Книги / Махов Л.М. Отопление учеб. для вузов
.pdfгде CE - скорость движения воздуха в расчетной точке помещения, м/с; кс - поправочный коэффициент учета стеснения струи, зависящий от соотношения между расчетным рас- стоянием х и высотой помещения Нп; кс=1 при х<Нп; кс<1 при х>Нп (см. рис. 10.13).
Объемное количество воздуха Ь, м3/с, подаваемого из отверстия длиной 1 м щелевого воз- духораспределителя, при известных ширине щели Ъо и начальной скорости Уо составляет
Ь| = Ь0У0. |
(10.44) |
Длина одного воздухораспределителя 1о и число воздухораспределителей в помещении
определяются количеством подаваемого нагретого воздуха 10т и необходимостью выпол-
нить условие х < 61о-
В помещении возможно ограничение скорости выпуска воздуха из приточного отверстия
по акустическим условиям, тогда ширина и длина щели могут увеличиваться.
Максимальная температура воздуха 1Х, °С, в плоской настилающейся струе на расчетном
расстоянии х от места ее выпуска рассчитывается по формуле
1 |
= 1 + |
2 |
, |
1 |
/ х)°+ |
(10.45) |
* |
, |
|
8( , - У(Ь0 |
В зоне прямого воздействия приточной струи допустимо отклонение температуры в струе
от нормируемой для жилых, общественных и административно-бытовых помещений на 3 °С, для производственных помещений на 5 °С.
Пример 10.11. Рассчитаем подачу воздуха в объеме Ь„т=0,27 м3/с, нагретого до 35 °С, че- рез плоский воздухораспределитель с щелью шириной Ъо=0,03 м, располагаемый под по- толком общественного помещения (рис. 10.12, а) высотой Нп=3,5 м, для обеспечения на расстоянии х=8 м от места выпуска струи (6 м по горизонтали и 2 м по вертикали) скоро-
сти движения CE=0,5 м/с и температуры1х =1в + 3 |
18 + 3=21 °С. |
|
а) |
уо Л |
6) |
X
О
О)
4
X
|
|
1/4 |
^0 Л |
|
|
|
|
+ |
м |
" с |
Чг |
|
|
Рис. 10.12. Центральное воздушное отопление помещения : а - с подачей нагретого возду-
ха через подпотолочный щелевой воздухораспределитель (к примеру 10.11); б - то же че-
рез напольный (к примеру 10.12); 1 - воздухораспределитель; 2 - граница настилающейся
воздушной струи; 3 - граница рабочей зоны; 4 - наружное ограждение
Начальную скорость плоской настилающейся воздушной струи определяем по формуле
(10.43)
= (0,5 / (3,5‘0,77))(8 / 0,03}°*5 = 3 м/с,
321
так как при х / Нп = 8 / 3,5 = 2,3 кс=0,77 (по специальной литературе).
Значение геометрической характеристики плоской воздушной струи по формуле (10.42, а)
составит
Н = 25,7 34^'0,03ш / (35 - 18)2* = 5,2 м.
Объемное количество воздуха, подаваемого из отверстия длиной 1 м щелевого воздухо- распределителя, находим по уравнению (10.44)
Ц = 0,03 3 = 0,09 м3/с.
Общая длина воздуховыпускной цели составит
\ = |
= 0,27 / 0,09 = 3 м. |
Для обеспечения условия х < 61о принимаем к установке два щелевых воздухораспредели-
теля длиной по 1о=1,5 м.
Проверяем температуру в воздушной струе на расстоянии х=8 м от щели по формуле
(10.45)
18+ 2,8(35 - 18)(0,03 / 8)0-5 = 18 + 2,9 = 20,9 < 21 °С.
Всистеме центрального воздушного отопления нагретая струя, выпускаемая из сравни- тельно узкой щели, характеризуется числом Аг<0,001, т.е. относится к категории слабо неизотермических струй. На основном участке такой струи интенсивно падает скорость движения воздуха и относительно медленно снижается температура.
