1638
.pdfмыми) жалюзи. Они изготавливаются из разнообразных материалов: металла (сталь и алюминий), гипса, пластмассы и др., бывают решетки с декоративным оформлением и без него; различных расцветок; с направлением потока приточного воздуха в одну, две, три и четыре стороны. В зависимости от конструкции решетки можно создавать струи различных типов. Далее будут рассмотрены конструкции воздухораспределителей, получившие наибольшее распространение, такие как АПР, АПН, АМН, АМР, ДПУ и другие.
Некоторые конструкции решеток являются универсальными и применяются как в приточных, так и в вытяжных системах.
Устанавливаются решетки чаще всего выше обслуживаемой зоны в проемах стен в местах прокладки вентиляционных каналов. Они могут также размещаться у пола и на уровне подшивного потолка для напольной раздачи и удаления воздуха.
В процессе расчета воздухораспределителей находятся:
1)фактическая скорость и температура на входе струи в рабочую зону, их соответствие нормативным данным;
2)проверяется степень равномерности распределения параметров воздуха в рабочей зоне;
3)проверяется соответствие геометрических размеров объема помещения, обслуживаемого одной приточной струей, геометрическим размерам модели, путем обобщения результатов испытаний на которой определялись расчетные формулы.
2.2. Рекомендуемые схемы воздухораспределения
Схема распределения воздуха в помещениях общественных зданий должна приниматься на основании расчета возможных способов воздухораспределения [17] с учетом объемно-планировочного и конструктивного решений и технико-экономических показателей.
1.В зрительные и спортивные залы высотой более 5–6 м рекомендуется подавать воздух наклонными компактными или плоскими струями, направленными на экран (сцену) или спортивную площадку из воздухораспределителей, которые расположены выше обслуживаемой зоны.
Допускается подавать воздух компактными или плоскими струями из воздухораспределителей, установленных в боковых стенах.
2.В помещениях или отдельных зонах высотой менее 5–6 м, имеющих подшивной потолок (торговые залы, балконы зрительных залов, трибуны спортивных залов), воздух рекомендуется подавать веерными струями, настилающимися на гладкий потолок.
При наличии выступающих конструкций на потолке (балки, ригели, ребра), а также светильников с большими тепловыделениями воздух рекомендуется подавать коническими струями из воздухораспределителей, устанавливаемых на высоте 3–6 м.
21
3.В помещениях общественных зданий высотой 5–12 м воздух допускается подавать вертикальными компактными струями из воздухораспределителей с устройствами для отклонения приточной струи в пределах ±30° от вертикали.
4.Для индивидуального регулирования микроклимата в отдельных помещениях (классы общеобразовательных школ, палаты больниц, номера гостиниц) воздух рекомендуется подавать через доводчиков (см. прил. 1, п. 3), которыепозволяютавтоматическиизменятьтемпературуивертикальный угол выпуска приточного воздуха в зависимости от температуры в помещении.
2.3.Методика расчета и подбора воздухораспределителей
2.3.1.Подача воздуха настилающейся компактной приточной струей
При таком способе подачи воздуха необходимо, чтобы настилающаяся струя не оторвалась от потока раньше, чем она достигнет противоположной стены. Если настилающаяся струя достигла противоположной стены, то далее она опустится вдоль нее в рабочую или обслуживаемую зону. Это позволяет увеличить длину траектории струи от места выпуска до точки, где она пересечет границу обслуживаемой зоны. Расчетная схема подачи воздуха настилающей приточной компактной струей приведена на рис. 2.1. Рекомендуемое направление приточных компактных струй – вдоль короткой стороны помещения, что позволяет обеспечить безотрывное течение при меньших скоростях выпуска воздуха из воздухораспределителя о и, следовательно, меньших скоростях на оси струи х и меньшем уровне шума.
H
X
Рис. 2.1. Расчетная схема подачи воздуха настилающейся приточной компактной струей (хотр>В)
22
|
|
|
Таблица 2 . 1 |
||
Рекомендуемые воздухораспределители |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Тип воздухораспределителя |
Регулирование |
|
m |
n |
|
АМН, АМР, АМН-К, АМР-К |
α1=0о |
|
8,4 |
5,1 |
|
α1=30о |
|
6,2 |
3,7 |
|
|
|
|
|
|||
АДН, АДР, АДН-К, АДР-К |
α1=α2=0о |
|
8,4 |
5,1 |
|
α1=α2=30о |
|
5,3 |
3,2 |
|
|
|
|
|
|||
Последовательность расчета
1.По табл. 2.1 выбирают тип воздухораспределителя, обеспечивающий формирование компактной настилающейся струи, и выписывают аэродинамическую т и тепловую n характеристики приточной струи.
