Вентиляция филиала сбербанка в г. Балашов

Федеральное агентство по образованию

Уральский Федеральный Университет 

им. первого Президента России Б.Н. Ельцина

Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции

                                                                                                  Оценка ________ 
 

Вентиляция  филиала сбербанка в

г.  Балашов

Курсовой  проект

ДС.270109.46072.5.КП - ПЗ 
 
 
 
 
 
 
 

Преподаватель:  Бояршинова А.Н.

Студент:  Гурьев М.Я.

Группа:                                                                                     С-46072 
 
 
 
 

Екатеринбург 2010

Содержание 
 
 
 

1. Исходные  данные
1. Место строительства и характеристика здания

     Город  Балашов.

     Географическая  широта местности 52° с.ш.

     Барометрическое давление 99 кПа.

     Номер варианта плана № 8. Ориентация здания – юго-восток.

     Здание  двухэтажное чердачное с плоской  кровлей. Высота этажей составляет . Высота чердачного помещения . Высота расположения оконных проемов равна над уровнем пола. Размеры оконных проемов – . Толщина наружных стен . В состав внутренних ограждений входят несущие кирпичные стены толщиной и перегородки из бетонных плит толщиной . Толщина междуэтажных перекрытий .

     Расчетное помещение №2 (операционный зал) на 20 человек. В помещении имеется 8 оконных проемов ориентированных на юго-восток. Для окон принимается двойное остекление в деревянных переплетах. Высота расчетного помещения – 7,7м, площадь помещения –144м², объем помещения – 1108,8м³. Время работы: с 10:00 до 18:00. 

     1.2 Расчетные параметры  наружного и внутреннего воздуха 

     Согласно  СНиП 41-01-2003 расчетные параметры наружного воздуха для холодного периода года принимаются по параметру Б, а в теплый – по параметру А, параметры наружного воздуха приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1.

Расчетные параметры наружного воздуха

 

     Нормы температуры, относительной влажности  воздуха и скорости движения воздуха  в обслуживаемой зоне помещений  жилых, общественных и административно-бытовых  зданий по [1] приведены в таблице 1.2. 
 
 

Таблица 1.2.

Расчетные параметры внутреннего воздуха

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Определение воздухообменов 

2.1. Определение выделений теплоты, водяных паров, вредных веществ, теплопоступлений от солнечной радиации 

     Выделение теплоты (явной и полной), водяных  паров и вредных веществ является основой для определения величины необходимого в помещении воздухообмена. Теплота выделяется людьми, поступает от солнечной радиации, освещения, нагретого оборудования и т.д.

     Выделение теплоты, влаги и двуокиси углерода (СО₂) человеком зависит от рода деятельности, температуры и подвижности окружающего воздуха и определяется по [3]. Для женщин значения  принимаются с коэффициентом 0,85, для детей – 0,75. Принимаемый вид работ: легкая работа.

      Рассчитываем  помещение на 20 человек в составе 20 женщин. 

        Холодный период и переходные условия.

        Теплота:      явная         100∙20∙0,85=1700 Вт;

              полная      150∙20∙0,85=2550 Вт;

        Влага                             75∙20∙0,85=1275 г/ч;

        СО₂                                25∙20∙0,85=425 г/ч. 

        Теплый период.

        Теплота:      явная         49∙20∙0,85=833 Вт;

              полная      145∙20∙0,85=2465 Вт;

        Влага                             137,4∙20∙0,85=2335,8 г/ч;

        СО₂                                25∙20∙0,85=425 г/ч. 

     Теплопоступления  от освещения: теплопоступления от осветительных приборов приняты в количестве 20 Вт на 1м² для в теплый период года и 25 Вт на 1м² в холодный период и переходные условия.

;

здесь: – площадь расчетного помещения, .

     Теплопоступления  от солнечной радиации: количество теплоты, поступающей в помещение от солнечной радиации, определяется для теплого периода года в соответствии с [4]. Расчет теплопоступлений от солнечной радиации выполняется для расчетного часа, когда теплопоступления максимальные.

     Освещенными принимаем окна, выходящие на юго-восток, площадь остекления которых составляет: F_осв=1,4∙2,2∙8=24,64 м².