Температура воздуха понижается более заметно при движении нагретой струи вдоль на- ружного ограждения, особенно вдоль стекла светового проема. Понижение температуры воздушной струи ускоряется вследствие интенсификации конвективного теплообмена на
внутренней поверхности ограждения. Это дополнительное понижение температуры в из-
ложенном выше методе расчета нагретой плоской настилающейся струи во внимание не
принималось.
Однако при усилении теплообмена на внутренней поверхности повышается ее температу- ра и увеличиваются теплопотери через наружное ограждение. Для возмещения дополни-
тельных теплопотерь следует соответственно повысить начальную температуру воздуш-
ной струи.
В случае подачи нагретого воздуха плоской настилающейся струей снизу вверх значение коэффициента конвективного теплообмена ак, Вт/(м2*°С), между струей и внутренней по- верхностью, среднее по высоте ограждения Нп (при Нп > 14,5Ьо), может быть найдено при температуре окружающего воздуха около 20 °С по формуле
ак = (50 |
/ Нп |
0' |
|
)(Ь0 |
) |
)оЛ |
( |
10.46) |
|
|
6 |
|
У( 2 |
|
|
При известном коэффициенте ак можно уточнить теплопотери через наружное огражде-
ние и начальную температуру воздушной струи.
322
В этом же случае нагретая воздушная струя не только возмещает теплопотери помещения,
но и защищает рабочую зону от ниспадающего потока воздуха, охлаждающегося у на-
ружного ограждения. Струя должна лишь оставаться настилающейся по всей высоте по-
мещения Нп (см. рис. 10.12,6).
Для выполнения этого условия начальная скорость нагретой струи, выпускаемой из щели
в полу шириной Ъо, должна удовлетворять соотношению, полученному в результате ис-
следований
= (0,72 |
/ (10>Ьо))((в - гдрЩп'. |
, |
( 10.47) |
|
73 |
|
|
где (1в - тв) - разность температуры при 1в - 20 °С и температуре внутренней поверхности наружного ограждения тв, вычисленной для обычных условий естественной конвекции.
Пример 10.12. Найдем начальную скорость нагретой воздушной струи, выпускаемой из
щели в полу шириной Ъо=0,01 м, препятствующей образованию ниспадающего потока
воздуха у двойного стеклянного витража высотой 5 м, если температура воздуха 1, 18 °С, внутренней поверхности стекла 3,4 °С (см. рис. 10.12,6).
Начальную скорость движения воздушной струи при 18 - т 18 - 3,4 = 14,6 °С определяем
из уравнения (10.47):
-(0,72 / (КР-0,01
\'0 = ( 13,5)°5 = 3,7 м/с.
Среднее значение коэффициента конвективного теплообмена на поверхности внутреннего
стекла витража по формуле (10.46) составит
а* = (50 / 5°-6)(0,0 НЗ,5)°’4 = 8,6 Вт/(м2 °С).
Для данного примера коэффициент конвективного теплообмена получился приблизитель-
но в 2 раза большим, чем при естественной конвекции. При этом коэффициент теплооб- мена в на внутренней поверхности ограждения повышается в 1,5 раза, и возрастает тепло-
вой поток наружу. В рассмотренном случае тепловой поток через двойной витраж увели-
чивается на 13,3 %. Очевидно, что должна быть соответственно повышена и начальная
температура воздушной струи.
§ 10.10. Особенности расчета воздуховодов центрального воздушного отопле- ния
Аэродинамический расчет воздуховодов, расчет и подбор оборудования рассматриваются в дисциплине "Вентиляция". Здесь остановимся лишь на особенностях теплоаэродинами-
ческого расчета воздуховодов, предназначенных для подачи нагретого воздуха в отапли- ваемые помещения.
В системах центрального воздушного отопления в отличие от систем центральной при- точной вентиляции перемещается воздух меньшей и переменной плотности по сравнению с плотностью воздуха, окружающего воздуховоды. В связи с этим можно отметить две особенности действия систем центрального воздушного отопления: нагретый воздух за-
323
метно охлаждается по пути его движения и количество воздуха, поступающего в помеще- ния, изменяется в течение отопительного сезона, особенно при естественном движении.
