Книги / Каменев П.Н. Вентиляция1

461

В вентиляционных систем большинства объектов, расположен-

ных в районах с обычным климатом, при подборе сечения вытяж-

ных шахт дефлектор учитывают как местное сопротивление, так как

расчет естесвенной вытяжки проводят на худший случай - штиль.

Для этих систем главное назначение дефлектора - предотвратить

«опрокидывание» или уменьшение вытяжки. Номер дефлектора оп-

ределяют по размеру шахты, измеренному в дециметрах, на которой

его устанавливают.

Особенности определения расхода воздуха через аэрацион- ные отверстия в вертикальных ограждениях. У любого верти-

кального отверстия в наружной стене избыточное давление изменя-

ется по высоте. Отверстия условно разделяются на высокие и низкие.

Понятие высокого отверстия никак не связано с его размерами. Плоскость высокого отверстия пересекает нейтральная плоскость. В нейтральной плоскости избыточное давление равно 0, и она делит

высокое отверстие на нижнюю часть, работающую на приток, и

верхнюю, через которую происходит вытяжка. В общем случае

площади верхней и нижней частей не одинаковы, не равны и расхо-

ды по притоку и вытяжке. Поэтому для высоких отверстий следует

различать три различных расхода воздуха: инфильтрацию ( или при-

ток) Си, эксфильтрацию (или вытяжку) Сэ, и суммарный расход воз-

духа Сх, равный сумме притока и вытяжки с учётом их знаков, ко- торый может быть либо притоком в помещение, либо вытяжкой из

него. Осреднение давлений должно проводиться отдельно для

приточной и вытяжной частей высокого отверстия.

Низкое отверстие полностью располагается выше или ниже ней-

тральной плоскости, и поэтому всей площадью работает либо на приток, либо на вытяжку. Осреднение давлений можно проводить

по всей плоскости низкого отверстия.

Зона действия аэрации, организация воздухообмена. Произ-

водственные здания могут иметь значительные размеры, их длина и

ширина часто измеряется сотнями метров. В случае подачи аэраци-

онного притока через фрамуги окон или специальные аэрационные

проемы в наружных стенах здания зона действия аэрации ограни- чивается полосой пола, прилегающей к наружным стенам, в кото- рых устроены приточные аэрационные проемы шириной, 30 м.

Прочая внутренняя часть объема здания должна иметь кругло-

годичную механическую общеобменную или смешанную вентиля-

цию. Максимальная ширина однопролетного здания, которое может

быть полностью проветрено с помощью аэрации - 60 м. Она может

462

Электронная библиотека Нббр:/ / Х.<уч.кЬзби.ги

4

463

Столь значительная высота подачи наружного воздуха имеет целью

обеспечить приемлемую температуру притока в рабочей зоне за счет

«размывания» струи приточного наружного более нагретым возду.

хом верхней зоны помещения.

Аэрация активно используется в теплый период года, но она

может быть и круглогодичной, если в холодный период года имеют

место значительные избытки теплоты.

§90. Задачи расчета аэрации, выбор расчетного давления

Различают две задачи аэрации: прямую и обратную.

Прямая задача заключается в определении площади открытых

проемов, необходимой для обеспечения расчетного общеобменного

воздухообмена в помещении. Прямую задачу приходится решать

при проектировании новых объектов. Обычно проектировщики- строители запрашивают у проектировщиков-сантехников необходи- мую площадь аэрационных проемов с тем, чтобы учесть эти требо- вания в проекте строительной части здания.

Обратная задача - определение фактического воздухообмена

при известных площадях и размещении аэрационных отверстий в

уже существующих зданиях. Обратную задачу решают при реконст-

рукции здания, если в нем предполагается разместить оборудование

с тепловыделениями большими, нежели у заменяемого.

Варианты расчетных давлений, на которые производится

расчет аэрации. В зависимости от удельной теплонапряженности,

высоты помещения (здания), температуры наружного воздуха и ско-

рости ветра возможны три варианта выбора расчетного давления:

•гравитационное давление;

•давление ветра;

•совместное действие гравитационного и ветрового давлений.

Критерием, определяющим выбор варианта, является соотноше-

где ру - максимальное значение ветрового давления для выбранной схемы размещения (открывания) приточных и вытяжных отверстии,

подсчитываемое по формуле (14.7), значения аэродинамических ко-

эффициентов принимаются на отметке осей приточных и вытяжных

проемов; Н - расстояние по вертикали между центрами приточных и

464

Электронная библиотека Кббр:/ / Х.суч .кЪзби.ги

вытяжных аэрационных отверстий, м; Др - разность плотностей воз-

духа снаружи и внутри помещения.

Аэрация рассчитывается на действие только ветра, при ус-

довии:

мещений без тепловыделений или с незначительными теплоизбыт-

ками (склады химикатов, промышленных изделий, оборудования,

некоторые производственные помещения с влаговыделениями и др.).

Аэрация рассчитывается на совместное действие гравита-

ционных сил и ветра в случае следующего соотношения между

гравитационным и давлением ветра:

Как и вся общеобменная вентиляция, аэрация рассчитывается

летом на параметры «А» и зимой на параметры «Б».

