Отопление и вентиляция жилого дома с гаражом (стр. 9 из 20)
1.5. КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ ЖИЛОГО ДОМА
1.5.1. Общие положения конструирования системы вентиляции жилого дома.
В жилом доме предусмотрена естественная вытяжная вентиляция из кухонь, санузлов, ванных комнат с учетом требований [10] в кирпичных каналах капитальных стен. Размеры каналов принимаются кратным размерам кирпича. Воздухообмен определен по нормируемым кратностям.
Поквартирные вытяжныые каналы присоединяются к вертикальному коллектору на высоте не менее двух метров от центра вытяжного отверстия. На вытяжных каналах установлены регулируемые решетки Р150, установленные на расстоянии 0,2-0,5м от потолка.
Наружный воздух поступает в помещения квартир через форточки и неплотности окон и дверей, т.е. приток наружного воздуха - неорганизованный.
1.5.2. Определение требуемого воздухообмена.
Расчетные параметры воздуха и кратность воздухообмена в помещениях квартир принята в соответствии с [10]:
- кухня с электроплитами – расход удаляемого воздуха не менее 60 м3/ч;
- совмещенное помещение уборной и ванной – 50 м3/ч;
- уборная индивидуальная – 25 м3/ч;
1.5.3. Аэродинамический расчет системы вентиляции жилого дома.
Задача аэродинамического расчета – определение потерь давления в вентиляционной сети и размеров поперечных сечений воздуховодов. Расчет включает два этапа: определение потерь давления воздуха в магистральной ветви и увязка потерь давления в ответвлениях.
Магистральная ветвь – цепь участков от вентилятора до наиболее удаленного воздухораспределителя или наиболее нагруженная ветвь (имеющая больший расход воздуха).
Расчет проводится в следующей последовательности.
Определяются требуемые площади поперечных сечений участков магистральной ветви, м2
, (1.25)где L – расчетный расход воздуха на участке, м3/ч;
uр – рекомендуемая скорость воздуха,м/с.
По требуемым площадям сечений подбираются размеры сечений воздуховодов и определяют диаметры сечений, м.
Определяют фактические скорости воздуха (м/с) на участках магистральной ветви и динамические давления (Па), соответствующие этим скоростям:
, (1.26) 
, (1.27)где r - плотность воздуха, равная 1.2 кг/м3.
Потери давления в воздуховодах определяются по формуле:
DР = å (R l n + Z), Па (1.28)
где R – удельная потеря давления на трение на 1 погонный метр воздуховода, Па/м;
l – длина воздуховода, м;
n – поправочный коэффициент, учитывающий шероховатость каналов;
Z – потери давления в местных сопротивлениях на участке, Па.
Удельную потерю давления на трение для воздуховодов определяют по формуле:
(1.29)где l - коэффициент сопротивления трения;
d – диаметр воздуховода, м;
n - скорость воздуха в воздуховоде, м/с;
r - плотность воздуха, кг/м3;
либо по номограммам, таблицам, зная скорость на участке и сечение участка.
Коэффициент сопротивления трения определяется по формуле Альтшуля:
(1.30)где k = 0.001D-коэффициент абсолютной шероховатости стенки воздуховода, м;
Re – число Рейнольдса, характеризует течение жидкостей и определяется по следующей формуле:
(1.31)где u - характерная скорость воздуха, м/с;
d – диаметр канала, м;
n - кинематическая вязкость, м2/с.
Потери давления на местные сопротивления:
(1.32)где åz - сумма коэффициентов местных сопротивлений, отнесенных к скорости.
Затем выполняется увязка ответвлений. Аналогично рассчитываются потери давления на участках ответвления от периферийного до точки подсоединения к магистральной ветви. Сумма потерь давления на этих участках не должна отличаться более чем на 10 % от суммы потерь давления на участках магистральной ветви от точки подсоединения ответвления до периферийного.
При необходимости увеличить потери давления в ответвлении на нем устанавливается диафрагма соответствующего проходного сечения. Требуемый коэффициент сопротивления диафрагмы определяется по зависимости:
(1.33)где DРм – суммарные потери давления воздуха на соответствующих участках магистральной ветви, Па;
DРо – суммарные потери давления воздуха на участках ответвления, Па;
Рд – динамическое давление воздуха на участке установки диафрагмы, Па.
