Расчет воздухообмена основных помещений

СОДЕРЖАНИЕ

 

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА………………………………….3

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ПАРМЕТРОВ ВОЗДУХА……………………………………4

 

3. РАСЧЕТ ВОЗДУХООБМЕНА ОСНОВНЫХ ПОМЕЩЕНИЙ………………………………...5

 

4. РАСЧЕТ ВОЗДУХООБМЕНА ПО КРАТНОСТЯМ……………………………………………9

 

5. ПОДБОР ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ………………………………10

 

6. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ……………………………...12

 

7. ПОДБОР ВЕНТИЛЯЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ………………………………………..15

 

8. СПЕЦИФИКАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ………………………………………………………..23

9. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………..24

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА

 

Район строительства г. Екатеринбург

В кинотеатре на 300 мест проектом предусмотрена приточно-вытяжная вентиляция с механическим и естественным побуждением.

Основными вредностями, выделяющимися в помещениях, являются: углекислый газ, теплопоступления, влагопоступления. Системы общеобменной вентиляции рассчитаны на разбавление избытков теплоты и влаги, а так же по кратности объема воздуха.

Раздача и удаление воздуха производится в верхнюю зону помещений.

Предусмотрены системы вентиляции раздельные для зрительного зала и подсобных помещений.

Вытяжные шахты поднимаются на 1м выше уровня кровли. Для защиты от атмосферных осадков предусматриваются дефлекторы над шахтами.

В качестве материала для воздуховодов систем вентиляции принята – оцинкованная сталь по ГОСТ 14.918-80.

Системы приточной вентиляции расположены в вент. камере. Система П1 обслуживает зрительный зал. Система П2 обслуживает фойе с буфетом. Система П3- вестибюль, система П4- аккумуляторную, кинопроекционную и перемоточную. Система В1 обслуживает вестибюль. Система В2 обслуживает фойе с буфетом. Система В3 обслуживает помещения: гримерную, артистическую, кружковые и администрацию. Система В4 обслуживает сан.узлы. Система В5 обслуживает электрощитовую. Система В7 обслуживает тамбур. Система ВЕ1 обслуживает зрительный зал. Приточные и вытяжные отверстия оформляются щелевыми решетками типа РВ 100*100, РВ 150*150, РВ 200*200 и РВ 400*400, вмонтированные в подвесной потолок. В вентиляционной камере на приток устанавливаются решетки СТД 5289.

В кинопроекционной для удаления воздуха от кинопроекторов предусмотрена местная вытяжная вентиляция. Также для пожарной безопасности в проекционной установлен клапан пожарной безопасности на подающем воздуховоде.

Так как внутри здания не предусмотрена венткамера, мы ее проектируем на кровле здания. Камера приточных систем утеплена плитами из стекловаты. В качестве звукопоглощающей облицовки используется минеральная вата.

В целях снижения шума венткамера проектируется в отдельном помещении. Для снижения шума в венткамере проводятся следующие мероприятия:

- виброизоляция вентагрегатов с помощью пружинных амортизаторов;

- применение звукопоглощающей облицовки в венткамере;

- использование конструкций повышенной звукоизоляции для внутренних ограждений венткамеры.

 

 

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ПАРМЕТРОВ ВОЗДУХА

 

Для проектирования системы вентиляции необходимо знать параметры наружного и внутреннего воздуха. Выделяют три расчетных периода года: холодный, переходный и теплый. Каждый период характеризуется своими параметрами воздуха:

- для теплого периода температура >10 ^оС, параметры берутся при условии А.

- переходный период - это условный период, параметры воздуха для которого принимаются одинаковыми для всей территории страны и составляют: tв = 10 ^оC; I=26,5 кДж/кг.

- холодный период характеризуется тем, что tв <10 ^оC. Параметры берутся при условии Б.

Расчетные параметры наружного воздуха принимаются по прил. 8[2] в зависимости от района строительства. Для г.Екатеринбург расчетные параметры наружного воздуха приведены в таблице 1.