Расчеты аэрации проводят при следующих допущениях:

1) тепловой и воздушный режимы помещения считаются уста-

новившимися во времени;

2) определение гравитационного давления проводят на среднюю

по объему помещения температуру воздуха;

3) изменение температуры по вертикали принимается по линей-

ному или линейно-ступенчатому закону;

4) влияние на аэрацию тепловых конвективных струй, возни-

кающих над нагретым оборудованием, не учитываются;

5) в расчетах аэрации не учитывается энергия приточных аэра- ционных струй, поступающих через окна; считается, что она полно-

стью рассеивается в объеме помещения; кинетическая энергия вы-

тяжных струй рассеивается в наружном воздухе;

6) в качестве расчетных принимают давления на оси аэрацион- ных проемов;

7) аэродинамические коэффициенты, определенные испытаниями

в аэродинамической трубе монолитных моделей принимаются равным

аэродинамическим коэффициентам реального здания с открытыми аэрационными проемами, работающими на приток или вытяжку;

8) допускается, Что все избыточное давление расходуется на

создании кинетической энергии приточных и вытяжных струй и

преодоление аэродинамических сопротивлений аэрационных про-

емов, учитываемое через коэффициент расхода.

465

Электронная библиотека Кббр://:1 дV.кКзби.ги

§91. Расчет аэрации однопролетных цехов

Значительная часть проектируемых и существующих производ-

ственных помещений - это однопролетное здание шириной до 60 м в котором внутренние перегородки не достигают перекрытия или

представляют собой невысокие сетчатые перегородки. Аэрационные проемы размещаются исключительно на фасадах и отсутствуют на торцах здания, отметки осей для всех приточных, также как и для

всех вытяжных проемов одинаковы. В этом случае, аэродинамиче-

ские коэффициенты всех приточных проемов могут быть приняты

одинаковыми и вытяжных отверстий тоже. Аэрацию таких зданий

можно рассчитывать методом деления расчетного давления на две

части: расходуемую на приток и расходуемую на вытяжку. Этот ме-

тод аналитический и менее трудоемкий, чем существующий метод

попыток. Им можно рассчитывать аэрацию и выгороженного поме-

щения большого производственного здания с одной или несколькими

наружными стенами, для которого могут быть приняты одинаковыми

аэродинамические коэффициенты всех приточных и всех вытяжных

аэрационных проемов. Методика деления на части применима для

любых расчетных давлений: гравитационного, давления ветра, со-

вместного действия гравитационного и ветрового давлений, при на-

личии и отсутствии местных отсосов. Методика не применима, если: 1) приточные (вытяжные) отверстия находится на различных

отметках; 2) аэрационные проемы размещаются не только на фасадах, но и

в торцевых стенах;

3) одновременно открыты для аэрации нижние, верхние фраму-

ги и створки аэрационно-светового фонаря (работает аэрационная

шахта).

Расчет перечисленных выше вариантов должен проводиться по

методике расчета аэрации многопролетных зданий.

Ниже рассматриваются алгоритмы расчета аэрации для описан-

ных выше конструктивных схем здания.

Прямая задача аэрации.

В случае решения прямой задачи известны: требуемый воздухо-

обмен по притоку С„р и по вытяжке Свыт, коэффициенты расхода

аэрационных проемов по притоку \х„р и по вытяжке рвыот, а также

плотность удаляемого рвыт и приточного воздуха, равная ПЛОТНОСТИ наружного воздуха при температуре по параметрам «А», р„.

466

Электронная библиотека Ьббр://ЬдV.кЬзби.ги

467

Определить требуемую площадь аэрационных проемов для производ-

ственного помещения. Разница отметок проемов нижних фрамуг и ство-

469

4. Вычисляем

5. Вычисляем Арвыт = 18,977 - 11,225 = 7,752 Па. 6. Площади приточных и вытяжных отверстий:

Расчет аэрации на гравитационное давление. Безветрие редко

бывает абсолютным, на уровне вытяжных фонарей или фрамуг под-

вижность воздуха обычно большая, нежели на уровне приточных отверстий. Обеспечить устойчивую работу аэрации можно увеличе-

нием кинетической энергии струй, поступающих в атмосферу из вы-

тяжных аэрационных отверстий, т.е. увеличением скорости потока

удаляемого воздуха. Принято считать, что при равенстве притока и

вытяжки, эквивалентную площадь ХАпр{Лпр приточных проемов не

следует принимать равной эквивалентной площади вытяжных

ЕЛвытЦвыт, а эквивалентная площадь приточных отверстий должна

превышать площадь вытяжных на 20-30%. Это условие записывает-

ся в виде соотношения:

где а - коэффициент, равный 1,2+1,3; Апр и Авыт - площади приточ-

ных и вытяжных отверстий, м2; \1пр и рвыт - коэффициенты расхода

приточных и вытяжных отверстий.

В случае принятия этого решения возможность нежелательного

явления опрокидывания аэрации снижается.

Расчетная величина гравитационного давления составит:

АРРасч = ~ Рсрв )->

где Н - расстояние по вертикали между осями приточных и вытяж-

ных фрамуг, м.

Это давление следует разделить на составляющие, расходуемые

на обеспечение притока Арпр и вытяжки Арвыт•

470

Электронная библиотека Ъббр://ЪдV.кЬзби.ги