2.Определяют допустимую скорость воздуха в точке входа оси струи в
рабочую зону допx , м/с, по формуле
допx |
K р.з, |
(2.1) |
где К –
р.з –
коэффициент перехода от нормируемой подвижности воздуха к максимальной скорости в струе, принимаемый по работе [1], (табл. 2.2);
нормируемое значение скорости воздуха в струе на границе обслуживаемой зоны (подвижность воздуха), м/с.
Таблица 2 . 2 Коэффициент перехода от нормируемой скорости движения воздуха
к максимальной скорости воздуха в струе [3]
Метеороло- |
|
Категория работ |
||
|
|
средней |
||
гические |
Размещение людей |
легкая |
тяжести |
|
условия |
|
Iа, Iб |
IIа, IIб, |
|
|
|
|
тяжелая III |
|
|
В зоне прямого воздействия при- |
|
|
|
|
точной струи воздуха в пределах |
|
|
|
|
участка: |
|
|
|
Допустимые |
а) начального |
1 |
1 |
|
б) основного |
1,4 |
1,8 |
||
|
||||
|
Вне зоны прямого воздействия при- |
1,6 |
2 |
|
|
точной струи воздуха |
|||
|
|
|
||
|
В зоне обратного потока |
1,4 |
1,8 |
|
23
Таблица 2 . 3 Допустимые отклонения температуры в приточной струе
от нормируемой температуры воздуха в обслуживаемой или рабочей зоне [1]
|
Допустимые отклонения температуры |
|
||||
|
|
при восполнении |
при ассимиляции |
|||
|
|
недостатков тепла |
избытков тепла |
|||
Метеороло- |
|
|
размещение |
людей |
|
|
|
в зоне |
вне зоны |
в зоне |
вне зоны |
||
гические |
помещение |
|||||
прямого |
прямого |
прямого |
прямого |
|||
условия |
||||||
|
воздейст- |
воздейст- |
воздейст- |
воздейст- |
||
|
|
|||||
|
|
вия при- |
вия при- |
вия при- |
вия при- |
|
|
|
точной |
точной |
точной |
точной |
|
|
|
струи |
струи |
струи |
струи |
|
|
Жилые, общественные |
|
|
|
|
|
|
и административно-бы- |
|
|
|
|
|
Допустимые |
товые |
|
|
|
|
|
|
t1 |
3 |
3,5 |
– |
– |
|
|
t2 |
– |
– |
1,5 |
2 |
|
3. Определяют допустимую температуру воздуха в точке входа струи в рабочую зону txдоп , С, по формуле
|
txдоп tв t , |
(2.2) |
где tв – |
температура воздуха в помещении, С, (по заданию); |
|
t – |
допустимое отклонение температуры в приточной струе от нор- |
|
мируемой температуры в рабочей зоне, С, принимаемое по табл. 2.3.
4.Определяют требуемую из условия безотрывного течения струи на
еепротяженности хотр = В величину ее геометрической характеристики Нотр по формуле
Hтр |
В |
, м, |
(2.3) |
|
0,5 |
||||
|
|
|
где В – ширина помещения, м.
5. Определяют длину траектории струи от места ее выпуска до пересечения оси струи с границей обслуживаемой зоны, м, по формуле
|
x B Hп hр.з , |
(2.4) |
где Нп – |
высота помещения, м; |
|
hр.з – |
высота рабочей зоны, м. |
|
24
6. Определяют требуемую площадь живого сечения вентиляционной решетки, м2, из условия обеспечения нормируемого значения скорости воздуха в струе на границе обслуживаемой зоны по формуле
|
А (5,45 |
допх х |
)4 |
1 |
, |
(2.5) |
|
|
|
||||
|
о |
Нтр |
(n to )2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
где n – |
температурный коэффициент струи, принимаемый по табл. 2.1; |
|||||
tо – |
рабочая разность температур, tо=tв – tпр, С; |
|
||||
допх – |
нормируемое значение скорости воздуха в струе на границе об- |
|||||
|
служиваемой зоны (подвижность воздуха), м/с. |
|
||||
7. По площади живого сечения подбирают вентиляционную решетку
соответствующего типоразмера (прил. 1) и выписывают площадь живого сечения Ао, м2.
8. |
Вычисляют скорость воздуха в живом сечении, м/с, по формуле |
|
|||||||
|
|
|
|
допx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
х |
|
. |
|
(2.6) |
|
|
|
|
|
||||||
|
o |
|
|
m |
Ao |
|
|||
|
|
|
|
|
|||||
9. |
Определяют количество вентиляционных решеток, шт., по формуле |
||||||||
|
N |
|
|
|
Lp |
|
|
, |
(2.7) |
|
|
3600 |
A |
||||||
|
|
|
|
|
o |
|
o |
|
|
где Lр – объем воздуха в помещении, м3/ч.
