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