = 1000 м, х/хм = 2,32 | - | 0,664 | |
х = 3000 м, х/хм = 6,97 | - | 0,154 | |
Концентрация на расстоянии х по формуле (2.22) | |||
х = 50 м, с = 0,19 · 0,069 | мг/м3 | 0,01 | |
х = 100 м, с = 0,19 · 0,232 | мг/м3 | 0,04 | |
х = 200 м, с = 0,19 · 0,633 | мг/м3 | 0,12 | |
х = 400 м, с = 0,19 · 1 | мг/м3 | 0,19 | |
х = 1000 м, с = 0,19 · 0,664 | мг/м3 | 0,13 | |
х = 3000 м, с = 0,19 · 0,154 | мг/м3 | 0,03 | |
Расчет концентрации окислов азота | |||
Расчет производится аналогично расчету . | |||
Концентрации и связаны соотношением: | |||
Расчет концентрации золы | |||
Золоочистка отсутствует. Коэффициент F (согласно п. 2.5) | - | ||
Максимальная концентрация золы по формуле (2.1.) или по соотношению: | |||
мг/м3 | 0,12 | ||
Расстояние по формуле (2.13) или по соотношению: | |||
м | |||
Коэффициент s1 для расстояний х (по формулам (2.23а) - (2.23г) или рис. 2.7 и 2.8). | |||
х = 50 м, х/хм = 0,233 | - | 0,232 | |
х = 100 м, х/хм = 0,465 | - | 0,633 | |
х = 200 м, х/хм = 0,93 | - | 1,0 | |
х = 400 м, х/хм = 1,86 | - | 0,78 | |
х = 1000 м, х/хм = 4,05 | - | 0,296 | |
х = 3000 м, х/хм = 13,9 | - | 0,028 | |
Концентрация золы сз на расстоянии х (по формуле (2.22)): | |||
х = 50 м, с = 0,12 · 0,23 | мг/м3 | 0,03 | |
х = 100 м, с = 0,12 · 0,632 | мг/м3 | 0,08 | |
х = 200 м, с = 0,12 · 0,99 | мг/м3 | 0,12 | |
х = 400 м, с = 0,12 · 0,78 | мг/м3 | 0,09 | |
х = 1000 м, с = 0,12 · 0,296 | мг/м3 | 0,04 | |
х = 3000 м, с = 0,12 · 0,028 | мг/м3 | 0,003 |
Пример 2. Промышленная котельная с теми же параметрами выброса и при тех же условиях, что в примере 1. Котельная расположена на промплощадке, ее труба размещается непосредственно вблизи здания у середины его длинной стороны.
Согласно расчетам в примере 1 для двуокиси серы: = 0,19 мг/м3, = 430 м, им = 2,2 м/с; для золы = 0,12 мг/м3, = 215 м, им = 2,2 м/с.
№ п/п | Характеристики, обозначения, расчет | Единица | Значение |
Высота здания Нз | м | ||
Ширина здания (по п. 1.4 Приложения 2) | м | ||
Длина здания (по п. 1.4 Приложения 2) | м | ||
Опасное направление ветра – перпендикулярно длинной стороне здания, от здания к источнику (по п. 2.2 Приложения 2) | - | - | |
При опасном направлении ветра: | |||
длина здания вдоль направления ветра Lд (по п. 1.5 Приложения 2) | м | ||
ширина здания поперек направления ветра Lш (по п. 1.5 Приложения 2) | м | ||
Длина L* = Hз (по формуле (3) Приложения 2) | м | ||
Протяженность подветренной тени (по формуле (2) Приложения 2) | м | ||
Высота ветровой тени в точке размещения источника Нв = Нз (по формуле (2) Приложения 2) | м | ||
Отношение | - | 1,35 | |
Опасная скорость ветра при наличии здания (по п. 2.2 Приложения 2) | м/с | 2,2 | |
Коэффициент rз = 1 (по п. 2.2 Приложения 2) | - | ||
Коэффициент pз = 1 (по п. 2.2 Приложения 2) | - | ||
Коэффициент (по формуле (9) Приложения 2) | - | 6,14 | |
Отношение (по формуле (17) Приложения 2) | - | ||
Угол jк (по формуле (16б) Приложения 2) | |||
Аргумент (по формуле (19) Приложения 2) | - | 62,3 | |
Коэффициент zм (по формуле (18) Приложения 2) | - | 0,645 | |
Коэффициент s1 для расстояния х = хм (по формуле (21) Приложения 2) | - | ||
Расчет максимальной концентрации двуокиси серы | |||
Аргумент (по формуле (13) Приложения 2 при = 430 м) | - | 0,544 | |
Коэффициент s (по формуле (12а) Приложения 2) | - | 0,322 | |
Коэффициент J1 = 1 · 6,14 · 0,322 (по формуле (7) Приложения 2) | - | 1,98 | |
