Основы микроклимата и вентиляция гражданских зданий

АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ КАФЕДРА ТЕПЛОГАЗОВОДОСНАБЖЕНИЯ, ВОДООТВЕДЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ ОСНОВЫ МИКРОКЛИМАТА И ВЕНТИЛЯЦИЯ ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЙ Конспект лекций Новокузнецк 2016 Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Сибирский государственный индустриальный университет» Кафедра теплогазоводоснабжения, водоотведения и вентиляции ОСНОВЫ МИКРОКЛИМАТА И ВЕНТИЛЯЦИЯ ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЙ Конспект лекций для направления подготовки 08.03.01 «Строительство» Новокузнецк 2016 УДК 697.911 О 75 Рецензенты: доцент, заведующий кафедрой Архитектуры О.В. Матехина; к.т.н., директор проектного бюро «Казакова» Л.Г. Казакова О 75 Основы микроклимата и вентиляция гражданских зданий консп. лекций / Сиб. гос. индустр. ун-т ; сост. : И.В. Зоря. – Новокузнецк : Изд. центр СибГИУ, 2016. – 126 с. Изложен лекционный материал по дисциплине «Основы микроклимата и вентиляция гражданских зданий». Предназначен для студентов, обучающихся по направлению подготовки «Строительство». Печатается по решению комиссии по совершенствованию учебно-методической работы в Архитектурностроительном институте. СОДЕРЖАНИЕ 1 ВВЕДЕНИЕ ............................................................................................................ 6 1.1 Основные термины и определения .................................................................. 6 1.2 Параметры воздушной среды, влияющие на состояние человека ............... 7 1.3 Требования к системам вентиляции ................................................................ 9 1.4 Основные нормативные документы для расчета систем вентиляции ....... 14 1.5 Классификация систем вентиляции .............................................................. 14 2 РАСЧЕТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ВОЗДУХА В ВЕНТИЛЯЦИОННОМ ПРОЦЕССЕ ......................................................................................................... 22 2.1 Понятие вентиляционного процесса ............................................................. 22 2.2 Расчетные параметры наружного воздуха .................................................... 22 2.3 Расчетные параметры внутреннего воздуха ................................................. 25 2.4 Расчетные параметры приточного воздуха .................................................. 26 2.5 Расчетные параметры удаляемого воздуха................................................... 26 3 РАСЧЕТ ТЕПЛОВЛАЖНОСТНОГО БАЛАНСА ПОМЕЩЕНИЙ................ 28 3.1 Расчет теплового баланса помещения........................................................... 28 3.2 Расчет влажностного баланса ........................................................................ 43 4. ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ ВОЗДУХА В I-d ДИАГРАММЕ ........................ 45 4.1. Назначение I-d диаграммы ............................................................................ 45 4.2 Процессы тепловлажностной обработки воздуха в I-d диаграмме ............ 49 4.3 Применение I-d диаграммы ............................................................................ 54 5 РАСЧЕТ ВОЗДУХООБМЕНА ........................................................................... 59 5.1 Расчет воздухообмена по кратностям ........................................................... 60 5.2 Расчет воздухообмена с использованием I-d диаграммы ........................... 62 5.3. Воздушный баланс ......................................................................................... 70 6 ОСОБЕННОСТИ ВЕНТИЛЯЦИИ ЗДАНИЙ РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ ................................................................................................... 71 6.1 Общие положения ........................................................................................... 71 6.2 Вентиляция жилых зданий и помещений ..................................................... 73 6.3 Вентиляция административных учреждений ............................................... 75 6.4 Вентиляция детских учреждений .................................................................. 77 6.5 Вентиляция больниц и поликлиник .............................................................. 78 6.6 Вентиляция магазинов и кинотеатров........................................................... 80 6.7 Вентиляция предприятий общественного питания ..................................... 83 7. ВЕНТИЛЯЦИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И АКСЕССУАРЫ ...................... 85 7.1 Воздуховоды .................................................................................................... 85 7.2 Воздухораспределители и устройства воздухоудаления ............................ 88 7.3 Вентиляционные установки ........................................................................... 91 8 АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ................................................................. 112 8.1 Общие положения аэродинамического расчета ......................................... 112 8.2 Методика аэродинамического расчета........................................................ 113 9 ШУМ В СИСТЕМАХ ВЕНТИЛЯЦИИ ........................................................... 118 9.1 Меры, относящиеся к источнику шума ...................................................... 119 9.2 Меры, относящиеся к каналам передачи шума .......................................... 120 9.3 Акустический расчет..................................................................................... 121 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ................................................................. 127 4 Учитывая катастрофический уровень загрязнения воздуха в городах и еще более низкое его качество в помещениях, мы вынуждены дышать воздухом с очень высоким содержанием опасных для жизни веществ. Причем эта проблема не зависит от места жительства, она одинаково актуальна как для загородного дома, так и для городской квартиры. Проводя основную часть жизни в домах, где отсутствуют природные механизмы очищения воздуха, мы вынуждены очищать его своими легкими, ведь процесс его загрязнения идет постоянно. Человек за сутки вдыхает до 24 кг воздуха, это как минимум в 16 раз больше, чем количество выпиваемой в сутки воды. Современный городской житель 90% времени проводит в помещении. По оценкам экологов, воздух в доме в 4 – 6 раз грязнее и в 8 – 10 раз токсичнее уличного. Около 10% инфекционных и простудных заболеваний приобретается вне стен, а 90 % – внутри помещений. В природе происходит естественное обновление среды: большая часть пыли, микробов, токсических соединений разрушается, а в доме почти все способствует их сохранению, накоплению и размножению. По мнению специалистов, загрязненная атмосфера дома способствует заболеванию органов дыхания. Чаще, чем принято думать, загрязненный воздух становится причиной кожных и аллергических заболеваний. 5 Актуальность данного лекционного курса определяется тем, что возникла серьезная необходимость в оценке параметров микроклимата внутри помещений и приведение их к нормативным значениям с помощью работы систем вентиляции. 1 ВВЕДЕНИЕ 1.1 Основные термины и определения Воздух, находящийся внутри помещений, может изменять свой состав, температуру и влажность под действием самых разнообразных факторов: изменений параметров наружного (атмосферного) воздуха, выделения тепла, влаги, пыли и вредных газов от людей и технологического оборудования. В результате воздействия этих факторов воздух помещений может принимать состояния, неблагоприятные для самочувствия людей или препятствующие нормальному протеканию технологического процесса. Чтобы избежать чрезмерного ухудшения качества внутреннего воздуха, требуется осуществлять воздухообмен, то есть производить смену воздуха в помещении. При этом из помещения удаляется загрязненный внутренний воздух и взамен подается более чистый, как правило, наружный, воздух. Вентиляция – обмен воздуха в помещениях для удаления избытков теплоты, влаги, вредных и других веществ с целью обеспечения допустимых метеорологических условий и чистоты воздуха в обслуживаемой или рабочей зоне. Для лучшего понимания вышеприведенного определения системы вентиляции, следует определиться с основными терминами: – вредные вещества – вещества, для которых органами санэпидемнадзора установлена предельно допустимая концентрация (ПДК) вредного вещества; – обслуживаемая зона – пространство в помещении высотой 2 м с постоянным пребыванием людей, стоящих или двигающихся, и высотой 1,5 м – людей сидящих; 6 – рабочая зона – пространство над уровнем пола или рабочей площадки высотой 2 м при выполнении работы стоя или 1,5 м – при выполнении работы сидя; – верхняя зона помещения – зона помещения, расположенная выше обслуживаемой или рабочей зоны; – непостоянное рабочее место – место, где люди работают менее 2 ч в смену непрерывно или менее 50 % рабочего времени; – постоянное рабочее место – место, где люди работают более 2 ч непрерывно или более 50 % рабочего времени. 1.2 Параметры воздушной среды, влияющие на состояние человека На теплоощущения человека оказывают влияние, в основном, следующие четыре фактора: 1) температура воздуха; 2) влажность воздуха; 3) скорость его перемещения (подвижность); 4) качественный состав воздуха. При различных комбинациях этих параметров тепловые ощущения человека могут оказываться одинаковыми. Однако необходимо иметь в виду, что, хотя, теплоощущение и определяется перечисленными параметрами, не любое их сочетание обеспечивает комфортные условия. Каждый из этих параметров может быть изменен не произвольно, а только в некоторых определенных пределах, удовлетворяющих условиям комфортных теплоощущений. Если человек не ощущает ни холода, ни перегрева, ни движения воздуха около тела, метеорологические кондиции окружающей его воздушной среды (с учетом температуры поверхности ограждений) считаются в тепловом отношении комфортными. Иными словами, он чувствует себя комфортно в том случае, когда от него нормально (без форсирования теплоотдачи) отводится столько тепла, сколько вырабатывает его организм, т.е. комфортное теплоощущение человека зависит от баланса между теплогенерацией и теплопотерями в окружающую среду. Задача системы вентиляции состоит в поддержании таких параметров воздушной среды, при которых каждый человек благодаря своей индивидуальной системе автоматической терморегуляции ор7 ганизма чувствовал бы себя комфортно, т.е. не замечал влияния этой среды. С гигиенической точки зрения наиболее благоприятный уровень температуры, поддерживаемой в жилом помещении, составляет 22 ºС, а допустимые колебания от 21 до 23 ºС. Более низкая температура воздуха, например 18 ºС, рекомендуемая в нормативных материалах при проектировании отопительных систем, оценивается как «прохладно» и «холодно». При этом следует отметить, что в микроклиматических условиях, которые принято считать «нормальными», обычно до 10 % людей ощущают различную степень дискомфорта. Это объясняется разными социальными условиями жизни: привычным климатом, одеждой, питанием, жилищными условиями и пр. Влияние влажности воздуха на теплообмен человека зависит от основных параметров микроклимата: температуры воздуха и теплового излучения. Наиболее оптимальной считается относительная влажность воздуха в диапазоне от 30 до 60 %. Верхняя граница влажности составляет около 70 %. Нижняя граница влажности составляет около 20 %. Высокая влажность в сочетании с высокой температурой ухудшает теплообмен человека с окружающей средой, что приводит к перегреву организма. Воздух с очень низким содержанием водяного пара также оказывает неблагоприятное воздействие на кожу человека: она становится сухой, шероховатой и может растрескиваться от натяжения. Очень сухой воздух обычно бывает зимой в теплых помещениях. Температура и относительная влажность воздуха не определяют полностью теплофизическое состояние среды. Немаловажное значение играет подвижность воздуха. Отсутствие движения воздуха в помещении или чрезмерно низкие его значения ассоциируются с плохой вентиляцией. Причина неприятного самочувствия в плохо вентилируемом помещении объясняется тем, что при отсутствии движения воздуха вокруг тела человека образуется тонкая неподвижная воздушная оболочка, которая быстро насыщается парами воды, принимает его температуру и уменьшает теплоотдачу. Легкое движение воздуха сдувает обволакивающий человека насыщенный водяными парами и перегретый слой воздуха. 8 В то же время чрезмерная подвижность воздуха, особенно в условиях охлаждения, вызывает увеличение теплопотерь конвекцией и испарением и способствует быстрому охлаждению организма. Значение подвижности воздуха выбирается в зависимости от характера деятельности человека. Подвижность воздуха, кроме того, оказывает существенное влияние на состояние внутренней среды помещения: распределение температур и влажности по объему помещения, наличие застойных зон и т.д. Подвижность воздуха зависит от способа организации воздухообмена, типа воздухораспределительного устройства, скорости выпуска воздуха и его расхода. Влияние подвижности воздуха на комфортное состояние человека необходимо рассматривать в совокупности с температурой и влажностью воздушной среды помещения. Воздушный комфорт человека в закрытом помещении определяется качественной характеристикой комнатного воздуха, которая во многом зависит от количества поступающего свежего атмосферного воздуха. Рекомендуемый в работах большинства исследователей объем свежего воздуха, который необходимо подавать в помещения, установлен на основании количества углекислоты, выделяемой человеком при дыхании в единицу времени. Эта величина зависит от нескольких переменных: температуры воздуха в помещении, возраста человека, его деятельности. Действие углекислого газа на организм человека хорошо известно. Он участвует в регуляции дыхания, кровообращения, газообмена и т.д. Избыток и недостаток СО 2 во вдыхаемом воздухе одинаково вредно отражаются на состоянии организма. При недостатке СО 2 , когда его допустимая концентрация К СО2 < 0,03 % , нарушается работа многих органов, а при избытке, когда К СО2 > 1,5 % , ощущаются наркотическое действие, головные боли и т.п. 1.3 Требования к системам вентиляции I. Санитарно-гигиенические требования Санитарно-гигиенические требования регламентируют микроклимат в обслуживаемом помещении и заключаются в том, что вен9 тиляция должна обеспечивать в помещениях состояние воздуха, соответствующее требованиям санитарных норм. В помещениях должны поддерживаться – нормативные значения температуры; – нормативные значения относительной влажности; – нормативные значения подвижности воздуха. Так же в помещении, по санитарно-гигиеническим требованиям, следует регламентировать: – чистоту воздуха (в зоне пребывания людей, согласно ГОСТ 12.1.005-88, должны отсутствовать местные вредные и неприятные токи воздуха и застойные места, а содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать предельно допустимых концентраций (ПДК); – снижение шума в помещениях до уровня, не беспокоящего находящихся в нем людей (нормы допустимых уровней шума для зданий следует принимать согласно требованиям СНиП 23-03-2003 «Защита от шума»); – минимальный расход свежего (наружного) воздуха на одного человека, принимается согласно СНиП 41-01-2003 приложения М. Независимо от наличия или отсутствия рециркуляции, действующими санитарными нормами регламентируется минимальный расход наружного воздуха на одного человека. II. Технологические требования Технологические требования заключаются в том, что вентиляция должна обеспечивать в помещениях состояние воздуха, соответствующее требованиям протекающего технологического процесса. Многие технологические процессы, особенно связанные с обработкой гигроскопических материалов, весьма чувствительны к температуре и влажности внутреннего воздуха. Типичным примером являются предприятия легкой (текстильные. прядильные и трикотажные фабрики, полиграфические предприятия и др.) и пищевой промышленности. В этом случае внутренние параметры назначаются, исходя из требований именно технологического процесса, а не комфортного ощущения людей. Во многих случаях для обеспечения требуемых параметров, совместно с системами вентиляции приходится использовать системы кондиционирования воздуха. III. Строительно-монтажные и архитектурные требования 10 1. Простота монтажа систем вентиляции (наименьшие затраты времени и труда на монтаж и ввод установок в эксплуатацию). 2. Конструкция систем вентиляции должна предусматривать технологичные способы монтажа воздуховодов и оборудования на объекте, обеспечивающие надлежащее качество сборки системы. 3. Особое внимание следует уделять герметизации уплотнений при соединении звеньев воздуховодов и присоединении элементов оборудования. Элементы крепления к конструкциям не должны их повреждать, должны быть унифицированы. 4. Минимальная потребность оборудования в площади. 5. Дизайн – отдельные элементы системы вентиляции, расположенные внутри помещений (воздухораспределители, решетки, воздуховоды, местные отсосы от оборудования), не должны нарушать их внутренний интерьер. Сама система вентиляции должна органически вписываться в конструкцию здания. 6. Виброизоляция и звукоизоляция оборудования (необходима по санитарно-гигиеническим требованиям). IV. Эксплуатационные требования 1. Малая тепловая инерционность системы (возможность быстрого переключения с режима охлаждения на обогрев и наоборот). 2. Обеспечение индивидуального регулирования температуры и влажности воздуха в каждом помещении. 3. Простота и удобство обслуживания и при необходимости ремонта: доступ к обслуживаемым элементам оборудования должен быть максимально облегчен. Для этого в конструкции приточных установок предусматривают люки и дверцы, в некоторых случаях обслуживаемые фильтры и воздухонагреватели выдвигаются наружу на специальных салазках. 4. Минимальная потребность в обслуживании и ремонте – это достигается в первую очередь увеличением ресурса работы оборудования, что исключает необходимость частого обслуживания или ремонта. Например, современные герметизированные подшипники не требуют обслуживания и смены смазки в течение всего срока службы вентиляторов. 5. Сосредоточение оборудования, требующего обслуживания в минимальном количестве техпомещений. 11 6. Взаимная блокировка систем вентиляции, т.е. при остановке одного вентилятора, другой должен обеспечить не менее 50 % необходимого воздухообмена. V. Энергетические требования Энергетические требования заключаются в том, что системы вентиляции должны выполнять возложенные на них функции при минимальном потреблении тепловой и электрической энергии. Выполнение данного требования обеспечивается: 1) внедрением современных методов конструирования оборудования и современных технологий его изготовления; 2) правильным выбором размеров оборудования и вентиляционных каналов; 3) использованием более эффективного и экономичного оборудования; использованием вторичных энергетических ресурсов (в первую очередь использованием теплоты удаляемого вентиляционного воздуха); 4) применением современных цифровых систем автоматического регулирования (САР). Использование современных САР позволяет оптимизировать работу оборудования в самых различных режимах и эффективно управлять даже очень сложными системами, добиваясь минимума потребления энергии; 5) тщательным конструированием поверхностей, обтекаемых воздушным потоком, что позволяет также существенно снизить аэродинамическое сопротивление отдельных элементов систем, улучшить энергетические характеристики вентиляторов и насосов. VI. Экономические требования Экономические требования заключаются в том, что стоимость самой системы вентиляции и стоимость ее эксплуатации должны быть как можно ниже. Иными словами, вентиляция должна быть доступна по цене, иначе просто от нее откажутся. К сожалению, это требование является наиболее сложно выполнимым, особенно в наши дни. Стоимость качественного оборудования достаточно высока, стоимость тепловой и электрической энергии непрерывно растет – все это приводит к тому, что современные системы вентиляции недоступны малообеспеченному потребителю. И, несмотря на заведомо более низкое качество оборудования, заказчик часто приобретает 12 именно его, ориентируясь на более низкую цену. В некоторых случаях системы вентиляции сооружаются чисто номинально, для отвода глаз, с целью приема их службами санитарного надзора, чтобы получить разрешение на пуск предприятия. О дальнейшей их эксплуатации заказчик даже не думает. При таком подходе заказчик покупает, разумеется, самое дешевое оборудование, часто негодное к эксплуатации. Результатом становится абсолютно неприемлемое состояние воздушной среды на некоторых предприятиях. VII. Требования пожарной безопасности Требования пожарной безопасности заключаются в том, что должна быть исключена возможность возникновения пожара и сведение к минимуму последствий пожара при эксплуатации систем вентиляции. Это достигается: 1) применением специальных защитных отключающих устройств на воздухонагревателях и двигателях вентиляторов, насосов и компрессоров; 2) если система вентиляции обслуживает пожаро- или взрывоопасное помещение, используемое оборудование должно быть выполнено во взрывозащищенном исполнении; 3) наличие средств для предотвращения распространения дыма и огня по вентиляционным каналам (огнезадерживающие клапаны, обратные клапаны, воздушные затворы); 4) воздуховоды и конструкция корпусов оборудования должны обладать требуемой степенью огнестойкости, что достигается использованием негорючих материалов для воздуховодов, тепловой изоляции, герметизирующих материалов. VIII. Экологические требования Экономические требования заключаются в том, что работа систем вентиляции не должна негативно сказываться на состоянии окружающей среды. Например, для конструкции пластмассовых деталей выбираются синтетические материалы, не содержащие и не выделяющие вредных веществ. Производится очистка выбрасываемого в атмосферу воздуха, чтобы избежать ее загрязнения. Снижение энергопотребления уменьшает тепловое загрязнение окружающей среды. 