Расчет систем естественной вентиляции.
Для каждой ветви вычисляется величина расчетного гравитационного давления:
∆Pгр = 9,8·h·(rн - rв), Па, (1.34)
где h – расстояние по вертикали от центра вентиляционной решетки до устья вытяжной шахты, м;
rн, rв – соответственно плотность наружного воздуха при температуре +5оС и плотность внутреннего воздуха при температуре +20, кг/м3.
Аэродинамический расчет системы естественной вентиляции производим аналогично расчету систем вентиляции с механическим побуждением.
Суммарные потери давления å(RL+Z) сравниваем с величиной действующего гравитационного давления. Расхождение между ними должно быть в пределах 10%.
Примечание.
Величина скорости воздуха в живом сечении жалюзийной решетки не должна превышать 3 м/с;
В системе естественной вентиляции используем вентиляционные решетки с регулятором расхода воздуха;
При наладке системы естественной вентиляции с помощью регулятора расхода воздуха устанавливается расчетный расход воздуха в живом сечении вентиляционной решетки.
Результаты расчета систем естественной вентиляции жилого дома сведены в таблицу 1.6.
Расчетные аксонометрические схемы приведены в приложении I.
Перечень коэффициентов местных сопротивлений участков естественной вентиляции ВЕ1:
Участок 1
- Отвод 90°, а x в = 140 x 140 мм, 1шт. z = 0,35;
- Воздухораспределитель типа РР, Fо = 0.16 кв.м. z = 2,1;
Участок 2
- Узел ответвления при слиянии потока, 1шт. z = 0,7;
Fпрох/Fосн = 0,038/0,038 = 1,
Lотв/Lосн = 60/120=0,5.
Участок 3
- Узел ответвления при слиянии потока, 1шт. z = 0,5;
Fпрох/Fосн = 0,038/0,038 = 1,
Lотв/Lосн = 60/180=0,3.
Участок 4
- Узел ответвления при слиянии потока, 1шт. z = 0,35;
Fпрох/Fосн = 0,038/0,038 = 1,
Lотв/Lосн = 60/240=0,25.
Участок 5
- Узел ответвления при слиянии потока, 1шт. z = 0,35;
Fпрох/Fосн = 0,038/0,038 = 1,
Lотв/Lосн = 60/300=0,2.
Участок 6
- Узел ответвления при слиянии потока, 1шт. z = 0,3;
Fпрох/Fосн = 0,038/0,038 = 1,
Lотв/Lосн = 60/360=0,17.
Участок 7
- Узел ответвления при слиянии потока, 1шт. z = 0,3;
Fпрох/Fосн = 0,038/0,038 = 1,
Lотв/Lосн = 60/420=0,14.
-Зонт прямоугольный, 1шт. z = 1,1;
Расчет местных сопротивлений для остальных систем выполняется аналогично.
