Аэродинамический расчет системы вентиляции и разработка мероприятий по интенсификации воздухообмена в здании

Определяем располагаемое давление для помещений первого этажа, кПа по формуле:

где – плотность наружного воздуха, принимаемая по нормам при температуре 5 ºС равная 1,27 кг/м³;

– плотность внутреннего воздуха, кг/м³;

– расстояние от оси решетки до плоскости выпускного отверстия, м;

По аналогии определяем располагаемое давление для всех этажей:

После определения объемов воздухообмена и располагаемого давления вычерчиваем расчетную аксонометрическую схему системы вентиляции, разбиваем её на участки; при этом первым участком является вертикальный канал, наиболее удаленный от вытяжной шахты. Каждому расчетному участку присваивается номер, в числителе выносной линией указываются объем воздуха м³/час, движущегося по участку, в знаменателе – длина участка.

Задаваясь скоростью воздуха W в пределах 0,3…1 м/с, определяем площадь живого сечения канала (результаты заносим в 5 столбец таблицы № 4):

где – расход воздуха, перемещаемого по расчетному каналу, м³/ч;

W – задаваемая скорость воздуха в канале, м/с.

По площади живого сечения принимаем размеры канала системы ВЕ-1 (270х140) при этом в кирпичных стенах они должны быть кратны размеру кирпича, затем необходимо сделать перерасчет скорости по формуле, м/с (результаты заносим в 4 столбец таблицы № 4):

где – диаметр круглого воздуховода, который эквивалентен по потерям на трение принятому прямоугольному или квадратному каналу, м.

Эквивалентный диаметр определяют по формуле, м:

Определяем потери давления системы ВЕ-1, Па:

где – потери давления на трение (по длине) и на местные сопротивления соответственно, Па.

После расчета каждой ветви определяется суммарное аэродинамическое сопротивление ветви. Для удаления требуемого расхода воздуха полученное сопротивление ветви должно быть менее 0,9 P_p для помещения, где расположена расчетная вентиляционная решетка. В противном случае необходимо увеличить сечение решетки и вентиляционных каналов. В случае невозможности подбора требуемых сечений решетки и каналов по архитектурно-планировочным условиям необходима разработка мероприятий для интенсификации удаления воздуха, например, установка дефлектора с блоком поддержания постоянного разрежения в шахте.

Потери давления на трение обусловлены трением жидкости о стенки трубы/канала и внутренним трением в потоке и выражаются формулой Дарси-Вейебаха:

где – коэффициент гидравлического трения (принять 0,04);

– длина участка, м;

– эквивалентный диаметр воздухоотвода принимается в соответствии с расчетом, м;

– плотность перемещаемой среды принимает 1,213 кг/м³;

W – фактическая скорость перемещаемой среды для системы ВЕ-1 равная 0,94 м/с;

Коэффициент гидравлического трения определяем по формуле:

где - абсолютная шероховатость воздуховодов принимаем равной 0,003, м;7

– число Рейнольдса находим по формуле:

где – динамическая вязкость, для воздуха Па·с;

Местные потери давления обуславливаются изменением скорости потока по величине или направлению и выражаются формулой Вейербаха:

где – сумма коэффициентов местного сопротивления (КМС)

Аэродинамический расчет производится для наиболее удаленных от вытяжной шахты каналов, удаляющих воздух с первого и последнего этажа. Результаты расчета сводятся в таблицу 4.

Для других систем вентиляции расчет производится аналогично.

Библиографический список

1. СНиП 41-01-2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование.

2. СНиП 31-01-2003 Здания жилые многоквартирные.

3. ГОСТ 30494-96 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях.

4. СанПиН 2.1.2.1002-00 Санитарно-эпидемиологические требования к жилым зданиям и помещениям.

5. СНиП 23-02-2003 Тепловая защита.

6. СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий

7. Теплоснабжение и вентиляция. Курсовое и дипломное проектирование. / Под ред. проф. Б. М. Хрусталева. – М.: Изд-во АСВ, 2008. – 784 с.

8. Сканави А. Н. Отопление: Учебник для студентов ВУЗов, обучающихся по направлению «Строительство», специальности 290700 / А. Н. Сканави, Л. М. Махов – М.: АСВ, 2002. – 576 с.

9. Теплотехника, отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Учебник для ВУЗов В. М. Гусев, Н. И. Ковалев, В. П. Попов, В. А. Потрошков, под ред. В. М. Гусева. – Л.: Стройиздат. Ленингр. отделение , 1981. – 343 с.

10. ГОСТ 21.602-2003. Правила выполнения рабочей документации отопления, вентиляции и кондиционирования.

11. ГОСТ 21.205-93. Условные обозначения элементов санитарно-технических систем.

12. ГОСТ 21.206-93. Условные обозначение трубопроводов.

13. ГОСТ 21.404-85 СПДС. Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах.

14. СП 41-101-95 Проектирование тепловых пунктов.

15. СНиП 21-01-2003 Здания жилые многоквартирные.

16. СНиП 23-01-99 Строительная климатология.