13 1.4 Основные нормативные документы для расчета систем вентиляции При проектировании систем вентиляции основным СНиП является СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» [1]. Для отдельных групп зданий также необходимо учитывать указания следующих СНиП: 1) СНиП 2.08.02.89* «Общественные здания и сооружения»; 2) СНиП 31-01-2003 «Здания жилые многоквартирные»; 3) СНиП 31-03-2001 «Производственные здания»; 4) СНиП 31-05-2003 «Общественные здания административного назначения». Кроме этого есть правила обязательные при проектировании, монтаже и эксплуатации систем вентиляции, которые оговариваются в: 1) СНиП 21-01-97* «Пожарная безопасность зданий и сооружений»; 2) СНиП 23-03-2003 «Защита от шума». Параметры внутреннего воздуха для жилых и общественных зданий принимают по: 1) ГОСТ 30494-96 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях»; 2) СанПиН 2.1.2.1002-00 «Санитарно-эпидемиологические требования к жилым зданиям и помещениям». Параметры внутреннего микроклимата для промышленных зданий принимают по: 1) ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны»; 2) СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений». 1.5 Классификация систем вентиляции При всем многообразии систем вентиляции, обусловленном назначением помещений, характером технологического процесса, видом вредных выделений и т.п., их можно классифицировать по следующим характерным признакам: 14 1. По способу создания давления для перемещения воздуха: А. Естественная вентиляция Перемещение воздуха в системах естественной вентиляции происходит: 1) вследствие разности температур наружного (атмосферного) воздуха и воздуха в помещении, так называемой аэрации; 2) вследствие разности давлений «воздушного столба» между нижним уровнем (обслуживаемым помещением) и верхним уровнем – вытяжным устройством (дефлектором), установленным на кровле здания; 3) в результате воздействия, так называемого, ветрового давления. Аэрацию применяют в производственных цехах со значительными тепловыделениями. В помещениях с большими избытками тепла воздух всегда теплее наружного. Более тяжелый наружный воздух, поступая в здание, вытесняет из него менее плотный теплый воздух. При этом в замкнутом пространстве помещения возникает циркуляция воздуха, вызываемая источником тепла, подобная той, которую вызывает вентилятор (рисунок 1). Рисунок 1 – Схемы работы системы аэрации В системах естественной вентиляции, в которых перемещение воздуха создается за счет разности давлений воздушного столба (рисунок 2), минимальный перепад по высоте между уровнем забора воздуха из помещения и его выбросом через дефлектор (рисунок 3) 15 должен быть не менее 3 м. При этом рекомендуемая длина горизонтальных участков воздуховодов не должна быть более 3 м, а скорость воздуха в воздуховодах – не превышать 1 м/с. 1 – вытяжная решетка; 2 – фрамуга или окно; 3 – вытяжная шахта с дефлектором Рисунок 2 – Схема вытяжной вентиляции, работающей за счет разности давлений воздушного столба Дефлектор (рисунок 3) устанавливают только на естественных вытяжных системах вентиляции, т.к. принцип его работы состоит в том, что он конструктивно выполняется таким образом, что при действии ветра в нем создается разряжение и усиливается тяга из канала. Воздействие ветрового давления выражается в том, что на наветренных (обращенных к ветру) сторонах здания образуется повышенное, а на подветренных сторонах, а иногда и на кровле, – пониженное давление (разрежение). Если в ограждениях здания имеются проемы, то с наветренной стороны атмосферный воздух поступает в помещение, а с заветренной – выходит из него, причем скорость движения воздуха в проемах зависит от скорости ветра, обдувающего здание, и, соответственно, от величин возникающих разностей давлений. 16 1 – патрубок; 2 – диффузор; 3 – корпус дефлекторв; 4 – лапки для крепления зонта-колпака; 5 – зонт-колпак Рисунок 3 – Схема действия дефлектора круглой формы Системы естественной вентиляции просты и не требуют сложного дорогостоящего оборудования и расхода электрической энергии. Однако зависимость эффективности этих систем от переменных факторов (температуры воздуха, направления и скорости ветра), а также небольшое располагаемое давление не позволяют решать с их помощью все сложные и многообразные задачи в области вентиляции. Б. Механическая вентиляция В механических системах вентиляции используются оборудование и приборы (вентиляторы, электродвигатели, воздухонагреватели, пылеуловители, автоматика и др.), позволяющие перемещать воздух на значительные расстояния. Затраты электроэнергии на их работу могут быть довольно большими. Такие системы могут подавать и удалять воздух из локальных зон помещения в требуемом количестве, независимо от изменяющихся условий окружающей воздушной среды. При необходимости воздух подвергают различным видам обработки (очистке, нагреванию, увлажнению и т.д.), что практически невозможно в системах с естественным побуждением. Следует отметить, что в практике часто предусматривают так называемую смешанную вентиляцию, т.е. одновременно естественную и механическую вентиляцию. В каждом конкретном проекте определяется, какой тип вентиляции является наилучшим в санитарно-гигиеническом отношении, а также экономически и технически более рациональным. 17 2. По назначению А. Приточная вентиляция Приточные системы служат для подачи в вентилируемые помещения чистого воздуха взамен удаленного. Приточный воздух в необходимых случаях подвергается специальной обработке (очистке, нагреванию, увлажнению и т.д.). Б. Вытяжная вентиляция Вытяжная вентиляция удаляет из помещения (цеха, корпуса) загрязненный или нагретый отработанный воздух. В общем случае в помещении предусматриваются как приточные, так и вытяжные системы. Их производительность должна быть сбалансирована с учетом возможности поступления воздуха в смежные помещения или из смежных помещений. В помещениях может быть также предусмотрена только вытяжная или только приточная система. В этом случае воздух поступает в данное помещение снаружи или из смежных помещений через специальные проемы или удаляется из данного помещения наружу, или перетекает в смежные помещения. 3. По зоне обслуживания А. Местная вентиляция Местной вентиляцией называется такая, при которой воздух подают на определенные места (местная приточная вентиляция) и загрязненный воздух удаляют только от мест образования вредных выделений (местная вытяжная вентиляция). Местная приточная вентиляция К местной приточной вентиляции относятся воздушные души – сосредоточенный приток воздуха с повышенной скоростью (рисунок 4). Они должны подавать чистый воздух к постоянным рабочим местам, снижать в их зоне температуру окружающего воздуха и обдувать рабочих, подвергающихся интенсивному тепловому облучению. Метеорологические условия и скорость движения воздуха на рабочем месте должны соответствовать характеру работы и особенностям вредных выделений. Местную приточную вентиляцию применяют также в виде воздушных завес (у ворот, печей и пр.), которые создают как бы воздушные перегородки или изменяют направление потоков воздуха. 18 Рисунок 4 – Схемы воздушных душей Местная вытяжная вентиляция Местную вытяжную вентиляцию применяют, когда места выделений вредностей в помещении локализованы и можно не допустить их распространение по всему помещению. Местная вытяжная вентиляция в производственных помещениях обеспечивает улавливание и отвод вредных выделений: газов, дыма, пыли и выделяющегося от оборудования тепла. Для удаления вредностей применяют местные отсосы – укрытия в виде шкафов, зонты, бортовые отсосы, завесы, укрытия в виде кожухов у станков и др. (рисунок 5). Б. Общеобменные системы вентиляции Общеобменные системы вентиляции – как приточные, так и вытяжные, предназначены для осуществления вентиляции в помщении в целом или в значительной его части. Общеобменные вытяжные системы относительно равномерно удаляют воздух из всего обслуживаемого помещения, а общеобменные приточные системы подают воздух и распределяют его по всему объему вентилируемого помещения. 19 а б в а – прямой бортовой отсос от ванны; б – опрокинутый бортовой отсос от ванны; в – вытяжной шкаф Рисунок 5 – Виды местных отсосов 4. По наличию воздуховодов А. Бесканальные системы вентиляции Бесканальные системы не имеют воздуховодов для транспортирования воздуха. Типичным примером является открытое окно для притока свежего воздуха. Очевидно, что бесканальные системы могут применяться только для помещений, расположенных около наружных ограждающих конструкций. Отсутствие воздуховодов снижает стоимость систем. Б. Канальные системы вентиляции Канальные системы могут обслуживать удаленные помещения, расположенные в любой точке здания. Возможна рассредоточенная подача воздуха в помещение через несколько воздухораспределителей. Оборудование канальных систем может быть расположено на расстоянии от обслуживаемых помещений в удобном месте. В зависимости от конкретных условий следует выбирать такой тип системы, при котором обеспечивалось бы выполнение поставленных задач при минимальных затратах. Часто помещения, особенно производственные, обслуживаются несколькими системами одновременно. 20 На рисунке 6 приведено несколько вариантов систем вентиляции с указанием их описания в соответствии свыше приведенной классификацией. 2 3 4 5 3 8 7 9 1 6 1 – приточная прямоточная общеобменная канальная система с механическим побуждением движения воздуха; 2 – вытяжная местная канальная система с механическим побуждением движения воздуха; 3 – вытяжная общеобменная канальная система с естественным побуждением движения воздуха; 4 – вытяжная общеобменная бесканальная система с механическим побуждением движения воздуха; 5 – вытяжная общеобменная бесканальная система с естественным побуждением движения воздуха; 6 – приточная общеобменная бесканальная система с естественным побуждением движения воздуха; 7 – приточная местная бесканальная система с механическим побуждением движения воздуха и 100% рециркуляцией; 8 – приточная прямоточная общеобменная бесканальная система с механическим побуждением движения воздуха; 9 – приточная общеобменная канальная система с механическим побуждением движения воздуха и частичной рециркуляцией Рисунок 6 – Системы вентиляции помещения 21 2 РАСЧЕТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ВОЗДУХА В ВЕНТИЛЯЦИОННОМ ПРОЦЕССЕ 2.1 Понятие вентиляционного процесса При осуществлении вентиляции помещений наружный воздух, подаваемый в помещения, последовательно изменяет свое состояние в процессе обработки в приточной установке, транспортирования по воздуховодам, распределения его по помещениям и удаления из помещений. На каждом этапе воздух изменяет свое состояние. Вся совокупность элементарных процессов изменения состояния наружного воздуха от забора его из атмосферы до выброса обратно в атмосферу называется общим термином – вентиляционный процесс. В реальных условиях параметры воздуха на отдельных стадиях вентиляционного процесса могут быть разными, учитывая непрерывно изменяющиеся условия наружного климата и изменяющееся количество вредностей, поступающих в помещение. Просчет вентиляционного процесса на все возможные сочетания наружных и внутренних условий не имеет смысла, поэтому расчет ведется только на наиболее предельные, ответственные режимы, когда нагрузка на вентиляционное оборудование становится максимальной. Эти условия и режимы называются расчетными. Именно на расчетные условия проводятся все расчеты при проектировании вентиляции. При этом на каждой стадии вентиляционного процесса воздух имеет вполне конкретные значения параметров. Эти значения называются расчетными параметрами воздуха. Наиболее важными расчетными параметрами являются параметры наружного, внутреннего, приточного и удаляемого воздуха. 2.2 Расчетные параметры наружного воздуха Параметры наружного воздуха, на которые выполняются все расчеты при проектировании вентиляции, называются расчетными параметрами наружного воздуха, они являются нормативными, так как их выбор оговорен в нормативных документах [1] и [2]. В вентиляции основными расчетными параметрами наружного воздуха, задаваемыми в СНиП, являются температура, энтальпия и 22 скорость наружного воздуха. Наружные параметры задаются для трех периодов: холодного (ХП), переходного (ПП) и теплого (ТП). ПП является неким расчетным граничным состоянием воздуха между ТП и ХП. За расчетные параметры ПП принимается температура 10 ºС и энтальпия 26,5 кДж/кг [1]. Среднесуточная температура 10 °С выбрана в качестве расчетной для ПП не случайно, она соответствует моменту отключения систем отопления общественных зданий (производственные здания часто отключаются и раньше с целью экономии тепловой энергии) и переводу систем теплоснабжения на летний режим. Параметры наружного воздуха непрерывно меняются и зависят от района строительства и сезона года. Принципиальные подходы к назначению расчетных параметров рассмотрим на примере температуры. Температура наружного воздуха изменяется непрерывно. Существуют суточные колебания, месячное изменение и годовой цикл. Применительно к наружному климату можно говорить только о некоторых усредненных его показателях, так как даже в одной и той же местности климат одного года может существенно отличаться от предыдущего. Недаром говорят, что в такой-то год зима или лето были холодными или, наоборот, теплыми. Самым холодным месяцем обычно является январь, а самым жарким – июль. В некоторый момент в январе, среднесуточная температура наружного воздуха достигает своего минимального значения за год, а в июле – максимального. Если принять за расчетную температуру для каждого из периодов именно эти значения, то мощность оборудования систем обеспечения микроклимата выйдет наибольшей, то есть максимальной. Очевидно, что система при этом окажется дороже. При этом практически весь расчетный период система обеспечения микроклимата будет работать в режиме пониженной мощности. Если же взять для холодного периода более высокие значения температуры, а для теплого периода – более низкие, то некоторый промежуток времени система не сможет обеспечивать расчетные параметры воздуха в помещении. Степень обеспечения характеризуется коэффициентом обеспеченности. Значение К об = 0,7 означает, что 70 % продолжительности расчетного периода система сможет обеспечивать требуемый уровень параметров в помещении, а 30 % време23 ни параметры будут не соответствовать заданным. В эти 30 % времени мощности системы (холодильной в теплый период, нагревательной – в холодный) не хватит для поддержания заданного значения внутренней температуры. Однако при этом затраты на систему окажутся существенно меньше. При выборе расчетного коэффициента обеспеченности учитывают период года и уровень требований к зданию. Для большинства зданий обычного назначения за расчетную температуру ХП принимают температуру холодной пятидневки (параметры Б). Это примерно соответствует коэффициенту обеспеченности 98 %, при этом продолжительность отклонения параметров от расчетных составит примерно 50 часов. Такой короткий срок объясняется тем, что при продолжительном снижении температуры в помещениях резко увеличивается количество простудных заболеваний. Значение энтальпии для ХП так же принимается по параметрам Б. Для теплого периода года можно допустить значительно более длительный период отклонения параметров в помещении от расчетных, так как это приведет к нарушению комфорта в помещении, но не к заболеваниям. Для большинства зданий обычного назначения при проектировании вентиляции за расчетную температуру и энтальпию ТП принимают температуру по параметрам А. Это примерно соответствует коэффициенту обеспеченности 70 %, при этом продолжительность отклонения параметров от расчетных составит примерно 400 часов. Температура по параметрам А для теплого периода примерно соответствует средней температуре самого жаркого месяца. Следует отметить, что вентиляция часто не имеет средств для обеспечения комфортных условий в помещении при повышенных температурах и влажностях воздуха, так как в системах вентиляции обычно отсутствуют устройства для охлаждения воздуха. Поэтому для ряда помещений, к которым предъявляются более высокие требования, следует проектировать системы кондиционирования воздуха, которые рассчитываются по параметрам Б как для холодного так и для теплого периодов года. Значение географической широты местности является важным при расчете теплопоступлений от солнечной радиации, так как на разных широтах интенсивность и продолжительность солнечной инсоляции различна. Кроме того, очевидно, чем больше значение широты, тем более холодным является климат данной местности. 24 Барометрическое давление указывается для того, чтобы можно было использовать соответствующую I-d диаграмму (они выпускаются на различное атмосферное давление), что позволяет несколько повысить точность определения параметров воздуха на различных стадиях вентиляционного процесса. Значение расчетной скорости наружного воздуха важно при проектировании аэрации зданий, естественной вытяжной вентиляции и неорганизованного воздухообмена под действием ветра в совокупности с гравитационным давлением. 2.3 Расчетные параметры внутреннего воздуха Расчетные параметры внутреннего воздуха определяются для трех периодов года: холодного (ХП), переходного (ПП) и теплого (ТП). Нормативными документами установлены оптимальные и допустимые параметры внутреннего воздуха (t, φ, υ). Системы кондиционирования воздуха рассчитываются по оптимальным параметрам, а системы вентиляции – по допустимым параметрам. Оптимальными считаются сочетания параметров, которые при систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального и функционального теплового состояния организма без напряжения реакций терморегуляции, ощущение теплового комфорта. Допустимыми считаются такие сочетания параметров воздуха, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать кратковременные и быстро нормализующиеся изменения функционального и теплового состояния организма, не выходящие за пределы физиологических возможностей человека. При этом не возникает нарушений состояния здоровья, но могут наблюдаться дискомфортные теплоощущения. При проектировании систем вентиляции жилых, общественных и административно-бытовых помещений расчетные параметры внутреннего воздуха следует принимать: 1. Для теплого периода года по [1, приложение В]. 2. Для переходного и холодного периодов года по [3]: а) для жилых помещений: минимальную из оптимальных температур; 25 б) для жилых зданий (кроме жилых помещений), общественных, административно-бытовых помещений температуру воздуха – минимальную из допустимых температур. Принятые расчетные параметры обязательно корректируются по соответствующим СНиП (если в этом есть необходимость). 2.4 Расчетные параметры приточного воздуха В жилых и общественных зданиях в теплый период года практически всегда имеются тепловые избытки. Поэтому температуру приточного воздуха принимают минимально возможной: а) для систем с естественным побуждением – равной температуре наружного воздуха ( t пр = t н ) ; б) для систем с механическим побуждением – на 0,5 – 1° выше температуры наружного воздуха, учитывая предполагаемый подогрев воздуха в вентиляторе и воздуховодах ( t пр = t в + ∆t нагр. ) . В холодный период года при наличии тепловых избытков, что бывает наиболее часто, в помещение подается воздух, имеющий температуру ниже температуры внутреннего воздуха. Температуру приточного воздуха, ºС, определяют по формуле: t п = t в − ∆t , где ∆t – допустимый перепад температур, который принимаается по [1, приложение Д]. 2.5 Расчетные параметры удаляемого воздуха Условно считается, что помещение разделено на две зоны: рабочую зону (РЗ) и верхнюю зону. Приточный воздух, вбирая вначале тепло и влагу из РЗ, принимает параметры, соответствующие расчетным параметрам РЗ. Затем, условно поднимаясь из РЗ в верхнюю зону, он вбирает тепло и влагу из нее, принимает параметры, соответствующие расчетным параметрам воздуха в верхней зоне. Поэтому параметры удаляемого воздуха следует принимать: а) при схеме воздухообмена «сверху – вверх», которая чаще всего применяется в помещениях жилых и общественных зданий и 26 при высоте помещения не более 3м, параметры удаляемого воздуха соответствуют параметрам обслуживаемой зоны, т.е. t у = t в . б) при схеме воздухообмена «снизу-вверх» или при высоте помещения более 3м, температура удаляемого воздуха (верхней зоны) в общественных зданиях чаще всего определяется с использованием понятия градиента температуры в помещении. Предполагается, что в пределах высоты РЗ (2 метра от пола или 1,5 метра от пола, если люди находятся в сидячем положении) температура внутреннего воздуха остается постоянной, а выше рабочей зоны она линейно возрастает по высоте. Градиентом температуры называют изменение температуры на 1 метр высоты помещения выше рабочей зоны. Тогда температура воздуха под потолком помещения, откуда чаще всего воздух и удаляется, определится по формуле: t у = tв + grad ( t ) ⋅ ( H − h ) , где H – высота помещения, м; h – высота рабочей зоны, м, принимается: – 2,0 м – если люди в помещении в основном находятся стоя; – 1,5м – если люди в помещении находятся сидя; grad(t) – градиент температуры по высоте помещения. Обычно величину градиента температуры рекомендуется определять, исходя из теплонапряженности помещения q, Вт/м3, q = Qизб.