Вентиляция начальной школы на 4 класса

Министерство образования и науки Российской Федерации Саратовский государственный технический университет

Кафедра «Теплогазоснабжение и вентиляция»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по вентиляции гражданского здания на тему:

«Вентиляция начальной школы на 4 класса»

Выполнил: студент САДИ ТГС – 42

Жмуров А.В.

Проверил: к.т.н. каф.ТГСиВ

Осипова Н.Н

Саратов 2010

РЕФЕРАТ

Пояснительная записка содержит 30 страницы, 6 таблиц, 6 источников используемой литературы.

ВОЗДУХООБМЕН,   ВЕНТИЛЯЦИОННЫЙ  КАНАЛ,   КАЛОРИФЕР, ФИЛЬТР, ВЕНТИЛЯТОР, ПРИТОЧНАЯ КАМЕРА, ВЫТЯЖНАЯ ШАХТА

Объектом проектирования является общественное здание начальная школа на 40 мест в г Екатеринбург. Цель работы:

-              определение необходимого количества воздуха для поддержания
допустимых параметров воздушной среды в помещениях здания;

-   проектирование и расчет систем вентиляции для обеспечения нормативного воздухообмена в здании в соответствии требованиями нормативно-технической литературы;

-   подбор оборудования для приточных и вытяжных систем вентиляции.

В процессе работы рассчитываются: воздухообмены помещений (исходя из нормативной кратности воздухообмена и по количеству выделяющихся вредностей), производится аэродинамический расчет механической и естественной систем вентиляции, производится компоновка приточной камеры системы вентиляции: подбор вентиляторного агрегата, калорифера, фильтра, утепленного клапана.

СОДЕРЖАНИЕ

Задание на проектирование                    

Реферат                 2

Введение                 4

Основная часть                  5

1       Описание объекта проектирования              5

2       Выбор расчетных параметров наружного и внутреннего воздуха.     6

3       Определение количества вредных выделений для залов.                    7

4       Определение     воздухообменов     в     залах:     по     тепло-     и влаговыделениям с построением процессов на h-d диаграмме, по    выделению С02 и санитарной норме подачи наружного воздуха на одного человека. Выбор расчетного воздухообмена.                             8

5       Определение воздухообменов в остальных помещениях.                   11

6       Расчет   жалюзийных   решеток   и   каналов.   Определяется   их   количество по помещениям и место их расположения.                       11

7       Основы конструирования систем вентиляции                                        14

8       Расчет воздухораспределения в залах                                                      16

9       Принципиальные схемы организации вентиляции                               17

10       Аэродинамический расчет систем вентиляции              18

11       Расчет калориферной установки.              25

12       Подбор воздушных фильтров.              27

13       Подбор вентиляторного агрегата                                                           28

Заключение                  29

Список использованных источников                30 Приложения                  31

3

ВВЕДЕНИЕ

В современных условиях, параметры внутреннего микроклимата должны обеспечивать наилучшие условия для повышения творческой активности людей, производительности труда с учетом требования санитарно-гигиенических, экономических, эстетических и технических требований.

Одним из возможных средств обеспечения параметров микроклимата, являются системы вентиляции.

Объектом проектирования является начальная школа на сорок учащихся. Выбор способа вентиляции помещений определяется на основании расчета и рекомендаций нормативно-технической литературы.

Выполняется расчет систем вентиляции с целью определения потерь давления в системах и диаметров воздуховодов. После выполнения расчета систем производится подбор оборудования систем приточной и вытяжной вентиляции. Часть расчетов по подбору оборудования выполняется на ЭВМ.

3

1. ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Объектом проектирования является начальная школа. Выбор способа вентиляции определяется на основании расчета и рекомендаций нормативно-технической литературы.

. При проектировании приточной вентиляции с механическим побуждением должна предусматриваться естественная вытяжная вентиляция непосредственно из  учебных помещений. Удалять воздух из учебных помещений следует через подсобные помещения, санитарные узлы, а также за счет естественного проветривания.

отдельные системы вентиляции проектируют для помещений: классных комнат и учебных кабинетов; актовых залов; спортивных залов; столовых; лабораторий, оборудованных вытяжными шкафами; киноаппаратных; аккумуляторных; санитарных узлов; медпункта.

Помещения лабораторий оборудуют механической вытяжкой через вытяжные шкафы. Для ученических  и демонстрационных лабораторных шкафов проектируют отдельные вытяжные системы. Расчетную скорость в рабочем отверстии шкафа принимают 0,5 и 0,7м/с. Объем воздуха, удаляемого через вытяжной шкаф, следует определять в зависимости от скорости движения воздуха в расчетном проеме шкафа. В курсовом проекте допускается принимать количество удаляемого воздуха через один шкаф 500-700 м3/ч.

