Аэродинамический расчет системы вентиляции

После выбора схемы и размещения жалюзийных решеток вычерчивается аксонометрическая схема системы вентиляции в масштабе 1:50. Схема разбивается на расчетные участки, проставляются их длины и расходы. Участки разбиваются, начиная с наиболее невыгодно расположенной жалюзийной решетки, где имеется наибольший расход и наименьшее располагаемое давление. В примере, приведенном в таблице, это решетка кухни второго этажа.

Сечения каналов участков определяются аэродинамическим расчетом по форме приложения V. Методика определения сечения канала аналогична расчету трубопроводов системы отопления. Сечение канала подбирается исходя из располагаемого естественного перепада давлений и полных потерь давления на трение и преодоление местных сопротивлений при пропуске расчетного расхода воздуха.

Располагаемое естественное давление рассчитывается по формуле (8.1):

 

Р_Е = h ∙ (r _Н – r _В)∙ g, Па                                           (8.1)

где h – вертикальное расстояние от центра вытяжной решетки (располагается на 0,2-0,5 м ниже потолка) до устья общей вытяжной шахты на кровле, м. При плоской кровле вытяжная шахта выводится на 0,5 м выше кровли;

r _Н, r _В – плотность воздуха соответственно при расчетной температуре наружного и внутреннего воздуха, кг/м³ (табл.VII.3 приложение VII).

Так как располагаемое давление для решеток второго этажа ниже, чем первого, то вначале рассчитываются каналы по пути воздуха от дальних решеток верхнего этажа до устья вытяжной шахты, а затем каналы нижележащих этажей.

Плотность воздуха определяется по выражению (8.2):

 

, кг/м³                                    (8.2)

где Р_БАР – барометрическое давление в районе строительства (таблица 2 СНиП 23-01-99).

t – температура воздуха, ° С.

Размеры сечения каналов и жалюзийных решеток подбираются исходя из расчетной площади сечения согласно формуле (8.3):

 

 , м²                                                       (8.3)

где L – расчетный расход воздуха, м³/ч;

u – скорость движения воздуха, м/с.

Рекомендуемые скорости движения воздуха, м/с:

в жалюзийных решетках……………….. 0,5-1,0

в вертикальных каналах……………….. 0,5-1,0

в сборных горизонтальных каналах…. 0,5-1,0

в вытяжных шахтах……………………... 1,0-1,5.

Меньшие скорости принимаются для верхних этажей.

По F _Р подбирается размер сечений таким образом, чтобы фактическая площадь сечения F _Ф была близка к расчетной.

Размеры кирпичных каналов и эквивалентные диаметры представлены в таблице 8.2.

 

Таблица 8.2 – Размеры кирпичных каналов и эквивалентные диаметры

Кирпичные каналы		Эквивалентный диаметр, d Э, мм
Размер в кирпичах	Площадь, м^2
½ х ½ ½ х 1 1 х 1 1 х1½ 1 х 2 2 х 2	0,02 0,038 0,073 0,11 0,14 0,28	140 180 265 320 375 545

 

По фактическому сечению вычисляется фактическая скорость движения согласно формуле (8.4):                              

   , м/с                                                                           (8.4)

Для некирпичных каналов квадратного и прямоугольного сечения со сторонами а и б определяется эквивалентный диаметр по формуле (8.5):

 , мм                                                (8.5)

Далее, с помощью таблицы или номограммы для гидравлического расчета круглых гладких воздуховодов в [15] или по номограмме V.2 приложение V пособия определяются удельные потери давления на трение R. Удельные потери для шероховатых каналов рассчитываются по тем же таблицам и номограммам, но с поправочными коэффициентами b _Ш  (таблица 8.3):

Линейные потери давления на участке (графа 10 «Ведомости») определяются как произведение R ∙ L ∙ b _Ш.

 

Таблица 8.3 – Значения коэффициента b _ш

 

Скорость воздуха, м/с	Материал воздуховодов
	шлакогипс	шлакобетон	кирпич	штукатурка по сетке
0.4 0,8 1,2 1,6 2	1,08 1,13 1,18 1,22 1,25	1,11 1,19 1,25 1,31 1,35	1,25 1,4 1,5 1,58 1,65	1,48 1,69 1,84 1,95 2,04

 

Местные потери давления определяются по формуле (8.6):

 

, Па                                                   (8.6)

где S z – сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке, принимаемых [15] или по таблице VII.1пособия;

u ∙_Ф²∙ r / 2 – динамическое давление воздуха, Па (правая шкала номограммы).

Расчет коэффициентов выполняется по форме таблицы 8.4:

 

Таблица 8.4 – Расчет коэффициентов местных сопротивлений (с примером заполнения)

             

№ участка	Вид сопротивления	Кол-во	Коэффициент сопротивления z	S z на участке
1	Вход в решетку с поворотом Колено 90° прямоугольное	1   2	2   (1,20х1,05) х2=2,52	4,52
2	Тройник на проход при  и	1	1,15	1,15

 

Определение суммы коэффициентов местных сопротивлений является ответственной задачей, так как потери в местных сопротивлениях составляют большую часть потерь давления в системах вентиляции.

