Для группы рядовых помещений, объединенных общим коридором, рекомендуется так называемая коридорная раздача. В этом случае магистральный приточный и вытяжной воздуховоды прокладывают по коридору параллельно друг другу в пространстве подвесного потолка (рис.2).
От них к расположенным по обе стороны помещениям подводят ответвления, заканчивающиеся приточными и вытяжными устройствами. Как правило, в этом качестве используют вентиляционные решетки. Обход ответвлениями магистралей осуществляют схематически, как показано на рис. 3.
Если сечение воздуховода и требуемый размер вентиляционной решетки не совпадают, решетка может присоединяться через коробку. Для притока применяют решетки РР, РВ, РС-ВГ и т.д. - регулируемые, с двойными (вертикальными и горизонтальными) жалюзи.
Их устанавливают под потолком на расстоянии до 0,5 м, при этом создаются струи, настилающиеся на потолок. Вытяжные решетки, как и в первом случае, с одинарными жалюзи. Расстояние в плане между приточными и вытяжными решетками должно быть не менее 2 м.
Если помещения, примыкающие к коридору, имеют значительную глубину, а высота помещения достаточна для устройства подвесного потолка, возможен вариант, когда подачу приточного воздуха осуществляют через потолочные воздухораспределители, расположенные по центру помещений (рис.4). Вытяжку при этом производят через жалюзийные решетки, установленные в стене, отделяющей помещение от коридора
.
Вертикальные шахты прокладывают, как правило, во внутренних углах помещений, у стен или у колонн так, чтобы каналы можно было скрыть, не уменьшая ширину проходов (см. фрагменты планов, приведенные выше). Их следует размещать по возможности сосредоточенно в одном или двух местах плана этажа. Если система обслуживает помещения, расположенные на нескольких этажах, объединение этажных ветвей может осуществляться через общий вертикальный или горизонтальный коллектор. Способ соединения воздуховодов при этом показан на рис. 5.
В схеме с вертикальным коллектором для предотвращения перетекания дыма при пожаре на поэтажных ответвлениях устанавливают огнезадерживающие клапаны КПУ1, КОМ, КЛОП и т.д. Размер клапана совпадает с диаметром или сечением ответвления. В схеме с горизонтальным коллектором создается воздушный затвор в виде петли, поскольку дым должен сначала опуститься к коллектору (прямоугольный воздуховод большого сечения), а затем опять подняться на этаж. Однако такая схема более громоздка, т.к. требуется больше места для прокладки нескольких параллельных вертикальных каналов и для самого коллектора.
Окончательно наносят воздуховоды и шахты для расчетных систем на планы этажей, подвала и чердака с указанием размеров после аэродинамического расчета.
Компоновка вентиляционных установок
Компоновке приточных установок должен предшествовать подбор основного оборудования вентиляционных установок (кроме вентиляторов), обслуживающих расчетные системы. При подборе оборудования следует руководствоваться данными [1,2].
Приточные установки, как правило, размещают в специальных помещениях (венткамерах) в подвале или на этаже в зависимости от планировки здания по заданию. Если запроектировано много систем вентиляции, может возникнуть необходимость выделения дополнительных венткамер за счет подсобных или складских помещений.
Приточные установки распределяют по венткамерам так, чтобы длина магистральных воздуховодов была наименьшей, т.е. по возможности ближе к обслуживаемой группе помещений. В пределах венткамеры установки размещают так, чтобы была возможность их обслуживания, т.е. между ними должны быть проходы, по крайней мере, с одной стороны шириной, не меньшей, чем полторы ширины установки.
Размеры установок определяют по каталогам производителя или [1, 2] в зависимости от компоновки. Несколько приточных установок в пределах одной венткамеры могут присоединяться к общему каналу холодного воздуха, который отделяется от помещения утепленной перегородкой с дверью и через проем в наружной стене сообщается с шахтой воздухозабора. Шахта поднимается над уровнем земли на 2,5 - 3 м. На высоте около 2 м над землей в стенках шахты устанавливают воздухозаборную решетку (или несколько решеток, в зависимости от требуемого сечения). Эти решетки подбирают по расходу воздуха в шахте и скорости около 2 м/с. Можно использовать решетки типа СТД, РС-Г (см. п. 1.1). При отсутствии на 1-м этаже в месте размещения шахты простенка между окнами подходящего размера, ее устраивают на относе от здания и сообщается с проемом в стене подвала через подземный канал.
