Скачать формулы(расставлять по тексту)
Содержание:
1.Исходные данные................................................................................................................................................................ 2
2.Выбор параметров наружного воздуха........................................................................................................... 3
3.Расчет параметров внутреннего воздуха....................................................................................................... 4
4.Определение количества вредностей, поступающих в помещение.......................................... 5
4.1. Расчет теплопоступлений....................................................................................................................................... 5
4.1.1. Теплопоступления от людей...................................................................................................................................... 5
4.1.2. Теплопоступления от источников солнечного освещения................................................................................ 5
4.1.3. Теплопоступления за счет солнечной радиации.................................................................................................. 6
4.2. Расчет влаго-выдлений в помещении........................................................................................................... 9
4.3. Расчет выделения углекислого газа от людей.................................................................................... 10
4.4. Составление сводной таблицы вредностей............................................................................................. 10
5. Расчет воздухообменов............................................................................................................................................. 11
5.1. Воздухообмен по нормативной кратности............................................................................................. 11
5.2. Воздухообмен по людям....................................................................................................................................... 11
5.3. Воздухообмен по углекислому газу............................................................................................................ 11
5.4. Воздухообмен по избыткам тепла и влаги.............................................................................................. 12
5.4.1. Воздухообмен по избыткам тепла и влаги теплый период года................................................................. 12
5.4.2. Воздухообмен по избыткам тепла и влаги в переходный период года...................................................... 15
5.4.3. Воздухообмен по избыткам тепла и влаги в зимний период года................................................................ 17
5.5. Расчет воздухообмена по нормативной кратности и составление воздушного баланса для всего здания......................................................................................................................................................................................... 19
6.Расчет воздухораспределения............................................................................................................................... 20
7.Аэродинамический расчет воздуховодов.................................................................................................. 22
8.Выбор решеток.................................................................................................................................................................... 28
9.Расчет калорифера.......................................................................................................................................................... 29
10.Подбор фильтров............................................................................................................................................................ 30
11.Подбор вентиляторных установок................................................................................................................. 31
12.Аккустический расчет................................................................................................................................................ 32
13.Список используемой литературы................................................................................................................. 34
В качестве объекта для проектирования предложено здание ВУЗа в городе Томске, в котором предусмотрена приточно-вытяжная вентиляция с механическим и естественным побуждением.
Время работы с 9 до 19 часов.
В качестве теплоносителя предложена вода с параметрами 130/70 °C
Освещение люминесцентное.
Стены из обыкновенного кирпича толщиной в 2,5 кирпича; R0=1,52 m2K/Вт
Покрытие - d = 0,45 м; R0=1,75 m2K/Вт; D=4,4; n=29,7
Остекление одинарное в деревянных переплетах с внутренним затенением из светлой ткани, R0=0,17 m2K/Вт
Экспликация помещений:
1. Аудитория на 200 мест
2. Коридор
3. Санузел на 4 прибора
4. Курительная
5. Фотолаборатория
6. Моечная при лабораториях
7. Лаборатория (на 15 мест) с 4 шкафами размером 800x600x1200
8. Книгохранилище
9. Аудитория на 50 мест
10. Гардероб
Расчетные параметры наружного воздуха, а также географическая широта и барометрическое давление принимаются по прил. 7[1] в зависимости от положения объекта строительства для теплого и холодного периодов года. Выбор расчетных параметров наружного воздуха производим в соответствии с п.2.14.[1], а именно: для холодного периода по параметрам Б, для теплого по параметрам А.
В переходный период параметры принимаем в соответствии с п.2.17[1] при температуре 80С и энтальпии I=22,5 кДж/кг.св.
Все данные сводим в табл. 3.1
Расчетные параметры наружного воздуха
Таблица 3.1
|
Наименование помещения, город, географическая широта |
Период года |
Параметр А |
Параметр Б |
JВ,
м/с |
Pd ,
КПа
|
At ,
град |
||||||
|
tн,
0C |
I,
кДж/кг.св |
j,
% |
d,
г/ кг.св. |
tн,
0C |
I,
кДж/кг.св. |
j,
% |
d,
г/ кг.св. |
|||||
|
Аудитория на 200 чел. Томск, 560 с.ш. |
Т |
21,7 |
79 |
70 |
11 |
|
|
|
|
3 |
99 |
11 |
|
П |
|
|
|
|
8 |
22,5 |
80 |
5,5 |
3 |
99 |
11 |
|
|
Х |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
99 |
11 |
|
Для вентиляции используются допустимые значения параметров внутреннего воздуха. Они принимаются в зависимости от назначения помещения и расчетного периода года в соответствии с п.2.1.[1] по данным прил. 1[1].
В теплый период года температура притока tпт = tнт (л), tпт =21,7 °С, tрз =tпт +3°С=24,7 °С
В холодный и переходный периоды : tп = tрз - Dt, °С,
где tрз принимается по прил. 1[1], tрз=20 °С.
Так как высота помещения более 4 метров, принимаем Dt равным 5°С.
tпрхп =20-5=15 °С.
