Основы расчета систем вентиляции

Основы расчета вентиляции

Расчет вентиляции проводят в последовательности:

1) определяют необходимый воздухообмен в помещении;

2) выбирают вид вентиляции – естественная, механическая или совмещенная;

3) определяют схему воздухообмена в помещении (места удаления и притока воздуха);

4) конструируют схемы вентиляционных систем исходя из схемы воздухообмена помещений;

5) подбирают оборудование для обработки воздуха (для очистки от загрязнений, для нагрева, при необходимости – для увлажнения или осушки);

6) проводят расчет потерь давления при транспортировке воздуха;

7) выбирают оборудование для транспортировки воздуха – вентиляторы для механических систем вентиляции, для систем естественной вентиляции при необходимости подбирают дефлекторы.

Исходными данными для расчета воздухообмена в помещениии являются:

1) нормируемые микроклиматические параметры воздуха рабочей зоны помещения на постоянных и непостоянных рабочих местах во время трудовой деятельности (температура, влажность, скорость движения воздуха, содержание вредных веществ, ионизация и др.) в зависимости от назначения помещения;

2) расчетные параметры наружного воздуха;

3) виды вредных выделений в помещении и их количество (тепло, влага, вредные вещества и др.);

4) размеры и форма помещения, расположение рабочих мест.

Параметры воздуха рабочей зоны помещения принимаются по нормативным документам в зависимости от назначения помещения и вида работ, выполняемых в нем.

Допустимые и оптимальные параметры воздуха рабочей зоны в помещениях в зимний и в летний период должны обеспечиваться системами вентиляции и кондиционирования воздуха в пределах расчетных климатических параметров наружного воздуха. Параметры наружного воздуха при проектировании систем вентиляции и кондиционирования воздуха следует принимать в соответствии с нормами (СНиП 2.04.05-91 «Отопление, вентиляция и кондиционирование», СНиП 23-01-99 «Строительная климатология») в зависимости от периода года и места расположения объекта.

Для теплого периода года:

— для систем вентиляции, воздушного душирования и кондиционирования третьего класса – параметры «А» (температура, °С, наружного воздуха обеспеченностью 0,95; удельная энтальпия, кДж/кг; скорость ветра – минимальная из средних скоростей ветра по румбам за июль, но не менее 1 м/с);

— для систем кондиционирования первого класса – параметры «Б» (температура наружного воздуха обеспеченностью 0,99; удельная энтальпия; скорость ветра – минимальная из средних скоростей ветра по румбам за июль, но не менее 1 м/с);

— для систем кондиционирования второго класса следует принимать температуру наружного воздуха для теплого периода года на 2°С и удельную энтальпию на 2 кДж/кг ниже установленных для параметров Б.

Для холодного периода года для систем вентиляции, воздушного душирования, систем кондиционирования – параметры «Б» (температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92; удельная энтальпия; скорость ветра – максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь, но не менее 1 м/с).

Для переходных условий года параметры наружного воздуха следует принимать:

— для систем вентиляции – температуру 8 °С и удельную энтальпию 22,5 кДж/кг; допускается принимать параметры, определяемые в пределах использования неподогретого наружного воздуха для притока;

— для систем кондиционирования – параметры, при которых кондиционер не расходует теплоту и холод.

Количество воздуха, необходимое для обеспечения нормативных параметров воздушной среды в рабочей зоне, следует определять расчетным методом отдельно для холодного, теплого и переходного периодов, учитывая неравномерность поступления и распределения вредных веществ, тепла и влаги в объеме помещений, в частности:

— в помещениях с тепловыделениями расчет ведется по избыткам явного тепла;

— в помещениях с тепло- и влаговыделениями расчет ведется по избыткам явного тепла, влаги, скрытого тепла с учетом необходимого предупреждения конденсации влаги на поверхностях строительных конструкций и оборудования;

— в помещениях с одновременным выделением в воздух нескольких вредных веществ расчет ведется по тому веществу, которое требует наибольшего расхода воздуха для обеспечения его ПДК (при однонаправленном действии вредных веществ расход воздуха определяется по каждому веществу с последующим их суммированием);

Читайте также:  Вентилятор вытяжной для кухни как подключить

— в помещениях с одновременным выделением вредных веществ, тепла и влаги расчет ведется по каждому виду производственных выделений.

