Промышленных зданий

Распределение приточного воздуха и удаление воздуха из помещений производственных зданий следует предусматривать с учетом режима использования помещений в течении суток или года, а также с учетом переменных поступлений теплоты, влаги и вредных веществ.

При организации воздухообмена в помещениях промышленных зданий возможно применение следующих схем:

а) «снизу - вверх» - при одновременном выделении тепла и пыли; в этом случае воздух подают в рабочую зону помещения, а удаляют из верхней зоны;

б) «сверху - вниз» - при выделении газов, паров летучих жидкостей (спиртов, ацетона, толуола и т. п.) или пыли, а также при одновременном вы-делении пыли и газов; в этих случаях воздух подают рассредоточено в верх-нюю зону, а удаляют местной вытяжной вентиляцией из рабочей зоны поме-щения и системой общеобменной вентиляции из его нижней зоны (возможно частичное проветривание верхней зоны);

в) «сверху - вверх» - в производственных помещениях при одновре-менном выделении тепла, влаги и сварочного аэрозоля, а также во вспомога-тельных производственных зданиях при борьбе с теплоизбытками; обычно в этих случаях воздух подают в верхнюю зону помещения и удаляют из его верхней зоны;

г) «снизу - вверх и вниз» - в производственных помещениях при выделении паров и газов с различными плотностями и недопустимости их скопления в верхней зоне из-за опасности взрыва или отравления людей (малярные цехи, аккумуляторные и т. д.); в этом случае подачу приточного воздуха осуществляют в рабочую зону, а общеобменную вытяжку - из верхней и нижней зон;

д) «сверху и снизу - вверх» - в помещениях с одновременным выделением тепла и влаги или с выделением только влаги при поступлении пара в воздух помещения через неплотности производственной аппаратуры и коммуникаций, с открытых поверхностей жидкостей в ваннах и со смоченных поверхностей пола; в этих случаях воздух подают в две зоны - рабочую и верхнюю, а удаляют из верхней зоны. При этом для предотвращения туманообразования и капели с потолка приточный воздух, подаваемый в верхнюю зону, несколько перегревают по сравнению с воздухом, подаваемым в рабочую зону;

е) «снизу – вниз» применяется при местной вентиляции.

Приточный воздух следует подавать, как правило, непосредственно в помещение с постоянным пребыванием людей. Приточный воздух следует направлять так, чтобы воздух не поступал через зоны с большим загрязнением и не нарушал работы местных отсосов. Приточный воздух следует подавать на постоянные рабочие места, если они находятся у источников вредных выделений, у которых невозможно устройство местных отсосов.

Удаление воздуха из помещений системами вентиляции следует пре-дусматривать из зон, в которых воздух наиболее загрязнен или имеет наиболее высокую температуру или энтальпию. При выделении пылей и аэрозолей удаление воздуха системами общеобменной вентиляции следует предусматривать из нижней зоны.

В производственных помещениях с выделением вредных или горючих газов или паров следует удалять загрязненный воздух из верхней зоны но не менее однократного воздухообмена в 1ч, а в помещениях высотой более 6м – не менее 6м3/ч на 1м2 помещения.

Расход воздуха через местные отсосы, размещенные в пределах рабочей зоны, следует учитывать как удаление воздуха из этой зоны.

5. Расчёт воздухообмена промышленного здания

Расчёт воздухообмена производится для тёплого и холодного периодов года. Расчёту предшествует расчёт теплопоступлений и теплопотерь, расчёт местных отсосов и систем воздушного душирования.

Исходные данные:

– избытки (недостатки) явного тепла в помещении;

– расчётные параметры наружного и внутреннего воздуха;

– суммарная производительность местных отсосов [кг/ч] (без учёта рециркуляционных систем) (Gм.о);

– суммарная производительность воздушных душей [кг/ч] (без учёта рециркуляционных систем) (Gд);

– температура воздуха на выходе из душирующих патрубков (to);

– габаритные размеры цеха;

– минимальный расход воздуха удаляемого из верхней зоны [кг/ч], (Gв.з.min).

Определяют допустимый способ подачи и удаления воздуха из данного цеха в тёплый и холодный периоды по данным СН 118–68 и намечают расчётную схему организации воздухообмена.

1. Воздухообмен для компенсации местных отсосов и вытяжки из верхней зоны (по «местным отсосам»).

Расчёт ведётся для тёплого и холодного периодов года. Составляют уравнение массового баланса

Принимают Gв.з.min=6

2. Воздухообмен по ассимиляции теплоизбытков.

Составляют уравнения массового и теплового баланса

Расчёт начинают с тёплого периода. В уравнения балансов подставляют соответствующие значения для тёплого периода: Gд, tо, Gм.о., c, tр.з., tух.

Принимают, что наружный воздух подаётся приточными системами без обработки т.е. tпр= tнА и решают уравнения балансов относительно Gпр и Gв.з.. если полученные значения расходов больше нуля, проверяют условия

В случае выполнения условия (1.3) расчёт заканчивается и по найден-ным значениям расходов решается прямая задача аэрации (если она допускается) или рассчитываются приточные и вытяжные системы механической общеобменной вентиляции.

Если в результате расчётов по балансовым уравнениям получено отрицательное значение Gв.з. или условие (1.3) не выполняется, то это означает, что количество избыточного воздуха, которое требуется для компенсации вытяжки, превышает количество воздуха необходимое для ассимиляции теплоизбытков, т.е. (tнА и Gв.з.= Gв.з.min и определяется Gпр и tр.з, которая учитывается в дальнейших расчётах. По полученным Gпр и Gв.з рассчитывается аэрация или механическая вентиляция.

При использовании механических приточных систем, для снижения расчётного воздухообмена возможна обработка воздуха в оросительной секции. В этом случае, как правило, применяют адиабатическое увлажнение.

В холодный период года задаются Gв.з.= Gв.з.min и определяют из уравне-ний баланса tпр. дальнейшие расчёты зависят от полученной величины tпр.