Таблица 1.6
| Nуч | Расход воздуха L, м3/ч | Длина участка l, М | Скорость воздуха V, м/с | Размеры сеченийвоздуховодов | Динамическое давление Рд, Па | Потери давления на трение | Сумма коэф. местного сопр. Szi | Поте-ри давления на мест. сопр. Z, Па | Потери давления на уч-ке, Па | Суммарные потеридавления, Па | ||||
| a*b, мм | f, м2 | dэ, мм | R, Па/м | n | R*l*n,Па | |||||||||
| ВЕ-1 | ||||||||||||||
| 1 | 60 | 3,2 | 0,1 | 140*140 | 0,196 | 140 | 0,004 | 0,002 | 0,15 | 0,001 | 2,45 | 0,01 | 0,01 | 0,01 |
| 2 | 120 | 2,7 | 0,9 | 140*270 | 0,038 | 184 | 0,5 | 0,08 | 1,4 | 0,3 | 0,7 | 0,33 | 0,63 | 0,64 |
| 3 | 180 | 2,7 | 1,3 | 140*270 | 0,038 | 184 | 1,0 | 0,14 | 1,5 | 0,6 | 0,5 | 0,52 | 1,09 | 1,73 |
| 4 | 240 | 2,7 | 1,8 | 140*270 | 0,038 | 184 | 1,9 | 0,27 | 1,62 | 1,2 | 0,35 | 0,65 | 1,83 | 3,56 |
| 5 | 300 | 2,7 | 2,2 | 140*270 | 0,038 | 184 | 2,9 | 0,28 | 1,68 | 1,3 | 0,35 | 1,02 | 2,29 | 5,85 |
| 6 | 360 | 2,7 | 2,6 | 140*270 | 0,038 | 184 | 4,2 | 0,3 | 1,73 | 1,4 | 0,3 | 1,26 | 2,66 | 8,51 |
| 7 | 420 | 4 | 3,1 | 140*270 | 0,038 | 184 | 5,7 | 0,41 | 1,77 | 2,9 | 0,3 | 1,71 | 4,61 | 13,12 |
| Невязка (13,35-13,12)/13,35=2%<10% | ||||||||||||||
| Ответвление №1Распологаемое давление Ргр=3,82 Па | ||||||||||||||
| 8 | 60 | 2,6 | 1,0 | 140*140 | 0,196 | 140 | 0,605 | 0,16 | 0,15 | 0,062 | 3,15 | 1,91 | 1,97 | 1,97 |
| Невязка (3,82-1,97)/3,82=48%>10%В жалюзийной решетке необходимо погасить 1,85 Па | ||||||||||||||
| Ответвление №2Распологаемое давление Ргр=5,41 Па | ||||||||||||||
| 9 | 60 | 2,6 | 1,2 | 140*140 | 0,196 | 140 | 0,871 | 0,24 | 0,15 | 0,094 | 3,15 | 2,74 | 2,84 | 2,84 |
| Невязка (5,41-2,84)/5,41=48%>10%В жалюзийной решетке необходимо погасить 2,6 Па | ||||||||||||||
| Ответвление №3Распологаемое давление Ргр=7 Па | ||||||||||||||
| 10 | 60 | 2,6 | 1,5 | 140*140 | 0,196 | 140 | 1,361 | 0,4 | 0,15 | 0,156 | 3,15 | 4,29 | 4,44 | 4,44 |
| Невязка (7-4,44)/7=37%>10%В жалюзийной решетке необходимо погасить 2,56 Па | ||||||||||||||
| Ответвление №4Распологаемое давление Ргр=8,6 Па | ||||||||||||||
| 11 | 60 | 2,6 | 1,6 | 140*140 | 0,196 | 140 | 1,549 | 0,48 | 0,15 | 0,187 | 3,15 | 4,88 | 5,07 | 5,07 |
| Невязка (8,6-5,07)/8,6=41%>10%В жалюзийной решетке необходимо погасить 3,53 Па | ||||||||||||||
| Ответвление №5Распологаемое давление Ргр=10,2 Па | ||||||||||||||
| 12 | 60 | 2,6 | 2,0 | 140*140 | 0,196 | 140 | 2,420 | 0,7 | 0,15 | 0,273 | 3,15 | 7,62 | 7,90 | 7,90 |
