5.Аэродинамический расчет системы естественной вытяжной вентиляции

В здании проектируется общеобменная естественная вентиляция с удалением воздуха из санитарных узлов и кухонь. Проточный воздух для компенсации естественной вытяжки поступает снаружи через неплотности окон и других ограждений.

Воздухообмен по величине жилой площади квартиры. Количество удаляемого воздуха для жилых зданий должно быть не менее 3 /ч на 1 м².

Нормы воздухообмена:

- с 4-х конфорочной газовой плитой 90 м³/ч

- ванная индивидуальная 25 м³/ч

- уборная индивидуальная 25 м³/ч

- санузел совмещенный 50 м³/ч

Для квартиры №4

S = 34,398 м².

= 103,194 /ч,

Норма воздухообмена = 90+50=140 /ч.

103,194 < 140 – расчет ведем по норме воздухообмена для санузла и кухни.

Для квартиры №1, №2, №3

S = 50,778 м².

= 152, 334 /ч,

Норма воздухообмена = 90+50=140 /ч.

152,334 > 140 – расчет ведем по норме воздухообмена для санузла и кухни.

Целью аэродинамического расчета является определение размеров поперечного сечения вентиляционных каналов и потерь давления по длине воздуховодов.

Располагаемое давление в естественных вытяжных системах вентиляции определяются для наружной температуры 5 по формуле:

Δ , Па (5.1)

где h- расстояние по вертикали от оси вытяжной решетки до устья вытяжной шахты, м.

g = 9,81 м/ с². - ускорение свободного падения;

=1,27 кг/ м3 - плотность наружного воздуха при температуре 5 ;

=1,205 кг/ м3 - плотность наружного воздуха при температуре 20 ;

При h = 4,4 м. – расстояние для второго этажа

При h = 7,4 м. – расстояние для первого этажа

Δ = 2,80566 Па.

Δ Рр = 7,4*9,81*(1,27 – 1,205) = 4,71861 Па.

Для систем с естественным побуждением можно принимать в каналах верхнего этажа скорость 0,5-0,8 м/с, в каналах нижнего этажа и сборных каналах на чердаке 1,0 м/с и в вытяжной шахте 1,0 - 1,5 м/с.

Расчет воздуховодов осуществляем с помощью таблиц, по которым определяем размеры сечения каналов, потери давления на трение и в местных сопротивлениях. Но таблицы составлены для расчета круглых стальных воздуховодов, а для жилых и общественных зданий обычно применяют каналы прямоугольного сечения из различных материалов с различной шероховатостью их поверхности. В этом случае определяем соответствующее значение равновеликого диаметра воздуховода круглого сечения, в котором потери давления на трение равны потерям на трение в прямоугольном воздуховоде при той же скорости.

м (5.2)

где а и в – размеры прямоугольного канала, м.

Пример расчета эквивалентного диаметра для участка №2(кв 4)

dэ = 2*0,14*0.27/(0,14+0,27) = 0,1844 м.

При применении неметаллического воздуховода в значение потерь давления на трение необходимо ввести поправку на шерохова­тость , учитывающую абсолютную эквивалентную шероховатость принятого материала. В данном курсовом проекте используем в качестве материала для воздуховодов гипсошлаковые плиты.

Исходные и расчётные данные заносятся в табл.5

Таблица 5.1.(для квартиры №4)

