Вентиляция двухэтажного административного здания в городе Москве

2.2 Расчетные параметры наружного воздуха

Расчетные параметры наружного воздуха при проектировании систем вентиляцииофисных помещений административного здания, расположенного в городеМоскве принимаем в соответствии сСП 131.13330.2012 «Строительная климатология»

Температура воздуха наиболее холодной пятидневки: -32 °С,

Средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее холодного месяца: 84%

Температура воздуха летнего периода наиболее теплой пятидневки:22,6 °С,

Средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее теплого месяца: 70%

Максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь: 4,9 м/с

Средняя скорость ветра за период со средней суточной температурой

воздуха ? 8 °С: 3,8 м/с.

3. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИНЯТЫХ В ПРОЕКТЕ СХЕМ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ И УДАЛЕНИЯ ВОЗДУХА

Разработанная в данном дипломном проекте система вентиляции офисных помещений в многоквартирном жилом здании, расположенного в городе Москве, включает в себя системы, обеспечивающие общеобменную вентиляцию.

Принимаем:

П1- приточная система вентиляции, обслуживает помещения первого и второго этажа (помещения 1,2 и 3 категории);

П2 - приточная система вентиляции, обслуживающая помещения первого и второго этажа (помещения 2 и 3 категории);

В1 - вытяжная система вентиляции, обслуживающая помещенияпервого и второго этажа (помещения 1,2 и 3 категории);

В2 - вытяжная система вентиляции, обслуживает помещения первого этажа (помещения 2 и 3 категории);

В3 - вытяжная система вентиляции, обслуживает помещения этажа (помещения 2 и 3 категории);

В4 - вытяжная система вентиляции, обслуживает с/у первого и второго этажа (помещения 6 категории);

В5 - вытяжная система вентиляции, обслуживает с/у первого и второго этажа (помещения 6 категории);

В5 - вытяжная система вентиляции, обслуживает с/у первого этажа (помещения 6 категории).

Подача и удаление воздуха совершается из верхней зоны помещений. Для систем П1 и П2 воздух подается приточно-вытяжными установками с пластинчатым рекуператором, расположенными на чердаке здания.

По расчетным данным для систем П1, В1подобрана наружная приточная решетка АРН 800х1300, приточно-вытяжная установка с пластинчатым рекуператором Стандарт 480 компании «Арктос». Корпус выполнен из оцинкованной стали.

Для систем П2, В3подобрана наружная приточная решетка АРН 400х400, приточно-вытяжная установка с пластинчатым рекуператором Стандарт 060 компании «Арктос». Корпус выполнен из оцинкованной стали.

Для системы В2подобран канальный вентилятор RK 500х250 D1 компании «Арктика». Корпус выполнен из оцинкованной стали.

Для системы В4, В5, В6подобраны канальные вентиляторы RKС 200 С1 компании «Арктика». Корпус выполнен из оцинкованной стали.

4. РАСЧЕТ ТРЕБУЕМОГО ВОЗДУХООБМЕНА ДЛЯ КАЖДОГО ПОМЕЩЕНИЯ ЗДАНИЯ

Воздухообменом называется гигиенический показатель качества системы вентиляции закрытого помещения, выраженный объемом воздуха, подаваемого в помещение или удаляемого из него, в единицу времени.

Требуемый воздухообмен определялся по нормируемой кратности воздуха по формуле (4.1):

L= VЧn, м³/ч,(4.1)

где V - объем помещения, м³;

n - нормативная кратность воздухообмена, 1/ч в соответствии с [10].

На данном этапе расчета дипломного проекта мы определяли:

* объемы каждого помещения, м³;

* температуры внутреннего воздуха, согласно таблице 2.1;

* кратность воздухообмена (приточная и вытяжная системы вентиляции);

Кратность воздухообмена - это величина, значение которой показывает, сколько раз в течение одного часа воздух в помещении полностью заменяется на новый. Она напрямую зависит от конкретного помещения (его объема).

* определение вентиляционного воздушного баланса (отношение количества подаваемого воздуха к количеству удаляемого)

При равенстве притока и вытяжки баланс называется уравновешенным, при превышении притока над вытяжкой - положительным, в противоположном случае - отрицательным. Характер воздушного баланса имеет важное санитарно-гигиеническое значение. Так, при отрицательном балансе воздух из вентилируемого помещения со значительными выделениями вредных веществ не перетекает в помещения с меньшими выделениями или в помещения, где этих выделений вообще нет. Положительный же баланс дает возможность практически полностью изолировать помещение от проникновения в него производственных вредностей. Расчеты приведены в приложении 1.

5. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВОЗДУХОВОДОВ СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ. ПОДБОР ДЛЯ ДАННЫХ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ

5.1 Аэродинамический расчет

Целью расчета является определение размеров поперечного сечения (диаметров или высоты и ширины) на всех участках вентиляционной сети, а также общего аэродинамического сопротивления системы вентиляции.

Аэродинамический расчет начинается с выбора основного расчетного направления и выполняется в два этапа:

1) расчет основного (магистрального) направления;

2) увязка ответвлений, производится с помощью дроссель-клапанов.

В качестве магистрального направления выбирается наиболее протяженное и нагруженное направление.

Потери давления на участке определяются по формуле (2):

ДР_уч = R · l · в_ш + Z, Па, (5.1)

где R - удельные потери на трение, Па/м; определяются в зависимости от диаметра участка воздуховода и скорости движения воздуха в нем;

l - длина участка, м;

в_ш - коэффициент учета шероховатостей воздуховода; определяется в зависимости от материала воздуховода;

Z - потери давления в местных сопротивлениях, Па; определяются по формуле (5.2):

Z= Р_дин · Уо, Па, (5.2)

где Р_дин - динамическое давление воздуха на участке, Па;

Уо - сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке;

Динамическое давление воздуха Р_дин находится по формуле (5.3):

Р_дин = , Па, (5.3)

где с_в - плотность воздуха, равная 1,2 кг/м³;

V - скорость воздуха на участке, м/с.

Сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке приведены в приложении 2.

Расчет и подбор решеток для системы произведен в приложении 3.

В административном здании ограничение скорости в магистральных воздуховодах - до 8 м/с.

Далее производится расчет и увязка ответвлений системы. Расчет ответвлений ведется аналогично расчету магистрального направления, а увязка производится из условия того, что потери давления в ответвлении должны отличаться от потерь давления на предыдущем участке магистрали не более чем на 10 %.

Оборудование приточных вентиляционных систем подбирается в зависимости от принятой схемы вентиляции, кроме того, необходимо учитывать, принимается ли приточная камера типовой или нестандартной.

В первом случае оборудование приточной системы подлежит поверочным расчетам, т. к. приточные камеры комплектуются определенным набором вентиляционного оборудования. Во втором случае необходимо произвести и выбор оборудования с поверкой его характеристик.

Увязка ответвлений производится с помощью дроссель-клапанов (ДК). Они устанавливаются на воздуховоды в местах ответвлений от главных магистралей для регулирования расхода воздуха и выравнивания сопротивления. Размеры дроссель-клапанов зависят от размера воздуховода, на котором расположены. Он может быть ка прямоугольного, так и круглого сечения.

Приточно-вытяжная установка (ПВУ)

Представляет собой комплекс, состоящий из приточной и вытяжной установки, которые функционально связаны утилизатором теплоты уходящего воздуха.

Аэродинамические расчеты приточной и вытяжной систем вентиляции приведены в приложении 4.

5.2 Подбор вентиляционного оборудования

Приточные установки.

Размещают в специальных помещениях (венткамерах) в подвале или на этаже в зависимости от планировки здания. Если запроектировано много систем вентиляции, может возникнуть необходимость выделения дополнительных венткамер за счет подсобных или складских помещений. Приточные установки распределяют по венткамерам так, чтобы длина магистральных воздуховодов была наименьшей, т.е. по возможности ближе к обслуживаемой группе помещений. В пределах венткамеры установки размещают так, чтобы была возможность их обслуживания, т.е. между ними должны быть проходы, по крайней мере, с одной стороны шириной, не меньшей, чем полторы ширины установки. Размеры установок определяют по каталогам производителя или в зависимости от компоновки.

Вентиляторы.

После определения суммарного расхода в системе и суммарных потерь давления по основному направлению подбираем вентилятор. Подбор заключается в определении рабочей точки.

Рабочая точка вентилятора определяется на линии характеристики вентилятора по номограммам.

При подборе вентилятора рабочая точка должна находиться в области максимального КПД вентилятора.

Фильтры.

При вентиляции должен очищаться как приточный воздух, так и удаляемый из помещения (если в нем содержится значительное количество пыли, токсичных газов, паров). Способ очистки и вид очистной аппаратуры выбирают с учетом таких факторов, как влажность воздуха, температура, степень загрязнения и требуемая степень очистки. Немаловажное значение имеют также, свойства пыли (сухая, липкая, гигроскопичная, волокнистая) и размеры ее частиц (степень дисперсности).