1. Если tпр < tнБ и в цехе в холодный период допустима аэрация, то принимают tпр= tнБ и решают уравнения баланса относительно Gпр и Gв.з, после чего решается прямая задача аэрации.

2. Если tнБ < tпр будет средневзвешенной по расходам т.е.

; (1.4)

. (1.5)

В уравнениях (1.4), (1.5) неизвестны tпрмех, Gпрмех, Gпраэр. Для их решения задаются tпрмех = tр.з. - 5÷10 0С, то применяют механическую приточную вентиляцию и рассчитывают системы по полученным Gпр и Gв.з..

3. Если tпр Если в помещении по условиям СН 118-68 аэрация не допустима в хо-лодный период, то задаются и решая уравнения баланса, находят Gпр, Gв.з..

Вентиляция горячих цехов

В цехах (кузнечных, термических и др.) с избытками явной теплоты (порядка 70-100 Вт) целесообразно устраивать приточную механическую вентиляцию в виде воздушного душирования фиксированных рабочих мест (при облучении более 300 Вт/м2); вытяжную установку в виде бортовых отсосов от оборудования - ванн травильных, закалочных и др.

Недостающий же воздухообмен для ассимиляции избыточной явной теплоты осуществляется общеобменной организованной естественной вентиляцией - аэрацией, при которой подача приточного воздуха в теплый период года осуществляется через створки проемов, размещаемых на высоте 0,5-1 м от пола, и в холодный период года через проемы, расположенные на высоте 4-6 м от пола. Естественная вытяжная вентиляция осуществляется из верхней зоны через вытяжные аэрационные фонари, устраиваемые, как правило, незадуваемыми, с ветрозащитными щитами.

Оценку полноты использования приточного воздуха можно производить по коээффициенту эффективности (воздухообмена)

где tух, tпр, tр.з - соответственно температура воздуха уходящего, приточного и рабочей зоны.

Аварийная вентиляция

Системы аварийной вентиляции устраивают в производственных поме-щениях, в которых возможно внезапное поступление в воздух больших коли-честв вредных иди взрывоопасных веществ. Производительность аварийной вентиляции определяется расчетом в технологической части проекта или в соответствии с требованиями ведомственных нормативных документов.

Аварийный воздухообмен обеспечивается совместной работой основной (общеобменной и местной) и аварийной вентиляции. В аварийный режим должен быть обеспечен воздухообмен не менее 8 крат/ч по полному внутреннему объему помещения, а в помещениях категорий А, Б и Е - 8-кратный воздухообмен дополнительно к воздухообмену, создаваемому основной вентиляцией.

Совместными действиями вентиляционных устройств концентрация вредностей, попавших в помещение в кратчайшее время, должна быть умень-шена ниже предельно допустимой концентрации (ПДК).

Расчет аварийной вентиляции состоит в определении величины аварий-ного воздухообмена и времени, за которое концентрация вредного вещества должна быть снижена до ПДК с помощью аварийной вентиляции.

Системы аварийной вентиляции в помещениях с производствами категорий А, Б и Е устраиваются с механическим побуждением. Вентиляторы применяются во взрывобезопасном исполнении. В поме-щениях с производствами категорий В, Г и Д допускается применение аварийной вентиляции с естественным побуждением (с проверкой на теплый режим).

Для перемещения взрывоопасных газов следует предусматривать системы аварийной вентиляции с помощью эжекторов. Если для аварийной вентиляции используется одна основная, производительность которой достаточна для аварийного воздухообмена, то для нее следует применять резервный вентилятор с электродвигателем. Резервные вентиляторы должны включаться автоматически при остановке основных.

Для компенсации воздуха, удаляемого аварийной вытяжной вентиляцией, дополнительных приточных систем вентиляции предусматривать не следует.

Аварийная вентиляция, как правило, устраивается вытяжной. Возмеще-ние воздуха, удаляемого вытяжной аварийной вентиляцией, должно предусматриваться преимущественно за счет поступления наружного воздуха. Выбросные устройства аварийной вентиляции не следует располагать в местах постоянного пребывания людей и размещения воздухозаборных устройств приточной вентиляции. Запуск устройств аварийной вентиляции следует проектировать дистанционным у доступных мест как изнутри, так и снаружи помещений.

Местные отсосы, удаляющие вещества 1-го и 2-го классов опас­ности от технологического оборудования, следует блокировать таким образом, чтобы оно не могло работать при бездействии вытяжной вентиляции.

Похожая информация.

В е н т и л я ц и я

Магнитогорск 2010 введение

Развитие вентиляции имеет многовековую историю. Еще древние инки в стенах дворцов устраивали большие вертикальные полости и наполняли их камнями. Днем камни нагревались солнцем, и ночью теплый воздух поступал в помещение. Камни за ночь остывали и днем в помещении было прохладно.

В России в середине 19 – го века работал комитет по изучению различных способов вентиляции помещений. Комитет разработал нормы воздухообмена и установил оптимальные температуры воздуха для различных помещений. В 1835 г. инженер А. А. Саблуков изобрел центробежный вентилятор, что позволило интенсивно вентилировать производственные помещения. Позже русский физик Э. Х. Ленц предложил удалять вредности непосредственно от мест их образования, т.е. применять местные системы вентиляции, которые существенно улучшили условия труда.

В настоящее время нет ни одного предприятия, которое не было бы оборудовано системами вентиляции. Интенсивно развивается промышленность по производству вентиляционного оборудования.

При проектировании вентиляции необходимо соблюдать ряд требований, к которым относятся: санитарно-гигиенические, строительно-монтажные и архитектурные, эксплуатационные.

Сегодняшний рынок требует грамотных специалистов с универсальными знаниями и широким кругозором. В данном пособии рассмотрены основы расчета и проектирования систем вентиляции в зданиях различного назначения. Предложены способы расчета воздухообмена в помещениях: балансовым методом и по нормативной кратности. Изложены методики подбора и расчета оборудования вентиляционных систем. Рассмотрены вопросы компоновки приточных и вытяжных систем вентиляции.

