Проект системы вентиляции двухэтажного административного здания ОАО "РЖД" в г. Архангельск
Описание общих проектных решений по монтажу системы вентиляции административного здания ОАО "РЖД". Теплотехнический расчет ограждающих конструкций здания, тепловой баланс помещений, расчет воздухообмена. Аэродинамический расчет систем вентиляции.
Рубрика | Строительство и архитектура |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 21.03.2019 |
Размер файла | 1,3 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
5
Проект системы вентиляции двухэтажного административного здания ОАО «РЖД» в г. Архангельск
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ
1.1. Краткое описание объекта
1.2. Выбор расчетных параметров наружного воздуха
1.3 Выбор параметров внутреннего воздуха
2 ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИНЯТЫХ В ПРОЕКТЕ СХЕМ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ И УДАЛЕНИЯ ВОЗДУХА
2.1 Выбор схемы организации воздухообмена в помещениях
2.2 Выбор воздухораспределителей
2.3 Конструирование систем вентиляции
3 СОСТАВЛЕНИЕ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА И БАЛАНСА ВРЕДНОСТЕЙ, РАСЧЕТ ТРЕБУЕМОГО ВОЗДУХООБМЕНА
3.1 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций здания
3.2 Тепловой баланс помещений
3.3 Определение влаговыделений в помещениях
3.4 Расчет выделений в помещениях вредных веществ
3.5 Баланс вредностей в помещениях
3.6 расчет требуемого воздухообмена в помещениях
4 АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИТОЧНЫХ И ВЫТЯЖНЫХ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ43
5 ПОДБОР ВЕНТИЛЯЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ
5.1 Расчет воздухораспределителей
5.2 Выбор наружных воздухозаборных решеток
5.3 Подбор вентиляционного оборудования
6 ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА
7 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
7.1 Общие правила техники безопасности при эксплуатации
вентиляционных систем
7.2 Меры безопасности при монтаже вентиляционных систем
7.3 Защита от шума и вибрации при монтаже и настройке систем
кондиционирования и вентиляции
8 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
Вентиляция предусматривается для создания и обеспечения, установленных нормами параметров воздушной среды в помещениях зданий. Основными параметрами являются температура, влажность и подвижность воздуха на рабочем месте или в обслуживаемой зоне.
Основной задачей вентиляции является удаление из помещений воздуха насыщенного «вредностями» (углекислый газ, влага, теплота), и замена этого воздуха наружным, обработанным с наименьшими капитальными и эксплуатационными затратами.
Специфика работы с ценными бумагами, денежными знаками и документами, а также высокая проходимость в операционных залах и кабинетах выдвигают определенные требования к оснащению вентиляции, ее мощности и производительности.
Цель работы: разработка проекта системы вентиляции двухэтажного административного здания ОАО «РЖД» в г. Архангельск с выбором рабочего оборудования в соответствии с требованиями нормативно-технической документации в области теплоснабжения.
В соответствии с поставленной целью определены следующие задачи:
- описание общих решений по вентиляции здания исходные данные проекта;
- теплотехнический расчет ограждающих конструкций здания, тепловой баланс помещений, расчет воздухообмена;
- расчет воздухораспределителей, аэродинамический расчет систем вентиляции, подбор оборудования и систем;
- расчет сметной стоимости строительства.
Для качественной работы систем вентиляции подобрано современное и эффективное вентиляционное оборудование, устройства для притока и удаления воздуха.
Выпускная квалификационная работа включает в себя три главы: расчётную часть, где приведена методика расчёта; технологию строительного производства в которой разработан календарный график производства работ, график движения рабочей силы; безопасность жизнедеятельности.
Исходными данными для проектирования являются климатические данные, архитектурно-строительные чертежи здания.
В расчетной части выпускной квалификационной работы определяется значение воздухообмена для всех помещений здания, исходя из его значения подбираются воздухораспределительные и вытяжные устройства. Проектируются системы приточной и вытяжной вентиляции, подбирается оборудование и дополнительные устройства.
Предусматривается автоматизация приточных установок, которая включает в себя следующие процессы: защиту от замораживания воздухонагревателей, поддержание необходимой температуры приточного воздуха и автоматическое выключение вентиляционной установки.
В разделе безопасность и экологичность проекта рассматриваются вопросы по охране труда и техники безопасности при монтаже систем вентиляции, а также вопросы по охране окружающей среды.
воздухобмен тепловой баланс вентиляция здание
1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ
1.1 Краткое описание объекта
Объект - двухэтажное административное здание ОАО «РЖД» в г. Архангельск.
Уровень ответственности здания - II (нормальный -1,0) по СП20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия».
Категория объекта - III.
Степень огнестойкости здания - II.