Температура воздуха, удаляемого из верхней зоны помещения, определяется по формуле:
tуд = tрз +grad t(H-hрз), где:
tрз - температура воздуха в рабочей зоне, °С.
grad t превышение температуры на 1 м высоты выше рабочей зоны, °С/м
H - высота помещения, м; H=7,35м
hрз - высота рабочей зоны, м; hрз=2м.
grad t превышение температуры на 1 м высоты выше рабочей зоны, °С/м
H - высота помещения, м; H=7,35м
hрз - высота рабочей зоны, м; hрз=2м.
grad t выбирает из таблицы VII.2 [3] в зависимости от района строительства.
г. Томск:
grad tт = 0,5 °С/м
grad tхп = 0,1 °С/м
tудт = 24,7+0,5*(7,35-2)=27,38 °С
tудхп =20+0,1*(7,35-2)=20,54 °С
Результаты сводим в табл. 4.1
Расчетные параметры внутреннего воздуха
Таблица 4.1
|
Наименование |
Период года |
Допустимые параметры |
tн , °С |
tуд, °С |
||
|
tрз ,°С |
jрз, % |
J, м/с |
||||
|
Аудитория на 200 мест |
Т |
24,7 |
65 |
0,5 |
21,7 |
27,4 |
|
П |
20 |
65 |
0,2 |
15 |
20,5 |
|
|
Х |
20 |
65 |
0,2 |
15 |
20,5 |
|
В общественных зданиях, связанных с пребыванием людей, к вредностям относятся: избыточное тепло и влага, углекислый газ, выделяемый людьми, а так же тепло от освещения и солнечной радиации.
Учитываем, что в помещении находятся 200 человек: 130 мужчин и 70 женщин они работают сидя, т.е. занимаются легкой работой. В расчете учитываем полное тепловыделение от людей и определяем полное теплопоступление по формуле:
,
где: qм, qж полное тепловыделение мужчин и женщин, Вт/чел;
nм, nж число мужчин и женщин в помещении.
Полное тепловыделение q определим по таблице 2.24[5].
Теплый период:
tрзт=24,7 °С, q=145 Вт/чел
Qлт=145*130+70*145*0,85=27473 Вт
Холодный период:
tрзхп=20 °С, q=151 Вт/чел
Qлхп=151*130+70*151*0,85=28615 Вт
Qосв, Вт, определяем по формуле:
, где:
E - удельная освещенность, лк, принимаем по таблице 2.3[6]
F - площадь освещенной поверхности, м2;
qосв - удельные выделения тепла от освещения, Вт/( м2/лк), определяется по табл. 2.4.[6]
hосв - коэффициент использования теплоты для освещения, принимаем по [6]
E=300 лк; F=247 м2; qосв=0,55; hосв =0,108
Qосв=300*247*0,55*0,108=4402 Вт
Определяем как сумму теплопоступлений через световые проемы и покрытия в теплый период года.
, Вт
Теплопоступления через остекления определим по формуле:
, Вт,
где: qвп, qвр удельное поступление тепла через вертикальное остекление соответственно от прямой и рассеянной радиации. Выбирается по таблице 2.16 [5] для заданного в здании периода работы помещения для каждого часа.
Fост площадь остекления одинаковой направленности, м2, рассчитывается по плану и разрезу основного помещения здания.
bсз коэффициент, учитывающий затемнение окон.
Как коэффициент, учитывающий аккумуляцию тепла внутренними ограждающими конструкциями помещения.
К0 коэффициент, учитывающий тип остекления.
К0 коэффициент, учитывающий географическую широту и попадание в данную часть прямой солнечной радиации.
К2 коэффициент, учитывающий загрязненность остекления.
Расчет ведем отдельно для остекления восточной и западной стороны.
Fост. з=4*21=84 м2
Fост .в=1,5*17=25,5 м2
bсз определяем по таблице 1.2[5]. Для внутренних солнцезащитных устройств из светлой ткани bсз=0,4
Как=1, т.к. имеются солнцезащитные устройства
г.Томск промышленный город. Учитывая что корпуса институтов обычно строят в центре городов, выбираем по таблице 2.18[5] для умеренной степени загрязнения остекления при g=80-90%; К2=0,9
По таблице 2.17[5] принимаем для одинарного остекления в деревянных переплетах при освещении окон в расчетный час солнцем К1=0,6, при нахождении окон в расчетный час в тени К1=1,6.
Теплопоступления через остекление
Таблица 5.1
|
Часы |
Теплопоступления через остекление, Qост, Вт |
|
|
Запад |
Юг |
|
|
1 |
2 |
3 |
|
9-10 |
56*1,4*0,9*1*1*0,4*84=1016 |
(378+91)*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=6027 |
|
10-11 |
58*1,4*0,9*1*1*0,4*84=1052 |
(193+76)*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=3457 |
|
11-12 |
63*1,4*0,9*1*1*0,4*84=1143 |
(37+67)*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=1336 |
|
12-13 |
(37+67) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=1887 |
63*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=810 |
|
13-14 |
(193+76) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=4881 |
58*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=745 |
|
14-15 |
(378+91) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=8510 |
56*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=720 |
|
15-16 |
(504+114) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=11213 |
55*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=707 |
|
16-17 |
(547+122) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=12138 |
48*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=617 |
|
17-18 |
(523+115) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=11576 |
43*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=553 |
|
18-19 |
(423+74) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=9018 |
30*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=900 |
Теплопоступления через покрытия определяются по формуле:
, Вт
R0 сопротивление теплопередачи покрытия, м2*К/Вт;
tн среднемесячная температура наружного воздуха за июль, °С;
Rн термическое сопротивление при теплообмене между наружным воздухом и внешней поверхностью покрытия, м2*к/Вт;
r - коэффициент поглощения солнечной радиации материалом наружной поверхности покрытия;
Iср среднесуточная (прямая и рассеянная) суммарная солнечная радиация, попадающая на горизонтальную поверхность, Вт/м2;
tв температура воздуха, удаляемого из помещения, °С;
b коэффициент для определения гармонически изменяющихся величин теплового потока принимаем в зависимости от максимального часа теплопоступлений;
К коэффициент, зависящий от конструкции покрытия;
Аtв амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности ограждающих конструкций, °С
Rв термическое сопротивление при теплообмене между внутренней поверхностью покрытия и воздухом помещения, м2*К/Вт;
F площадь покрытия, м2.