Пособие разработано для студентов специальности 270100 “Теплогазоснабжение и вентиляция”, охватывает вопросы, знание которых необходимо для выполнения курсового проекта по дисциплине “Вентиляция”.

1. Санитрано-гигиенические основы вентиляции

В результате жизнедеятельности человека и осуществления производственных процессов происходит изменение химического и физического состояния воздуха, которое может отрицательно отразиться на самочувствии человека.

Основная цель вентиляции – поддержание допустимых параметров воздуха в помещении путем ассимиляции избытков теплоты и удаления вредных паров газов, пыли.

К вредностям, удаляемым из помещения, относят избыточную теплоту, избыточную влагу, пары и газы вредных веществ, пыль, в том числе и радиоактивную.

Избыточная теплота. Источниками избыточной теплоты могут служить люди, солнечная радиация, электродвигатели, нагревательные и плавильные печи, нагретые материалы, нагретые вредные поверхности и др. Различают явные и скрытые тепловыделения. Под явными тепловыделениями понимается та часть теплоты, которая расходуется на повышение температуры воздуха в помещении (теплообмен конвекцией и излучением).

Скрытая теплота не оказывает влияние на температуру воздуха, она увеличивает теплосодержание воздуха и расходуется на испарение влаги, т.е. увеличивается влагосодержание воздуха. Сумма явной и скрытой теплот характеризует полную теплоту, выделяемую в окружающую среду.

При отсутствии вентиляции избыточная теплота затрудняет процесс терморегуляции человека, что может привести к перегреву организма. В некоторых случаях избыточная теплота может отрицательно сказаться и на процессе производства.

Избыточная влага может поступать в помещение от людей (в зависимости от выполняемой работы ее количество может изменяться от 40 до 150 г/ч), от открытых водных поверхностей, от неплотностей в коммуникациях, от производственных процессов при промывке и смачивании изделий и т.д. Повышенная влажность воздуха при низкой температуре приводит к охлаждению организма человека, а при высокой температуре – к его перегреву, так как уменьшается отвод теплоты за счет испарения.

Пары и газы вредных веществ поступают в воздух помещения в результате жизнедеятельности человека и технологических процессов. Попадая даже в небольших количествах в организм человека, они могут вызвать физиологические изменения. Физиологическое воздействие различных паров и газов зависит от их токсичности, концентрации в воздухе и времени пребывания людей в загрязненном помещении. В жилых и общественных зданиях воздушная среда загрязняется в основном углекислым газом, выделяющимся в результате жизнедеятельности человека.

На промышленных предприятиях воздух загрязняется газами и парами, образующимися при протекании технологических процессов. К наиболее часто встречающимся газам относятся сернистый газ SO, окись углерода CO, синильная кислота HCN, соединения марганца, пары ртути, свинца, нитросоединения, пары растворителей.

Пыль и микроорганизмы. Самый крупный источник пыли – промпредприятия. Действие пыли на организм человека зависит от ее размеров, свойств, состава, условий выделения. Чем мельче пыль, тем она вреднее. Наибольшую опасность представляет пыль размерами меньшими, чем 10 мкм (она задерживается на слизистой дыхательных путей). Наиболее опасна пыль, содержащая двуокись кремния (SiO 2), асбестовая пыль, пыль ядовитых веществ. Радиоактивная пыль отличается от обычной повышенной токсичностью. Задача систем вентиляции – обеспечить в помещении такую концентрацию вредных веществ, чтобы они не превышали ПДК (предельно допустимые концентрации).

Типы вентиляции представлены большим разнообразием систем различных видов и назначений. Системы разделяются на несколько типов исходя из общих признаков. Главными из них являются способы циркуляции воздуха в здании, зона обслуживания агрегата, и особенности конструкции средства .

Естественный способ воздухообмена

Рассматривая типы вентиляционных устройств, следует начать с данного вида. В этом случае перемещение воздуха происходит по трем причинам. Первый фактор — аэрация, то есть разность температур воздуха в помещении и наружного. Во втором случае воздухообмен осуществляется в результате воздействия ветрового давления. И в третьем случае разность давления между используемым помещением и вытяжным устройством тоже приводит к воздухообмену.

Метод аэрации используется в местах с большим тепловыделением, но только тогда, когда поступающий воздух содержит в себе не более 30% вредных примесей и газов.

Не используется этот метод и в тех случаях, если нужна обработка поступающего воздуха или приток наружного воздуха приводит к возникновению конденсата.

В вентиляционных системах, где основой для перемещения воздуха является разность давления между помещением и вытяжным устройством, минимальный перепад по высоте должен составлять не меньше 3 м.

В этом случае длина участков, расположенных горизонтально, не должна превышать 3 м, в то время как скорость воздуха равна 1 м/с.

Для данных систем не нужно дорогое оборудование, в этом случае используются вытяжки, расположенные в ванных и кухонных помещениях. Система вентиляции долговечна, для ее использования не требуется приобретать дополнительные устройства. Естественная вентиляция проста и дешева в эксплуатации, но только в том случае, если она настроена правильно.

Тем не менее такая система уязвима, так как нужно создавать дополнительные условия для поступления воздуха. С этой целью обрезают межкомнатные двери, чтобы они не мешали циркуляции воздуха. Кроме того, имеется зависимость от воздушного потока, который обдувает здание. Именно от него и зависит естественная система вентиляции.

Примером такого типа является открытое окно. Но при данном действии или врезке вытяжек появляется другая проблема — большой объем поступающего с улицы шума. Поэтому, несмотря на свою простоту и экономичность, система уязвима для ряда факторов.