Класс функциональной пожарной опасности - Ф4.3, Ф5.1, Ф5.2; СО, КО.
Объёмно-планировочные параметры данного объекта определены функциональным и технологическим зонированием, санитарно-гигиеническими и противопожарными требованиями.
В отделке внутренних помещений основной целью является функциональность, экономичность и обеспечение надлежащей чистоты производственных помещений. Предлагаются отделочные материалы современного характера и высокотехнологического изготовления импортного и отечественного производства. Светло-серые, бежевые и белые тона стен и потолков, и более яркой тональности - полов, соответствующие требованиям Российских стандартов, пожарных норм и разрешённые к применению Минздравом РФ. Технические помещения:
- стены - окраска акриловыми красками, облицовка керамической плиткой;
- потолки - затирка ж.б. поверхностей, окраска акриловыми красками;
- полы - наливные, цементно-песчаные и из керамической плитки с нескользящей поверхностью.
Офисные, вспомогательные и служебные помещения:
- стены - окраска водоэмульсионными и акриловыми красками, оклейка обоями под покраску;
- потолки - затирка ж.б. поверхностей под покраску водоэмульсионными и акриловыми красками, подшивные потолки из гипсокартона и акустической плитки типа «армстронг»;
- полы - ламинат, линолеум с антистатической поверхностью, керамогранитная и керамическая плитка с нескользящей поверхностью.
Коридоры, холлы и лестничные клетки:
- стены - окраска акриловыми и водоэмульсионными красками группы негорючих материалов;
- потолки - затирка ж.б. поверхностей под покраску, подшивные потолки из гипсокартона и типа «армстронг»;
- полы - керамогранитная плитка с нескользящей поверхностью.
Санузлы, душевые, помещения уборочного инвентаря:
- стены - окраска водоэмульсионными красками, облицовка керамической глазурованной плиткой;
- потолки - подшивные из металлической и ПВХ рейки;
- полы - керамогранитная или керамическая плитка с нескользящей поверхностью.
Для заполнения оконных проёмов здания проектом предусматриваются оконные блоки из алюминиевых (витражи) или ПВХ-профилей - с 2-х камерными стеклопакетами с открывающимися створками.
1.2 Выбор расчетных параметров наружного воздуха
При проектировании систем вентиляции рассматриваем три расчетных периода года (теплый, переходный и холодный).
Параметры наружного воздуха для переходных условий года принимаем в соответствии с п. 5.13 [2].
Выбранные значения заносим в таблицу 1.1.
Таблица 1.1 - Расчетные параметры наружного воздуха
Расчет-ный период года |
Темпе-ратура t, °С |
Энталь-пия I, кДж/кг |
Ско-рость ветра v, м/с |
Барометричес-кое давление, гПа |
ПДК СО2, л/м3 |
Геогра-фическая широта |
|
ТП |
18 |
44,2 |
3,5 |
1003 |
0,6 |
66° с. ш. |
|
ПП |
10 |
26,5 |
4,2 |
||||
ХП |
-41 |
-41,1 |
4,2 |
1.3 Выбор параметров внутреннего воздуха
Параметры микроклимата при вентиляции помещений здания принимаем в соответствии с требованиями нормативных документов [4, 19, 20, 23] для обеспечения параметров воздуха в пределах допустимых норм в обслуживаемой зоне помещений.
Расчетные параметры внутреннего воздуха в помещениях, для которых расчет необходимого воздухообмена производим из условия удаления избытков тепла и влаги, а также газовыделений, представлены в таблице 1.2.
Таблица 1.2 - Расчетные параметры внутреннего воздуха
Номер и наименование помещения |
Период года |
Параметры воздуха |
ПДК СО2, л/м3 |
|||
Температура t, °C |
Относительная влажность ц, % |
Скорость движения V, м/с |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
(129) Зал совещаний |
ТП |
21 |
? 60 |
0,3 |
1,5 |
|
ПП и ХП |
18 |
0,3 |
||||
(224) Операционный зал |
ТП |
21 |
? 60 |
0,3 |
1,5 |
|
ПП и ХП |
18 |
0,3 |
2 ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИНЯТЫХ В ПРОЕКТЕ СХЕМ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ И УДАЛЕНИЯ ВОЗДУХА
2.1 Выбор схемы организации воздухообмена в помещениях
Эффективность общеобменной вентиляции в значительной степени зависит от способа и равномерности раздачи приточного воздуха в помещениях и удалении загрязненного воздуха. Наилучшим вариантом организации воздухообмена является такой, при котором в помещении нет застойных зон.
При выборе схемы организации воздухообмена и способе распределения воздуха необходимо учитывать конкретные особенности помещения, его назначение, конструктивные и объемно-планировочные решения, размещение и размеры источников теплоты, уровень требований к поддержанию расчетных параметров внутреннего воздуха. Выбор схемы организации воздухообмена должен производиться в соответствии с требованиями СП [19] и согласно указаниям [20, 23, 29].
