Глава 4 выбор схемы организации воздухообмена в

ЗРИТЕЛЬНОМ ЗАЛЕ И РАСЧЕТ ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЕНИЯ

В помещениях общественных зданий высотой более 5-6 метров (залы, аудитории) рекомендуется [4] подавать воздух наклонными компактными или плоскими струями, направленными на экран (сцену) через воздухораспределители типов РР, РВ, РРНП, ВПФ. Также воздухораспределители допускается устанавливать в боковых стенах.

Допускается подавать воздух компактными вертикальными струями через воздухораспределители типов РРНП и ВПФ.

В помещения или отдельные залы высотой менее 5-6 м, имеющие подшивной потолок (торговые залы, балконы зрительных залов, трибуны спортивных залов), рекомендуется подавать воздух настилающимися веерными струями через воздухораспределители типов ВДШп и ПРМ.

Важно организовать в помещении оптимальное распределение приточного воздуха, при котором обеспечиваются комфортные параметры воздушной среды в рабочей зоне. Расчет позволяет определить, из какой зоны помещения (верхней или рабочей) целесообразно удалять загрязненный воздух.

Закономерности развития тупиковой (когда приточные и вытяжные отверстия расположены в плоскости истечения струи) и проточной струи рассмотрены далее.

На расстоянии х₁ от выходного отверстия до первого критического сечения любая струя расширяется как свободная. В зоне от первого до второго критического сечения (на расстоянии (х₂ – х₁)) расширение струи незначительно. В сечении 2-2 расход воздуха в струе максимальный (L_2-2= L₀+L) и столько же воздуха проходит вне струи в обратном направлении. В сечении 2-2 максимальная скорость движения воздуха в обратном потоке - v_обр.

19

За вторым критическим сечением (на расстоянии (х₃ – х₂)) площадь, занимаемая струей при истечении ее в тупик, уменьшается. К третьему критическому сечению расход воздуха в сечении струи практически линейно уменьшается до нуля. Итак, за вторым критическим сечением располагается плохо проветриваемая зона помещения.

Проточная струя за вторым критическим сечением (на расстоянии (х₃ – х₂)) продолжает расширяться и, достигнув третье критическое сечение, занимает все сечение помещения со средней скоростью воздуха

Зоны помещения, в которых целесообразно размешать вытяжные проемы, выбирают из условия наиболее полного использования приточного воздуха, и поэтому удаление воздуха следует осуществлять из объема помещения, не занятого приточными струями (чтобы не происходило удаление части свежего воздуха еще до поступления его в Р.З.), а также, по возможности, из зон с наиболее высокой температурой и концентрацией вредных веществ.

При подаче приточного воздуха сверху-вниз наклонными или вертикальными компактными и коническими струями для наиболее эффективного использования приточного воздуха необходимо, чтобы второе критическое сечение струи находилось в пределах рабочей зоны (х₂x), последняя в этом случае омывается приточным воздухом и загрязненный воздух можно удалять из верхней или из нижней зоны помещения. При х₂<х воздух начинает отсоединяться от струи до входа ее в рабочую зону, поэтому необходима организация струи по проточной схеме путем удаления загрязненного воздуха только из нижней зоны помещения.

При подаче воздуха горизонтальными настилающимися струями рабочая зона омывается обратным потоком воздуха и удаление загрязненно –

20

го воздуха целесообразно осуществлять из нижней зоны помещения.

Максимальная скорость воздуха при выходе из решетки ограничивают по условиям шума и принимают в зависимости от типа воздухораспределителя.

Исходные данные для расчета воздухораспределения

Размеры зала, м			Расход воздуха, м^3/ч			Температура, С			Подвижность, м/с
А	В	H	L0	Lу	Lp	tпр	tп	tрз	v0	vрз

1. Выбирают схему подачи приточного воздуха и вид приточных струй.

2. По прил.13 выбирают тип и определяют необходимое количество воздухораспределителей:

(4.1)

где L₁ – максимальный расход воздуха через воздухораспределитель, м³/ч.

Площадь поперечного сечения помещения F₀, в перпендикулярном к струе направлении должна быть одинаковой для каждого воздухораспределителя. Если в помещении несколько параллельных или встречных соосных струй, то необходимо учесть их взаимодействие.

3. Скорость воздуха в подводящем патрубке воздухораспределителя v₀,

м/с:

v_o= , (4.2)

4. Максимально допустимые параметры струи при входе в рабочую зону следует принимать по п. 2.10 [1]:

скорость v_x=к v_р.з.^норм, где v_р.з.^норм, м/с, приводится в прил. 4; к=1,2;

t_x= t_р.з. - t_x^норм, (при разбавлении избытков теплоты), t_x^норм, С приводится в прил. 5.

21

5. В качестве характерного размера воздухораспределителя для компактных и веерных струй принимается

d_o=1,13 F_o, м (4.3)

6. Значение числа Архимеда, определенное по начальным параметрам струи воздуха:

; (4.4)

7. Расчетная длина оси струи от воздухораспределителя до входа в рабочую зону для вертикальных струй х, м:

х =h₀ – h_р.з., (4.5)

где h₀ – высота расположения центра приточного отверстия, м.

Расчетная длина оси струи от воздухораспределителя до входа в рабочую зону для настилающихся струй х, м:

. (4.6)

8. Струи, температура которых при выпуске из воздухораспределителя отличается от температуры в обслуживаемой зоне помещения не более чем на 3С, можно считать изотермическими.