Вернуться к оглавлению

Средства для искусственного воздухообмена

Искусственная система, она же механическая, для вентиляции использует дополнительные устройства, помогающие воздуху поступать в здание и покидать его, тем самым организуя постоянный обмен. С этой целью применяют разнообразные приборы: вентиляторы, электрические двигатели, нагреватели воздуха.

Большим минусом при работе таких систем являются затраты на энергию, которые могут достигать немаленьких значений. Но плюсов у этого типа больше, они полностью окупают затраты на использование средств.

К положительным моментам следует отнести перемещение воздушных масс на нужное расстояние. Кроме того, подобные системы вентиляции могут регулироваться, исходя из этого воздух может поступать или удаляться из комнат в нужном количестве.

Искусственный воздухообмен не зависит от окружающих факторов, как это наблюдается при естественной вентиляции. Система автономна, а в процессе работы могут использоваться дополнительные функции, например, нагревание или увлажнение поступающего воздуха. При естественном типе подобное невозможно.

Тем не менее в настоящий момент популярно использование обеих систем подачи воздуха сразу. Это позволяет создать необходимые условия в помещении, снизить затраты, повысить эффективность работы вентиляции в целом.

Вернуться к оглавлению

Приточный способ подачи воздуха

Этот тип вентиляционных систем используется с целью осуществления постоянного поступления свежего воздуха. Система может осуществлять подготовку воздушных масс перед их поступлением в квартиру. С этой целью осуществляется очистка воздуха, нагревание или охлаждение. Таким образом, воздух приобретает нужные качества, после чего поступает в помещение.

В состав системы входят приточные установки и воздухоотводы, а в состав установки, обеспечивающей поступление воздуха, в свою очередь, входят фильтр, калориферы, вентилятор, автоматические системы и звукоизоляция.

При выборе подобных устройств следует обращать внимание на ряд факторов. Большое значение имеет объем воздуха, поступающего в здание. Этот показатель может быть равен нескольким десяткам или нескольким десяткам тысяч кубических метров воздуха, поступающего в помещение.

Большую роль играют такие показатели, как мощность калорифера, напор воздуха и уровень шума устройства. Кроме того, подобные типы вентиляционных устройств имеют автоматическое регулирование, что позволяет регулировать расход мощности и установить уровень потребляемого воздуха. Устройства с таймерами позволяют настроить агрегат для работы по расписанию.

Вернуться к оглавлению

Сочетание двух способов: приточно-вытяжной вид

Эта система представляет собой совокупность двух способов вентиляции — приточной и вытяжной, что позволяет задействовать положительные качества обеих систем одновременно и приводит к улучшению воздухообмена.

Как и в предыдущем варианте, имеется средство фильтрации и регулирования поступающих воздушных масс. Подобный тип может создать необходимые условия в помещении, отрегулировать уровень влажности поступающих масс, создать нужную температуру, нагрев или охладив воздух. Провести фильтрацию воздушных масс, поступивших снаружи, тоже входит в функциональные возможности агрегата.

Приточно-вытяжная система поможет сократить расходы, что достигается за счет удаления тепла, которое идет на подогрев поступающего воздуха. Этот процесс происходит в рекуператоре — теплообменнике специального назначения.

Вытяжные воздушные массы, имеющие комнатную температуру, поступают в устройство, после чего передают свою температуру рекуператору, который и нагревает воздух, поступающий снаружи.

Помимо вышеназванных достоинств приточно-вытяжная вентиляция обладает еще одним качеством, хорошо подходящим для людей, страдающих перепадами артериального давления. Речь идет о возможности создавать повышенное и пониженное давление по сравнению с окружающей средой.

Устройство является автономным, независимым от условий окружающей среды, благодаря чему может использоваться круглогодично. Однако система не лишена отрицательных качеств. Среди них можно назвать необходимость точной регулировки. Если оба способа — вытяжной и приточный — не будут сбалансированы между собой, то человек, использующий такой тип вентиляции, рискует получить сквозняки в доме.

Воздухообменом называется частичная или полная замена воздуха, содержащего вредные выделения чистым воздухом. Количество воздуха отнесенное к его внутренней кубатуре принято называть кратностью воздухообмена. При этом +обозначается воздухообмен по притоку, - воздухообмен по вытяжке. Так, если говорят, что кратность воздухообмена рав­на, например, +2 и -3, то это значит, что в это помеще­ние за 1 ч подается двукратное и уделяется из него трех­кратное к объему помещения количество воздуха.

Воздухообмен в помещениях определяется отдельно для теплого и холодного периодов года и пере­ходных условий при плотности приточного и удаляемоговоздуха 1,2 кг/м 3
а) по избыткам явной теплоты

б) по массе выделяющихся вредных вешеств

Если в помещение выделяется несколько вредных ве­ществ, обладающих эффектом суммэции действия, необ­ходимо воздухообмен определять, суммируя расходы воздуха, рассчитанные по каждому из этих веществ; : ,

в) по избыткам влаги (водяного пара)

В помещениях с избыточной влагой (театрах, столо­вых, банях, прачечных л т. п.) необходимо делать про­верку достаточности воздухообмена для предупреждения образования конденсата на внутренней поверхности на­ружных ограждений при расчетных параметрах наруж­ного воздуха в холодный период года;

г) по избыткам полной теплоты

д) по нормируемой кратности воздухообмена

е) по нормируемому удельному расходу приточного воздуха

За расчетное значение воздухообмена следует принять большую из величин, полученных по приведенным формулам.

По высоте помещения влажность воздуха не одинакова. Она уменьшается в его верхних слоях из-за повышения температуры воздуха по мере приближения к потолку. Влажность воздуха в помещении с естественной циркуляцией обуславливается следующими причинами:

1) выделением влаги людьми и комнатными растениями (повышается с увеличением количества людей в помещении);

2) выделением влаги при приготовлении пищи, стирке и сушке белья, мытье полов и т.д. При этом выделении влаги может быть настолько значительно, что вызывает резкое повышение влажности воздуха против нормальной;

3) производственными условиями, то есть выделением влаги в процессе того или иного производства;

4) влажностью ограждающих конструкций. Обычно в первый год после окончания строительства кирпичных зданий, когда испарение строительной влаги с внутренней поверхности ограждения повышает влажность внутреннего воздуха. В этих зданиях в первый год эксплуатации относительная влажность воздуха достигает 70-75%, поэтому в первую зиму следует обратить внимание на усиленную вентиляцию здания.

