Вентиляция общественного здания. 2

 

Министерство образования  РФ

Саратовский Государственный  Технический Университет

 

 

 

 

Кафедра ТГС и В 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа.

Вентиляция  общественного здания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

              Выполнил: ст. гр. ТГС-41

                                Шестаков А.А.

 

 

               Проверила: Осипова Н.Н

 

 

 

 

 

 

Саратов 2007

 

Реферат.

Пояснительная записка  содержит 19 листов, 9 таблиц.

 

АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ, ЖАЛЮЗИЙНАЯ РЕШЁТКА, ФИЛЬТР, КАЛОРИФЕР, ВЕНТИЛЯТОР, ВОЗДУХОВОД, КОНДИЦИОНЕР, ЭНТАЛЬПИЯ, ТЕПЛОВОЙ БАЛЛАНС, ВЛАЖНОСТНЫЙ БАЛЛАНС, ЛУЧ ПРОЦЕССА, УГЛОВОЙ КОЭФФИЦИЕНТ, ПРЯМОТОЧНАЯ СХЕМА, ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ, АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ, ПРИТОЧНАЯ КАМЕРА, ПРИТОЧНАЯ И ВЫТЯЖНАЯ СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ.

 

Объектом разработки является здание суда с прокуратурой..

Целью данной курсовой работы является построение процессов КВ на h-d диаграмме в теплый и холодный период года, расчёт: воздухообменов помещений, аэродинамический расчёт систем на приток и на вытяжку, выявление характеристик приточной камеры, подбор калорифера, вентилятора. В процессе выполнения курсового проекта вычерчены: план первого и второго этажей, план подвала и чердака, аксонометрические схемы приточной в вытяжной систем, а также оборудование.

 

 

Содержание.

 С.

                                                                                                               2

Реферат   3

Введение    4

Исходные данные  4

1. Выбор расчетных параметров наружного и внутреннего воздуха.             5
2. Составление тепловых и влажностных балансов помещения.                    6
3. Определение температуры уходящего воздуха.                                            7
4. Определение угловых коэффициентов луча процесса в помещении.       7
5. Определение воздухообменов                                                 8
6. Построение процессов КВ на h-d диаграмме в теплый и холодный

период года.                                                                                                                                 9

7. Определение воздухообменов по  кратности, конструктивный расчёт

параметров приточной вытяжной вентиляции                                10

8. Аэродинамический расчёт приточной  вентиляции       14

9. Аэродинамический расчёт естественной  вытяжной вентиляции     16

10. Подбор калорифера            17

11. Подбор фильтра             18

12. Подбор вентилятора            18

Заключение            20

Используемые источники                                                                                           21

 

 

Введение.

Вентиляцией называют совокупность мероприятий и устройств, обеспечивающих расчётный воздухообмен в помещениях жилых, общественных и промышленных зданий.

Выбор системы вентиляции зависит от назначения здания, его  объёма, характера выделяющихся вредностей и требований, предъявляемых к  системе вентиляции.

В условиях современной  жизни вентиляция является одной  из главных мер, обеспечивающих наилучшие  условия для высокопроизводительно  труда. Повышения творческой активности, а также полноценного отдыха людей. Существенная роль вентиляции и в  защите окружающей среды от загрязнения.

Основная цель вентиляции – поддержание допустимых параметров воздуха в помещении – может  быть достигнута различными путями. Например, для обычного помещения с избытками  тепла поддержание необходимых  условий можно осуществить естественным проветриванием (аэрацией), и организации в помещении воздухообмена с помощью вентиляторов, и подачей в помещение специально-обработанного (охлаждённого) воздуха. Способы подачи и удаления воздуха весьма разнообразны.

При выборе системы вентиляции в первую очередь должны учитываться санитарно-гигиенические и технологические требования, а также экономические факторы. При проектировании вентиляции традиционно предпочтение отдаётся наиболее простому способу, обеспечивающему заданные условия. 

Системы кондиционирования воздуха и холодоснабжение - это комплекс устройств для создания и авто поддержания заданных климатических условий помещения. На заданном уровне в помещении поддерживается: температура воздуха, относительная влажность воздуха, подвижность воздуха в помещении – оптимальные параметры. Чистота воздуха, давление. Эти параметры воздуха поддерживаются автоматически, независимо от изменения параметров воздуха снаружи и изменения тепло-влаговыделений в помещении. В задачу установок кондиционирования входит:

 

 

 

 

Исходные данные.