Из задания R0=0,96 м2*К/Вт
По табл. 1.5 [5] tн=18,1 °С
Rн определяется по формуле:
, где:
J средняя скорость ветра, м/с, в теплый период, J = 3,7 м/с
м2*К/Вт
r =0.9, принимаем в качестве покрытия наружной поверхности рубероид с песчаной посыпкой (табл. 1.18 [5])
Из табл. 4.1 данного КП tудТ=27,38 °С
Амплитуду колебаний температуры внутренней поверхности, °С, определим по формуле:
, где
u - величина затухания амплитуды колебаний температуры наружного воздуха в ограждающей конструкции, °С
Аtн максимальная амплитуда суточных колебаний температуры наружного воздуха, °С
Imax максимальное значение суммарной (прямой и рассеянной) солнечной радиации, принимается для наружных стен как для вертикальных поверхностей, а для покрытия как для горизонтальной поверхности.
u = 29,7 по заданию
0,5* Аtн = 11 приложение 7 [1]
Imax = 837 Вт/м2 таблица 1.19[5]
Iср = 329 Вт/м2 таблица 1.19[5]
Аtв = 1/29,7*(11+0,035*0,9(837-329))=0,9 °С
Rв = 1/aв=1/8,7=0,115 м2*К/Вт
F = 247 м2
В формуле для Qn все величины постоянные, кроме b - коэффициента для определения гармонически изменяющихся величин теплового потока в различные часы суток.
Для нахождения b для заданного периода времени по часам находим Zmax .
Zmax = 13+2.7*D = 13+2.7*3.8 = 23-24 = -1
Стандартное значение коэффициента b принимаем по табл. 2.20 [5], а фактическое значение получаем путем сдвига на 1 час назад.
Значение коэффициента b сводим в таблицу 5.2
Расчет теплопоступлений через покрытие сводим в таблицу 5.3
Таблица 5.2
Значение коэффициента b
|
Часы |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
|
b |
-0,5 |
-0,71 |
-0,87 |
-0,97 |
-1 |
-0,97 |
-0,87 |
-0,71 |
-0,5 |
-0,26 |
0 |
Таблица 5.3
Теплопоступления через покрытие
|
Часы |
Теплопоступления через покрытие, Qn, Вт |
|
9-10 |
(0,625-(0,605*7,9))*247= - 1026 |
|
10-11 |
(0,625-(0,79*7,9))*247= - 1387 |
|
11-12 |
(0,625-(0,92*7,9))*247= - 1640 |
|
12-13 |
(0,625-(0,985*7,9))*247= - 1768 |
|
13-14 |
(0,625-(0,925*7,9))*247= - 1768 |
|
14-15 |
(0,625-(0,792*7,9))*247= - 1640 |
|
15-16 |
(0,625-(0,79*7,9))*247= - 1387 |
|
16-17 |
(0,625-(0,609*7,9))*247= - 1026 |
|
17-18 |
(0,625-(0,38*7,9))*247= - 587,1 |
|
18-19 |
(0,625-(0,13*7,9))*247= - 353 |
Составляем сводную таблицу теплопоступлений за счет солнечной радиации.
Таблица 5.4
Сводная таблица теплопоступлений за счет солнечной радиации.
|
Часы |
Теплопоступления, Вт |
|||
|
Через покрытие |
Через остекление |
Всего |
||
|
Запад |
Восток |
|||
|
9-10 |
-1026 |
1016 |
6027 |
6017 |
|
10-11 |
-1387 |
1052 |
3457 |
3122 |
|
11-12 |
-1640 |
1143 |
1336 |
839 |
|
12-13 |
-1768 |
1887 |
810 |
929 |
|
13-14 |
-1768 |
4881 |
745 |
3858 |
|
14-15 |
-1640 |
8510 |
720 |
7590 |
|
15-16 |
-1387 |
11213 |
707 |
10533 |
|
16-17 |
-1026 |
12138 |
617 |
11729 |
|
17-18 |
-587 |
11576 |
553 |
11542 |
|
18-19 |
-353 |
9018 |
900 |
9565 |
На основании расчета принимаем максимальное значение теплопоступлений за счет солнечной радиации, равное Qср=11729 Вт в период с 16 до 17 часов.
