5.4 Рассчет канальной естественной вытяжной вентиляции

Основы расчета заключаются в определении естественного давления р_Е, Па, возникающего за счет разности плотности наружного и внутреннего воздуха, и сечений вентиляционных каналов, обеспечивающих заданный расход воздуха. Естественное давление определяется по формуле

р_Е = h_ig(_Н-_В), (5.3)

где h_i - высота воздушного столба (см. рисунок 5.3), принимаемая от центра вытяжного отверстия (жалюзийной решетки) до устья вытяжной шахты, м; _Н,_В - плотность соответственно наружного (определяется для температуры + 5 ^ОС) и внутреннего воздуха, кг/м³.

Температура + 5 ^ОС считается критической, т.к. при более высоких наружных температурах, когда естественное давление становится весьма незначительным, дополнительный воздухообмен можно осуществить простейшими способами: открывая форточки и фрамуги.

Из выражения (5.3) следует, что естественное давление становится большим при понижении наружной температуры воздуха и увеличивается с повышением этажности здания, практически оставаясь неизменным для верхнего этажа. К снижению естественного давления приводит охлаждение воздуха в вертикальных каналах.

Эффективная работа системы естественной вытяжной вентиляции обеспечивается при сохранении равенства

р_Е = (Rl+Z), (5.4)

где  - коэффициент запаса, равный 1,1-1,15; R - удельная потеря давления на трение, Па/м; l - длина воздуховодов (каналов), м; Rl - потеря давления на трение расчетной ветви, Па;  - поправочный коэффициент на шероховатость поверхности; Z - потеря давления на местные сопротивления (Z = h_V);  - сумма коэффициентов местных сопротивлений; h_V - динамическое давление.

Методика определения сечения каналов вентиляции аналогична применяемой для теплопроводов центрального отопления.

1. Установить назначение и занумеровать все помещения здания.

2. Определить воздухообмен для каждого помещения.

3. Нанести на поэтажных планах и плане чердака расположение каналов, сборных коробов и шахт (рисунок 5.6). Вытяжку из комнат жилого дома с окнами, выходящими на одну сторону, рекомендуется объединять в одну систему.

4. Вычертить аксонометрическую схему каналов-воздуховодов (рисунок 5.7). На ней наносятся номера участков, их длина и расчетные объемы воздуха. Горизонтальные каналы, не оказывая влияния на величину естественного давления, увеличивают сопротивление движению воздуха, поэтому верхние этажи, где наиболее низкое естественное давление, желательно располагать как можно ближе к вентиляционной шахте.

Расчет воздуховодов начинают с предварительного определения его сечения по расходу воздуха и принятой скорости. При предварительном определении сечений каналов могут быть заданы следующие скорости движения воздуха, полученные на основе многолетних наблюдений и расчетов: в вертикальных каналах верхнего этажа 0,5-0,6 м/с и далее для нижерасположенного этажа с увеличением на 0,1 м/с, но не выше 1 м/с (2-ой этаж - 0,6-0,7 м/с, 1-ый - 0,7-0,8 м/с); в сборных горизонтальных воздуховодах обычно принимают скорость 1 м/с и в вытяжных шахтах до 1,5 м/с. Если известен часовой расход воздуха L, м³/ч, то можно задаваться не скоростью, а сечением воздуховода f, м², и тогда скорость v, м/с, определится из формулы

v = L/3600f. (5.5)

Далее по номограммам или таблицам для участков рассчитываемой ветви сети воздуховодов определяют потери давления на трение и местные сопротивления и сравнивают суммарные потери с располагаемым естественным давлением. Если окажется, что это условие не соблюдается, то на некоторых участках ветви следует изменить сечение воздуховода (уменьшить или увеличить) в зависимости от нехватки или превышения располагаемого давления над сопротивлением с запасом до 10-15.

Рассчитав основную, самую невыгодную по располагаемому давлению и расходу воздуха ветвь воздуховода, сечения других воздуховодов принимаем такие же.

Чтобы пользоваться номограммой при расчете прямоугольных каналов в кирпичных стенах, предварительно определяют диаметр эквивалентного по потерям на трение круглого воздуховода (при той же скорости воздуха, что и в прямоугольном канале):

d_Э = 2аб/(а+б), (5.6)

где а и б - размеры сторон прямоугольного канала, м.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Тихомиров К.В., Сергеенко Э.С. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция: Учеб. для вузов. 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1991. – 480 с.

2. Богословский В.Н., Щеглов В.П., Разумов Н.Н. Отопление и вентиляция: Учебник для вузов. – М.: Стройиздат, 1980.

3. Шкуратов О.Г. Отопление, вентиляция и теплогазоснабжение зданий: Курс лекций/ ВятГТУ. – Киров, 1997. – 101 с.

4. Внутренние санитарно-технические устройства: В 3 ч. Ч.1: Отопление: Справочник проектировщика/ Под ред. И.Г. Староверова, Ю.И. Шиллера. – М.: Стройиздат, 1980.

5. Внутренние санитарно-технические устройства: В 3 ч. Ч.3. кн. 1, 2: Вентиляция и кондиционирование воздуха/ Под ред. Н.Н. Павлова, Ю.И. Шиллера. – М.: Стройиздат,1992. (Справочник проектировщика).

6. СНиП 2.04.05-91* Отопление, вентиляция и кондиционирование/ Минстрой России. – М.: ГП ЦПП, 1994. – 66 с.

7. СНиП II-3-79* Строительная теплотехника.

8. ГОСТ 21.602-79. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Рабочие чертежи.