Расчет систем вентиляции помещений клуба на 200 мест

Расчет систем вентиляции помещений клуба на 200 мест

Введение

В современных условиях параметры внутреннего микроклимата должны обеспечивать наилучшие условия для повышения творческой активности людей, производительности труда с учетом требования санитарно-гигиенических, экономических эстетических и технических требований.

Одним из возможных средств обеспечения параметров микроклимата, являются системы вентиляции.

Объектом проектирования является клуб на 200 мест. Выбор способа вентиляции помещений определяется на основании расчета и рекомендаций нормативно-технической литературы.

Выполняется расчет систем вентиляции с целью определения потерь давления в системах и диаметров воздуховодов. После выполнения расчета систем производится подбор оборудования систем приточной и вытяжной вентиляции. Часть расчетов по подбору оборудования выполняется на ЭВМ.

1. 
Описание объекта проектирования

Запроектировать систему вентиляции клуба с зрительным залом на 200 мест.

Параметры наружного воздуха для города Курск.tа=23^оС,

hа=51 кДж/кг,tб=-26 ^оС, hб=-25 кДж/кг.

Теплоноситель вода : tг=110 ^оС, tо=70 ^оС.

2.  Выбор расчетных параметров наружного и внутреннего воздуха

Для систем вентиляции за расчетные параметры наружного воздуха в теплый период принимаются параметры А, в холодный период - параметры Б для переходных условий температура наружного воздуха +10, а энтальпия 26,5 кДж/кг. Значения расчетных параметров заносятся в табл. 3.

За расчетные параметры внутри помещения для систем вентиляции принимаются допустимые параметры.

В теплый период года температура внутри помещения не должна превышать температуру наружного воздуха на 3 (+3), но не более 33. Относительная влажность φ не более 65%, подвижность воздуха не более 0,5 м/с. В холодный период переходный период =18-22 , φ не более 0,65 (65%), а подвижность воздуха не более 0,2м/с.

Таблица 1. Расчетные параметры наружного воздуха

Таблица 2. Расчетные параметры внутреннего воздуха

3.  Определение количества вредных выделений для залов

В расчете учитываются тепло, влаговыделения и выделение углекислого газа () от людей. Расчет проводят для холодного и теплого периода отдельно.

Тепловыделения от искусственного освещения, горячей пищи и солнечной радиации рассматриваются в проектах "Промышленная вентиляция" и "КВ и холодоснабжение".

Теплопоступления от людей , Вт, определяются по формуле:

, (1)

Холодный период:  

Теплый период:  

где q - количество тепла, выделяемого одним человеком, Вт/чел. При разработке спортивных залов категория тяжести выполняемых работ - тяжелая, для остальных залов - состояние покоя;

n =200 чел. количество людей в помещении.

Влаговыделение людьми , кг/ч, определяется по выражению:

 , (2)

Холодный период:  

Теплый период:  

где  - лаговыделение одним человеком, г/ч.

Количество углекислого газа, выделяющегося в помещение М, л/ч, определяется по формуле:

, (3)

,

где  =23 количество углекислого газа, выделяемого одним человеком, л/(ч×чел).

4.  Определение воздухообменов в залах

По теплу и влаговыделениям

Для определения воздухообмена в зале необходимо на h-d диаграмме построить процесс изменения состояния приточного воздуха в помещении. Для этого необходимо знать расчетные параметры наружного и внутреннего воздуха и угловой коэффициент луча процесса в помещении - ε_п, кДж/кг.

 (4)

Холодный период:  

Теплый период:  

Температура приточного воздуха:

, (5)

Холодный период: ,

Теплый период: ,

где  - расчетная температура наружного воздуха, ;

Р - полное давление вентилятора, Па. При построении процессов на h-d диаграмме неизвестно фактическое давление вентилятора, поэтому в работе можно принять .

В залах наблюдается градиент температуры, то есть температура уходящего воздуха из помещения выше температуры воздуха в обслуживаемой зоне. Отсюда температура уходящего воздуха  определяется по выражению:

,       (6)

Холодный период: ;

Теплый период: ;

где  - расчетная температура воздуха в помещении, ;

h_пом - высота помещения, м;

h_рз - высота обслуживаемой зоны, м;

К - градиент температуры в помещении, /м.

Градиент температуры принимается по табл. 5 в зависимости от теплонапряженности помещения, которая зависит от объема помещения  и суммарного выделения тепла в помещении .

Таблица 3

Меньшие значения К принимаются для холодного периода года, а большие для теплого.

Высота обслуживаемой зоны в залах равна 1,5 м. За расчетный режим принимается режим теплого периода года.

На основании полученных данных определим воздухообмены, необходимые для ассимиляции тепла и влаги, кг/ч:

         (7)

 кг/ч

Объемный расход воздуха определяется по выражению:

L=G_Н/р, (8)

L=4043/1,18=4770,74 кг/м³,

где r - плотность наружного воздуха, кг/м³. Определяется по температуре наружного воздуха . P=353/273+26=1,18

в холодный период года количество наружного воздуха, подаваемого в зал, принимается по теплому периоду года. Для определения теплопроизводительности калорифера и температуры приточного воздуха строится процесс на h-d диаграмме.

Определяется угловой коэффициент луча процесса в помещении в холодный период года:

 .              (9)

На h-d диаграмму наносится точка состояния наружного воздуха т. H на пересечении t_н и h_н. Определяется ассимилирующая способность воздуха:

= 8/4043х10³=1,98 (10)

и определяется влагосодержание уходящего воздуха:

d_у =d_н + d.        (11)

Температура уходящего воздуха определяется по формуле (6) для холодного периода.

На пересечении постоянного влагосодержания d_у и температуры уходящего воздуха t_у получим т. У - состояние уходящего воздуха. Луч процесса в помещении проходит через точки состояния воздуха У, В и Н.