| Невязка (10,2-7,9)/10,2=22%>10%В жалюзийной решетке необходимо погасить 2,3 Па | ||||||||||||||
| Ответвление №6Распологаемое давление Ргр=11,8 Па | ||||||||||||||
| 13 | 60 | 2,6 | 2,4 | 140*140 | 0,196 | 140 | 3,485 | 1,1 | 0,15 | 0,429 | 3,15 | 10,98 | 11,41 | 11,41 |
| Невязка (11,8-11,41)/11,8=3%<10% | ||||||||||||||
| ВЕ-2Распологаемое давление Ргр=13,35 Па | ||||||||||||||
| 1 | 50 | 3,1 | 0,6 | 140*140 | 0,196 | 140 | 0,218 | 0,09 | 0,15 | 0,042 | 2,45 | 0,53 | 0,58 | 0,58 |
| 2 | 100 | 2,7 | 0,8 | 140*270 | 0,038 | 184 | 0,4 | 0,1 | 1,4 | 0,4 | 0,7 | 0,27 | 0,65 | 1,22 |
| 3 | 150 | 2,7 | 1,2 | 140*270 | 0,038 | 184 | 0,9 | 0,18 | 1,5 | 0,7 | 0,5 | 0,44 | 1,16 | 2,39 |
| 4 | 200 | 2,7 | 1,4 | 140*270 | 0,038 | 184 | 1,2 | 0,2 | 1,62 | 0,9 | 0,35 | 0,42 | 1,29 | 3,68 |
| 5 | 250 | 2,7 | 1,9 | 140*270 | 0,038 | 184 | 2,2 | 0,28 | 1,68 | 1,3 | 0,35 | 0,76 | 2,03 | 5,71 |
| 6 | 300 | 2,7 | 2,1 | 140*270 | 0,038 | 184 | 2,7 | 0,4 | 1,73 | 1,9 | 0,3 | 0,80 | 2,67 | 8,38 |
| 7 | 350 | 4,2 | 2,3 | 140*270 | 0,038 | 184 | 3,2 | 0,5 | 1,77 | 3,7 | 0,3 | 0,96 | 4,68 | 13,06 |
| Невязка (13,35-13,06)/13,35=2%<10% | ||||||||||||||
| Ответвление №1Распологаемое давление Ргр=3,82 Па | ||||||||||||||
| 8 | 50 | 2,4 | 1,1 | 140*140 | 0,196 | 140 | 0,732 | 0,2 | 0,15 | 0,072 | 3,15 | 2,31 | 2,38 | 2,38 |
| Невязка (3,82-2,38)/3,82=38%>10%В жалюзийной решетке необходимо погасить 1,44 Па | ||||||||||||||
| Ответвление №2Распологаемое давление Ргр=5,41 Па | ||||||||||||||
| 9 | 50 | 2,4 | 1,2 | 140*140 | 0,196 | 140 | 0,871 | 0,25 | 0,15 | 0,090 | 3,15 | 2,74 | 2,83 | 2,83 |
| Невязка (5,41-2,83)/5,41=48%>10%В жалюзийной решетке необходимо погасить 2,6 Па | ||||||||||||||
| Ответвление №3Распологаемое давление Ргр=7 Па | ||||||||||||||
| 10 | 50 | 2,4 | 1,5 | 140*140 | 0,196 | 140 | 1,361 | 0,48 | 0,15 | 0,173 | 3,15 | 4,29 | 4,46 | 4,46 |
| Невязка (7-4,46)/7=36%>10%В жалюзийной решетке необходимо погасить 2,54 Па | ||||||||||||||
| Ответвление №4Распологаемое давление Ргр=8,6 Па | ||||||||||||||
| 11 | 50 | 2,4 | 1,8 | 140*140 | 0,196 | 140 | 1,960 | 0,7 | 0,15 | 0,252 | 3,15 | 6,17 | 6,43 | 6,43 |
| Невязка (8,6-6,43)/8,6=25%>10%В жалюзийной решетке необходимо погасить 2,2 Па | ||||||||||||||
| Ответвление №5Распологаемое давление Ргр=10,2 Па | ||||||||||||||
| 12 | 50 | 2,4 | 2,2 | 140*140 | 0,196 | 140 | 2,928 | 1 | 0,15 | 0,360 | 3,15 | 9,22 | 9,58 | 9,58 |
| Невязка (10,2-9,58)/10,2=6%<10% | ||||||||||||||
| Ответвление №6Распологаемое давление Ргр=11,8 Па | ||||||||||||||