 

Расчетные параметры наружного воздуха.                  Таблица 1

Период	Температура t °С	J кДж/кг	Скорость ветра м/сек
ТПГ	22,9	51,1	1,0
ХПГ	-32	–31,8	1,0

 

 

        

 

Расчетные параметры внутреннего воздуха принимаются в соответствии с [2] для общественных зданий:

 

Расчетные параметры внутреннего воздуха.                     Таблица 2

Период	Температура t °С	Относительная влажность j %	Скорость ветра м/сек
ТПГ	24,9	65	0,5
ХПГ	16,0	65	0,2

 

Расчетная географическая широта: 56 с.ш..

Барометрическое давление составляет 980 ГПа.

 

 

РАСЧЕТ ВОЗДУХООБМЕНА ОСНОВНЫХ ПОМЕЩЕНИЙ

 

 

1. Расчет теплопоступлений и теплопотерь:

а) от солнечной радиации по формуле:

Q_СР= Q_СР^покр+ Q_СР^ост;

Qс.р.покр. = Fп · qп, Вт

где Fп - площадь поверхности покрытия, м; F_П = 216 м²;

  qп - тепловой поток, поступающий через 1м² поверхности покрытия.    

  q_п=17 Вт/м²;

Qс.р.покр.=216 · 17=3672 Вт.

Q_СР^ост= F^ост · А^ост · q^ост· к₃,

   где F^ост – площадь остекления, м², т.к. остекления в зрительном зале нет, принимаем равным F^ост = 0;

           А^ост – коэффициент, зависящий от вида остекления;

           q^ост – тепловой поток, поступающий через 1 м² поверхности остекления;

           к₃ – коэффициент загрязнения остекления.

Q_СР^ост= 0 · 1 · 168 · 0,8 = 0 Вт.

Q_СР= 3672 + 0 = 3672 Вт.

б) от источников искусственного освещения по формуле:

Q_осв. = Е · F · qосв · ηосв,                                                                         

    где Е - общая освещенность помещения (для зрительного зала кинотеатра – люминисцентные лампы Е = 75 лк);

F - площадь пола помещения, м² ; F=216 м²;

qосв - удельные тепловыделения от источников искусственного освещения; q_осв=0,067 Вт/(м²*лк);

ηосв - доля теплоты поступающей в помещение. ηосв=1,0.

Q_осв. =75 · 216 · 0,067 · 1,0 =1085,4 Вт.

в) тепловыделения от людей по формуле:

Q_люд = q1 ·  n, Вт

где q₁ - тепловыделения от одного человека;

  n - число людей (300 человек в зале в состоянии покоя).

 

ТПГ: Q_люд=93 · 300 = 27900 Вт,

ХПГ: Q_люд=116 · 300 = 34800 Вт.

 

 

г) теплопотери по формуле:

Q_пот = q_о · V · (t_в – t_н) · K_t, Вт

где q_о - удельная тепловая характеристика;

 V - объем помещения, м³;

  К_t - поправочный коэффициент на наружную температуру.K_t=1,0.

                         ТПГ: (t_в – t_н) = 0; Q_пот = 0 Вт.

                ХПГ: Q_пот = 0,43 · 1944 · 4 · 0,97= 3243,3 Вт.

4) Расчет влагопоступлений от людей производится по формуле:

W = w₁ · n, кг/ч

где w₁ - влагопоступления от одного человека, г/ч.

ТПГ: W=50 · 300 =15 кг/ч,

ХПГ: W=40 · 300=12 кг/ч

5) Определение поступления углекислого газа.

G_СО2 = q · n, л/ч

где q - поступления углекислого газа от одного человека.

G_СО2 =23 · 300 = 9600 л/ч.

 

6) Заполняется таблица балансов.                                                      Таблица 3

Период года	Теплопоступления, Вт				Теплопотери. Вт	Теплоизбыт. Вт	Тепловая напр.	W кг/ч	Gco2 л/ч
	Qс.р.	Qосв.	Qлюд.	Qобщ
ТПГ	3672	1085,4	27900	32657,4	-	32657,4	16,79	15	6900
ХПГ	-	1085,4	34800	35886,4	3243,3	32642,1	16,79	12	6900

 

  7) Определяем угловые коэффициенты по формуле:

 - для ТПГ:

ε_ТПГ = 3,6 · ΔQ / W =3,6 · 32657,4 / 15 = 7837,7 кДж/кг;

 

 - для ХПГ:

ε_ХПГ = 3,6 · ΔQ / W= 3,6 ·32642,1 / 12 = 9792,6 кДж/кг.