Через т. Н проводим линию d_н =const (нагрев наружного воздуха), а через т. У луч процесса в помещении . На пересечении этих линий получим точку состояния приточного воздуха - т. П с параметрами (t_п, d_п и h_п).

На h-d диаграмму наносим изотерму внутреннего воздуха t_в и на пересечении с лучом процесса получим состояние внутреннего воздуха т. В, по которому определим относительную влажность воздуха в помещении _в.

На основании процесса обработки воздуха можно определить необходимую теплопроизводительность калориферов, Вт:

. (12)

.

Определение воздухообмена по выделениям СО₂

Определение воздухообмена в помещениях для разбавления концентрации СО₂ до предельно-допустимой проводится по формуле:

L=, (13)

L=            

где - общее выделение углекислого газа в помещении, л/ч;

С_в, С_н - концентрация СО₂ в помещении и наружном воздухе, л/м³. величины не нормируются и в табл. 4. являются справочными.

Таблица 4. Справочные данные концентраций СО₂ в воздухе

5. 
Определение воздухообменов в остальных помещениях

В помещениях различного назначения воздухообмен, м³/ч, определяется по нормативной кратности воздухообмена:

L=V_р k,                      (15)

где V_р - расчетный объем помещения, м³;

k - нормируемая кратность воздухообмена, ч^-1.

Приток: Вытяжка

L1=0 L1=0

L2=1196.8 L2=0  

L4=0 L4=0

L5=0 L5=73,8

L6=20

L6=0

L7=0 L7=71,4

L8=0 L8=40,5

L9=0 L9=0

L10=56,4 L10=42,3

L11=0 L11=0

L12=0         L12=100

L13=0         L13=100

L14=0 L14=182,25

L15=81       L15=121,5

L16=57 L16=85,5

L17=0         L17=73,8

L18=0         L18=35,1

L19=0         L19=25,83

L20=0         L20=142,2

L21=57       L21=42,75

L22=0         L22=104,85

L23=0         L23=111

L24=0         L24=35,1

L25=0         L25=0

L26=0         L26=77,7

L27=0         L27=28,2

L28=0         L28=100

L29=0         L29=100

L30=0 L30=0

L31=0         L31=0

L32=23,4    L32=23,4

L33=142,8 L33=142,8

6.  Расчет жалюзийных решеток и каналов

После определения воздухообменов определяются сечения каналов, жалюзийных решёток и их количество в помещении. Сечение канала или решетки определяется по формуле:

 ,   (17)

где L - расход воздуха для данного помещения, м³/ч;

V_рек - допустимая скорость движения воздуха в воздуховодах, каналах или жалюзийных решетках, м/с, принимаемая по табл. 5

Таблица 5 Рекомендуемые скорости движения воздуха

2)  Фойе

Приток механический.

 м²

Решетка АМР-К 300х150

 шт

 м/с

З) Зал

Приток механический, вытяжка механическая.

 м²

Решетка АМР-К 300х150

 шт

 м/с

 м²

Решетка АМР-К 400х150

 м/с

 м²

Канал 270х400

 шт

 м/с

6) Касса

Приток механический.

 м²

Решетка АМР-К 200х100

 шт

 м/с

7) Гардероб

Вытяжка естественная.

 м²

Решетка АМР-К 300х100

 шт

 м/с

Канал 140х140

 м²

 шт

 м/с

8) Буфет

Вытяжка естественная.

 м²

5)  Кружковая

Вытяжка естественная.

 м²

Решетка АМР-К 300х100

 шт

 м/с

Канал 140х140

 м²

 шт

 м/с

6) Касса

Приток механический.

 м²

Решетка АМР-К 200х100

 шт

 м/с

7) Гардероб

Вытяжка естественная.

 м²

Решетка АМР-К 300х100

 шт

 м/с

Канал 140х140

 м²

 шт

 м/с

8) Буфет

Вытяжка естественная.

 м²

Решетка АМР-К 200х100

 шт

 м/с

Канал 140х140

 м²

 шт

 м/с

10) Администратор

Приток механический, вытяжка естественная.

 м²

Решетка АМР-К 200х100

 шт

 м/с

Канал 140х140

 м²

 шт

 м/с

 м²

Решетка АМР-К 200х100

 шт

 м/с

Канал 140х140

 м²

 шт

 м/с

12) Санузел клубной части

Вытяжка

 м²

Решетка АМР-К 200х100

 шт

 м/с

13) Санузел зрительной части

Вытяжка

 м²

Решетка АМР-К 200х100

 шт

 м/с

14) Кружковая комната

Вытяжка естественная.

 м²

Решетка АМР-К 400х200

 шт

 м/с

Канал 140х270

 м²

 шт

 м/с

15) Комната персонала

Приток механический, вытяжка естественная.

 м²

Решетка АМР-К 200х100

 шт

 м/с

 м²

Решетка АМР-К 300х150

 шт

 м/с

Канал 140х140

 м²

 шт

 м/с

16) Комната артистов.

Приток механический, вытяжка естественная.

 м²

Решетка АМР-К 200х100

 шт

 м/с

 м²

Решетка АМР-К 200х100

 шт

 м/с

Канал 140х140

 м²

 шт

 м/с

17) Электрощитовая

Вытяжка естественная.

 м²

Решетка АМР-К 200х100

 шт

 м/с

Канал 140х140

 м²

 шт

 м/с

Вытяжка естественная.

 м²

Решетка АМР-К 200х100

 шт

 м/с

Канал 140х140

 м²

 шт

 м/с

19) Склад декораций

Вытяжка естественная.

 м²

Решетка АМР-К 200х100

 шт

 м/с

20) Гостиная

Вытяжка естественная.

 м²

Решетка АМР-К 200х100

 шт

 м/с

Канал 140х140

 м²

 шт

 м/с

21) Клубный актив

Приток механический, вытяжка естественная.

 м²

Решетка АМР-К 200х100

 шт

 м/с

Канал 140х140

 м²

 шт

 м/с

Решетка АМР-К 200х100

 шт

 м/с

Канал 140х140

 м²

 шт

 м/с

22) Кружковая

Вытяжка естественная.