я / Vпом , где Q изб.я – расчетные избытки явного тепла в помещении, Вт; V пом – объем помещения, м3. Рекомендуемые значения градиентов температуры приведены в таблице 1. 27 Таблица 1 – Рекомендуемые значения градиента температуры в помещениях общественных зданий Теплонапряженность помещения (удельные Градиент температуры избытки явного тепла), q, Вт/м3 grad t, °С/м Более 23 0,8 – 1,5 11,6 – 23 0,3 – 1,2 Менее 11,6 0 – 0,5 Примечание. Меньшие значения градиента следует принимать для холодного и переходного периодоов года, а большие – для теплого периода года. 3 РАСЧЕТ ТЕПЛОВЛАЖНОСТНОГО БАЛАНСА ПОМЕЩЕНИЙ 3.1 Расчет теплового баланса помещения Для составления теплового баланса помещения необходимо определить все поступления и потери тепла в помещении для трех периодов года. Тепловой баланс расчетного помещения составляется для определения избытков или недостатков тепла, которые должна компенсировать система вентиляции. В помещении, в котором поддерживается постоянный (стационарный, не меняющийся во времени) тепловой режим, должен наблюдаться тепловой баланс (это следует из закона сохранения теплоты) Σ Q = 0 или Qпост − Qпот = 0 или Qизб = 0 . Таким образом, для составления теплового баланса следует произвести расчет избытков теплоты в помещении путем суммирования всех теплопоступлений и теплопотерь с учетом знака (теплопотери учитываются со знаком «минус»). Отметим, что термины теплопоступлений и теплопотери отражают лишь направление потоков теплоты: теплопоступления – это поток теплоты внутрь помещения, а 28 теплопотери – поток теплоты из помещения, как показано на рисунке 7. Солнечная радиация через покрытие Солнечная радиация через остекление Теплопоступления от людей Теплопоступления от освещения +Qпокр +Qосв +Qост – Qогр Теплопотери через наружные ограждения Теплопоступления от системы отопления +Qлюд +Qсо Рисунок 7 – Схема теплопоступлений и теплопотерь в помещении общественного здания 3.1.1 Определение теплопотерь Теплопотери можно определить одним из следующих способов: 1. Наиболее точным является расчет теплопотерь помещения, приведенный в пункте 8.2 [5]. По данной методике расчитывают теплопотери для определения тепловой мощности систем отопления, только температура внутреннего воздуха принимается по нормативной литературе для расчета систем вентиляции. а) для холодного периода: t н = t н.о. б) для переходного периода t н = +10 ºС; в) для теплого периода – теплопотерь нет. 2. Можно рассчитывать теплопотери по укрупненным показателям по формуле: Qпот = α ⋅ qоVн (tв − tн ) ⋅ К где α – поправочный коэффициент, учитывающий район строительства здания ( таблица 2); q о – удельная тепловая характеристика для отопления, Вт/(м3·°С), (таблица 3); V н – объем помещения, м3; 29 t в – внутренняя температура для расчета систем вентиляции, ºС; t н.о – наружная температура, ºС, принимается: – для холодного периода t н = t н.о ; – для переходного периода t н =+10ºС; К – коэффициент, учитывающий расположение помещения в здании (таблица 4): Таблица 2 – Поправочный коэффициент, учитывающий район строительства здания t н.о , 0 -5 -10 -15 -20 -25 -30 -35 -40 -45 -50 -55 °С α 2,05 1,67 1,45 1,29 1,17 1,08 1,0 0,95 0,90 0,85 0,82 0,80 Таблица 3 – Удельные тепловые характеристики для отопления q о и вентиляции q v для общественных зданий Наименование здания Объем здания по наружному обмеру V н , тыс.м3 До 5 Административные здания 5,01 - 10 10,01 - 15 Более 15 До 5 Универмаги, универсамы, магазины 5,01 - 10 Более 10 Детские сады и ясли Школы Высшие учебные заведения, До 5 Более 5 До 5 5,01 - 10 Более 10 До 10 30 Удельная тепловая характеристика общественных зданий при t о = -30 °С , Вт/(м3·°С) (ккал/(ч·м3·°С)) для отопления для вентиляqо ции q v 0,500 0,105 (0,43) (0,09) 0,442 0,093 (0,38) (0,08) 0,407 0,081 (0,35) (0,07) 0,372 0,186 (0,32) (0,16) 0,442 0,093 (0,38) (0,08) 0,384 0,314 (0,33) (0,27) 0,361 (0,31) 0,442 0,128 (0,38) (0,11) 0,395 0,116 (0,34) (0,10) 0,454 0,105 (0,39) (0,09) 0,407 0,093 (0,35) (0,08) 0,384 0,08 (0,33) (0,07) 0,407 - техникумы, колледжи 10,01 - 15 15,0 - 20 Более 20 До 5 Поликлиники, амбулатории, диспансеры 5,01 - 10 10,01 - 15 Более 15 До 5 Больницы 5,01 - 10 10,01 - 15 Более 15 До 5 Гостиницы 5,01 – 10 10,01 - 15 Более 15 (0,35) 0,384 (0,33) 0,349 (0,30) 0,279 (0,24) 0,465 (0,40) 0,419 (0,36) 0,372 (0,32) 0,349 (0,30) 0,465 (0,40) 0,419 (0,36) 0,372 (0,32) 0,349 (0,30) 0,500 (0,43) 0,442 (0,38) 0,407 (0,45) 0,372 (0,32) 0,116 (0,10) 0,093 (0,08) 0,093 (0,08) 0,291 (0,25) 0,267 (0,23) 0,256 (0,22) 0,337 (0,29) 0,326 (0,28) 0,302 (0,26) 0,291 (0,26) 0,377 (0,32) 0,335 (0,29) 0,293 (0,25) 0,754 (0,65) Таблица 4 – Поправочный коэффициент К Расположение помещений Этаж Первый Средний Верхний Первый Средний Верхний Средние помещения Угловые помещения Для средних помещений Для угловых помещений Для одноэтажных зданий 31 К 1,1 0,8 1,3 1,9 1,5 2,2 0,9 1,5 Коэффициентом К, при расчете по укрупненным показателям учитывается инфильтрация воздуха. 3. Если известны потери тепла для системы отопления, то потери тепла для расчета систем вентиляции можно пересчитать по формулам: – для холодного периода года вент .* Qпот . вент . −t отопл . tв = Qпот . отоп . н .о tв −t н .о ; отопл . Величину Qпот в вышеприведенной формуле необходимо . брать с учетом инфильтрации. – для переходного периода: вент . Qпот . = вент . − 10 вент .* tв Qпот . вент . tв −t н .о , 3.1.2 Расчет теплопоступлений 1. Теплопоступления от солнечной радиации Рассчитываются через окна и покрытие для теплого периода года (такая же величина принимается для переходного периода года). В зависимости от типа стекла почти до 90 % тепла солнечного излучения передается в помещение, а остальная часть отражается. Это значительно увеличивает тепловую нагрузку здания. В большинстве случаев тепловая нагрузка от солнечного излучения в общественных и административных зданиях может составлять до 50 % в общем балансе теплопоступления. а) Тепловой поток от солнечной радиации через окна и фонари определяются по формуле: Qс . р . = qс . р . ⋅ К1 ⋅ К 2 ⋅ F где q с.р. – удельное количество тепла, поступающего от солнечной радиации, Вт/м2·ч, принимается по таблице 5; К 1 – коэффициент, учитывающий загрязнение окон и фонарей, принимается по таблице 6; 32 К 2 – коэффициент снижения теплопоступлений от солнечной радиации при применении защитных противоинсоляционных приспособлений, принимается: – при шторах между оконными переплетами К 2 = 0,5; – то же, при внутренних шторах на окнах К 2 = 0,6; – при устройстве жалюзи К 2 = 0,5; – при отсутствии устройств К 2 = 1,0. F – площадь окон или фонарей в помещении, м2. Примечания: 1. Теплопоступления от радиации через окна и фонари, ориентированные на север не учитываются. 2. Если в помещении окна ориентированы на две и более стороны света, то за расчетное количество тепла, поступающего от солнечной радиации принимается большем из двух значений: – количество тепла, поступающего через окна одной стены, расположенной наиболее выгодно в отношении поступления тепла от радиации; – 70 % количества тепла, поступающего через окна двух взаимно перпендикулярных стен. 33 Таблица 5 – Удельное количество тепла q с.р. , Вт/м2·ч Характеристика остекленной поверхности юг 35 50 65 Стороны света и широты, град. юго-восток и северо-восток восток и запад юго-запад и северо-запад 35 50 65 35 50 65 35 50 65 Окна с двойным остеклением (две рамы) с деревянными переплетами 128 145 169 140 167 145 157 169 76 76 70 То же, с металлическими переплетами 163 186 209 128 175 209 186 198 209 93 93 93 186 210 245 143 203 242 210 228 245 110 110 101 236 270 303 186 254 303 270 287 303 135 135 135 160 181 211 124 175 209 181 196 211 204 233 261 160 219 261 233 248 261 116 116 116 151 186 198 128 175 198 186 198 209 99 99 93 140 167 175 106 157 175 167 180 186 87 87 81 Деревяный переплет 174 214 228 147 201 228 214 228 240 114 114 107 Металлический переплет 161 192 201 122 180 201 192 207 214 100 100 Для окон с Деревяный переплет двойным остеклением в Металлический переплет одной раме Для окон с Деревяный переплет одинарным осМеталлический переплет теклением Фонарь с двойным остеклением с металлическими переплетами (прямоугольный и типа шеда) То же, с деревянными переплетами Для фонарей с одинарным остеклением 34 99 95 95 88 93 Таблица 6 – Коэффициент К 2 , учитывающий загрязнение окон и фонарей Поправочный коэфТип остекления фициент К 1 Для обычно загрязненного стекла 0,80 Для сильно загрязненных остекленных по0,70 верхностей в литейных, кузницах и т.п. Для забеленных остекленных поверхностей 0,60 Для поверхностей, остекленных обычным 0,40 матовым стеклом Для окон с устройством козырьков 0,25 б) Тепловой поток через покрытие Определяется только для теплого периода года и такое же значение принимается для переходного периода. Расчет необходимо производит только для тех помещений, над которыми находятся бесчердачные перекрытия. Теплопоступления через покрытие не учитывают, если в помещении имеется подшивной потолок с вентилируемым пространством. Эта ситуация наиболее характерна для крупных зрительных залов, имеющих подшивной потолок для улучшения внутреннего интерьера, организации вытяжки воздуха и прокладки приточных воздуховодов к потолочным плафонам. Расчет теплопоступлений ведется по среднесуточным значениям теплового потока на покрытие по обычной формуле теплопередачи через покрытие Qср = ( t ну − t в ) ⋅ Fn / Rn , где t ну – условная наружная температура воздуха над покрытием, °С; t в – расчетная температура внутреннего воздуха в верхней зоне помещения под покрытием, принимается равной температуре удаления t у, °С; F п – площадь покрытия, м2; R п – сопротивление теплопередачи покрытия, при отсутствии данных можно принимать по [8, таблица 4], (м2 °С)/Вт. 35 Условная наружная температура воздуха над покрытием определяется по формуле t ну = t н + q ср ⋅ ρ n / α н ; где t н – расчетная температура наружного воздуха (параметры А), °С; q ср – среднесуточный тепловой поток солнечной радиации на горизонтальную поверхность, зависит от широты местности, принимается по таблице 7, Вт/м2; ρ п – коэффициент поглощения солнечной радиации поверхностью покрытия, принимается по таблице 8; α н – коэффициент теплоотдачи к воздуху на наружной поверхности покрытия, Вт /(м2 °С). Таблица 7 – Среднесуточный тепловой поток солнечной радиация на горизонтальную поверхность Широта, q ср , Вт Широта, q ср , Вт Широта, q ср , Вт 304 24 257 48 328 4 315 28 259 52 329 8 326 32 352 56 327 12 336 36 344 60 319 16 345 40 333 64 319 20 353 44 331 68 332 Таблица 8 – Коэффициент поглощения солнечной радиации различными материалами наружной поверхности покрытия Материал наружной поверхности Коэффициент поглощения Алюминий листовой 0,5 Асфальтобетон 0,9 Светлый гравий 0,65 Рубероид с песчаной посыпкой 0,9 Сталь листовая, окрашенная охрой 0,8 Сталь листовая, окрашенная 0,6 Сталь листовая оцинкованная 0,65 Черепица 0,7 Шифер 0,65 36 Коэффициент теплоотдачи к воздуху на наружной поверхности покрытия для летнего режима определяется по формуле α н = 1,163 ⋅ (5 + 10 ⋅ν н ), где v н – расчетная скорость ветра для теплого периода (параметры А), м/с. 2. Теплопоступления от инфильтрации Учитываются только для теплого периода года в помещениях с кондиционируемым воздухом. Кроме того, если в помещениях работает система кондиционирования воздуха, то необходимо все ограждения выполнять с максимальной герметичностью. Если притворы окон и фонарей имеют специальные уплотнения (плотная замазка, резиновые прокладки и т.п.), то инфильтрация воздуха не учитывается. Если же герметичность отсутствует, то теплоприток за счет инфильтрации воздуха определяется по формуле, Вт, Qинф . = a ⋅ m ⋅ l ⋅ cвозд . ⋅ (tв − tн ) , 3 ,6 где а – коэффициент, зависящий от характера щелей, принимается по таблице 9; m – удельное количество воздуха, проникающего через 1 погонным метр длины в зависимости от скорости ветра, принимается по таблице 10; l – длина щели (периметр), м; с в – теплоемкость воздуха, с в = 1кДж/кг·ºС; t н – наружная температура по параметрам Б для теплого периода года, t н = t н Б. Таблица 9 – Значение коэффициента «а» Характер щели Фрамуги окон и дверей – одинарный деревянный переплет – двойной деревянный переплет – одинарный металлический переплет – двойной металлический переплет 37 а 1,0 0,5 0,65 0,33 Двери и ворота Таблица 10 – Значение коэффициента «m» Скорость ветра, м/с Тип окна или двери 2 4 6 9 Стеклянные – щели до 3мм 18 35,5 54,5 72,5 – щели до 5мм 26,5 55,5 78,0 111,5 Металлические – с уплотнением 2,5 3,3 5,3 7,2 – без уплотнения 5,0 6,7 10,0 14,5 2,0 11 89,0 134,0 9,5 18,4 3. Теплопоступления от людей Определяют для трех периодов года в зависимости от t в и интенсивности выполненной работы. Тепло, выделяемое людьми, складывается из явного, т.е. передаваемого в воздух путем конвекции и лучеиспускания, и скрытого тепла, затрачиваемого на испарение влаги с поверхности кожи и из легких. Для теплового баланса помещения определяют явные и полные (явные + скрытые) тепловыделения по формулам, Вт, Qля = q ля ⋅ n ; Q лп = q лп ⋅ n , где n – количество людей в помещении; q ля , q лп – тепловыделения явные и полные, выделяемые одним человеком, принимаются по таблице 11. Таблица 11 – Тепловыделения от людей явные и полные Температура внешней среды, ºС 10 14 18 20 22 24 26 28 30 Положение сидя либо состояние отдыха явскрыполное тое ное 115 15 130 103 15 118 89 15 104 82 21 103 76 26 102 67 35 102 61 41 102 51 51 102 40 60 100 Положение стоя либо легкое движение явскрыполное тое ное 135 21 156 117 21 138 100 33 133 92 42 133 84 48 132 72 60 132 63 69 132 53 79 132 41 89 130 38 Тяжелая работа либо спокойный танец явскрыполное тое ное 206 84 290 179 84 263 157 93 250 140 110 250 117 132 249 95 154 249 81 168 249 64 185 249 48 198 246 32 20 78 98 22 106 128 31 213 244 4. Теплопоступления от ламп и осветительных приборов Теплопоступления от источников искусственного освещения Q осв , Вт, расчитываются только для холодного периода года по величине нормируемой освещенности помещения и площади пола: Qосв = E ⋅ A ⋅ qосв ⋅η осв , где Е – нормативная освещенность, Лк, принимаемая по таблице 12; А – площадь пола помещения, м2; q осв – удельные тепловыделения от ламп, Вт/(Лк·м2), принимаемые по таблице 13; η осв – доля тепловой энергии, попадающей в помещение, определяется по таблице 14. Для помещений, имеющих естественное освещение, теплопоступления от источников искусственного освещения учитывают только в холодный период года. Для кинотеатров теплопоступления от искусственного освещения учитывать не следует, так как в них освещение используется только в перерывах между сеансами и уровень освещенности значительно ниже. Для помещений, не имеющих окон, теплопоступления от освещения определяют для теплого и переходного периодов года по формуле, Вт: Т .П . Qосв . = 0 ,3 − 0 ,5 ⋅ Qосв . Таблица 12 – Нормируемая освещенность помещений № E, Лк Помещение п.п. 1 Проектные залы, конструкторские бюро 2 Читальные залы, аудитории, рабочие кабинеты 3 Залы заседаний, спортивные, актовые, зритель4 5 ные залы клубов, обеденные залы, буфеты Зрительные залы кинотеатров Торговые залы магазинов 39 500 300 200 75 300 Таблица 13 – Удельные тепловыделения от светильников q осв , Вт/(Лк·м2) для помещений площадью, м2 Тип светильника менее 50 50 – 200 более 200 При высоте помещения, м Люминесцентные лампы Лампы накаливания ≤4,0 0,08 >4,0 0,20 ≤4,0 0,06 >4,0 0,074 ≤4,0 0,056 >4,0 0,067 0,21 0,28 0,16 0,2 0,154 0,187 Таблица 14 – Доля тепловой энергии, попадающей в помещение Способ установки светильника Тип источника > 0,5 м от за подшивным освещения у потолка потолка потолком Лампы накалива1 0,9 0,85 ния Люминесцентные 1 0,7 0,6 лампы года. 5. Теплопоступления от системы отопления Принимаются из проектов по отоплению для холодного периода Для переходного периода года теплопоступления пересчитываются по формуле, Вт, П .П . Qот . = от . − 10 Х .П . tв Qот . ⋅ от . tв − tн .о . 6. Теплопоступления для обеденных залов и горячих цехов 6.1. Теплопоступления от остывающей пищи Рассчитываются только для обеденных залов, одинаковое значение применяется для всех трех периодов года: 1. Полные теплопоступления от остывающей пищи, Вт, m ⋅ сср ⋅ (tн − tк ) , QПП = 0 ,278 ⋅ τ 40 где m – средний вес блюд, приходящихся на одного обедающего (принимается 0,85 кг); с ср – средняя теплоемкость блюд, принимаемая равной 3,35 кДж/кг·град; t н , t к – начальная и конечная температура блюд, принимаемая соответственно 70 ºС и 40 ºС; τ – продолжительность приема пищи одним посетителем (для ресторанов 1 час, для кафе и столовых с самообслуживанием 0,3 часа). 2. Явные теплопоступления от остывающей пищи, Вт, QПЯ = 1 П ⋅ QП 3 6.2. Теплопоступления от электротеплового оборудования Определяется только для горячих цехов, одинаковое значение принимается для всех трех периодов года [ ] Q об . = K о ΣN ум ⋅ K з ⋅ (1 − K 1 ) + ΣN ун ⋅ K з ⋅ (1 − K 2 ) + ΣN ур ⋅ K з , где K о – коэффициент одновременности работы электротеплового оборудования, для столовых – 0,8, для ресторанов – 0,7; м N у – установочная мощность модулированного оборудования, Вт; н N у – установочная мощность немодулированного оборудования (котлы, кипятильники), Вт; р N у – установочная мощность оборудования, расположенного в раздаточном проеме, Вт; K з – коэффициент загрузки. Значения установочной мощности оборудования и коэффициента загрузки приведены в [9]; K 1 – коэффициент эффективности работы ПВЛУ (приточновытяжных локализирующих устройств), принимается равным 0,75; K 2 – коэффициент эффективности работы локализирующих устройств над немодулированным оборудованием, принимаемый для ПВЛУ – 0,75, для кольцевых завес – 0,45. 41 3.1.3 Сводная таблица теплового баланса Таблица 15 – Форма таблицы теплового баланса Теплопотери помещения, Вт Полные От солнечной радиации Через покрытие От инфильтрации От искусственного освещения От системы отопления Явные Полные Через ограждения На инфильтрацию Суммарные Вт Вт/м3 Вт Вт/м3 * * – – – * * * * * * * * * * * * П.П. * * * ? – ? * * * * * * * * * * * Т.П. * * * ? ? ? – * * * – – – * * * * Суммарные Полные От пищи Явные От людей От оборудования Явные Избыточное тепло Х.П. Расчетный период года Объем помещения, м3 Наименование помещения Теплопоступления в помещение, Вт Явное Полное Примечание. Если в теплый и переходный периоды учитываются теплопоступления от освещения, то теплопритоки от солнечной радиации отсутствуют (т.к. нет окон). 42 3.2 Расчет влажностного баланса Второй составляющей микроклимата, существенно влияющей на метеорологические условия в помещении, является влажность. Источником влаговыделений в жилых, общественных и административных зданиях являются люди. Для обеденных залов необходимо так же учитывать влаговыделения от пищи, а в горячих цехах – тепловыделения от оборудования. 3.2.1 Влаговыделения от людей Зависят от расчетной внутренней температуры t в и интенсивности мускульной работы, учитываются для всех периодов года, определяются по формуле, кг/час, М л = m⋅n, где m – влаговыделения одним человеком, кг/час принимаются по таблице 16. Таблица 16 – Удельные влаговыделения от людей Влаговыделение m, кг/час, при температуре воздуха, ºС Характер работы 15 20 25 30 35 Состояние покоя 0,35 0,40 0,62 0,94 0,150 Легкая физическая работа 0,82 0,125 0,175 0,230 0,300 Работа средней тяжести 0,130 0,180 0,240 0,300 0,350 Тяжелая физическая работа 0,240 0,310 0,365 0,400 0,430 3.2.2 Влаговыделения от пищи Влаговыделения от пищи, кг/час, принимают одинаковое значение для всех периодов года Мз = K ⋅ cср ⋅ m ⋅ (t н − t к ) ⋅ n1 τ ⋅ (2500 + 1,8t ср ) 43 , где K – суммарный коэффициент, учитывающий наличие жировой пленки, затрудняющий испарение влаги, а также неравномерность потребления пищи (n1 = 0,34); 2500 + t ср – энтальпия водяного пара при средней температуре пищи t −t t ср = н к , 2 где m – средний вес блюд, приходящихся на одного обедающего (принимается 0,85 кг); с ср – средняя теплоемкость блюд, принимаемая равной 3,35 кДж/кг·град; τ – продолжительность приема пищи одним посетителем (для ресторанов 1 час, для кафе и столовых с самообслуживанием 0,3 часа). 3.2.3 Влаговыделения от оборудования Влаговыделения от оборудования, кг/час, принимаются по данным приложений для каждой единицы оборудования M i M i = K о ⋅ ΣM i ⋅ K з ⋅ (1 − K 1 ), где K о – коэффициент одновременности работы электротеплового оборудования, для столовых – 0,8, для ресторанов – 0,7; K з – коэффициент загрузки; K 1 – коэффициент эффективности работы ПВЛУ (приточновытяжных локализирующих устройств), принимается равным 0,75. 3.2.3 Таблица тепловлажностного баланса помещения Таблица 17– Форма таблицы тепловлажностного баланса помещения Наименование помещения Объем помещения, м3 Расчетный период Х.П. П.П. Т.П. Теплоизбытки, Вт Явные Полные * * * 44 * * * Влаговыделения, кг/час * * * 4. ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ ВОЗДУХА В I-d ДИАГРАММЕ 4.1. Назначение I-d диаграммы Расчет изменения состояния влажного воздуха требует выполнения сложных вычислений. Более простым и удобным является расчет с помощью I-d диаграммы. В координатах I-d наносят зависимости основных параметров влажного воздуха: температуры (t, ºС), влагосодержания (d, г/кг), относительной влажности (φ, %), энтальпии (I, кДж/кг) при атмосферном давлении. Кроме того, на I-d диаграмме приведены диаграммы для построения луча процесса и для определения парциального давления влажного воздуха. Диаграмма представляет из себя рабочее поле в косоугольной системе координат I-d, на котором нанесено несколько координатных сеток и по периметру диаграммы – вспомогательные шкалы. Шкала влагосодержаний обычно располагается по нижней кромке диаграммы, при этом линии постоянных влагосодержаний представляют вертикальные прямые. Линии постоянных энтальпий представляют параллельные прямые, обычно идущие под углом 135° к вертикальным линиям влагосодержаний. Рабочее поле диаграммы ограничено кривыми линиями равных относительных влажностей 0 % и 100 %, между которыми нанесены линии других значений равных относительных влажностей с шагом 10 %. Шкала температур обычно располагается по левой кромке рабочего поля диаграммы. Значения энтальпий воздуха нанесены обычно под кривой φ = 100. Значения парциальных давлений наносят по правой кромке, при этом на диаграмме добавочно строят вспомогательную кривую парциальных давлений (рисунок 8). Влагосодержание показывает, сколько водяных в граммах содержится в 1 кг сухого воздуха. Энтальпия (теплосодержание) показывает, сколько тепла в кДж содержится в 1 кг сухого воздуха. 