Расчет системы естественной вентиляции

В жилых зданиях согласно СНиП 2.08.01-89 рекомендуется устраивать естественную канальную вытяжную вентиляцию с вытяжкой воздуха в каждой квартире из кухонь, ванных комнат, туалетов или совмещенных санузлов и неорганизованный приток в каждое помещение через окна, форточки, балконные двери. Исключение составляют жилые комнаты, не смежные с санитарными узлами и кухнями, в квартирах без сквозного или углового проветривания, состоящих из четырех комнат и более. в этих случаях естественную вытяжку следует устраивать непосредственно из таких комнат.

В зданиях до четырех этажей вытяжку воздуха из помещений рекомендуется осуществлять обособленными вертикальными каналами с устройством их во внутренних стенах. В крупнопанельных или крупноблочных зданиях используются специальные вентиляционные блоки.

Совмещение вентиляционных систем разноименных по назначению помещений (например, кухонь и санузлов с унитазом), не допускается.

При прокладке вентиляционных каналов в кирпичных стенах размер каналов должен быть кратным ½ кирпича и составлять не менее ½ ´ ½ (140´140 мм). Толщину стенок канала следует принимать не менее ½ кирпича, простенки между каналами – ½ кирпича, между разноименными каналами 1 кирпич.

Каналы в стенах, сложенных из силикатного кирпича, шлакобетона и других пористых или влагоемких материалов, следует устраивать путем закладки асбестоцементных труб с внутренним диаметром не менее 100 мм или выполнить из обыкновенного кирпича.

Каналы во внутренних кирпичных стенах рекомендуется устраивать возле проемов и стыков стен на расстоянии не менее 1 ½ кирпича. Соотношение сторон канала следует принимать не более 1:3.

0,5 м

На воздухоприемных отверстиях вентиляционных каналов в помещениях на расстоянии 200-250 мм от потолка следует устраивать вентиляционные решетки, изготовленные из металла, пластмассы или гипса. Стандартная решетка имеет живое сечение 60%. Размеры решеток определяются исходя из скорости прохода воздуха (0.5 ¼ 1.0 м/с). На большую скорость рассчитываются решетки верхних, на меньшую – нижних этажей.

Высоту вытяжной шахты над кровлей рекомендуется определять следующими условиями: если шахта расположена возле конька крыши, ее устье должно возвышаться над коньком не менее, чем на 0.5 м; если шахта расположена то конька на расстоянии 1.5 ¼3.0 м, ее устье должно устанавливаться на уровне конька; если же шахта расположена от конька на расстоянии более 3.0 м, ее устье выводится до прямой, проведенной от конька под углом 10⁰ к горизонту. Во всех случаях расстояние от кровли до устья канала должно быть не менее 0.5 м и не более 1.5 м.

С целью предотвращения попадания в канал атмосферных осадков над устьями вентиляционных каналов (шахт) следует устанавливать защитные зонты.

Лестничные клетки проветриваются через вытяжные каналы и шахты.

Принятую конструкцию одной из групп систем вентиляции необходимо представить аксонометрической схемой, выполненной в масштабе 1:100 и включающей все основные элементы.

Конечной целью расчета системы естественной вентиляции является определение размеров сечения воздуховодов, обеспечивающих удаление из обслуживаемых помещений расчетного количества воздуха при действующем гравитационном давлении.

Расчет естественной вентиляции рекомендуется производить в следующем порядке:

1) Определяем располагаемое гравитационное давление:

DР_е= g×h×(r_н-r_в), Па

где, h – высота от оси решетки до плоскости выпускаемого отверстия шахты над крышей или до оси дефлектора на шахте, м;

r_н,r_в – плотность соответственно, наружного и внутреннего воздуха, кг/м³, находится по приложению 8 [4].

Температура наружного воздуха для расчета вытяжных систем естественной вентиляции принимается равной 5⁰С.

2) Определяем количество воздуха, удаляемого через вентиляционные каналы кухни, ванной комнаты и санузла.

Для этого сравниваем значения суммарного нормативного удаляемого воздуха из жилых комнат:

L_ж= k å F_ж, м³/ч

с суммарным нормативным расходом удаляемого воздуха со служб:

L_сл= L_к+ L_в+ L_су , м³/ч

где, k – коэффициент нормативного воздухообмена для жилых помещений в м³/ч на 1 м² жилой площади, определяемый по прил.1 [4].

å F_ж, - суммарная жилая площадь квартиры, м²;

L_к, L_в, L_су – нормативные значения вытяжки соответственно для кухни, ванной комнаты и санузла, принимаются по прил.1 [4].

Если L_сл > L_ж, количество воздуха, удаляемого через каналы кухни, ванной комнаты и санузла принимаются равным нормативной вытяжке из этих помещений.

Если L_сл < L_ж, то разность L_ж-L_сл, следует распределить между каналами кухни, ванной комнаты и санузла пропорционально значениям их нормативной вытяжки.