 м²

Решетка АМР-К 300х150

 шт

 м/с

Канал 140х140

 м²

 шт

 м/с

23) Библиотека

Вытяжка естественная.

 м²

Решетка АМР-К 300х150

 шт

 м/с

Канал 140х140

 м²

 шт

 м/с

24) Хозяйственная кладовая

Вытяжка естественная.

 м²

Решетка АМР-К 200х100

 шт

 м/с

Канал 140х140

 м²

 шт

 м/с

26) Склад декораций

Вытяжка естественная.

 м²

Решетка АМР-К 300х100 воздух помещение вентиляция калориферный

 шт

 м/с

Канал 140х140

 м²

 шт

 м/с

27) Хранение уборочного инвентаря

Вытяжка естественная.

 м²

Решетка АМР-К 200х100

 шт

 м/с

Канал 140х140

 м²

 шт

 м/с

28) Санузел клубной части

Вытяжка

 м²

Решетка АМР-К 200х100

 шт

 м/с

29) Санузел зрительной части

Вытяжка

 м²

Решетка АМР-К 200х100

 шт

 м/с

32) Клубный актив

Приток механический, вытяжка естественная.

 м²

Решетка АМР-К 200х100

 шт

 м/с

 м²

Решетка АМР-К 200х100

 шт

 м/с

Канал 140х140

 м²

 шт

 м/с

33) Кинозвукоаппаратная

Приток механический, вытяжка естественная.

 м²

Решетка АМР-К 200х100

 шт

 м/с

Канал 140х140

 м²

 шт

 м/с

 м²

Решетка АМР-К 300х150

 шт

 м/с

Канал 140х140

 м²

 шт

 м/с

Размеры подвесных раздающих приточных коробов и сборных вытяжных коробов принимаются кратно 50 мм. наружные решетки АРН предназначены для забора наружного воздуха. Неподвижные жалюзи решеток препятствуют проникновению атмосферных осадков с улицы, листьев деревьев и т.д. Решетки изготавливаются из алюминия и устанавливаются в воздухозаборных шахтах или наружных стенах.

Решетки АМР-К предназначены для подачи и удаления воздуха. Решетки изготовлены из алюминия, снабжены регуляторами расхода и регулируемыми жалюзи для изменения направления приточной струи. После определения воздухообменов, размеров решеток и каналов заполняется табл. 11.

Для каждого этажа необходимо определить суммарные воздухообмены по притоку и вытяжке. Разницу между суммарными притоками и вытяжкой "дебаланс" следует подавать в общие коридоры, фойе и вестибюли.

Итого 1 этаж ∑ 6549.34 ∑5970.54

Дебаланс 578.8

Итого 2 этаж ∑ 590.6 ∑ 1407.285

Дебаланс 816.69

7.  Основы конструирования систем вентиляции

При наличии в помещениях внутренних капитальных стен вентиляционные каналы, как правило, размещаются в них. Приставные вентиляционные каналы, подвесные подвальные приточные короба и сборные чердачные короба выполняются из шлакогипсовых, шлакобетонных, пеноглинистых и пеностеклянных плит.

В мокрых помещениях (душевые, моечные) подвесные и приставные воздуховоды выполняются из тонколистовой оцинкованной стали.

Приточные жалюзийные решётки располагаются в помещении на высоте 2,5 м и более от уровня пола, а вытяжные - на 0,3 м от верха решетки до потолка.

При размещении вентиляционных каналов на планах необходимо соблюдать следующие требования:

минимальное расстояние между одноименными кирпичными каналами должно быть равным 140 мм (1/2 кирпича), между разноименными каналами - 270 мм (1 кирпич), между каналом и дверным проемом - 410 мм (1,5 кирпича);

каналы не размещаются в местах пересечения кладки капитальных стен;

вытяжные каналы из отдельных помещений выводятся на чердак (приточные - в подвал) самостоятельно без отступлений в плане.

Приточные камеры размещаются в подвале, на первом этаже, на чердаке или техническом этаже, а так же на крыше. Вытяжные камеры на чердаке, техническом этаже или на кровле.

Все вертикальные каналы приточной вентиляции, размещенные на плане подвала, объединяются магистральным воздуховодом, уточняется место расположения приточной камеры и воздухозаборной шахты. Воздухозаборная шахта и приточная камера обычно располагаются со стороны дворового фасада. При этом приточную камеру, не следует располагать над и под различными залами (зрительными, читальными, конференц-залами и т.п.), чтобы шум работы вентилятора не проникал в залы.

Забор воздуха осуществляется на отметке не ниже 2 м от поверхности земли. В зеленой зоне расстояние от поверхности земли до низа жалюзийной решетки допускается не ниже 1 м.

Магистральные воздуховоды прокладываются под потолком подвала и выполняются из шлакобетонных и гипсошлаковых плит. Допускается применение стальных воздуховодов в гражданских зданиях при соответствующем обосновании или требованиях.

На чердаке все вытяжные каналы объединяются сборными воздуховодами, которые подводят либо к вытяжной шахте (при естественной вытяжке), либо к вытяжной камере, оборудованной вентилятором (при механической вытяжке). При объединении каналов в вытяжные установки руководствуются следующими условиями.

Радиус действия установки с естественной тягой не должен быть более 10 м, а с механической - не более 30 м (расстояние от наиболее удаленного вертикального канала до центра вытяжной системы) по направлению движения воздуха. Это положение необходимо соблюдать и при проектировании приточных систем. В одну систему могут быть объединены только каналы из родственных по назначению помещений. Каналы из сан- узлов объединяются в самостоятельную систему.

Сборные каналы на чердаке должны быть утепленными. Их выполняют из пустотелых гипсошлаковых, шлакобетонных либо из пеноглинистых или пеностеклянных плит.