45 Рисунок 8 – I-d диаграмма Процессы перехода воздуха из одного состояния в другое на поле I-d диаграммы изображаются прямыми линиями, проходящими че46 рез точки, соответствующие начальному и конечному состоянию влажного воздуха (рисунок 9). Эти линии называют лучами процесса. Положение луча процесса в диаграмме определяют угловым коэффициентом луча процесса, кДж/кг, который определяется по формуле, ε= Iк − Iн ∆Q = ⋅ 3,6 , (d к − d н ) ⋅ 1000 ∆W где ΔQ – избытки тепла, Вт; ΔW – избытки влаги, г/кг. Рисунок 9 – Луч процесса На I-d – диаграмме могут быть построены еще два параметра, которые широко используются при расчетах вентиляции и кондиционирования воздуха, – температура точки росы t р и температура мокрого термометра t м . Температурой точки росы воздуха t р называется температура, до которой нужно охладить ненасыщенный воздух, чтобы он стал насыщенным при сохранении постоянного влагосодержания. Для определения температуры точки росы необходимо на поле I-d диаграммы из точки, характеризующей заданное состояние влажного воздуха, провести прямую d = const до пересечения с кривой φ = 100%. Изотерма (линия t = const), пересекающая в этой точке кривую насыщения (φ = 100%), будет характеризовать температуру точки росы t р (рисунок 10). 47 Рисунок 10 – Схема определения параметров влажного воздуха на I-d диаграмме Температурой мокрого термометра t м является такая температура, которую принимает влажный воздух при достижении насыщенного состояния и сохранения постоянной энтальпии воздуха, равной начальной. Для определения температуры мокрого термометра необходимо на поле I-d диаграммы через точку, соответствующую состоянию влажного воздуха, провести линию I = const до пересечения с кривой φ = 100%. Изотерма, проходящая через точку пересечения, соответст48 вует значению темпера туры воздуха по мокрому термометру (рисунок 10). Каждая точка на поле диаграммы соответствует определенному состоянию воздуха. Положение точки определяется любыми двумя из семи (t, d, I, φ, t м , t р , P п ) параметров состояния. Когда на диаграмме найдено местоположение точки, то выписываются все необходимые значения. Точка на диаграмме отражает некое состояние воздуха, а линия – процесс изменения состояния. Определение параметров воздуха, имеющего некое состояние, отображаемое точкой А, показано на рисунке 10. 4.2 Процессы тепловлажностной обработки воздуха в I-d диаграмме Рассмотрим характерные тепловлажностные состояния воздуха. Когда состояние влажного воздуха характеризуется точкой лежащей выше кривой φ = 100%, водяной пар в воздухе находится в перегретом состоянии. Если состояние влажного воздуха характеризуется точкой, лежащей на кривой насыщения φ = 100%, то водяной пар в воздухе находится в насыщенном состоянии. И наконец, если точка лежит ниже кривой насыщения, то температура влажного воздуха ниже температуры насыщения и в воздухе находится влажный пар, т.е. смесь сухого насыщенного пара и капелек воды. Процессы изменения термовлажностного состояния воздуха происходят постоянно в помещениях, а также в системах вентиляции и кондиционирования. Воздух подвергается нагреванию, охлаждению, увлажнению, осушке, происходит смешивание воздуха с различными температурами и влагосодержаниями. Процессы, связанные с обработкой и перемешиванием воздуха в системах вентиляции и кондиционирования, а также процессы, происходящие в помещениях, обслуживаемых этими системами, могут быть изображены на I-d диаграмме. Рассмотрим характерные случаи изменения состояния влажного воздуха и их схематичное изображение на I-d диаграмме (рисунок 11). 1. Влажный воздух, имеющий начальные параметры I 1 , d 1 подвергается нагреванию при неизменном влагосодержании, т.е. d 1 = d 2 = const. 49 Нагревание при постоянном влагосодержании осуществляется, например, в воздухоподогревателях. При нагревании воздуха повышается его температура, энтальпия, понижается относительная влажность. Луч процесса изображается вертикальной прямой, параллельной линии d = const, и направлен снизу вверх. Точка 1 соответствует начальному состоянию воздуха, точка 2 – конечному. Рисунок 11 – Процессы изменения состояния влажного воздуха Величина тепловлажностного (углового) коэффициента ε = ∞ при условии I 2 > I 1 . 2. Влажный воздух поглощает одновременно тепло и влагу (т.е. нагревается и увлажняется). Если начальное состояние воздуха определяется теми же параметрами I 1 , и d 1 (точка 1), а конечное состояние будет определяться параметрами I 3 и d 3 , то при I 3 > I 1 , и d 3 > d 1 направление луча процесса будет соответствовать направлению луча процесса 1 – 3. Такое изменение параметров влажного воздуха обычно происходит в обслуживаемых помещениях. В этом случае воздух поступает в помещение, где в результате ассимиляции теплоты и влаги приобретает параметры I 3 , d 3 . 3. Влажный воздух поглощает влагу (d 4 > d 1 ) при неизменной энтальпии (I 4 = I 1 ). Так, если процесс происходит при постоянной энтальпии, то луч, характеризующий это изменение состояния, должен 50 быть параллелен линии I = const. Величина углового коэффициента искомого луча ε = 0. Данное выражение показывает, что процесс протекает по линии I 1 = I 4 = const (прямая 1 – 4). Такие процессы называют адиабатными, т.е. протекающими при постоянной энтальпии воздуха. Адиабатное увлажнение, т.е. повышение влагосодержания воздуха при постоянной энтальпии, широко применяется в системах кондиционирования, в частности, в оросительной камере, где с помощью форсунок производится распыление воды. Температура испаряемой воды постепенно устанавливается равной температуре воздуха по мокрому термометру. Воздух, находясь в контакте с водой, имеющей температуру мокрого термометра t м , теряет явную теплоту, которая затрачивается на испарение воды. В то же время воздух получает такое же количество скрытой теплоты с водяными парами. Энтальпия воздуха остается постоянной, поскольку притока теплоты со стороны практически нет, I 1 - I 4 = const. Процесс изображен на I-d диаграмме. Точка 1 показывает начальное состояние воздуха. Изменение состояния происходит по линии I = const. Практически в камерах орошения воздух удается увлажнить до значения I = 90 – 95 %. Этому состоянию соответствует точка 4. 4. Влажный воздух отдает теплоту (I 5 < I 1 ) при неизменном влагосодержании (d 1 = d 5 = const), т.е. процесс, как и в первом случае, будет характеризоваться лучом, параллельным линии d = const, но направление его будет от точки 1 не вверх, а вниз. Значение тепловлажностного коэффициента ε = - ∞. Охлаждение воздуха при d = const, как и нагревание, может быть осуществлено в поверхностных теплообменниках. Луч процесса охлаждения направлен из точки 1 вертикально вниз к точке 5. При охлаждении луч может быть вертикально продолжен до точки росы 5, расположенной на линии φ = 100%. Дальнейшее охлаждение будет идти по линии насыщения и сопровождаться конденсацией водяных паров и осушкой воздуха. Охлаждение влажного воздуха при d = const может осуществляться лишь до точки росы. 5. Влажный воздух отдаст теплоту (I 6 < I 1 ) и влагу (d 6 = d 1 ), т.е. происходит охлаждение и осушка воздуха. Значение углового коэффициента в этом случае ε > 0. 51 Приращение энтальпии (∆I) и приращение влагосодержания (∆d) имеют отрицательные знаки, поэтому направление процесса изменения состояния будет характеризоваться лучом 1 – 6, имеющим направление от точки 1 к точке 6. Такой процесс может происходить как в камере орошения кондиционера, так и в других установках для обработки воздуха. Для охлаждения и осушки воздуха в оросительной камере должна установиться температура ниже точки росы, что достигается подачей к распылительным форсункам охлажденной воды. 6. Влажный воздух, имеющий параметры I 1 , d 1 , отдает влагу (d 7 < d 1 ) при постоянной энтальпии (I 7 = I 1 = const), т.е.воздух осушается. При этом тепловлажностный коэффициент ε =0. Приращение влагосодержания в этом случае будет отрицательным, но направление луча процесса будет от точки 1 к точке 7. Процесс осушки воздуха при I = const можно осуществить с помощью абсорбентов, например, концентрированных растворов солен хлористого кальция, хлористого лития и др., а также с помощью адсорбентов, например, силикагеля. Особым процессом обработки воздуха является процесс смешивания двух количеств воздуха (или двух расходов), начальные состояние которых на I-d диаграмме отображаются точками А и Б. В результате смешивания оба воздуха изменяют свое состояние и принимают конечное состояние смеси, отображаемое на диаграмме точкой С АБ , которая лежит на прямом отрезке, соединяющем точки начальных состояний А и Б (рисунок 12). Местоположение точки смеси на отрезке определяется из соотношения расходов в обратно пропорциональной зависимости по формуле АС АБ = АБ GБ G А + GБ БС АБ = АБ GА . G А + GБ или 52 Рисунок 12 – Процессы смешивания воздуха на I-d диаграмме В некоторых случаях точка смеси при построении может попасть ниже кривой φ = 100%. Такого состояния воздуха не может быть, поэтому при смешивании часть влаги конденсируется в виде тумана. При этом из воздуха с влагой уходит часть скрытого тепла, однако почти такое же количество теплоты конденсации поступает в воздух в явном виде. Поэтому общее теплосодержание воздуха не меняется, и реальная точка смеси будет расположена на пересечении кривой φ = 100% и линии, проведенной по I = const из предварительной точки смеси C. Пример такого построения показан на рисунке 12: исходные состояния воздуха отображаются точками Е и Д, а результат смешивания соответствует точке C ДЕ . Количество влаги Δd выпадает в виде конденсата, то есть тумана. 53 4.3 Применение I-d диаграммы Данный раздел удобнее разбирать на конкретных примерах. Пример 1. Температура по сухому термометру 35 ºС, а температура по точки росы 12,2 ºС. Чему равны φ, I, d и t м данной точки. Решение. 1. .На φ = 100% находим температуру t р =12,2 ºС. 2. Проводим из этой точки вертикальную линию до пересечения с t = 35 ºС – это будет искомая точка А. 3. Снимаем значения φ = 25 %, I = 57 кДж/кг, d = 8,7 г/кг. 4. 4. Из точки А по линии I = const до пересечения φ = 100 % и снимаем значение температуры мокрого термометра t м = 20,2 ºС. Рисунок 13 – К задаче 1 Пример 2. Во время отопительного сезона необходимо нагреть воздух с 18,3 ºС по сухому термометру и 10 ºС по влажному термометру до 31,1 ºС по сухому и 15,6 ºС по влажному термометру. Определить параметры начальной и конечной точки (энтальпию, относительную влажность и влагосодержание) и определить количество сухого тепла, которое должно быть добавлено к 1 кг сухого воздуха. Решение. 1. На φ = 100 % находим температуру t м = 10,0 ºС. 2. Проводим из этой точки линию I = const до пересечения с t = 18,3 ºС – это будет начальная точка А. 3. Снимаем по I-d диаграмме параметры I А = 28,3 кДж/кг, φ А = 30 % и d А = 4 г/кг. 4. На φ = 100% находим температуру t м = 15,6 ºС. 54 5. Проводим из данной точки линию I = const до пересечения с t = 31,1 ºС – это будет конечная точка Б. 6. Снимаем по I-d диаграмме параметры I Б = 42,5 кДж/кг, φ Б = 17 % и d Б = 4,5 г/кг. Рисунок 14 – К задаче 2 7. Определяем количество сухого тепла, кДж/кг, которое должно быть добавлено к 1 кг сухого воздуха по формуле ΔI = I Б - I А = 42,5 - 28,3 = 14,2. Пример 3. Воздух, который имеет параметры 23,9 ºС по сухому термометру и 13,9 ºС по влажному термометру, должен быть кондиционирован, чтобы его параметры стали равны 23,9 ºС по сухому термометру и 21,1 ºС по влажному термометру. Определить параметры начальной и конечной точки (энтальпию, относительную влажность и влагосодержание), а так же необходимо определить количество добавляемой скрытой теплоты и количество добавляемой влаги. Решение. 1. На φ = 100 % находим температуру t м = 13,9 ºС. 2. Проводим из этой точки линию I = const до пересечения с t = 23,9 ºС – это будет начальная точка А. 3. Снимаем по I-d диаграмме параметры I А = 38 кДж/кг, φ А = 30 % и d А = 5,6 г/кг. 4. На φ = 100% находим температуру t м = 21,1 ºС. 5. Проводим из данной точки линию I = const до пересечения с t = 23,9 ºС – это будет конечная точка Б. 55 6. Снимаем по I-d диаграмме параметры I Б = 60,0 кДж/кг, φ Б =78% и d Б =14,5 г/кг. Рисунок 15 – К задаче 3 7. Определяем количество сухого тепла, кДж/кг, которое должно быть добавлено к 1 кг сухого воздуха по формуле ΔI = I Б - I А = 60,0 - 38,0 = 22,0. 8. Определяем количество добавляемой влаги на 1 кг сухого воздуха, г/кг, по формуле Δd = d Б - d А =14,5 - 5,6 = 8,9. Пример 4. В теплый период года параметры наружного воздуха равны: t н = 20 ºС и I н = 50 кДж/кг. Воздух с улицы подается в помещение с избытками тепла ∆Q = 12 кВт и избытками влаги ∆W = 7000 г/кг и параметры его изменяются по угловому лучу процесса до t к = 29 ºС. Определить параметры конечной точки. Решение. 1. По t н и I н строим на I-d диаграмме точку Н. 2. Определяем угловой коэффициент луча процесса ε= ∆Q 12000 ⋅ 3 ,6 = ⋅ 3 ,6 = 6 ,2 ∆W 7000 56 и проводим его через точку Н. 3. На пересечении ε и t к =29 ºС находится точка К 4. Снимаем значения I к = 66,1кДж/кг; φ к = 58 %; d к = 14,6 г/кг. Рисунок 16 – К задаче 4 Пример 5. В холодный период года воздух с параметрами t н = -20 ºС; I н = -19 кДж/кг забирают и нагревают в калорифере до t к = 18 ºС. Затем воздух поступает в помещение с теплоизбытками ∆Q = 10 кВт и влагоизбытками ∆W = 6000 г/кг и изменяется по лучу процесса до температуры внутреннего воздуха t в = 22 ºС. Определить параметры внутреннего воздуха. Решение. 1. По t н и I н строим на I-d диаграмме точку Н. 2. Показываем нагрев по d = const до t к = 18 ºС, ставим точку К. 3. Определяем угловой коэффициент луча процесса ε= 10000 ⋅ 3 ,6 = 6 ,0 6000 и проводим его через точку К до t в = 22 ºС ставим точку В. 4. Снимаем значения I н = 26 кДж/кг; φ н = 1 1%; d н = 1,7г/кг. 57 Рисунок 17 – К задаче 5 Пример 6. Смешиваем 2000 кг/час воздуха с параметрами: t 1 = 20 ºС, φ 1 = 60 %; с 4000кг/час воздуха с параметрами t 2 = 30 ºС, φ 2 = 60 %. Определить параметры точки смеси. Решение. 1. По значениям t 1 и φ 1 ставим точку 1; По значениям t 2 и φ 2 ставим точку 2. 2. Точка смеси всегда находится на линии соединяющей точки смешиваемых масс; Соединяем точки 1 и 2. 3. Местоположение точки смеси на отрезке определяется из соотношения расходов в обратно пропорциональной зависимости по формуле G2 13 = 12 G1 + G2 или G2 , 23 = 12 G1 + G2 т.е. замеряем 12 = 6 см и подставляем в формулу 13 = 6 4000 = 4 см . 4000 + 2000 58 4. Откладываем по отрезку от точки 1 4см и ставим точку 3 – точку смеси. 5. Снимаем показания: t 3 = 26,6 ºС; I 3 = 61,5 кДж/кг; d 3 = 13,7 г/кг; φ 3 = 63 %. Пример 7. Определить параметры воздуха, если известно: P п = 1,2 кПа и t = 20 ºС. Решение. 1. По значению P п определяем d = 7,5 г/кг. 2. На пересечении d = 7,5 г/кг и t = 20 ºС ставим точку. 3. Выписываем параметры точки: I = 38,8 кДж/кг; φ = 52 %; d = 7,5 г/кг; t = 20 ºС. Рисунок 18 – К задаче 7 5 РАСЧЕТ ВОЗДУХООБМЕНА Вентиляция предназначена для удаления вредностей из помещения путем создания воздухообмена в помещении. Желательно, чтобы эта цель системы вентиляции обеспечивалась бы при минимальных расходах воздуха и, соответственно, минимальных затратах на обработку воздуха. Поэтому при проектировании вентиляции одной из важнейших задач является определение минимального воздухообмена, при котором может быть достигнут требуемый результат с заданным коэффициентом обеспеченности. Этот минимально требуемый воздухообмен обычно называют требуемым воздухообменом. 59 5.1 Расчет воздухообмена по кратностям Частичная или полная смена воздуха в помещении называется воздухообменом. Если воздухообмен в течении часа выражен через объем помещения, то такое число называется кратностью воздухообмена. Значения кратностей приводятся в соответствующих СНиП для притока и вытяжки. Воздухообмен в данном случае рассчитывается по формуле L = k ⋅V , где k – нормативная кратность воздухообмена, 1/час; V – объем помещения, м3. Расчет воздухообмена по кратностям удобно сводить в таблицу 18. № помещения Наименование помещений Размер помещений Объем помещения, м3 Таблица 18 – Форма расчета воздухообмена по кратностям 1 2 3 4 Нормативная кратность, 1/час Расчетный воздухообмен, м3/час Приточная Вытяжная Приточная Вытяжная 5 6 7 8 В переходный и холодный периоды года, для экономии тепла, расходуемого на нагрев приточного воздуха, целесообразно применять рециркуляцию воздуха (в тех случаях, когда это допускается). Рециркуляция воздуха – это подмешивание воздуха помещения к наружному воздуху и подача этой смеси в данное или другие помещения. Рециркуляция производится в основном с целью экономии тепловой энергии в холодный и переходный периоды года, так как при этом приходится нагревать не весь приточный воздух, а только наружный воздух, необходимый для дыхания людей Рециркуляция предполагает следующую схему движения воздуха (рисунок 19). 60 Рисунок 19 – Схема движения воздуха при рециркуляции. При рециркуляционной схеме расходы определяют следующим образом: а) расход приточного воздуха Lп = k ⋅ V ; б) расход наружного воздуха должен быть не менее расхода требуемого по санитарным нормам подачи на одного человека. Нормы N приведены в [1, приложение М] Lн = N ⋅ m ; в) расход рециркуляционного воздуха L р = Lп − Lн , где m – количество людей в помещении; г) расход удаляемого воздуха L у = Lн . Рециркуляция по технико-экономическим показателям всегда выгодна. Но для ряда помещений СНиП запрещают ее использование (запах, вредные и взрывоопасные вещества и т.д.). Кроме того, применение рециркуляции иногда затруднено из-за сложности (с архитектурной точки зрения) прокладки рециркуляционных воздуховодов. 61 В тех случаях, когда СНиП не указывают кратности по тем или иным типам помещений, а в нормативной литературе указано, что воздухообмен «принять по расчету», необходимо выполнить расчет с использованием I-d диаграммы. 5.2 Расчет воздухообмена с использованием I-d диаграммы Расчет проводят для трех периодов года: теплый, переходный, холодный. За расчетный воздухообмен для притока и вытяжки принимается большая величина из трех периодов года. По принятому расчетному воздухообмену в дальнейшем производится расчет каналов, решеток и т.д. В пределах каждого периода года ведется расчет по явному теплу, по полному теплу, по влаге и по норме подачи наружного воздуха на человека, т.е. считают четыре формулы для жилых и общественных зданий: а) воздухообмен по явному теплу, кг/час, G уя = Gпя я 3 ,6 ⋅ Qизб , = c ⋅ (t у − tп ) где c – теплоемкость воздуха, c = 1 кДж/(кг∙ºС); б) воздухообмен по полному теплу, кг/час, G уп = Gпп п 3,6 ⋅ Qизб ; = I у − Iп в) воздухообмен по влаге, кг/час, G увл = Gпвл = M вл ⋅ 1000 , d у − dп где M вл – количество влаги, кг/час; г) воздухообмен по норме подачи воздуха на одного человека, кг/час: G учел = Gпчел = 1,2 ⋅ N ⋅ m . 62 Из четырех вычисленных значений расхода воздуха, в качестве расчетной величины для определенного периода года принимается наибольшее значение. Для расчетов воздухообмена по вышеприведенным формулам необходимо знать параметры приточного и удаляемого воздуха. Поэтому перед началом расчета необходимо построить процессы изменения состояния воздуха на I-d диаграмме для трех периодов года. 5.2.1 Теплый период года Порядок построения. 1. По расчетным параметрам наружного воздуха t н и I н (раздел 2 данного конспекта) на I-d диаграмме ставится точка наружного воздуха Н. В теплый период года точка Н соответствует параметрам приточного воздуха (точка П). 2. Через точку П проводится луч процесса ∆Qтп .п . ε= ⋅ 3 ,6 . ∆Wт .п . Рисунок 20 – Процесс изменения состояния влажного воздуха в теплый период года 3. На пересечении луча процесса и t в = const находится точка внутреннего воздуха (точка В). Выбор значения расчетной температуры внутреннего воздуха t в приведен в разделе лекций 2. 63 5.2.2 Переходный период года Порядок построения. 1. По расчетным параметрам наружного воздуха t н = 10 ºС и I н = 26,5 кДж/кг (СНиП 41-01-2003, пункт 5.10) ставится точка наружного воздуха Н. 2. По t в и φ в (раздел 2 данного конспекта) ставится точка В. 3. Через точку В проводится луч процесса ε ∆Qпп.п . ε= ⋅ 3 ,6 . ∆Wп .п . 4. На пересечении луча процесса и d н = const находится точка притока П. 5. На пересечении луча процесса и t у = const находится точка У. Температура удаляемого воздуха t у определяется согласно рекомендациям пункта 2.5 данного конспекта лекций. 6. Из точки притока П опускаем вниз на 1 ºС линию d п = const получаем точку П/. Рисунок 21 – Процесс изменения состояния влажного воздуха в переходный период года В результате построения получим следующую схему обработки воздуха: 64 НП/ – нагрев в калорифере (если требуется нагрев меньше чем на 3 ºС, то калорифер не включают); / П П – нагрев воздуха в приточном вентиляторе и в приточных воздуховодах за счет сил трения; ПВУ – процесс, протекающий в помещении. Определив местоположение точки П и точки У на I-d диаграмме приступают к расчету воздухообмена. Рециркуляционная схема для переходного периода года В переходный период года, для экономии тепла, если это разрешено СНиП, целесообразно применять рециркуляцию воздуха. При этом построение на I-d диаграмме выглядит следующим образом (рисунок 22). Порядок построения. 