В вентиляторных системах воздушного отопления ограниченной длины и высоты эти два фактора обычно во внимание не принимаются. В разветвленных протяженных системах
воздушного отопления крупных зданий, особенно высоких, необходимо ограничивать как
охлаждение воздуха в воздуховодах, так и перераспределение воздуха, поступающего в помещения, под влиянием изменяющегося естественного циркуляционного давления.
Для ограничения и учета охлаждения воздуха выполняют тепловой расчет воздуховодов,
устанавливают начальную температуру воздуха и уточняют его расчетный расход.
Для ограничения отклонения расхода нагретого воздуха от расчетного, т.е. для повыше- ния тепловой устойчивости систем отопления, проверяют аэродинамический режим рабо-
ты сети воздуховодов. При необходимости увеличивают потери давления в концевых от-
ветвлениях сети. Помимо уменьшения диаметра ответвлений, на них устанавливают диа- фрагмы, а также увеличивают коэффициент местного сопротивления (КМС) воздухорас- пределительных клапанов. При этом имеют в виду, что при потере давления в клапане,
равной всего 20 Па, повышение или понижение температуры наружного воздуха на 20 °С (от 0 °С) значительно отражается на пропускной способности клапанов. По эксперимен- тальным данным в 10-этажном здании с естественной вентиляцией такое изменение тем- пературы наружного воздуха вызывает изменение расхода воздуха в клапанах на 40 %.
Дня того, чтобы сократить это изменение в тех же условиях до допустимых 7 % применя-
ют клапаны с повышенным аэродинамическим сопротивлением, рассчитанные на потери давления, равные 160 Па.
1, Тепловой расчет воздуховодов
Тепловой поток через стенки воздуховода длиной 1 представим как
^УXЛ |
(10.48) |
|
где СЦ - тепловой поток через стенки воздуховода длиной 1 м, определяемый по формуле
Ч] = кА|<Хр - О = (*ср - О / К-ь |
(10.49) |
К] - сопротивление теплопередаче от нагретого воздуха, имеющего среднюю температуру 1;Ср5 через площадь А] стенок воздуховода длиной 1 м в помещение при температуре IВ*
Сопротивление теплопередаче находят с учетом дополнений, которые изложены в главе
11. Дополнения относятся к условиям теплопередачи через 1 м воздуховода, у которого
внешняя поверхность может быть значительно больше внутренней и отделяется от по-
следней промежуточными слоями. Величины, слагающие Кь вычисляют по формулам
(11.33)-(11.37). ’
Тепловой поток через стенки воздуховода при установившемся состоянии соответствует
степени охлаждения потока нагретого воздуха, перемещающегося по воздуховоду. По-
этому можно написать уравнение теплового баланса, выражая ср в кДж/ч:
^ |
V |
’ |
(10.50) |
отсДнач |
) |
|
324
где 0от - количество воздуха для отопления помещения, кг/ч;1Нач и1г - температура нагре- того воздуха соответственно в начале воздуховода и выпускаемого в помещение, “Ск -
удельная теплоемкость воздуха, кДж/(кг°С).
Уравнение теплового баланса (10.50) дает возможность установить начальную температу-
ру воздуха в воздуховоде по заданной конечной или, наоборот, уточнить температуру воз-
духа. выпускаемого в помещение, и. при необходимости, расход воздуха.
Температура нагретого воздуха в начале воздуховода на основании формулы (10.4) равна
Гна, = I, + «<2„ + (1 - Л)<ЗоО > 0„)(<г ‘а), |
(10.51) |
где г|- доля от СОХЛ5 поступающая в отапливаемое помещение (0охл в первом приближении
можно определять по формулам (10.48) и (10.49), подставляя известную температуру 1г
вместо температуры1ср).