 

1. План помещения (зал суда) N0.
2. Город по которому принимают климатические данные N4 –Новосибирск из ряда Б.
3. Теплоноситель - горячая вода .
4. Ориентация фасада здания - восток.

 

1. Выбор расчетных  параметров наружного и внутреннего  воздуха

Рассчитаем воздухообмен для одного читального зала с помощью  построения процесса на h-d диаграмме.

Для систем кондиционирования  воздуха второго класса (комфортного  КВ ) принимаем температуру наружного воздуха для теплого периода на и энтальпию на ниже установленных параметров Б, для холодного периода года принимаются параметры Б согласно [1] (приложение 2).

 

 Таблица 1. Расчетные  параметры наружного воздуха.

 

Период года	Расчётная широта оС С.Ш.	Параметры А		Параметры Б
		Температура воздуха	Удельная энтальпия,	Температура воздуха	Удельная энтальпия,
Теплый	56	22,7	50,2	28,4	54,8
Холодный	56	-24	-23	-39	-38,9

 

Расчетные параметры  внутреннего воздуха принимаются  по требованиям соответствующим  СНиП как оптимальные.

Параметры внутреннего  воздуха  заносятся в таблицу.

 

Таблица 2. Оптимальные  параметры внутреннего воздуха.

Помещение	Период года	Температура воздуха	Относительная влажность	Скорость движения воздуха
Зал служебных совещаний на 195 чел	Теплый	25	55	0,3
	Холодный	20	40	0,2

 

 

Теплопоступления  в помещение

 

Количество тепла поступающее  в помещение от людей , зависит  от температуры воздуха в помещении  и характера труда человека и  определяются для теплого и холодного  периодов года.

                                                  (2)

        где:  тепловыделения людьми, Вт;

                  количество людей в помещении ;

                  полное тепло выделяемое одним человеком , Вт.

Теплый период             

Холодный период         

Теплопоступления от искусственного освещения, Вт

       (3)

                  где:  освещенность рабочих поверхностей, лк

        площадь пола помещения, м²                                                                                                                                                                              

                         удельные тепловыделения, Вт/( м² лк) [1]

                         доля тепла, поступающего в помещение 95%

                                         

           Теплопоступления через покрытия, Вт за счет солнечной радиации  определяем по формуле:

 (4)

 

где : поверхность покрытия, ;

количество тепла проникающего через перекрытие в помещение, ;

коэффициент численно равный коэффициенту теплопередачи покрытия;

                            ;

                            ; (согласно плану)

                            ,

Поступление влаги  в помещение

Количество влаги, выделяемое одним человеком, зависит от температуры  окружающего воздуха и характера труда человека.

Общее количество влаги, выделяемое людьми, кг/ч определяется для теплого и холодного периодов года.

                                          (5)

                      где: влаговыделение одним человеком, г/ч;

количество людей в помещении.

Теплый период                                                                   

Холодный период           

2.3. Составление теплового  и влажностного баланса помещений .

По результатам расчета  тепловыделений составляется тепловой баланс  для теплого и холодного  периодов года.

Следует учесть, что теплопоступления через кровлю происходят с большим  запаздыванием, чем радиация через  остекление, поэтому в теплый период принимается в расчет большая из величин: теплопоступления через световые проемы или сумма теплопоступлений от освещения и через покрытия .

       Таким образом  в теплый период года теплопоступлений может быть, Вт:

                                                             (6)

 

        Сумма теплопоступлений в холодный  период, Вт:

                                          (7)

 

 

Определение температуры  уходящего воздуха.

В помещениях с тепловыделениями по их высоте наблюдается градиент температуры , т.е. температура воздуха  выше рабочей зоны имеет значения более высокие, чем температура воздуха в рабочей зоне.

Температуру удаляемого воздуха в помещениях общественных зданий ориентировочно можно определить по формуле:

                                    (9)

           где:  температура воздуха в помещении,

                   градиент по высоте помещения,   

                   (для зрительных залов клубов)

высота помещения, м;

 высота рабочей зоны (обслуживаемой  зоны ),

                         при сидячем положении людей  -1,5 м

              Температура уходящего воздуха:

Холодный период           

 

Определение угловых  коэффициентов луча процесса в помещении.