Для распределения воздуха в помещениях административного здания используем перемешивающую вентиляцию.
При данном способе распределения приточный воздух подается в верхнюю зону наклонными в сторону обслуживаемой зоны струями.
Воздухораспределители размещаются в подшивном потолке и на воздуховодах сбоку от стены.
2.2 Выбор воздухораспределителей
Для подачи и удаления воздуха в помещениях используем вентиляционные решетки типа Р, РС-Г.
Решетки щелевые регулируемые типа Р (серия 1.494-10 ТУ 36.19.11.22-001-96) предназначены для подачи и удаления воздуха системами вентиляции, воздушного отопления и кондиционирования воздуха в производственных, административных, жилых и общественных зданиях.
Их применение целесообразно при суммарной расчетной площади воздухораздающих устройств помещения не более 0,32 м2. Решетки имеют подвижную заслонку, позволяющую осуществлять регулирование расхода воздуха за счет изменения площади живого сечения щелей.
Приточно-вытяжные вентиляционные решетки РС-Г с горизонтальными жалюзи предназначены для оборудования систем вентиляции, воздушного отопления и кондиционирования воздуха в зданиях, помещениях и сооружениях различного назначения. Исполнение решеток учитывает повышенные требования к внешнему виду. Изготовлены решетки из листовой оцинкованной стали.
Предусмотренное регулирующее устройство обеспечивает возможность регулирования расхода приточного воздуха и изменения направления и скорости воздушного потока. Регулирование расхода воздуха и изменение наклона лопаток регулятора направления осуществляется с помощью ключа. Имеют пожаробезопасное исполнение за счет применения негорючих лакокрасочных материалов широкой цветовой гаммы.
Пластины каплеобразной формы настраиваются поштучно. Возможна установка блока регулирования объема воздуха.
2.3 Конструирование систем вентиляции
В здании запроектированы четыре приточные системы вентиляции (П1-П4).
Системы П1 и П2 являются системами общего назначения и осуществляют подачу приточного воздуха в различные помещения на первом и втором этажах. Система П3 осуществляет подачу воздуха в зал заседаний, административные кабинеты, операционный зал, кабинет главного бухгалтера.
Система П4 обслуживает следующие помещения: предкладовую, кладовую фондов, кладовую инвентаря, архив, комнаты для занятий и служебных заседаний, кабинет дежурного администратора, насосную.
Для кладовых ценностей, предкладовых и смотровых коридоров запроектирована самостоятельная система приточной и вытяжной вентиляции. Вентиляция этих помещений осуществляется периодически.
Приток воздуха в кладовые ценностей осуществляется через предкладовые и смотровые коридоры, для чего в верхней части общих стен закладываются вентиляционные "утки".
В помещении № 124 установлено 8 «уток» (4*2) с горизонтальным шагом 200 мм, вертикальным 400 мм, в помещение № 125 - 4 утки (2*2) с таким же вертикальным и горизонтальным шагом. Для удаления воздуха "утки" закладываются под потолком и у пола в стене, противоположной расположению приточных отверстий. Снаружи торцы труб объединены воздуховодом, подсоединяемым к вытяжной вентиляционной системе. Трубы для «уток» выполнены по ГОСТ 3262-75.
Оборудование приточных систем размещается в специальном помещении (венткамере), находящемся в подвале. В приточную систему входят: воздухозабор (один на 4 системы); холодная приёмная камера (одна на 4 системы); подставки под калориферные установки; утеплённые клапаны и другое оборудование.
Система П5 осуществляет подачу воздуха в гаражный бокс и объединена с системой В7 через пластинчатый рекуператор.
К установке на заборе воздуха принимаем две решетки с неподвижными горизонтальными жалюзи размером 400Ч400 мм. Решетки состоят из рамы и неподвижных пластин, закрепленных горизонтально одна над другой под углом 45°, что предотвращает проникновение атмосферных осадков сквозь решетку. Приток в приточную венткамеру осуществляется из системы П2.
Для помещения электрощитовой организована местная естественная вытяжка. Вытяжка из помещений № 123, 124, 125 организована «утками» аналогично притоку.
Отдельные механические вытяжные системы запроектированы для санузлов. При этом объединены вытяжки из помещений моечной, санузлов, комнаты женской гигиены в системе В1, В3.
3 СОСТАВЛЕНИЕ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА И БАЛАНСА ВРЕДНОСТЕЙ, РАСЧЕТ ТРЕБУЕМОГО ВОЗДУХООБМЕНА
3.1 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций здания
Требуемые значения сопротивления теплопередаче и коэффициента теплопередачи наружных ограждающих конструкций определим в результате теплотехнического расчета.
