Реферат: Вентиляция общественного здания

Содержание:

TOC o «1-3» 1.Исходныеданные… PAGEREF_Toc405455108 h 2

2.Выбор параметров наружного воздуха… PAGEREF_Toc405455109 h 3

3.Расчет параметров внутреннего воздуха… PAGEREF_Toc405455110 h 4

4.Определение количества вредностей, поступающих в помещение… PAGEREF_Toc405455111 h 5

4.1. Расчет теплопоступлений… PAGEREF_Toc405455112 h 5

4.1.1. Теплопоступления от людей… PAGEREF_Toc405455113 h 5

4.1.2. Теплопоступления от источников солнечного освещения… PAGEREF _Toc405455114h 5

4.1.3. Теплопоступления за счет солнечной радиации… PAGEREF_Toc405455115 h 6

4.2. Расчет влаговыделений в помещении… PAGEREF_Toc405455116 h 9

4.3. Расчет выделения углекислого газа от людей… PAGEREF_Toc405455117 h 10

4.4. Составление сводной таблицы вредностей… PAGEREF_Toc405455118 h 10

5. Расчет воздухообменов… PAGEREF_Toc405455119 h 11

5.1. Воздухообмен по нормативной кратности… PAGEREF_Toc405455120 h 11

5.2. Воздухообмен по людям… PAGEREF_Toc405455121 h 11

5.3. Воздухообмен по углекислому газу.… PAGEREF_Toc405455122 h 11

5.4. Воздухообмен по избыткам тепла и влаги… PAGEREF_Toc405455123 h 12

5.4.1. Воздухообмен по избыткам тепла и влаги теплый период года… PAGEREF_Toc405455124 h 12

5.4.2. Воздухообмен по избыткам тепла и влаги в переходный период года.… PAGEREF_Toc405455125 h 15

5.4.3. Воздухообмен по избыткам тепла и влаги в зимний период года.… PAGEREF_Toc405455126 h 17

5.5. Расчет воздухообмена по нормативной кратности и составлениевоздушного баланса для всего здания PAGEREF_Toc405455127 h 19

6.Расчет воздухораспределения.… PAGEREF_Toc405455128 h 20

7.Аэродинамический расчет воздуховодов… PAGEREF_Toc405455129 h 22

8.Выбор решеток… PAGEREF_Toc405455130 h 28

9.Расчет калорифера… PAGEREF_Toc405455131 h 29

10.Подбор фильтров… PAGEREF_Toc405455132 h 30

11.Подбор вентиляторных установок… PAGEREF_Toc405455133 h 31

12.Аккустический расчет… PAGEREF_Toc405455134 h 32

13.Список используемой литературы… PAGEREF_Toc405455135 h 34

1.Исходныеданные

В качестве объекта дляпроектирования предложено здание ВУЗа вгороде Томске, в котором предусмотрена приточно-вытяжная вентиляция смеханическим и естественным побуждением.

Время работы с 9 до 19 часов.

В качестве теплоносителя предложена вода с параметрами 130/70 °

Освещение – люминесцентное.

Стены из обыкновенногокирпича толщиной в 2,5 кирпича; R0=1,52 m2K/Вт

Покрытие — d

= 0,45 м; R0=1,75 m2K/Вт; D=4,4; n=29,7

Остекление – одинарное в деревянных переплетах с внутреннимзатенением из светлой ткани, R0=0,17 m2K/Вт

Экспликацияпомещений:

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

Расчетные параметры наружного воздуха, а также географическая широтаи барометрическое давление принимаются по прил. 7[1] в зависимости от положенияобъекта строительства для теплого и холодного периодов года. Выбор расчетныхпараметров наружного воздуха производим в соответствии с п.2.14.[1], а именно:для холодного периода – по параметрам Б, для теплого – по параметрам А.

В переходный период параметры принимаем в соответствии с п.2.17[1]при температуре 80С и энтальпии I=22,5 кДж/кг.св.

Все данные сводим в табл. 3.1

Расчетные параметры наружного воздуха

Таблица 3.1

Наименование помещения, город, географическая широта

Период года

Параметр А

Параметр Б

J

В,

м/с

Pd ,

КПа

At

град

tн,

кДж/кг.св

j

г/ кг.св.

tн,

кДж/кг.св.

j

г/ кг.св.