 

 

8) Определяется температура удаляемого воздуха по формуле:

 - для ТПГ: t_уд = t_в + grad t (H - h _о.з.), C

 - для ХПГ: t_уд = t_в + grad t (H - h _о.з.), C

где grad t - рост температуры по высоте помещения, определяется в зависимости от тепловой напряженности помещения;

  H - внутренняя высота помещения, м;

  h _о.з. - высота обслуживаемой зоны, м.

- для ТПГ: t_уд = 25 + 0,8 · (6,1 – 1,5) = 28,68 ^оC

- для ХПГ: t_уд = 18 + 0,8 · (6,1 – 1,5) = 21,68 ^оC

 

9) Определение воздухообмена для теплого периода года.

а) По I-d диаграмме определяем:

       I_уд = 58,5 кДж/кг, d_уд = 12 г/кг,

       I_н = 52,5 кДж/кг, d_н = 10,9 г/кг.

б) Вычисляем массовый расход воздуха по формулам (через теплоизбытки и влагоизбытки):

   G = 3,6 · ΔQ_тпг / (I_уд - I_н), кг/ч.  или G = W_тпг · 10 / (d_уд - d_н), кг/ч.

G = 3,6 · 32657,4 / (58,5 – 52,5) = 14194,4 кг/ч,

G = 15 · 1000 / (12 – 10,9)= 13636,3 кг/ч.

Расхождения между значениями расходов, рассчитанных по теплу и по влаге вызваны погрешностью работы с I-d диаграммой. За расчетное значение массового расхода примем максимальное из двух значений G = 14194,4 кг/ч.

      

в) Вычисляем объемный расход по формулам:

L_уд = G / ρ_уд, и L_пр = G / ρ_н, м³ /ч.

L_пр = 14194,4 / (353 / (273,15 + 22,9)) = 11928 м³ /ч.

L_уд = 14194,4 / (353 / (273,15 + 28,04)) = 12131  м³ /ч,

 

10) Расчет воздухообмена на разбавление углекислого газа.

L_СО2 = G_СО2 / (C_уд - C_пр), м ³/ч,

где C_уд - нормативная концентрация CO₂ в удаляемом воздухе, л/м³. Для помещений с кратковременным пребыванием людей Cуд=2 л/м³.

C_пр - нормативная концентрация CO в приточном воздухе, л/м³; C_уд=0,5 л/м³.

 

L_СО2= 6900 / (2 – 0,5) = 4600 м³ /ч.

11) Воздухообмен по минимальным санитарно-гигиеническим нормам рассчитывается по формуле:

L_min = L₁ ·  n, м³/ч,

где L₁ - нормируемый объемный расход приточного воздуха на одного человека (принято L₁=20 м³/ч).

L_min = 20 · 300 = 6000 м³/ч.

За расчетный воздухообмен принимается максимальный:

L = max(L) = L_уд = 12131 м3/ч.

12) Расчет воздухообмена для холодного периода года.

а) Определяем расчетный массовый расход:

G = G_max = 14194,4 кг/ч

б) Определяем расход воздуха забираемого из зала для ХПГ. Для зрительного зала выбрана прямоточная схема обработки воздуха, поэтому массовый расход подаваемого в зал воздуха равен расходу воздуха забираемого с улицы:

G = G_н  = 14194,4 кг/ч,

      

в) Определяем величину изменения влагосодержания d:

                 ∆ d = W^ХПГ · 10³ / G_н, г/кг сух. возд.

                 ∆ d = 12 · 10³ / 14194,4 = 0,84 г/кг сух. возд.

г) Определяем величину влагосодержания удаляемого воздуха:

d_уд = d_н + ∆ d, г/кг сух. возд.

d_уд = 0,5 + 0,84 =1,34  г/кг сух. возд.