Коэффициент = 0,645 · 1,98 + (1 - 0,645) · 1 (по формуле (6) Приложения 2) | - | 1,63 | |
Максимальная концентрация (по формуле (5) Приложения 2) | мг/м3 | 0,31 | |
Расчет осевой концентрации двуокиси серы на различных расстояниях | |||
Коэффициент z = zм (по п. 3.2 Приложения 2 при ) | - | 0,645 | |
Коэффициент s2 на оси факела (по формуле (2.27)) | - | ||
Коэффициент (по формуле (37) Приложения 2) | - | ||
Величина (по формуле (35) Приложения 2) | м | ||
Коэффициент s1 для расстояния х (по п. 3.2 Приложения 2 и формулам (2.23а), (2.23б)) | |||
х = 50 м, х/хм = 0,116 | - | 0,068 | |
х = 100 м, х/хм = 0,232 | - | 0,232 | |
х = 200 м, х/хм = 0,465 | - | 0,633 | |
х = 400 м, х/хм = 0,930 | - | 0,999 | |
х = 1000 м, х/хм = 2,32 | - | 0,664 | |
Коэффициент для расстояния х (по формуле (36) Приложения 2) | |||
х = 200 м, | - | 0,454 | |
х = 400 м, | - | 0,951 | |
Коэффициент для расстояния х (по формуле (34) Приложения 2) | |||
х = 50 м, | - | 1,98 | |
х = 100 м, | - | 1,98 | |
х = 200 м, | - | 1,54 | |
х = 400 м, | - | 1,05 | |
х = 1000 м, | - | 0,664 | |
Коэффициент для расстояния х (по формуле (32) Приложения 2) | |||
х = 50 м, | - | 1,30 | |
х = 100 м, | - | 1,36 | |
х = 200 м, | - | 1,22 | |
х = 400 м, | - | 1,03 | |
х = 1000 м, | - | 0,664 | |
Концентрация на расстоянии х (по формуле (31) Приложения 2) | |||
х = 50 м, | мг/м3 | 0,24 | |
х = 100 м, | мг/м3 | 0,25 | |
х = 200 м, | мг/м3 | 0,23 | |
х = 400 м, | мг/м3 | 0,19 | |
х = 1000 м, | мг/м3 | 0,13 | |
Расчет максимальных концентраций золы | |||
Аргумент (по формуле (13) Приложения 2 при = 215 м) | - | 1,09 | |
Коэффициент s (по формуле (12б) Приложения 2) | - | 0,63 | |
Коэффициент J1 = 1 · 6,14 · 0,626 (по формуле (7) Приложения 2) | - | 3,84 | |
Коэффициент (по формуле (6) Приложения 2) | - | 2,83 | |
Максимальная концентрация (по формуле (5) Приложения 2) | мг/м3 | 0,34 | |
Расчет осевой концентрации золы на различных расстояниях | |||
Коэффициент z = zм (как и для двуокиси серы) | - | 0,645 | |
Коэффициент s2 на оси факела (как и для двуокиси серы) | - | ||
Коэффициент (как и для двуокиси серы) | - | ||
Величина = 104 + 5 · 23 (по формуле (35) Приложения 2) | м | ||
Коэффициент s1 для расстояния х (по п. 3.2 Приложения 2 и формулам (2.23а), (2.23б)) | |||
х = 50 м, х/хм = 0,232 | - | 0,232 | |
х = 100 м, х/хм = 0,465 | - | 0,633 | |
х = 200 м, х/хм = 0,93 | - | 0,999 | |
х = 400 м, х/хм = 1,86 | - | 0,779 | |
х = 1000 м, х/хм = 4,65 | - | 0,296 | |
Коэффициент для расстояния х (по формуле (36) Приложения 2) | |||
х = 200 м, | - | 0,876 | |
Коэффициент для расстояния х (по формуле (34) Приложения 2) | |||
х = 50 м, | - | 3,84 | |
х = 100 м, | - | 3,84 | |
х = 200 м, | - | 1,33 | |
х = 400 м, | - | 0,779 | |
х = 1000 м, | - | 0,296 | |
Коэффициент для расстояния х (по формуле (32) Приложения 2) | |||
х = 50 м, | - | 2,56 | |
х = 100 м, | - | 2,70 | |
х = 200 м, | - | 1,21 | |
х = 400 м, | - | 0,779 | |
х = 1000 м, | - | 0,296 | |
Концентрация на расстоянии х (по формуле (31) Приложения 2) | |||
х = 50 м, | мг/м3 | 0,31 | |
х = 100 м, | мг/м3 | 0,32 | |
х = 200 м, | мг/м3 | 0,15 | |
х = 400 м, | мг/м3 | 0,09 | |
х = 1000 м, | мг/м3 | 0,04 |
Пример 3. Котельная с теми же параметрами и при тех же условиях, что в примере 2, Расчет распределения концентрации на оси факела при скорости и = 2,2 м/с и направлении ветра, составляющем угол g = 45° с опасным направлением.
