 |
Расчет канальной естественной вытяжной вентиляции
|
|
|
|
Основы расчета заключаются в определении естественного давления DрЕ, Па, возникающего за счет разности плотности наружного и внутреннего воздуха, и сечений вентиляционных каналов, обеспечивающих заданный расход воздуха. Естественное давление определяется по формуле
DрЕ = hig(rн -rв), (7.1)
где hi - высота воздушного столба (рис. 7.2), принимаемая от центра вытяжного отверстия (жалюзийной решетки) до устья вытяжной шахты, м;
rн,rв - плотность соответственно наружного (определяется для температуры + 5 оС) и внутреннего воздуха, кг/м3.
Температура + 5 оС считается критической, так как при более высоких наружных температурах, когда естественное давление становится весьма незначительным, дополнительный воздухообмен можно осуществить простейшими способами: открывая форточки и фрамуги.
Из выражения (7.1) 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
DрЕ = aå(Rlb+Z), (7.2)
где a - 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;
b - поправочный коэффициент на шероховатость поверхности (табл. 7.1);
Z - потеря давления на местные сопротивления (Z = åxhV);
åx - сумма коэффициентов местных сопротивлений;
hV - динамическое давление.
Таблица 7.1
Значения коэффициентов шероховатости
|
|
|
| Скорость движения воздуха, м/с | Материал воздуховода | |||
| шлакогипс | шлакобетон | кирпич | штукатурка по сетке | |
| 0,4 0,8 1,2 1,6 2,4 | 1,08 1,13 1,18 1,22 1,25 1,28 1,32 1,37 1,41 1,44 1,47 1,49 | 1,11 1,19 1,25 1,31 1,35 1,38 1,43 1,49 1,54 1,58 1,61 1,64 | 1,25 1,4 1,5 1,58 1,65 1,7 1,77 1,86 1,93 1,98 2,03 2,06 | 1,48 1,69 1,84 1,95 2,04 2,11 2,2 2,32 2,41 2,48 2,54 2,58 |
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. Вытяжку из комнат жилого дома с окнами, выходящими на одну сторону, рекомендуется объединять в одну систему.
4. Вычертить аксонометрическую схему каналов-воздуховодов (рис. 7.5). На ней в кружке у выносной черты ставится номер участка, над чертой указывается нагрузка участка L, м3/ч, а под чертой – длина участка, м. 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.
  |
Рис. 7.5. Схема системы естественной канальной вентиляции
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-й этаж - 0,6…0,7 м/с, 1-й - 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 рассчитать сечение воздуховода f, м2,
|
|
|
f = L/ 3600 u, (7.3)
и тогда скорость u, м/с, определится по формуле
u = L/ 3600 f. (7.4)
Далее по номограммам (приложение К) для участков рассчитываемой ветви сети воздуховодов определяют потери давления на трение и динамическое давление. Коэффициенты местных сопротивлений принимают по приложению Л. Суммарные потери давления на трение и местные сопротивления сравнивают 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):
dЭ = 2аб/(а+б), (7.5)
где а и б - размеры сторон прямоугольного канала, м.
Диаметр эквивалентного по потерям на трение круглого воздуховода можно определить по табл. 7.2.
Таблица 7.2
Эквивалентные по трению диаметров для кирпичных каналов
| Размер в кирпичах | Площадь, м2 | dЭ, мм |
| ½´½ ½´ 1 1 ´ 1 1 ´1 ½ 1´2 2´2 | 0,02 0,038 0,073 0,11 0,14 0,28 |
|
|
|
