Учебное пособие 1414

Рис. 3.1. Схема обмера помещений здания

11

12

4. ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ И ОБОСНОВАНИЮ СХЕМЫ ОРГАНИЗАЦИИ ВОЗДУХООБМЕНА В ПОМЕЩЕНИИ

При расчете воздухообмена необходимо иметь представление о схеме организации воздухообмена в помещении. В том числе необходимо знать распределение параметров воздуха в объеме помещения и расход воздуха, подаваемого и удаляемого из отдельных частей помещения системами местной вентиляции.

Основные принципы, которыми следует руководствоваться при выборе схем подачи и удаления воздуха в помещении:

подача приточного воздуха (общеобменный приток) должна предусматриваться в зону дыхания, приточные струи не должны проходить через загрязненные зоны помещения;

удаление воздуха целесообразно осуществлять непосредственно от мест образования вредных выделений (местные отсосы, зонты и другие укрытия систем местной вентиляции);

общеобменная вытяжка устраивается из зон помещения с наибольшим загрязнением воздуха;

соотношение между потоками подаваемого и удаляемого из помещений воздуха выбирают таким, чтобы обеспечить направление и достаточный расход воздуха, перетекающего из «чистых» помещений в «загрязненные» смежные помещения;

в здании и отдельных его частях и секциях, как правило, должен быть полный баланс между суммарным притоком и суммарной вытяжкой;

Вбольшинстве помещений гражданских зданий для общеобменной вентиляции приточные и вытяжные устройства можно размещать в верхней зоне помещения.

Внекоторых помещениях в соответствии с нормами кратности воздухообменов предусматривается только вытяжка из верхней зоны, а приток осуществляется через неплотности дверных проемов, отделяющих эти помещения от коридоров или смежных помещений, в которые подается избыток притока.

При выборе мест расположения в помещении приточных отверстий следует учитывать, что приточные струи на пути своего движения в помещении не должны встречать препятствия (балки, мебель, оборудование).

Впомещениях с сосредоточенными источниками тепловыделений (плиты и кухни и т.п.) приточные струи не должны нарушать работы местных отсосов или разбивать естественную конвективную струю над нагретым оборудованием. Взаимное расположение приточных и вытяжных отверстий в плане помещения должно приниматься в соответствии с требованиями [9]. Вытяжные отверстия целесообразно размещать несколько выше приточных, учитывая наличие в верхней части помещения загрязненной «тепловой подушки».

13

На рис. 4.1 представлены некоторые общие принципиальные схемы организации воздухообмена в помещении.

Последовательность расчета требуемого воздухообмена общеобменной вентиляции следующая:

задают параметры приточного и уходящего из помещения воздуха;

определяют требуемый воздухообмен для данного периода;

проводят расчет раздачи приточного воздуха и уточняют правильность выбора его параметров, то есть соответствие параметров струи на входе в обслуживаемую зону допустимому уровню.

Рис. 4.1. Схемы организации воздухообмена в помещении:

а и б – соответственно неправильное и правильное расположение вентиляторов; I-V – соответственно неправильное, правильное, удачное и наилучшее

расположение приточного отверстия, VI – наилучшее устройство вытяжки (местной) при наилучшем расположении приточного отверстия; В – механическая вытяжка;

ПЕ – естественный приток; П – механический приток.

5. ПРИТОЧНЫЕ СТРУИ

При формировании микроклимата в помещении решающая роль принадлежит приточным вентиляционным струям, под которыми понимают турбулентные струи, полученные при принудительном истечении воздуха из отверстий, распространяющиеся в помещении в направлении истечения.

14

В зависимости от конструкции воздухораспределительного устройства струи могут быть прямоточными или закрученными. Прямоточные подразделяются на компактные и плоские, у которых векторы скорости на истечении параллельны между собой, а также веерные и конические, у которых векторы скорости на истечении образуют между собой некоторый угол. К закрученным относят струи, у которых векторы скорости на истечении складываются из векторов скорости поступательного и вращательного движения, подразделяются на компактные и конические. Компактные струи образуются при истечении воздуха из отверстий круглой формы или близкой к квадратной. Под наклонными компактными струями понимают струи, у которых угол выпуска изменяется в пределах 30º с целью обеспечения максимальной дальнобойности в зависимости от начальной разности температур струи и окружающего воздуха. Вертикальные компактные струи подаются под углом около 30º к вертикали. Плоские струи образуются при истечении воздуха из щелевых отверстий с соотношением сторон больше 20. Образующаяся при истечении из щелевидного отверстия струя рассматривается и рассчитывается как плоская на расстоянии x 6 l0 ,

гдеl0 − размер большей стороны отверстия; при x 6 l0 , струя

рассматривается и рассчитывается как компактная.