В целях уменьшения объема работы, дальнейший расчет будет вестись для одного канала (кухни или комнаты) первого этажа любой из квартир.

3) Для расчетного канала или каждого участка ветви вентиляционной системы, задаваясь ориентировочной скоростью воздуха в канале, определяем требуемую площадь сечения канала.

где, L – расход удаляемого воздуха через канал или участок сети, м³/ч;

n_ор – ориентировочная скорость воздуха, принимаемая 0.5 - 0.6 м/с для вертикальных каналов (допускается принимать до 1м/с в сборных воздуховодах), 1 – 1.5 м/с в вытяжной шахте.

4) По полученному ориентировочному значению требуемой площади сечения выбираем размеры стандартного вытяжного канала и его эквивалентное значение d_э по табл.14.2 [4].

5) Уточняем скорость воздуха в канале или на участке ветви:

F_ф – принятая фактическая площадь сечения канала, м².

Полученная скорость должна находится в вышеуказанных пределах. В противном случае необходимо изменить сечение канала.

6) По полученным значениям скорости n и эквивалентного диаметра d_э воздуховода для расчетного канала или каждого участка расчетной ветви определяем удельную потерю давления на преодоление сил трения R, Па/м, и динамическое давление Р_д, Па, по номограмме рис.14.9 [4].

7) По расчетному каналу или каждому участку ветви, пользуясь аксонометрической схемой и прил.9 [4] определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений åx.

8) По расчетному каналу или для каждого участка ветви вычисляется полная потеря давления:

DР_i = R_i l_i×b_ш + Z_i , Па

где b_ш – коэффициент шероховатости, принимаемый по табл.14.3 [4].

Z - потери давления в местных сопротивлениях, Па

Z = åx .

9) Полученное значение полной потери давления в канале или расчетной ветви DР=åDР_i сравниваем с гравитационным давлением и определяем величину запаса:

100%

Запас должен составлять 10 - 15%. Если запас меньше 10% или больше 15%, следует соответственно увеличить или уменьшить сечение канала или некоторых участков ветви.

При небольших отклонениях можно воспользоваться изменением живого сечения вентиляционных решеток.

Результаты расчета сводим в таблицу.

Таблица.

№ канала

l, м

L, м³/ч

DР_е, Па

n_ор , м/с

F_ф, м²

а ´ в м

F_ф , м²

d_э , мм

n , м/с

R, Па/м

åx

Р_д, Па

Z , Па

DР , Па

Литература

1. Водоснабжение и канализация: Учебник для вузов / В.С. Кедров, П.П. Пальгунов, М.А. Сомов. – М.: Стройиздат, 1984.-288 с.

2. Внутренние санитарно-технические устройства. Ч.2. Водопровод и канализация / Ю.Н. Староверов, Л.И. Друскин, И.Б. Покровская и др. - М.: Стройиздат,1990.-247с.

3. Кравченко В.С. Водопостачання та каналізація: Підручник. - “Кондор”, 2003-288 с.

4. Карелин Я.А. и др. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей из пластмассовых труб круглого сечения: Справ. пособие. - М.: Стройиздат, 1986.-56 с.

5. СНиП 2.04.01-85^*. Внутренний водопровод и канализация зданий /Госстрой СССР.- М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.-56 с.

6. Шевелев Ф.А., Шевелев А.Ф. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб: Справ. пособие. – М.: Стройиздат,1995.-176 с.

7. СНиП 2.04.03 – 85. Канализация. Наружные сети и сооружения / Госстрой СССР.- М.: ЦИПТ Госстроя СССР , 1986.-72 с.

8. СНиП 2.01-82. Строительная климатология и геофизика.– М.: Стройиздат, 1983.-136 с.

9. СНиП 2.04.05-86. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988 - 64 стр.

10. СНиП 2.08.01-89. Жилые здания / Госстрой СССР. –М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. –16 с.

11. Справочник по теплоснабжению и вентиляции / Р.В.Щекин, С.М.Коре-невский, Г.Е.Бем и др. - Киев: Будiвельник, 1976.

12. Русланов Г.В., Розкин М.Я., Ямпольский Э.А. Отопление и вентиляция жилых и гражданских зданий: - Будiвельник, 1983. - 272 стр.

13. Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устрой-ства. - М,: Стройиздат, 1990. - Ч.1. - Отопление. - 343 стр.

14. Ткачук А.Я., Проектирование систем водяного отопления. Учебное пособие. - Киев: Вища школа, 1989.- 192 стр.

15. Тихомиров К.В., Сергиенко Э.С. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция: Учеб. для вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1991.- 480 с.

Приложение 1. Генпланы участков

Вариант 0

Вариант 1

Вариант 2

Вариант 3

Вариант 4

Вариант 5

Вариант 6

Вариант 7

Вариант 8

Вариант 9

Вариант 10