Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 214
Скачиваний: 25
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ЗАДАЧА №1
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВОЗДУХООБМЕНА В ПОМЕЩЕНИЯХ
Вентиляция представляет собой организованную и регулируемую смену воздуха в помещении, предназначенную поддерживать в нем соответствующие параметры микроклимата и чистоту воздушной среды. Вентиляция помещений достигается удалением из них нагре-того и/или загрязненного воздуха и подачей свежего, чистого наруж-ного воздуха. Системы вентиляции разнообразны, их классификация представлена на рис. 1.1 [1].
Рис. 1.1. Классификация вентиляционных систем
По способу перемещения воздуха различают системы естест-венной и механической вентиляции.
При естественной вентиляции воздух перемещается благодаря возникающей разнице давлений снаружи и внутри здания. Естествен-ная вентиляция может быть организованной и неорганизованной.
Неорганизованная естественная вентиляция – инфильтрация,или естественное проветривание, – осуществляется при проникнове-нии воздуха внутрь помещения через неплотности в ограждениях и элементах строительных конструкций (дверей, окон и стен) за счет разности давлений снаружи и внутри помещения. Такой воздухообмен зависит от случайных факторов: силы и направления ветра, темпера-туры воздуха внутри и снаружи здания, качества строительных работ.
Для постоянного воздухообмена, требуемого по условиям под-держания параметров микроклимата и чистоты воздуха в помещении, необходима организованная вентиляция.
Аэрацией называется организованная естественная общеобмен-ная вентиляция помещений в результате поступления и удаления воздуха через отрывающиеся фрамуги окон и аэрационных фонарей. Организованная естественная вентиляция обеспечивается при по-мощи специальных устройств (створок, форточек, фрамуг, дефлекто-ров). Основным достоинством аэрации является возможность осуще-ствлять большие воздухообмены без затрат механической энергии, она экономична, а также проста в эксплуатации. Однако аэрация при-менима только там, где нет больших выделений вредных веществ; приточный воздух поступает в помещения необработанным: не по-догревается (охлаждается), не увлажняется и не очищается от вред-ных веществ; а в теплый период года эффективность аэрации может существенно падать вследствие повышения температуры наружного воздуха.
Механическая вентиляция устраняет недостатки естественной вентиляции. При механической вентиляции воздух перемещается с помощью специальных воздуходувных машин – вентиляторов с элек-троприводом. Преимуществами механической вентиляции по сравне-нию с естественной являются большой радиус действия, возможность изменять или сохранять необходимый воздухообмен независимо от температуры наружного воздуха и скорости ветра; подвергать вводи-мый в помещения воздух предварительной очистке, сушке, увлажне-нию, подогреву или охлаждению; организовать оптимальное воздухо-распределение с подачей воздуха непосредственно к рабочим местам; улавливать вредные выделения непосредственно в местах их обра-зования и предотвращать их распространение по всему объему по-мещения; очищать загрязненный воздух перед выбросом его в атмо-сферу. К недостаткам механической вентиляции следует отнести значительную стоимость ее сооружения и эксплуатации, а также не-обходимость проведения мероприятий по борьбе с шумом.
По месту действия механическая вентиляция бывает общеоб-менной и местной.
Общеобменная вентиляция предназначена для поддержанияпараметров воздушной среды во всем объеме помещения. Она при-меняется в том случае, если вредные выделения поступают непо-средственно в воздух помещения, рабочие места не фиксированы, а располагаются по всему помещению.
По способу подачи и удаления воздуха различают четыре схемы общеобменной вентиляции: приточная, вытяжная, приточно-вытяжная, системы с рециркуляцией.
-
приточной системе воздух подается в помещение после под-готовки его в приточной камере. В помещении при этом создается избыточное давление, за счет которого воздух уходит наружу через окна, двери или в другие помещения. Приточную систему применяют для вентиляции помещений, в которые нежелательно попадание за-грязненного воздуха из соседних помещений или холодного воздуха извне. Воздух из помещения удаляется через неплотности ограж-дающих конструкций.
Вытяжная система предназначена для удаления воздуха из по-мещения. При этом в нем создается пониженное давление, и воздух соседних помещений или наружный воздух поступает в данное поме-щение. Вытяжную систему целесообразно применять в том случае, если вредные выделения данного помещения не должны распро-страняться на соседние, например, для химических и биологических лабораторий. Чистый воздух поступает в производственное помеще-ние через неплотности в ограждающих конструкциях, что является недостатком данной системы вентиляции, так как неорганизованный приток холодного воздуха (сквозняки) может вызвать простудные за-болевания.