     За расчетный час принимается период  с 8 до 9 часов истинного солнечного времени. В это время интенсивность прямой солнечной радиации равна , интенсивность рассеянной радиации составляет:

     Количество тепла, поступающее через заполнения вертикальных проемов, определяется по формулам: 

      - для освещенных проемов:

 

,

где – коэффициент, учитывающий затенение светового проема и

                         загрязнение атмосферы (для освещенного  проема);

      – коэффициент, учитывающий загрязнение стекла (в нашем случае принимаем умеренное загрязнение).

        - для затененных проемов:

,

где – коэффициент, учитывающий затенение светового проема и

                         загрязнение атмосферы (для затененного проема);

      – коэффициент, учитывающий загрязнение стекла (в нашем случае принимаем умеренное загрязнение).

;

     Максимальный  тепловой поток от солнечной радиации, поступающий в помещение определяется по формуле:

,

где – площадь освещенных проемов, ;

       – коэффициент солнцезащиты (для двойного остекления с жалюзи).

.

     Часть поступающего в помещение тепла  от солнечной радиации расходуется  на нагревание ограждающих конструкций. Поэтому количество тепла, учитываемое  в расчетах вентиляции помещений, меньше и определяется по формуле:

,

где , , _, – площади пола, потолка, стен, перегородок, _, , ,

       – коэффициенты, учитывающие теплопоглощение и зависящие от материала основного слоя ограждения и периода изменения теплового потока.

. 

     Результаты  расчета представлены в таблице 2.1. 

Таблица 2.1.

Количество  поступления влаги, теплоты и  углекислого газа в расчетном  помещении 

 

     В тепловом балансе помещения в  холодный период года не учитываются  теплопотери через ограждающие  конструкции и затраты на нагревание инфильтрующегося воздуха. Предполагается, что теплопотери компенсируются теплоотдачей отопительных приборов. 
 
 
 
 
 
 

2.2. Организация воздухообмена 

      В зданиях гражданского назначения воздухообмен организуется по схеме сверху вверх. Удаление загрязненного воздуха  осуществляется из верхней зоны. В  вытяжных отверстиях устанавливают  вытяжные решетки типа РВ. 
 

2.3. Выбор расчетных температур приточного и удаляемого воздуха 

     Приточный воздух

     В теплый период года подается наружный воздух без охлаждения, поэтому принимается  .

     В холодный период принимается температура  приточного воздуха на ниже нормируемой температуры в рабочей зоне, т.е. .

     Удаляемый воздух.

     Температура удаляемого воздуха для всех периодов года определяется по формуле:

     

,

где – коэффициент воздухообмена по теплоизбыткам  (принята настилающаяся струя с кратностью воздухообмена ).

     В теплый период года: ;

     в холодный период года: ;

     в переходные условия:

     Результаты расчета представлены в таблице 2.2.

Таблица 2.2.

Расчетные значения температур приточного и удаляемого воздуха

 
 
 
 
 

2.4. Определение воздухообмена для  расчетного помещения по вредным  выделениям 

     Воздухообмен  рассчитывается в зависимости от вредных выделений, для борьбы с  которыми он предназначен. Расход воздуха  по [3] определяется отдельно для теплого и холодного периодов года и переходных условий. За расчетный воздухообмен принимается большее из значений.

     Расчетные значения энтальпии, температуры и  влагосодержания воздуха определяются по построению на I-d диаграмме.  I-d диаграмма с построением процессов изменения состояния воздуха для разных периодов года приведена на рис.2.1.

     Воздухообмен  по избыткам явной теплоты , , определяется по формуле:

,

где – избыточные явные тепловыделения, ;

       – удельная теплоемкость воздуха;

       , – температура приточного и удаляемого воздуха, .

      Для холодного периода.

        кг/с;

       м³/ч.

      Для теплого периода.

        кг/с;

       м³/ч.

      Для переходных условий.

        кг/с;

       м³/ч. 

      Тепловлажностное  соотношение:

      

; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Рис. 2.1. I-d диаграмма

      Для холодного периода и переходных условий:

       кВт/(г/с).

      Для теплого периода:

       кВт/(г/с). 

      Процесс изменения состояния воздуха  в помещении определяем по лучу процесса, построенного на I-d диаграмме.

     Воздухообмен  по избыткам полной теплоты  , , рассчитывается по формуле:

,

где – масса избыточные полные тепловыделения в помещении, Вт;

       – энтальпия удаляемого из помещения воздуха, Дж/кг;

       – энтальпия подаваемого в помещение воздуха, Дж/кг.