Общее теплопоступление определяем по формуле:
, Вт
В летний период:
Qпт=27478+0+11729=39207 Вт
В переходный период:
Qпп=28614+4402+0,5*11729=38881 Вт
В зимний период:
Qпх=28614+4402+0=33016 Вт
Поступление влаги от людей, Wвл, г/ч, определяется по формуле:
,
где: nл количество людей, выполняющих работу данной тяжести;
wвл удельное влаговыделение одного человека, принимаем по таблице 2.24[5]
Для теплого периода года, tр.з.=24,7°С
wвл=115 г/ч*чел
Wвлт = 130*115+70*115*0,85=21792,5 г/ч
Для холодного и переходного периодов года, tр.з.=20 °С
wвл=75 г/ч*чел
Wвлт = 130*75+70*75*0,85=14212,5 г/ч
Количество СО2, содержащееся в выдыхаемом человеком воздухе, зависит от интенсивности труда и определяется по формуле:
, г/ч,
где nл количество людей, находящихся в помещении, чел;
mCO2 удельное выделение СО2 одним человеком, определяется по таблице VII.1 [3]
Взрослый человек при легкой работе выделяет mCO2 =25 г/ч*чел. Тогда
МСО2=130*25+0,85*70*25=4737,5 г/ч
Разность теплопоступлений и потерь тепла определяет избытки или недостатки тепла в помещении. В курсовом проекте мы условно принимаем, что система отопления полностью компенсирует потери тепла, которые будут иметь место в помещении. Поступление вредностей учитывается для трех периодов года: холодного, переходного и теплого.
Результаты расчета всех видов вредностей сводим в табл. 5.5
Таблица 5.5.
Количество выделяющихся вредностей.
|
Наименование помещения |
Период года |
Избытки тепла, DQп, Вт |
Избытки влаги, Wвл, г/ч |
Количество СО2, МСО2, г/ч |
|
Аудитория на 200 мест |
Т |
39207 |
21793 |
4738 |
|
П |
38881 |
14213 |
4738 |
|
|
Х |
33016 |
14213 |
4738 |
Вентиляционные системы здания и их производительность выбирают в результате расчета воздухообмена. Последовательность расчета требуемого воздухообмена следующая:
1)задаются параметры приточного и удаляемого воздуха
2)определяют требуемый воздухообмен для заданного периода по вредным выделениям, людям и минимальной кратности.
3)выбирается максимальный воздухообмен из всех расчетов по разным факторам.
Определяется по формуле:
, м3/ч
КPmin минимальная кратность воздухообмена, 1/ч.
VP расчетный бьем помещения, м3.
По табл. 7.7 [2] КPmin = 1 1/ч
VP =Fn*6;
VP =247*6=1729 м3.
L=1729*1=1729 м3/ч
Определяется по формуле:
, м3/ч
где lЛ воздухообмен на одного человека, м3/ч*чел;
nЛ количество людей в помещении.
По прил.17 [1] определяем, что для аудитории, где люди находятся более 3 часов непрерывно, lЛ = 60 м3/ч*чел.
L = 200*60=12000 м3/ч
Определяется по формуле:
, м3/ч
МСО2 количество выделяющегося СО2, л/ч, принимаем по табл. 5.5 данного КП.
УПДК предельно-допустимая концентрация СО2 в воздухе, г/м3, при долговременном пребывании УПДК = 3,45 г/м3.
УП содержание газа в приточном воздухе, г/м3, УП=0,5 г/м3
МСО2=4738 г/ч
L=4738/(3,45-0,5)=6317,3 м3/ч
В помещениях с тепло- и влаговыделениями воздухообмен определяется по Id-диаграмме. Расчет воздухообменов в помещениях сводится к построению процессов изменения параметров воздуха в помещении.
На Id-диаграмме наносим точку Н, она совпадает с т.П (tH=21,7°С; IH=49 кДж/кг.св),
характеризующей параметры приточного воздуха (рис 1).
Проводим изотермы внутреннего воздуха tВ=tР.З.=24,7°С и удаляемого воздуха tУ.Д.=27,4°С
Для получения точек В и У проводим луч процесса, рассчитанный по формуле:
, кДж/кг.вл
DQП избытки тепла в теплый период года, Вт, из таблицы 5.5 КП
WВЛ избытки влаги в теплый период года, кг/ч, из таблицы 5.5 КП
E=3,6*39207/21,793=6477 кДж/кг вл.
Точки пересечения луча процесса и изотерм tВ,tУ.Д. характеризуют параметры внутреннего и удаляемого воздуха.
Воздухообмен по избыткам тепла:
, м3/ч
Воздухообмен по избыткам влаги:
, м3/ч
где IУД,IП соответственно энтальпии удаляемого и приточного воздуха, кДж/кг.св.
IУД=56,5 кДж/кг.св.
IП=49 кДЖ/кг.св.
dУД=12,1 г/кг.св.
dП=11 г/кг.св.
По избыткам тепла:
LП=3,6*39207/(1,2*(56,5-49))=15683 м3/ч
По избыткам влаги:
LП=21793/1,2*(12,1-11)=16509 м3/ч
В расчет идет больший воздухообмен по избыткам влаги
LП=16509 м3/ч
Рис. 1 Теплый период года
В переходный период предусмотрена рециркуляция воздуха.
По параметрам наружного воздуха (tН=8°С, IН=22,5 кДж/кг.св) строим точку Н (рис.2).
