Книги / Каменев П.Н. Вентиляция1

поверхностей с высокими температурами; прибор изготавливается в

виде полой сферы, у которой одна половина имеет зеркальную по-

верхность (степень черноты не выше 0,05), а другая - зачерненную

поверхность (степень черноты не ниже 0,95).

Этот стандарт нормирует внутренний микроклимат в жилых и

общественных зданиях по четырем параметрам: температуре возду-

ха, результирующей температуре, относительной влажности и ско-

рости движения воздуха.

В США Американским обществом по отоплению и вентиляции

(А5НЯАЕ) были произведены многочисленные исследования само-

чувствия человека при различных сочетаниях температуры, относи- тельной влажности и скорости воздуха. Опыты проводились над

людьми, одетыми в обыкновенную одежду, или обнаженными до

пояса. Производились опрос и регистрация мнений о самочувствии

при воздействии искусственно создаваемых температуре, относи-

тельной влажности и подвижности воздуха.

Выполненные исследования явились основой учения об эквива-

лентных и эквивалентных эффективных температурах.

Эффективная температура - это температура насыщенного

водяными парами неподвижного воздуха, вызывающего такое же

тепловое ощущение, как ненасыщенный неподвижный воздух при

исследуемой температуре.

Эквивалентная эффективная температура учитывает влияние на самочувствие человека воздушного потока определенной ско-

рости.

Эквивалентная эффективная температура — температура

насыщенного водяными парами воздушного потока определенной

скорости, который вызывает такое же тепловое ощущение, как и

воздушный поток ненасыщенного воздуха.

На рис. 1.1 представлена диаграмма эффективной и эквивалент-

ной эффективной температуры для легко одетого человека по данным

Хьюстена, Яглоу и Мюллера. На диаграмме указаны температурные

шкалы по сухому и мокрому термометрам и поле эффективных тем-

ператур, линии равных скоростей (изотахи) соответствующие раз-

личным значениям скорости воздуха. Поле кривых эффективных

температур имеет собственную шкалу температур по сухому термо-

метру, которой пользуются при определении эффективных эквива-

лентных температур.

11

Электронная библиотека ЬЕ'Ьр:/ / Ьду.кЕзби.ги

2 о.

	о.
	>
	н
	03
	О
	-
	о	25	—
	с

45

	40
		со
		о.
		ь
		ф
		5
	35	§
		а
		D
		—
		о
		I
		о
		X
	30	*
		2
		с;
		ш
		аз
		о.
		>
		ч
		г-
		03
	25	а
		с
		5

- 20

- 15

яР
<с?	,
		?
	л
>ъ
СГ	<
		I

§

- 10

- 5

О

Рис

.

1 1	Диаграмма эффективной	и
для легко одетого человека по

эквивалентной эффективной	температуры
данным Хьюстена, Яглоу и Мюллера

В

табл

.

1.1

приведены

оценки

самочувствия

человека,

соответ-

ствующие

различным

значениям

эффективной

температуры

.

12

Электронная

библиотека

1т:1:1 р://:1 д

V.

кЬз

'Ьи.ги

Таблица 1.1

Оценка теплового состояния человека в зависимости от

эффективной температуры

Значенияэффектав-	Тепло-	Физиологическое		Реакция
ной темпе-	ощущение	действие		организма
ратуры, °С		Усиленное стрессовое		Большая опасность
					-
			-	теплового удара, на
	Очень	воздействие	парамет
42-40			-	-
		ров воздуха на пото		рушение кровоснаб
	жарко	отделение и	-	жения кровеносных
			кровооб
		ращение		сосудов
35	Жарко	То же		То же
		Нормальная	-
			терморе
30	Тепло	гуляция теплоотдачи		То же
		организма путем по
		тоотделения	-
25	Комфорт	Регуляция мышечным		Нормальная
		кровообращением
		Повышенную явную
		теплоотдачу	-
20	Прохладно		прихо	Нормальная
		дится регулировать
		с помощью одежды
			-	Сухость слизистой
15	Холодно	Сужение кровенос
		ных сосудов ног и рук		оболочки и кожи
				-
10	Очень	То же		Боли в мышцах, на
				рушение периферий
	холодно				-
				ного кровообращения
Пример.	Неподвижный воздух имеет параметры: г =20°С, (р =50%,

Роар ~ 99325 Па (745 мм. рт. ст). Определить по диаграмме рис. 1.1 эффек-

тивную температуру.

