4 Конструювання вентиляційних систем

4.1 Вибір кількості витяжних та припливних систем

Простіше було б улаштувати в будівлі єдину витяжну і єдину припливну системи. Проте не всі приміщення можна об’єднати загальними каналами. Так, у будь-яких будинках туалети повинні мати самостійну витяжну систему. Об’єднувати їх можна тільки з курильними, душовими й підсобними приміщеннями. Однак це не єдине обмеження. Наприклад, у лікарнях окремі витяжні та припливні системи повинні мати операційні блоки, рентгенівські кабінети, лабораторії, аптеки. Такого роду вимог норм проектувальники мають додержуватись беззастережно. Крім того, окремі витяжні й припливні системи необхідно передбачати для частин будинку, які використовуються лише у визначені часи або в особливому режимі (зали засідань, глядацькі зали клубів тощо).

При виборі кількості систем потрібно враховувати можливий радіус дії одного вентиляційного центра. Для гравітаційної витяжної вентиляції він не перевищує восьми метрів, для систем механічної вентиляції ― близько сорока метрів. Таким чином, остаточний вибір кількості вентиляційних систем робиться одночасно з урахуванням архітектурно-конструктивних особливостей будівель та вимог щодо спонукання руху повітря у системі.

У ряді випадків БНіП передбачають установлення повітряно-теплових завіс на входах у будівлю. При виконанні курсового проекту це дозволяється не робити.

4.2 Вибір між природним і механічним спонукачем витяжних систем

Системи гравітаційної вентиляції не цілком надійні, тому що їх дія залежить від зовнішньої температури та вітру, а рушійний перепад тиску малий. Тому у відповідальних випадках, наприклад у палатах лікарень, норми потребують, щоб і витяжна, і припливна вентиляції були механічними.

У тих випадках, коли норми не дають прямих указівок, проектувальник повинен зробити вибір самостійно. Переваги природної вентиляції : безшумна, проста, не потребує догляду й не витрачає електроенергію. До недоліків відносять (крім малої надійності) великий розмір каналів, обмеженість радіуса дії та неприпустимість об’єднання помешкань різних фасадів, залежність режиму роботи від кліматичних факторів.

Потрібно відзначити, що, якщо помешкання обладнувати припливною механічною вентиляцією і природною витяжкою, то воно вентилюється цілком надійно. Таке рішення приймають часто для кінозалів. Недоліком його є те, що відпрацьоване повітря може потрапляти в сусідні приміщення.

У туалетах із кількістю сантехнічних приладів більше трьох та в душових із кількістю сіток більше трьох, а також у курильних прийнято влаштовувати механічну витяжну вентиляцію.

Після того, як зроблений вибір між природним і механічним видами витяжної вентиляції, можна остаточно розв’язати питання про те, які помешкання об’єднуються в одну систему й скільки всього буде систем.

4.3 Попереднє призначення розмірів решіток і каналів у помешканнях із розміщенням каналів та решіток

Перш ніж перейти до конструювання систем, необхідно хоча б у першому наближенні уявити собі, які потрібні будуть розміри решіток і каналів для них. Від цього залежатиме, чи можна канали розмістити в стінах та чи можна обійтися для помешкання одним каналом. Попереднє визначення перетинів провадиться за формулою

, м² , (13)

де - витрата повітря, м³/год;

- швидкості, що рекомендуються, м/с.

Швидкості v пропонуються такі (див. також [6,с.56]):

а) при гравітаційній вентиляції:

у живому перерізі решіток 0,5 ― 1,0 м/с;

у каналі, який відходить від решітки 0,5 ― 1,0 м/с;

(менші швидкості приймаються в решітках і каналах верхніх поверхів);

б) при механічній вентиляції:

у живому перерізі решіток 1,2 ― 3,5 м/с;

у каналі, що відходить від решітки 2,0 ― 5,0 м/с.

У решітках та каналах мінімального розміру швидкості можуть бути і менші від зазначених. Швидкості в решітках дозволяється приймати вищими, ніж указані, якщо виконується акустичний розрахунок, а для припливних решіток також розрахунок струменів.

Про швидкості в магістральних каналах ідеться у розділах 7.4 та 7.5 цих методичних указівок.

У даному проекті рекомендується приймати розміри каналів і решіток, наведені в таблицях 6, 7, 8, 9 та 10. В адміністративних будівлях застосовують переважно канали і повітропроводи прямокутного поперечного перерізу, а круглий переріз доцільно використовувати, якщо повітропровід буде прихований від очей.

Таблиця 6 - Розміри припливних і витяжних решіток

Позначення	Отвір у стінці каналу, мм	Зовнішні розміри , мм	Площа живого перерізу, м2	ξ
Решітки щілинні регульовані (див. [9, с. 193])
Р 150 Р 200	150х150 200х200	190х190 242х242	0,0142 0,0198	2,0 2,0
Решітки регульовані (див. [9, с. 193])
РР 100х200 РР 200х200 РР 200х400 РР 200х600	100200 200200 200400 200600	150250 250250 250450 250650	0,02/0,016 0,04/0,032 0,08/0,064 0,12/0,096	2,2/3,3 2,2/3,3 2,2/3,3 2,2/3,3

Примітки:

1. Для одержання великих живих перерізів можливе встановлення декількох решіток поряд.