Также производится расчет расхода приточного воздуха для обеспечения норм взрывопожарной безопасности.

Для проектирования систем вентиляции и кондиционирования воздуха используются результаты расчета с наибольшим расходом вентиляционного воздуха.

Количество выделяющихся в помещениях вредных веществ, тепла и влаги принимают по данным технологической части проекта, нормам технологического проектирования или паспорта на технологическое оборудование.

При отсутствии необходимых сведений проводятся исследования по оценке валовых выделений вредных веществ, тепла и влаги от технологического оборудования, работающего с полной нагрузкой в натурных или лабораторных условиях. Допускается использование результатов натурных исследований на аналогичных предприятиях или данных, полученных путем расчетов, что должно быть отражено в проекте. Отдельные расчетные зависимости для определения количества выделяющихся в помещениях тепла, влаги и вредных веществ приведены в разделах 5.3 и 5.4.

Определение количества воздуха, необходимого для обеспечения регламентированных параметров воздушной среды в рабочей зоне по кратности воздухообмена, не допускается, за исключением случаев, обоснованных нормативными документами, утвержденными в установленном порядке

При проектировании естественной и механической вентиляции в производственных помещениях расход наружного воздуха на одного работающего следует принимать в соответствии с СП 2.2.1.1312-03 «Гигиенические требования к проектированию вновь строящихся и реконструируемых промышленных предприятий», см. табл. 5.2.

Минимальный расход, м 3 /ч, наружного воздуха на одного человека

Помещения (участок, зона) Помещение
С естественным проветриванием Без естественного проветривания
Производственные
Общественные и административного назначения* 20**
* Норма наружного воздуха приведена для рабочих помещений кабинетов, офисов общественных зданий административного назначения. В других помещениях общественного назначения норму наружного воздуха следует принимать по требованиям соответствующих нормативных документов. ** Для помещений, в которых люди находятся не более двух часов непрерывно. Примечание – Нормы установлены для людей, находящихся в помещении более двух часов непрерывно

Расчет расхода приточного воздуха

Расход воздуха L (при плотности приточного и удаляемого воздуха, равной 1,2 кг/м ):

а) по избыткам явной теплоты:

, м 3 /ч, (5.1)

где – расход воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения системами местных отсосов, и на технологические нужды, м 3 /ч; Q – избыточный явный тепловой поток в помещение, Вт; c – теплоемкость воздуха, равная 1,2 кДж/(м 3 ·°С); – температура воздуха в обслуживаемой или рабочей зоне помещения, удаляемого системами местных отсосов, и на технологические нужды, °С; – температура воздуха, удаляемого из помещения за пределами обслуживаемой или рабочей зоны, °С; – температура воздуха, подаваемого в помещение, °С; в формуле (5.1) – составляющая теплоты, удаляемой вместе с воздухом местных отсосов и технологических нужд;

б) по массе выделяющихся вредных или взрывоопасных веществ:

, м 3 /ч , (5.2)

где – расход воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения системами местных отсосов, и на технологические нужды, м 3 /ч; – расход каждого из вредных или взрывоопасных веществ, поступающих в воздух помещения, мг/ч; – концентрация вредного или взрывоопасного вещества в воздухе, удаляемом из обслуживаемой или рабочей зоны помещения, мг/м 3 ; – концентрация вредного или взрывоопасного вещества в воздухе, удаляемом за пределами обслуживаемой или рабочей зоны помещения, мг/м 3 ; – концентрация вредного или взрывоопасного вещества в воздухе, подаваемом в помещение, мг/м 3 ; в формуле (5.2) – масса веществ, удаляемых вместе с воздухом местных отсосов и технологических нужд.

При одновременном выделении в помещении нескольких вредных веществ, обладающих эффектом суммации действия, воздухообмен следует определять суммируя расходы воздуха, рассчитанные по каждому из этих веществ;

в) по избыткам влаги (водяного пара):

, м 3 /ч , (5.3)

где – расход воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения системами местных отсосов, и на технологические нужды, м 3 /ч; W – избытки влаги в помещении, г/ч; – влагосодержание воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения системами местных отсосов, и на технологические нужды, г/кг; – влагосодержание воздуха, удаляемого за пределами обслуживаемой или рабочей зоны помещения, г/кг; – влагосодержание воздуха, подаваемого в помещение, г/кг; в формуле (5.3) – часть влаги, удаляемой вместе с воздухом местных отсосов и технологических нужд.