Общее сопротивление теплопередаче Rо, м2·°С/Вт, ограждающей конструкции принимаем равным значению требуемого сопротивления из условий энергосбережения. Требуемое сопротивление теплопередаче из условий энергосбережения , м2·°С/Вт, определяем в зависимости от градусо-суток отопительного периода D, °С·сут по формуле (3.1):
,(3.1)
где tв - расчетная температура внутреннего воздуха, °С, принимаем tв = 20 °С;
tср - средняя температура наружного воздуха за отопительный период, °С [21, таблица 3.1], tср = -7,9 °С;
Z- продолжительность отопительного периода, сут. [21, таблица 3.1], Z = 278 сут.
Теперь по найденному значению градусо-суток отопительного периода по [18, таблица 3] определяем значение требуемого сопротивления теплопередаче для каждой ограждающей конструкции:
- для наружной стены = 3,53 м2·°С/Вт;
- для пола первого этажа = 4,02 м2·°С/Вт;
- для перекрытия верхнего этажа = 4,7 м2·°С/Вт;
- для окон = 0,59 м2·°С/Вт.
Коэффициент теплопередачи К, Вт/(м2·°С), ограждающих конструкций определим по формуле (3.2):
(3.2)
Расчетный коэффициент теплопередачи окон принимаем, как разность значений коэффициента теплопередачи для окон и наружных стен, т.к. поверхность стен измеряется без вычета площади окон, т.е. по (3.3):
(3.3)
Для наглядности результаты теплотехнического расчета сведены в таблицу 3.1.
Таблица 3.1 - Теплотехнические данные ограждающих конструкций
Наименование ограждающей конструкции |
, м2 ·°С/Вт |
К, Вт/(м2 ·°С) |
|
Наружная стена |
3,53 |
0,28 |
|
Пол первого этажа |
4,02 |
0,25 |
|
Перекрытие верхнего этажа |
4,7 |
0,21 |
|
Окна |
0,69 |
1,45 |
3.2 Тепловой баланс помещений
Тепловой баланс для каждого периода года составляем на основе расчетов теплопоступлений и тепловых потерь в помещениях. Результатом теплового баланса является определение избытков или недостатков теплоты в помещении.
Тепловой баланс ДQ, Вт, равен разности суммарных теплопоступлений и суммы тепловых потерь помещения, т.е. по (3.4):
(3.4)
Если эта разность больше нуля, то в помещении имеют место избытки теплоты, если меньше нуля - недостатки теплоты.
Поступления тепла рассчитываем в зависимости от назначения помещений, технологических процессов, оборудования и периодов года. Они складываются из поступлений тепла от людей, источников искусственного освещения, солнечной радиации, систем отопления, а также из теплопоступлений от технологического оборудования.
Потери тепла учитываем только в холодный период года. Они складываются из тепловых потерь через ограждающие конструкции и на нагрев инфильтрирующегося воздуха.
Потери тепла через ограждающие конструкции здания.
Потери теплоты через ограждающие конструкции помещения определяем, суммируя потери теплоты через отдельные ограждающие конструкции Qогр., Вт по (3.5):
, (3.5)
где А - расчетная площадь ограждающей конструкции, м2, определяемая по правилам обмера;
К - коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции, Вт/(м2·°С);
tв - расчетная средняя температура внутреннего воздуха в помещении, °С;
tн - расчетная температура наружного воздуха,°С, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 [21, таблица 3.1];
?в - добавочные теплопотери в долях от основных потерь;
n - коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху [18, таблица 6].
