Курсовая работа: Вентиляція та кондиціювання житлових та громадських споруд
При цьому раніше розглянуті системи можуть бути канальними при вентиляції приміщень через розгалужену систему каналів чи повітропроводів, або безканальними при використан для вентиляції приміщень прорізів у зовнішніх огорожах. Використовуючи зведену класифікацію вентиляційних систем, можна відобразити певний Перелік варіантів систем вентиляції, який наведено на рис. 2.
: Рис. 2. Схеми припливних та витяжних систем вентиляції:
а - прямоприпливна канальна з механічним спонуканням та подачею у верхню зону приміщення; 6 -прямоприпливна канальна з механічним спонуканням та подачею повітря у робочу зону; в - припливна канальна з механічним спонуканням подачею повітря у верхню зону та відбором повітря з верхньої зони на рециркуляцію; г - те саме що й система б, але з відбором повітря на рециркуляцію з робочої зони; д - припливновитяжна загальнообмінна безканальна з природним спонуканням (аерація); е - витяжна загальнообмінна канальна з природним спонуканням; 1 – повітрозабірна шахта; 2 - припливна камера; 3 - вентилятор з електродвигуном; 4 - глушник шуму; 5 - повітророзподільник; 6 - приміщення; 7 - мережа повітропроводів; 8 – вентиляційний канал.
Аварійна вентиляція, як правило, передбачається для виробничих Приміщень, в яких можливе раптове надходження великої кількості шидливостей або горючих газів, пари чи аерозолю, керуючись вимогами технологічної частини проекту. Витрата повітря аварійної вентиляц приймається з даних технологічної частини проекту. Проектування аварійних систем вентиляції залежить від категорії та пожежної небезпеки виробництва: А та Б вибухопожежонебезпечні; В, Г та Д - пожежонєбезпечні. При розв'язанні задач вентиляції необхідно врахувати категорійність приміщень за вибухопожежною і пожежною небезпекою.
Категорії вибухопожежної і пожежно небезпеки приміщень та будівель визначаються для найбільш несприятливого у відношенні можливості виникнення пожежі або вибуху періоду.
Повітряний режим будівлі (споруди) включа процеси руху повітря всередині приміщення, через зовнішні огороджуюч конструкції {інфільтрація та ексфільтрація), рух повітря припливного й витяжного каналами і повітропроводами, а також обтікання споруд вітром. Повітряний режим будівлі тісно пов'язаний з тепловим і вологісним режимами.
Існують три задачі повітряного режиму будівлі: внутрішня, крайова (кінцева) та зовнішня. Внутрішня задача повітряного режиму будівлі вирішує наступні питання:
- розрахунок необхідного повітрообміну у приміщенні. Повітрообмін -це кількість повітря, яку необхідно подати або видалити з приміщення з метою підтримки нормованих параметрів внутрішнього повітряного середовища, а також його чистоти;
- визначення параметрів внутрішнього повітря (температури, відносної вологості, швидкост руху і вмісту шкідливих речовин) та розподілу їх по об'єму приміщення при різних варіантах подачі й видалення повітря. Визначення оптимальних варіантів подачі й видалення повітря;
- визначення параметрів повітря у струминних течіях, які утворюються при дії припливно вентиляції;
- розрахунок кількості шкідливих виділень, які надходять у приміщення з-під місцевих відсмоктувачів;
- створення нормальних умов на робочих місцях або в окремих частинах приміщень.
Крайова (кінцева) задача повітряного режиму будівлі вирішує такі питання:
- визначення кількості повітря, яке проходить через зовнішні огороджуючі конструкції, що призводить до втрат теплоти з нагрітим повітрям, яке проходить через нещільності назовні, а також ні нагрівання зовнішнього холодного повітря, яке надходить черо.і нещільності в огорожах у приміщення;
- розрахунок аерації, кінцевою метою якого є визначення площ припливних та витяжних аераційних отворів при відомому повітрообміні;
- аеродинамічний розрахунок повітропроводів вентиляційних систем, каналів, шахт, а також вибір окремих елементів систем (фільтріи, калориферів, охолоджувачів, вентиляторів тощо);
розробка заходів, направлених на захист приміщень від проривання зовнішнього холодного повітря, на запобігання перетікання забрудненого повітря з технологічнобрудних у технологічночист приміщення (наприклад, гарячий цех для приготування страви і обідній зал, туалетні кімнати і суміжні коридори тощо).