Согласно расчетам в примере 1 для двуокиси серы: = 0,18 мг/м3, = 430 м, им = 2,2 м/с; для золы = 0,12 мг/м3, = 215 м, им = 2,2 м/с.
№ п/п | Характеристики, обозначения, расчет | Единица | Значение |
1 - 16 | В строках 1 - 16 приводятся значения, совпадающие со значениями в строках 1 - 16 примера 2. | ||
Аргумент | |||
Коэффициент (по пп. 3.2, 2.3 и формуле (18) Приложения 2) | 0,943 | ||
Аргумент | - | 4,4 | |
Коэффициент (по пп. 3.2, 2.3 и формуле (18) Приложения 2) | - | 0,051 | |
Коэффициент z ( по пп. 3.2 и формуле (26) Приложения 2) | |||
z = 0,5(0,943 – 0,051) | - | 0,446 | |
Расчет осевой концентрации двуокиси серы на различных расстояниях | |||
Коэффициент для расстояния х (по формуле (32) Приложения 2) с использованием значений коэффициентов согласно строкам 25 - 30 примера 2) | |||
х = 50 м, | - | 0,921 | |
х = 100 м, | - | 1,01 | |
х = 200 м, | - | 1,03 | |
х = 400 м, | - | 1,02 | |
х = 1000 м, | - | 0,664 | |
Концентрация на расстоянии (по формуле (31) Приложения 2) | |||
х = 50 м, = 0,19 · 1 · 0,921 | мг/м3 | 0,18 | |
х = 100 м, = 0,19 · 1 · 1,01 | мг/м3 | 0,19 | |
х = 200 м, = 0,19 · 1 · 1,03 | мг/м3 | 0,20 | |
х = 400 м, = 0,19 · 1 · 1,02 | мг/м3 | 0,19 | |
х = 1000 м, = 0,19 · 1 · 0,664 | мг/м3 | 0,13 | |
Расчет осевой концентрации золы на различных расстояниях | |||
Коэффициенты на расстояниях х (по формуле (32) Приложения 2) с использованием значений коэффициентов согласно строкам 42 - 44 примера 2) | |||
х = 50 м, | - | 1,84 | |
х = 100 м, | - | 2,06 | |
х = 200 м, | - | 1,15 | |
х = 400 м, | - | 0,779 | |
х = 1000 м, | - | 0,296 | |
Концентрация на расстояниях (по формуле (31) Приложения 2) | |||
х = 50 м, = 0,12 · 1 · 1,84 | мг/м3 | 0,22 | |
х = 100 м, = 0,12 · 1 · 2,06 | мг/м3 | 0,25 | |
х = 200 м, = 0,12 · 1 · 1,15 | мг/м3 | 0,14 | |
х = 400 м, = 0,12 · 1 · 0,779 | мг/м3 | 0,093 | |
х = 1000 м, = 0,12 · 1 · 0,296 | мг/м3 | 0,036 |
Пример 4. Котельная с теми же параметрами и при тех же условиях, что в примере 1, расположенная в ложбине. Ветер направлен поперек ложбины.
Согласно расчетам в примере 1 (для ровного места) для двуокиси серы: = 0,19 мг/м3, = 430 м; для золы = 0,12 мг/м3, = 215 м.