Потери теплоты на нагрев инфильтрирующегося воздуха
Потери теплоты Qинф., Вт, на нагрев инфильтрирующегося воздуха в помещениях здания при естественной вытяжной вентиляции, не компенсируемой подогретым приточным воздухом, следует принимать равными большему из значений, определяемых по формулам (3.6), (3.7):
(3.6)
(3.7)
где 0,28 - числовой коэффициент, приводящий в соответствие принятые размерности расхода воздуха, кг/ч, и теплового потока, Вт;
с - удельная теплоемкость наружного воздуха, равная с = 1,005 кДж/(кг·°С);
tв, tн - то же, что и в формуле (3.5);
Р - коэффициент, учитывающий нагрев инфильтрирующегося воздуха в ограждении встречным тепловым потоком (коэффициент экономайзерного эффекта), равный для стеклопакетов в раздельных переплетах Р = 0,8 [45];
?Gинф. - суммарный расход инфильтрирующегося воздуха, кг/ч, через отдельные ограждающие конструкции помещения, зависит от вида и характера не плотностей в наружных ограждениях и определяется по формуле (3.8):
, (3.8)
где обозначения с индексом 1 относятся к окнам, балконным дверям и фонарям; с индексом 2- к дверям, воротам и открытым проемам;
0,216 - числовой коэффициент, учитывающий перепад давлений ветрового и гравитационного ?Pогр = 10 Па, при котором определяются расчетные значения Rи1;
А - площадь ограждения, м2;
Rи- сопротивление воздухопроницанию соответствующей ограждающей конструкции, м2·ч·Паn/кг (показатель степени n, равный 1/2 или 2/3, характеризует различный аэродинамический режим фильтрации воздуха, турбулентный - через двери и открытые проемы, смешанный - через не плотности окон);
?Pi - перепад давления на поверхности соответствующих ограждений на уровне расположения воздухопроницаемого элемента, Па по (3.9):
(3.9)
где Н- высота здания от поверхности земли до верха карниза или вытяжных отверстий шахт (фонаря), м, определяется по разрезу здания;
hi - расстояние от поверхности земли до верха окон, м;
g - ускорение свободного падения, м/с2, равное g = 9,81 м/с2;
сн, св - плотность соответственно наружного воздуха и воздуха в помещении, кг/м3,определяемая по формуле (3.10):
(3.10)
Vн - расчетная скорость ветра, м/с [21, таблица 3.1];
С1.n, С1.p - аэродинамические коэффициенты соответственно для наветренной и подветренной поверхностей ограждений здания принимаемые по [22], С1n = +0,8; С1p = -0,5;
КV - коэффициент, учитывающий изменение скоростного давления ветра по высоте здания, принимаемый по [22, таблица 11.2], КV = 0,4;
Р0 - условное давление воздуха в помещении здания, Па;
Lвент - расход удаляемого воздуха, не компенсируемый подогретым приточным воздухом, м3/ч.
Сопротивление воздухопроницанию окон здания Rи1, м2·ч·Па/кг, определяется по формуле (3.11):
(3.11)
где p - разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций, Па, определяемая по формуле (3.12):
р = 0,55·Н·(н - в) + 0,03·н · Vн 2 (3.12)
н , в -- удельный вес соответственно наружного и внутреннего воздуха, Н/м3, определяемый по формуле (3.13):
(3.13)
Gн - нормируемая воздухопроницаемость ограждающих конструкций, кг/(м2·ч), принимаемая по [18, таблица 9], для окон в пластмассовых переплетах Gн =5,0 кг/(м2·ч).
Результаты расчета потерь тепла через ограждающие конструкции здания и на нагрев инфильтрирующегося воздуха заносим в таблицу 3.2.
Таблица 3.2 - Определение потерь тепла
Теплопоступления от людей
Теплопоступления от людей Qлюд, Вт, зависят от выделяемой людьми энергии при работе (категории работ) и температуры воздуха в помещении.
Данные теплопоступления определяем по формуле (3.14):
(3.14)
Результаты расчета теплопоступлений от людей в расчетных помещениях представлены в таблице 3.3.
Таблица 3.3 - Теплопоступления от людей
Номер и наименование помещения |
Период года |
Темпера-тура воздуха в помеще-нии, °С |
Количество человек, одновременно находящихся в помещении, чел. |
Qлюд, Вт |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
(129) Зал заседаний |
ТП |
21 |
28 (11 мужчин и 17 женщин) |
2545 |
|
ПП и ХП |
18 |
2749 |
|||
(224) Операционный зал |
ТП |
21 |
10 (женщины) |
850 |
|
ПП и ХП |
18 |
918 |
Теплопоступления от источников искусственного освещения
Тепловыделения от источников искусственного освещения Qосв, Вт, учитываем во все периоды года и находим по формуле (3.15):
(3.15)
где Е - нормируемая освещенность помещения, лк [45, таблица 2.5];
F - площадь пола помещения, м2;
qосв - удельные тепловыделения от ламп, Вт/(м2·лк) [45, таблица 2.6];
зосв - доля теплоты, поступающей в помещение: зосв = 1, если светильники находятся непосредственно в помещении, зосв = 0,45, если светильники располагаются в вентилируемом подвесном потолке.
Результаты расчета теплопоступлений от источников искусственного освещения в расчетные помещения представлены в таблице 3.4.