Веерные струи образуются при принудительном рассеивании приточного воздуха в плоскости на некоторый угол. Различают полные веерные струи с углом принудительного рассеивания 360º и неполные веерные струи – менее 360º.

Воздухораспределители, образующие плоские и веерные струи, рекомендуется устанавливать на высоте не менее 0,7 высоты помещения для того, чтобы струя настилалась на потолок.

Конические струи образуются при установке на выходе из приточного отверстия рассеивающего конуса с углом при вершине конуса 60 2,50 .

Воздухораспределители, образующие конические струи, рекомендуется размещать на расстоянии не менее диаметра присоединительного патрубка от низа воздухораспределителя до потолка во избежание настилания струй на потолок.

Для обеспечения равномерного подвода воздуха к воздухораспределителям длина прямого участка воздуховода должна быть не менее диаметра присоединительного патрубка.

Схемы некоторых приточных струй представлены на рис. 5.1. Закрученные струи образуются при установке закручивающих

устройств в подводящем патрубке воздухораспределительного устройства или при тангенциальном подводе к ним воздуха. Закрученные струи характеризуются существенно большей интенсивностью снижения максимальных значений параметров, чем прямоточные. Постепенно, по мере удаления от начала истечения закрученная струя трансформируется в

15

прямоточную, приобретая большую площадь поперечного сечения, чем прямоточная компактная струя.

Как известно, приточная струя состоит из начального и основного участков. На начальном участке сохраняются постоянными скорость и температура на оси струи. Далее следует основной участок, где происходит изменение скоростей, расходов и температур.

Распределение скорости воздуха в поперечных сечениях струи подчиняются экспоненциальному закону, отражаемому формулой:

е)

д)

Рис. 5.1. Приточные струи:

а– компактная ; б – плоская; в – закрученная; г – плоская ;

д– веерная; е – коническая

16

6. КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ, ВЕНТИЛЯЦИИ И ОТОПЛЕНИЯ

Кондиционирование воздуха — это создание и автоматическое поддержание (регулирование) в закрытых помещениях всех или отдельных параметров (температуры, влажности, чистоты, скорости движения воздуха) на определенном уровне с целью обеспечения оптимальных метеорологических условий, наиболее благоприятных для самочувствия людей или ведения технологического процесса.

Современные системы кондиционирования могут быть классифицированы по следующим признакам:

по основному назначению (объекту применения): комфортные и технологические;

по принципу расположения кондиционера в обслуживаемом помещении: центральные и местные;

по наличию собственного (входящего в конструкцию кондиционера) источника теплоты и холода: автономные и неавтономные;

по принципу действия: прямоточные, рециркуляционные и комбинированные;

по способу регулирования выходных параметров кондиционированного воздуха: с качественным (однотрубным) и количественным (двухтрубным) регулированием;

по количеству обслуживаемых помещений (локальных зон): однозональные и многозональные;

по давлению, создаваемому вентиляторами центральных кондиционеров, подразделяются на системы низкого давления (до 100 кг/м2), среднего давления (от 100 до 300 кг/м2) и высокого давления (выше 300 кг/м2).

Кондиционирование воздуха по степени обеспечения метеорологических условий подразделяются на три класса:

первый класс обеспечивает требуемые для технологического процесса параметры в соответствии с нормативными документами;

второй класс обеспечивает оптимальные санитарно-гигиенические нормы или требуемые технологические нормы;

третий класс обеспечивает допустимые нормы, если они не могут быть обеспечены вентиляцией в теплый период года без применения искусственного охлаждения воздуха.

Типы кондиционеров:

сплит-системы (настенные, напольно-потолочные, колонного типа, кассетного типа, многозональные с изменяемым расходом хладагента);

напольные кондиционеры и кондиционеры сплит-системы с приточной вентиляцией;

системы с чиллерами и фанкойлами;

17

крышные кондиционеры;

шкафные кондиционеры;

прецизионные кондиционеры;

центральные кондиционеры.

Под вентиляцией понимают регулируемый воздухообмен, осуществляемый для создания в помещениях воздушной среды, благоприятной для здоровья и трудовой деятельности человека. Под вентиляцией также понимается совокупность технических средств, необходимых для осуществления воздухообмена.

При всем многообразии систем вентиляции, обусловленном назначением помещений, характером технологического процесса, видом вредных выделений, их можно классифицировать по следующим характерным признакам:

по способу создания давления для перемещения воздуха: с естественным и искусственным (механическим) побуждением.

