2.2. Расчет естественной вентиляции производственных помещений

Естественная вентиляция производственных помещений осуществляется под воздействием разности температур наружного и внутреннего воздуха (тепловое давление) и ветра (ветровое давление).

Естественная вентиляция может быть организованная (аэрация) и неорганизованная, возникающая за счет разного рода неплотностей в помещении. Поскольку температура воздуха в производственном помещении выше температуры наружного воздуха, теплый воздух будет подниматься вверх, создавая в нижней части помещения разрежение, а в верхней части избыточное давление Н, определяемое по формулам

Н₁ = g  h₁  (_Н -  _В); Н₂ = g  h ₂  (_Н -  _В), (2.8)

где g – ускорение свободного падения, м/с² ;

h₁, h ₂ – расстояния от центров нижнего и верхнего проемов здания до плоскости равных давлений;

_Н, _В – плотность соответственно наружного и внутреннего воздуха, кг/м ³ определяется по табл.18 в зависимости от температуры воздуха.

Химический состав и запыленность атмосферного воздуха на его плотность почти не влияют. При стандартных условиях, когда температура воздуха 20 ⁰С, барометрическое давление Р_Б = 0,1 МПа, относительная влажность воздуха равна 50 %, плотность наружного воздуха _Н = 1,2 кг/м ³.

Таблица 18

Температура,0С	Плотность воздуха, кг/м3		Температура,0С	Плотность воздуха, кг/м3
-20 -15 -10 -5 0 6 12	1,396 1,368 1,342 1,317 1,293 1,265 1,239		16 18 20 24 30 40 70	1,222 1,213 1,205 1,189 1,165 1,128 1,029

Расчет естественной вентиляции аэрацией заключается в определении площадей вентиляционных проемов здания для обеспечения потребного воздухообмена и проводится в следующей последовательности:

1.Определяется скорость движения воздуха в нижнем проеме v₁, м/с, по формуле

_________________

v₁ = 4   h  (_Н - _B)  g /  , (2.9)

где h – расстояние между центрами нижнего и верхнего проемов, м;

_Н, _В – плотность наружного и внутреннего воздуха, кг/м³ и определяется по табл. 14.

g – ускорение свободного падения, м/с ².

2. Определяются площади нижних вентиляционных проемов F₁, м ², по формуле

F₁ = L / (  v₁), (2.10)

где L – потребный воздухообмен, м ³ / ч;

 – коэффициент расхода воздуха, величина которого зависит от конструкции створок и угла их открывания,  = 0,15  0,65;

v₁ – скорость движения воздуха, м/с, в нижнем проеме.

3. Определяются потери давления Р₁, Па, в нижних проемах по формуле

Р₁ = v₁ ²  _Н / 2, (2.11)

где v₁ – скорость движения воздуха в нижнем проеме, м/с;

_Н – плотность наружного воздуха, кг/м ³ , определяется по табл. 11.

4. Определяется избыточное давление Р₂, Па, в верхних проемах по формуле

Р₂ = Р _ГР – Р₁, (2.12)

где Р_ГР – гравитационное давление воздуха, Па;

Р₁ – потери давления в нижних проемах, Па.

Гравитационное давление воздуха определяется по формуле

Р_ГР = h  (_Н -  _В)  g , (2.13)

где h – расстояние между центрами нижнего и верхнего проемов, м.

5. Определяется площадь верхних вентиляционных проемов по формуле

__________

F₂ = L / (  v₂) = L / (   2 Р₂ / _В, ) (2.14)

Исходные данные взять из расчета воздухообмена по удалению избыточного тепла.