Рекомендуется применение блочных каркасно-панельных установок КЦКП фирмы «ВЕЗА». Типовой набор секций для вентиляционной установки: приемный блок или передняя панель с вертикальным клапаном, панельный (ячейковый) или карманный фильтр, медно-алюминиевый воздухонагреватель и вентиляторный блок.
Если требуется шумоглушитель, вентблок делают с выхлопом вперед, после него устанавливают промежуточную секцию, затем шумоглушитель и, как правило, промежуточную секцию с выхлопом вверх. Расчет и подбор оборудования вентустановок, в том числе вентиляторов и глушителей, подробно изложен в [1], [2] и [5]. План венткамеры и разрезы по расчетным установкам вычерчивают на отдельном листе в масштабе 1:50. На чертежах указывают габаритные размеры секций, привязку установок к строительным осям здания, отметки, диаметры или сечения воздуховодов и шахт в пределах венткамеры.
Необходимо детально проработать узел подключения воздуховода к вентиляционной установке с учетом размеров отверстия в вентиляторном блоке или последней секции после шумоглушителя. Пример компоновки венткамеры приведен на рис. 6. Водной венткамере может размещаться также и оборудование центрального кондиционера (см. рис. 7).
Вытяжные установки состоят из приемного блока или передней панели с клапаном и вентблока, их размещают на чердаке (если он есть), в вытяжных венткамерах на верхнем этаже или в подвале в одном помещении с приточными установками. В последнем случае воздуховоды с этажей опускают в подвал к установке, а вытяжную шахту от установки опять поднимают вверх через все этажи. Высота устья вытяжной шахты над кровлей не менее 1 м. Над шахтой устанавливают зонт
6. Аэродинамический расчет систем вентиляции
Подготовка аксонометрической схемы системы вентиляции к расчету и выбор сечений воздуховодов
Аэродинамический расчет механических систем вентиляции и кондиционирования воздуха проводят с целью определения диаметров или размеров прямоугольных сечений воздуховодов или каналов, нахождения потерь давления, возникающих при движении воздуха в вентиляционной сети и подбора вентилятора. Расчет проводятв следующей последовательности.
1. Составление аксонометрических схем приточной и вытяжной систем вентиляции и подготовка ее к расчету.
Аксонометрическую схему системы вентиляции составляют в масштабе 1:100. На схеме показывают расходы воздуха через каждое вентиляционное устройство. Выбирают основное направление(наиболее длинное и нагруженное) для расчета:
- для приточных систем - от наиболее удаленного воздухораспределителя с максимальным расходом воздуха через приточные воздуховоды и приточную вентиляционную установку до места забора воздуха, причем, если система обслуживает несколько этажей, этот воздухораспределитель должен располагаться на последнем этаже;
- для вытяжных систем - от наиболее удаленного вытяжного устройства с максимальным расходом воздуха через магистрали к вытяжной установке и далее к выбросной шахте. Если система обслуживает несколько этажей и вытяжная установка находится на чердаке или кровле, основное направление намечается от воздухораспределителя на первом этаже или в подвале, если подвал тоже обслуживается данной системой, а если вытяжная установка находится в подвале - от воздухораспределителя на последнем этаже.
Основное направление разбивают на участки. Участок - отрезок воздуховода одного размера, из одного материала с постоянным расходом воздуха. Участки нумеруют, начиная от наиболее удаленного воздухораспределителя или вытяжного устройства, последним присваивают отдельный номер или 1а. Затем для каждого участка определяют длину L, м, и расход воздуха L, м3/ч. Длину измеряют непосредственно по аксонометрической схеме с учетом масштаба, а L определяется путем последовательного суммирования расходов воздуха через ответвления, присоединяющиеся к основному направлению. Поэтому вдоль основного направления расход должен постепенно возрастать. Принцип определения L на участках показан на рис. 8.
Основное направление выделено жирной линией. Числами у приточных решеток обозначают расходы воздуха через эти решетки.
Номера участков указывают в кружках при выносках, над выноской записывают расход на участке, под выноской - длину участка.
Наибольшее значение L будет на участках, непосредственно примыкающих к вентустановкам. Для вытяжных систем величина L на участках до и после вентустановки должна быть одинаковой и равняться производительности этой установки, необходимой для подбора ее оборудования. Для приточных систем расход в шахте воздухозабора, если она обслуживает сразу несколько систем через общийканал холодного воздуха, равен суммарной производительности всех обслуживаемых систем. Если на соседних участках расходы воздуха равны, но отличается форма и размер сечения или материал воздуховодов, такие участки также считаются различными.