Зовнішня задача повітряного режиму будівлі вирішує такі питання:
o розрахунок різниці тисків на внутрішній зовнішній сторонах огорожі будівлі, яка виникає за рахунок дії сили вітру гравітаційної сили;
o розрахунок розсіювання шкідливих речовин, які викидаються в атмосферу, і розробка заходів, в результаті здійснення яких знижується негативна антропогенна дія на природу;
o встановлення місць улаштування повітрозабірних шахт припливних іентиляційних систем залежно від аеродинаміки будівель;
o розрахунок та прогнозування забруднення атмосфери шкідливими викидами з урахуванням розширення існуючих потужностей виробництв.
3.
Повітрообміни
в приміщенні
Повітрообмін визначають шляхом розв'язання системи двох рівнянь з двома невідомими: рівняння балансу повітря в приміщенні і шкідливих виділень (теплоти, вологи, шкідливих речовин). Невідомими при розв'язуванні є продуктивність загальнообмінної та витяжно вентиляції. Повітрообміни прийнято називати за типом шкідливостей, для боротьби з якими вони призначені. Існують такі повітрообміни:
• повітрообмін на асиміляцію явно теплоти;
• повітрообмін на асиміляцію повно теплоти;
• повітрообмін на видалення вологи;
• повітрообмін на розбавлення шкідливих речовин, які надходять у примішення, до ГДК;
• повітрообмін за санітарними нормами;
• повітрообмін за нормативною кратністю;
• повітрообмін на компенсацію місцевого видалення.
Існує розуміння розрахункового повітрообміну, який відповідає максимальному (найбільшому) значенню продуктивності з можливих типів повітрообмінів. Даний повітрообмін покладено в основу розрахунку систем вентиляції.
Важливим питанням при визначенн повітрообмінів є застосування їх типів і вентиляційних систем, тобто використання прямопливних систем і систем з рециркуляцією повітря.
Рециркуляція повітря - це повторне використання відпрацьованого повітря (нагрітого) з метою економ теплоенергетичних ресурсів для підігрівання зовнішнього холодного припливного повітря. Рециркуляцію повітря треба передбачати, як правило, зі змінною витратою залежно від зміни параметрів зовнішнього повітря. Рециркуляція повітря використовується в холодний період року.
Рециркуляція повітря не допускається:
а) із приміщень, в яких максимальна витрата зовнішнього повітря визначається масою шкідливих речовин 1-го та 2-го класу небезпечності, які надходять у приміщення;
б) із приміщень, у повітрі яких хвороботворні бактерії та грибки з концентраціями, які перевищують норми Міністерства охорони здоров'я України, або ті, які мають різко виражен неприємні запахи;
в) із приміщень, у яких є шкідлив речовини, що зазнають термічну деструкцію при контакті з нагрітими поверхнями повітронагрівачів (калориферів), якщо перед ними не передбачене очищення повітря;
г) із приміщень категорій А та Б (крім повітряних та повітряно-теплових завіс біля зовнішніх воріт і дверей);
д) із п'ятиметрових зон навколо обладнання, розташованого у приміщеннях категорій В, Г та Д, якщо у цих зонах можуть утворюватися вибухонебезпечні суміші з горючих газів, пари, аерозолів з повітрям;
є) із систем місцевих відсмоктувачів шкідливих речовин і пожежонебезпечних сумішей з повітрям; ж) із тамбурів-шлюзів.
Повітрообмін за надлишками явної теплоти для теплого періоду року для приміщення (рис. 3), коли відомим є надлишок явно теплоти ДО, Вт,
Рис. 3. Схема організац повітрообміну
Кратністю повітрообміну називається відношення об'єму повітря, який подається або видаляється з приміщення протягом 1 години, до об'єму приміщення. Дана величина часто використовується також для оцінки правильності розрахунку повітрообміну у приміщенні. Як правило, нормативна кратність використовується для розрахунку повітрообмінів у приміщеннях з надлишками в основному вуглекислого газу і теплоти.