Уточненный расход горячего воздуха в воздуховоде, кг/ч, с учетом формулы (10.1) соста-
вит
«от = |
«э |
„ + |
< |
|
- лхг |
. |
'сР |
О |
|
|
|
1 |
|
« ) I (с( |
). |
(10.52) |
Пример 10.13. Найдем начальную температуру воздуха в воздуховоде (К.1=0,23 м °С/Вт)
длиной 10м, проложенном вне отапливаемого помещения, в которое для возмещения теп-
лопотерь, равных 6 кВт при 1в
Температуру воздуха для отопления помещения определяем по формуле (10.4)
Гг - 16 + 6-3600 / (1,0-1 ,076 600) - 16 - 33,5 = 49,5 °С
Ориентировочный тепловой поток через стенки воздуховода длиной 1 м по формуле
(10.49), принимая 1ср =1г, составит
ч/ = (49,5 - 16) / 0,23 = 146 Вт/м.
Предварительную температуру воздуха в начале воздуховода находим по формуле (10.51)
при г|=0
нач |
16 |
+ ((б 103 |
|
146 |
Ю |
) / |
(бКР (49 |
|
5 |
|
16 |
) |
= |
16 + 41,7 = 57,7 |
°С. |
|
|
|
+ |
|
|
)) |
, |
|
- |
|
|
Уточненный тепловой поток через стенки воздуховода определяем по формуле (10.48) при
1ср = 0,5(57,7 + 49,5) = 53,6 °С
(}0)С1 = 10(53,6 - 16) / 0,23 = 1635 Вт.
Окончательная температура воздуха в начале воздуховода будет равна
^= 16 + ((6 Ю3 -т 1635) / (6- 103))(49,5 ^ 16) = 16 + 42,6 = 58,6 °С.
325
Таким образом, получено, что горячий воздух в воздуховоде длиной 10 м при малом со- противлении теплопередаче его стенки охлаждается почти на 10 °С. Для уменьшения ох- лаждения теплоносителя воздуха, если теплопотери через стенки не используются для отопления, воздуховод вне отапливаемого помещения нужно покрывать тепловой изоля-
цией.
2. Аэродинамический режим работы сети воздуховодов
В течение отопительного сезона в воздуховодах прямоточной механической системы цен-
трального воздушного отопления и в помещениях отапливаемого ею здания непрерывно колеблется давление под влиянием изменения температуры наружного и горячего возду-
ха, скорости и направления ветра, индивидуального регулирования воздухообмена. При этом возможно нарушение расчетного распределения горячего воздуха по помещениям,
т.е. аэродинамическое разрегулирование, приводящее, в свою очередь, к тепловому разре-
гулированию системы отопления.
Для сохранения теплового режима помещений с допустимой степенью отклонения от рас-
четных условий, фактическое количество горячего воздуха Оф, поступающего в каждое
помещение, может быть больше, но должно быть достаточно близким к расчетному коли-
честву воздуха 0от.
Это условие может быть выполнено путем ограничения изменения избыточного давления
в воздуховодах. Напишем аэродинамическую зависимость между давлением в воздухово-
де и количеством воздуха при его механическом перемещении в виде
(р + Др) / Р = (Оф / Сог)2, |
(10.53) |
где р - избыточное давление в воздуховоде по отношению к давлению в помещении, соз- даваемое вентилятором для подачи воздуха в количестве Опт; Ар - дополнительное избы-
точное давление в воздуховоде, возникающее под влиянием перечисленных выше факто-
ров и вызывающее увеличение расхода воздуха до Оф.