Решение. На 1-3 диаграмме (рис.		2.1) проводим линию постоянного
	,		100%; находим темпе-
теплосодержания (7 = соп51) до встречи с кривой
ритуру	мокрого термометра ?„ = 13,7°С.	Точки, соответствующие темпера-
турам	сухого и мокрого термометра (рис. 1.1), соединяем прямой линией.

Находим точку встречи этой линии с линией, соответствующей скорости

в°тдуха у = 0, и получаем точку, которая отвечает эффективной температу-

Ре Эффект= 18°С по температурной шкале поля эффективных температур.

13

Электронная библиотека НССр://:1 дV.кНзби.ги

		, что этой	эффективной
	Следует отметить			комбинаций
	вечать бесчисленное	количество

температуре температуры

могут от-

и относи-

тельной

влажности

воздуха.

точку

Эффект =

18°С любую

прямую

через полученную

Проведем

и

мокрому тер-

шкалами

температур

по сухому

до пересечения со

температуру

имеет

воздух

мометрам

. Например ту же эффективную

мокрого

термометра

сухого

термометра

19°С и

при температурах

мокрого

термомет

16°С. Указанные

значения

температур

сухого

и

-

ср

=

74%.

равной

с

относительной влажностью

ров имеет воздух

°С и

от

Пример. Воздух с температурой по сухому термометру

1

18

сух=

-

2

м

/с.

-

носительной влажностью ф =50% движется со

скоростью

Барометри

эф

эквивалентную

ческое давление 99325 Па (745

мм

. ст.). Определить

-

рт

фективную

температуру.

Решение.

По

1-

с1

диаграмме

(

рис

.

2.1

)

находим

соответствующую

тем-

пературу мокрого

термометра

1

хюкр =

13,7°С.

проводим

Зная параметры по сухому и мокрому

термометрам

точку

,

отвечающую

соединяющую

гсух

и гхюкр и

на

ней

находим

эквивалентной

2

м/с. Эта точка указывает

величину эффективной

прямую, скорости темпера-

туры

,

равную

14

,

7

°С.

На

.

1.2

представлены

диаграммы

комфортного

самочувст-

рис

для

нормально и

легко одетых людей.

Комфортное

вия по Фангеру

активно

самочувствие

определяется

для

трех степеней

физической

-

и

ско-

воздушной

среды: температура

сти и

сочетания

параметров

помещения

.

Диаграммы

рость

воздуха,

радиационная

температура

-

позволяют

выбрать

расчетную

подвижность

воздуха в

производст

температурой

на

с

повышенной

радиационной

венных

помещениях

нагретых поверхностей

рабочем

месте, расположенном

вблизи

.

с

-

на

людях

путем эксперимента

Исследования

самочувствия

по

результатов

опроса

были

следующей

статистической

обработкой

,

поэтому

в Европе получи-

трудоемким

и дорогостоящим

процессом

,

-

ли применение

методы кататермометрического

измерения

осно

и

окружающей

ванные

на

моделировании

теплообмена

человека

прибора

.

среды с

помощью

специального

продолговатый

термометр

представляет

собой

Кататермометр

или

наполняется

ртутью

особой

,

резервуар

которого

конструкции

-

спиртом. При

измерениях

кататермометр

погружают

в

воду с

темпе

спир-

мениск

тех пор,

пока

в

ней до

-70

С

и выдерживают

ратурой 50

°

термометра

та или

ртути

не достигнет

верхней

расширенной

части

.

на

градуировку

имеют

кататермометров

Некоторые

разновидности

14

Электронная

библиотека

ЬЕЕр://:^дV.