Для построения точки У находим расчетное приращение влагосодержания воздуха:
WВЛ=14213 г/ч
LНmin=LН (по людям)
LН кр min=КРmin*VР
LН кр min=1729 м3/ч
LНmin=12000 м3/ч
DdНУ=14213/1,2*12000=0,9 г/кг.св.
dУД=dН+DdНУ=5,5+0,9=6,4 г/кг.св.
Точка У находится на пересечении изобары DdУД=const и изотермы tУД=const.
Соединяем точки Н и У. На этой линии расположена точка смеси С. Определяем ее месторасположение. Для этого строим луч процесса:
, кДж/кг. вл.
Проводим луч процесса через точку У, получаем на пересечении с изотермами точки В и П. Из точки П по линии d=const опускаемся до пересечения с линией НУ, получаем точку С. количество рециркулирующего воздуха, GP, определяем:
Gn min=Ln min*1.2=14400 кг/час
GP=(4.6/2-1)*Gn min=1.3*14400=18720 кг/час
Ln=Gn/r=15600 м3/ч
Рис. 2 Переходный период года
В зимний период также предусмотрена рециркуляция воздуха.
По параметрам наружного воздуха (tН=-40°С, IН=-40,2 кДж/кг св) строим точку Н (рис.3).
Для построения точки У находим расчетное приращение влагосодержания воздуха:
WВЛ=14213 г/ч
LНmin=LН (по людям)
LНmin=12000 м3/ч
DdНУ=14213/1,2*12000=0,9 г/кг.св.
dУД=dН+DdНУ=0,2+0,9=1,1 г/кг.св.
Проводим изотермы tУД=20,54 °С, tВ=tР.З.=20 °С, tН=15 °С,
Точка У находится на пересечении изобары DdУД=const и изотермы tУД=const.
Объединяем точки Н и У. На этой линии расположена точка смеси С. Определяем ее месторасположение. Для этого строим луч процесса:
, кДж/кг вл
Проводим луч процесса через точку У, получаем на пересечении с изотермами точки В и П. Из точки П по линии d=const опускаемся до пересечения с линией НУ, получаем точку С. количество рециркулирующего воздуха, GP, определяем:
Gn min=Ln min*1.2=14400 кг/час
кг/час
GН=GР+Gn min=14400+6891=21291 кг/час
Ln=Gn /r=17743 м3/ч
Результат расчета воздухообменов сводим в таблицу 6.1.
Таблица 6.1
Выбор воздухообмена в аудитории
|
Период года |
Воздухообмен LН по факторам, м3/ч |
Максимальный воздухообмен,м3/ч |
|
|||
|
По минимальной кратности |
По СО2 |
Нормируемый по людям |
По Id-диаграме |
|||
|
Т |
1729 |
6317 |
12000 |
16509 |
16509 |
|
|
П |
1729 |
6317 |
12000 |
15600 |
15600 |
|
|
Х |
1729 |
6317 |
12000 |
17743 |
17743 |
|
рис. 3 Зимний период года
Для остальных помещений воздухообмен рассчитывается по нормативной кратности в зависимости от назначения помещения. Кратность принимаем по таблице 6.12[4] отдельно по притоки и по вытяжке.
Результаты расчета сводим в табл. 6.2
Таблица 6.2
Сводная таблица воздушного баланса здания.
|
№ |
Наименование помещения |
VP, м3 |
Кратность, 1/ч |
Ln, м3/ч |
Прим. |
||
|
приток |
вытяжка |
приток |
вытяжка |
||||
|
1 |
Аудитория |
2035 |
8,5 |
8,5 |
17743 |
17743 |
|
|
2 |
Коридор |
588 |
2 |
- |
1176 |
+301 |
|
|
3 |
Санузел |
- |
- |
(50) |
- |
200 |
|
|
4 |
Курительная |
54 |
- |
10 |
- |
540 |
|
|
5 |
Фотолабор. |
90 |
2 |
2 |
180 |
180 |
|
|
6 |
Моечная |
72 |
4 |
6 |
288 |
432 |
|
|
7 |
Лаборатория |
126 |
4 |
5 |
504 |
630 |
|
|
8 |
Книгохранил. |
216 |
2 |
0,5 |
- |
108 |
|
|
9 |
Ауд. на 50 мест |
- |
(20) |
1000 |
1000 |
|
|
|
10 |
Гардероб |
243 |
2 |
1 |
486 |
243 |
|
|
|
|
|
|
|
21377 |
21076 |
|
|
|
|
|
|
|
|
+301 |
|
Дисбаланс равен 301 м3/ч. Добавляем его в коридор (помещение №2)
Принимаем схему воздухообмена снизу-вверх, т.к. имеются избытки тепла и влаги.
Выбираем схему воздухораспределения по рис. 5.1[7], т.к НП>4m, то IV схема. (рис.5.1г).
Подача воздуха осуществляется плафонами типа ВДШ.
Для нахождения необходимого количества воздухораспределителей Z площадь пола обслуживаемого помещения F делится на площади строительных модулей Fn. z=F/Fn.
Определяем количество воздуха, приходящееся на один воздухораспределитель,
L0=LСУМ/Z; где
LСУМ общее количество приточного воздуха, подаваемого через плафоны.