Читайте также:  Вытяжки продаются без фильтров

Для помещений с избытком влаги следует проверять достаточность воздухообмена для предупреждения образования конденсата на внутренней поверхности наружных ограждающих конструкций при расчетных параметрах «Б» наружного воздуха в холодный период года;

г) по избыткам полной теплоты:

, м 3 /ч ; (5.4)

где – расход воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения системами местных отсосов, и на технологические нужды, м 3 /ч; – избыточный полный тепловой поток в помещение, Вт; – удельная энтальпия воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения системами местных отсосов, и на технологические нужды, кДж/кг; – удельная энтальпия воздуха, удаляемого из помещения за пределами обслуживаемой или рабочей зоны, кДж/кг; – удельная энтальпия воздуха, подаваемого в помещение, кДж/кг; в формуле (5.4) – часть полной теплоты, удаляемой вместе с воздухом местных отсосов и технологических нужд;

д) по нормируемой кратности воздухообмена:

, м 3 /ч, (5.5)

где – объем помещения, м 3 (для помещений высотой 6 м и более следует принимать , где A – площадь помещения, м 2 ); n – нормируемая кратность воздухообмена, ч -1 ;

е) по нормируемому удельному расходу приточного воздуха:

, м 3 /ч; (5.6)

, м 3 /ч, (5.7)

где A – площадь помещения, м 2 ; k – нормируемый расход приточного воздуха на 1 м 2 пола помещения, м 3 /(ч м 2 ); N – число людей (посетителей), рабочих мест, единиц оборудования; m – нормируемый удельный расход приточного воздуха на 1 чел., на 1 рабочее место, на 1 посетителя или единицу оборудования, м 3 /ч,

В формулах (5.1—5.4) параметры воздуха , , следует принимать равными расчетным параметрам в обслуживаемой или рабочей зоне помещения (минимальные из допустимых параметров в соответствии с разд. 2 СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений»), – равной ПДК в рабочей зоне помещения.

Расход воздуха для обеспечения норм взрывопожарной безопасности следует определять по формуле (5.2). При этом в формуле (5.2) и следует заменить на , мг/м 3 , где – нижний концентрационный предел распространения пламени по газо-, паро- и пылевоздушной смесям).

Источник

Основы расчета вентиляции

В соответствии с действующими на территории Российской Федерации санитарными нормами и правилами организации помещений, как бытового, так и производственного назначения, должны обеспечиваться оптимальные параметры микроклимата. Нормы вентиляции регулируют такие показатели, как температура воздуха, относительная влажность, скорость движения воздуха в помещении и интенсивность теплового излучения. Одним из средств для обеспечения оптимальных характеристик микроклимата является вентиляция. В настоящее время организовывать систему воздухообмена «на глаз» или «примерно» будет в корне неправильно и даже вредно для здоровья. При обустройстве системы вентиляции, расчет выступает залогом правильного ее функционирования.

В жилых домах и квартирах воздухообмен зачастую обеспечивается за счет естественной вентиляции. Такая вентиляция может быть реализована двумя способами – бесканальным и канальным. В первом случае воздухообмен осуществляется при проветривании помещения и естественной инфильтрации воздушных масс через щели дверей и окон, и поры стен. Расчет вентиляции помещения в этом случае произвести невозможно, такой способ носит название неорганизованного, имеет низкую эффективность и сопровождается значительными потерями тепла.

Второй способ заключается в размещении в стенах и перекрытиях каналов воздуховодов, через которые осуществляется воздухообмен. В большинстве многоквартирных домов, построенных в 1930-1980гг, оборудована вытяжная канальная система вентиляции с естественным побуждением. Расчет вытяжной вентиляции сводится к определению геометрических параметров воздуховодов, которые бы обеспечивали доступ необходимого количества воздуха в соответствии с ГОСТ 30494-96 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях».

В большинстве помещений общественного пользования и производственных зданиях только организация вентиляции с механическим побуждением движения воздуха может обеспечить достаточный воздухообмен.

Читайте также:  Активное вентилирование зерна пшеницы

Расчет производственной вентиляции можно доверить исключительно квалифицированному специалисту. Инженер проектировщик вентиляции произведет необходимые вычисления, составит проект и утвердит его в соответствующих организациях. Им же будет оформлена и документация по вентиляции.