Аудитория на 200 чел. Томск, 560с.ш.

21,7

22,5

5,5

Для вентиляции используются допустимые значения параметроввнутреннего воздуха. Они принимаются в зависимости от назначения помещения ирасчетного периода года в соответствии с п.2.1.[1] по данным прил. 1[1].

В теплый период года температура притока tпт =tнт (л), tпт =21,7 °

С, tрз=tпт +3°С=24,7 °С

В холодный и переходный периоды: tп = tрз — D

t, °С,

где tрз принимается по прил. 1[1], tрз=20 °

С.

Так как высота помещения более 4 метров, принимаем D

t равным5°С.

tпрхп =20-5=15 °

С.

Температура воздуха, удаляемого из верхней зоны помещения,определяется по формуле:

tуд = tрз +grad t(H-hрз), где:

tрз - температуравоздуха в рабочей зоне, °

С.

grad t – превышение температуры на 1 м высоты выше рабочей зоны, °

С/м

H — высота помещения, м; H=7,35м

hрз — высота рабочей зоны, м; hрз=2м.

С/м

H — высота помещения, м; H=7,35м

hрз — высота рабочей зоны, м; hрз=2м.

grad t выбирает из таблицы VII.2 [3] в зависимости от районастроительства.

г. Томск:

grad tт = 0,5 °

С/м

grad tхп = 0,1 °

С/м

tудт = 24,7+0,5*(7,35-2)=27,38 °

tудхп =20+0,1*(7,35-2)=20,54 °

Результаты сводим в табл. 4.1

Расчетные параметры внутреннего воздуха

Таблица 4.1

Наименование

Период года

Допустимые параметры

tн , °

tуд, °

tрз ,°

j

рз, %

J

, м/с

Аудитория на 200 мест

24,7

0,5

21,7

27,4

0,2

20,5

0,2

20,5

В общественных зданиях, связанных с пребыванием людей, к вредностямотносятся: избыточное тепло и влага, углекислый газ, выделяемый людьми, а также тепло от освещения и солнечной радиации.

4.1. Расчет теплопоступлений4.1.1. Теплопоступления от людей

Учитываем, что в помещении находятся 200 человек: 130 мужчин и 70женщин – они работают сидя, т.е. занимаются легкой работой. В расчете учитываемполное тепловыделение от людей и определяем полное теплопоступление по формуле:

где: qм, qж – полное тепловыделение мужчин иженщин, Вт/чел;

nм, nж – число мужчин и женщин в помещении.

Полное тепловыделение q определим по таблице 2.24[5].

Теплый период:

tрзт=24,7°

С,q=145 Вт/чел

Qлт=145*130+70*145*0,85=27473Вт

Холодный период:

tрзхп=20°

С,q=151 Вт/чел

Qлхп=151*130+70*151*0,85=28615Вт

4.1.2. Теплопоступления от источников солнечного освещения

Qосв, Вт, определяем по формуле:

E — удельная освещенность, лк, принимаем по таблице 2.3[6]

F — площадь освещенной поверхности, м2;

qосв — удельные выделения тепла от освещения, Вт/( м2/лк),определяется по табл. 2.4.[6]

h

осв — коэффициент использования теплоты для освещения, принимаем по [6]

E=300 лк; F=247 м2; qосв=0,55; h

осв=0,108

<img src="/cache/referats/4944/image010.gif" v:shapes="_x0000_s1176 _x0000_s1177 _x0000_s1178 _x0000_s1179">осв=300*247*0,55*0,108=4402Вт

4.1.3. Теплопоступления за счет солнечной радиации

Определяем как сумму теплопоступлений через световые проемы ипокрытия в теплый период года.

Теплопоступления через остекления определим по формуле:

<img src="/cache/referats/4944/image014.gif" v:shapes="_x0000_i1028"> , Вт,

где: qвп, qвр – удельное поступление теплачерез вертикальное остекление соответственно от прямой и рассеянной радиации.Выбирается по таблице 2.16 [5] для заданного в здании периода работы помещениядля каждого часа.