L0=17743/10=1774 м3/ч
На основании полученной подачи L0 по табл. 5.17[7] выбираем тип и типоразмер воздухораспределителя (ВДШ-4). Далее находим скорость в его горловине:
JX=k*JДОП=1,4*0,2=0,28 м/с
ХП=НП-hПОТ-hПЛ-hРЗ
ХП=7,4-1-0,5-0,3=4,6 м
м1=0,8; n1=0,65 по таблице 5.18[4]
F0=L0/3600*5=1774/3600*5=0.085 м2
Принимаем ВДШ-4, F0=0,13 м2
Значения коефициентов:
КС=0,25; т.к.
КВЗ=1; т.к l/Xn=5,5/4,6=1,2
КН=1,0; т.к Ar не ограничен.
т.е. условие JФ<J0 удовлетворено
что удовлетворяет условиям, т.е. < 1°C
Его проводят с целью определения размеров поперечного сечения участков сети. В системах с механическим побуждением движения воздуха потери давления определяют выбор вентилятора. В этом случае подбор размеров поперечного сечения воздуховодов проводят по допустимым скоростям движения воздуха.
Потери давления DР, Па, на участке воздуховода длиной l определяют по формуле:
DР=Rbl+Z
где R удельные потери давления на 1м воздуховода, Па/мБ определяются по табл.12.17 [4]
b-коэффициент, учитывающий фактическую шероховатость стенок воздуховода, определяем по табл. 12.14 [4]
Z-потери давления в местных сопротивлениях, Па, определяем по формуле:
Z=SxΧPg,
Где Pg динамическое давление воздуха на участке, Па, определяем по табл. 12.17 [4]
Sx - сумма коэффициентов местных сопротивлений.
Аэродинамический расчет состоит их 2 этапов:
1) расчета участков основного направления;
2) увязка ответвлений.
Последовательность расчета.
1. Определяем нашрузки расчетных участков, характеризующихся постоянством расхода воздуха;
2. Выбираем основное направление, для чего выявляем наиболее протяженную цепь участков;
3. Нумеруем участки магистрали и ответвлений, начиная с участка, наиболее удаленного с наибольшим расходом.
4. Размеры сечения воздуховода определяем по формуле
где L расход воздуха на участке, м3/ч
Jр- рекомендуемая скорость движения воздуха м/с, определяем по табл. 11.3 [3]
5. Зная ориентировочную площадь сечения, определяем стандартный воздуховод и расчитываем фактическую скорость воздуха:
6. Определяем R,Pg по табл. 12.17 [4].
7. Определяем коэффициенты местных сопротивлений.
8. Общие потери давления в системе равны сумме потерь давления в воздуховодах по магистрали и в вентиляционном оборужовании:
DP=S(Rbl+Z)маг+DPоб
9. Методика расчета ответвлений аналогична.
После их расчета проводят неувязку.
Результаты аэродинамического расчета воздуховодов сводим в табл 8.1.
Расчет естественной
вентиляции
Pg=g*h(rн-rв)=9.81*4.7(1.27-1.2)=3.25 Па
|
№ |
L |
l |
р-ры |
J |
b |
R |
Rlb |
Sx |
Pg |
Z |
Rlb+ |
SRlb |
прим |
|
|
уч. |
|
|
а х в |
dэ |
|
|
|
|
|
|
|
Z |
+Z |
|
|
Магистраль |
||||||||||||||
|
1 |
500 |
1.85 |
400x400 |
400 |
0.8 |
1.4 |
0.02 |
0.05 |
2.97 |
0.391 |
1.16 |
1.21 |
|
|
|
2 |
500 |
1.5 |
420x350 |
|
0.94 |
1.21 |
0.03 |
0.054 |
0.55 |
0.495 |
0.27 |
0.324 |
|
|
|
3 |
1000 |
5 |
520x550 |
|
0.97 |
1.23 |
0.02 |
0.132 |
0.85 |
0.612 |
0.52 |
0.643 |
2.177 |
|
|
4 |
12113 |
2.43 |
520x550 |
|
1.2 |
1.25 |
0.03 |
0.038 |
1.15 |
0.881 |
0.93 |
0.968 |
3.146 |
|
|
Ответвления |
||||||||||||||
|
5 |
243 |
1.85 |
270x270 |
|
0.92 |
1.43 |
0.04 |
0.06 |
2.85 |
0.495 |
1.41 |
1.47 |
|
|
|
6 |
243 |
7 |
220x360 |
|
0.9 |
1.21 |
0.04 |
0.34 |
1.1 |
0.495 |
0.54 |
0.88 |
2.35 |
|
|
7 |
500 |
1.85 |
400x400 |
400 |
0.8 |
1.4 |
0.02 |
0.05 |
3.45 |
0.391 |
1.35 |
1.4 |
|
|
Участок №1
Решетка x=2
Боковой вход x=0.6
Отвод 900 x=0.37
Участок №2
Тройник x=0.25
Участок №3
Тройник x=0.85
Участок №4
Зонт x=01.15
Невязка=(DРотв5+6 - DРуч.м. 1+2+3)/DРуч.ш. 1+2+3*100%=
=(2.35-2.177)/2.177*100%=7.9% < 15% - условие выполнено
Невязка=(DРотв7 - DРуч.м. 1+2)/DРуч.м. 1+2*100%=
=(1.4-1.534)/1.534*100%=-8.7% > -15% - условие выполнено
Таблица 9.1
Воздухораспределительные устройства
|
Номер помещения |
Ln |
Тип решетки |
Колличество |
x |
|
Подбор приточных решеток |
||||
|
2 |
1176 |
Р-200 |
4 |
2 |
|
5 |
180 |
Р-200 |
1 |
2 |
|
6 |
288 |
Р-200 |
1 |
2 |
|
7 |
504 |
Р-200 |
2 |
2 |
|
9 |
1000 |
Р-200 |
4 |
2 |
|
10 |
486 |
Р-200 |
2 |
2 |
|
Подбор вытяжных решеток |
||||
|
1 |
5743 |
Р-200 |
20 |
2 |
|
2 |
101 |
Р-150 |
1 |
2 |
|
3 |
400 |
Р-150 |
8 |
2 |
|
4 |
540 |
Р-200 |
2 |
2 |
|
5 |
180 |
Р-200 |
1 |
2 |
|
6 |
432 |
Р-200 |
2 |
2 |
|
7 |
630 |
Р-200 |
3 |
2 |
|
8 |
108 |
Р-150 |
1 |
2 |
|
9 |
1000 |
Р-200 |
4 |
2 |
|
10 |
243 |
Р-200 |
1 |
2 |
Для подогрева приточного воздуха используем калориферы, которые, как правило, обогреваются водой. Приточный воздух необходимо нагревать от температуры наружного воздуха tн=-25°С до температуры на 1Έ1.5 25°С меньешй температуры притока (этот запас компенсируется нагревом воздуха в воздуховодах), т.е. до tн=15-1=14°С
Колличество нагреваемого воздуха составляем 21377 м3/ч.