по назначению: приточные и вытяжные.

по зоне обслуживания: местные и общеобменные.

по конструктивному исполнению: канальные и бесканальные. Системы вентиляции включают группы самого разнообразного

оборудования: вентиляторы; вентиляторные агрегаты; вентиляционные установки; воздушно-тепловые завесы; шумоглушители; воздушные фильтры; воздухонагреватели; воздуховоды; запорные и регулирующие устройства; воздухораспределители и регулирующие устройства воздухоудаления; решетки; щелевые воздухораспределительные устройства; плафоны; насадки с форсунками; перфорированные панели; тепловая изоляция.

Задачей любой системы отопления является поддержание заданной температуры внутри помещения в то время, когда температура окружающей среды может значительно изменяться в зависимости от сезона и географического расположения. Для обеспечения заданного режима необходимо компенсировать потери теплоты, возникающие вследствие разности температур, за счет подвода тепловой энергии.

Системы отопления предназначены для компенсации всех видов тепловых потерь: как трансмиссионных (через элементы здания), так и вентиляционных (с притоком холодного воздуха снаружи и потерями теплого воздуха).

Существуют три основных вида систем отопления: передающие тепло излучением (инфракрасные системы); конвекционные; обогревающие подачей теплого воздуха.

Типы оборудования: инфракрасные системы обогрева (например, электрические и газовые лампы, а также радиаторы водяного отопления); конвекторы (например, радиаторы конвекторного типа (стальные панельные с конвекторными решетками)); обогреватели с подачей теплого воздуха (например, тепловые завесы).

18

7. ВЫБОР СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ И ПАРАМЕТРОВ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ

Выбор системы отопления начинается с выбора источника теплоснабжения, в качестве которого могут быть тепловые сети централизованного теплоснабжения или собственный источник тепла (котельная) и определяется местными условиями. Для систем водяного отопления рекомендуемая последовательность принятия решений приведена на рис. 7.1.

Кроме воды, в системе отопления проектируемого здания могут быть и другие теплоносители: пар или воздух. Паровое и воздушное отопление имеет ограниченное применение и разрешается только в некоторых общественных или промышленных зданиях.

Рис. 7.1. Рекомендуемая последовательность выбора конструкции системы водяного отопления

В системах водяного отопления температура подаваемой воды определяется назначением здания, чем более высокие санитарногигиенические требования предъявляются к климату помещений, тем ниже должна быть температура теплоносителя. Например, в спортивных сооружениях предельная температура воды составляет 150°С, а в больницах - 85°С. В жилых зданиях предельная температура теплоносителя ограничивается значением 95°С для двухтрубных систем отопления и 105°С - для однотрубных.

Действующие нормы предписывают в общественных и административно-бытовых зданиях, как правило, проектировать водяные однотрубные системы отопления с искусственным побуждением циркуляции

19

жидкости. Но в настоящее время все чаще применяют системы водяного отопления от домовой котельной с естественной циркуляцией.

Всистемах с искусственным побуждением устанавливается циркуляционный меньших капиталовложений, так как возможны большие скорости движения воды и меньшие диаметры труб.

При малой этажности чаще применяют двухтрубные, в других случаях однотрубные системы водяного отопления. Однотрубные системы проще в регулировке и монтаже, в двухтрубных во все приборы поступает вода с одним значением температуры, в результате чего требуется меньшая площадь приборов.

Подключение систем отопления к тепловым сетям возможно по открытой (рис. 7.2) и закрытой схемам теплоснабжения.

Взакрытых схемах теплоснабжения присоединение к теплосетям производится с помощью водонагревателя. В результате система отопления является гидравлически изолированной от тепловой сети, давление в которой не влияет на давление в системе отопления. Потери воды в системе отопления не сказываются на наполненности теплосети. Такое подключение является единственно возможным для отдельных высоких зданий в случаях, если напор в теплосети недостаточен для заполнения отопительных приборов

вверхних этажах. В этих системах водонагреватель играет роль котла, при небольшой протяженности такая система может быть с естественной циркуляцией, при большой – с насосной. Водонагреватели, насосы и другое оборудование устанавливают в индивидуальных тепловых пунктах (ИТП) при теплоснабжении одного здания или в центральных (ЦТП) – при теплоснабжении нескольких зданий.

Рис. 7.2. Тепловой узел системы отопления, присоединяемой к теплосетям по открытой схеме:

1 – грязевик; 2 – регулятор расхода; 3 – гидроэлеватор; 4 – расходомер; 5 – система отопления

20