Отношение фактического расхода воздуха Оф к расчетному 0от является показателем аэ-
родинамического разрегулирования системы центрального воздушного отопления. Обо-
значив его кр, перепишем уравнение (10.53), решив его относительно избыточного давле- ния, создаваемого вентилятором,
|
= |
Ц |
|
0- |
( |
|
р |
|
, |
|
10.54) |
||
|
Др / ( |
2 - |
|
|
Показатель разрегулирования кр = Оф / 0от в последней формуле выражает отклонение фактического расхода воздуха от расчетного под влиянием величины Ар при определен-
ном давлении вентилятора. Очевидно, что кр>1, и чем больше он отливается от единицы,
тем значительнее будет аэродинамическое, а с ним и тепловое разрегулирование системы
центрального воздушного отопления. Наоборот, чем ближе будет значение кр к единице,
тем более постоянным станет аэродинамический режим работы системы воздуховодов и
воздухораспределение. Вместе с этим, будет уменьшаться отклонение температуры воздуха в помещениях от расчетной. Для выражения показателя разрегулирования через температуру используем формулу (10.1), написав ее в виде, отвечающем тепловому балансу в
помещении при подаче горячего воздуха в количестве §ф |
|
Оф = Х(кА)((Ц + ду - у / (с(1г - (1„ + ду». |
(10.55) |
326
где Д1В - повышение температуры воздуха в помещении при увеличении расхода воздуха
от Оот ДО Оф.
Придав аналогичный вид формуле для вычисления расчетного расхода воздуха Оот-после преобразования получим
кр =СФ 1 Сот = ШЧ " Ч ) + Д0 1 (1 чтч О / «V - Ч) “ ДО)- (10.56)
Из последней формулы видно, что показатель разрегулирования может быть распростра-
нен на всю систему центрального воздушного отопления здания в конкретных климатиче-
ских условиях, если ограничить повышение температуры воздуха против расчетной в по-
мещениях, заведомо наиболее неблагоприятных в отношении разрегулирования воздуш-
но-теплового режима. Это обеспечит воздушно-тепловой режим с меньшим отклонением
от расчетного во всех остальных помещениях здания.
В системе центрального воздушного отопления многоэтажного здания такими неблаго-
приятными помещениями являются помещения верхнего этажа. Именно в эти помещения под влиянием дополнительного избыточного давления в воздуховодах поступает относи-
тельно большее количество горячего воздуха по сравнению с расчетным, чем в другие,
ниже расположенные помещения.
Дополнительное избыточное давление в воздуховодах определяется главным образом климатическими особенностями местности и высотой здания. Максимальное дополни-
тельное избыточное давление в вертикальных воздуховодах для помещений верхнего эта-
жа можно считать (с достаточной для данного расчета точностью) равным разности аэро- статического давления снаружи здания высотой Нзд, м, и внутри воздуховодов в расчет-
ных условиях, т.е. |
|
|
Др = , (у„" |
) |
(10.57) |
Нд |
Уг . |
|
где ун и уг - удельный вес воздуха, Н/м3, соответственно при температуре наружного и го- рячего воздуха.
Пример 10.14. Найдем избыточное давление, которое следует поддерживать вентилято-
ром в вертикальных воздуховодах системы центрального воздушного отопления для по-
дачи воздуха, нагретого до температуры 40 °С, в помещения здания высотой 25 м, если при 1==-15 °С допускается увеличение 1в=20 °С в помещениях верхнего этажа на 2 °С.
Показатель разрегулирования системы воздушного отопления устанавливаем по формуле
(10.56)
кр = ((20 - Г15) + 2) / (20 - (-15)))((40 -20) / (40 - 20 - 2)) = 1 ,175
Значение кр=1,175 показывает, что для выполнения заданных условий количество горячего
воздуха, поступающего в помещения верхнего этажа здания, не должно увеличиваться бо-
лее чем на 17,5 % расчетного.
Дополнительное избыточное давление в вертикальных воздуховодах для этих помещений
вычисляем по формуле (10.57)
327
Ар = 25(13,42 - П М5 ) = 58,9 Па.
Избыточное давление в этих воздуховодах, создаваемое вентилятором, определяем по формуле (10.54)
р = 58,9 / ( 1 , 1752 - ] ) -155 Па.
Следовательно, в заданных условиях требуется создание аэродинамического режима в
вертикальных воздуховодах системы воздушного отопления, который характеризуется
изменением избыточного давления в этих воздуховодах в течение отопительного сезона в
пределах от 155 до (155 + 58,9) = 213,9 Па.