При заборе воздуха выше кровли, заборные устройства располагаются на 1,0 м выше кровли и не ближе 10 м от вытяжных шахт (по оси). Отдельно стоящие вытяжные шахты выводятся на высоту выше конька на 0,5 м. Если воздухозаборные отверстия и вытяжные шахты расположены рядом, то вытяжные шахты должны быть выведены выше воздухозаборных устройств на 2,5 м (рис. 3)

Сборные каналы на чердаке должны быть утепленными. Их выполняют из пустотелых гипсошлаковых, шлакобетонных либо из пеноглинистых или пеностеклянных плит.

В зданиях с бесчердачными кровлями вытяжные каналы объединяются вытяжными шахтами, по возможности, заводского изготовления из легкого бетона, каркасными, с заполнением эффективными огне- и влагостойкими утеплителями.

Количество приточных и вытяжных систем определяется от возможности объединения помещений в одну систему и радиуса действия систем.

Воздуховоды и отопительно-вентиляционное оборудование, расположенные в верхней части помещения (под потолком или покрытием), изображают сплошными линиями, несмотря на то, что на строительной части показаны окна и двери, расположенные ниже. Подпольные каналы показывают на планах штриховыми линиями.

Оси вентиляционного оборудования, а также оси воздуховодов обязательно привязывают к плоскости стен и перекрытий здания.

На планах указывают названия помещений или их номера, отметки полов, марки вентиляционных установок с их порядковыми номерами.

Марки установок с механическим побуждением: приточные и душирующие - П; вытяжные - В; воздушные завесы - У. Марки установок с естественным побуждением: приточные - ПЕ; вытяжные - ВЕ. К маркам добавляют порядковый номер в пределах каждой установки (П1, П2, В1, В2).

Элементы систем вентиляции вычерчиваются на планах и разрезах обязательно в масштабе, но без излишней детализации. Размеры воздуховодов и каналов указывают на каждом участке (между ответвлениями). Первый размер прямоугольного воздуховода обозначает его ширину, второй - высоту. Вертикальные каналы, оканчивающиеся на данном этаже, и вентиляционные решетки снабжаются размерами, а у сечений транзитных каналов, проходящих через данный этаж, проставляют цифру, соответствующую этажу, где он оканчивается приточной или вытяжной решеткой.

На аксонометрических схемах систем вентиляции указывают размеры каналов и воздуховодов, расходы воздуха, проставляют вертикальные отметки низа прямоугольных или осей круглых воздуховодов, опорных конструкций вентиляционных установок, верха выхлопных шахт.

Конструктивный чертеж приточной или вытяжной установки выполняют в масштабе 1:20 или 1:50 при детальном изображении узлов в масштабе 1:2, 1:5 или 1:10.

8.  Расчет воздухораспределения в залах

В залах необходимо выполнить расчет струй. Студент ознакомлен со струями по дисциплине "Теоретические основы создания микроклимата в помещении". Расчет основан на теории струй. Требуется определить скорость воздуха на выходе из воздухораспределителя (ВР) и его температуру, чтобы обеспечить нормируемую температуру воздуха в помещении и допустимую скорость движения воздуха в рабочей зоне (РЗ).

Максимальные параметры воздуха на основном участке приточных струй (компактных, веерных, конических) в зоне их прямого воздействия определяют по формулам:

; (19)

. (20)

Если рабочая зона омывается обратным потоком, то:

; (21)

 ,          (22)

где - скорость движения воздуха в приточной струе на расстоянии x, в месте пересечения рабочей зоны, м/с;

m - скоростной коэффициент ВР;

 - скорость воздуха в расчетном сечении ВР, м/с;

 - площадь расчетного сечения ВР, ;

х - расстояние ВР от места входа струи в РЗ, м;

 - коэффициент стеснения струи;

 - коэффициент взаимодействия струй;

 - температурный коэффициент ВР;

 - избыточная температура воздуха в струе , ⁰С;

 - температура воздуха в расчетном сечении ВР, ⁰С;

 - нормируемая температура воздуха в рабочей зоне, ⁰С;

- ширина зоны обслуживания помещения одним ВР, м;

- высота помещения, м.

При расчете воздухораспределителей допускается отклонение параметров воздуха в РЗ:

максимальная скорость:

, (23)

где - нормируемая скорость движения воздуха в РЗ, м/с. Для общественных и административных помещений =0,5м/с [2];

- коэффициент перехода от нормируемой скорости движения воздуха в помещении к максимальной скорости в струе, зависит от метеорологических условий, размещения людей в помещении и категории тяжести выполняемой работы. в зоне прямого действия приточной струи для работ легких и средней тяжести  =1, в зоне обратного потока при выполнении легких работ =1,4, средней тяжести =1,8 [2].

максимальная температура воздуха при ассимиляции избытков теплоты в сечении струи на расстоянии х:

, (24)

где  - допустимое отклонение температуры воздуха в струе от нормируемой, ⁰С. Для общественных и административных помещений в зоне прямого воздействия приточной струи =1,5⁰С, вне зоны прямого воздействия приточной струи =2⁰С [2].

При вентиляции помещений, кроме воздушного отопления, разность температур незначительна и  можно принять равным 1, а взаимодействием струй можно пренебречь (). Коэффициент стесненности струи определяется по табл. 12.

Таблица 12. Значение коэффициента стеснения

При незначительной высоте помещения и размещения ВР на стене на расстоянии не более 300 мм потолка принимается схема с настилающейся на потолок струей (рис. 4).

Рис. 4. Схема развития горизонтальной настилающейся на потолок приточной струи в помещении

При раздаче воздуха горизонтальными струями с полностью раскрытыми лопатками ВР () коэффициенты m=8,4; n=5,1.

Если помещение имеет значительную высоту (залы клубов, спортзалы и др.) применяется схема подачи воздуха горизонтальными струями выше рабочей зоны, но вдали от потолка. Максимальные параметры воздуха в рабочей зоне формируются обратным потоком воздуха. Высота установки ВР  (рис. 5).