кЬзби.ги

а)	5	10	15	20

I/ П ч°

	0		5		10		15		20
6 )			5		10		15		20
1/р >	°го
		г*	р	о\		9	\
-	^		\					*
	35	о
	30								О31.
	25
	20
	15
	10		7
	5		77
	0		5		10		15		20
	0
б)			5		10		15		20
*„,°СО
	35
	30
	25
	20
	15
	10
	5
	О								20
	О		5		10		15

25 30 35 °С

25	30		35 1в ,°С
25	30		35 °С С
				°
		7		35
77		/		30
				25
				20
				15
				10
				5
25	30		35 /в,0°С
25	30		35 °С°с
				35
				30
				25
				20
				15
				10
				5
				О
25	30		35 /«,°С

а)		10		15	20	25	30	35		40 °С
5
1Р ,°С				О О .О		\\				40
40
						ГО'
35									/	35
							V7
30										30
25					/7					25
20										20
15			7							15
10			/							10
5177										5
5		10		15	20	25	30	35		40 1в ,°С
б )		10			20	25	30	35		40 °С
5				15
1р ,°С										40
40
35										35
30										30
25										25
20										20
15										15
10										10
										5
5		10		15	20	25	30	35		40 ( в ,°С
в)	5	10		15	20	25	30	35		°
										40 С
1р ,°С										40
40
35										35
30										30
25										25
20										20
15										15
10										10
										5
	5	10		15	20	25	30	35		40 1в °С

Рис 1 2 Диаграмма комфорта Фангера для нормально (1) и легко (2) одетых людей

I)> ~ радиационная температура; температура воздуха; и - скорость движения воздуха, а - состояние покоя, б - средняя физическая активность, в - высокая физическая активность

15

Электронная библиотека Ьббр://бдV.кЪзби.ги

два

значения

температуры:

38

и

35°С,

что

соответствует

средней

температуре прибора		во время проведения			эксперимента в				36,5°С,
близкой	к нормальной		температуре человека. После					нагрева ката-
термометр вытирают		и определяют время, за которое						мениск	прохо-
дит от значения шкалы			«2» или 38°С до значения				«1»	°С.		По-
								или 35
скольку	за время охлаждения термометр отдает одно и то же коли-
чество	теплоты	ее	значение обычно		выгравировывается					на
термометре. Отношение этого количества				тепла			к времени		охлаж
						^				-
дения т	и есть значение		А, обозначенное словом
						«Ката»:

В

практике

применяют

А	=	/ т .
	д
три типа

кататермометров

:

сухой

,

(1	-	5)
смо-

		)	и	посеребренный
ченный (резервуар обматывается влажной тканью
(резервуар кататермометра	посеребрен). Все три типа, как				в	отдель-
ности, так и в комбинации, используется для		определения				различ
						-
	, для измерения				радиаци
						-
ных комплексных показателей. Например
онной температуры вместо	шарового термометра можно применить
	.	Радиационная				темпе
два кататермометра: сухой						-
	и посеребренный
ратура о? определяется по формуле:

1п

=

100

Л

/

91,76

АА АС

-

273

,

(

1.6

)

где АА - разность величин Ката		сухого	и	посеребренного
мометров; АС- разница между коэффициентами					излучения
посеребренного	кататермометров.

кататер-
сухого	и

Качественная оценка теплоощущения, оцениваемого как			по
хому, так и по мокрому	кататермометрам	, приведено в табл. 1.2.

су-

Таблица

1

2

Теплоощущения,	оцениваемые		с помощью
смоченного		термометров

сухого

и

Теплоощущение

Очень жарко Жарко Приятно Прохладно Холодно

сухого

3 3-4

4-6

6-9,5

выше 9,5

Значения

Ката
смоченного
10
10-12
12		18
18	-
	-	20
выше 20

16

Электронная

библиотека

Ы::1 р:

/

/

Ьдл/

.

кЬзби.ги

Измеренные		значения		Ката
ижность	воздуха,		м/с, в точке
зовавшись
	формулой Бредфорда

позволяют
проведения
:	•

определять общую под-

эксперимента, восполь-

V

=

	А				0,105
	36,5	—	I	-
		0,		508

\

2

(

1

-

7

)

где

А

-

величина

Ката

,

1в

-

температура

воздуха;

или	формулой	Вейса:

Здоровье человека

зависит

	Л -0,14
	0,48	гв
	36,5 -
	также	от

содержания

газов

и

пыли

в

воздухе

помещения.

Концентрация

	(1	-	8)
вредных паров,
этих	веществ		в

рабочей

зоне

помещений

ограничивается

предельно

-

допустимой

концентрацией

или

ПДК

.

Предельно-допустимая концентрация (ПДК) равна

трации химического соединения, которая при ежедневном,

концен в тече

- -

ние нем

длительного			времени воздействии на организм	не	вызывает в
каких	либо	патологических изменений или заболеваний, обна-
-

руживаемых

современными

методами

исследования.