№ участ- ка	Наг-рузка, ai	Длина, li	Разме- ры ка- нала ai*bi	Пло- щадь, Fi	Экви- вале- нтный диа- метр, dэi	Ско- рость, Vi	Уде- льные потери на тре- ние,	Поте- ри на тре- ние Pтрi	Сум- ма КМС,	Поте- ри в МС, Zi	Сум- мар- ные поте- ри дав- ления? Pi
	м^3/ч	м	м*м	м^2	м	м/с	Па/м	ПА	-	Па	Па
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Р	90	0	200х300	0,0346	0,24	0,6	0,03	0	1,2	0,27432	0,27432
2	90	2,4	140х270	0,038	0,1844	0,8	0,06	0,167	2,7	1,1	1,267
3	180	0,3	270х270	0,073	0,27	1	0,07	0,0244	0,5	0,3175	0,3419
4	205	0,8	270х270	0,073	0,27	1	0,07	0,065	0,5	0,3175	0,3825
5	230	1,6	270х270	0,073	0,27	1	0,07	0,13	0,5	0.3175	0,4475
6	280	3,5	270х270	0,073	0,27	1,5	0,14	0,6125	1,3	1,8573	2,4689
											5,1821

(5,1821-4,71861)/ 5,1821) * 100% = 8,944%

Таблица 5.1.(для квартиры №1, №2, №3)

№ участ- ка	Наг-рузка, ai	Длина, li	Разме- ры ка- нала ai*bi	Пло- щадь, Fi	Экви- вале- нтный диа- метр, dэi	Ско- рость, Vi	Уде- льные потери на тре- ние,	Поте- ри на тре- ние Pтрi	Сум- ма КМС,	Поте- ри в МС, Zi		Сум- мар- ные поте- ри дав- ления? Pi
	м^3/ч	м	м*м	м^2	м	м/с	Па/м	ПА	-	Па		Па
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11		12
Р	94	0	200х300	0,0346	0,24	0,6	0,03	0	1,2	0,27432		0,27432
2	94	2,4	140х270	0,038	0,1844	0,8	0,06	0,167	2,7	1,1		1,267
3	188	0,3	270х270	0,073	0,27	1	0,07	0,0244	0,5	0,3175		0,3419
4	217	0,8	270х270	0,073	0,27	1	0,07	0,065	0,5	0,3175		0,3825
5	246	1,6	270х270	0,073	0,27	1	0,07	0,13	0,5	0.3175		0,4475
6	304	3,5	270х400	0,108	0,322	1,5	0,09	0,3934	1,3	1,8573		2,2507
											4,9639

(4,9639-4,71861)/ 4,9639) * 100% = 4,941%

Потери на трение в каналах, рассчитываемые по формуле

Па (5.3)

Пример расчета для участка №2(кв 4):

Δ Ртрi = 1,08*0,03*2,4 = 0,167 Па

где  - поправочный коэффициент к потерям давления на трение.

Потери давления в местных сопротивлениях:

Па (5.4)

где =1,27 кг/м³.

Пример расчета для участка №2(кв 4):

Zi = 2,7 * 0,8*0,8/2 * 1,27 = 1,1 Па

Суммарные потери давления на участке:

Па (5.5)

Пример расчета для участка №2(кв 4):

Δ Рi = 0,167+1,1 = 1,267 Па

Определяются суммарные потери в магистральном воздуховоде сложением потерь давления на всех его участках:

(5.6)

Пример расчета для кв №4:

Δ Р = 0,27432 + 1,267 + 0,3419 + 0,3825 + 0,4475 + 2,4689= 5,1821 Па

Суммарные потери давления в магистральном воздуховоде P не должны превышать располагаемого давления, определенного по формуле (5.1). Невязка не должна превышать 10%:

Список литературы:

1. Тихомиров К.В. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция. М.: Стройиздат, 1981. 272с.

2. Русланов Г.В., Розкин М., Ямпольский Э.Л. Отопление и вентиляция жилых и гражданских зданий. Справочник. Киев: Будiвельник, 1983. 270 с.

3. Голубков Б.Н., Романова Т.М., Гусев В.А. Проектирование и эксплуатация установок кондиционирования воздуха и отопления. М.: Энергоатомиздат, 1988. 190 с.

4. СНиП 23-01-99*. Строительная климатология

5. СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий

6. СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование

7. СП 23-101-2004. Проектирование тепловой защиты зданий

ИГАСУ ИСФ ПГС-33 09087

Лист

30