Рис. 5. Схема развития горизонтальной свободной приточной струи в помещении.

Дано: Размер зрительного зала axb=1212 м², = 5.5 м;  м; воздухообмен м³/ч; ;  м/с; ; К_п=1,4 определить: и .

решение: Ранее выбрано 9 жалюзийных решеток АМР-К 300150 мм,  (табл. 9). =:9=4770.74:9=530 м³/ч.

скорость на оси струи на выходе из решетки:

 м/с

Ширина помещения 12 м, на один ВР приходится:  м.

Рекомендуемые величины:

Тогда максимальное отклонение реальных параметров воздуха от рекомендуемых, составят:

.

Допустимые параметры воздуха в рабочей зоне обеспечены.

9.  Принципиальные схемы организации вентиляции

При проектировании систем приточной и вытяжной вентиляции в зданиях различного назначения необходимо руководствоваться следующими рекомендациями.

Здания клубов. Включают зрелищную часть, клубную часть, помещения административно-хозяйственного и обслуживающего назначения.

Клубы оборудуются приточно-вытяжными системами вентиляции, самостоятельными для помещений зрительной и клубной частей, помещений обслуживающих сцену и административно-хозяйственных помещений.

Расчет вентиляции выполняется при полной загрузке зала. Воздухообмен залов определяется по расчету, но не менее 30 м³/чел свежего воздуха [6].

Проектирование производится в соответствии с [2, 4]. Системы приточной вентиляции следует предусматривать раздельными для помещений:

зрительного зала и клубного комплекса;

фойе, вестибюля, кулуаров;

помещений обслуживания сцены;

административно-хозяйственных помещений;

тиристорных;

артистических уборных, репетиционных залов, творческого персонала, помещений работы кружков, технической связи и радиовещания.

Самостоятельные вытяжные системы следует предусматривать для:

зрительного зала и сцены;

курительных и санитарных узлов;

подсобных для буфета;

тиристорной;

мастерских;

складов;

аккумуляторных;

светопроекционной, звукоаппаратной, светоаппаратной, кабин диктора и переводчиков.

В зрительной части проектируют вентиляцию с механическим побуждением - приточную для зрительного зала (с рециркуляцией воздуха), фойе, обслуживающих зрительный зал помещений (кулуаров, гостиных, буфета, вестибюля и т.д.) и вытяжную - для уборных и душевых, моечных буфетов, доготовочных, мастерских, курительных, уборных, киноаппаратной, артистических комнат, аккумуляторных и кислотных. Естественная вытяжная вентиляция предусматривается из зрительного зала, помещений сцены, административно-хозяйственных помещений. В вытяжных шахтах необходимо устанавливать утепленные клапаны с дистанционным управлением и поддоны с отводом конденсата под ними.

В зрительных залах кинотеатров и клубов с глубинной сценой количество удаляемого воздуха должно составлять 90% от приточного (включая рециркуляцию) для обеспечения 10% подпора в зале. Через сцену следует удалять не более 17% общего объема воздуха удаляемого вытяжными системами [4].

В зрительных залах клубов рекомендуются следующие схемы организации воздухообмена. Схема "сверху-вверх" применяется для залов вместимостью до 400 человек с конфигурацией близкой к квадрату. Воздух подается через отверстия с решетками в верхней зоне помещения со стороны кинопроекционной, на отметке 0,6-0,7 высоты помещения. Удаляется воздух наружу и забирается на рециркуляцию через отверстия в верхней зоне стен (рис. 6а), или в потолке у портала сцены или перед антрактным занавесом эстрады, а также через люстровую решетку или подвесной потолок (рис. 6б)[22]. Схема "Сверху-вверх-вниз" (рис. 6в) применяется в зрительных залах с балконом. Приточный воздух подается через отверстия с регулируемыми решетками под и над балконом на высоте не ниже 2 м от пола. Удаляется воздух наружу из верхней зоны помещения через отверстия в стене или потолке у портала сцены или перед занавесом, а на рециркуляцию - через симметричные в боковых стенах отверстия на высоте 2,5-3,0 м от пола [22].

Рис. 6. Схемы организации воздухообмена зрительных залов клубов:

В - вытяжная вентиляция; П - приточная вентиляция; Р - рециркуляция воздуха; 1 - сцена; 2 - балкон

Все приточные отверстия зрительного зала оборудуются устройствами для изменения направления движения воздуха. Системы вентиляции должны иметь устройства виброшумоглушения, автоматическое регулирование, дистанционный и местный контроль и сигнализацию.

В клубной части устраивается вентиляция следующих видов:

искусственная приточная во всех помещениях для занятий кружков, гостиных, выставочных залов, помещениях детского сектора, библиотеке, вестибюле;

естественная вытяжная для всех помещений;

искусственная вытяжная для уборных и душевых.

В фойе, кулуарах проектируется только приточная вентиляция для компенсации вытяжки их смежных обслуживающих помещений. Объем приточного воздуха, подаваемого в фойе, должен превышать на 10% суммарный объем удаляемого воздуха из буфета, уборных, курительных, гардероба плюс двукратный объем притока в вестибюль. Приточный воздух в фойе и кулуарах следует подавать в верхнюю зону. Для курительных и уборных проектируется общая вытяжная система. В малом зале аудитории предусматривают приточную механическую вентиляцию и естественное удаление воздуха.

Все приточные и вытяжные решетки в обслуживающих и административных помещениях устанавливаются под потолком и имеют регулировочные устройства. Приточные вентиляционные камеры проектируют, как правило, в подвале или на первом этаже. не допускается устройство вентиляционных камер с механическим приводом над и под зрительными залами, фойе и малым залом аудиторией, а также смежными с залом помещениями.

В проекционной следует предусматривать отдельные вытяжные и приточные вентиляционные системы. К вытяжным системам допускается присоединять вытяжные каналы от стойки (шкафа) оконечных усилителей, перемоточных и кабины переводчика.