Fост – площадь остекления одинаковой направленности, м2,рассчитывается по плану и разрезу основного помещения здания.

b

сз– коэффициент, учитывающий затемнение окон.

Как – коэффициент, учитывающий аккумуляцию теплавнутренними ограждающими конструкциями помещения.

К0– коэффициент, учитывающий тип остекления.

К0– коэффициент, учитывающий географическую широту ипопадание в данную часть прямой солнечной радиации.

К2 – коэффициент, учитывающий загрязненность остекления.

Расчет ведем отдельно для остекления восточной и западной стороны.

Fост. з=4*21=84 м2

Fост.в=1,5*17=25,5 м2

b

сз– определяем по таблице 1.2[5]. Для внутренних солнцезащитных устройств изсветлой ткани bсз=0,4

Как=1, т.к. имеются солнцезащитные устройства

г.Томск – промышленный город. Учитывая что корпуса институтов обычностроят в центре городов, выбираем по таблице 2.18[5] для умеренной степенизагрязнения остекления при g

=80-90%; К2=0,9

По таблице 2.17[5] принимаем для одинарного остекления в деревянныхпереплетах при освещении окон в расчетный час солнцем К1=0,6, принахождении окон в расчетный час в тени К1=1,6.

Теплопоступления через остекление

Таблица 5.1

Часы

Теплопоступления через остекление, Qост, Вт

Запад

Юг

9-10

56*1,4*0,9*1*1*0,4*84=1016

(378+91)*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=6027

10-11

58*1,4*0,9*1*1*0,4*84=1052

(193+76)*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=3457

11-12

63*1,4*0,9*1*1*0,4*84=1143

(37+67)*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=1336

12-13

(37+67) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=1887

63*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=810

13-14

(193+76) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=4881

58*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=745

14-15

(378+91) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=8510

56*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=720

15-16

(504+114) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=11213

55*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=707

16-17

(547+122) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=12138

48*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=617

17-18

(523+115) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=11576

43*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=553

18-19

(423+74) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=9018

30*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=900

Теплопоступления через покрытия определяются по формуле:

R0– сопротивление теплопередачи покрытия, м2*К/Вт;

tн – среднемесячная температура наружного воздуха заиюль, °

С;

Rн – термическое сопротивление при теплообмене междунаружным воздухом и внешней поверхностью покрытия, м2*к/Вт;

r

— коэффициент поглощения солнечной радиации материалом наружной поверхностипокрытия;

Iср – среднесуточная (прямая и рассеянная) суммарнаясолнечная радиация, попадающая на горизонтальную поверхность, Вт/м2;

tв – температура воздуха, удаляемого из помещения, °

С;

b

– коэффициент для определения гармонически изменяющихся величин тепловогопотока принимаем в зависимости от максимального часа теплопоступлений;

К – коэффициент, зависящий от конструкции покрытия;

Аtв

– амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности ограждающихконструкций, °С

Rв – термическое сопротивление при теплообмене междувнутренней поверхностью покрытия и воздухом помещения, м2*К/Вт;

F – площадь покрытия, м2.

Из задания R0=0,96 м2*К/Вт

По табл. 1.5 [5] tн=18,1 °

Rн определяется по формуле:

J

– средняя скорость ветра, м/с, в теплый период, J = 3,7 м/с

<img src="/cache/referats/4944/image020.gif" v:shapes="_x0000_i1031"> м2*К/Вт

r

=0.9, принимаем в качестве покрытиянаружной поверхности рубероид с песчаной посыпкой (табл. 1.18 [5])

Из табл. 4.1 данного КП tудТ=27,38 °

Амплитуду колебаний температуры внутренней поверхности, °

С,определим по формуле:

<img src="/cache/referats/4944/image023.gif" v:shapes="_x0000_s1184 _x0000_s1185 _x0000_s1186 _x0000_s1187">u

— величина затухания амплитуды колебаний температуры наружного воздуха вограждающей конструкции, °С