Приточно-вытяжная вентиляция –наиболее распространеннаясистема, при которой воздух подается в помещение приточной систе-мой, а удаляется вытяжной; системы работают одновременно. В от-дельных случаях для сокращения эксплуатационных расходов при нагревании воздуха применяют системы с частичной рециркуляцией. В них к поступающему снаружи воздуху подмешивают воздух, удаляе-мый из помещения вытяжной системой. Систему вентиляции с ре-циркуляцией разрешено использовать только для тех помещений,вкоторых отсутствуют выделения вредных веществ или выделяющиеся вещества относят к 4-му классу опасности, и концентрация их в воз-духе, подаваемом в помещение, не превышает 30% от ПДК. Приме-нение рециркуляции не допускается и в том случае, если в воздухе помещений содержатся болезнетворные бактерии, вирусы или име-ются резко выраженные неприятные запахи.
Основные принципы, которыми следует руководствоваться при выборе схем подачи воздуха в помещение и его удаления [2]:
подача приточного воздуха (общеобменный приток) должна пре-дусматриваться в зону дыхания, приточные струи не должны проходить через загрязненные зоны помещения; удаление воздуха целесообразно осуществлять непосредственно от мест образования вредных выделений (применение вытяжных зонтов и других укрытий систем местной вентиляции); общеобменная вытяжка устраивается из зон помещения с наи-большим загрязнением воздуха;
соотношение между потоками подаваемого и удаляемого из по-
мещений воздуха выбирают таким, чтобы обеспечить направле-
ние и достаточный расход воздуха, перетекающего из «чистых»
помещений в «загрязненные» смежные помещения;
в здании и отдельных его частях и секциях, как правило, должен
соблюдаться полный баланс между суммарным притоком и сум-
марной вытяжкой.
-
большинстве помещений гражданских зданий для общеобмен-ной вентиляции приточные и вытяжные устройства можно размещать в верхней зоне помещения. В некоторых помещениях в соответствии с нормами кратности воздухообменов предусматривается вытяжка только из верхней зоны, а приток осуществляется через неплотности дверных проемов, отделяющих эти помещения от коридоров или смежных помещений, в которые подается избыток притока.
Разность теплопоступлений и теплопотерь помещения называ-ются теплоизбытками помещения (если разность больше нуля) или теплонедостатками (если разность отрицательна). В вентилируемых помещениях, как правило, даже в холодный период года (при рабо-тающем отоплении) имеют место теплоизбытки.
Теплопоступления в вентилируемые помещения жилых и обще-ственных зданий складываются в основном из следующих потоков теплоты: от людей; от солнечной радиации (в теплый и переходный периоды года); от искусственного освещения; от работающих отопи-тельных приборов систем отопления (в холодный период); от техно-логического оборудования, расположенного в помещении; от других источников теплоты (горячей пищи, нагретых поверхностей оборудо-
вания, горячей воды и пр.); от поступающего в воздух помещения во-дяного пара (скрытая теплота).
Теплопотери вентилируемого помещения имеют место в холод-ный и переходный периоды года и складываются из потерь теплоты: через наружные ограждения (при расчетных температурных условиях внутри и снаружи помещения, принятых для режима вентиляции или кондиционирования воздуха); на нагрев инфильтрующегося через на-ружные ограждения воздуха (главным образом через окна); на нагрев ввозимого материала и въезжающих в помещение средств транспорта (гаражи, почтовые учреждения и т.д.); на нагрев воздуха, врывающе-гося в помещение через периодически открываемые наружные двери или ворота.
Требуемым воздухообменом помещения называют минималь-ный воздухообмен, определяемый по одному из видов вредных выде-лений (теплота, влага, вредные газы или пары вредных веществ) в один из расчетных периодов года (теплый, переходный или холодный).
Основной метод определения требуемых воздухообменов – ба-лансовый. В его основе лежит составление для помещения системы уравнений баланса воздуха, теплоты, влаги и других вредных выде-лений. Решением этой системы и получают соотношения для потреб-ного воздухообмена.
При использовании балансового метода расчет требуемого воз-духообмена целесообразно проводить только по избыткам явной теплоты.
Расчет требуемого воздухообмена по избыткам явной теплоты
-
Определяют явные теплопоступления от людей, находящихся в помещении, в теплое Qтч.я, Вт, и холодное Qхч.я, Вт, время соответст-венно [2]
| Qт | qт | N η; | (1.2а) |
| ч.я | ч.я | | |
| Qх | qх | N η, | (1.2б) |
| ч.я | ч.я | | |