1. По расчетным параметрам наружного воздуха t н = 10 ºС и I н = 26,5 кДж/кг (СНиП 41-01-2003, п.5.10) ставится точка наружного воздуха Н. 2. По t в и φ в (раздел 2 данного конспекта) ставится точка В. 3. Через точку В проводится луч процесса ε ∆Qпп.п . ε= ⋅ 3 ,6 . ∆Wп .п . 4. На пересечении луча процесса и t у = const расположена точка У. Температура удаляемого воздуха t у определяется согласно рекомендациям пункта 2.5 данного конспекта лекций. 5. Из точки У поднимаем вверх на 1 ºС линию d у =const получаем точку У /. 6. Соединяем точки Н и У / – это линия смешения. 7. На пересечении луча процесса и линии t = const ставим точку П. t п принимается по СНиП 41-01-2003, приложение Д (допустимые параметры) t п = t в - ∆t. 8. По линии d п = const, на пересечении с линией смешения находится точка смеси С (она совпадает с точкой П/). 65 Рисунок 22 – Процесс изменения состояния влажного воздуха в переходный период года с рециркуляцией В результате построения получим следующую схему обработки воздуха: НУ / – линия смешения наружного и рециркуляционного воздуха до состояния точки С (П/); П/П – нагрев воздуха в приточном вентиляторе и в приточных воздуховодах за счет сил трения; ПВУ – процесс, протекающий в помещении; УУ / – нагрев в вытяжном вентиляторе и рециркуляционных воздуховодах. Определив местоположение точек П, У, С расходы рассчитываются следующим образом. а) расход подаваемого воздуха G п – максимальный из трех значений: расход по полному теплу, расход по явному теплу, расход по влаге; б) расход наружного воздуха определяется с помощью I-d диаграммы по формуле У' С = НУ' ⋅ Gн У' С ⇒ Gн = ⋅ Gп . НУ' Gп Полученное значение G н обязательно должно быть больше или равно расходу по норме подачи на одного человека, т.е. G н ≥ N·m·1,2 66 и в обратном порядке перестраивают I-d диаграмму, т.е. изменяют местоположение точки С по формуле G У ' С = НУ' ⋅ н Gп в) расход рециркуляционного воздуха определяют по формуле Gр = Gп - Gн; г) расход воздуха, удаляемый вытяжным вентилятором принимают равным G н , т.е. G у = G н . 5.2.3 Холодный период года Порядок построения. 1. По расчетным параметрам наружного воздуха t н и I н (раздел 2 данного конспекта) ставится точка наружного воздуха Н. 2. Определяется температура приточного воздуха t п =t в - Δt, где t в принимается по разделу 2; Δt – принимается СниП 41-01-2003, приложение Д. 3. На пересечении линий t п = const и d н = const находится точка П. 4. Через точку П проводится луч процесса ε ∆Q хп.п . ε= ⋅ 3 ,6 ∆W х .п . 5. На пересечении луча процесса и линии t в = const находится точка В. 6. На пересечении луча процесса и t у = const расположена точка У. t у зависит от схемы подачи воздуха в помещение и определяется по пункту2.5 данного конспекта лекций. 7. Из точки притока П опускаем вниз на 1 ºС линию d п = const, получаем точку П/. В результате построения получим следующую схему обработки воздуха: 67 НП/ – нагрев в калорифере; П/П – нагрев воздуха в приточном вентиляторе и в приточных воздуховодах за счет сил трения; ПВУ – процесс, протекающий в помещении. Определив местоположение точки П и точки У на I-d диаграмме приступают к расчету воздухообмена. Рисунок 23 – Процесс изменения состояния влажного воздуха в холодный период года Рециркуляционная схема для холодного периода года В холодный период года, для экономии тепла, если это разрешено СНиП, целесообразно применять рециркуляцию воздуха. При этом построение на I-d диаграмме выглядит следующим образом. (рисунок 24). Порядок построения. 1. По расчетным параметрам наружного воздуха t н и I н (раздел 2 данного конспекта) ставится точка наружного воздуха Н. 2. По t в и φ в (раздел 2 данного конспекта) ставится точка В. 3. Через точку В проводится луч процесса ε: ∆Qхп.п . ε= ⋅ 3 ,6 . ∆Wх .п . 68 4. Определяется t п = t в - Δt, и на пересечении t п = const и ε расположена точка притока П. 5. Из точки притока П опускаем вниз на 1 ºС линию d п = const получаем точку П/. 6. Определяется t у (пункт 2.5 лекций) и на пересечении t у = const и ε находится точка У. 7. Из точки У поднимаем вверх на 1 ºС линию d у = const получаем точку У /. 8. Соединяем точки У / и Н и на пересечении данной линии и d п = const расположена точка смеси С. Рисунок 24 – Процесс изменения состояния влажного воздуха в холодный период года с рециркуляцией В результате построения получим следующую схему обработки воздуха: НУ / – линия смешения наружного и рециркуляционного воздуха до состояния точки С; / СП – нагрев в калорифере (если перепад температур менее 3 ºС, то калорифер выключают). / П П – нагрев воздуха в приточном вентиляторе и в приточных воздуховодах за счет сил трения; ПВУ – процесс, протекающий в помещении; УУ / – нагрев в вытяжном вентиляторе и рециркуляционных воздуховодах. 69 Определив местоположение точек П, У, С расходы рассчитываются следующим образом. а) расход подаваемого воздуха G п – максимальный из трех значений: расход по полному теплу, расход по явному теплу, расход по влаге; б) расход наружного воздуха определяется с помощью I-d диаграммы по формуле У' С = НУ' ⋅ Gн У' С ⇒ Gн = ⋅ Gп . Gп НУ' Полученное значение G н обязательно должно быть больше или равно расходу по норме подачи на одного человека, т.е. G н ≥ N·m·1,2 и в обратном порядке перестраивают I-d диаграмму, т.е. изменяют местоположение точки С по формуле У' С = НУ' ⋅ Gн . Gп в) расход рециркуляционного воздуха определяют по формуле G р =G п - G н . г) расход воздуха, удаляемый вытяжным вентилятором принимают равным G н , т.е. G у = G н . 5.3. Воздушный баланс При определении расчетных воздухообменов, необходимо выдерживать воздушный баланс, как по этажам, так и по зданию в целом. Т.е. после расчета воздухообмена для всех помещений одного этажа, по помещениям складывают расходы приточного и вытяжного воздуха. Если в пределах этажа сумма расходов приточного воздуха не равна сумме расходов вытяжного воздуха, то: 1. Если G у > G п , то разницу (дебаланс) G у - G п в виде приточного воздуха подают в коридор или другие помещения, где должен ис70 ключатся подсос воздуха из соседних помещений. Таким образом, по этажу подводится воздушный баланс. 2. Если G п > G у , то разницу (дебаланс) в виде дополнительной вытяжки предусматривают из сан.узлов или других помещений с выделением запахов и вредных веществ. Если G п не намного больше G у , то можно этаж оставить без изменения, т.е. оставить подпор воздуха, это снизит теплопотери связанные с инфильтрацией воздуха. Подводя воздушные балансы по каждому этажу, сводят воздушный баланс по всему зданию. 6 ОСОБЕННОСТИ ВЕНТИЛЯЦИИ ЗДАНИЙ РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ 6.1 Общие положения Выбор системы вентиляции зависит от назначения здания, его этажности, характера помещений и наличия вредных выделений. Вентиляцию следует предусматривать для обеспечения допустимых метеорологических условий и чистоты воздуха в обслуживаемой зоне жилых и общественных помещений или в рабочей зоне административно-бытовых и производственных помещений. При выборе системы вентиляции необходимо учитывать, что: 1) использовать вентиляцию механическую или с естественным побуждением определяют соответствующие СНиП. Допускается проектировать смешанную вентиляцию (механическую + естественную); 2) применение рециркуляции воздуха регламентируется указаниями соответствующих СНиП. Не допускается рециркуляция воздуха в помещениях, в воздухе которых имеются болезнетворные бактерии и грибки в опасных концентрациях, устанавливаемых Минздравом, или резковыраженные неприятные запахи; 3) схемы подачи и удаления воздуха из помещений зависят от назначения помещений, поступлений теплоты, влаги и вредных веществ, а также от режима работы использования помещения. Существуют следующие схемы: «сверху-вверх», «снизу-вверх» и «комбинированная». Схема «сверху-вверх» чаще всего используется при вентиляции помещений жилых, общественных и административно71 бутовых зданий. Схему «снизу-вверх» используют для вентиляции кинотеатров и других аналогичных помещений с высотой более 4 м. Комбинированные схемы чаще всего используют для предприятий общественного питания. а б в а – сверху-вверх; б – снизу-вверх; в – комбинированная Рисунок 25 – Схемы движения воздуха в помещениях. Рекомендуется принимать схему подачи и удаления воздуха, учитывая указания соответствующих СНиП. Приток воздуха рекомендуется предусматривать непосредственно в помещения, где постоянно работают и находятся люди. При организации вентиляции следует иметь в виду, что часть приточного воздуха, предназначенного для данного помещения, допускается подавать в коридоры и смежные помещения, но не более 50 % количества воздуха, предназначенного для обслуживаемого помещения; 4) воздуховоды любых систем для зданий следует проектировать с горизонтальными коллекторами, объединяющими поэтажные воздуховоды, т.е. на каждый этаж – свой вентиляционный стояк (рисунок 26). 72 Рисунок 26 – Схемы прокладки вытяжных и приточных воздуховодов по зданиям 6.2 Вентиляция жилых зданий и помещений Вентиляцию квартир предусматривают приточно-вытяжную с механическим и естественным побуждением. При этом учитывают указания СНиП 31-01-2003 «Здания жилые многоквартирные» (таблица 19). Вытяжную вентиляцию жилых комнат во всех квартирах следует предусматривать через вытяжные каналы кухонь, уборных, ванных. Допускается объединять: а) горизонтальный вентиляционный канал из ванной или душевой (без унитаза) с вентиляционным каналом из кухни той же квартиры; б) вентиляционные каналы из уборной и ванной (душевой). Вытяжка в квартирах проектируется, как правило, естественная, но в кухнях квартир, расположенных в двух верхних этажах допускается устройство механической вытяжки. Для квартир компенсацию удаленного воздуха предусматривают обычно за счет естественного притока, через окна и неплотности строительных конструкций. Однако с введением в строительство установки окон из стеклопакетов даны рекомендации для данных помещений предусматривать механический приток. Приток подают только в жилые комнаты квартиры. Схема подачи воздуха принимается «сверху-вверх». При разводке воздуховодов необходимо исключать образование застойных зон. 73 Таблица 19 – Значения нормативных кратностей для жилых зданий Кратность или величина воздухообмена, м3/ч, не менее Помещение В нерабочем В режиме обслурежиме живания Спальня, общая, детская комна1,0, но не менее 0,2 та 3 м3 на 1 м2 Библиотека, кабинет 0,2 0,5 Кладовая, бельевая, гардеробная 0,2 0,2 Тренажерный зал, бильярдная 0,2 80 м3 Постирочная, гладильная, сушильная 0,5 90 м3 Кухня с электроплитой 0,5 60 м3 Помещение с газоиспользующим оборудованием Помещение с теплогенераторами и печами на твердом топливе Ванная, душевая, уборная, совмещенный санузел 1,0 0,5 1,0+100 м3 на плиту 1,0+100 м3 на плиту 0,5 25 м3 0,5 10 м3 - по расчету Автостоянка 1,0 по расчету Мусоросборная камера 1,0 1,0 Сауна Машинное отделение лифта Рассмотрим для примера вентиляцию трехкомнатной квартиры с окнами из стеклопакетов: 74 Рисунок 27 – Схема системы вентиляции трехкомнатной квартиры Во встроенных в жилые здания общественных помещениях вентиляция предусматривается автономной. Вытяжную вентиляцию помещений, размещаемых в габаритах одной квартиры (нотариальных контор, юридических консультаций и т.д., где отсутствуют взрывоопасные и вредные выделения) допускается присоединять к общей вытяжной системе жилого здания. В спальных комнатах гостиниц, санаториев, домов отдыха предусматривают, как правила, естественную вытяжку через санитарные узлы, а приток – естественный через окна, или в случаи необходимости – механический, с подачей притока в спальню. Если в гостиницах, санаториях и т.п. существует ресторан, столовая или др. служебные помещения, то их вентиляция должна быть разделенной от спальных комнат. 6.3 Вентиляция административных учреждений В помещениях административных учреждений и проектных организаций применяется приточно-вытяжная вентиляция с механическим побуждением. При расчете вентиляции руководствуются рекомендациями и данными приведенными в СНиП 31-05-2003 «Общественные здания административного назначения». Для конференц-залов, помещений общественного питания и помещений киноаппаратного комплекса следует предусматривать само75 стоятельные системы приточной вентиляции с механическим побуждением. Для остальных помещений проектируется единая система приточной вентиляции. Удаление воздуха самостоятельными вытяжными системами вентиляции с механическим побуждением следует предусматривать для следующих групп помещений: санитарных узлов и курительных; проектных залов и служебных помещений, помещений предприятий общественного питания; аккумуляторных; кинопроекционных, а также от вытяжных шкафов и укрытий. Для конференц-залов и залов совещаний рекомендуется проектировать системы вытяжной вентиляции с естественным побуждением. Удалять воздух из служебных помещений и кабинетов площадью менее 35 м2 следует за счет перетекания воздуха в коридор, а из служебных комнат и кабинетов площадью 35 м2 и более – непосредственно из помещений. Воздухообмен в помещениях проектных залов, служебных помещениях и кабинетах следует, как правило, организовывать по схеме «сверху – вниз» или «сверху – вверх». В конференц-залах воздухообмен организуется по схеме «сверху – вниз – вверх». Допускаются и другие схемы воздухообмена при соответствующем обосновании. Для лабораторных помещений НИИ естественных и технических наук необходимо проектировать приточно-вытяжную вентиляцию с механическим побуждением. Вытяжку из лабораторий предусматривают через вытяжные шкафы, механическую. Также рассчитывается расход воздуха удаляемого через решетки и в зависимости от вредностей (легче или тяжелее воздуха), эти решетки устанавливают в верхней или нижней зоне лаборатории. При организации подачи приточного воздуха непосредственно в помещение лаборатории следует подавать 90% объема воздуха, удаляемого местными вытяжными системами, а в коридор и холл – остальное количество воздуха (10 %). При этом в холлах зданий лабораторий химического профиля, примыкающих к лестничным клеткам или шахтам лифтов, должен быть обеспечен не менее чем 20-кратный обмен воздуха; объем холлов следует принимать в расчете минимальным и не более 130 м3. 76 6.4 Вентиляция детских учреждений I. В помещениях детских садов, яслей проектируют приточновытяжную вентиляцию с естественным побуждением. При расчете вентиляции руководствуются данными СНиП 2.08.02-89*, таблица 19. Для помещений групповых и игральных столовых во всех климатических районах, кроме северных районов, предусматривают периодическое естественное сквозное или угловое проветривание. В IV климатическом районе периодическое сквозное или угловое проветривание предусматривают также в спальнях-верандах, кухнях, стиральных-разборочных, сушильнях-гладильнях и туалетах. Удалять воздух из помещений спален, имеющих сквозное (угловое) проветривание, допускается через групповые помещения. Объем воздуха, удаляемого от одного шкафа для сушки детской одежды, принимается равным 10 м3/ч. Вытяжные воздуховоды, идущие из пищеблока, не должны проходить через групповые и спальные помещения. Для медицинских помещений следует проектировать самостоятельные вытяжные каналы. Для периодической интенсификации воздухообмена на вытяжном канале в туалетных комнатах (без оконных проемов в наружных ограждениях) следует устанавливать по одному осевому малогабаритному вентилятору. Для детских дошкольных учреждений не допускается применение асбестоцементных воздуховодов в системах вентиляции. II. Школы и профтехучилища. В учебных помещениях проектируется приточно-вытяжная вентиляция из расчета 20 м3/ч воздуха на одного человека. При проектировании приточной вентиляции с механическим побуждением должна предусматриваться естественная вытяжная вентиляция в объеме однократного обмена непосредственно из учебных помещений (классов, лабораторий, учебных заведений). Удалять воздух из учебных помещений следует через подсобные помещения, санитарные узлы, а также за счет естественного проветривания. В школах с числом учащихся до 200 включительно допускается устройство вентиляции без организованного механического притока. Данные для расчета вентиляции приведены в СНиП 2.08.02-89* 77 таблица 20, а для профессионально-технических учебных заведений – в таблице 21. В школах и училищах проектируют отдельные системы вентиляции для следующих помещений: классных комнат и учебных кабинетов (при отсутствии воздушного отопления), актовых залов, спортивных залов, столовых, лабораторий, оборудованных вытяжными шкафами, киноаппаратных, аккумуляторных, санитарных узлов, медпункта. Отдельная система приточной вентиляции должна предусматриваться для столовых. Помещения лабораторий физики и химии оборудуют механической вытяжкой через вытяжные шкафы. Для ученических и демонстрационных лабораторных шкафов проектируют отдельные вытяжные системы. В помещения лабораторий, где выделяются вредные вещества, следует подавать не менее 90 % общего объема приточного воздуха для этих помещений. Остальной объем приточного воздуха подается в смежные помещения (коридоры). При смежном расположении умывальной комнаты и уборной вытяжка предусматривается из уборной. Воздухообмен в школьных столовых рассчитывается на поглощение избытков тепла, выделяемого технологическим оборудованием кухни, при этом количество наружного воздуха на 1 место в обеденном зале должно приниматься не менее 20 м3/ч. Подавать приточный воздух следует через обеденный зал, удалять – из помещений кухни и других производственных помещений. 6.5 Вентиляция больниц и поликлиник Вентиляцию больниц и поликлиник необходимо проектировать согласно СНиП 2.08.02-89*. При этом необходимо выполнение следующих условий: 1. Кондиционирование воздуха является обязательным в операционных, наркозных, предродовых, родовых, послеоперационных палатах, реанимационных залах, палатах интенсивной терапии, в однокоечных и двухкоечных палатах для больных с ожогами, в палатах для грудных, новорожденных, недоношенных, травмированных детей, в залах барокамер и т.д. Кроме того, для вышеперечисленных помещений кратность воздухообмена принимается 10. 78 Воздух, подаваемый в эти помещения, надлежит дополнительно очищать в бактериологических фильтрах, устанавливаемых после вентилятора. 2. Самостоятельные системы приточно-вытяжной вентиляции проектируют: для операционных блоков (отдельно для асептических и септических отделений), реанимационных залов и палат интенсивной терапии (отдельно для поступающих в больницы с улицы и из отделений больниц), родовых (отдельно для физиологического и обсервационного отделений), палат новорожденных, недоношенных и травмированных детей каждого отделения (отдельно для физиологического и обсервационного отделений), рентгеновских отделений, лабораторий, отделений грязелечения, водолечения, сероводородных ванн, радоновых ванн, лабораторий приготовления радона, санитарных узлов, холодильных камер, хозрасчетных аптек. Объединение нескольких помещений одной вентиляционной системой возможно только в помещениях одного назначения, допустимости сообщения помещений между собой и исключении пребывания в них инфекционных больных. 3. Вв каждое помещение для лечебных процедур приточный воздух следует подавать непосредственно в верхнюю зону, для остальных помещений допускается подача приточного воздуха в коридор по балансу вытяжки. Рекомендуется подавать воздух и в такие помещения, как вестибюли и т.п.. 4. Вентиляционные приточные и вытяжные камеры размещают таким образом, чтобы была исключена передача шума. Наружный воздух, подаваемый системами приточной вентиляции, надлежит очищать в фильтрах соответствующего класса чистоты. 5. Рециркуляция воздуха не допускается. 6. Воздуховоды систем приточной вентиляции (кондиционирования воздуха) после бактериологических фильтров рекомендуется выполнять из нержавеющей стали. 7. В инфекционных больницах (отделениях) вытяжную вентиляцию устраивают из каждого бокса, полубокса и от каждой палатной секции отдельно с естественным побуждением, а приточную вентиляцию предусматривают с механическим побуждением и подачей воздуха в коридор. 79 8. В кабинетах электро-, свето- и теплолечения для подачи и удаления воздуха рекомендуется использовать верхнюю зону помещения. Приток воздуха в эти помещения, предусматриваемый от отдельной приточной камеры, должен быть рассчитан на поглощение теплоизбытков. 9. В операционных и наркозных палатах вытяжку воздуха следует организовывать из верхней и нижней зон помещения. 10. Для рентгенодиагностических кабинетов с аппаратами закрытого типа проектируют приточно-вытяжную вентиляцию с удалением воздуха из верхней зоны на расстоянии 0,6 м от потолка, а из нижней зоны на расстоянии 0,5 м от пола. В фотолаборатории воздух удаляют из верхней зоны. Кабинеты рентгенотерапии рекомендуется вентилировать так же, как и рентгенодиагностические кабинеты, но с повышенным воздухообменом. 11. Для грязелечебных кабинетов, бассейнов регенерации и помещений для нагрева грязи воздух рекомендуется подавать в верхнюю зону, а вытяжку организовывать из верхней и нижней зон. 6.6 Вентиляция магазинов и кинотеатров I. Магазины. Вентиляция проектируется с механическим и естественным побуждением, учитывая указания СМНиП 2.08.02-89*, при этом объем притока должен быть полностью компенсирован вытяжкой. При проектировании вентиляции магазинов необходимо выполнение следующих условий: 1. В магазинах с различными залами по продаже продовольственных и непродовольственных товаров проектируют отдельные для каждого зала системы кондиционирования и приточно-вытяжной вентиляции. 