В помещения лабораторий следует подавать не менее 90% общего объема приточного воздуха для этих помещений. Остальной объем приточного воздуха подается в смежные помещения (коридоры), причем его количество не должно превышать 1,5 кратного воздухообмена в 1час для этих помещений с учетом коэффициента одновременности действия систем местных отсосов.

При смежном расположении умывальной комнаты и уборной вытяжка предусматривается из уборной.

2. Выбор расчетных параметров наружного и внутреннего воздуха

Для систем вентиляции за расчетные параметры наружного воздуха в теплый период принимаются параметры А, в холодный период параметры Б . Значения расчетных параметров заносятся в таблицу 1.

За расчетные параметры внутри помещения для систем вентиляции принимаются допустимые параметры.

В теплый период года температура внутри помещения не должна превышать температуру наружного воздуха на 3 (+3), но не более 33. Относительная влажность φ не более 65% подвижность воздуха не >0,5 м/с. В холодный период =18-22 , φ не > 0,65 (65%), а подвижность воздуха не  >0,2м/с.

Таблица 1

Расчетные параметры наружного воздуха

После выбора характеристик внутреннего микроклимата следует заполнить таблицу 2.

Таблица 2

Расчетные параметры внутреннего воздуха

3. Определение количества вредных выделений для залов

В расчете учитываются тепло, влаговыделения и выделение углекислого газа () от людей. Расчет проводят  для холодного и теплого периода отдельно.

Теплопоступления от людей , Вт, определяются по формуле:

,                                                   (1)

где q - количество тепла, выделяемого одним человеком, Вт/чел , q=120 Вт/чел

  n - количество людей в помещении, n=17

Qп=120*0,5*40=2465 Вт

Влаговыделение людьми , кг/ч, определяется по выражению:

           ,                                             (2)  

где  - влаговыделение одним человеком, г/ч .

Для теплого периода

Wп=0,5*295*17*10-3=2,51  кг/ч

Количество углекислого газа выделяющегося в помещение М, л/ч, определяется по формуле:

,                                                     (3)

где  - количество углекислого газа выделяемого одним человеком, =45 л/(ччел)

Mco2=0,5*45·17=382,5  л/ч

4. Определение воздухообменов в залах

4.1 По тепло и влаговыделениям

Для определения воздухообмена  в зале необходимо на h-d диаграмме построить процесс изменения состояния приточного воздуха в помещении. Для этого необходимо знать расчетные параметры наружного и внутреннего воздуха  и угловой коэффициент луча процесса в помещении – εп, кДж/кг.

.                                                 (4)

Eпт==3535  кДж/кг

Температура приточного воздуха:

,                                                   (5)

где - расчётная температура наружного воздуха, tн=22 ;

       Р - полное давление вентилятора, Па. При построении процессов на h-d диаграмме неизвестно фактическое давление вентилятора, поэтому в работе можно принять .

tп=23,3+0,7=24

В залах наблюдается градиент температуры, то есть температура уходящего воздуха из помещения выше температуры воздуха в обслуживаемой зоне. Отсюда температура уходящего воздуха определяется по выражению:

,                                              (6)

где - расчетная температура воздуха в помещении, tв=26,3;

hпом – высота помещения, hпом=5,0 м

hрз – высота обслуживаемой зоны, hрз=1,5 м

К – градиент температуры в помещении, /м. Градиент температуры принимается в зависимости от теплонапряжённости помещения, которая зависит от объема помещения и суммарного выделения тепла в помещении

tу=26,3+1(2,3-1,5)=27,1

За расчётный режим принимается режим тёплого периода года.

На h-d диаграмму наносим параметры наружного воздуха  tн и hн

tн=23,30С  hн=48,5 кДж/кг

на их пересечении получим т.Н - состояние наружного воздуха

Для учета нагрева воздуха в вентиляторе через т.Н проводим линию dн =const и на нее наносим отрезок HП=1,0, получим т.П - состояние приточного воздуха. Через т.П проводим луч процесса в помещении соответственно угловому лучу процесса =6840

На основании полученных данных определим воздухообмены необходимые для  ассимиляции тепла и влаги, кг/ч:

.                                        (7)

Gн= кг/ч

Объемный расход воздуха определяется по выражению:

L=GН/р,                                                        (8)

где – плотность наружного воздуха, кг/м3. Определяется по температуре наружного воздуха .