Таблица 3.4 - Теплопоступления от источников искусственного освещения
Помещение |
Площадь пола помещения F, м2 |
Е, лк |
qосв, Вт/(м2·лк) |
зосв |
Qосв, Вт |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
(129) Зал заседаний |
173,1 |
500 |
0,06 |
1 |
5191 |
|
(224) Операционный зал |
200,8 |
500 |
0,06 |
1 |
6027 |
Теплопоступления от солнечной радиации
Поступления тепла от солнечной радиации через заполнения световых проемов Qост., Вт, определяем по формуле (3.16):
(3.16)
где и - количество тепла, поступающего в июле через одинарное остекление световых проемов, Вт/м2, определяются по формулам (для вертикального остекления световых проемов) по (3.17), (3.18):
(3.17)
(3.18)
qвп, qвр - удельные теплопоступления соответственно от прямой и рассеянной солнечной радиации через одинарное вертикальное остекление светового проема в июле, Вт/м2 [46, таблица 2.19];
k1 - коэффициент, учитывающий затенение остекления световых проемов переплетами и загрязнение атмосферы [46, таблица 2.22], k1 = 0,65;
k2 - коэффициент, учитывающий загрязнение стекла [46, таблица 2.23], k2 = 0,95;
и - площади световых проемов, соответственно облучаемых и не облучаемых прямой солнечной радиацией, м2;
всз - коэффициент теплопропускания солнцезащитных устройств [46, таблица 2.25], всз = 0,6;
kост - коэффициент, зависящий от типа остекления, для стеклопакетов равен kост = 1;
kа - коэффициент, учитывающий аккумуляцию тепла внутренними ограждающими конструкциями помещения, kа = 1.
Результаты расчета теплопоступлений от солнечной радиации через заполнения световых проемов представлены в таблице 3.5.
Таблица 3.5 - Теплопоступления через заполнения световых проемов
Помещение |
Fо, м2 |
Ориента-ция |
qвп, Вт/м2 |
qвр, Вт/м2 |
, Вт/м2 |
Qост., Вт |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
(129) Зал заседаний |
18,0 |
восток |
576 |
106 |
421,2 |
4549 |
|
(224) Операционный зал |
21,0 |
восток |
576 |
106 |
421,2 |
5307 |
Количество тепла Qпокр, Вт, поступающего через покрытие, находим по формуле (3.19):
(3.19)
где qo - удельная среднесуточная интенсивность теплопоступления, Вт/м2, равная по (3.20):
(3.20)
Ro - сопротивление теплопередаче покрытия, м2·°С/Вт, Ro = 4,7 м2·°С/Вт;
- условная среднесуточная температура наружного воздуха, °С, равная по (3.21)
(3.21)
tн - средняя месячная температура наружного воздуха за июль, °С [21, таблица 3], tн = 14,8 °С;
с - коэффициент поглощения солнечной радиации материалом наружной поверхности покрытия [46, таблица 2.27], с = 0,65;
Iср - среднесуточное количество тепла от суммарной солнечной радиации (прямой и рассеянной) на горизонтальную поверхность, Вт/м2 [34, таблица 2.12], Iср = 319 Вт/м2;
бн - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности покрытия, Вт/(м2·°С) по (3.22):
(3.22)
v - минимальная из средних скоростей ветра по румбам за июль, повторяемость которых составляет 16% и более, м/с [21, таблица 4.1], v = 3,5 м/с; tв - расчетная температура внутреннего воздуха помещения, °С;
F - площадь покрытия, м2.
Таблица 3.6 - Теплопоступления через покрытие
Наименование помещения |
, °С |
tв, °С |
qo, Вт/м2 |
F, м2 |
Qпокр, Вт |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
(224) Операционный зал |
22,95 |
21 |
0,66 |
200,88 |
133 |
Теплопоступления от технологического оборудования
Теплопоступления от оргтехники Qобор., Вт, в расчетных помещениях учитываем во все периоды года в одинаковом размере и принимаем равными суммарной мощности установленного оборудования, т.е. по (3.23):
, (3.23)
где УN - суммарная мощность всей оргтехники, установленной в помещении, Вт [43, таблицы 3.10-3.14];
k - коэффициент одновременности работы оборудования, k = 0,7ч1, принимаем k = 1.
Таблица 3.7 - Теплопоступления от технологического оборудования
Наименование помещения |
Электрооборудование, установленное в помещении |
Qобор., Вт |
|||
наименование |
коли-чество, шт. |
мощность единицы N, Вт |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
(129) Зал заседаний |
компьютер монитор принтер факс |
7 7 7 1 |
65 70 50 30 |
1325 |
|
(224) Опера-ционный зал |
компьютер монитор принтер |
10 10 10 |
65 70 50 |
1850 |
Теплопоступления от системы отопления
Теплопоступления от системы отопления Qс.о., Вт, учитываем в тепловом балансе только для холодного периода года и определяем по следующей формуле (3.24):
, (3.24)
где Qогр - потери тепла через ограждающие конструкции здания, Вт;
Qинф.- расход теплоты на нагрев инфильтрирующегося воздуха, Вт;
- температура внутреннего воздуха при проектировании системы отопления, °С;
- температура внутреннего воздуха при проектировании системы вентиляции, °С;
tср- средняя температура теплоносителя в отопительных приборах, °С, определяемая по формуле (3.25):
(3.25)
Результаты расчета теплопоступлений от системы отопления и расчета теплового баланса представлены в таблице 3.8.