В аккумуляторной (с кислотными аккумуляторами) и кислотной следует предусматривать вытяжную вентиляцию с эжекторным побуждением тяги и с расположением вытяжных отверстий под потолком, на расстоянии 0,1 м от потолка до верха решетки и на высоте 0,3 м от пола, самостоятельным агрегатом во взрывобезопасном и антикоррозионном исполнении. В аккумуляторной с щелочными аккумуляторами вытяжные отверстия располагают только под потолком. В этом случае можно организовать естественную вентиляцию через отдельный вентиляционный канал. В помещении кинопроекционной кроме общеобменной механической вентиляции с подачей и удалением воздуха в верхнюю и из верхней зон предусматривается местная вытяжная система от кинопроекторов. Количество удаляемого воздуха от одного кинопроектора зависит от его типа и принимается в данной работе 700 м³/ч [22].

Приточный воздух в киноаппаратную допускается подавать от приточной системы актового зала или лекционной аудитории при условии подключения воздуховода, идущего в киноаппаратную, к приточной системе зала ниже уровня пола киноаппаратной.

Прокладка транзитных воздуховодов через кинопроекционную, перемоточную и помещение зала не допускается.

В макетных мастерских и других помещениях, где возможно выделение в воздух пыли и аэрозолей, объем воздуха, удаляемого через вытяжной шкаф следует определять в зависимости от скорости движения воздуха в расчетном проеме шкафа по [5]. в данной работе принять 1500 м³/ч.

В помещениях постирочной, окраски и пропитки декораций устраивают приточно-вытяжную вентиляцию с местными отсосами.

При проектировании общедосуговых клубов допускается проектировать только естественную вытяжку из всех помещений, кроме зрительного зала, кинопроекционной и аккумуляторной.

Вытяжную вентиляцию без организованного притока воздуха допускается устраивать в предприятиях с количеством посадочных мест до 50 - одной системой с механическим побуждением для всех производственных помещений, от 50 до 100 - раздельными системами с механическим побуждением для помещений производственной группы (кухни, заготовочные, раздаточные, кондитерские, моечные, включая местные отсосы), для торговых залов с обслуживающими помещениями (буфетной, раздаточной, хлеборезкой и т.д.), гардеробных и остальных подсобно-вспомогательных помещений, а от санузлов - раздельными каналами с объединением в сборный короб перед вентиляционным агрегатом.

Приточный воздух можно подавать непосредственно в вентилируемые помещения (производственные, кроме кухонь, кондитерские или моечные, а также вспомогательные, складские и административные) или в прилегающий к ним коридор. В горячих цехах и моечных приточный воздух следует подавать в рабочую зону.

В горячих цехах и моечных отделениях, кроме местных отсосов, рекомендуется предусматривать общую вытяжку из верхней зоны в объеме не менее двукратного обмена, при этом суммарный объем вытяжки не должен быть меньше рассчитанного на ассимиляцию тепла и влаги.

В предприятиях с самообслуживанием подача приточного воздуха в горячий цех должна составлять 65% и осуществляться через зал (дополнительно к расчетному притоку в зал), остальные 35% приточного воздуха должны поступать непосредственно в цех, удаление воздуха из зала и горячего цеха должно осуществляться через горячий цех.

Количество воздуха, удаляемого через кольцевые воздуховоды, завесы, зонты, должно составлять 65%, а удаляемого с помощью обменной вентиляции из верхней зоны - 35% общего количества удаляемого воздуха.

Местные отсосы от механизированных моечных рекомендуется принимать для камерной моечной - 500 м³/ч, для конвейерной - 1000 м³/ч.

В помещении аммиачных компрессоров следует предусматривать постоянную вытяжную вентиляцию с механическим побуждением и дополнительную аварийную вытяжную вентиляцию в виде самостоятельной установки. Вентиляционные системы предприятий общественного питания, размещенных в зданиях иного назначения не должны объединяться с вентиляционными системами последних.

Приточные установки следует располагать в подвальном или цокольном этаже, а вытяжные на чердаке, центрально по отношению к обслуживаемым помещениям.

При устройстве над плитами кольцевых воздуховодов 55-60% тепловыделений от плиты удаляется с вентиляционным воздухом и лишь 35-40% поступает в помещение; при устройстве над плитой укрытия в виде завесы или при устройстве местных отсосов до 75% тепловыделений удаляется с вентиляционным воздухом и только 25% поступает в помещение.

Подачу и удаление воздуха осуществляют по схеме - подача и удаление в верхней зоне помещения.

При подаче воздуха в верхнюю зону температура приточного воздуха должна быть ниже температуры воздуха в обслуживаемой зоне не более чем на 6⁰С.

10.    Аэродинамический расчет систем вентиляции

Системы с механическим побуждением

При перемещении воздуха в системах вентиляции происходит потеря энергии, которая обычно выражается в перепадах давлений воздуха на отдельных участках системы и в системе в целом. Аэродинамический расчет проводится с целью определения размеров поперечного сечения участков сети. При этом в системах с гравитационным побуждением движения располагаемое давление задано, а в системах с механическим побуждением движения потери давления определяют выбор вентилятора. В последнем случае подбор размеров поперечного сечения воздуховодов, как правило, проводят по предельно допустимым скоростям воздуха.

Аэродинамический расчет вентиляционной системы состоит из двух этапов: расчета участков основного направления - магистрали и увязки всех остальных участков системы.

Расчет ведется в такой последовательности.

1. Определяют нагрузки отдельных расчетных участков. Для этого систему разбивают на отдельные участки. Расчетный участок характеризуется постоянным по длине расходом воздуха. Границами между отдельными участками служат тройники.

Расчетные расходы на участках определяют суммированием расходов на отдельных ответвлениях, начиная с периферийных участков. Значения расхода и длину каждого участка указывают на аксонометрической схеме рассчитываемой системы

2. Выбирают основное (магистральное) направление, для чего выявляют наиболее протяженную цепочку последовательно расположенных расчетных участков. При равной протяжённости магистралей в качестве расчетной выбирают наиболее нагруженную.

