12.3. Способы расчета аэрации

В зависимости от удельной теплонапряженности помещения, высоты помещения, температуры наружного воздуха и скорости ветра применяют один из трех вариантов расчета. Основным условием, определяющим вариант расчета, является соотношение между значениями ветрового и гравитационного давлений.

Аэрация под действием только гравитационных сил. Действием ветра можно пренебречь, если , т.е. избыточное ветровое давление меньше половины максимального значения гравитационного давления. Здесь  ветровое давление на уровне нижнего ряда аэрационных отверстий; Н  расстояние по вертикали между центрами приточных и вытяжных аэрационных отверстий.

Для изолированного помещения, в котором аэрация происходит через открытые проемы, расположенные на одном из фасадов, при любой скорости ветра будет иметь место рассматриваемый случай.

Аэрация под действием только ветра при . Этот случай наблюдается в помещениях без тепловыделений.

Аэрация при совместном действии гравитационных сил и ветра при .

Варианты расчета аэрации различаются в основном способом определения расчетных перепадов давлений.

При расчете аэрации возможна прямая и обратная задачи.

Прямая задача  определение площади открытых проемов. Эту задачу приходится решать в случае, когда площадь аэрационных проемов заведомо меньше площади остекления, определенной из условия освещения помещения. При этом обычно задаются значением Р_о (давлением в помещении) и по заданным G_пр и G_уд определяют площади аэрационных проемов.

Обратная задача — расчет фактического воздухообмена при заданных площадях аэрационных отверстий.

В цехах, где площадь открывающихся световых проемов недостаточно для организации аэрации, в наружных ограждениях необходимо предусматривать устройство специальных аэрационных проемов. Цель расчета — определение минимальной площади этих проемов. Задачу решают подбором: задаваясь площадями F_пр и F_уд, определяют значение Р_о, при котором осуществляется расчетный воздухообмен.

Для обеспечения устойчивой аэрации при решении как прямой, так и обратной задачи следует выполнять следующую рекомендацию: эквивалентная площадь приточных отверстий должна превышать эквивалентную площадь вытяжных отверстий

, (12.15)

где  коэффициент, равный 1,2  1,3.

Выполнение этого условия предотвращает "опрокидывание" потока в вытяжных отверстиях.

В более общем случае, когда , это условие удобно выразить через соотношение долей располагаемого давления для приточных и вытяжных отверстий и

. (12.16)

Лекция 13 Расчет аэрации однопролетных и многопролетных зданий

13.1. Расчет аэрации однопролетных цехов

При расчете аэрации могут быть поставлены две задачи: прямая и обратная. Прямая задача – по заданному воздухообмену определить площадь приточных и вытяжных проемов. Обратная – по заданной площади проемов определить воздухообмен. Поставленные задачи могут быть решены тремя методами: методом внутренних избыточных давлений; методом ветровых давлений и методом фиктивных ветровых давлений.

Расчет по методу внутренних избыточных давлений. Прямая задача.

Для проведения расчета аэрации должны быть заданы: количество вредных выделений в помещении, высота здания Н_зд, отметки центров приточных и вытяжных отверстий, коэффициенты расхода , температуры t_рз и t_н, количество воздуха G_пр и G_уд.

Последовательность расчета.

1. Принимаем t_пр = t_н.

2. Определяем t_ух

3. Определяем среднюю температуру по объему здания

4. Задаемся соотношением площадей .

5. Определяем расстояние от центров отверстий до нейтральной плоскости Н₁ и Н₂.

6. Определяем перепады давлений в каждом из проемов

7. Определяем скорости в приточных и вытяжных проемах

8. Определяем площади приточных и вытяжных проемов

;

.

Обратная задача — по площади открытых проемов определяем расходы воздуха.

Последовательность расчета.

1. Задаются внутренним избыточным давлением на уровне пола (–0,8 или –0,3 кг/м²).

2. Определяют внутреннее избыточное давление на уровне центра отверстий.

3. Задаются схемой движения воздуха.

4. Определяют количество воздуха поступающего или удаляемого через тот или иной проем.

5. Проверяют баланс G_пр = G_уд , если равенство не получилось, надо перезадаться внутренним избыточным давлением на уровне пола, им задаются только два раза.

Рис.13.1. К определению баланса воздуха

Метод ветрового давлений.

По известным расходам воздуха G_пр и G_уд определяют площади аэрационных проемов F_пр и F_уд.

Последовательность расчета.

1. Определяют температуры t_рз , t_в , t_уд , t_н .

2. Определяют по таблицам значение аэродинамических коэффициентов К₁ и К₂.

3. Определяют наружное избыточное давление

4. Задаваясь соотношением площадей определяют Р_х.

5. Зная давление внутри и наружи определяют перепад давлений

6. Определяют скорости из условия

7. Определяют площади аэрационных проемов

Метод фиктивных давлений.

Данный метод аналогичен ветровых давлений, только давление Р₂ заменяют на фиктивное ветровое давление Р_ф2 . По известным расходам воздуха определяем площади аэрационных проемов.

Последовательность расчета.

1. Определяют температуры t_рз , t_в , t_уд , t_н .

2. Определяют по таблицам значение аэродинамических коэффициентов К₁ и К₂.

3. Определяют наружное избыточное давление

4. Определяют фиктивное ветровое давление

5. Определяют внутреннее избыточное давление Р_х

6. Определяют перепад давлений для приточных и вытяжных проемов

7. Определяют скорости из условия

8. Определяют площади аэрационных проемов