Конец работы -

Эта тема принадлежит разделу:

Теоретические основы создания микроклимата в помещении

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение.. высшего профессионального образования.. владимирский государственный университет..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Ведение
Обоснование актуальности и социальной значимости курса в подготовке кадров.Уровень развития строительного производства в настоящее время определяется в числе других условий наличие

Параметры состояния и термодинамический процесс
Основные т/д параметры состояния Р, υ, Т однородного тела зависят друг от друга и взаимно связаны между собой определенным математическим уравнением, который называется уравнением состояния: f

Первый закон термодинамики
Первый закон термодинамики является основой термодинамической теории и имеет огромное прикладное значение при исследовании термодинамических процессов. Для термодинамических процессов закон устанав

Универсальное уравнение состояния идеального газа
Идеальным газом называется такой газ, у которого отсутствуют силы взаимного притяжения и отталкивания между молекулами, и в котором пренебрегают размерами молекул. Все реальные газы при высоких тем

Основные положения второго закона термодинамики
Первый закон термодинамики утверждает, что теплота может превращаться в работу, а работа в теплоту и не устанавливает условий, при которых возможны эти превращения. Превращение работы в теплот

Цикл и теоремы Карно
Циклом Карно называется круговой цикл, состоящий из 2-х изотермических и из 2-х адиабатных процессов. Обратимый цикл Карно в p,υ- и T,s- диаграммах показан на рис. 3.1.

Политропный процесс
Политропным процессом называется процесс, все состояния которого удовлетворяют условию: P· nn = Const, (4.24) где n – показатель политропы, постоянная для данного проце

Свойства реальных газов
Реальные газы отличаются от идеальных газов тем, что молекулы этих газов имеют объемы и связаны между собой силами взаимодействия, которые уменьшаются с увеличением расстояния между молекулами. При

Понятия о водяном паре
Распространенным рабочим телом в паровых турбинах, паровых машинах, в атомных установках и теплоносителем в различных теплообменниках является водяной пар. Пар - газообразное тело в состоя

Процесс парообразования в координатах i-s
Рис. 1.14 i-s - диаграмма водяного пара Для решения прак­тических задач, связанных со свойствами водяного па­ра,

Термодинамические процессы влажного воздуха
Влажным воздухом называется парогазовая смесь, состоящая из сухого воздуха и водяных паров. Влажный воздух по содержанию в нем водяного пара может быть насыщенным, ненасыщенным и пе

Теплоносители
Теплоносителем для отопления может быть любая жидкая или газообразная среда, обладающая теплоаккумулирующей способностью, а также подвижная и де­шевая. Теплоноситель должен соответствовать требова­

Санитарно-гигиенические требования к теплоносителям
Одним из санитарно-гигиенических требований, как указывалось, является поддержание в помещениях рав­номерной температуры. По этому показателю преимуще­ство перед другими теплоносителями имеет возду

Экономические требования к теплоносителям
Важным экономическим показателем является расход металла на теплопроводы и отопительные приборы. Рас­ход металла на теплопроводы возрастает с увеличением площади их поперечного сечения. Вычислим со

Эксплуатационные показатели
Из-за высокой плот­ности воды (больше плотности пара в 600-1500 раз и воз­духа в 900 раз) в системах водяного отопления высоких зданий может возникнуть опасное для их нормальной ра­боты гидростатич

Пористость и объемный вес
Подавляющее большинство строительных материалов - пористые тела. Пористость определяет процентное содержание пор (ρ в %) в материале и выражается процентным отношением объема пор к общему объе

Влажность
Влажность характеризуется наличием в материале несвязанной химически воды. Влажность оказывает большое влияние на теплопроводность и теплоемкость материала, а также имеет большое значение для оценк

Теплопроводность
Теплопроводность есть способность материала проводить тепло через свою массу. Степень теплопроводности материала характеризуется величиной его коэффициента теплопроводности λ. Коэффициент тепл

Теплоемкость
Теплоемкость - это свойство материалов поглощать тепло при повышении температуры. Показателем теплоемкости является удельная теплоемкость материала с, она показывает количество тепла в кДж, которое

Перечень нормативных документов и область их применения
Перечень основных нормативных документов по климатологии, строительной теплотехнике и СКМ приведен в таблице Перечень нормативных документов.

Термины и определения
Согласно ГОСТ 30494-96 при изучении микроклимата помещений применяют следующие термины и их определения: - обслуживаемая зона помещения (зона обитания)-пространство в помещении, ограниченн

Параметры микроклимата
ГОСТ 30494-96 определяет условия формирования параметров микроклимата помещений. В помещениях зданий следует обеспечивать оптимальные или допустимые нормы микроклимата в обслуживаемой зоне

Термины и определения
Основные положения взяты из данного СНиП (с учетом информации из утратившему силу СНиП2.01-01-82) Согласно СНиП применяют следующие термины: - повторяемость-отношение числа случае

Расчетные параметры наружного воздуха для проектирования систем ОВК
Расчетные параметры наружного воздуха при проектировании отопления, вентиляции и кондиционировании следует принимать в соответствии с таблицей 6* (со ссылками на табл. 1* для холодного табл. 2* для

Термины и их определение
Перечисленные ниже термины касаются рабочей (обслуживаемой)зоны помещений, параметров внутреннего и наружного воздуха, систем ОВК для создания микроклимата Вентиляция - об

Параметры внутреннего воздуха при отоплении и вентиляции помещений
Параметры микроклимата при отоплении и вентиляции помещений (кроме тех для которых метеорологические условия установлены другими нормативными документами) следует принимать по ГОСТ 30494, ГОСТ 12.1