2. В помещениях кладовых следует, как правило, организовывать естественную вытяжную систему вентиляции с раздельными каналами. Общеобменные системы вытяжной вентиляции с механическим побуждением из кладовых и подсобных помещений допускается проектировать общими при условии установки в воздуховодах огнезадерживающих клапанов в местах пересечения стен и перегородок этих помещений. 80 3. Магазины, расположенные в первых этажах жилых или других зданий, должны иметь автономные системы кондиционирования и вентиляции, не зависимые от системы вентиляции этих зданий. 4. Рециркуляция воздуха допускается в торговых залах магазинов, кроме торговых залов с химическими, синтетическими или иными пахучими веществами и горючими жидкостями, при этом наружный воздух должен подаваться в объеме не менее 20 м3/ч на 1 чел. 5. По показаниям СНиП 2.08.02-89* для магазинов площадью ≤250 м2 принимается кратность по вытяжке 1, а приток – через неплотности в строительных конструкциях. Для магазинов площадью >250 м2 приток и вытяжка принимаются по расчету, при этом учитывается: а) воздухообмен в торговых залах магазинов определяют из расчета поглощения избытков тепла от людей, оборудования и солнечной радиации с проверкой на предельно допустимую концентрацию углекислоты; б) тепло- и влаговыделения от покупателей соответствуют легкой работе, а от обслуживающего персонала – работе средней тяжести; в) выделение углекислоты СО 2 , следует вычислять но общему числу покупателей и продавцов из расчета выделения 1 чел. в среднем 20 л/ч углекислоты независимо от времени года. Содержание СО 2 в наружном воздухе можно принимать в черте города 0,5 л/м3; в загородной зоне 0,4 л/м3; г) количество людей, находящихся в торговых залах, следует определять исходя из площади торгового зала, приходящейся на 1 чел.: 3,5 м2 – для рынков, магазинов мебели, музыкальных, электро- и радиотоваров, книжных, спортивных, ювелирных и для магазинов в сельских населенных пунктах; 2,5 м2 – для других непродовольственных и продовольственных магазинов. II. Кинотеатры. В кинотеатрах проектируют приточновытяжную вентиляцию с механическим побуждением. Рециркуляция не запрещена, но при условии подачи наружного воздуха не менее 20 м3/час на 1 зрителя. Воздухообмен рассчитывается по формулам с проверкой минимальной нормы наружного воздуха (20 м3/час). При работе системы вентиляции параметры внутреннего воздуха должны быть следующими: Х.П. и П.П. – t в = 16 ºС (залы кинотеатров), t в = 20 81 ºС (залы клубов и театров); φ = 40 – 45 %; Т.П. – tв на 3 ºС выше t н А, но не выше 25 ºС; φ = 40 – 45%. Если данные параметры не обеспечиваются работой системы вентиляции, то проектируют СКВ. При разработке систем вентиляции кинотеатров учитываются следующие вопросы. 1. Подачу приточного воздуха осуществляют в нижнюю зону, но учитывая подвижность воздуха, а удаление предусматривают из верхней зоны. 2. Для помещений зрительского и клубного комплексов, помещений обслуживания сцены (эстрады), а также административнохозяйственных помещений следует предусматривать раздельные системы кондиционирования воздуха или приточно-вытяжной вентиляции. 3. Самостоятельные (автономные) системы кондиционирования и приточной вентиляции необходимо проектировать для следующих комплексов помещений: зрительных залов, вестибюля, фойе, кулуаров, музея, тиристорных, светопроекционных, звукоаппаратных, светоаппаратных, кабин для диктора и переводчиков, артистических уборных, репетиционных залов, творческого персонала и художественного руководства, помещений административно-хозяйственных, технической связи и радиовещания, производственных мастерских. Самостоятельные вытяжные системы должны быть предусмотрены также для помещений: курительных, санузлов, подсобных при буфетах, светопроекционной, звукоаппаратной, кабин дикторов, холодильной станции, мастерских, складов, аккумуляторной. 4. При проектировании зрительных залов кинотеатров следует предусматривать в теплый период года возможность ночного проветривания. Для этих целей в нижней зоне залов проектируют проемы, оборудованные неподвижными решетками и утепленными дверцами. Рассчитывать площадь живого сечения проема следует исходя из количества подаваемого воздуха, равного полутора-двукратному воздухообмену в помещении зала в 1 час с учетом гравитационного давления. Удалять воздух в этом случае рекомендуется через шахту основной системы вентиляции. В вытяжных шахтах для этой цели устанавливают утепленные клапаны с дистанционным управлением. Для отвода конденсата под шахтами устраивают поддоны. 82 5. Помещения для размещения вентиляционного оборудования, оборудования систем кондиционирования воздуха, компрессорных, холодильных установок не рекомендуется располагать непосредственно за ограждающими конструкциями зрительного зала. 6.7 Вентиляция предприятий общественного питания Рассмотрим пример схемы воздухообмена для кухни и обеденного зала, разделенных раздаточным проемом (рисунок 28). 1 – тепловое оборудование; 2 – ПВЛУ; 3 – вытяжной воздуховод ПВЛУ; 4 – приточный воздуховод ПВЛУ; 5 – приточный воздуховод общеобменной вентиляции горячего цеха; 6 – вытяжной воздуховод общеобменной вентиляции горячего цеха; 7 – вытяжной воздуховод общеобменной вентиляции торгового зала; 8 – приточный воздуховод общеобменной вентиляции торгового зала. Рисунок 28 – Схема воздухообмена торгового зала и кухни В данном случае предполагается: I. Для обеденного зала – приток общеобменный через приточные решетки, расход определяется по расчету (по ранее приведенной методике) Lтп .з ; 83 – вытяжка из обеденного зала осуществляется через вытяжные решетки Lту .з . Величина расхода удаляемого воздуха меньше расхода приточного воздуха на величину L р .п . , т.е. часть притока через раздачу подпирает запахи из кухни. Таким образом Lту .з = Lтп .з − L р .п . II. Для кухни – приток воздуха осуществляется: а) в верхнюю зону через приточные решетки. Данный расход рассчитывается таким образом, чтобы был баланс по воздуху кухни и обеденного зала; б) через местные зонты, установленные над тепловым оборудованием. LМВО + Lнп они подают воздух в количестве заданным техноп логом (или берутся по типовому оборудованию для модулированного и немодулированного типа); в) приток через раздаточный проем из торгового зала, данный расход воздуха должен быть не менее 40 % суммарной вытяжки из горячего цеха, т.е. ( ) L р .п . = 0 ,4 L0у + LМВО + Lну ; у – вытяжка воздуха организуется: а) общеобменная через вытяжные решетки из верхней зоны в объеме 2-х кратностей L0у = 2 ⋅ Vкухни ; б) местная вытяжка от оборудования (модулированного и немодулированного), объем удаления LМВО и Lну принимается по специу альной литературе или задается технологом. При расчете предприятий общественного питания необходимо пользоваться методическими указаниями [9]. 84 7. ВЕНТИЛЯЦИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И АКСЕССУАРЫ 7.1 Воздуховоды В системах вентиляции и кондиционирования воздуха используется большое количество воздуховодов и фасонных частей из различных материалов. Воздуховоды подразделяют в зависимости от материалов, из которых они изготавливаются. 1. Металлические – получили наибольшее распространение, т.к.: а) обладают наибольшим пределом огнестойкости; б) просты в монтаже и эксплуатации; в) имеют низкий коэффициент шероховатости, и, следовательно, малые потери на трение (абсолютная шероховатость 0,1 мм). Воздуховоды изготавливают из листовой оцинкованной или нержавеющей стали, круглого или прямоугольного сечения. Круглые воздуховоды при одинаковой площади сечения создают меньшее аэродинамическое сопротивление, чем прямоугольные, прочнее прямоугольных при одинаковой толщине стенки, требуют для изготовления на 18 – 20 % меньше металла, менее трудоемки в изготовлении. Поэтому СНиП 41-01-2003 допускает применение прямоугольных воздуховодов только при соответствующем обосновании. Преимущество прямоугольных воздуховодов состоит в том, что при открытой прокладке они лучше вписываются в интерьер и проще размещаются в пространствах с ограниченной высотой. Фасонные части металлических воздуховодов (рисунок 29) унифицированы и приведены в справочной литературе: Вентиляционная сеть собирается из металлических воздуховодов посредством: а) фланцевых соединений, при этом между металлическими фланцами прокладывают уплотнительный материал (резину, асбестовый шнур, картон и пр.), после чего во фланцах высверливают отверстия и соединяют их болтами; б) соединений на бандажах; в) соединения на сварке используют редко, т.к. это более сложно и трудоемко, кроме того, неразъемные соединения не позволяют производить профилактические работы. 85 а б в г д а – отвод 45 º; б – отвод 90 прямоугольный; в – отвод 90 º круглый; г – переход; д – тройник Рисунок 29 – Фасонные части металлических воздуховодов Выбор наружных размеров воздуховодов следует производить по [1], а именно: а) рассчитывают требуемую площадь сечения воздуховода, ориентируясь на скорость движения воздуха: – для промышленных зданий 6 – 12 м/с; – для общественных зданий 4 – 6 м/с; – для жилых зданий 3 – 5 м/с. Fтр = L , 3600 ⋅ υ где L – расход воздуха на участке, м3/час; υ – скорость воздуха на участке, м/с. б) округляем до стандартной площади, принимая размеры, приведенные в приложении Н [1]. Соотношение сторон прямоугольных сечений не должно превышать 6,3. в) толщину листовой стали, для воздуховодов, принимают по [1, приложение Н, пункт Н.2] в зависимости от размеров воздуховодов. 2. Каналы в строительных конструкциях (железобетонные, но чаще кирпичные). Если в строительных конструкциях здания предусмотрены вентиляционные каналы, их необходимо обязательно использовать, а на стадии проектирования такие каналы должны предусматриваться. Использование каналов в строительных конструкциях улучшает эстетический вид помещений. 3. Гибкие воздуховоды изготавливаются из многослойной ламинированной алюминиевой фольги и пленки из полиэфира. Форму 86 воздуховодам придает спиральный проволочный стальной каркас. Такая инструкция делает достаточно удобной транспортировку этих воздуховодов, т.к. они складываются в «гармошку». Гибкие воздуховоды изготавливаются только круглого сечения, они не нуждаются в специальных поворотах, в результате чего воздуховод имеет меньше соединений, что упрощает монтаж. Воздуховоды этого типа легки, достаточно термостойкости и в случае пожара не выделяют токсичных веществ и газов. Однако использование гибких воздуховодов должно быть ограничено, т.к. они создают большое аэродинамическое сопротивление, которое при протяженной сети требует больших напоров от вентилятора, поэтому их часто применяют в качестве присоединительных патрубков небольшой длины. Гибкие воздуховоды, которые используют более часто: а) ALUDEC-45 – неизолированные. T=-30 ºС – +140 ºС; P max = 2500 Па; б) ISODEC-25 – изолированные воздуховоды, δ изол = 25 мм, изоляция ISOVER T = -30 ºС – +140 ºС; P max = 2500 Па; в) SONODEC-25 – изолированные, звукопоглощающие воздуховоды состоят из: – неизолированная гофра; – 25 мм изоляции ISOVER; – наружное покрытие выполненное из звукопоглощающего металла. T = - 30 ºС – +140 ºС; P max = 2500 Па. Для монтажа гибких воздуховодов используют зажимы, подвески, мастики и т.п., но чаще всего их соединяют с помощью самоклеящейся ленты. 4. Неметаллические воздуховоды изготавливают из синтетических материалов (полиэтилен, стеклопластик, винипласт, стеклоткань и др.). Воздуховоды и фасонные части из винипласта используют чаще остальных неметаллических воздуховодов. Соединяют данные воздуховоды на сварке. Толщина винипластовых листов от 3 до 9 мм. Воздуховоды из этого материала применяют в системах вентиляции промышленных цехов при перемещении воздуха, содержащего пары кислот и газов, которые вызывают коррозию стали. В связи с тем, что винипласт при низких температурах окружающего воздуха становится хрупким, использование таких воздуховодов ограничено. 87 7.2 Воздухораспределители и устройства воздухоудаления Воздухораспределитель представляет собой устройство, через которое воздух из приточного воздуховода поступает в помещение. Устройства воздухоудаления представляет собой приемные отверстия вытяжного и рециркуляционного воздуха, оборудованные решетками, перфорированными панелями и другими сетевыми элементами. По конструктивному исполнению воздухораспределители и устройства воздухоудаления весьма разнообразны; решетки, плафоны, сопла, перфорированные панели и воздуховоды, панели с форсунками, различного рода насадки. Рассмотрим наиболее распространенные конструкции воздухораспределителей и устройств воздухоудаления: 1. Решетки Решетки могут быть приточными и вытяжными. Те и другие бывают регулируемыми и нерегулируемыми; круглой, квадратной, прямоугольной формы; металлические (чаще стальные или алюминиевые) или пластмассовые; с декоративным оформлением или без него; различных расцветок и размеров; с направлением потока приточного (или с забором удаляемого) воздуха в одну, две, три или четыре стороны. Специальные модификации решеток предназначаются для работы во влажных и агрессивных средах (в бассейнах, производственных помещениях). В зависимости от конструкции решетки создают компактные, плоские, неполные веерные или иные типы струи. Регулирующие устройства приточных решеток представляют собой следующие виды регуляторов: – регулятор расхода (как правило, многостворчатый клапан); – регулятор характеристик струи (от компактной до неполной веерной); – регулятор направления (ряд специальных жалюзи, открывающихся в определенном направлении). Вытяжные решетки также могут иметь регуляторы расхода и направления. Некоторые конструкции решеток являются универсальными и применяются как в приточных, так и в вытяжных системах. Устанавливаются решетки приточных и вытяжных устройств чаще на стенах выше обслуживаемой зоны. В то же время они могут 88 быть специально предназначенными для установки в потолке (для вытяжки, притока или универсальные), либо для напольной раздачи или удаления воздуха (рисунок 30 и рисунок 31). Рисунок 30 – Приточные решетки: для настенной установки (а), для потолочной установки (б) Рисунок 31 – Вытяжные решетки: для настенной установки (а), для потолочной установки (б) Существуют также переточные решетки, предназначенные для перетока воздуха из одного помещения другое (рисунок 32). Рисунок 32 – Переточные решетки: для установки в двери толщиной до 45 мм (а), для установки в стене любой толщины (б) Переточные решетки обычно выполняются из пластмассы и могут быть настенные или дверные, различных цветов, звуко- и светонепроницаемые. Крепление решеток может быть на винтах или на специальных зажимах. Размер и количество решеток выбирается по формуле, ориентируясь на скорость в решетки 1 – 3 м/с. L . 3600ϑ Выбираем стандартные размер решетки любого производителя, при этом учитывается размер воздуховода, в который устанавливаются решетки. 2. Плафоны Плафонами, как правило, называют воздухораспределители, предназначенные для размещения на потолке и создающие веерные F реш = 89 или конические струи. Иногда используют плафоны для настенной и напольной установки. По конструкции плафоны бывают дисковыми и многодиффузорными. Дисковые плафоны имеют плоский диск, оставляющий между собой и корпусом воздухораспределителя кольцевую щель, через которую истекает рассеянная коническая струя. Многодиффузорные плафоны состоят изряда конусов с увеличивающимися диаметрами. Плафоны могут быть приточные и вытяжные, а также универсальные, регулируемые и нерегулируемые; круглой, квадратной, прямоугольной формы; металлические или пластмассовые; различных расцветок и размеров (рисунки 33 и 34). Рисунок 33 – Приточные плафоны. дисковый регулируемый как по расходу воздуха, так и по форме струй (а); многодиффузорный; регулируемый (б); дисковый (в) Рисунок 34 – Вытяжные плафоны. дисковый нерегулируемый (а); дисковый регулируемый (б); дисковый для бань и саун (в) Дисковые и многодиффузорные плафоны могут иметь регуляторы расхода воздуха и характеристик струи. Выпускаются также приточные плафоны с закруткой потока (рисунок 35). 90 а – круглый плафон с неподвижными лопастями; б) квадратный плафон с поворачивающимися лопастями; в) плафон с вращающимся ротором Рисунок 35 – Приточные плафоны с закруткой воздушного потока Количество и размер плафонов выбирают по расходу воздуха, ориентируясь на скорость выхода или входа 1 – 3 м/с, учитывая размер воздуховода – по техническим номограммам заводовизготовителей. 7.3 Вентиляционные установки По назначению, составу и конструктивному исполнению вентиляционные установки подразделяются на: − приточные вентиляционные установки; − вытяжные вентиляционные установки; − приточно-вытяжные вентиляционные установки. Рассмотрим наиболее подробно перечисленные типы вентиляционных установок. 7.3.1 Приточные вентиляционные установки Приточные установки осуществляют фильтрацию свежего воздуха, при необходимости его нагрев (в холодное время года) и подачу в систему воздуховодов для последующей раздачи по помещениям. По ходу движения воздуха в приточной установке установлены следующие элементы: I. Воздухозаборная решетка устанавливается на высоте не ниже 2 м от уровня земли, в чистой зоне. Принимается по размеру воздуховода, ориентируясь на скорость 4 – 8 м/с. Конструктив данных решеток исключает попадание естественной влаги (дождя и снега) в систему приточной камеры. В случаи необходимости устанавливают 91 воздухозаборную шахту с несколькими воздухозаборными решетками. II. Для отсечения наружного воздуха при выключении вентилятора предусматривают воздушные клапаны с ручным или электрическим приводом и обратные клапаны. Воздушные клапаны (заслонки) чаще используют с электроприводом сблокированным с вентилятором. При включении вентилятора клапан открывается, а при выключении вентилятора – закрывается. Типы клапанов выбирают по каталогам производителя, ориентируясь на скорость 4 – 8 м/с, но чаще всего размер клапана определен размером воздуховода, на котором он установлен (рисунок.36). Обратные клапаны (рисунок 37) для своей работы не потребляют электроэнергию, но имеют достаточно большое аэродинамическое сопротивление. Данные клапаны устанавливают на круглых воздуховодах, размером до 315 мм. Рисунок 37 – Обратный клапан («бабочка») Рисунок 36 – Воздушный клапан Обратные клапаны пропускают воздух только в одном направлении. При включении вентилятора лепестки поднимаются под действием потока воздуха. При выключении вентилятора лепестки опускаются, перекрывая поток воздуха. III. Воздушный фильтр представляет собой устройство для очистки приточного, а в ряде случаев, и вытяжного воздуха. Конструктивное решение фильтра определяется характером пыли (загрязнений) и требуемой чистотой воздуха. По размерам аффективно улавливаемых пылевых частиц в европейских стандартах фильтры делятся на три класса: фильтры грубой, тонкой и особо тонкой очистки. 92 При грубой очистке задерживаются частицы величиной 10 мкм и более, при тонкой – 1 мкм и более, при особо тонкой – частицы меньших размеров, вплоть до 0,1 мкм. В зависимости от эффективности очистки в каждом классе выделяется несколько типов фильтров. Для определения эксплуатационных характеристик фильтров в зарубежной практике, а в последнее время и отечественными разработчиками, используются несколько стандартов: – EU1-EU4 – фильтры грубой очистки; – EU5-EU9 – фильтры тонкой очистки; – EU10-EU14 – фильтры особо тонкой очистки. Размеры фильтра определены размером воздуховода, где они установлены. Фильтровальным материалом в фильтрах грубой очистки служат сетки или ткани из синтетических волокон (например, акрила). Конструктивно они могут быть оформлены в виде панелей (ячеек), фильтрующих прокладок, гофрированных листов и пр. В фильтрах тонкой очистки применяется стеклоткань, причем в ряде случаев со специальной пропиткой. По конструктивному исполнению эти фильтры могут быть карманными, складчатыми, со сменными пластинами. Для фильтров особо тонкой очистки фильтровальным материалом также могут быть клееное стекловолокно, клееная бумага из субмикронных волокон. Чаще всего конструктивно они выполнены в виде ячейковых панельных или складчатых фильтров. Фильтры грубой очистки типа EU1 применяются при невысоких требованиях к чистоте воздуха. Фильтры EU2 – EU4 предназначены для уменьшения запыленности воздуха, подаваемого в вентилируемые помещения с обычными требованиями, и применяются в случае, если концентрация пыли, в районе расположения здания или вблизи места забора воздуха превышает ПДК, установленную санитарными нормами. Фильтры тонкой очистки EU5 – EU9 применяются для тех же целей, что и фильтры грубой очистки, особенно в случаях большой запыленности воздуха в месте воздухозабора. Фильтры особо тонкой очистки предназначены для поддержания в помещениях заданной в соответствии с технологическими требованиями чистоты воздуха и для помещений с высокими требованиями к качеству воздуха. Так, например, фильтры EU10 – EU13 применяются 93 в фармацевтической промышленности, медицинских операционных, в лабораториях электроники, бактериологических исследований, в ядерной изотопной промышленности, фильтры EU14 – в так называемых «чистых помещениях» предприятий электронной, оптической промышленности и в тех случаях, когда требуется наиболее полная очистка от бактериальных, радиоактивных пылей и аэрозолей. IV. Воздухонагреватели (калориферы). Водяные, паровые и электрические нагреватели широко используются в системах воздушного отопления, вентиляционных установках и воздушнотепловых завесах. В воздухонагревателях в качестве теплоносителя может применяться вода с перепадом температур от 95 – 70 ºС до 150 – 70 ºС, пар. Водяные и паровые воздухонагреватели по конструктивному исполнению бывают гладкотрубные и ребристые. IV.1. Гладкотрубные воздухонагреватели Нагревательным элементом в этих калориферах служат трубы с гладкой поверхностью. Для увеличения теплопередающей поверхности и коэффициента теплопередачи предусматривается большое количество труб с расстоянием между ними 0,5 см. Несмотря на это, теплотехнические показатели гладкотрубных воздухонагревателей все же ниже, чем у калориферов других типов. Поэтому гладкотрубные воздухонагреватели применяют при небольших расходах нагреваемого воз духа и незначительной степени его нагрева. IV.2. Ребристые воздухонагреватели В ребристых воздухонагревателях наружная поверхность труб имеет оребрение, в результате чего площадь теплоотдающей поверхности возрастает. Количество труб у этого вида калориферов меньше; чем у гладкотрубных, но теплотехнические показатели выше. К ребристым воздухонагревателям относятся нагреватели пластинчатые, со спирально-накатным оребрением и медно-алюминиевые. На территории России чаще всего используют теплообменники со спирально-накатным оребрением. Воздухонагреватели (теплообменники) со спиральнонакатным оребрением Такие воздухонагреватели (рисунок 38) состоят из трубчатых биметаллических теплообменных элементов, трубных решеток, крышек с перегородками и боковых щитков. 