№ п/п | Характеристики, обозначения, расчет | Единица | Значение |
Глубина ложбины, h0 | м | ||
Полуширина основания ложбины, а0 | м | ||
Расстояние от середины ложбины до источника, х0 | м | ||
Параметр n1 = (по п. 4.2) | - | 0,5 | |
Параметр n2 = (по п. 4.2) | - | ||
Отношение | - | 0,03 | |
Функция (по рис. 4.1) | - | 0,8 | |
Коэффициент hм (по табл. 4.1) | - | 2,0 | |
Коэффициент h = 1 + 0,82 · (2 - 1) (по формуле (4.1)) | - | 1,8 | |
Коэффициент d (по п. 4.3) | |||
- | 9,57 | ||
Расчет концентрации двуокиси серы | |||
Максимальная концентрация (по формуле (2.1)) или по соотношению | мг/м3 | 0,34 | |
Расстояние хм = 9,57 · 35 (по формуле (2.13)) | м | ||
Правая часть формулы (4.2) | |||
м | |||
Коэффициент s1 для расстояния х по п. 2.14 | |||
х = 50 м, х/хм = 0,149 | - | 0,108 | |
х = 100 м, х/хм = 0,298 | - | 0,345 | |
х = 200 м, х/хм = 0,597 | - | 0,817 | |
х = 400 м, х/хм = 1,19 | - | 0,954 | |
х = 1000 м, х/хм = 2,98 | - | 0,524 | |
х = 3000 м, (см. пример 1) | - | 0,154 | |
Концентрация с для расстояния х (по формуле (2.22)) | |||
х = 50 м, с = 0,34 · 0,108 | мг/м3 | 0,04 | |
х = 100 м, с = 0,34 · 0,345 | мг/м3 | 0,12 | |
х = 200 м, с = 0,34 · 0,817 | мг/м3 | 0,27 | |
х = 400 м, с = 0,34 · 0,954 | мг/м3 | 0,32 | |
х = 1000 м, с = 0,34 · 0,524 | мг/м3 | 0,18 | |
х = 3000 м, (см. пример 1) | мг/м3 | 0,03 | |
Расчет концентрации золы | |||
Максимальная концентрация (по формуле (2.1)) или по соотношению | мг/м3 | 0,22 | |
Расстояние хм = 9,57 · 35 (по формуле (2.13)) | м | ||
Величина (по формуле (4.2)) | |||
м | |||
Коэффициент s1 для расстояния х (по п. 2.14 и рис. 2.4) | |||
х = 50 м, х/хм = 0,298 | - | 0,345 | |
х = 100 м, х/хм = 0,595 | - | 0,815 | |
х = 200 м, х/хм = 1,19 | - | 0,954 | |
х = 400 м, х/хм = 2,38 | - | 0,651 | |
х = 1000 м, х/хм = 5,95 | - | 0,202 | |
х = 3000 м, (см. пример 1) | - | 0,028 | |
Концентрация с для расстояния х (по формуле (2.22)) | |||
х = 50 м, с = 0,22 · 0,345 | мг/м3 | 0,08 | |
х = 100 м, с = 0,22 · 0,815 | мг/м3 | 0,18 | |
х = 200 м, с = 0,22 · 0,954 | мг/м3 | 0,21 | |
х = 400 м, с = 0,22 · 0,651 | мг/м3 | 0,14 | |
х = 1000 м, с = 0,22 · 0,202 | мг/м3 | 0,01 | |
х = 3000 м, (см. пример 1) | мг/м3 | 0,003 |
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Общие положения. 2
2. Расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. 3
3. Расчет загрязнения атмосферы выброса линейного источника. 16
4. Учет влияния рельефа местности при расчете загрязнения атмосферы. 19
5. Расчет загрязнения атмосферы выбросами группы источников и площадных источников. 22
6. Расчет загрязнения атмосферы с учетом суммации вредного действия нескольких веществ. 30
7. Учет фоновых концентраций при расчетах загрязнения атмосферы и установление фона расчетным путем. 31
8. Нормы по определению минимальной высоты источников выброса, установлению предельно допустимых выбросов и определению границ санитарно-защитнои зоны предприятий. 34
Приложение 1 обязательное Расчетные формулы для определения концентраций вредных веществ от линейных и площадных источников при ветре вдоль или поперек источника. 40
Приложение 2 рекомендуемое Расчет загрязнения воздуха на промплощадке с учетом влияния застройки. 44
Приложение 3 справочное Примеры расчета концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе в районе источников их выброса при неблагоприятных метеорологических условиях. 69