Аtн – максимальная амплитуда суточных колебанийтемпературы наружного воздуха, °

Imax – максимальное значение суммарной (прямой и рассеянной)солнечной радиации, принимается для наружных стен как для вертикальныхповерхностей, а для покрытия – как для горизонтальной поверхности.

u

= 29,7 – по заданию

0,5* Аtн = 11 – приложение 7 [1]

Imax = 837 Вт/м2 – таблица 1.19[5]

Iср = 329 Вт/м2 – таблица 1.19[5]

Аtв

= 1/29,7*(11+0,035*0,9(837-329))=0,9 °С

Rв = 1/a

в=1/8,7=0,115 м2*К/Вт

F = 247 м2

В формуле для Qn все величины постоянные, кроме b

— коэффициента для определения гармонически изменяющихся величин теплового потокав различные часы суток.

Для нахождения b

для заданного периода времени по часам находим Zmax.

Zmax = 13+2.7*D = 13+2.7*3.8 = 23-24 = -1

Стандартное значение коэффициента b

принимаем по табл. 2.20[5], а фактическое значение получаем путем сдвига на 1 час назад.

Значение коэффициента b

сводим в таблицу 5.2

Расчет теплопоступлений через покрытие сводим в таблицу 5.3

Таблица 5.2

Значение коэффициента b

Часы

b

-0,5

-0,71

-0,87

-0,97

-1

-0,97

-0,87

-0,71

-0,5

-0,26

Таблица 5.3

Теплопоступления через покрытие

Часы

Теплопоступления через покрытие, Qn, Вт

9-10

(0,625-(0,605*7,9))*247= — 1026

10-11

(0,625-(0,79*7,9))*247= — 1387

11-12

(0,625-(0,92*7,9))*247= — 1640

12-13

(0,625-(0,985*7,9))*247= — 1768

13-14

(0,625-(0,925*7,9))*247= — 1768

14-15

(0,625-(0,792*7,9))*247= — 1640

15-16

(0,625-(0,79*7,9))*247= — 1387

16-17

(0,625-(0,609*7,9))*247= — 1026

17-18

(0,625-(0,38*7,9))*247= — 587,1

18-19

(0,625-(0,13*7,9))*247= — 353

Составляем сводную таблицу теплопоступлений за счет солнечной радиации.

Таблица 5.4

Сводная таблица теплопоступлений за счет солнечной радиации.

Часы

Теплопоступления, Вт

Через покрытие

Через остекление

Всего

Запад

Восток

9-10

-1026

1016

6027

6017

10-11

-1387

1052

3457

3122

11-12

-1640

1143

1336

839

12-13

-1768

1887

810

929

13-14

-1768

4881

745

3858

14-15

-1640

8510

720

7590

15-16

-1387

11213

707

10533

16-17

-1026

12138

617

11729

17-18

-587

11576

553

11542

18-19

-353

9018

900

9565

На основании расчетапринимаем максимальное значение теплопоступлений за счет солнечной радиации,равное Qср=11729 Вт в период с 16 до 17 часов.

Общее теплопоступление определяем по формуле:

В летний период:

Qпт=27478+0+11729=39207 Вт

В переходный период:

Qпп=28614+4402+0,5*11729=38881 Вт

В зимний период:

Qпх=28614+4402+0=33016 Вт

4.2. Расчет влаговыделений в помещении

Поступление влаги от людей, Wвл, г/ч, определяется поформуле:

где: nл – количество людей, выполняющих работу даннойтяжести;

wвл – удельное влаговыделение одного человека, принимаемпо таблице 2.24[5]

Для теплого периода года, tр.з.=24,7°

<img src="/cache/referats/4944/image029.gif" v:shapes="_x0000_s1192 _x0000_s1193 _x0000_s1194 _x0000_s1195">вл=115г/ч*чел

Wвлт = 130*115+70*115*0,85=21792,5 г/ч

Для холодного и переходного периодов года, tр.з.=20 °

wвл=75 г/ч*чел

Wвлт = 130*75+70*75*0,85=14212,5 г/ч

4.3. Расчет выделения углекислого газа от людей

Количество СО2, содержащееся в выдыхаемом человекомвоздухе, зависит от интенсивности труда и определяется по формуле:

где nл – количество людей, находящихся в помещении, чел;

mCO2 – удельное выделение СО2 одним человеком,определяется по таблице VII.1 [3]

Взрослый человек при легкой работе выделяет mCO2 =25г/ч*чел. Тогда

МСО2=130*25+0,85*70*25=4737,5 г/ч

4.4. Составление сводной таблицы вредностей

Разность теплопоступлений и потерь тепла определяет избытки илинедостатки тепла в помещении. В курсовом проекте мы условно принимаем, чтосистема отопления полностью компенсирует потери тепла, которые будут иметьместо в помещении. Поступление вредностей учитывается для трех периодов года:холодного, переходного и теплого.

Результаты расчета всех видов вредностей сводим в табл. 5.5

Таблица 5.5.

Количество выделяющихся вредностей.

Наименование помещения

Период года

Избытки тепла, D

Qп, Вт

Избытки влаги, Wвл, г/ч

Количество СО2, МСО2, г/ч

Аудитория на 200 мест

39207

21793

4738

38881

14213

4738

33016

14213

4738

1)задаются параметры приточного и удаляемого воздуха

2)определяют требуемый воздухообмен для заданного периода по вреднымвыделениям, людям и минимальной кратности.

3)выбирается максимальный воздухообмен из всех расчетов по разнымфакторам.

5.1. Воздухообмен по нормативной кратности

Определяется по формуле:

<img src="/cache/referats/4944/image033.gif" v:shapes="_x0000_i1036">3/ч

КPmin – минимальная кратность воздухообмена, 1/ч.

VP – расчетный бьем помещения, м3.

По табл. 7.7 [2] КPmin = 1 1/ч

VP =Fn*6;

VP =247*6=1729м3.

L=1729*1=1729 м3/ч

5.2. Воздухообмен по людям

Определяется по формуле:

<img src="/cache/referats/4944/image035.gif" v:shapes="_x0000_i1037">3/ч

где lЛ – воздухообмен на одного человека, м3/ч*чел;

nЛ – количество людей в помещении.

По прил.17 [1] определяем, что для аудитории, где люди находятсяболее 3 часов непрерывно, lЛ = 60 м3/ч*чел.

L = 200*60=12000 м3/ч

5.3. Воздухообмен по углекислому газу.

Определяется по формуле:

<img src="/cache/referats/4944/image037.gif" v:shapes="_x0000_i1038">3/ч

<img src="/cache/referats/4944/image038.gif" v:shapes="_x0000_s1115 _x0000_s1116 _x0000_s1117 _x0000_s1118">СО2– количество выделяющегося СО2, л/ч, принимаем по табл. 5.5 данногоКП.

УПДК – предельно-допустимая концентрация СО2 ввоздухе, г/м3, при долговременном пребывании УПДК = 3,45г/м3.

УП – содержание газа в приточном воздухе, г/м3,УП=0,5 г/м3

МСО2=4738 г/ч

L=4738/(3,45-0,5)=6317,3 м3/ч

5.4. Воздухообмен по избыткам тепла и влаги

В помещениях с тепло- и влаговыделениями воздухообмен определяетсяпо Id-диаграмме. Расчет воздухообменов в помещениях сводится к построениюпроцессов изменения параметров воздуха в помещении.

5.4.1. Воздухообмен по избыткам тепла и влаги теплый период года

На Id-диаграмме наносим точку Н, она совпадает с т.П (tH=21,7°

С; IH=49кДж/кг.св),

характеризующей параметры приточного воздуха (рис 1).

Проводим изотермы внутреннего воздуха tВ=tР.З.=24,7°

С иудаляемого воздуха tУ.Д.=27,4°С

Для получения точек В и У проводим луч процесса, рассчитанный поформуле:

<img src="/cache/referats/4944/image040.gif" v:shapes="_x0000_i1039">вл

D

QП– избытки тепла в теплый период года, Вт, из таблицы 5.5 КП

WВЛ – избытки влаги в теплый период года, кг/ч, изтаблицы 5.5 КП

E=3,6*39207/21,793=6477 кДж/кг вл.