Параметры микроклимата при кондиционировании помещений
Параметры микроклимата при кондиционировании помещений (кроме помещений, для которых метеорологические условия установлены другими нормативными документами или заданием на проектирование) следует п

Параметры внутреннего воздуха в производственных помещениях с автоматизированным технологическим оборудованием
Для производственных помещений с полностью автоматизированным технологическим оборудованием, функционирующим без присутствия людей(кроме дежурного персонала, находящегося в специальном помещении и

Параметры внутреннего воздуха при других технологических и тепловых условиях
В других зданиях и сооружениях (животноводческих, звероводческих, птицеводческих, для выращивания растений, для хранения сельскохозяйственной продукции) параметры микроклимата следует принимать в с

Параметры наружного воздуха
Заданные параметры микроклимата и частоту воздуха в помещениях жилых, общественных, административно-бытовых и производственных зданий (выше указанных в разделе 2.4) следует обеспечивать в пределах

Термины и определения
- производственные помещения - замкнутые пространства в специально предназначенных зданиях и сооружениях, в которых постоянно (по сменам) или периодически (в течение рабочего дня) осуществляется тр

Общие требования и показатели микроклимата
Санитарные правила устанавливают гигиенические требования к показателям микроклимата рабочих мест производственных помещений с учетом интенсивности энерготрат работающих, времени выполнения работы,

Перечень наиболее гигиенически значимых веществ, загрязняющих воздушную среду помещений жилых зданий
Приложение 2 № п/п Наименование вещества Формула Величина ПДК среднесуточная, мг/м3 Класс опасности

Понятие микроклимата и физиологические предпосылки для его создания
Во всех помещениях, где живёт, трудится или отдыхает человек, должны выдерживаться определенные комфортные внутренние климатические условия (микроклимат). От санитарно-гигиенических услови

Условия комфортности
Интенсивность теплоотдачи человека зависит от тепловой обстановки в помещении (от микроклимата помещения), который характеризуется радиацион

Нормативные требования к микроклимату в помещении
Основные нормативные требования к микроклимату помещений содержатся в следующих нормативных документах: - СНиП 41.01- 2003 “Отопление, вентиляция и кондиционирование. (дата введения 2004 г

Системы создания микроклимата в помещении

Факторы, определяющие микроклимат в помещениях
Здание (как сложная архитектурно-конструктивная система) представляет собой совокупность многообразных ограждающих конструкций и инженерного оборудования, в которых протекают различные по физическо

Назначение теплового режима
Тепловым режимом здания называется совокупность всех факто­ров и процессов, определяющих тепловую обстановку в его помещениях. Помещения здания (рис. 1.1) изолированы от внешней среды огра

Тепловые условия в помещении
Тепловые условия в помещениях создаются при взаимодействии поверхностей нагретых и охлажденных ог­раждений, материалов, приборов и оборудования, масс нагретого и холодного воздуха. Между поверхност

Теплообмен в помещении
При эксплуатации зданий определяющим является тепловой режим помещений, от которого зависит ощущение теплового комфорта людей, нормальное протекание производственных процессов, состояние и долговеч

Зимний воздушно-тепловой режим помещений
Расчётные климатические условия. Для зимнего периода определяющими параметрами климата являются температура наружного воздуха tн и скорость ветра ʋн

Влияние теплозащитных свойств ограждений на воздушно-тепловой режим помещения
Теплозащитные качества ограждения принято характеризовать величиной сопротивления теплопередаче Rо, которая численно равна падению температуры в градусах (К) при прохождении теплового по

Тепловой баланс помещения в летний период года
Тепловой баланс помещения для тёплого периода года выражают следующим образом: Qогр + Qвент + Qтехн = 0, где Qогр – теплопоступления в

Общие закономерности
Обычно при теплотехнических расчетах наружных ограждений зданий принимается, что теплопередача происходит при стационарном тепловом потоке (не зависит от времени); при этом наружные ограждения расс

Сопротивления теплообмену и коэффициенты теплоотдаче у поверхности ограждения
Величины, обратные сопротивлениям теплоотдаче (теплопереходу) иногда называемых сопротивлением теплопереходу называются коэффициентами теплоотдачи и обозначаются как коэффициент теп

Термическое сопротивление ограждения
Если сопротивления теплоотдаче зависят главным образом от внешних факторов и лишь в незначительной степени от материала поверхности ограждения, то термическое сопротивление ограждения R зависит иск

Нормирование сопротивления теплопередаче
При проектировании наружных ограждений зданий необходимо знать минимальные значения (называемые нормативными), при которых ограждения оказыв

Теплоустойчивость ограждающих конструкций
Ограждающие конструкции зданий (в условиях нестационарной теплопередачи) обладают теплоустойчивостью (свойство сопротивляться изменениям температуры наружного воздуха) и характеризуются показателям

Гравитационное давление (тепловой напор)
В зимнее время наружный воздух имеет большую плотность (из-за низкой температуры) чем воздух в помещении (с более высокой температурой). Раз

Ветровое давление
Под действием ветра на наветренных сторонах здания (смотри рисунок) возникает избыточное давление, а на заветренных сторонах - разрежение. Величина избыточного статического давления (ветрового)

Воздухопроницаемость ограждений
Воздухопрницаемость ограждений не всегда соответствует воздухопроницаемости их материалов. Воздухопроницаемость ограждающей конструкции оценивается по величине сопротивления воздухопроницанию:

Определение и область применения воздуха
Во́здух - естественная смесь газов, главным образом азота и кислорода, образующая земную атмосферу. Воздух необходим для нормального существования подавляющего числа наземных живых организмов:

Состояние и состав воздуха
Влажным воздухом называется парогазовая смесь, состоящая из сухого воздуха и водяных паров. Знание его свойств инженеру-строителю необходимо для понимания и расчета таких технических устройств, как

Определение характеристик воздуха
К основным характеристикам влажного воздуха относятся: - Абсолютная влажность D, которая определяет массу водяного пара (влаги), содержащегося в 1 м3 влажного воздуха.

