Определение естественного давления и расчет воздуховодов
В канальных системах естественной вытяжной вентиляции воздух перемещается в каналах и воздуховодах под действием естественного давления, возникающего вследствие разности давлений холодного наружного и теплого внутреннего воздуха.
Естественное давление определяют по формуле
Ре = hig (н - в)
где hi - высота воздушного столба, принимаемая от центра вытяжного отверстия до устья вытяжной шахты, м; н , в - плотность соответственно наружного и внутреннего воздуха, кг/м3.
Из формулы следует, что естественное давление не зависит от длины горизонтальных воздуховодов, тогда как для преодоления сопротивления в коротких ветвях воздуховодов требуется меньше давления, чем в ветвях значительной протяженности.
Расчету воздуховодов предшествует следующая расчетно-графическая работа.
1. Определение воздухообменов для каждого помещения по кратностям или по расчету;
2. Компоновка систем вентиляции. В одну систему объединяют только одноименные или близкие по назначению помещения. Системы вентиляции квартир, общежитии и гостиниц не совмещают с системами вентиляции детских садов и яслей, торговых и др. учреждений, находящихся в том же здании. Санузлы во всех случаях обслуживаются самостоятельными системами и при пяти унитазах и более оборудуются механическими побудителями. Вытяжку из комнат жилого дома с окнами, выходящими на одну сторону, рекомендуется объединять в одну систему.
3. Графическое изображение на планах этажей и чердака элементов системы. Против вытяжных отверстий помещений указывается количество воздуха, удаляемого по каналу. Все системы вентиляции должны быть пронумерованы.
4. Вычерчивание аксонометрических схем в линиях, или с изображением внешних очертаний всех элементов системы. На схемах в кружке у выносной черты ставится номер участка, над чертой указывается нагрузка участка, м3/ч, под чертой - длина участка, м.
Методика расчета воздуховодов систем естественной вентиляции может быть представлена в следующем виде.
1. При заданных объемах воздуха, подлежащего перемещению по каждому участку каналов, принимают скорость его движения.
2. По объему воздуха и принятой скорости определяют предварительно
площадь сечения каналов. Потери давления на трение и местные сопротивления для таких сечений каналов выявляют по таблицам.
3. Сравнивают полученные суммарные сопротивления с располагаемым давлением. Если эти величины совпадают, то предварительно полученные площади сечения каналов могут быть приняты, как окончательные. Если потери давления оказались больше или меньше располагаемого давления, то площадь сечения каналов следует увеличить, или уменьшить.
Если при расчете воздуховодов задана площадь сечения каналов и известен часовой расход воздуха, то скорость, м/с, определяется по формуле:
v = L /3600 f,
где f - площадь сечения канала, м2; L- расход вентиляционного воздуха, м3/ч.
КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ АЭРАЦИИ ЗДАНИЙ
Аэрация - организованный и управляемый воздухообмен через открывающиеся фрамуги в окнах и вентиляционно-световые фонари с использованием теплового и ветрового давлений.
Гравитационное давление, в результате которого воздух поступает в помещение и выходит из него, образующееся за счет разности температур наружного и внутреннего воздуха, регулируется различной степенью открытия фрамуг и фонарей. Разность этих давлений на одном и том же уровне называется внутренним избыточным давлением и обозначается Ризб, может быть положительной и отрицательной величиной. Если Ризб = 0, то движения воздуха не будет, и данная плоскость называется нейтральной зоной. Нейтральная зона в помещении может быть только при действии одних теплоизбытков; при ветре она резко смещается вверх и исчезает.
Связь между расходом воздуха, который протекает через отверстие площадью F, и разностью давлений внутри и снаружи однопролетного цеха выражается формулой:
где G - массовый секундный расход воздуха, кг/с; μ- коэффициент расхода, зависящий от условий истечения; f- плотность воздуха в исходном состоянии, кг/м3; Р- разность давлений внутри и снаружи помещения в данном отверстии. Па.
Аэрация с использованием ветрового давления основана на том, что на наветренных поверхностях здания возникает избыточное давление, а на заветренных - разрежение.
Ветровое давление на поверхности ограждения определяют из выражения:
где k - аэродинамический коэффициент, показывающий, какая доля динамического давления ветра преобразуется в давление на данном участке ограждения или кровли. Для наветренной стороны k =+0.8, а для заветренной k =-0.6.