3. Нумерацию участков магистрали обычно начинают с участка с меньшим расходом. Расход, длину и результаты последующих расчетов заносят в таблицу аэродинамического расчета (табл. 13).

4. Задаваясь скоростями движения воздуха u_рек, м/с, и расходом воздуха на участке L, м³/ч, определяют сечение воздуховода:

 . (25)

Значение рекомендуемых скоростей при перемещении воздуха по воздуховодам общественных и гражданских зданий приведено в табл. 7.

. определяют диаметр воздуховода по стандартной размерной сетке d, мм [14, 19].

фактическую скорость движения воздуха в воздуховоде V_факт, м/с, определяют по формуле:

для круглых воздуховодов:

 ; (26)

- для прямоугольных воздуховодов:

 . (27)

6. Определяют удельную потерю давления на трение R, Па/м [14, 19] и общие потери давления по длине Rl.

. Далее определяют потери давления на местные сопротивления. для каждого участка отдельно выписываются все местные сопротивления и производят суммирование их по участкам. Следует помнить, что местные сопротивления тройников надо относить к участку с меньшей нагрузкой.

. Потери давления DР, Па, на участке воздуховода определяют по формуле:

DР = Rnl + Z, (28)

где R - удельная потеря давления на 1 м стального воздуховода, Па/м;

l - длина участка воздуховода, м;- потеря давления в местных сопротивлениях, Па;

n - поправка на шероховатость стенок воздуховода.

Если материал воздуховода отличен от стали, то вводится поправочный коэффициент n в зависимости от материала применяемых воздуховодов.

. Потерю давления в местных сопротивлениях рассчитывают по формуле:

 , (29)

где Р_д - динамическое давление воздуха на участке, Па [14, 19];

Sx - сумма коэффициентов местных сопротивлений;

r - плотность воздуха, кг/м³. В расчетах принимается 1,2 кг/м³.

10. Общие потери давления в системе равны сумме потерь по магистрали и в вентиляционном оборудовании:

DR=S(Rnl+Z)_маг+ΣΔР_об . (30)

11. Результаты расчета заносятся в табл. 13.

. Увязку остальных участков (ответвлений) проводят, начиная с наиболее протяженных ответвлений. Методика увязки ответвлений аналогична расчету участков основного направления. При увязке ответвления, ранее рассчитанные потери давления в магистрали и диаметры воздуховодов пересчету не подлежат:

Р_{расп.отв}= S(Rnl+Z)_{парал.уч .} (31)

Размеры сечений ответвлений считаются подобранными, если относительная невязка потерь в параллельных участках не превышает 15 %:

. (32)

участок 1

Отвод 90º ξ=0,35х2=0,7

участок 2

Отвод 90º ξ=0,35х5=1,75

Дроссельный клапан (ДК) α=0º, n=1, ξ=0,4

Ʃуч2=2,15

участок 3

тройник Lo/Lc=0,4 fп/fc=0,8 ξ=0,25

участок 4

Дроссельный клапан (ДК) α=0º, n=1, ξ=0,4

Отвод 90º ξ=0,35

Тройник Lo/Lc=0,2 fп/fc=1 ξ=0,15

Ʃуч4=0,9

участок 5

тройник Lo/Lc=0,95 fп/fc=0,5 ξ=42,5

участок 6

тройник Lo/Lc=0,2 fп/fc=1 ξ=0,15

участок 7

Lo/Lc=0,01 fп/fc=0,5 ξ=0,2

участок 8

тройник Lo/Lc=0,4 fп/fc=0,8 ξ=0,25

участок 9

Отвод 90º ξ=0,35х2=0,7

Тройник Lo/Lc= 0,95 fп/fc=1 ξ=159

Ʃуч9=2,15

участок 10

Отвод прямоугольного сечения α=90º, размером bxh (800x800) мм

ξ =0,52

вход через неподвижную жалюзийную решетку АНР ξ =10

Ʃуч10=10,52

участок 11

Отвод 90º ξ=0,35х2=0,7

участок 12

Отвод 90º ξ=0,35х3=1,05

участок 13

Отвод 90º ξ=0,35х4=1,4

участок 14

Отвод 90º ξ=0,35х2=0,7

участок 15

Отвод 90º ξ=0,35х3=1,05

Расчет вытяжной вентиляции В2

участок 1

Отвод 90º ξ=0,35х2=0,7

участок 2

Отвод 90º ξ=0,35х3=1,05

участок 3

Отвод 90º ξ=0,35х4=1,4

тройник

Lo/Lc=0,5 fп/fc=0,8 ξ=0,4

Ʃуч3=1,8

Расчет вытяжной вентиляции В1

участок 1

Отвод 90º ξ=0,35х4=1,4

тройник

Lo/Lc=0,5 fп/fc=0,65 ξ=0,4

Ʃуч1=1,8

участок 2

Отвод 90º ξ=0,35х4=1,4

Зонт над вытяжной шахтой ξ=1,3

Ʃуч2=2,7

участок 3

Отвод 90º ξ=0,35

тройник

Lo/Lc=0,5 fп/fc=0,8 ξ=0,4

Ʃуч3=0,75

участок 4

тройник

Lo/Lc=0,5 fп/fc=0,8 ξ=0,4

Расчётная таблица сети воздуховодов приточной системы вентиляции

Расчётная таблица сети воздуховодов вытяжной системы вентиляции В1

Расчётная таблица сети воздуховодов вытяжной системы вентиляции В2

Запас((6,17-6,12)/6,17)*100=0,81% , (допустимая величина)

Количество удаляемого воздуха из помещений L=4770,74 м³/ч (рис. 8). Температура в помещениях t_в = 20 °С (плотность воздуха ρ_tв = 1,2 кг/м³). Вертикальные каналы в стенах кирпичные, оштукатуренные (К=4мм), горизонтальные - шлакоалебастровые (К=1 мм). Шахта изнутри оштукатурена по сетке (К=10 мм).