Главными мерами защиты атмосферного воздуха от загрязнения вредными газами, парами и пылью являются: уменьшение или полная ликвидация вредных выделений при выполнении технологических процессов; очистка загрязненного вентиляционного воздуха перед выбросом в атмосферу при помощи эффективных очистных устройств; выброс загрязненного воздуха в высокие слои атмосферы с целью рассеивания вредных выделений на большие расстояния и уменьшения их количества в атмосферном воздухе до предельно допустимых концентраций (ПДК), регламентированных санитарными нормами.

Для очистки приточного воздуха, содержащего небольшие количества пыли, применяют сухие пористые, смоченные пористые и электрические фильтры. Для очистки воздуха перед выбросом его в атмосферу применяют устройства, в которых используют следующие принципы: в пылеосадочных камерах - силу тяжести, действующую на частицы пыли; в циклонах - центробежные силы; в матерчатых фильтрах - задержание пыли в пористом слое; в смоченных фильтрах - прилипание пыли к влажной поверхности.

Очистка пыли подразделяется на грубую, среднюю и тонкую. При грубой очистке воздуха задерживается крупная пыль (размеры частиц до 50 мкм). Такую очистку можно проводить как предварительную при многоступенчатой очистке сильно запыленного воздуха. При средней очистке задерживается пыль, размеры которой от 50 до 10 мкм, а при тонкой - менее 10 мкм.

По расчетным данным для систем П1, В1 и П2, В3 для энергосбережения принимаем приточно-вытяжные установки с пластинчатым рекуператором. Для систем В2, В4, В5, В6 подбираем канальные вентиляторы. Данные приведены в таблице 5.1.

Рекуперация воздуха - это технология возврата части тепловой энергиииз вытяжного воздуха в приточный с помощью специальных устройств (рекуператоров).

Таблица 5.1 - Вентиляционное оборудование

6. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА ВЕНТИЛЯЦИИ

Важность системы вентиляции сложно переоценить. Она в значительной степени обеспечивает уют и гарантирует здоровье находящимся в помещении людей.

На этом этапе разрабатываются основную концепцию, опираясь на укрупненные показатели. Определяют тип применяемых систем, прикидывают площадь, которая потребуется для монтажа оборудования, и общий перечень самого оборудования.

Необходимые документы: чертежи здания, для которого будет разрабатываться проект вентиляции, они помогут выполнить предварительную оценку сложности проекта; техническое задание на проектирование вентиляции и кондиционирования (разрабатывается и утверждается самим заказчиком).

Сегодня к технико-экономическому обоснованию причисляют и такой этап проектирования, как «Технический проект», который раньше выделялся в отдельную стадию. Это структурное изменение обусловлено тем, что современное оборудование выпускается в блочном виде.

Сумма, которую необходимо заплатить за проект, определяется его сложностью и масштабами. На текущий момент проект вентиляции для объекта от 100 м² будет стоить от 90000 рублей.

Стоимость оборудования представлена в таблице 6.1

Таблица 6.1- Смета на вентиляционное оборудование и расходные материалы.

7.

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРИ МОНТАЖЕ
СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ

Одним из главных требований является наличие ответственного за технику безопасности, охрану труда, пожарную безопасность, санитарных норм, охрану окружающей среды, выполнение плана действий в случае аварии или несчастного случая. Как правило, таким лицом назначается мастер или бригадир, а его ответственность закрепляется документально предприятием, проводящим монтаж систем вентиляции.

Персонал, выполняющий монтажные и пусконаладочные работы, должны быть специально обучен, а также пройти соответствующий инструктаж по технике безопасности и противопожарным правилам.

Для обеспечения безопасности труда на строительно-монтажной площадке необходимо правильно подобрать средства индивидуальной защиты. Для защиты тела подбирают спецодежду и спецобувь: куртки, фартуки, комбинезоны, полукомбинезоны, брюки, нарукавники, боты, ботинки, сапоги. На территории строительно-монтажной площадки все должны носить защитные каски. Они предназначены для защиты головы от механических повреждений. Каски выпускаются четырех цветов: белые- для руководящих лиц организаций и инженеров по технике безопасности, красные- для мастеров и прорабов, оранжевые и желтые- для рабочих (электромонтажников и наладчиков). При работах с повышенным пылевыделением применяются противогазы и респираторы. Маски и очки используют для защиты глаз от воздействия вредного излучения и попадания инородных частиц. При работах в условиях повышенного шума применяются наушники или противошумные вкладыши. Рабочие без средств индивидуальной защиты к выполнению работ не допускаются.