Для построения процессов  кондиционирования воздуха на диаграмме и определения воздухообменов в помещении необходимо знать направление изменения состояния приточного воздуха в помещении, изображаемое на   диаграмме. Это направление характеризует угловой коэффициент луча процесса в помещении

Он представляет собой отношение  тепловыделений в помещение  , к влаговыделениям в этом помещении   кг/ч и определяется для теплого и холодного периодов года:

                             (11)

где: - расчетные теплопоступления в теплый  и холодный

                     периоды года, Вт;

- суммарные влаговыделения, кг.

Теплый период             

Холодный период       

Чтобы нанести на диаграмму луч процесса через заданную точку (В), необходимо соединить значение на поле диаграммы с нулевой точкой диаграммы, а затем через точку В провести линию, параллельную лучу процесса.

 

Определение воздухообменов.

Предварительное построение.

Расчётная точка наружного воздуха  для вентиляционного процесса в  летний период строится по параметрам А. Через неё проводится луч процесса изменения состояния приточного воздуха с угловым коэффициентом . Точка состояния внутреннего воздуха в рабочей зоне В получается на пересечении луча процесса  и изотермы, соответствующей температуре воздуха в рабочей зоне:

Точку У наносят на пересечении луча процесса и изотермы уходящего воздуха.

 

                             (12)

 

 

где: сумма теплопоступлений в теплый период года, Вт ;

                          соответственно энтальпия уходящего и приточного воздуха, кДж/кг.

 

 

 

Воздухообмен в помещении  по санитарным нормам подачи наружного  воздуха на одного человека, кг/ч:

                      где:  плотность воздуха при температуре приточного воздуха кг/м³;

                              минимальное количество наружного воздуха на одного человека, м³/ч; (для залов - 30 м³/чел);

                              количество людей в помещении;

Также рассчитаем необходимое  количество воздуха для удаления СО₂:

В расчете принимается  большая величина . Таким образом . Прямоточная система.

 

Построение  процессов КВ на

диаграмме в теплый и холодный периоды года.

 

Прямоточная схема  летом.

Наружный воздух предварительно проходит через все элементы венткамеры и удаляется из помещения.

 В данном случае  . Определим ассимилирующую способность приточного воздуха по теплу:

                где:  - расчетные теплопоступление в теплый период

                        года, Вт;

расчетный летний воздухообмен, кг/ч;

                                               

                 т.к.: ; энтальпия приточного воздуха :

                                           .

                                          

на  диаграмму наносим и на пересечении с лучом процесса получим т. П состояние приточного воздуха.

  Схема переходного  периода.

t_в=20^oC; t_н=10 ^oC; φ=70%.

Через точку внутреннего воздуха, по нормам зимнего периода проводится луч процесса изменения состояния приточного воздуха с угловым коэффициентом

В переходном периоде не учитываются  теплопоступления через ограждение конструкции.

Затем вычислим ассимилирующую способность приточного воздуха  по влаге:

              Температура уходящего воздуха определяется по h-d из условия, что:

 

Определяется положение  точки состояния уходящего воздуха  на пересечении t_у и d_у. Через точу У проводим луч процесса до пересечения с линией d_н=const. Точка П совпадает с точкой, то есть предварительный нагрев воздуха не требуется.

 

 Прямоточная схема зимой.

           За расчетный воздухообмен в  холодный период года принимается  летний воздухообмен  .

           Воздух обрабатывается в калорифере. Нагревание воздуха в вентиляторе  не учитывается.

Наносим на диаграмму расчетные параметры наружного воздуха в холодный период года и и на пересечении   и получим т. Н- состояние наружного воздуха. Нанесем параметры внутреннего воздуха и , для холодного периода года получим т.В- состояние внутреннего воздуха.

Находим состояние уходящего  воздуха т. У на пересечении  с лучом процесса    

Определим ассимилирующую способность приточного воздуха  в холодный период:

                                                                               (16)

                где:  - расчетные теплопоступления в холодный период года, Вт;

расчетный летний воздухообмен, кг/ч;

   ;

              т.к.:      найдем

на  диаграмму наносим и t_у на пересечении – т.У. Через которую проводим луч процесса до пересечения с d_н. Точкой пересечения будет является состояние приточного воздуха.