Суммарные потери давления на участке (графа 14 «Ведомости») представляют собой сумму линейных и местных потерь: S (R ∙ L ∙ b _Ш + Z)_УЧ, а сумма потерь на всех участках – потери в магистрали S (R ∙ L ∙ b _Ш + Z)_{МАГ .} Вычисленная величина потерь по магистрали должны находится с располагаемым давлением в соотношении (8.7):      

S (R ∙ L ∙ b _Ш + Z)_МАГ £ 0,9 ∙ Р_Е                                     (8.7)

Если условие (8.7) не выполняется, следует пересчитать некоторые участки, увеличив сечение каналов.

Далее последовательно рассчитываются каналы для всех остальных решеток. При этом каждой из них соответствует своя магистраль, поэтому для каждой магистрали вычисляются и сопоставляются значения по выражению (8.7).

После окончания аэродинамического расчета на схеме графической части работы наносятся размеры каналов и расходы воздуха на участках.

 

ТРАССИРОВКА СЕТЕЙ

 

Трассировку сетей рекомендуется выполнять в следующей последовательности:

1) Вычертить в масштабе план типового этажа, проставить габаритные размеры здания. Неуказанные размеры принять ориентировочно по масштабу. Аналогично вычертить план подвала и чердака, где изобразить только несущие конструкции. Дальнейший порядок предполагает, что выбраны следующие схемы санитарно-технических систем:

– холодного водопровода В1 – тупиковая с нижней разводкой магистралей;

– горячего водопровода Т3 – с нижней разводкой магистралей, с циркуляцией;

– система канализации К1 принята раздельная для каждого подъезда.

2) Расставить на поэтажном плане стояки В1, Т3, Т4, К1 в местах наибольшего количества санитарных приборов, добиваясь наименьшей длины подводок и отводящих труб от стояков к приборам.

Стояки различных систем желательно группировать. При открытой прокладке в углу взаимное расположение стояков предусматривается в соответствии с монтажной схемой на рисунке 9.1.

3) Стояки с планов этажа перенести на план подвала, объединить стояки каждой системы отдельными магистралями. При этом прокладку водопроводных магистралей принять на 200-400 мм ниже потолка подвала вдоль внутренней капитальной стены или (при отсутствии стены) под потолком. При совместной прокладке магистрали холодного водопровода располагаются ниже магистралей горячего водопровода. Все трубопроводы водопроводов в подвале теплоизолируются.

Прокладку канализационных коллекторов назначить предварительно по полу. После составления аксонометрической схемы отметки коллектора необходимо уточнить из условия возможности транспортировки стоков в городскую сеть самотеком, а также учитывая минимальную глубину заложения трубопроводов за пределами здания;

4) Спроецировать на план чердака стояки канализации и горячего водопровода. Канализационные стояки объединить под потолком чердака вытяжным коллектором (для каждого выпуска отдельный коллектор) и вывести на 0,3 м выше кровли здания. Стояки горячего водопровода объединить кольцующими перемычками по чердаку под слоем изоляции и замкнуть на циркуляционный стояк. На один циркуляционный стояк допускается замыкать от 3-х до 7 стояков горячей воды (один на секцию). Каждый стояк горячей воды должен иметь арматуру для отключения от циркуляционного трубопровода. Полотенцесушители установить на циркуляционных стояках.

В домах ниже 5 этажей каждый стояк горячей воды замкнуть под потолком последнего этажа на собственный циркуляционный стояк в ванных и совмещенных санузлах (парные стояки). Полотенцесушители установить на циркуляционных стояках.

5) Учитывая исходные данные для подключения к наружным сетям (по ситуационному плану), выбрать места вводов в здание холодного водопровода, трубопроводов горячего водоснабжения и циркуляции от ЦТП, места канализационных выпусков с соблюдением следующих условий:

– наименьшая длина вводов;

– длина выпусков канализации (от прочистки у наружной стены здания до центра колодца на выпуске) в пределах 4…8 м;

– по возможности, равное расстояние до наиболее удаленных приборов по веткам магистралей;

– угол пересечения трубопроводами стены здания не менее 60°.

– расстояние между вводами сетей различного назначения в плане не менее 3 м.

Назначить место установки водомерного узла, который должен располагаться непосредственно после ввода в здание, вдоль стены на высоте 0,5...1 м от пола подвала;

6) Вычертить аксонометрические схемы систем.

Для водопроводных систем назначить нормативные уклоны (0,001...0,002) в сторону мест опорожнения трубопроводов. Опорожение трубопроводов осуществляется через спускные вентили в водомерном узле или через водоразборные приборы, установленные в подвале.

В соответствии с нормативными требованиями расставить на схемах водопровода запорную арматуру для отключения ремонтных участков, а на схеме канализации прочистки и ревизии. На трубопроводах диаметром до 50 мм устанавливаются муфтовые вентили или шаровые краны. В соответствии с нормативными требованиями арматуру в жилом здании необходимо предусматривать в следующих местах: на вводе, на стояках в зданиях свыше 3-х этажей, на ответвлениях в квартиры, на ответвлениях при количестве водоразборных точек более четырех, у смывных бачков, у водонагревательных приборов. Каждый стояк горячей воды должен иметь арматуру для отключения от циркуляционного трубопровода и устройство для удаления воздуха.

На основе планов и высотных отметок определить и нанести на схемы длины участков.