Изложенные

выше

краткие

сведения

о

гигиенических

основах

	нормировании	параметров	внутренней	среды
	щим
	инженерам в области теплогазоснабжения

будут полезны

и вентиляции.

буду-

§

3

.

Классификация

систем

вентиляции

вий Под

Основная цель вентиляции - поддержание допустимых усло
в	-
	помещении - достигается организацией воздухообмена.
воздухообменом принято понимать удаление загрязненного

11

нодача

в

помещение

чистого

воздуха

.

Воздухообмен

создается

работой

приточных и вытяжных

систем. Традиционно предпочте

-

ние

отдается

наиболее простым, но

обеспечивающим заданные

Условия

способам

вентиляции.

При

проектировании вентиляци

-

°

нных

систем

стремятся к уменьшению их производительности

пУтем

уменьшения

поступления

теплоизбытков и

иных вредных

^

в

воздух

технологиче-

Делений

помещения. Несовершенный

ский

процесс

может

явиться причиной невозможности обеспече-

Электронная

библиотека

17 НТТр://:1 дV.кЬзби.ги

ния

требуемых

параметров

воздуха

в

рабочей

зоне

средствами

вентиляции

.

системой

называют

совокупность

устройств

Вентиляционной

или удаления

воздуха

подачи

для обработки, транспортирования,

на

.

-

По назначению

системы

вентиляции

разделяются

приточ

подают

воздух

в

помеще

ные

.

Приточные

системы

-

и вытяжные

воздух

из

помещения

принято

называть

ние.

Системы,

удаляющие

приточные

и

вытяжные

совокупным

действием

вытяжными

.

Своим

.

вытяжную

вентиляцию

помещения

системы

организуют

приточно-

часто

можно

встретить

понятие

вен-

В технической

литературе

к

вентиляционным

. Этот

термин

применяют

тиляционной

установки

в

качестве

побудителя

тяги

вентилятор.

системам,

использующим

часть

вентиляционной

систе-

называют

установкой

Вентиляционной

и

,

по

которым

включены

сеть воздуховодов

мы, в которую

не

каналов

(

возду-

транспортируется

воздух,

а

также

устройства

для

подачи

(вытяжные

,

местные

хораспределители

)

и

удаления

воздуха

решетки

установка

состоит

из

возду-

отсосы).

Приточная

вентиляционная

для

очистки

, утепленного

клапана,

фильтра

хозаборного

устройства

и

вентиляционного

агрегата,

воздуха

от

пыли,

воздухоподогревателя

состоящего

из

вентилятора

и электродвигателя.

В

некоторых приточ-

. Вытяжная

вентиляци-

ных

установках

фильтр

может

отсутствовать

для

очистки

вентиляци-

включает

в

себя устройства

онная установка

их

веществ

и

вентиляционного

аг-

от загрязняющих

онных выбросов

воздуха

не

требуется

. Если

очистка

удаляемого

в

атмосферу

,

регата

-

что

характерно

для гражданских

зданий

и

некоторых

производствен

вентустановка

ных

,

очистное

устройство

отсутствует

и

помещений

. В

последнее

время

стали

применять

приточ

-

состоит

из вентагрегата

агре-

, компонуя

в

одном

но-вытяжные

вентиляционные

установки

возможным

в связи

гате приточную и

вытяжную

установки

.

Это

стало

каркасных

с разработкой

и

промышленным

производством

панельно

-

-

приточных

и

вытяжных установок,

конструкция

которых

предусмат

-

ривает возможность

такого

совмещения

.

Основная

причина

примене

утилизировать

-

необходимость

ния

приточно-вытяжных

агрегатов

агрегате

часто

В

приточно-

вытяжном

теплоту

удаляемого

воздуха.

,

передающий

используется

общий

поверхностный

теплообменник

Кроме

того

теплоту

удаляемого

воздуха

холодному

приточному

.

,

ра

для

меньших

площадей

3

приточно

-вытяжные

агрегаты

требуют

'

.

мещения, нежели

раздельные

приточные

и

вытяжные

установки

зона

или

его

рабочая

объем

помещения

вентилируется весь

Если

.