10. Размещают решетки равномерно вдоль длинной стороны помещения и уточняют:
– фактический расход воздуха через одну решетку, м3/ч, по формуле
|
|
|
L |
|
|
Lp |
, |
|
|
|
|
(2.8) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
вр |
|
|
N |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
– скорость воздуха в живом сечении, м/с, по формуле |
|
|||||||||||||
|
|
|
o |
|
|
Lп |
, |
|
|
|
(2.9) |
|||
|
|
|
3600Ao |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
– геометрическую характеристику струи, м, по формуле |
|
|||||||||||||
|
m |
o |
(273 t |
в |
4 |
A |
|
m 4 |
A |
|
||||
H |
|
|
|
|
o |
5,45 |
o |
o |
, |
(2.10) |
||||
|
|
ng to |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n to |
|
||||
– фактическую протяженность безотрывного течения, м, по формуле
xотр 0,5Н . |
(2.11) |
25
Если хотр>В, то определяют:
– скорость воздуха, м/с, по формуле
х.max |
m o |
Ao |
kстkвзkиз; |
(2.12) |
||
|
x |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
– разность температуры воздуха в помещении и на оси струи, С, по |
||||||
формуле |
|
|
|
|
||
tx.max |
n to |
Ao |
kстkвзkиз , |
(2.13) |
||
x |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
где kиз – коэффициент неизотермичности (kиз = 1); kвз – коэффициент взаимодействия, (kвз = 1); kст – коэффициент стесненности струй (kст =0,8).
Полученные значения сравнивают с нормируемыми значениями.
Пример 2.1
Дано:
Размер помещения 18 6 = 108 м, высота hпом = 4 м, hр.з = 1,5 м. Воздухообмен постоянный круглогодично и составляет Lр=1500 м3/ч , tв=1 С.
Допустимая, расчетная подвижность воздуха в рабочей зоне 0,2 м/с. Определить: типоразмер решеток и параметры х.max , tx.max .
По р я д о к расчета
1.По табл. 2.1 принимаем воздухораспределитель АМН, обеспечивающий формирование компактной настилающейся приточной струи с характеристиками: т = 6,2; n = 3,7.
2.Определяем допустимую скорость воздуха в точке входа оси струи в
рабочую зону допx по формуле (2.1)
допx 1,4 0,2 0,28 м/с.
3. Определяем допустимую температуру воздуха в точке входа струи в рабочую зону txдоп по формуле (2.2)
txдоп 18 2 16 С.
4. Определяем требуемую из условия безотрывного течения струи на ее протяженности хотр = В величину ее геометрической характеристики Нотр по формуле (2.3)
Hтр 0,56 12 м.
26
5.Определяем длину траектории струи от места ее выпуска до пересечения оси струи с границей обслуживаемой зоны по формуле (2.4)
x6 4 1,5 8,5 м.
6.Определяем требуемую площадь живого сечения вентиляционной решетки из условия обеспечения нормируемого значения скорости воздуха
вструе на границе обслуживаемой зоны по формуле (2.5)
А (5,45 0,28 8,5)4 |
1 |
0,0246 м2 . |
|
|
|||
о |
12 |
(3,7 2)2 |
|
|
|
||
7. По прил. 1 принимаем решетку АМН200 150 с Ао = 0,027 м2.
8. Вычисляемскоростьвоздухавживомсечениирешеткипоформуле(2.6)
|
o |
|
0,28 8,5 |
2,3 м/с. |
||
6,2 |
0,027 |
|||||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|||
9. Определяем количество вентиляционных решеток по формуле (2.7)
N |
1500 |
6,7 7 шт. |
3600 2,3 0,027 |
10. Размещаем решетки равномерно вдоль длинной стороны помещения и уточняем:
– фактический расход воздуха через одну решетку по формуле (2.8)
Lвр 15007 214,3 м3 /ч 215 м3 /ч;
– скорость воздуха в живом сечении по формуле (2.9)
o |
215 |
2,2 м/с; |
||
3600 |
0,027 |
|||
|
|
|||
– геометрическую характеристику струи по формуле (2.10)
H 5,45 6,2 2,24 0,027 11,1 м/с; 3,7 2
– фактическую протяженность безотрывного течения по формуле (2.11)
xотр 0,5 11,1 5,54 < В= 6 м.
Так как протяженность безотрывного течения меньше одного метра, воздухораспределитель можно признать пригодным для применения и последующего расчета.
27
Далее определяем:
– максимальную скорость воздуха по формуле (2.13)
х.max 6,2 2,2 0,027 0,8 1 1 0,21 м/с допх 0,28 м/с; 8,5
– максимальную разность температуры воздуха в помещении и на оси струи по формуле (2.13)
tx.max 3,7 2,2 0,027 0,8 1 1 0,13 оС txдоп 2 оС. 8,5
Условия выполняются.