располагаемое давление в вытяжном канале естественной вентиляции рассчитывается при условии, что температура наружного воздуха t_н = +5°С (ρ_tн = 1,27 кг/м³), по формуле:

. (34)

Далее рассчитывается падение давления в системе за счет сил трения и местных сопротивлений.

. рассчитывается необходимое сечение канала:

м² (35)

Вытяжные вентканалы во внутренних кирпичных стенах здания обычно имеют размеры, принимаемые по табл. 10. Выбираем ближайшее большее значение стандартной площади канала, т.е. 0,111м².

Определяем действительное значение скорости:

м/с. (36)

значение эквивалентного диаметра d_Э, мм, находится по формуле:

=  (37)

где a, b - размеры сторон прямоугольного или квадратного канала, м.

участок 1

решетка АМР-К ζ = 1,2;

колена с поворотом на 90º -ζ=2,4

участок 2

Тройник вытяжной

Lo/Lc=0,8 fп/fc=140x140/270x270=0,52 ξ=3,7

Отвод 90º ξ=0,35x4=1,4

участок 3

Вытяжная шахта с зонтом ξ=1,3

участок 4

Отвод 90º ξ=0,35

11. Расчет калориферной установки

Определяем площадь фронтального сечения

 м2

Определяем действительную массовую скорость

м/c

Масса воды, проходящей по трубкам калорифера

 кг/ч

Скорость движения воды в трубках калорифера

 м/с

Коэффициент теплопередачи калориферной установки

 Вт/м2*ºС

Требуемая поверхность нагрева калориферной установки

Коэффициент запаса поверхности калорифера

Подбор калорифера завершен.

Аэродинамическое сопротивление калорифера

Па

Гидравлическое сопротивление калорифера

 кПа

12. Подбор воздушных фильтров

Для очистки вентиляционного воздуха от пыли в приточных камерах предусматривается установка фильтров. При подборе фильтров определяются их аэродинамические характеристики, а также число ячеек или панелей.

Расчет фильтра производят в следующей последовательности:

.Необходимая площадь рабочего сечения фильтра,м²

Fф=

где L-расход воздуха через фильтр,м³/ч

g- удельная воздушная нагрузка на фильтр м³/ч (м²)

Принимаем фильтр ФяП

Fф=м²

2. Определяется количество ячеек для фильтра

n=

fе- фронтальное сечение одной ячейки fе=0,25 м²

n=шт

Площадь рабочего сечения фильтра будет равна:

Fф=4х 0,25=1 м²

3.Определяется увеличения сопротивления фильтра от начального до конечного раз

m=Па

где Р^н_ф- сопротивление фильтра начальное ,Па

. Количество пыли, поглощаемое фильтром при увеличении его сопротивления от начального до конечного, г

G_уф =G_у n f _я m =1000 х 0,25х4х2,5= 2500 г                                  (52)

где G_у - начальная пылеемкость фильтра, равная 1000 г/м²

. Количество пыли, поглощаемое фильтром в сутки, г/сут

G_ф = L х с _н х Е х  х10^-3 =6405 х 0,5х 0,58 х 12 х 10^-3 =22,29г/сут )

где С_н - концентрация пыли в наружном воздухе, принимаемая равной

,5 мг/м³

L- расход воздуха,м³/ч

Е- эффективность очистки воздуха от пыли, в долях процента

r- время работы фильтра в часах в сутки,ч.

. Продолжительность работы фильтра без регенерации в сутки

Z=G_уф/G_ф        

Z=cут

Фильтры размещаются в камерах, как правило , до калориферов. Однако, чтобы предотвратить возможное замерзание масляных фильтров, в местностях с расчетной температурой наружного воздуха в холодный период года-25^оС и ниже их устанавливают после калориферов.

13. Подбор вентиляторного агрегата

Производительность вентилятора по воздуху  м3/ч

Давление, создаваемое вентилятором

3229Па

Вытяжка В1

Производительность вентилятора по воздуху  м3/ч

Давление, создаваемое вентилятором

83,62Па

Вытяжка В2

Производительность вентилятора по воздуху  440 м3/ч

Давление, создаваемое вентилятором

13,44

Заключение

В результате выполнения курсового проекта были определены воздухообмены в помещениях, составлен воздушный баланс здания, запроектирована система вентиляции клуба на 200 мест в г. Курске.

Выполнены построения процессов изменения состояния воздуха в h-d диаграмме, на основании которых определен воздухообмен в теплый период и тепловая мощность калорифера в холодный период года.

Произведен аэродинамический расчет систем вентиляции, подобрано оборудование для обеспечения их работы в номинальном режиме.

Для приточной системы вентиляции выбрано оборудование:

фильтр типа ФяП число ячеек-4;

калорифер ВНВ - 243-115-037

вентилятор ВР-

Список используемых источников

.СНиП 2.04.05-91* Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха /Госстрой СССР-М:АПП ЦИТП,1992-64с/

. СНиП 2.08.-89 Общественные здания и сооружения

Госстрой СССР-М: Стройиздат,1992-319с.

. ВСН 45-86 Нормы проектирования .Культурно-зрелищные учреждения. Гражданстрой-М: Стройиздат,1988

. ГОСТ 21.602-79* СПДС. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Рабочие чертежи М ЦИТП Госстрой СССР-1980

.Отопление и вентиляция. Учебник для ВУЗов в 2-х частях. Часть 2 Вентиляция -М Стройиздат,1976

. В.П.Титов и др. Курсовое и дипломное проектирование по вентиляции гражданских и промышленных зданий- М : Стройиздат,1985

. Сазанов Э.В. Вентиляция общественных зданий ВГУ,1991

. Родин А.К, Афонин Ю.М. Иванов В.А. Гидравлический и акустический расчет вентиляционных установок. Учебное пособие- Саратов:СПИ,1979-70с.