2. У даному проекті решітки щілинні рекомендується використовувати в якості витяжних.

3. Коефіцієнт місцевого опору, віднесений до швидкості в живому перерізі, при цьому приймати рівним 2,0.

4. Для одержання великих живих перерізів дозволяється встановлення декількох однакових решіток РР поряд.

5. У стовпчику площа живого перерізу решіток зазначені: у чисельнику - при паралельному встановленні лопаток, що дає повітророзподільник №8 за табл. 8.1 довідника [9], у знаменнику – при крайній лопатці під кутом 90⁰, що дає повітророзподільник №21.

6. У даному проекті решітки РР рекомендується використовувати в якості повітророзподільників припливних систем у помешканні з великим скупченням людей.

7. Більш повний сортамент сучасних решіток, які можуть застосовуватися в якості припливних та витяжних, наведено у додатку Б. Конструктивною відмінністю перших є застосування регулюючого пристрою.

Таблиця 7 - Повітророзподілювачі універсальні для стелі ВДПМ (див. [9, с. 202])

№ повітророзподілювача	Діаметр горловини, мм	Переріз горловини, м2
2 3 4 5 6 8	250 315 400 500 630 800	0,05 0,08 0,13 0,20 0,31 0,50

Примітка. Цей повітророзподільник має номер 23. Коефіцієнт місцевого опору, віднесений до швидкості у горловині, .

Таблиця 8 - Розміри каналів із цегли

Розмір		Площа попе-речного перерізу, м2	Розмір		Площа попе-речного перерізу, м2	Розмір		Площа попе-речного перерізу, м2
у цеглі	мм		у цеглі	мм		у цеглі	мм
1/2 х 1/2	140 х 140	0,02	11/2х11/2	400 х400	0,16	2 х 21/2	530 х 650	0,35
1/2 х 1	140 х 270	0,038	11/2х2	400 х 530	0,21	2x3	530 х 790	0,42
1 х 1	270 х 270	0,073	11/2х21/2	400 х 650	0,26	2x4	530 х 1060	0,56
1 х 11/2	270x400	0,111	11/2х3	400 х 790	0,32	21/2х21/2	650 х 650	0,43
1 х 2	270 х 530	0,143	2х3	530 х 530	0,28	21/2x3	650 х 790	0,52

Таблиця 9 - Нормовані розміри прямокутних повітропроводів із сталі

Внутрішній розмір, мм	Площа попереч-ного перерізу, м2	Пери-метр, м	Площа поверхні, м2	Внутрішній розмір, мм	Площа попереч-ного перерізу, м2	Пери-метр, м	Площа поверхні, м2
100 х 150	0,015	500	0,5	600 х 600	0,36	2400	2,4
150 х 150	0,0225	600	0,6	600 х 800	0,48	2800	2,8
150 х 250	0,0375	800	0,8	600 х 1000	0,6	3200	3,2
150 х 300	0,045	900	0,9	600 х 1250	0,75	3700	3,7
250 х 250	0,0625	1000	1	800 х 800	0,64	3200	3,2
250 х 300	0,075	1100	1,1	800 х 1000	0,8	3600	3,6
250 х 400	0,1	1300	1,3	800 х 1200	0,96	4000	4
250 х 500	0,125	1500	1,5	800 х 1600	1,28	4800	4,8
400 х 400	0,16	1600	1,6	1000 х 1000	1	4000	4
400 х 500	0,2	1800	1,8	1000 х 1250	1,25	4500	4,5
400 х 600	0,24	2000	2	1000 х 1600	1,6	5200	5,2
400 х 800	0,32	2400	2,4	1000 х 2000	2,9	6000	6
500 х 500	0,25	2000	2	1250 х 1250	1,56	5000	5
500 х 600	0,3	2200	2,2	1250 х 1600	2	5700	5,7
500 х 800	0,4	2600	2,6	1250 х 2000	2,5	6500	6,5
500 х 1000	0,5	3000	3	1600 х 1600	2,56	6400	6,4
				1600 х 2000	3,2	7200	7,2

Примітка. Товщину листової сталі для повітроводів прямокутного перерізу рекомендується приймати залежно від розмірів більшої сторони, мм:

до 250 0,5

300-1000 0,7

Таблиця 10 - Розміри і маса прямокутного повітропроводу з вініпласту

А	Б	Площа попереч-ного перерізу,	Периметр,	Площа поверх-ні 1 м,	dекв,	Маса, кг, 1м повітропроводу з вініпласту товщиною, мм
мм		м2	м	м2	мм	2	3	4
100	160	0,016	520	0,52	125	1,42
100	200	0,02	600	0,6	140	1,66
160	200	0,032	720	0,72	180	1,98
200	250	0,05	900	0,9	225
200	400	0,08	1200	1,2	280		4,95
250	400	0,1	1300	1,3	315		5,4
250	500	0,125	1500	1,5	315			8,25
400	500	0,2	1800	1,8	450			9,96
400	800	0,32	2400	2,4	500			13,29
500	800	0,4	2600	2,6	630			14,4
500	1000	0,5	3000	3	630			16,65

Після вибору розмірів решіток і каналів потрібно визначити фактичну швидкість повітря та записати як прийняті розміри, так і швидкість у таблицю 1.

При проведенні аеродинамічного розрахунку вентиляційних систем окремі розміри можуть бути змінені.