при наличии

рассредоточенных

источников

вредных

выделении

18

Электронная

библиотека

1тЕЕр://ЕдV.кКзЕи.ги

вснтиляцию называют общеобменной приточно-вытяжной вентиля-

цией. Удаление воздуха непосредственно от выделяющего вредные

вьделения оборудования или подача притока непосредственно на

^абочие места или в определенную часть помещения называется ме--

спшой вентиляцией. Местная вытяжная вентиляция более эффек-

тивна, нежели общеобменная, так как удаляет вредные выделения с большей концентрацией по сравнению с общеобменной, но более

дорога, так как требует большего количества воздуховодов и уст-

ройства местных отсосов.

Но способу организации вентиляции помещения различают

централизованные и децентрализованные системы вентиляции. В

централизованных системах вентиляции приточные и вытяжные

вентиляционные установки обслуживают группу помещений или

здание в целом. В случае вентиляции помещений большой площади

предпочтительной может оказаться децентрализованная схема вен- тиляции несколькими приточно-вытяжными агрегатами. Этот спо-

соб организации вентиляции позволяет обойтись без разветвленной

сети воздуховодов. Типичным вентиляционным агрегатом для тако-

го рода вентиляции является Ноуа1, Орегабп^ Мобез ЫТ\У, описание

которого дано в главе 9 учебника.

По способу побуждения движения воздуха системы подразде-

ляют на системы с -механическим побуждением (с применением вентиляторов, эжекторов и пр.) и системы с гравитационным по-

буждением (действие сил гравитации, ветра).

Воздух в вентилируемые помещения может подаваться (или

удаляться) через разветвленную сеть воздуховодов, (такие системы

называются канальными) или через проемы в ограждениях (такая

вентиляция называется бесканалъной).

В помещениях гражданских или производственных зданий уст-

раивается приточно-вытяжная вентиляция.

Наиболее широко применяются канальные системы с механиче-

ским побуждением. Приточная система вентиляции с механическим

п°буждением может быть выполнена с рециркуляцией. Рециркуля-

цией называют подмешивание удаляемого воздуха к приточному.

^Циркуляция бывает полной и частичной. Частичная рециркуляция

пРименяеся в системах обычной вентиляции в рабочее время, так

как в помещение необходим приток наружного воздуха. Минималь-

Ное количество наружного воздуха не должно быть меньше сани-

ТаРНОЙ нормы. Применение рециркуляции позволяет экономить рас-

Ход теплоты зимой.

19

Электронная библиотека Вб'Ър://\зсуч.кВзби.ги

В помещениях

гражданских

и

производственных

зданий

могут

системы.

быть устроены

следующие

прямоточная

. Применяется

Приточно-

вытяжная

вентиляция

при

, в которых

-

преимущественно

в производственных

помещениях

могут

являть-

. Причиной

запрета

менение рециркуляции

запрещено

паров и газов

,

болез

ся выделение в воздух

помещения токсичных

-

подогрев

приточного

нетворных

бактерий и

т.д. Расход

теплоты

на

воздуха

максимален

(рис. А

1.3

).

-	н
О
ВУ

Вентилируемое
помещение
Л	/

р>

ПК

ПК

-

	Рис	1 3	Прямоточная		приточно	-вытяжная система
		вентиляции		с механическим			побуждением	установка
				ВУ - вытяжная		вентиляционная
	приточная		камера,

									-
Приточно-	вытяжная	вентиляция		с	частичной			рециркуля
									-
						и
цией. Применяется для вентиляции			гражданских				производствен
									-
ных помещений с теплоизбытками при отсутствии выделения в воз
дух токсичных	паров и газов, резких запахов и т.п. (рис. 1.4								).

Кл1

Кл2

132C

Вентилируемое

лпомещение /

о

ПК

Рис

1

4

Приточно-вытяжная рециркуляцией

система	вентиляции
удаляемого		воздуха

с

частичной

		ПК	- приточная камера, ВУ - вытяжная				вентиляционная	установка,
									атмосферу
	Кл1	- клапан, регулирующий		количество		воздуха, удаляемого в
							рециркуляционного		воздуха
	Кл2		- клапан, регулирующий		количество

20

Электронная

библиотека

Ъ Ь Ьр

:

/

/

Ь

д

ч

.

к Ъ з Ьи

.

ги