 

2. Определение воздухообменов в помещениях по кратности.

В жилых, общественных и  административных зданиях воздухообмен определяется по двум нормам (по кратности воздухообмена и санитарным нормам).

Определение воздухообмене  в помещении:

                                                 (1,1)

где L – количество воздуха, которое нужно удалить или подать в помещение;

n – кратность воздухообмена,1/ч;

V – объём помещения, м³;

Воздухообмен, определяемый по санитарным нормам подачи наружного  воздуха на одного человека:

     (1,2)

k – количество людей в помещении;

L_н – санитарная норма подачи наружного воздуха на одного человека.

Определение сечения  каналов и жалюзийных решёток:

        (1,3)

где F –сечение каналов, воздуховодов, жалюзийной решётки, м²;

L – воздухообмен, м³/ч;

v_доп – допустимая скорость движения воздуха в канале, воздуховоде, жалюзийной решётке, м/с (табл. № 1).

 

Таблица №3. Скорость воздуха м/с
Место положения решёток  или каналов	Вентиляция
	естественная	механическая
1. Воздухоприёмные жалюзи (шахты)	-	2-4
2. Каналы в приточных шахтах	-	2-6
3. Горизонтальные сборные  каналы	0,5-1	5-8
4. Вертикальные каналы	0,5-1	2-5
5. Приточные решётки  у потолка	0,5-1	3-5
6. Вытяжные решётки	0,5-1	1,5-3
7. Вытяжные шахты	1-1,5	3-6

 

Приток везде механический, вытяжка везде механическая.

Количество жалюзийных решёток:

        (1,4)

где n – количество  каналов или жалюзийных решёток;

f –сечение одного канала или одной решётки, м².

Для притока применяются  щелевые решётки типа:

Р150 – 0,0144 м² (150×150 мм);

Р200 – 0,0256 м² (200×200 мм);

Либо решётки типа РВП:

РВП 1  0,022 м² (100×250 мм);

РВП 2  0,055 м² (250×250 мм);

РВП 3  0,085 м² (400×250 мм);

РВП 4  0,13 м² (600×250 мм);

РВП 5  0,205 м² (600×400 мм);

 

Для залов служебных  заседаний примем механическую приточно-вытяжную вентиляцию. Также для санузла на 1-м этаже принимается механическая вытяжка, осуществляемая крышным вентилятором.  Для остальных помещений вытяжная вентиляция естественная, а приток осуществляется через открываемые форточки.

 

Полученные расчёты  сведём в таблицу №5

 

Таблица №5

№ по плану	Наименование помещения	V,м3	k		L, м3		сечение решётки		n		Cкорость		сечение канала		кол-во каналов
1 этаж
1	вестибюль	142,5		1	0	142,5		200×200		2		0,8		1,5×0,5		1
2	кабинет нотариусов	42,5	2	1,5	85	63,75		150×150		1		0,7		0,5×0,5		1
3	кабинет адвокатов	62,5	2	1,5	125	93,75		200×200		1		1,0		0,5×0,5		1
4	кабиенет следователя	30	2	1,5	60	45		150×150		1		0,9		0,5×0,5		1
5	кабинет помощника  прокурора	30	2	1,5	60	45		150×150		1		0,9		0,5×0,5		1
6	архив	12,5	1	1	12,5	12,5		150×150		1		0,2		0,5×0,5		1
7	фотокомната	12,5	2	2	25	25		150×150		1		0,5		0,5×0,5
8	комната секретаря	27,5	2	1,5	55	41,25		150×150		1		0,8		0,5×0,5
9	кабинет прокурора	40	2	1,5	80	60		200×200		1		0,7		0,5×0,5		1
10	комната для  арестованных	41	2	1,5	82	61,5		200×200		1		0,7		0,5×0,5		1
11	архив	32,5	1	1	32,5	32,5		150×150		1		0,6		0,5×0,5		1
12	комната судебных исполнителей	55	2	1,5	110	82,5		200×200		1		0,9		0,5×0,5		1
13	канцелярия	52,5	2	1,5	105	78,75		200×200		1		0,9		0,5×0,5		1
14	кладовая вещественных доказательств	12,5		1	0	12,5		150×150		1		0,2		0,5×0,5		1
15	машбюро	17,5	1	1	17,5	17,5		150×150		1		0,3		0,5×0,5		1
16	комната сторожа	28,75	2	1,5	57,5	43,125		150×150		1		0,8		0,5×0,5
17	гардероб	35		1	0	35		150×150		1		0,7		0,5×0,5		1
27	санузел					300		200×200		2		1,6
Сумма					907	1192,13
2 этаж
18	зал служебных  заседаний на 195 чел	447,3	-	-	11571,3	11571,3	РВП 3	РВП 5	8,0	8,0	4,7	2,0		1,5×1		6
19	зал служебных  заседаний на 45 чел	203,67	-	-	2670,3	2670,3	РВП 3	РВП 5	2,0	3,0	4,4	1,2		1,5×1		2
20	комната совещаний	117	2	1,5	234	175,5		150×150		2,0		1,0		1,5×0,5		1
21	кабинет председателя суда	99	2	1,5	198	148,5		150×150		2,0		0,8		1,5×0,5		1
22	комната секретаря	54	2	1,5	108	81		150×150		1,0		0,9		0,5×0,5		1
23	санузел	0			0	100		150×150		2,0		0,5		0,5×0,5		1
24	холл	493,2	2		986,4	0		150×150		1,0		0,0		0,5×0,5
25	архив	48,6	1	1	48,6	48,6		150×150		1,0		0,9		0,5×0,5		1
Сумма					15816,6	14895,2