| 13 | 50 | 2,4 | 2,4 | 140*140 | 0,196 | 140 | 3,485 | 1,2 | 0,15 | 0,432 | 3,15 | 10,98 | 11,41 | 11,41 |
| Невязка (11,8-11,41)/11,8=3%<10% | ||||||||||||||
| ВЕ-3Распологаемое давление Ргр=13,35 Па | ||||||||||||||
| 1 | 25 | 3,3 | 0,7 | 140*140 | 0,196 | 140 | 0,296 | 0,07 | 0,15 | 0,035 | 2,45 | 0,73 | 0,76 | 0,58 |
| 2 | 50 | 2,7 | 0,9 | 140*270 | 0,038 | 184 | 0,5 | 0,2 | 1,4 | 0,8 | 0,7 | 0,34 | 1,10 | 1,86 |
| 3 | 75 | 2,7 | 1,1 | 140*270 | 0,038 | 184 | 0,7 | 0,15 | 1,5 | 0,6 | 0,5 | 0,37 | 0,97 | 2,83 |
| 4 | 100 | 2,7 | 1,3 | 140*270 | 0,038 | 184 | 1,0 | 0,2 | 1,62 | 0,9 | 0,35 | 0,36 | 1,23 | 4,07 |
| 5 | 125 | 2,7 | 1,6 | 140*270 | 0,038 | 184 | 1,5 | 0,25 | 1,68 | 1,1 | 0,35 | 0,54 | 1,68 | 5,74 |
| 6 | 150 | 2,7 | 2,3 | 140*270 | 0,038 | 184 | 3,2 | 0,3 | 1,73 | 1,4 | 0,3 | 0,96 | 2,36 | 8,10 |
| 7 | 175 | 4,1 | 2,6 | 140*270 | 0,038 | 184 | 4,1 | 0,5 | 1,77 | 3,6 | 0,3 | 1,23 | 4,86 | 12,96 |
| Невязка (13,35-12,96)/13,35=3%<10% | ||||||||||||||
| Ответвление №1Распологаемое давление Ргр=3,82 Па | ||||||||||||||
| 8 | 25 | 2,6 | 1,3 | 140*140 | 0,196 | 140 | 1,022 | 0,6 | 0,15 | 0,234 | 3,15 | 3,22 | 3,45 | 3,45 |
| Невязка (3,82-3,45)/3,82=9%<10% | ||||||||||||||
| Ответвление №2Распологаемое давление Ргр=5,41 Па | ||||||||||||||
| 9 | 25 | 2,6 | 1,4 | 140*140 | 0,196 | 140 | 1,186 | 0,3 | 0,15 | 0,117 | 3,15 | 3,74 | 3,85 | 3,85 |
| Невязка (5,41-3,85)/5,41=29%>10%В жалюзийной решетке необходимо погасить 1,6 Па | ||||||||||||||
| Ответвление №3Распологаемое давление Ргр=7 Па | ||||||||||||||
| 10 | 25 | 2,6 | 1,5 | 140*140 | 0,196 | 140 | 1,361 | 0,6 | 0,15 | 0,234 | 3,15 | 4,29 | 4,52 | 4,52 |
| Невязка (7-4,52)/7=35%>10%В жалюзийной решетке необходимо погасить 2,5 Па | ||||||||||||||
| Ответвление №4Распологаемое давление Ргр=8,6 Па | ||||||||||||||
| 11 | 25 | 2,6 | 2,0 | 140*140 | 0,196 | 140 | 2,420 | 0,9 | 0,15 | 0,351 | 3,15 | 7,62 | 7,97 | 7,97 |
| Невязка (8,6-7,97)/8,6=7%<10% | ||||||||||||||
| Ответвление №5Распологаемое давление Ргр=10,2 Па | ||||||||||||||
| 12 | 25 | 2,6 | 2,2 | 140*140 | 0,196 | 140 | 2,928 | 1 | 0,15 | 0,390 | 3,15 | 9,22 | 9,61 | 9,61 |
| Невязка (10,2-9,61)/10,2=6%<10% | ||||||||||||||
| Ответвление №6Распологаемое давление Ргр=11,8 Па | ||||||||||||||
| 13 | 25 | 2,6 | 2,4 | 140*140 | 0,196 | 140 | 3,485 | 1,3 | 0,15 | 0,507 | 3,15 | 10,98 | 11,48 | 11,48 |
| Невязка (11,8-11,48)/11,8=3%<10% | ||||||||||||||
1.6. КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ ГАРАЖА