6 Расчет естественной вентиляции
Пористость ограждающих конструкций зданий, а так же строительные пустоты в них при разности давлений внутреннего и наружного воздуха обуславливает воздухообмен в помещении, происходящий в результате инфильтрации.
В курсовой работе принята канальная система естественной вентиляции. Вытяжная естественная вентиляция состоит из вертикальных каналов с отверстиями, закрытыми жалюзийными решетками.
В канальных системах естественной вытяжной вентиляции воздух перемещается в каналах под действием естественного давления, возникающего вследствие разности давлений холодного наружного и теплого внутреннего воздуха.
Естественное давление определяется по формуле:
Ре = gh (н- в), (22)
где g - ускорение свободного падения;
hi - вертикальное расстояние от центра оконного проема соответствующего этажа до устья вытяжной шахты, м;
н, в - плотность наружного (при t=+5° С, и t=+20° С) и внутреннего воздуха, кг/м³.
Из формулы видно, что верхние этажи по сравнению с нижними находится в менее благоприятных условиях, т.к. располагаемое давление здесь меньше.
Для нормальной работы естественной вентиляции необходимо, чтобы:
,
(23)
где
- удельная потеря давления на трение,
Па/м;
L - длина воздуховода, м;
-
потеря давления на местные сопротивления,
Па;
β - поправочный коэффициент на шероховатость по таб. 14.3 [1];
-
коэффициент запаса,
;
-
располагаемое давление.
Расчёт выполняется следующим образом:
1) Скорость удаляемого воздуха в соответствии с рекомендациями на последнем этаже принимаем 0,5 м/с (при приближении к первому добавляется по 0,1 м/с).
Исходя из того, что здание 7-ми этажное, следовательно скорость воздуха на первом этаже принимают равной 1 м/с, чтобы избежать возникновения сквозняка.
2) По объёму воздуха и скорости движения определяем предварительно площадь сечения канала по формуле:
(24)
Затем принимаем по таблице 14.2 [1] ближайшее стандартное сечение канала.
Для
1-ого этажа сечение в кирпичах:
и
Для
7-ого этажа сечение в кирпичах:
и
После чего обратными действиями определяем практическую скорость воздуха по формуле:
(25)
3) По монограмме 14.9 [1] в зависимости от фактической скорости и эквивалентного диаметра определяем удельные потери на трение:
4)
По таблице 14.3 определяем значение
коэффициентов шероховатости
:
Так как в обоих случаях существует избыточное располагаемое давление, то невязку потерь давления устраняем путём подбора живого сечения в жалюзийной решётке по формуле:
(26)
где
- скорость воздуха в решетке;
где
-
плотность воздуха, кг/м
;
-
располагаемое давление, Па;
- коэффициент местного сопротивления решетки, =1,2 ;
По
таблице Приложения 7 [2] для первого этажа
принята жалюзийная решётка
живым сечением
0,0087
По
таблице Приложения 7 [2] для седьмого
этажа принята жалюзийная решётка
живым сечением
0,013
4)Потери давления на местные сопротивления определяем по формуле:
(27)
где
-
динамическое давление определяемое по
монограмме 14.9(1);
-
сумма местных коэффициентов сопротивления.
Расчёт сведен в таблицу 1.
Таблица 6.1 - Расчет естественной вентиляции.
Этаж |
№ участка |
Расход воздуха |
Размер канала |
Длина участка, м |
Скорость воздуха, м/с |
Эквивалентный диаметр, м |
Удельные потери давления на трение, Па/м |
Поправочный коэффициент на шероховатость |
Потери давления по длине, Па |
Сумма местных сопротивлений |
Динамическое давление, Па |
Полные потери давления, Па |
1 |
1 |
75 |
0,02 |
5,3 |
1 |
0,14 |
0,13 |
1,5 |
1,14 |
2,9 |
0,6 |
3,1 |
7 |
2 |
75 |
0,038 |
25 |
0,548 |
0,265 |
0,023 |
1,27 |
0,80 |
2,9 |
0,17 |
1,3 |