Средства и методы контроля влажности воздуха
Для определения влажности воздуха используются приборы, которые называются психрометрами (в которых одновременно измеряют температуры «сухого» и «мокрого» термометров, по разности которых определяю

Значение параметра влажности воздуха как экологического показателя среды
Относительная влажность воздуха - важный экологический показатель среды. При слишком низкой или слишком высокой влажности наблюдается быстрая утомляемость человека, ухудшение восприятия и памяти. В

I-d диаграмма влажного воздуха
Вопросы, относящиеся к влажному воздуху (определение параметром, построение процессов), могут быть решены с помощью i-d диаграммы, предложенной в 1918 году профессором Л.К. Рамзиным.

Принцип определения параметров воздуха по i-d диаграмме
По i-d диаграмме можно определить температуру точки росы (на пересечении с линией φ = const линии d = const, идущей от точки, характеризующей исходное состояние воздуха) и температуру “мокрого

Сущность аспирационного метода определения относительной влажности
Сущность аспирационного метода определения относительной влажности заключается в следующем (рисунок 3.13). Ри

Теплофизические свойства сухого воздуха
при нормальном атмосферном давлении * t, °C r, кг/м3 cp, кДж/кг/К

Причины появления влаги в наружных ограждениях
В ограждающих конструкциях зданий может находиться влага следующих видов: - строительная влага – вносится при возведении зданий или при изготовлении сборных железобетонных конструкций;

Влажностные характеристики внутреннего и наружного воздуха
Влага (в виде водяного пара), содержащаяся в атмосферном воздухе обуславливает его влажность. Количество влаги, содержащееся в 1 м3 воздуха, выражает его абсолютную влажность. Д

Конденсация влаги на поверхности ограждения
Если охлаждать какую-либо поверхность в воздухе с данной влажностью, то при падении температуры этой поверхности ниже точки росы соприкасающийся с ней воздух при охлаждении будет конденсировать вод

Меры против конденсации влаги на поверхности ограждения
Основной мерой против конденсации влаги на внутренней поверхности ограждения является снижение влажности воздуха в помещении, что может быть достигнуто усилением его вентиляции. Во избежан

Сорбция и десорбция
Понятие сорбции охватывает два явления поглощения материалом водяного пара: 1) поглощение пара поверхностью его пор в результате соударения молекул пара с поверхностью пор и как бы прилипа

Физическая сущность паропроницаемости
Отсутствие конденсации влаги на внутренней поверхности не гарантирует ограждение от увлажнения, так как оно может происходить вследствие сорбции и конденсации водяных паров в толще самого ограждени

Количественные зависимости для расчета паропроницаемости
По аналогии с формулой передачи тепла теплопроводностью через плоскую стенку в стационарных условиях, представленной в виде зависимости поверхностной плотности теплового потока (удельного)

Особенности расчета влажностного режима
Для расчетов влажностного режима наружных ограждений на увлажнение их парообразной влагой необходимо знать температуры и влажности внутреннего и наружного воздуха. Температура и влажность внутренне

Методика расчета влажностного режима
Методика расчета влажностного режима в ограждении (с целью проверки отсутствия конденсации и накопления влаги в нем) выполняется следующим образом. Для построения линии падения упругости в

Факторы, влияющие на влажностный режим ограждения
Для предупреждения конденсации влаги на внутренней поверхности наружного ограждения необходимо, чтобы Температура точки росы

Анализ условий для просыхания ограждения
Изложенный метод расчета влажностного режима наружных ограждений дает возможность рассчитать и скорость последующего просыхания ограждения после прекращения конденсации в нем водяного пара, а именн

Оценка результатов расчета влажностного режима
Расчет влажностного режима по стационарным условиям является простым и может дать достаточно точный ответ на два следующих вопроса: - будет ли гарантировано ограждение от конденсации влаги

Расчет влажностного режима при нестационарных условиях диффузии водяного пара
Изложенный расчет влажностного режима ограждений в стационарных условиях диффузии водяного пара не учитывает изменения влажности материалов в ограждении во времени, а также влияния начальной влажно

Меры против конденсации в ограждениях
Основным конструктивным мероприятием для обеспечения ограждения от конденсации в нем влаги является рациональное расположение в ограждении слоев различных материалов. Для предупреждения ко

Влажностный режим бесчердачных перекрытий
Большое влияние на влажностный режим бесчердачных покрытий оказывает гидроизоляционный ковер, назначение которого предохранять покрытие от увлажнения его дождевой или талой водой. Гидроизоляционный

Механизм перемещения влаги
Перемещение влаги в материале начинается с момента образования в нем конденсационной влаги, так как сорбированная влага, находящаяся в материале в связанном состоянии, перемещаться в жидком виде не

Условия для перемещения влаги в строительных материалах
Для возможности капиллярного передвижения влаги в материале необходим градиент влажности, т. е. изменение влажности материала по направлению движения в нем влаги. При этом влага в материале будет п

Санитарно-гигиенические основы систем кондиционирования микроклимата
Современные условия жизни человека требуют эффективных искусственных средств оздоровления воздушной среды (с помощью техники отопления, вентиляции и кондиционирования). С помощью отопления

Понятие о способах организации воздухообмена и устройстве систем вентиляции
Воздушная, среда в помещении удовлетврряюшая са­нитарным нормам, обеспечивается в результате удаления загрязненного воздуха из помещения и подачи чистого наружного воздуха. Соответвенно этому систе

Воздухораспределение струями
Струёй называют поток жидкости или газа с конечными поперечными размерами (рис. 9.2). В технике вентиляции имеют дело со струями воздуха, истекающего в помещение, заполненное воздухом. Так