= кг/м3

L=

в холодный период года количество наружного воздуха подаваемого в зал принимается по теплому периоду года. Для определения теплопроизводительности калорифера и температуры приточного воздуха строится процесс  на h-d диаграмме 

Определяется угловой коэффициент луча процесса в помещении в холодный период года:

.                                                      (9)

Eпх==4349,9

На h-d диаграмму наносится точка состояния наружного воздуха т.H на пересечении tн=-23º С и hн=-25,3кДж/кг.

и определяется влагосодержание уходящего воздуха:

                            dу =dн + d.                              (11)

dу=0,5+3,4=3,9

Температура уходящего воздуха определяется по формуле для холодного периода:

ty=tв+К(hпом-hрз)=20+1(2,3-1,5)=20,8

tв=200С

hпом=2,3м

hрз=1,5м

На пересечении постоянного влагосодержания  dу=3,9 и температуры уходящего воздуха tу =20,80С получим точку У- состояние уходящего воздуха. Луч процесса в помещении проходит через точки состояния воздуха У, В и  Н.

Через т. Н проводим линию dн =const (нагрев наружного воздуха), а через т.У  луч процесса в помещении =4349,9. На пересечение этих линий получим точку состояния приточного воздуха – т.П с параметрами  (tп, dп и  hп) . На h-d диаграмму наносим изотерму внутреннего воздуха tв=200С и на пересечении с лучом процесса получим состояние внутреннего воздуха     т. В, по которому определим относительную влажность воздуха в помещении в  

На основании процесса обработки воздуха можно определить необходимую теплопроизводительность  калориферов, Вт:

              .                                          (12)

Q=0,278·597,62(16+25,3)=6313,15 Вт

4.2. Определение воздухообмена по выделениям СО2

Определение воздухообмена в помещениях для разбавления концентрации СО2 до предельно – допустимой проводится по формуле:

L=,                        (13)

где МСО2 - общее выделение углекислого газа в помещении, МСО2=4600 л/ч;

              Св, Сн- концентрация СО2 в помещении и в наружном воздухе, л/м3. 

Св=1,25 л/м3

Сн=0,5 л/м3             

L==510 м3/ч

5. Определение воздухообменов в остальных помещениях

В помещениях различного назначения воздухообмен, м3/ч, определяется по нормативной кратности  воздухообмена:

              L=Vр k,                  (14)

где Vр – расчётный объём помещения, м3;

       А- площадь помещения, м2;

       k- нормируемая кратность воздухообмена, ч-1

6. Расчет жалюзийных решёток и каналов

После определения воздухообменов определяются сечения каналов,  жалюзийных решёток и их количество в помещении. Сечение канала или решетки определяется по формуле:

                                      ,                                            (15)

где   L - расход воздуха для данного помещения, м3/ч.

        Vрек- допустимая скорость движения воздуха в воздуховодах, каналах или жалюзийных решётках, м/с,

Количество жалюзийных решёток и каналов, шт,  определяется по выражению:

                                                 ,                                           (16)

где   F0- расчётная площадь сечения одной жалюзийной решётки или одного канала, м2

Все расчёты сводятся в таблицу

7. Основы конструирования систем вентиляции

При наличии в помещениях  внутренних капитальных стен вентиляционные каналы, как правило, размещаются в них. Приставные вентиляционные каналы, подвесные подвальные приточные короба и сборные чердачные короба выполняются из шлакогипсовых, шлакобетонных, пеноглинистых и пеностеклянных  плит.

В мокрых помещениях (душевые, моечные) подвесные и приставные воздуховоды выполняются из тонколистовой оцинкованной стали.

Приточные жалюзийные решётки располагаются в помещении на высоте 2,5 м и более от уровня пола, а вытяжные на 0,3 м от верха решетки до потолка.

При размещении вентиляционных каналов на планах необходимо соблюдать следующие требования:

- минимальное расстояние между одноименными кирпичными каналами должно быть равным 140 мм (1/2 кирпича), между разноименными каналами – 270 мм (1 кирпич), между каналом и дверным проемом – 410 мм (1,5 кирпича);

- каналы не размещаются в местах пересечения кладки капитальных стен;

- вытяжные каналы из отдельных помещений выводятся на чердак (приточные – в подвал) самостоятельно без отступлений в плане.

Приточные камеры размещаются в подвале, на первом этаже, на чердаке или техническом этаже, а так же на крыше. Вытяжные камеры на чердаке, техническом этаже или на кровле.

Все вертикальные каналы приточной вентиляции, размещенные на плане подвала, объединяются магистральным воздуховодом, уточняется место расположения приточной камеры и воздухозаборной шахты. Воздухозаборная  шахта и приточная камера обычно располагаются со стороны дворового фасада. При этом приточную камеру, не следует располагать над и под различными залами (зрительными, читальными, конференц-залами и т.п.), чтобы шум работы вентилятора не проникал в залы.