Для протікання нормальних біологічних процесів в організмі людини необхідна певна мінімальна кількість зовнішнього свіжого повітря, яка обґрунтовується медициною як санітарна норма повітря на одну людину Gch, (кг/год на 1 людину). Значення санітарних норм повітря регламентуються у відповідних будівельних нормах та правилах (БНІП), де розглядаються дані питання. Для глядачів та відвідувачів клубів, театрів та кінотеатрів санітарна норма повітря становить GCHs25 кг/год на 1 людину.
4. Системи вентиляц житлових та громадських споруд
Вентиляція передбачається для створення підтримання установлених нормами параметрів повітряного середовища будівель та споруд. Ефективність вентиляції приміщень у великій мірі залежить від правильного вибору і розташування пристроїв для подачі та видалення повітря. В свою чергу загальна ефективність вентиляції залежить від правильної організац видалення повітря із приміщення. Суттєвим при розподілі параметрів повітря в об'ємі приміщення є правильний вибір конструктивних рішень припливних пристроїв.
Системи вентиляції вибирають з урахуванням призначення будівлі, її об'єму, характеру шкідливостей, як виділяються, кліматичного району будівництва даного об'єкта, наявност вторинних теплових ресурсів і вимог до систем вентиляції. При цьому керуються відповідними будівельними нормами і правилами .Основними принципами організац вентиляції є:
• застосування місцевої витяжної вентиляції при її максимальній ефективності;
• загальнообмінна вентиляція повинна забезпечувати асиміляцію теплонадлишків та розбавлення шкідливостей до ГДК, а також видалення забрудненого повітря з метою підтримання нормованих параметрів повітря у приміщенні;
• припливне повітря необхідно подавати таким чином, щоб воно надходило в робочу зону чистим, а його параметри відповідали санітарним нормам.
Складність прийнятого рішення вентиляц визначається з техніко-економічних міркувань. Забезпечення нормованих параметрів повітряного середовища повинно відбуватися за допомогою найбільш дешевих і простих способів. За цією ознакою способи створення і підтримки нормованих параметрів можна розташувати в такій послідовності: природна вентиляція; змішана (природна і механічна) вентиляція; механічна вентиляція з випарним охолодженням, тобто від простого і дешевого до складного і дорогого.
Вентиляція приміщень житлових будівель призначена для видалення надлишків теплоти, вологи, вуглекислого газу, як виділяються людьми, інших шкідливих виділень у результаті процесів приготування страви тощо. За існуючими нормами [5, 20, 33] в цих будівлях влаштовують витяжну вентиляцію з верхньої зони приміщень кухонь, санітарних вузлів, ванних душових кімнат, а в деяких випадках і житлових кімнат. Надходження повітря відбувається неорганізовано через кватирки і нещільності в зовнішніх огороджуючих конструкціях. Вентиляція передбачається з природним спонуканням, яка проектується відповідно до вимог [5].
Повітрообмін в приміщеннях житлових будівель з урахуванням нормованої площі на одну людину приймається 3 м3/год на 1 м2 житлової площі. Виходячи із необхідності вентиляції кухонь, мінімальна кількість видаляючого повітря складає: для кухонь квартир з електроплитами - не менше 60 м3/год; з газовими 2-камфорочними плитами - не менше 60 м3/год, з 3-камфорочними плитами - не менше 75 м3/год, з 4-камфорочними плитами - не менше 90 м3/год. Із ванних і індивідуальних санвузлів кількість видаляючого повітря складає по 25 м3/год, а із суміщеної ванни та санвузла - 50 м3/год.
Схема повітрообміну в житлових будівлях така: зовнішнє повітря надходить безпосередньо в житлові приміщення, а видаляється через видаляючі канали кухонь та санвузлів. В квартирах із чотирьох більше кімнат передбачається додаткове видалення із усіх кімнат, за винятком двох ближчих до кухні. Така схема повітрообміну надає можливість руху чистого зовнішнього повітря в житлові приміщення, а потім із них в сторону побутових приміщень.