Таблица 3.8 - Тепловой баланс помещения
3.3 Определение влаговыделений в помещениях
Поступление влаги в помещения происходит в результате испарения с поверхности кожи и при дыхании людей.
Количество влагопоступлений от людей Wлюд., г/ч, зависят от категории работ и от температуры воздуха в помещении и определяются по формуле (3.26):
(3.26)
где m - количество влаги, выделяемой одним взрослым человеком (мужчиной), г/ч, принимается в зависимости от температуры внутреннего воздуха и категории работ;
n - количество людей, находящихся в помещении, чел.;
k - коэффициент снижения теплопоступлений от людей, принимаем для мужчин k = 1, для женщин k = 0,85.
Результаты расчета влагопоступлений от людей представлены в таблице 3.9.
3.4 Расчет выделений в помещениях вредных веществ
Основным вредным веществом в помещениях здания является углекислый газ, выделяющийся при дыхании людей.
Количество углекислого газа mСО2, л/ч, находится по формуле (3.27):
(3.27)
где n - количество людей, чел.;
m1СО2 - количество углекислого газа, выделяемое одним человеком, л/ч, принимается в зависимости от категории работ, m1СО2 = 23 л/ч [44, таблица VII.2].
3.5 Баланс вредностей в помещениях
По результатам теплового баланса, а также расчета влаго- и газовыделений составляем баланс вредностей в помещениях, который представлен в таблице 1.11.
Основной характеристикой изменения состояния воздуха в помещениях является угловой коэффициент луча процесса е, кДж/кг, который определим по следующей формуле (3.28):
, (3.28)
где Qя - избытки явного тепла в помещении, Вт;
2540 - удельная теплота парообразования, кДж/кг;
W - избытки влаги в помещении, кг/ч.
Таблица 3.9 - Баланс вредностей в помещениях
Наименование помещения |
Пе-риод года |
Тепло-избытки Qизб, Вт |
Влаго-избытки W, кг/ч |
Угловой коэффициент е, кДж/кг |
Газовыде-ления mСО2, л/ч |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
(129) Зал заседаний |
ТП |
13610 |
1,909 |
28200 |
644 |
|
ПП |
9265 |
1,705 |
12100 |
|||
ХП |
9483 |
1,705 |
22600 |
|||
(224) Операци-онный зал |
ТП |
14167 |
0,638 |
83900 |
230 |
|
ПП |
8795 |
0,57 |
58100 |
|||
ХП |
9021 |
0,57 |
59500 |
3.6 Расчет требуемого воздухообмена в помещениях
3.6.1 Графоаналитический метод определения воздухообмена
Данный метод расчета сводится к построению на I-d - диаграмме процессов изменения параметров воздуха в помещении. Расчет требуемого воздухообмена в помещениях производим в следующем порядке:
1. Определяем параметры приточного и удаляемого из помещения воздуха.
Температуру приточного воздуха tпр, °С, для общеобменной вентиляции принимаем: в теплый период года равной расчетной температуре наружного воздуха, в переходный - на 1ч2 °С выше расчетной температуры наружного воздуха (учитывается нагрев воздуха в воздуховодах и вентиляторе), в холодный период года - на 2ч3 °С ниже температуры воздуха в обслуживаемой зоне при подаче воздуха непосредственно в обслуживаемую зону.
Температура удаляемого из помещения воздуха tуд, °С, определяется по формуле (3.29):
(3.29)
где tв - температура воздуха в обслуживаемой зоне помещения, °С;
grad t - градиент температуры, учитывающий нарастание температуры по высоте помещения, °С/м, принимается в зависимости от удельной теплонапряженности помещения [44, таблица VIII.2];
H - высота помещения, м;
hо.з. - высота обслуживаемой зоны, м, если люди в помещении в основном лежат или сидят, hо.з. = 1,5 м.
2. Построим на I-d - диаграмме процессы изменения параметров воздуха в помещении. С помощью I-d - диаграммы определяем параметры наружного, приточного воздуха, воздуха в обслуживаемой зоне и удаляемого воздуха для каждого из трех периодов года.
Все построения на I-d - диаграмме процессов изменения параметров воздуха в расчетных помещениях для трех периодов года представлены на рис. 1.1 и 1.2.
3. Определяем расход приточного воздуха.
Расход приточного воздуха Lт/и, м3/ч, на ассимиляцию избытков теплоты по (3.30):
(3.30)
где Iпр, Iуд- удельные энтальпии соответственно приточного и удаляемого воздуха, кДж/кг, определяем по I-d - диаграмме;
с - плотность воздуха, кг/м3.