Поддержание значительного избыточного давления возможно при использовании доста- точно плотных воздуховодов (например, из листовой стали), а также воздухораспредели-
тельных клапанов повышенного аэродинамического сопротивления с шумоглушителями,
что отражается на стоимости системы воздушного отопления. Кроме того, при эксплуата-
ции такой системы возрастает расход электрической энергии для создания повышенного давления в воздуховодах. Поэтому наряду с расчетами аэродинамического и теплового режимов, проводятся экономические расчеты, учитывающие как положительные, так и отрицательные показатели конкретной системы центрального воздушного отопления.
§ 10.11. Смесительные воздушно-тепловые завесы
При движении людей или транспорта через входные двери и ворота, материалов через от- крытые технологические проемы в здание поступает холодный наружный воздух. Частое открывание дверей и ворот приводит к чрезмерному охлаждению прилегающих к ним по- мещений, если не осуществляются мероприятия по ограничению количества и нагрева- нию проникающего наружного воздуха. Одним из таких мероприятий является создание воздушной или воздушно-тепловой завесы в открытом проеме входа.
В воротах, открытых технологических проемах производственных зданий создаются вы- сокоскоростные (скорость выпуска воздуха до 25 м/с) воздушные завесы шиберующего типа, выполняющие роль шибера, ограничивающего и даже предотвращающего врывание холодного воздуха. Такие воздушные завесы рассматриваются в дисциплине "Вентиля- ция".
Во входах общественных и административно-бытовых зданий устраивают низкоскорост-
ные (скорость выпуска воздуха не более 8 м/с) воздушно-тепловые завесы смеситель-
ного типа, рассчитанные на нагревание холодного воздуха, проникающего снаружи. Ог-
раничение поступления наружного воздуха достигают, изменяя конструкцию входа, в ре-
зультате чего повышается сопротивление воздухопроницанию.
Воздушно-тепловые завесы смесительного типа применяют в холодных районах страны,
где расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления ниже -15
°С, при значительном числе проходящих людей [1]. Так, например, воздушно-тепловые
завесы предусматривают у входных дверей при расчетной температуре от -26 до -40 °С,
если через двери проходят в течение 1 ч 250 человек и более, или у входов в предприятия
общественного питания, имеющие не менее 100 посадочных мест в залах. Завесы преду-
сматривают также у наружных дверей зданий, если к вестибюлю примыкают помещения без тамбура, оборудованные системами кондиционирования воздуха, или помещения с мокрым режимом.
328
Воздушно-тепловая завеса создается рециркуляционной установкой местного (см. схему
на рис. 10.1, а) или центрального (рис. 10.2, а) воздушного отопления. Внутренний воздух забирается обычно из вестибюля в верхней зоне и подогревается до температуры не выше
50 °С, так как он непосредственно воздействует на проходящих людей.
На рис. 10.13 на разрезе по подвальному и первому этажам здания показана примерная
конструкция канальной системы воздушно-тепловой завесы. Внутренний воздух через от- верстие 1 и канал 2 попадает в приемную камеру 3 с внутренней звукопоглощающей об- лицовкой. После нагревания в калорифере 4 воздух радиальным вентилятором 5 по возду-
ховоду 6 направляется в воздухораспределительную камеру 7 также со звукопоглощаю-
щей облицовкой. Из камеры воздух выпускается в нижнюю зону (до 1,5 м от поверхности
пола) тамбура 9 сбоку от входных дверей. Воздуховыпускные решетки 8 конструируют
так, чтобы нагретый воздух для лучшего перемешивания с холодным подавался парал-
лельно полу по направлению к наружной двери.
|
9 |
|
1 |
|
/ |
|
/ |
|
7 |
|
|
|
|
8 |
^ 2 |
-ЯЩлс |
^ |
а |
=3= |
77, гтпс |
3 |
||
% |
|
|
|
% |
|
|
|
7г |
|
ГЛ |
|
7; |
у |
|
|
я |
|
|
|
7 |
|
|
/ |
; |
|
|
|
7 |
////////////У////я7/777777 |
||
|
|
|
4 |
Рис. 10.13. Смесительная воздушно-тепловая завеса у наружного входа в здание с двой- ными дверями, разделенными тамбуром: 1 - воздухозаборное отверстие; 2 - канал; 3 - при-
емная камера; 4 - калорифер; 5 -радиальный вентилятор; 6 - воздуховод; 7 - воздухорас-
пределительная камера; 8 - воздуховыпускные решетки; 9 - тамбур
Нагретый воздух иногда выпускается у внутренних дверей тамбура со стороны вестибю-
ля. При таком способе его подачи устраняется усиленное движение воздуха через внут-
ренние двери тамбура, однако, увеличивается зона пониженной температуры в вестибюле.