Подбираем калорифер по следующей методике:
1. Задаемся массовой скоростью движения теплоносителя Jr=8 кг/(м2с)
2. Расчитываем ориентировочную площадь живого сечения калориферной установки.
fкуор=Ln*rн/(3600*Jr), м2
где Ln расход нагреваемого воздуха, м3/ч
rн плотность воздуха, кг/м3
fкуор=21377*1.332/(3600*10)=0.79 м2
3. По fкуор и табл. 4.37 [5] принимаем калорифер типа КВС-9п, для которого:
площадь поверхности нагрева Fk=19,56м2, площадь живого сечение по воздуху fk=0.237622м2, по теплоносителю fтр=0.001159м2.
4. Расчитаем необходимое количество калориферов, установленных параллельно по воздуху:
m||в=fкуор/fk=0.79/0.237622=3,3. Принимаем m||в=3 шт
5. Рассчитаем действительную скорость движения воздуха.
(Jr)д=Ln*rн/(3600*fk*m||в)=21377-1.332/(3600*0.237622)=8.35 кг/м2с
6. Определяем расход тепла на нагрев воздуха, Вт/ч:
Qк.у.=0.278*Ln*Cv*(tk-tнб)=0.278*21377*1.2(15-(-8))=164021 Вт
7. Рассчитаем колличество теплоносителя, проходящее через калориферную установку.
W=(Qк.у*3,6)/rв*Cв*(tг-to), m3/ч
W=(164021*3.6)/4.19*1000*(130-70)=2.82 m3/ч
8. Определяем действитеельную скорость воды в трубках калорифера.
v=W/(3600*fтр*n||m), m/c
v=2.82/(3600*0.001159*3)=0.23, m/c
9. По табл. 4.40 [5] определяем коеффициент теплоотдачи
К=33.5 Вт/м2 0с
10. Определяем требуемую поверхность нагрева калориферной установки
Fкутр=Qку/(К(tср т tср в), м2
Fкутр=164021/(33.5*(130+70/2)-(15-8/2))=50.73 м2
11. Nk=Fкутр/Fку=50.73/19.56=2.89. Принимаем 3 шт
12. Зная общее колличество калориферов, находим колилчество калориферов последовательно по воздуху
nпосл в=Nk/m||в=3/3=1 шт
13. Определяем запас поверхности нагрева
Запас=(Fk-Fкутр)/Fкутр*100%=10Έ20%
Запас=(15.86-50.73)/50.73=15% <=20%
Условие выполнено
14. Определим аэродинамическое сопротивление калориферной установки по табл. 4.40 [5]
Pк=65.1 па
В помещения административно-бытовых зданий борьба с пылью осуществляется путем предотвращения попадания её извне и удаление пыли, образующейся в самих помещениях.
Подаваемый в помещениях приточный воздух очищается в воздушных фильтрах. Плдберем фильтры для очистки приточного воздуха.
1. Целью очистки воздуха в аудитории принимаем защиту находящихся там людей от пыли. Степень очистки в этом случае равна hтр=0,6Έ0,85
2. По табл. 4.1 [4] выбираем класс фильтра III, по табл. 4.2 [4] вид фильтра смоченный, тип волокнистый, наименование ячейковый ФяУ, рекомендуемая воздушная нагрузка на входное сечение 9000 м3/ч
3. Рассчитываем требуемую площадь фильтрации:
Fфтр=Ln/q, m2,
где Ln колличество приточного воздуха, м3/ч
Fфтр=15634/9000=1.74 м2
4. Определяем необходимое колличество ячеек:
nя=Fфтр/fя
где fя площадь ячейки, 0.22 м2
nя=1.74/0.22=7.9 м2
Принимаем 9 шт.