Окончательно принимаем воздухораспределители АМН200 150 в количестве 7 шт.
2.3.2. Подача воздуха сверху вниз наклонными струями
Расчетная схема подачи воздуха не настилающейся приточной компактной струей приведена на рис. 2.2.
Условие для ненастилания плоских струй hвр = (0,35…0,65)Нп,, но следует учитывать способность струй налипать на ближайшее ограждение. Избежать этого в данном случае нежелательного явления можно выбором места входа струи в рабочую зону, которое должно быть равноудаленным от ограждений (точка х).
Рис. 2.2. Расчетная схема подачи воздуха ненастилающейся приточной компактной струей
28
Таблица 2 . 4
Рекомендуемые воздухораспределители
Тип воздухораспределителя |
Регулирование |
m |
n |
|
|
α1=30о |
4,4 |
3,7 |
|
АМН, АМР, АМН-К, АМР-К |
α1=45о |
4,1 |
3,4 |
|
|
α1=60о |
3,9 |
3,3 |
|
|
α1=0о α2=30о |
6 |
5,1 |
|
АДН, АДР, АДН-К, АДР-К |
α1=α2=30о |
3,8 |
3,2 |
|
α1=α2=45о |
3,6 |
3 |
||
|
||||
|
α1=α2=60о |
3,1 |
2,5 |
Последовательность расчета
1.По табл. 2.4 принимают тип воздухораспределителя и выписывают аэродинамическую т и тепловую n характеристики приточной струи.
2.Определяют допустимую скорость воздуха в точке входа оси струи в
рабочую зону допx , м/с, по формуле (2.1).
3.Определяют допустимую температуру воздуха в точке входа струи в рабочую зону txдоп , С, по формуле (2.2).
4.Определяют длину траектории струи от места ее выпуска до пересечения оси струи с границей обслуживаемой зоны, м, по формуле
x |
|
(0,35...0,65)hп hрз |
, |
(2.14) |
|
||||
1 |
|
sin(0,6 1) |
|
|
|
|
|
||
где hрз – высота рабочей зоны, м;
– характеристика воздухораспределителя (табл. 2.4);
hвр – высота установки воздухораспределителя, м, определяется по формуле
hвр (0,35...0,65)hп; |
(2.15); |
здесь hп– высота помещения, м.
5. Определяют расстояние по горизонтали от места ее выпуска до пересечения оси струи с границей обслуживаемой зоны х, м, по формуле
x х1 cos(0,6 1) . |
(2.16) |
29
6. Определяют требуемое значение геометрической характеристики струи, обеспечивающей попадание ее в точку х по формуле
H |
тр |
3 |
0,16 |
|
х5 |
, |
(2.17) |
|
(h |
h )2 |
|||||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
вр |
рз |
|
|
где hвр – высота помещения, м.
7. Определяют требуемую площадь живого сечения воздухораспределителя, м2, по формуле
А (5,45 |
допх х |
)4 |
1 |
, |
(2.18) |
|
|
||||
о |
Нтр |
(n to )2 |
|
|
|
|
|
|
|||
где n – температурный коэффициент струи, принимаемый по табл. 2.4;
tо – рабочая разность температур, |
tо = tв – tпр, С. |
|
||
8. Вычисляют скорость воздуха в живом сечении решеток, м/с, по |
||||
формуле |
допx |
|
|
|
|
|
|
||
|
х |
|
. |
(2.19) |
|
|
|||
o |
m |
Ao |
|
|
|
|
|
||
9. По площади живого сечения подбирают воздухораспределитель соответствующего типоразмера (прил. 1) и выписывают:
площадь живого сечения одной решетки Ао, м2;
расход воздуха, приходящийся на один воздухораспределитель, Lо,
м3/ч.
При выборе воздухораспределителя уровень звуковой мощности не должен превышать 35 дБ.
10. Определяют количество вентиляционных решеток, шт., по формуле
N |
Lp |
, |
(2.20) |
|
|||
|
L |
|
|
|
o |
|
|
где Lр – воздухообмен в помещении, м3/ч.
11.По табл. 2.5 определяют коэффициент стеснения kст
12.Коэффициент неизотермичности kиз при наклонной подаче приточного определяют по формуле
|
|
|
1 cos(2 1) |
|
|
|
|
|
x |
|
|
2 |
2 |
|
k |
|
cos(0,6 ) |
sin(0,6 ) |
|
|
|
|
|
|
, (2.21) |
||||
|
H |
|
cos(0,6 |
|
|
|||||||||
|
из |
1 |
2 |
|
1 |
|
тр |
) |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
30