Количество воздуха Оз, кг/ч, нагретого до температуры Ц для создания воздушно-
тепловой завесы, определяют по формуле
,= 9ех |
г - У |
), |
(10.58) |
О |
/ (С(1 |
где С)вх - теплозатраты на нагревание наружного воздуха, проникающего через вход:
0в* ^н)' (10.59)
329
Подставляя выражение (10.59) в формулу (10.58), получим
В 0 1(V -' А |
(10.58, а) |
где Овх - количество холодного наружного воздуха, поступающего в здание через вход, кг/ч.
Количество холодного воздуха, проникающего в здание, зависит от разности давления
воздуха снаружи и внутри и от сопротивления воздухо-проницанию ограждающей конст-
рукции, в данном случае, сопротивления конструкции входа.
Разность аэростатического давления на наружной поверхности ограждения и внутри по-
мещения возникает, как известно, под совместным действием сил гравитации и ветра.
Кроме того, на аэростатическое давление внутри помещения может влиять воздушный де-
баланс, возникающий при действии вентиляции.
При низкой температуре наружного воздуха скорость ветра, как правило, понижается. По многолетним наблюдениям в средней полосе России при температуре от -15 до -21 °С
скорость ветра в городах даже на высоте 50.. .75 м от земли не превышает 3,9.. .4,5 м/с, а при температуре от -21 до-30 °С-3,4...4 м/с.
В этих условиях, расчетных для отопления, разность давления, создаваемая ветром во входах, сравнительно невелика даже на наветренной стороне зданий. С некоторым при- ближением для зданий высотой до 50 м ее можно выразить через гравитационную раз- ность давления, возникающую по высоте всего лишь одного этажа. Тогда расчетная раз- ность давления Дрвх, Па, на уровне середины высоты входных дверей при сбалансирован- ном действии вентиляции в здании составит
ДР8* = 0,5(Нщ -I- |
Ув)’ |
(10.60) |
где Н3д - высота здания от поверхности земли до верха лестничной клетки, м; Ьэт -полная
высота одного этажа, м; ЬдВ - высота створки входных дверей, м; ун и ув -удельный вес воз-
духа, Н/м3, соответственно при расчетной температуре наружного и внутреннего воздуха.
Под влиянием этой разности давления во входе при открывании дверей устанавливается
поток холодного воздуха, скорость которого зависит от сопротивления воздухопроница-
нию конструкции входа. Если, пренебрегая трением воздуха о стенки входа, считать со-
противление конструкции входа пропорциональным коэффициенту местного сопротивле-
ния ЕВХ5 то потери давления во входе
ЛРвх |
= О + |
/ 2 = (1 - |
5 |
рн), |
(10.61) |
|
!Х)]1Х2 / (2 |
где Уьх - средняя скорость движения холодного воздуха в открытом проеме наружной
входной двери, м/с; ^вх - коэффициент местного сопротивления конструкции входа, вы-
численный при проведении экспериментов по потерям статического давления во входе,
отнесенным к динамическому давлению при Уьх;]вх - удельный поток холодного воздуха, кг/(с*м2), через 1 м2 открытого проема наружной входной двери.
Из уравнения (10 61) находим выражение для удельного потока холодного воздуха |
||||||||||||
1» |
= ( |
.« |
|
(1 |
|
и |
|
* |
|
|
. |
(10.62) |
|
рнДр |
|
+ |
)) |
|
МгрнЛРе ) |
0 |
5 |
||||
|
2 |
|
/ |
|
|
|
’ |
|
’ |
|
|
330