Перед началом работ необходимо подготовить рабочее место: убрать посторонние предметы, которые могут мешать работе, проверить освещение рабочего места. Проверить исправность оборудования и инструментов. Молотки и кувалды должны быть надежно насажены на рукоятки длиной не менее 250 мм, изготовленные из твердых пород дерева и насаженные на металлическую часть с расклиниванием. Гаечные ключи должны быть подобраны строго по размеру гаек и головок болтов. не иметь сбитых скосов на гранях и заусенцев на рукоятке. Не следует отвертывать или завертывать гайки ключом больших (по сравнению с головкой) размеров с подкладкой металлических пластин между гранями гайки и ключа, а также удлинять гаечные ключи, путем присоединения другого ключа или трубы.

При работе ручными электрическими машинами необходимо выполнять следующие меры безопасности:

1. Не оставлять без присмотра машину, включенную в сеть;

2. Не работать на переносных лестницах;

3. Не передавать машину лицам, не имеющим разрешения;

4. Не превышать время работы, указанное в паспорте;

5. Не переносить за кабель;

6. Защищать кабель от механических повреждений и контакта с жидкостями;

7. Работать с ручной электрической машиной необходимо в мягких рукавицах.

Монтаж систем вентиляции воздуха следует вести только при наличии проекта производства работ, технологических карт или монтажных схем. При отсутствии указанных документов монтажные работы вести запрещается.

В проектах производства работ следует предусматривать подходящие режимы труда и отдыха в соответствии с различными климатическими особенностями страны и условиями труда, предельные значения температур наружного воздуха и силы ветра, при которых следует приостанавливать производство работ на открытом воздухе. Не допускается выполнение вентиляционных работ на кровле зданий во время тумана, исключающего видимость в пределах фронта работ, гололеда, грозы и ветра скоростью 15 м/с и более.

Порядок выполнения монтажа систем вентиляции воздуха, установленным проектом производства работ, должен быть таким, чтобы при выполнении последующих, предыдущая операция полностью исключала возможность производственной опасности. Монтаж воздуховодов должен производиться большими блоками с применением подъемных механизмов. Рекомендуется выполнять конвейерный метод монтажа блоков.

Расположение систем вентиляции должно обеспечивать безопасный и удобный монтаж, ремонт и эксплуатацию технологического оборудования. При размещении вентиляционных систем должны соблюдаться нормы освещения помещений, проходов и рабочих мест.

Под монтируемыми воздуховодами или вентиляционным оборудованием не должны находиться люди. Нельзя крепить подвешиваемый воздуховод за фермы, перекрытия и другие строительные конструкции в местах, не предусмотренных проектом, производства работ.

Монтаж воздуховодов с лесов, подмостей и площадок, выполненных в соответствии с требованиями ГОСТ 24258-80, должен производиться не менее чем двумя рабочими.

При соединении воздуховодов совмещения отверстий фланцев следует производить только оправками, а также запрещается пальцами рук проверять совпадение отверстий соединяемых фланцев.

При монтаже вентиляционных шахт и дефлекторов складирование инструмента и заготовок на кровле, имеющей уклон, допускается только при условии принятия мер против падения, скольжения по скату или сдувания ветром, предусмотренных проектом производства работ.

Тяжелое вентиляционное оборудование и его части необходимо перемещать по специально изготовленному настилу с применением специальных тележек или катков. Спускать оборудование в подвал следует по специальной наклонной эстакаде, проверенной на допустимую нагрузку, с обязательным использованием тяговой и тормозной лебедок. Запрещается торможение спуска оборудования посторонними предметами.

Поднимать и устанавливать вентиляционное оборудование на кронштейны, фундаменты или площадки следует с помощью автомобильных или других кранов, домкратов и талей соответствующей грузоподъемности только с разрешения мастера или производителя работ, рабочими, обученными безопасным методам труда и имеющим удостоверения на право управления грузоподъемными механизмами. Установку тяжеловесного и крупногабаритного оборудования следует производить под наблюдением производителя работ или мастера. Для предотвращения закручивания или раскачивания поднимаемого вентиляционного оборудования или блоков воздуховодов следует применять оттяжки из пенькового каната.

Установку вентиляторов, калориферов и другого вентиляционного оборудования на кронштейны, анкерные болты и другие закладные детали, заделанные в перекрытия или стены, можно производить только после затвердевания цемента и достижениями проектной прочности.

Испытание систем вентиляции должно выполняться в соответствии с требованиями нормативно-технической документации. Индивидуальные испытания вентиляционного оборудования на холостом режиме проводятся монтажной организацией под руководством инженерно-технического работника.