Проектирование вентиляции и кондиционирования ориентировано на задачу, поставленную клиентом. Для того чтобы выбрать оборудование для системы воздухообмена с оптимальными характеристиками, отвечающее поставленным условиям, при помощи специализированных компьютерных программ выполняют следующие расчеты.

Определение производительности по воздуху

Производительность по воздуху рассчитывается двумя способами: по кратности воздухообмена и по количеству людей. При расчете производительности вентиляции, кратность воздухообмена показывает, сколько раз в течение часа меняется воздух в помещении с заданной площадью.

Производительность по кратности воздухообмена (L , м³/ч) рассчитывают по формуле:
L = n * S * H
где
n – кратность воздухообмена для определенного типа помещения. В соответствии со СНиП для жилых квартир принимают n=1; для общественных помещений (офисов, магазинов, кинотеатров) и производственных цехов n=2;
S – площадь помещения, м²;
H – высота заданного помещения, м.

Производительность по количеству людей (L , м³/ч):
L = N * Lнорм
где
N – предполагаемое количество людей в помещении;
Lнорм — нормируемый расход воздуха на одного человека, м³/ч. Эту величину регламентируют СНиП. Для человека, который находится в состоянии покоя (имеются в виду жилые квартиры и дома);
Lнорм составляет 20 м³/ч. Для людей, которые находятся на работе в офисе Lнорм=40 м³/ч, а для выполняющих физическую нагрузку, Lнорм=60 м³/ч.

Большее из двух полученных значений принимают за производительность приточно-вытяжной установки или вентилятора. При выборе этого типа оборудования делают поправку на потери производительности, которые возникают в сети воздуховодов за счет аэродинамического сопротивления.

Определение мощности калорифера

Нормы проектирования вентиляции предполагают, что в холодное время года воздух, поступающий в помещение, должен прогреваться не менее чем до +18 градусов Цельсия. Для подогрева воздуха приточно вытяжная вентиляция использует калорифер. Критерием выбора нагревателя выступает его мощность, которая зависит от производительности вентиляции, температуры на выходе воздуховода (обычно принимается +18 град) и наиболее низкой температуры воздуха в холодное время года (для средней полосы России -26 град).

Различные модели калорифера можно подключать к сети с 3-х или 2-х фазным питанием. В жилых помещениях обычно используют 2-х фазную сеть, а для производственных зданий рекомендуется использовать 3-х фазную, поскольку в этом случае меньше значение рабочей силы тока. 3-х фазная сеть используется в тех случаях, когда мощность калорифера превышает 5 кВт. Для жилых помещений используют калориферы мощностью от 1 до 5 кВт, а для общественных и производственных, соответственно, требуется большая мощность. Когда производится расчет вентиляции отопления, мощность калорифера должна быть достаточной, чтобы обеспечивать нагрев воздуха не менее чем до +44 град.

Расчет сети воздуховодов

Для помещений, где будет установлена канальная вентиляция, расчет воздуховодов состоит в определении необходимого рабочего давления вентилятора с учетом потерь, скорости воздушного потока и допустимого уровня шума.

Давление воздушного потока создается вентилятором и определяется его техническими характеристиками. Эта величина зависит от геометрических параметров воздуховода (круглое или прямоугольное сечение), его длины, количества поворотов сети, переходов, распределителей. Чем больше производительность, которую обеспечивает приточная вентиляция, а, соответственно, и рабочее давление, тем больше скорость воздуха в воздуховоде. Однако при возрастании скорости воздушного потока увеличивается уровень шума. Уменьшить скорость и уровень шума можно, применяя воздуховоды большего диаметра, что не всегда возможно в жилых помещениях. Для комфортного самочувствия человека скорость воздуха в помещении должна быть в пределах от 2,5 до 4 м/с и уровень шума 25 Дб.

На этом расчет вентиляции можно считать законченным.

Составить пример расчета вентиляции можно, лишь имея параметры помещения и техническое задание. Оказать помощь в выполнении предварительных расчетов, дать квалифицированную консультацию, а также оформить соответствующие документы могут специализированные фирмы, которые зачастую осуществляют также проектирование и монтаж вентиляции.

Источник

Поделиться с друзьями
Вентилиция и кондиционирование
Adblock
detector