 

 

Аэродинамический расчёт механической приточной вентиляции.

Целью аэродинамического расчёта  является определение размеров сечения  канала на участке и потерь давления в воздуховодах (при движении заданного  количества воздуха). Движение воздуха  сопряжено с преодолением сопротивлений  воздуха о стенки воздуховодов и  местных сопротивлений. Потери давления в местных сопротивлениях вызываются изменением направления, сечения воздуховода, скорости воздуха. Для расчёта наиболее протяжённая и нагруженная ветка системы.

По известному расходу участка  подбирается система воздуховода.

     (2.1)

По принятому сечению считаем  действительную скорость воздуховода  на участке:

     (2.2)

По известному сечению воздуховода  считаем эквивалентный диаметр:

     (2.3)

По известным скоростям и эквивалентным диаметрам по табл. №11 [8] находим действительное падение давления Р_д (Па) и потери на трение R (Па) на один метр воздуховода. Зная материал воздуховода по таблице №12 [8], найдём абсолютную эквивалентную шероховатость:

- шлакоалебастровые плиты k_э=1,0;

- пеностеклянные плиты k_э=1,5;

- кирпич k_э=4,0.

С учётом шероховатости материала  воздуховода по таблице №13 [8], находим поправочный коэффициент “n” на трение. Зная местные сопротивления на каждом участке по таблице№14, находим значение коэффициента местного сопротивления.

Гидравлические параметры давления на местные сопротивления:

      (2.4)

Общее трение в сети воздуховодов

    (2.5)

Результаты расчёта сведём в  таблицу №6.

 

Таблица №6 Приточная вентиляция

№ участка	Расход воздуха L м3/ч	Длина участка l, м	Диаметр воздухо-вода, мм	Скорость воздуха v, м/с	Удельные потери давления на трение, R, Па/м	Попра- вочный коэф. n	Потери давления на трение Rln, па	к.м.с.	Рд, Па	Потери давления на местные сопротив-ления, Z, Па	Общие потери давления Rln+Z, Па
ж/р	14241,60			1,4				1,20	1,2	1,44	1,44
1	14241,60	7,60	1000,00	5,20	0,24	1,00	1,82	3,20	16,50	52,80	54,62
2	11571,30	3,90	900,00	5,10	0,26	1,00	1,01	0,60	15,90	9,54	10,55
3	8678,47	1,70	710,00	6,00	0,48	1,00	0,82	0,60	22,00	13,20	14,02
4	5785,65	2,00	450,00	5,80	0,68	1,00	1,36	0,60	20,60	12,36	13,72
5	2892,80	2,00	450,00	4,60	0,60	1,00	1,20	0,60	15,30	9,18	10,38
ж/р	2892,80			2,00				2,20	2,45	5,39	5,39
										Сумма	108,68