Расход приточного воздуха Lв/и, м3/ч, на ассимиляцию избытков влаги по (3.31):
(3.31)
где dпр, dуд - влагосодержание соответственно приточного и удаляемого воздуха, г/кг, определяем по I-d - диаграмме.
Расход приточного воздуха LСО2, м3/ч, на ассимиляцию углекислого газа по (3.32):
(3.32)
где mСО2 - количество углекислого газа, поступающего в воздух помещения, л/ч;
СПДК - максимально допустимая концентрация углекислого газа в воздухе помещения, л/м3;
СП - допустимая концентрация углекислого газа в приточном воздухе, л/м3.
За расчетный воздухообмен принимается большая из величин, полученных по формулам. Если в теплый период невозможно осуществлять естественное проветривание через окна, то расчетный воздухообмен равен большему из требуемых воздухообменов по трем периодам.
Принятая за расчетный воздухообмен величина должна быть не меньше, чем предусмотрено нормами подачи наружного воздуха на одного человека для соответствующих помещений. Воздухообмен по минимальной норме наружного воздуха Lmin, м3/ч, определяется по формуле (3.33):
(3.33)
где Lо - норма подачи наружного воздуха на одного человека, м3/(ч·чел.) [19], принимаем Lо = 60 м3/ч, для людей, находящихся не более 2 ч в помещении непрерывно Lо = 20 м3/ч ;
n - количество людей, находящихся в помещении, чел.
Рисунок 3.1 - I-d диаграмма влажного воздуха (помещение №129)
Рисунок 3.2 - I-d диаграмма влажного воздуха (помещение №224)
Выбор требуемого воздухообмена для всех расчетных помещений представлен в таблице 3.10.
Таблица 3.10 - Выбор расчетного воздухообмена помещений
Номер и наименование помещения |
Период года |
Воздухообмен L, м3/ч |
||||
по избыткам тепла и влаги |
на ассимиляцию газовыделений |
по минимальной норме наружного воздуха |
расчетный |
|||
(129) Зал заседаний |
ТП ПП ХП |
9181 2854 7557 |
430 |
880 |
9181 |
|
(224) Операционный зал |
ТП ПП ХП |
9140 3184 7388 |
153 |
600 |
9140 |
3.6.2 Определение воздухообмена по нормативной кратности и удельному расходу
Для всех помещений здания, кроме рассчитываемых на ассимиляцию вредностей, а также коридоров, тамбуров, лестничных клеток, расход приточного и удаляемого воздуха L, м3/ч, определяем по одной из формул (3.34):
L = Vр · n, (3.34)
или
L = Lо · N, (3.35)
где n - нормируемая кратность воздухообмена, ч-1;
Vр - объем помещения, м3;
Lо - нормативный воздухообмен на 1 человека, м3/(ч·чел);
N - количество людей в помещении, чел.
Расчетные воздухообмены представлены в таблице 3.11.
Таблица 3.11 - Определение расчетного воздухообмена помещений
№ поме-щения |
Наименование помещения |
Объем помещения V, м3 |
Кратность обмена воздуха в 1 ч |
Расчетный воздухообмен |
|||
приток |
вытяжка |
приток |
вытяжка |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
Подвал |
|||||||
001 |
Венткамера |
468,4 |
1 |
- |
470 |
- |
|
1 этаж |
|||||||
101 |
Вестибюль |
245,52 |
2 |
- |
490 |
- |
|
102 |
Буфет |
164,43 |
4 |
- |
660 |
- |
|
103 |
Подсобная буфета |
30,79 |
- |
1 |
- |
30 |
|
104 |
Помывочная |
26,17 |
2 |
3 |
55 |
80 |
|
105 |
Помещение охраны |
90,62 |
1 |
- |
90 |
- |
|
106 |
Санузел |
50,52 |
- |
50 м3/ч на 1 унитаз |
- |
100 |
|
107 |
Кабинет начальника |
52,5 |
2 |
- |
105 |
- |
|
108 |
Кабинет |
102,81 |
2 |
2 |
205 |
205 |
|
Продолжение таблицы 3.11 |
|||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
109 |
Кабинет дежурного |
61,18 |
2 |
- |
125 |
- |
|
110 |
Комната |
116,69 |
2 |
- |
230 |
- |
|
111 |
Комната для хранения |
10,36 |
- |
4 |
- |
40 |
|
112 |
Комната |
10,36 |
- |
4 |
- |
40 |
|
113 |
Комната |
16,11 |
2 |
4 |
30 |
65 |
|
114 |
Электрощитовая |
62,01 |
- |
3 |
- |
185 |
|
Подобные документы
|