94 Рисунок 38 – Нагреватель со спирально-накатным оребрением Теплообменный элемент выполнен из определенного количества теплопередающих трубок в зависимости от модели и типоразмера теплообменника. У водяных воздухонагревателей к трубчатым решеткам приварены крышки, образующие распределительно-сборные коллекторы. Одна из крышек глухая, другая имеет два патрубка для подвода и отвода теплоносителя. Многоходовое движение теплоносителя создается с помощью перегородок, которые установлены в распределительно-сборных коллекторах. Расчет калориферов Расчет калориферов производится в следующем порядке. 1. Задаваясь массовой скоростью воздуха υγ (4 – 8 м/с), определяют необходимую площадь живого сечения, м2, калориферов по воздуху G , f1 = 3600ϑγ где G – количество нагреваемого воздуха, кг/ч. 2. Пользуясь техническими данными о калориферах [11] и исходя из необходимой площади живого сечения f1 , подбирают номер и число устанавливаемых параллельно калориферов, и находят действительную площадь их живого сечения f . Число калориферов должно быть минимальным. 95 3. Определяют действительную массовую скорость, кг/(с∙м2), в калориферах ϑγ = G , 3600 f 4. Определяем расход воды, проходящий через калорифер Gводы = c(t гор 3 ,6 ⋅ Q , − tобр ) ⋅ 1000 ⋅ n где t гор – температура воды в подающей магистрали, t гор = 150 ºС; t обр – температура воды в обратной магистрали, t обр = 70 ºС; n – число калориферов, параллельно включенных по теплоносителю; Q – расход тепла на нагрев воздуха, Вт, определяется по формуле Q= L ⋅ c ⋅ (tк − tн ) , 3 ,6 где L – расход воздуха, кг/ч; с – теплоемкость воздуха, с = 1 кДж/кг∙ ºС; t к – конечная температура воздуха, ºС; t н – начальная температура воздуха, ºС. 5. Находят скорость, м/с, воды в трубках калориферов ω= Gводы , 3600 f тр где f тр – живое сечение трубок калориферов для прохода воды, м2, [11]. 6. По массовой скорости υγ и скорости воды по таблицам строительных каталогов находят коэффициент теплопередачи калорифера K, Вт/м2·ºС. 7. Рассчитывают необходимую площадь поверхности нагрева, 2 м , калориферной установки 96 Fу' = Q (t + t )  K ⋅ Tср − н в  2   , где T ср – средняя температура теплоносителя, ºС; t н – начальная температура нагреваемого воздуха, ºС; t в – конечная температура нагретого воздуха, ºС. Средняя температура теплоносителя, ºС, равна: – при теплоносителе воде Tср = (tгор + tобр ) . 2 8. Определяют общее число устанавливаемых калориферов n = ' Fу' Fк , где F к – площадь поверхности нагрева одного калорифера выбранной модели. 9. Округляя число калориферов до кратного числа их в первом ряду n находят действительную площадь поверхности нагрева, м2, установки F у : Fу = Fк ⋅ n . Запас площади поверхности нагрева составит Fу − Fу' Fу' ⋅ 100% . При запасе более 20 % следует применять другую модель или номер калорифера и произвести повторный расчет. 10. По таблицам, приведенным в [11], по массовой скорости воздуха определяют сопротивление калориферной установки по воздуха. 11. По графику в зависимости от количества воды и размера подводящих труб калорифера находят сопротивление калорифера по воде. 97 Рисунок 39 – График для определения сопротивления калорифера по воде При многоходовых калориферах полученное сопротивление умножают на поправочный коэффициент (таблица 20). 98 Таблица 20 – Поправочные коэффициенты для учета влияния числа ходов на гидравлическое сопротивление многоходовых калориферов Число ходов в калорифере 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Поправочный коэффициент 1 1,5 2 2,7 3,4 4,1 4,7 5,4 6,1 6,8 7,5 8,2 12. Сопротивление калориферной установки определяется умножением сопротивления одного калорифера на число калориферов, соединенных последовательно по воде. На сопротивление по воздуху следует давать запас 10 %, на сопротивление по воде – 20 %. V. Вентиляторы Вентилятор представляет собой механическое устройство, предназначенное для перемещения воздуха по воздуховодам систем кондиционирования и вентиляции, а также для осуществления прямой подачи воздуха в помещение либо отсоса из помещения, и создающее необходимый для этого перепад давлений (па входе и выходе вентилятора). По конструкции и принципу действия вентиляторы делятся на: – осевые (аксиальные); – радиальные (центробежные); – диаметральные (тангенциальные). В зависимости от величины полного давления, которое они создают при перемещении воздуха, вентиляторы бывают: – низкого давления (до 1 кПа); – среднего давления (до 3 кПа); – высокого давления (до 12 кПа). По направлению вращения рабочего колеса (если смотреть со стороны всасывания) вентиляторы могут быть: – правого вращения (колесо вращается по часовой стрелке); – левого вращения (колесо вращается против часовой стрелки). В зависимости от состава перемещаемой среды и условий эксплуатации вентиляторы подразделяются на: – обычные – для воздуха (газов) с температурой до 80 ºС; – коррозионностойкие – для коррозионных сред; – термостойкие – для воздуха с температурой выше 80 ºС; 99 – взрывобезопасные – для взрывоопасных сред; – пылевые – для запыленного воздуха (твердые примеси в количестве более 100 мг/м3). По месту установки вентиляторы делят на: – обычные, устанавливаемые на специальной опоре (раме, фундаменте и т.д.); – канальные, устанавливаемые непосредственно в воздуховоде; – крышные, размещаемые на кровле. Основными характеристиками вентиляторов являются следующие параметры: – расход воздуха, м3/ч; – полное давление, Па; – частота вращения, об/мин; – потребляемая мощность, затрачиваемая на привод вентилятора, кВт; – КПД – коэффициент полезного действия вентилятора; – уровень звукового давления, дБ. Различают уровни звукового давления в воздуховоде со стороны всасывания и нагнетания, а также передаваемые в окружающую среду. Рассмотрим принцип действия и устройства вышеуказанных вентиляторов: - Осевые вентиляторы Осевой вентилятор (рисунок. 40) представляет собой расположенное в цилиндрическом кожухе (обечайке) колесо из консольных лопастей, закрепленных на втулке под углом к плоскости вращения (в некоторых конструкциях используются поворотные лопасти). Рисунок 40 – Осевой вентилятор Рабочее колесо чаще всего насаживается непосредственно на ось электродвигателя. При вращении колеса воздух захватывается лопастями и перемещается в осевом направлении. 100 Такие вентиляторы, как правило, применяют для подачи значительных объемов воздуха при малых аэродинамических сопротивлениях сети. - Радиальные вентиляторы Радиальный вентилятор (рисунок 41) представляет собой расположенное в спиральном кожухе лопаточное (рабочее) колесо, при вращении которого воздух, попадающий в каналы между его лопатками, двигается в радиальном направлении к периферии колеса и сжимается. Под действием центробежной силы он отбрасывается в спиральный кожух и далее направляется в нагнетательное отверстие. Рисунок 41 – Радиальный вентилятор Такие вентиляторы также называют центробежными и используют достаточно часто, т.к. они имеют большие напоры и расходы. Существенным недостатком центробежных вентиляторов является достаточно высокие шумовые характеристики. – Диаметральные вентиляторы Диаметральный вентилятор (рисунок 42) состоит из рабочего колеса барабанного типа с загнутыми вперед лопатками и корпуса, имеющего патрубок на входе и диффузор на выходе. Действие диаметральных вентиляторов основано на двукратном поперечном прохождении потока воздуха через рабочее колесо. Диаметральные вентиляторы нашли самое широкое применение в различных агрегатированных установках вентиляции и кондиционирования воздуха: фанкойлах, внутренних блоках сплит-систем, воздушных завесах и т.д. В системах вентиляции данные вентиляторы не используют, они устанавливаются во внутреннем блоке кондиционера. 101 Рисунок 42 – Диаметральный вентилятор Подбор вентиляторов При установке вентилятора в вентиляционную сеть, рекомендуется предусматривать прямые участки стабилизации воздушного потока с обеих сторон от вентилятора, для уменьшения аэродинамических потерь, связанных с турбулизацией потока. Минимальные длины стабилизирующих участков составляют 1,5 диаметра колеса вентилятора на всасывании и 3 диаметра колеса вентилятора на нагнетании. У всех вентиляторов генерация шума увеличивается с возрастанием окружной скорости вращения колеса, в связи с этим при одном и том же числе оборотов больший шум исходит от вентиляторов больших размеров. Кроме того, шум у одного и того же вентилятора больше при уменьшении его КПД. Подбирают вентиляторы по индивидуальным характеристикам (каталогам фирм-производителей). Типоразмер (номер) вентилятора определяют из каталога таким образом, чтобы заданным значениям подачи L и полного давления Р соответствовал максимальный КПД вентилятора. Подбор осуществляется в следующем порядке: по значениям расхода L, м3/ч, и давления P, Па, на графике находят точку. Если эта точка располагается между рабочими характеристиками, то ее переносят по вертикали вверх до ближайшей линии (рисунок 43). Расход вентилятора определяется по формуле Lвент = 1,1 ⋅ Lсист. . 102 Давление вентилятора определяется по формуле: Pвент = 1,1 ⋅ (Pвозд + Pф + Pнагр + Pшум + Pклап ), где P возд – аэродинамические потери давления в главном кольце воздуховодов, принимаются по аэродинамическому расчету; P ф , P шум , P клап – потери давления в фильтре, шумоглушителе и воздушном клапане, принимаются по техническим характеристикам; P нагр – потери давления в калорифере, принимаются по расчету или по [11]. Рисунок 43 – Номограмма для подбора вентилятора 103 – Канальные вентиляторы Канальные вентиляторы (рисунок 44) предназначены для установки непосредственно в вентиляционную сеть круглого или прямоугольного сечения. Основные преимущества канального вентилятора связаны с его компактностью при значительных расходах воздуха (до 14000 м3/ч). Из-за небольших габаритов канальные вентиляторы могут устанавливаться непосредственно в сети воздуховодов, встраиваться в канальные системы вентиляции и кондиционирования воздуха и скрываться за подшивным потолком или в специальных вертикальных технических шкафах. Допускается любое (горизонтальное, вертикальное или наклонное) положение вентилятора при его установке. Рисунок 44 – Канальные вентиляторы – Крышные вентиляторы Крышные вентиляторы или вытяжные вентиляторные агрегаты, устанавливаемые на кровлях, предназначены для вытяжных систем вентиляции. Крышный вентиляторный агрегат (рисунок 45) состоит из вентилятора, электродвигателя и устройств автоматического регулирования, виброизолирующих прокладок, заключенных в едином корпусе. Крышные вентиляторы могут работать как в вентиляционной сети, так и без нее. Имея простую и легкую конструкцию, крышные вентиляторы легко монтируются на кровле зданий. Если на кровле есть другие вытяжные шахты, то крышный вентилятор следует располагать от ближайшей шахты на расстоянии не менее, чем 2 ,5 ⋅ (d + d ш ) , где d – диаметр устанавливаемого вентилятора,; d ш – диаметр рядом стоящей шахты. 104 Установка крышных вентиляторов на кровле здания позволяет экономить полезную площадь здания. а б в а – круглый с выпуском воздуха в стороны; б – квадратный с выпуском воздуха вверх; в – шестиугольный с выпуском воздуха вверх Рисунок 45 – Крышные вентиляторы VI. Шумоглушители Низкий уровень шума является одним из основных критериев комфорта, от которого в значительной степени зависит наше хорошее самочувствие. Источником шума вентиляторов являются любые колебательные явления, сопровождающие их работу. Колебательные процессы аэродинамического происхождения вызывают аэродинамический шум, а механические колебания элементов конструкции вызывают шум, распространяющийся по строительным конструкциям здания и примыкающим воздуховодам, иногда очень далеко от места установки. В воздуховоды, подсоединенные к нагнетательному и всасывающему патрубкам вентилятора, поступает аэродинамический шум; в окружающее пространство поступает преимущественно механический шум привода, хотя аэродинамический шум также может играть существенную роль. Кроме вентилятора источником шума в вентиляционной сети обычно бывают воздухораспределители и регулирующие клапаны дроссельного типа. Подробные сведения об источниках шума в системах вентиляции и кондиционирования и мероприятиях по его снижению приведены в разделе 9 данного конспекта лекций. Установка в систему вентиляции шумоглушителей является одной из эффективных мер по снижению аэродинамического шума в воздушном потоке. 105 Наиболее часто применяемые шумоглушители конструктивно делятся на пластинчатые и трубчатые (рисунок. 46). Главная их особенность – наличие развитых поверхностей, облицованных звукопоглощающим материалом. Пластинчатый шумоглушитель представляет собой коробку из тонкого металлического листа, проходное сечение которой разделено пластинами или ячейками, облицованными звукопоглощающим материалом. Звукопоглощающие материалы (минеральная вата, войлок из органических волокон, стекловолокно и пр.) различной толщины имеют противоабразивную обработку для снижения потерь напора из-за трения. Трубчатый шумоглушитель выполняется в виде двух круглых или прямоугольных труб, вставленных одна в другую. Пространство между наружной (гладкой) и внутренней (перфорированной) трубой заполнено звукопоглощающим материалом, например, стекловолокном, покрытым тонким слоем пластика. Размеры внутренней трубы совпадают с размерами воздуховода, на котором устанавливается шумоглушитель. Трубчатые шумоглушители применяют на воздуховодах диаметром до 500 мм. а б а – пластинчатый; б – трубчатый Рисунок 46 – Шумоглушители Шумоглушитель может быть элементом как приточных, так и вытяжных систем. Чаще всего его устанавливают между вентилятором и магистральным воздуховодом. Если транзитные воздуховоды пересекают помещение с высоким уровнем шума, то шумоглушитель монтируют на участке вентиляционной системы за этим помещением. Для исключения распространения шума по воздуховодам из помещения в помещение и при повышенных требованиях к звукоизоляции отдельных помещений шумоглушители целесообразно устанавливать непосредственно перед воздухораспределителем или сразу за 106 решеткой вытяжной вентиляционной системы. При устройстве воздухозаборов в приточной системе вблизи оконных проемов приходится ставить шумоглушитель сразу за воздухоприемным клапаном для снижения шума, выходящего наружу из воздухозаборной решетки. Шумоглушители применяются и в вытяжных системах с механическим побуждением движения воздуха (с вентиляторами) не только для защиты от шума обслуживаемых помещений, но и для снижения уровня шума, поступающего от вентиляторов наружу. В этом случае в вытяжной системе ставят два шумоглушителя – до и после вентилятора. Необходимость установки шумоглушителя в вентиляционной системе должна быть подтверждена специальным акустическим расчетом. (раздел 9 настоящего конспекта). VII. Тепловая изоляция Воздуховоды от воздухозаборной решетки до нагревателя должны теплоизолироваться обязательно. Рекомендовано изолировать все приточные воздуховоды, если по ним идет воздух с температурой значительно отличающейся от температуры окружающего воздуха. Тепловая изоляция воздуховодов и трубопроводов предназначена для предотвращения потерь тепла и холода, а также выпадения на их поверхности конденсата и исключения обмерзания, когда коммуникации проходят по неотапливаемым помещениям. При выборе теплоизоляции воздуховодов необходимо руководствоваться следующими требованиями. Изоляция должна: – иметь хорошие теплоизоляционные свойства, в частности, низкую теплопроводность; – иметь высокое сопротивление проникновению влажности к поверхности воздуховодов; – удовлетворять требованиям пожаробезопасности; – быть технологичной в монтаже; – быть экологически и гигиенически чистой. Теплопроводность является наиболее важной характеристикой теплоизоляции. В настоящее время широко представлены следующие типы теплоизоляционных материалов: гибкие эластомеры на основе синтети107 ческого каучука, теплоизоляция на минераловолокнистой основе, а также полиуретан и полиэтилен. VIII. Унифицированные блоки приточных установок Отечественной и зарубежной промышленностью выпускаются приточные камеры, смонтированные в едином корпусе (рисунок 47), в котором смонтированы: – фильтр; – водяной или электрический калорифер; – вентилятор; – система автоматики; – звукоизоляционный материал. Рисунок 47 – Приточная вентиляционная установка с водяным калорифером (производительность по воздуху 10000 м3/ч) Для подбора приточных вентиляционных установок учитывают: – производительность по воздуху, м3/ч. Благодаря широкому модельному ряду может составлять от нескольких десятков до нескольких десятков тысяч м3/ч; – мощность подогревателя, кВт. Величина мощности определяется из условия подогрева в зимнее время свежего воздуха; – напор или внешнее статическое давление, кПа; – уровень шума, Дб. Условно можно разделить приточные установки на несколько типов. 1. По типу нагревателя: а) с электрическим калорифером; б) с водяным калорифером; 108 2. По расходу воздуха: а) до 200 – 3000 м3/ч – мини-приточные установки; б) более 3000 м3/ч – центральные приточные установки. 3. По конструктивному исполнению: а) для вертикального монтажа; б) для горизонтального монтажа; в) универсальные. Система автоматического управления приточной установкой позволяет ступенчато или плавно регулировать тепловую мощность калорифера, что определяет выходную температуру воздуха из установки на зимнем режиме работы. Также существует возможность подключения таймера для регулировки температурных параметров на переходных режимах. Если в приточной установке используется водяной калорифер, то автоматика имеет более сложное исполнение, так как в этом случае необходимо обеспечить дополнительную защиту от замораживания калорифера зимой. 7.3.2 Вытяжные установки Для создания баланса расходов поступающего и удаляемого из помещения воздуха используется вытяжная вентиляция, которая может быть представлена: 1) автономными осевыми вентиляторами, устанавливаемыми непосредственно в стене (рисунок 48); 2) крышными вентиляторами, устанавливаемыми на кровле (рисунок 49); 3) центробежными вентиляторами, устанавливаемыми на кронштейнах в стене или на кровле на металлических конструкциях; на чердаке или в помещении верхнего этажа, который удаляет воздух из помещений с помощью системы воздуховодов и вытяжных решеток; 4) канальными вентиляторами и корпусе в форме обечайки или в коробчатом корпусе, устанавливаемыми в сети воздуховодов; 5) вытяжными вентиляционными установками, укомплектованными вентиляторами, гибкими вставками, регулирующими клапанами и собранными в едином корпусе. В общем случае, в конструкцию вытяжной вентиляционной установки входят: а) вентилятор; 109 б) воздушный или обратный клапан; в) зонт – колпак, который устанавливается на выбросе для предотвращения попадания влаги (естественной) в систему воздуховодов. Выброс вытяжного воздуха осуществляется на высоте не менее 0,5 м выше кровли здания. Рисунок 48 – Автономный осевой вентилятор Рисунок 49 – Крышной вентилятор 7.3.3 Приточно-вытяжные установки Системы приточно-вытяжной вентиляции для промышленных, административных, общественных и жилых помещений эффективны не только с санитарно-гигиенической, но и с экономической точки зрения, поскольку позволяют существенно снизить затраты на отопление, используя утилизацию тепла (рисунок 50). Воздух, удаляемый из административных, общественных и жилых помещений, имеет температуру 20 – 24 ºС, а на промышленных предприятиях, таких, как металлургические цеха, до 40 ºС. Тепло, удаляемого из помещения воздуха, может быть использовано для подогрева приточного воздуха в специальных теплообменниках, называемых рекуператорами. Представленная приточно-вытяжная система характеризуется простотой монтажа и обслуживания и характеризуется высокой эф110 фективностью теплоутилизации, достигающей 70 %, и обеспечивает не менее, чем 2-х кратное снижение эксплуатационных расходов на нагрев воздуха за счет теплоутилизации. Принципиальная схема установки с рециркуляцией воздуха Рисунок 50 – Принципиальная схема приточно-вытяжной установки Представленная приточно-вытяжная система характеризуется простотой монтажа и обслуживания и характеризуется высокой эффективностью теплоутилизации, достигающей 70 %, и обеспечивает не менее, чем 2-х кратное снижение эксплуатационных расходов на нагрев воздуха за счет теплоутилизации. 