Ограждения помещений не оказывают стесняющего влияния на струю, до тех пор, пока ее площадь в поперечном сечении не достигает 25% площади поперечного сечения помещения в плоскости перпендикулярной оси струи (свободный участок).

Холодная струя, выпущенная на высоте, не превышающей 0,8Н_пом, будет вести себя как ненастилающаяся.

9. Наиболее удобным приемом учета настилания в расчетах параметров приточных струй является переопределение скоростного m и температурного n коэффициентов путем умножения их на коэффициент настилания k_нас=1,4.

22

Настилающаяся на потолок струя холодного воздуха может оторваться от потолка под действием гравитационных сил. Отрыв струй охлажденного воздуха от потолка происходит на расстоянии х_отр, м:

для компактных струй

х_отр = 0,55 m d₀ (n Аr₀)^-1/2;

для веерных струй

х_отр = 0,45 m d₀ (n Аr₀)^-1/2

10. Расстояние в плане от воздухораспределителя, на котором струя достигает верха рабочей зоны х_р.з., м:

Необходимо сравнить х_отр и х_р.з. с длиной стены (размер В), вдоль которой происходит движение воздуха, чтобы определить, является ли помещение преградой для струи. Если х_отр  В, то

х = (В-в)+(h₀ – h_р.з.),

где в - расстояние от стены до приточной решетки, м.

11. Так как безразмерные расстояния до критических сечений стесненных компактных струй определяются:

(4.7)

то расстояние до второго и третьего критического сечения находят

где F_п – площадь поперечного сечения помещения в перпендикулярном к струе направлении, м², определяемая

- для струи, движущейся вдоль потолка (пола) F_п =АН_пом/N;

- для струи, достигшей противоположной стены и движущейся вдоль нее

F_п =АB/N;

23

К ритическим сечениям соответствуют средние относительные расстояния: Сравнивая расчетную длину х оси струи от воздухораспределителя до входа в рабочую зону с х₂ и х₃ делают вывод, где целесообразно расположить вытяжные отверстия.

12. Число Архимеда при входе струи в рабочую зону:

13. Коэффициент неизотермичности k_t:

, (4.8)

где знак «+» принимается при подаче сверху вниз охлажденного воздуха, знак «-» при подаче нагретого воздуха, а значение параметров уравнения с, n₁, m₁ принимаются по табл.4.1.

Таблица 4.1

Параметры уравнения (4.8)

Способ подачи воздуха	Значения с, n1, m1 для струй
	компактных			неполных веерных
	с	n1	m1	с	n1	m1
Горизонтальными ненастилающимися струями	0,7	2	2	-	-	-
Вертикальными струями сверху-вниз и горизонтальными настилающимися	2,5	1	3	1,25	1	3

15. При параллельном движении струй воздуха в одном направлении с расстоянием l₀ между ними взаимодействие их проявляется при х/l₀>5 и оценивается коэффициентом взаимодействия k_вз1:

24

Взаимное влияние струй друг на друга проявляется также при встречном соосном направлении их движения и оценивается коэффициентом взаимодействия k_вз2:

где l₀ - расстояние между воздухораспределителями, м (расстояние между приточными отверстиями, расположенными на противоположных стенах).

При встречном взаимодействии нескольких параллельных струй суммарный коэффициент взаимодействия определяют k_вз:

k_вз= k_вз1 k_вз2.

16. 0пределяют коэффициент стеснения струи k_ст.

Коэффициент стеснения для тупиковой компактной, конической и неполной веерной струй определяется по табл. 4.2.

Таблица 4.2

	kст^Т при
	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0	1,1
0,13	1	1	1	1	1	0,76	0,54	0,31	0,24	0,2
0,034	1	1	1	0,89	0,67	0,23	0,17	-	-	-
0,0092	1	0,78	0,62	0,35	0,25	0,21	-	-	-	-
0,0012	1	1	1	1	1	-	-	-	-	-

где находится по формуле (4.7) для определенных ранее x и F_п.

Коэффициенты стеснения для приточных компактных веерных и конических струй могут быть найдены по формуле:

где L_y – расход воздуха удаляемого из помещения в конце развития струи (после третьего критического сечения) системами местных отсосов или общеобменной вытяжной вентиляции, м³/час.

25

В тех случаях, когда вычисленное значение коэффициента стеснения окажется больше 1, следует принимать k_ст =1.

17. Максимальная скорость воздуха в струе на входе в рабочую зону v_x, м/с, определяется по формуле:

Если v_x > v_р.з.^норм, необходимо изменить условия подачи приточного воздуха.

18. Избыточная температура воздуха на оси струи t_x, С, определяется

и не должна превышать значение допустимого отклонения t_x^норм.

19. При подаче приточного воздуха горизонтальными струями и положении второго критического сечения струи вне рабочей зоны последняя омывается обратным потоком воздуха, максимальная скорость воздуха в обратном потоке и избыточная температура определяется по формулам

Значения v_обр и t_обр также не должны превышать величин допустимых отклонений. При затруднениях с выполнением этих условий следует выбрать другое количество воздухораспределителей этого типоразмера, другой типоразмер или изменить схему подачи приточного воздуха и тип воздухораспределителя.

20. Потери давления в воздухораспределителе р_вр, Па, определяются как

26