5. Находим действительную площадь фильтрации:
Fфд=nя*fя=9*0.22=1.98 м2
6. Определяем действительную воздушную нагрузку:
qд=Ln/Fфд=15634/1.98=7896 м3/ч
7. Зная действительную воздушную нагрузку и выбранный тип фильтра, по номограмме 4.3 [4] выбираем начальное сопротивление:
Pф.ч.=44 Па
8. Из табл. 4.2. [4] знаем, что сопротивление фильтра при запылении может увеличиваться в 3 раза и по номограмме 4.4 [4] находим массу уловленной пыли m0, г/м2:
Pф.п.=132 Па;
m0=480 г/м2
9. По номограмме 4.4 [4] при m0=480 г/м2 1-hоч=0.13 => hоч=0.87
hоч > hочтр
10. Рассчитаем колличество пыли, осаждаемой на 1 м2 площади фильтрации в течении 1 часа.
mуд=L*yn*hn/fя*nя=15634*5*0.87/1.98=34.35 г/м2ч
11. Рассчитаем переодичность замены фильтрующей поверхности:
tрег=м0/муд=480/34.35=14 часов
12. Рассчитаем сопротивление фильтра:
Pф=DPф.ч.+DDPф.п.=44+132= 176 Па
Вентиляторы подбирают по сводному графику и инидвидуальным характеристикам [4].
Вентиляторы, размещаемые за пределами обслуживаемого помещения выбираем с учетом потери воздуха в приточной системе, вводя повышающие коэффициенты.
Для П1 ВЦ4-75 №10
E=10.095.1; n=720 об/мин; 4А132МВ; N=5.5 кВт
L=25000 м3/ч; DPв=550 Па
Для В1 крышный вентилятор ВКР-5.00.45.6 (в колличестве 2 штук)
n=915 об/мин; 4А80А6; N=0.06 кВт
L=7030 м3/ч; Pст=265 Па
Для В вентилятор ВЦ 4-75 №2.5
E=2.5.100.1; n=1380 об/мин; 4АА50А4; N=0.06 кВт
L=800 м3/ч; DPв=120 Па
Уровень шума является существенным критерием качества систем вентиляции, что необходимо учитывать при проектировании зданий различного назначания.
1. По табл. 17.1 [4] выбираем по типу помещения рекомендуемые номера предельных спектров (ПС) и уровни звука по шкале А, характеризующие допускаемый шум от системы вентиляции:
Для аудитории ПС=35, А=40дБ.
По табл. 17.3 [4] определяем активные уровни звукового давления Lдоп при частотах октавных полос 125 и 250 Гц.
Lдоп125=52Дб Lдоп250=45Дб
2. Рассчитываем фактический уровень шума в расчетной точке по формуле:
L=Lв окт + 10lg*(Ф/4px2n+4Ф/В),
где Ф фактор направленности излучения источника шума, Ф=1;
xn расстояние от источника шума до рабочей зоны, м
Lв окт октавный уровень звуковой массивности вентилятора, дБ
Lв окт =Lр общ - DL1+DL2
Lр общ общий уровень звуковой мощности вентилятора, дБ
L1 поправка, учитывающая распределение звуковой мощности вентилятора по октавным полосам, дБ, принимается по выбранному типу вентилятора и частотам вращения по табл. 17.5 [4]
L1125=7Дб L1250=5Дб
L2 поправка, учитывающая аккустическое влияние присоеденения воздуховода к вентилятору, дБ, принимается по табл. 17.6. [4]
L2125=3Дб L2250=0.5Дб
Lр общ =t+10lg Q + 25 lg H + d
t - критерий шумности, дБ, зависящий от типа и конструкции вентилятора, по табл. 17.4 [4]
t =41 дБ
Н полное давление вентилятора, кгс/м2
d - поправка на режим работы, дБ
d=0 Q=3600 м3/ч Н=550 кгс/м2
Lр общ =41+10lg(25000/3600)+25lg(550/9.8)=93.14 дБ
L125в окт =93.14-7+3=89.14 дБ
L250в окт =93.14-5+0,5=87.64 дБ
L125р =89.14+10lg(1/4*3.14*4.6)=72.51 дБ
L250р =87.64+10lg(1/4*3.14*4.6)=70.02 дБ
3. Рассчитаем требуемое снижение уровня звука:
m=0
DL125эл.сети=71.52-52-12.83+5=11.69 дБ
DL250эл.сети=70.02-45-18.68+5=11.34 дБ
4. Ориентировочное сечение шумоглушителя:
fшор=L/3600*Jдоп=25000/3600*6=1.157 дБ
5. По табл. 17.17 [4] формируем конструкцию шумоглушителя:
Принимаем шумоглушитель пластинчатый
fg=1.2 м2 Внешние размеры 1600х1500 мм, длинна 2м
Снижение шума L125=12дБ L250=20дБ
Jg=5.79 м/с
1. СниП 2.04.05-68 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха
2. Р.В. Щекин Спрравочник по теплогазоснабжению и вентиляции часть 2
3. В.Н. Богославский Отопление и вентиляция часть 2
4. И.Р. Староверов. Справочник проектировщика Вентиляция и кондиционирование воздуха
5. Р.В. русланов Отопление и вентиляция жилых и общественных зданий
6. В.П. Титов Курсовое и дипломное проектирование по вентиляции
7. О.Д. Волков Проектирование вентиляции промышленного здания