12. Аэродинамический расчет системы вентиляции и разработка мероприятий по интенсификации воздухообмена в здании

Целью расчета являются подбор сечения вентиляционных каналов, обеспечивающих удаление расчетных расходов воздуха из вентилируемых помещений.

Расчет воздуховодов в системах вентиляции с естественным побуждением начинают с установления располагаемого гравитационного давления, определяя его по формуле, Па:

, (12.1)

где – плотность наружного и внутреннего воздуха, соответственно, кг/м³.

После определения объемов воздухообмена и располагаемого давления вычерчивают расчетную аксонометрическую схему системы вентиляции, разбивают ее на участки; при этом первым участком является вертикальный канал, наиболее удаленный от вытяжной шахты. Каждому расчетному участку присваивается номер, в числителе выносной линией указывается объем воздуха, м³/час, движущегося по участку, а в знаменателе - длина участка.

Задаваясь скоростью воздуха в переделах 0,3…1 м/с, определяют площадь живого сечения канала;

(12.2)

По площади живого сечения принимают размеры канала ( ), при этом в кирпичных стенах они должны быть кратными размеру кирпича, в противном случае необходимо сделать перерасчет скорости.

Так как гидравлический расчет ведется для круглых воздуховодов, необходимо определить диаметр круглого воздуховода, который эквивалентен по потерям на трение принятому прямоугольному или квадратному воздуховоду.

Эквивалентный диаметр определяют по формуле, м

(12.3)

Потери давления складываются из потерь на трение и в местных сопротивлениях:

. (12.4)

Потери давления на трение обусловлены трением жидкости о стенки трубы/канала и внутренним трением в потоке и выражаются формулой Дарси-Вейсбаха:

, (12.5)

где – коэффициент гидравлического трения;

– длина участка, м;

– диаметр трубопровода, м;

– плотность перемещаемой среды, кг/м³;

– скорость перемещаемой среды, м/с.

Местные потери давления обуславливаются изменением скорости потока по величине или направлению и выражаются формулой Вейсбаха:

, (12.6)

где – коэффициент местного сопротивления (КМС).

Аэродинамический расчет производится для наиболее удаленных от вытяжной шахты каналов, удаляющих воздуха с первого и последнего этажа. Результаты расчета сводятся в табл. 10.2

После расчета каждой ветви определяется суммарное аэродинамическое сопротивление ветви. Для удаления требуемого расхода воздуха полученное сопротивление ветви должно быть менее для помещения, где расположена расчетная вентиляционная решетка. В противном случае необходимо увеличить сечение решетки и вентиляционных каналов. В случае невозможности подбора требуемых сечений решетки и каналов по архитектурно-планировочным условиям необходима разработка мероприятий для интенсификации удаления воздуха, например установка дефлектора с блоком поддержания постоянного разрежения в шахте.

Таблица 10.2

Аэродинамический расчет вентиляционных каналов

Номер участка	Длина участка l, м	Объем воздуха L, м3/ч	Скорость движения воздуха , м/с	Площадь сечения канала F, м2	Размер канала аb, мм	Эквивалентный диаметр канала dэкв,мм	Удельная потеря на трение R, Па/м	Коэффициент увеличения потерь 	Потери на трение, Rl, Па	Скоростное давление pск, Па	Сумма коэффициентов м.с. 	Потери на м.с. Z, Па	Суммарные потери давления, Rl+Z, Па
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14