2. Определение размеров воздуховодов круглого и прямоугольного сечения
Ориентировочную площадь сечения воздуховода fор, м2, определяют по величине расхода воздуха на участке L и по рекомендуемой скорости движения воздуха vор, равной 6-7 м/с на магистралях и 4-5 м/с - в воздухозаборной шахте и на конечных ответвлениях:
Затем вычисляют предварительный диаметр воздуховода на участке мм, и округляют до ближайшего стандартного размера.
Необходимо принимать размеры воздуховодов строго в соответствии с [5] (приведены в табл. 1)
Номограмма для быстрого подбора диаметра приведена на рис. 9. Способ пользования номограммой показан стрелками. Промежуточные диаметры не подписаны.
При необходимости применения прямоугольных воздуховодов размеры сторон подбирают также по ориентировочному сечению, т.е. чтобы aЧb ? fор в соответствии с [5], с учетом того, что отношение сторон, как правило, не должно превышать 1:3. Минимальное прямоугольное сечение составляет 100Ч150 мм, максимальное - 2000Ч2000
Расчет аэродинамических сопротивлений
После выбора диаметра круглого или размеров сечения прямоугольного воздуховода уточняют скорость воздуха:
где fф - фактическая площадь сечения, м2 .
Д
ля круглых воздуховодов
Для прямоугольных
Для прямоугольных воздуховодов вычисляют эквивалентный диаметр по скорости, мм:
Далее по величине vф и d (или dэкв) определяют удельные потери давления на трение R, Па/м, по табл. 22.15 [5] или по номограмме на рис. 10.
Можно также воспользоваться приближенной формулой
Ее погрешность не превышает 3 - 5%, что достаточно для инженерных расчетов [7].
Полные потери давления на трение для всего участка, получают умножением удельных потерь R на длину участка l, Rl, Па. Если применяют воздуховоды или каналы из других материалов, необходимо ввести поправку на шероховатость вш по табл. 2. Она зависитот абсолютной эквивалентной шероховатости материала воздуховода Кэ (табл.3) и величины vф.
Для стальных воздуховодов вш = 1. Более подробные значения вш можно найти в табл. 22.12 [5]. С учетом данной поправки уточненные потери давления на трение Rlвш, Па, получают умножением Rl на величину вш.
Затем определяют динамическое давление на участке 2 Па.
Здесь св - плотность воздуха при стандартных условиях св = 1.2 кг/м3 . Далее на участке выявляют местные сопротивления, определяют коэффициенты местного сопротивления (КМС) о и вычисляют сумму КМС на данном участке (Уо). Все местные сопротивления заносят в ведомость по следующей форме.
В колонку «местные сопротивления» записывают названия сопротивлений (отвод, тройник, крестовина, колено, решетка, воздухораспределитель, зонт и т.д.), имеющихся на данном участке. Кроме того, отмечают их количество и характеристики, по которым для этих элементов определяют значения КМС. Например, для круглого отвода это угол поворота и отношение радиуса поворота к диаметру воздуховода r/d, для прямоугольного отвода - угол поворота и размеры сторон воздуховода a и b. Для боковых отверстий в воздуховоде или канале (например, в месте установки воздухозаборной решетки) - отношение площади отверстия к сечению воздуховода fотв/fо. Для тройников и крестовин на проходе учитывают отношение площади сечения прохода и ствола fп/fс и расхода в ответвлении и в стволе Lо/Lс , для тройников и крестовин на ответвлении - отношение площади сечения ответвления и ствола fп/fс и опять-таки величину Lо/Lс . Следует иметь в виду, что каждый тройник или крестовина соединяют два соседних участка, но относятся они к тому из этих участков, у которого расход воздуха L меньше. Различие между тройниками и крестовинами на проходе и на ответвлении связано с тем, как проходит расчетное направление. Это показано на рис. 11. Здесь расчетное направление изображено жирной линией, а направления потоков воздуха - тонкими стрелками. Кроме того, подписано, где именно в каждом варианте находится ствол, проход и ответвление тройника для правильного выбора отношений fп/fс , fо/fс и Lо/Lс . Отметим, что в приточных системах вентиляции расчет ведется обычно против движения воздуха, а в вытяжных - вдоль этого движения. Участки, к которым относятся рассматриваемые тройники, обозначены галочками. То же самое относится и к крестовинам. Как правило, хотя и не всегда, тройники и крестовины на проходе появляются при расчете основного направления, а на ответвлении возникают при аэродинамической увязке второстепенных участков (см. ниже). При этом один и тот же тройник на основном направлении может учитываться как тройник на проход, а на второстепенном - как на ответвление с другим коэффициентом. КМС для крестовин 23 принимают в таком же размере, как и для соответствующих тройников