      Холодный  период

      Е=17,57, после построений на I-d диаграмме влажного воздуха получим:

      I_in =26 кДж/кг;  I_l=31 кДж/кг.

        кг/с;

       м³/ч.

      Теплый  период

      Е=9,64 , после построений на I-d диаграмме влажного воздуха получим:

      I_in =50,7 кДж/кг;  I_l=56 кДж/кг.

        кг/с;

       м³/ч.

      Переходные условия.

      Е=17,57 , после построений на I-d диаграмме влажного воздуха получим:

      I_in =34 кДж/кг;  I_l=40 кДж/кг.

        кг/с;

       м³/ч. 

     Воздухообмен  по избыткам влаги (водяного пара) , , рассчитывается по формуле:

,

где – избытки влаги в помещении, ;

      – влагосодержания воздуха, удаляемого и подаваемого в помещение, г/кг, определяются по I-d диаграмме влажного воздуха одновременно со значениями энтальпий.

      Холодный  период

        кг/с;

       м³/ч.

      Теплый  период

        кг/с;

       м³/ч.

      Переходные  условия

        кг/с;

       м³/ч. 

     Воздухообмен  по массе выделяющихся вредных веществ , , рассчитывается по формуле:

,

где – масса вредного вещества, поступающего в воздух помещения, ;

       – концентрация вредного вещества в удаляемом воздухе

                               ( принимается для учреждений);

       – концентрация вещества в подаваемом воздухе

                                 (принимается для малых городов).

Вредным веществом  в нашем случае является двуокись углерода. 

Все периоды  года и переходные условия

       кг/с;

       м³/ч.

     Результаты  расчета представлены в таблице 2.3.

     Таблица 2.3.

     Воздухообмен  для расчетного помещения

 

     За  расчетный воздухообмен, как по притоку, так и по вытяжке, принимается наибольший, т.е. по избыткам явной теплоты в переходные условия и холодный период года. 

2.5. Определение воздухообмена для  других помещений 

     Расчет  по нормируемой кратности воздухообмена применяется для помещений, для которых по соответствующим СНиП можно определить кратности воздухообмена по притоку и по вытяжке:

     

,

где – расчетный объем помещения, ;

       – нормируемая кратность воздухообмена, . 

2.6. Воздушный баланс здания 

     Расчетные воздухообмены для каждого помещения  заносятся в таблицу 2.4. Воздушные балансы составляются для каждого этажа здания и для здания в целом. 
 
 
 
 
 

     Воздушный баланс здания

Таблица 2.4

 
 
 

 

3. Расчет воздухораспределения 

3.1. Исходные данные 

1. Категория работ – легкая работа.
2. организация воздухообмена по схеме «сверху - вверх».
3. Высота помещения – 7,7 м, размеры помещения в плане – 12х12 м².
4. Расход приточного воздуха – .
5. Удельные избыточные тепловыделения  - 4,178 Вт/м³.
6. Температура приточного воздуха – .
7. Нормируемая температура воздуха в рабочей зоне – .
8. Нормируемая скорость воздуха в рабочей зоне – .

 

3.2. Допустимые параметры струи на  входе в рабочую зону. 

     Примем, что рабочие места расположены  в зоне прямого воздействия струи.

     По  формулам (2.4)-(2.6) [5] определим допустимые параметры струи на входе в рабочую зону:

;

,

     где  – коэффициент перехода от нормируемой скорости к максимальной (для легкой работы в зоне прямого воздействия);

             – допустимое отклонение температуры воздуха в приточной струе от нормируемой в рабочей зоне (в зоне прямого воздействия). 

        3.3. Выбор типоразмера  и количества воздухораспределителей 

     Для операционного зала принимаем подачу приточного воздуха горизонтальными настилающимися струями.

     Суммарная площадь воздухораспределителей равна:

,

     где – допустимая скорость воздуха на выходе из воздухораспределителя для общественных зданий. Примем скорость воздуха, равную 5 м/с.

.

     Принимаем 2 воздухораспределителя типа РВ4 со следующими характеристиками: , , , , .                              

     Переопределим коэффициенты m и n по формулам:

, ,

     где - коэффициент настилания на поверхность; =1,41.