111 8 АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 8.1 Общие положения аэродинамического расчета Распределение воздуха в системах вентиляции осуществляется по более или менее сложной системе воздуховодов. Речь может идти и о простейшем одиночном воздуховоде, и о сложной разветвленной системе воздуховодов, обслуживающих целый этаж или всё здание. В обоих случаях речь идет о воздухораспределительной сети, которая должна отвечать определенным требованиям: – обеспечивать производительность по воздуху; – иметь минимальные потери напора; – иметь скорость потока воздуха, удовлетворяющую требованиям санитарных норм; – иметь уровень шумов, не превышающий допустимый по санитарным нормам; – быть герметичной; – при необходимости воздуховоды должны иметь соответствующую тепло-, звуко- или пароизоляцию; – пространство, занимаемое воздуховодами, должно быть минимальным. Общее давление, создаваемое вентилятором, представляет собой сумму статического и динамического давления и должно соответствовать общим потерям напора на пути движения воздуха. Такие потери напора возникают: за счет трения воздуха о стенки воздуховода, из-за изгибов и поворотов, изменения сечений воздуховода и т.д. Все эти потери должны быть уравновешены общим давлением, создаваемым вентилятором. Указанные потери напора влияют в значительной мере на потребление электроэнергии вентилятором, поэтому целесообразно вести проектирование воздуховодов и осуществлять их монтаж по возможности с меньшим количеством изгибов, поворотов и изменений сечения. Расчет сети воздуховодов в общем виде сводится к определению потерь давления в воздуховодах при данном расходе воздуха. 112 8.2 Методика аэродинамического расчета 8.2.1 Системы с механическим побуждением 1. Вычерчивается аксонометрическая схема системы вентиляции. На схеме указывается порядковый номер участка, количество воздуха L, м3/ч, длина l, м. Вначале просчитывается самый удаленный участок от вентилятора до наиболее удаленного и нагруженного участока сети (главная магистраль), нумерацию участков проставляют, начиная с концевого участка. Участок характеризуется постоянным по длине расходом воздуха. Количество решеток на схеме показывается, учитывая следующие моменты: а) решетка должна вписываться в размеры воздуховода; б) количество решеток, определяется ориентируясь на скорость выхода воздуха из решетки 1 – 3 м/с. 2. Ориентировочная площадь, м2, сечения канала (воздуховода) на участке определяется по формуле F/ = L 3600 ⋅ ϑ / , где L – расчетный расход воздуха на участке, м3/ч; υ/ – рекомендуемая скорость воздуха на участке, м/с, (4 – 6 м/с с нарастанием к вентилятору). По найденной площади сечения канала принимается стандартный воздуховод с площадью F =F/ по [1], затем вычисляется действительная скорость воздуха, м/с, на участке ϑ= L . 3600 ⋅ F 3. Так как расчетные таблицы и номограммы в справочниках составлены для круглых стальных воздуховодов, то для принятого прямоугольного воздуховода вычисляется эквивалентный по скорости диаметр dϑ = 2 ab , a+b 113 где a, b – размеры сторон воздуховода, м. По значениям d ϑ и ϑ с помощью таблиц [6] для каждого участка, не принимая во внимание расход воздуха, определяется величина удельной потери давления на трение R и динамическое давление P д . Таблица и номограммы составлены для стальных воздуховодов, имеющих абсолютную шероховатость K ш = 0,1 мм. Для воздуховодов из других материалов с другой шероховатостью при расчете потерь на трение вводится поправочный коэффициент β ш ; значения K ш и β ш приведены в таблицах. 21 и 22. 4. Полные потери давления на участке длиной l, (м) определяютмся по формуле, Па, ∆P = Rβ шl + Σξ ⋅ Pд , где Σξ – сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке. Таблица 21 – Абсолютная шероховатость k ш стенок воздуховодов из различных материалов Материал стенок воздуховода Листовая сталь Шлакогипсовые плиты Шлакобетонные плиты Канал в кирпичной стене Канал в кирпичной стене со штукатуркой Штукатурка по стене Асбестоцементные плиты или трубы Фанера Латунь, стекло Резиновые рукава k ш , мм 0,1 1,0 1,5 5 – 10 3–6 10 0,11 0,1 – 0,3 0,002 – 0,01 0,006 – 0,01 Значения ξ для различных местных сопротивлений приводятся в [6]. Местные сопротивления на границе двух участков относятся к участку с меньшим расходом. 114 Таблица 22 – Поправочный коэффициент β ш для воздуховодов с различной шероховатостью k ш , мм υ 0,1 0,2 0,5 2,0 5,0 10,0 15,0 20,0 0,3 0,996 1,005 1,019 1,082 1,183 1,309 1,407 1,488 0,4 0,994 1,006 1,025 1,105 1,228 1,375 1,486 1,576 0,5 0,993 1,008 1,031 1,127 1,267 1,143 1,552 1,650 0,6 0,7 0,991 0,990 1,009 1,011 1,036 1,042 1,147 1,166 1,303 1,536 1,481 1,525 1,611 1,663 1,715 1,772 0,8 0,988 1,012 1,047 1,184 1,366 1,566 1,710 1,824 0,9 0,987 1,014 1,052 1,200 1,394 1,603 1,753 1,871 1,0 0,986 1,015 1,057 1,216 1,420 1,637 1,792 1,915 1,5 0,979 1,022 1,081 1,285 1,528 1,778 1,953 2,090 2,0 0,972 1,028 1,101 1,341 1,613 1,886 2,075 2,223 2,5 3,0 0,966 0,960 1,034 1,039 1,120 1,136 1,386 1,429 1,682 1,740 1,973 2,045 2,173 2,254 2,329 2,418 3,5 0,954 1,044 1,151 1,464 1,790 2,108 2,324 2,493 4,0 0,949 1,049 1,165 1,495 1,834 2,162 2,385 2,559 4,5 0,943 1,053 1,178 1,523 1,873 2,210 2,439 2,617 5,0 0,938 1,057 1,189 1,549 1,908 2,253 2,487 2,669 6,0 0,928 1,065 1,210 1,592 1,968 2,326 2,569 2,758 7,0 0,919 1,071 1,228 1,629 2,018 2,388 2,638 2,832 8,0 0,910 1,077 1,243 1,661 2,061 2,440 2,696 2,895 9,0 0,902 1,083 1,257 1,688 2,098 2,485 2,746 2,949 10,0 0,894 1,088 1,270 1,712 2,130 2,524 2,790 2,996 Если системы собраны из гибких воздуховодов, то значения R и местных сопротивлений необходимо определить по рисунку 51. 115 Рисунок 51 – Значения R и местных сопротивлений гибких воздуховодов 116 5. Расчет сводится в таблицу. υ, м/с R, Па/м βш 6 7 8 9 Σ(R β ш l+Z), Па dυ 5 R β ш l+Z, Па F, м2 4 Z, Па axb, мм 3 10 11 12 13 14 15 P д , Па l, м 2 Σξ L, м3/ч 1 R βшl № уч. Таблица 23 – Форма для выполнения аэродинамического расчета 6. Общие потери давления в системе равны сумме потерь по участкам расчетного направления и в вентиляционном оборудовании (для приточной системы – фильтр, калорифер). По величине общих потерь давления в системе определяется требуемое давление вентилятора. 7. Далее рассчитываются все оставшиеся ответвления. Необходимо увязать все ветви сети воздуховодов, т.е. приравнять сопротивление каждой ветви к сопротивлению наиболее нагруженной ветви в точке разветвления. В системах вентиляции с механическим побуждением движения воздуха относительная невязка потерь давления в параллельных участках (по магистрали и в ответвлениях) не должна превышать 15 % (Rβ шl + Z )маг − (Rβ шl + Z )отв ⋅ 100 ≤ 15%. (Rβ шl + Z )отв Если невязка превышает 15%, необходимо изменить сечение ответвления или рассчитать и установить на нем диафрагму или специальное местное сопротивление. 8.2.2 Системы с естественным побуждением За расчетное направление в вытяжных системах с естественным побуждением принимают такое, где наименьшее располагаемое давление, как правило, это направление через канал верхнего этажа, наиболее удаленного от шахты. 117 Аэродинамический расчет аналогичен п. 8.2.1, только рекомендуемая скорость воздуха на участках 0,5 – 1,5 м/с, и в решетках 0,5 – 1 м/с. В системах вентиляции с естественным побуждением движения воздуха потери давления по расчетному направлению должны быть меньше располагаемого давления на величину запаса 5 – 10 %. Располагаемое давление, Па, рассчитывается по формуле Pрасп = gh(ρ н − ρв ), где h – вертикальное расстояние от центра вытяжной решетки до верха вытяжной шахты, м; ρ н – плотность наружного воздуха при t н = +5 ºС; ρ в – плотность внутреннего воздуха при температуре в помещении, нормируемой для холодного периода. Если величина фактических потерь давления в системе с естественным побуждением скажется больше располагаемого давления, необходимо увеличить сечение каналов участков, входящих в магистральное направление. 9 ШУМ В СИСТЕМАХ ВЕНТИЛЯЦИИ Источником шума в системах вентиляции является работа вентиляторов. Меры по снижению шума в системах вентиляции основываются на двух видах операций, применяемых одновременно или последовательно. – меры, относящиеся к самому источнику шума; – меры, относящиеся к каналам передачи шума. Эти меры всегда предусматриваются на стадии проектирования и применяются при монтаже систем (установок). В таком случае удается получить наилучшие результаты при меньших затратах. Меры, принимаемые после завершения монтажа, никогда не могут дать такого же результата, и в любом случае затраты на такие работы значительно выше. По завершении работ некоторые меры могут оказаться просто материально невыполнимыми. 118 9.1 Меры, относящиеся к источнику шума 1. При подборе вентилятора для вентиляционных систем, рекомендуется использовать вентиляторы, имеющие низкий уровень шума. В некоторых случаях можно снизить скорость вращения вентилятора. Это выполнимо до тех пор, пока мощность и давление воздуха сохраняются в пределах допустимого. Обычно при снижении скорости (частоты вращения) вентилятора сокращается и уровень шума. Например, при уменьшении скорости на 20% уровень шума снижается на 5 дБ, снижение скорости на 30% сокращает его на 8 дБ и т.д. 2. Необходимо ответственно относится к выбору места расположения вентилятора: – по возможности устанавливать как можно дальше от ближайших решеток; – избегать расположения внутри шахт и лестничных пролетов. Уровень шума в них значительно возрастает; – монтировать установки как можно дальше от дверей или окон. Даже несильный шум, который мог бы гаситься стеной, при его проникновении через открытую дверь или окно может приводить к нежелательным последствиям; – обычно более шумной является сторона выхода воздуха, а менее шумной – сторона забора воздуха. Это необходимо учитывать; – иногда может потребоваться создание вокруг установки защитного акустического барьера. С этой целью используют готовые панели, состоящие из стального листа и звукопоглощающих прокладок. Снижение уровня шума установки, достигаемое при использовании этих панелей может составлять 12 – 15 дБ. 3. Скорость подачи воздуха по воздуховодам и скорость выхода и входа воздуха в решетках должна быть ниже определенных величин с тем, чтобы ограничить возникновение шума и исключить появление эффектов «гула». 4. Вибрация, передаваемая вентиляционной установкой на опоры, может быть погашена благодаря применению специальных виброизоляторов. 119 9.2 Меры, относящиеся к каналам передачи шума 1. Между выходным патрубком вентилятора и воздуховодом всегда рекомендуется помещать антивибрационную прокладку. Она предотвращает передачу вибрации от вентилятора к каналу. Рекомендуется также предусматривать прямой участок воздуховода сразу же после места его подсоединения к вентилятору. Длина этого участка должна быть по крайней мере в 1,5 раза больше максимального диаметра выходного патрубка вентилятора и внутри его должна быть установлена звукоизоляция толщиной не менее 25мм. Прямой участок воздуховода позволяет снизить турбулентность и связанные с ней шум и вибрации. Звукоизоляция (прокладка) выполняет функцию шумопоглощения. На выходе воздуха из вентилятора должны быть предусмотрены расширительные патрубки с углом не менее 30º, при заборе воздуха они должны быть не менее 60º. Это правило является общим для всего вентиляционного контура системы. Резкое изменение сечения каналов почти всегда приводит к появлению эффекта «гула». 2. Меры по гашению и нераспространению шума в воздуховодах: – по [1] задается определенная толщина воздуховодов, и принимать меньшую – нельзя, т.к. это может вызвать вибрацию и возникновение шума; – внутреннее покрытие каналов звукоизолирующими покрытиями. Там, где требования к бесшумной работе системы особенно высоки, целесообразно предусмотреть покрытие внутренней поверхности каналов звукопоглощающим материалом. Это позволяет добиться значительного снижения уровня шума. 3. Установка шумоглушителей. Необходимость установки шумоглушителя в вентиляционной системе должна быть подтверждена специальным акустическим расчетом. Наиболее часто встречающиеся случаи правильного и неправильного расположения шумоглушителя показаны в таблице 24. При установке шумоглушителя необходимо исключить расположение, при котором шум, производимый в помещении, мог бы проникать в воздуховод на выходе из шумоглушителя, сводя на нет работу последнего. 120 Таблица 24 – Возможные случаи установки шумоглушителей Наилучшее решение Максимальное поглощение шума, возникающего в воздуховоде, а также шума, проникающего в воздуховод снаружи. Хорошее решение Возможное удовлетворительное альтернативное решение в том случае, когда в стене должна размещаться противопожарная перегородка. Удовлетворительное решение Часть возникающего в аппаратной шума поглощается, однако шум может проникать в воздуховод после звукопоглотителя. Неправильное решение Шум, возникающий в аппаратной, полностью проникает в другие помещения, где часть его гасится в звукопоглотителе. 9.3 Акустический расчет 1. По [10, таблица 1] принимается допустимый уровень звукового давления помещения, ближайшего к вентиляционной установке. Учитывая примечание 4 таблицы 1 [10] допустимые уровни шума следует принимать на 5 дБ ниже значений указанных в таблицы 1 [10]. 2. По техническим характеристикам принятого вентилятора принимается его уровень звуковой мощности. 3. Определяем снижение уровней звуковой мощности по пути распространения шума ∆LP nc сети = ∑ ∆L pi i =1 где ∆L pi – снижение октавных уровней звуковой мощности в отдельных элементах воздуховодов в дБ, (см. ниже); 121 nc – число элементов сети воздуховодов, в которых учитывается снижение уровней звуковой мощности. а) Снижение октавных уровней звуковой мощности ∆L p , дБ, на 1м длины в прямых участках металлических воздуховодов прямоугольного и круглого сечений следует принимать по таблице 25. б) Снижение октавных уровней звуковой мощности ∆L p , дБ, на прямых участках кирпичных и бетонных каналов при расчетах не учитывается. Прямоугольное Круглое Гидравлический диаметр, мм Форма поперечного сечения воздуховода Таблица 25 – Снижение октавных уровней звуковой мощности на 1 м длины на прямых участках кирпичных и бетонных каналов Снижение октавных уровней звуковой мощности ∆L p , дБ, при среднегеометрической частоте октавных полос, Гц 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 75 – 200 0,6 0,6 0,45 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 210 – 400 0,6 0,6 0,45 0,3 0,2 0,2 0,2 0,2 410 – 800 0,6 0,6 0,3 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 810 –1600 75 – 200 210 – 400 410 – 800 810 – 1600 0,45 0,1 0,06 0,03 0,03 0,3 0,1 0,1 0,06 0,03 0,15 0,15 0,1 0,06 0,03 0,1 0,06 0,06 0,06 0,06 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,15 0,2 0,2 0,2 0,2 0,1 0,15 0,15 0,15 0,15 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 в) Снижение октавных уровней звуковой мощности ∆L p , дБ, в поворотах воздуховодов следует определять по таблице 26. При угле поворота менее или равном 45º снижение октавных уровней звуковой мощности не учитывается. 122 Таблица 26 – Снижение октавных уровней звуковой мощности в поворотах воздуховодов Снижение октавных уровней звуковой мощности ∆L p , Ширина поворота дБ, при среднегеометрической частоте октавных полос, Гц d, мм 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 125 1 5 7 5 3 250 1 5 7 5 3 3 500 1 5 7 5 3 3 3 1000 1 5 7 5 3 3 3 3 2000 5 7 5 3 3 3 3 3 г) Снижение октавных уровней звуковой мощности ∆L p , дБ, при изменении поперечного сечения воздуховода следует определять в зависимости о частоты и размеров поперечного сечения воздуховодов: – при размерах поперечного сечения воздуховода, мм, меньших указанных в таблице 22, по формуле ∆LP = 10 lg (mп + 1)2 4 mп где m п – соотношение площадей поперечных сечений воздуховода равное mп = F1 , F2 где F 1 и F 2 – площади поперечного сечения воздуховода до и после изменения сечения, м2; – при размерах поперечного сечения воздуховода, мм, больших указанных в таблице 22, по формулам ∆LP = 10 lg mп (при mп > 1); ∆LP = 0(при mп < 1). 123 При плавном переходе воздуховода от одного сечения к другому снижение октавных уровней мощности не учитывается. д) Снижение октавных уровней звуковой мощности ∆L p , дБ, в разветвлении воздуховода следует определять по формуле: ∆LP = 10 lg ΣFотв Fотв i ⋅ i (mп + 1)2 4 mп , (*) где m n – отношение площадей поперечных сечений воздуховодов равное mп = F ΣFотв , i где F– площадь поперечного сечения воздуховода перед разветвлением, м2; F отв – площадь поперечного сечения воздуховода отдельного ответвления м2; ΣF отв – суммарная площадь поперечных сечений воздуховодов всех ответвлений м2. Примечание. Если воздуховод отдельного ответвления в разветвлении повернут на 90º, то к величине ∆L p , дБ, полученной по формуле (*), следует добавлять величины снижения октавных уровней звуковой мощности, определяемых по таблице 27 Таблица 27 – Величины, определяющие формулу для расчета снижения октавных уровней звуковой мощности при изменении поперечного сечения воздуховода Среднегеометрические 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 частоты октавных полос, Гц Размеры поперечного сечения воздуховода, мм 5000 2500 124 1400 700 400 200 100 50 е) Снижение октавных уровней звуковой мощности ∆L p , дБ, в результате отражения звука от открытого конца воздуховода или решетки следует определять по таблице 28. Таблица 28 – Снижение октавных уровней звуковой мощности Диаметр воздуховода или корень квадратный из площади поперечного сечения конца прямоугольного воздуховода или решетки, мм 25 50 80 100 125 140 160 180 200 225 250 280 315 355 400 450 500 560 600 710 800 900 1000 1250 1400 1600 2000 ≥ 2500 Снижение октавных уровней звуковой мощности ∆L p , дБ, при среднегеометрической частоте октавной полосы, Гц 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 24 22 22 19 20 16 19 14 16 112 16 12 16 11 15 11 14 10 14 9 13 8 12 8 11 7 11 6 10 5 8 5 8 4 8 3 7 3 6 2 5 2 5 2 4 1 3 2 2 1 19 15 11 10 8 8 7 6 6 5 4 3 3 2 2 1 1 1 1 15 10 7 5 4 4 3 2 2 1 1 1 10 5 3 2 1 1 6 2 2 125 Данные таблицы 28 относятся к случаю, когда воздуховод заканчивается заподлицо со стеной или потолком и расположен, как и воздухораспределительное устройство (решетка), на расстоянии двух или более диаметров воздуховода о других стен или потолка. Если воздуховод или воздухораспределительное устройство (решетка), заканчивающаяся заподлицо с ограждающими конструкциями, расположены ближе к другим ограждающим конструкциям помещения, то снижение октавных уровней звуковой мощности следует определять по таблице 28, принимая значение ∆L p , дБ, для диаметра воздуховода, увеличенного вдвое. 4. Если полученный остаточный уровень звуковой мощности выше допустимого на выходе (входе) из воздухораспределителя, то необходима установка шумоглушителя, поглощающего излишний уровень звукового давления. 5. Аэродинамическое сопротивление принятого шумоглушителя и сколько дБ он гасит, приводятся в технических характеристиках шумоглушителей. Учитывая зависимость акустических характеристик помещения, вентилятора, воздуховодов и самого шумоглушителя от частотной характеристики шума, акустический расчет проводят для двух октавных частот 125 и 250 Гц. 126 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. СП 60.13330.2012. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003 [Текст]. – Введ. 01.01.2013. – М. : Минрегион России : ФАУ «ФЦС», 2012. – 81 с. : илл. 2. СП 131.13330.2012 Строительная климатология. Актуализированная редакция СНиП 23-01-99*[Текст]. – Введ. 01–01–2013. – М. : Минрегион России, 2013. – 113 с. : илл. 3. ГОСТ 30494-96. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях [Текст]. – Введ. 01–03–1999. – М. : Госстрой России, 1999. – 23 с. : илл. 4. Русланов, Г. В. Отопление и вентиляция гражданских зданий. Проектирование: справочник [Текст] / Г. В. Русланов, М. Я. Розкин, Э. Я. Ямпольский – Киев : Будивельник, 1983. – 272 с. : илл. 5. Внутренние санитарно-технические устройства: Справочник проектировщика [Текст] / под ред. И. Г. Староверова и Ю. И. Шиллера. В 3-х ч. Ч.I. Отопление / В. Н. Богословский, Б. А. Крупнов, А. Н. Сканави и др. – М. : Стройиздат, 1990. – 344 с. : илл. 6. Внутренние санитарно-технические устройства: Справочник проектировщика [Текст] / под ред. И. Г. Староверова. В 2-х ч. Ч.II. Вентиляция и кондиционирование воздуха / В. Н. Богословский, И. А. Шепелев, В. М. Эльтерман и др. – М. : Стройиздат, 1978. – 509 с. : илл. 7. Курсовое и дипломное проектирование по вентиляции гражданских и промышленных зданий. Учеб. пособие для ВУЗов [Текст] / В. П. Титов, Э. В. Сазонов, Ю. С. Краснов и др. – М. : Стройиздат, 1985. – 208 с. : илл. 8. СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий [Текст]. – Введ. 01–10–2003. – М. : Госстрой России, 2004. – 46 с. : илл. 9. Логунова, О. Я. Расчет вентиляции предприятий общественного питания : метод. указания [Текст] / О. Я. Логунова; Сиб. гос. индустр. ун-т, – Новокузнецк : Изд. центр СибГИУ, 2005. – 36 с. 9 10. СП 51.13330.2013. Защита от шума. Актуализированная редакция СНиП 23-03-2003 [Текст]. – Введ. 2011.02.20. – М. : Минрегион России : ОАО «ЦПП», 2010. – 67 с. : илл. 127 11. Строительный каталог. Инженерное оборудование зданий и сооружений [Текст]. Раздел 81. Оборудование для систем кондиционирования воздуха, вентиляции и утилизационное оборудование. Калориферы (воздухонагреватели) биметаллические / Государственный проектный конструкторский и научно-исследовательский институт СантехНИИпроект – М. : ВНИИНТПИ, 1990. – 40 с. ; илл. 128 Учебное издание Составитель Зоря Ирина Васильевна ОСНОВЫ МИКРОКЛИМАТА И ВЕНТИЛЯЦИЯ ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЙ Конспект лекций для направления 08.03.01 «Строительство» профиль «Теплогазоснабжение и вентиляция» Напечатано в полном соответствии с авторским оригиналом. Подписано в печать ________.2016. Формат бумаги 60 × 84 1/16. Бумага писчая. Печать офсетная. Усл.-печ. л. ____. Уч.-изд. л. _____. Тираж _____ экз. Заказ _______ Сибирский государственный индустриальный университет 654007, г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42 Издательский центр СибГИУ 129 130