Для проведения индивидуальных испытаний вентиляционного оборудования заказчик назначает ответственное лицо, уполномоченное отдавать указания на подачу и снятие напряжения с электроустановок. При испытании систем вентиляции воздуха пуск электродвигателей осуществляется представителем электромонтажной организации.

Перед началом комплексного испытания и регулировки системы вентиляции воздуха нужно убедиться в отсутствии людей в приточных камерах, а также убрать все посторонние предметы и инструменты из воздуховодов, фильтров.

Комплексное испытание оборудования производится заказчиком с участием представителей подрядных и проектных строительных организаций. Монтажные специализированные организации совместно с эксплуатационным персоналом обеспечивают круглосуточное дежурство для наблюдения за работой оборудования и правильной его эксплуатацией.

Индивидуальные испытания оборудования допускаются лишь после полной сборки и установки вентиляционного оборудования, монтажа ограждений движущихся частей, проверки состояния электрической проводки, правильности подключения электропитания и заземления.

Если при производстве предпусковых испытаний систем вентиляции воздуха обнаружены, вибрация или посторонние шумы оборудования, превышающие допустимую, то следует немедленно прекратить испытания.

После отключения от электропитания вентиляционного оборудования нельзя входить и влезать внутрь воздуховодов, бункеров и укрытий до полной остановки оборудования.

После окончания предпусковых испытаний и регулировки, а также во время перерывов (обед, окончание работ) вентиляционное оборудование должно быть отключено от электропитания.

8. ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

Вентиляция офиса организовывает правильный воздухообмен в любом помещении (не зависимо от его предназначения), создавая при этом благоприятную среду для здоровья и жизнедеятельности человека. Офисные системы вентиляции утилизируют избыточное тепло, выделяемое от большого количестваоргтехники и людей, избыточную влагу и углекислый газ.

В данном проекте из систем В1 и В3 тепловая энергия идет на рекуперацию воздуха, что снижает расход тепловой энергии и, как следствие, топлива. А системы В2, В4, В5, В6 выделяют незначительное количество тепла, что не влияет на окружающую среду. Выбросы углекислого газа в атмосферу естественны и не оказывают негативного влияния на окружающую среду. Поэтому данный проект вентиляции административного здания можно считать экологически чистым.

Возникающие шум и вибрация при работе запроектированных систем вентиляции влияют в основном на само здание и его посетителей. Основным источником шума и вибрации в механических системах вентиляции является вентиляционная установка, при работе которой возникают два вида шума- аэродинамический и механический. Аэродинамический шум образуется вследствие вихреобразования у лопастей колеса и кожуха вентилятора, главным образом на входе и выходе, а также периодических пульсаций воздуха, которые чувствуются также в виде шума. Механический шум создается от вибрации лопастного колеса, кожуха и электродвигателя, а также от подшипников, передачи и других элементов вентиляционной установки. Сильная вибрация вентиляционной установки не только негативно влияет на самочувствие человека, но и нередко служит помехой в технологическом процессе производства. Во многих случаях вибрация может быть причиной преждевременного износа и даже разрушения строительных конструкций зданий.

Для предотвращения шума и вибрации в проекте предусмотрены следующие мероприятия:

1) замена подшипников качения подшипниками скольжения;

2) вытяжные камеры расположены над вспомогательными помещениями (лестничные клетки, санузлы и т. п.);

3) рекомендовано повысить звукоизолирующую способность дверей камер;

4) запрещено крепить непосредственно к каркасу и ограждающим конструкциям зданий электродвигатели, вентиляторы и другое оборудование, вызывающее вибрацию;

5) в воздуховодах установлены специальные шумоглушители;

6) вентиляторы соединяются с электродвигателем посредством эластичной муфты или клиновидной передачи;

7) присоединение вентилятора к воздуховоду осуществляется через гибкие вставки из прорезиненной ткани;

8) входные отверстия в вентилятор устроены плавными;

9) применены виброзвукоизолирующие основания;

10) рекомендовано металлические поверхности для уменьшения производимого ими шума покрывать вибродемпфирующей мастикой;

11) рекомендована тщательная балансировка рабочих колес вентиляторов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключение отметим, что проект вентиляции в выпускной квалификационной работе «Вентиляция двухэтажного административного здания в городе Москве» можно считать экологически чистым, так как выбросы воздуха не оказывают негативного влияния на окружающую среду, а также экономически выгодным, поскольку тепловая энергия из вытяжных систем В1 и В3 идет на рекуперацию воздуха.

1) технико-экономическоеобоснование проекта вентиляции (составлена смета для вентиляционного оборудования и расходных материалов);

2) безопасность жизнедеятельности при монтаже вентиляционных систем;

3) экология окружающей среды.