Забор воздуха осуществляется на отметке не ниже 2 м от поверхности земли. В зеленой зоне расстояние от поверхности земли до низа жалюзийной решетки допускается  не ниже 1 м.

Магистральные воздуховоды прокладываются под потолком подвала и выполняются из шлакобетонных и гипсошлаковых плит. Допускается применение стальных воздуховодов в гражданских зданиях при соответствующем обосновании или требованиях.

На чердаке все вытяжные каналы объединяются сборными воздуховодами, которые подводят либо к вытяжной шахте (при естественной вытяжке), либо к вытяжной камере, оборудованной вентилятором (при механической вытяжке). В одну систему могут быть объединены только каналы из родственных по назначению помещений. Каналы из санузлов объединяются в самостоятельную систему.

Сборные каналы на чердаке должны быть утепленными. Их выполняют из пустотелых гипсошлаковых, шлакобетонных либо их пеноглинистых или пеностеклянных плит.

9. Принципиальные схемы организации вентиляции

Школы. При проектировании приточной вентиляции с механическим побуждением должна предусматриваться естественная вытяжная вентиляция непосредственно из  учебных помещений. Удалять воздух из учебных помещений следует через подсобные помещения, санитарные узлы, а также за счет естественного проветривания.

отдельные системы вентиляции проектируют для помещений: классных комнат и учебных кабинетов; актовых залов; спортивных залов; столовых; лабораторий, оборудованных вытяжными шкафами; киноаппаратных; аккумуляторных; санитарных узлов; медпункта.

Помещения лабораторий оборудуют механической вытяжкой через вытяжные шкафы. Для ученических  и демонстрационных лабораторных шкафов проектируют отдельные вытяжные системы. Расчетную скорость в рабочем отверстии шкафа принимают 0,5 и 0,7м/с. Объем воздуха, удаляемого через вытяжной шкаф, следует определять в зависимости от скорости движения воздуха в расчетном проеме шкафа. В курсовом проекте допускается принимать количество удаляемого воздуха через один шкаф 500-700 м3/ч.

В помещения лабораторий следует подавать не менее 90% общего объема приточного воздуха для этих помещений. Остальной объем приточного воздуха подается в смежные помещения (коридоры), причем его количество не должно превышать 1,5 кратного воздухообмена в 1час для этих помещений с учетом коэффициента одновременности действия систем местных отсосов.

При смежном расположении умывальной комнаты и уборной вытяжка предусматривается из уборной.

10. Аэродинамический расчет систем вентиляции

10.1 Системы с механическим побуждением

     Аэродинамический расчёт вентиляционной системы состоит из двух этапов: расчёта участков основного направления – магистрали и увязки всех остальных участков системы.

Задаваясь скоростями движения воздуха рек, м/с,  и расходом воздуха на участке L, м3/ч, определяют сечение воздуховода:

                                     (17)

Диаметр воздуховода определяется по стандартной размерной сетке d, мм

фактическая скорость движения воздуха в воздуховоде Vфакт, м/с, определяется по формуле:

для прямоугольных воздуховодов:                                        (18)

Потери давления Р, Па, на участке воздуховода определяется по формуле:                                

Р = Rnl + Z,                                               (19)

где R – удельная потеря давления на 1 м стального воздуховода, Па/м;

l- длина участка воздуховода, м;

      Z – потеря давления в местных сопротивлениях, Па;

      n- поправка на шероховатость стенок воздуховода.

Потери давления в местных сопротивлениях рассчитываются по формуле:

                                               (20)

где Рд – динамическое давление воздуха на участке, Па ;

       – сумма коэффициентов местных сопротивлений;

       – плотность воздуха, кг/м3, принимается 1,2 кг/м3;

Общие потери давления в системе равны сумме потерь по магистрали и  в вентиляционном оборудовании:

   ( Rnl+ Z )маг+ΣΔРоб                           (21)

Определение коэффициентов местных сопротивлений приточной системы вентиляции общего назначения.

Участок 1

отвод 90           = 0,65х2=1,3

отверстие         

                = 0,03

Тройник   = 0,3

∑уч2 = 1,63

Участок 2

Тройник   = 0,2

Участок 3

Тройник   = 0,15

Участок 4

отвод 90           = 0,62х2=1,24

Участок 5

отверстие         

                = -0,03

вход через неподвижную жалюзийную решётку АНР   = 10

Все полученные данные сводятся в таблицу 4

16

  Расчётная таблица сети воздуховодов приточной системы вентиляции                               Таблица4