Общие замечания
Здания (как сложная архитектурно-конструктивная система) характеризуются тепловым режимом, обусловленным различными по физической сущности процессами поглощения теплоты. Под действием разн

Назначение систем кондиционирования микроклимата в помещениях
Требуемый микроклимат в помещении создается следующими системами инженерного оборудования зданий: отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Системы отопления предназначены для соз

Виды и область применения систем отопления
Система отопления жилых зданий должна обеспечивать равномерное поддержание расчётных температур отапливаемых помещений в течение всего отопительного сезона, а также: возможность регулирования тепло

Энергосбережение и микроклимат в помещении
Расходы на энергию, являются основной статьей расходов связанных с эксплуатацией дома, кроме того цены на энергоносители продолжают неуклонно расти, вместе с этим увеличиваются и расходы на содержа

Вентиляция помещений представляет собой процесс переноса объемов воздуха, вытекающего из приточных отверстий, а также движение воздуха, обусловленное всасывающими отверстиями.

Характер воздушных потоков в помещении зависит:

1) от формы количества и расположения приточных и вытяжных отверстий;

2) от температуры и скорости подаваемого и удаляемого воздуха;

3) от тепловых потоков, возникающих возле нагретых и охлажденных поверхностей;

4) от взаимодействия струй между собой и с тепловыми потоками;

5) от имеющихся в помещении строительных конструкций;

6) от действия технологических машин и механизмов;

7) от взаимодействия со струями, выбивающими через неплотности оборудования, находящегося под избыточным давлением.

Эффективность вентиляции помещения зависит от правильности выбора мест подачи и удаления воздуха. В первую очередь распределение параметров воздуха в объеме помещения определяется конструктивным решением приточным устройств. Влияние вытяжных устройств на скорость движения и температуру воздуха в помещении обычно незначительно. В то же время общая эффективность вентиляции зависит от правильной организации вытяжки воздуха из помещения.

Для оптимальной организации воздухообмена следует учитывать следующие факторы:

Строительно-планировочные особенности помещения (габариты помещения);

Характер технологического процесса;

Вид и интенсивность поступления вредностей (сочетание различных видов вредности);

Взрыво - и пожароопасность помещения;

Особенности распространения вредностей в помещении;

Размещение в объеме помещения оборудования, рабочих мест.

Особенности распространения вредностей зависит от их свойств (плотности, а для пыли- дисперсности)

Кроме того, большое значение имеет интенсивность тепловых потоков, которые могут перемещать пары и газы, имеющие плотность значительно выше плотности воздуха, а также пыль в верхнюю зону помещения. При отсутствии теплоизбытков более легкие, чем воздух и газы поднимаются в верхнюю зону помещения. Газы более тяжелые, чем воздух накапливаются в рабочей зоне над полом.

2. Общие требования к притоку и вытяжке .

Согласно СНиП 41-01-2003 следует придерживаться следующих основных правил (см. пп. 7.55 – 7.5.11).

3. Выбор схемы организации воздухообмена

При организации воздухообмена в производственных помещениях возможно применение следующих схем

СВЕРХУ-ВВЕРХ.

СВЕРХУ-ВНИЗ.

СНИЗУ-ВВЕРХ.

СНИЗУ-ВВЕРХ И ВНИЗ.

СВЕРХУ И СНИЗУ-ВВЕРХ

СНИЗУ-ВНИЗ

Лекция № 2.17

Тема: «Обтекание здания потоком воздуха»

1. Обтекание здания потоком воздуха.

2. Зона аэродинамического следа.

3. Аэродинамический коэффициент.

1. Обтекание здания потоком воздуха.

При обтекании здания потоком воздуха вокруг него образуется застойная зона. Определение размеров этой зоны, условий циркуляции в ней воздушных потоков и, следовательно, условий проветривания этой зоны также является целью аэродинамических исследований здания. Наибольшее значение это исследование имеет для промышленных зданий с большим количеством вредных выбросов.

При набегании на препятствие нижние слои потока затормаживаются, и кинетическая часть энергии этого потока переходит в потенциальную, т. е статическое давление увеличивается. Это происходит постепенно по мере приближения к зданию и начинается примерно за 5-8 калибров до здания (калибр - средний размер фасада здания). Набегающий поток образует зону циркуляции непосредственно у поверхности здания. Вихри, образующиеся здесь, как бы дополняют форму здания до удобообтекаемой и тем самым уменьшают потери энергии основного потока. В этой зоне постоянно происходит смена воздуха, совершающего вихреобразные движения и уходящего на заветренную сторону здания.

Рисунок - Схема обтекания здания потоком воздуха

а – вертикальный разрез; б – схема движения воздуха в зоне аэродинамического следа:

1- граница между вихрями в зоне аэродинамического следа;

2- зона избыточного давления;

3- здание;

4- зона разрежения;

5- обратные потоки воздуха, входящего в зону аэродинамического следа;

6- граница зоны аэродинамического следа;

7- граница влияния здания на поток воздуха;

8- вихреобразные потоки из зоны избыточного давления в зону разрежения.

Набегающий поток воздуха обтекает здание и зону циркуляции сверху и с боков.

Обтекающий здание поток воздуха в силу некоторого поджатия имеет скорость большую, чем скорость ветра. Этот поток интенсивно эжектирует воздух с заветренной стороны здания, где в результате этого давление уменьшается. Воздух, уносимый из заветренной стороны, компенсируется приземными слоями потока, в которых воздух заторможен настолько, что может изменить направление своего движения. На заветренной стороне здания образуется несколько вихрей (на рисунке их показано два). Расположение границы зоны аэродинамического следа в этой области указано ориентировочно. Эта граница заметна лишь вблизи места срыва потока с наветренного фасада. Подвижность воздуха в приземной застойной области настолько мала, что из него осаждаются мельчайшие взвешенные частицы.

В реальных условиях имеют место пульсирующие изменения направления и силы ветра, что приводит к изменению габаритов и циркуляции воздуха в зоне аэродинамической тени во времени.