В гуртожитках і готелях витяжна вентиляція влаштовується в спальних кімнатах, санвузлах і підсобних приміщеннях, крім вестибюлів та складових кімнат. В готелях підвищено категорії рекомендується влаштовувати подачу повітря у верхню зону житлових приміщень санвузлів і ванних кімнат.
Вихідні канали природної вентиляц влаштовують у внутрішніх стінах (капітальних несучих) або можуть бути приставними за відсутності внутрішніх капітальних стін. Всередині зовнішніх стін канали влаштовувати забороняється із-за можливої конденсації водяної пари, що призводить при замерзанні та розмерзанні конденсату до руйнування стін. При улаштуванні приставного каналу до зовнішньої стіни обов'язково між ним та стіною передбачається зазор не менше 5 см. Конструкції вентиляційних каналів зображено на рисунку 4.
Мінімально допустимий розмір вентиляційних каналів у цегляних стінах Уг х Уг цеглини (140x140 мм). Відстань між суміжними каналами та між каналами і поверхнею стін повинна бути не менше У цеглини (140 mm). Мінімальний розмір приставних повітропроводів із блоків або плит становить 100x150 мм. У приміщеннях із нормальною вологістю приставні канали виконуються з гіпсошлакових або гіпсоволокнистих плит, а при підвищеній волозі - із шлакобетонних або бетонних плит товщиною 35-40 мм. У сучасних великопанельних будівлях вентиляційні канали виготовляють у вигляді спеціальних блоків або панелей із бетону, залізобетону тощо. Форма перерізу каналів є кругла, якнайбільш раціональна. Конструкцію вентиляційних блоків зображено на рисунку 5.
Рис. 4. Конструкції вентиляційних каналів і повітропроводів:
в - в цегляних внутрішніх стінах; 6- в борозні внутрішньої стіни при закриванні плитами; в - підвісний повітропровід під стелею; г - приставні вертикальні канали; д - розташування каналів у внутрішніх стінах із вмонтованими шафами; є - канали з сухої штукатурки в перегородках; 1 - цегляні стіни; 2 -штукатурка; 3 - гіпсошлакові плити; 4 - перекриття; 5 - сталева підвіска; 6 -кріплення розмірами 50x50x4 мм
Для будівель поверховістю до п'яти вентиляційні блоки виготовляють з індивідуальними каналами для кожного поверху (рис. 5, а), а для будівель поверховістю більше п'яти вентиляційні блоки виготовляють із перепускним каналом через один або більше поверхів (рис. 5, б). Дана конструкція дає можливість скоротити площу, яка зайнята каналом. Крім цього, такий блок має канал (рис. 5, в), до якого можуть приєднуватися вертикальні канали з поверхів.
Використання каналів (рис. 5) да можливість забезпечити пожежну безпеку вентиляційних систем, звукоізоляцію та виконання санітарно-гігієнічних вимог.
Рис. 5. Конструкція вентиляційних блоків багатоповерхових будівель:
а - з окремими каналами при поверховості до п'яти; б - з похиленим перепускним каналом при поверховості будівлі більше п'яти; в - з двома каналами супутниками.
Видалення повітря з кухонь і приміщень санвузлів багатоповерхових будівель відбувається з використанням збірних вертикальних каналів - колекторів, до яких приєднуються вихідні канали з окремих приміщень під стелею (рис. 6, а). Використовується також схема видалення повітря з улаштуванням горизонтальних збірних колекторів (рис. 6, б). При такій схемі до одного колектора необхідно приєднувати канали з п'яти приміщень поверхів, які розташовані нижче. Горизонтальні колектори виконуються у вигляді підшивних каналів.
Рис. 6. Розташування каналів природної вентиляції багатоповерхових житлових і громадських будівель (схема) :
а - система з вертикальним колектором; б - система з горизонтальним колектором; 1 - отвір для видалення повітря; 2 - вертикальний колектор; З - відгалуження від колектора; 4 - витяжна вентиляційна шахта; 5 -регулюючий клапан; 6 - горизонтальний колектор
