Отопление и вентиляция жилого дома

В крупнопанельных зданиях  вентиляционные каналы изготавливают  из специальных блоков или панелей из бетона или железобетона, состоящих из нескольких вертикальных каналов. Вентблоки зданий высотой до 5 этажей изготавливают с индивидуальными каналами круглого, прямоугольного и овального сечения для каждого этажа.

В пределах одной квартиры допускается осуществлять удаление воздуха одним каналом с подключением к нему следующих помещений (п.8.10 [8]):

• кухня, ванная или душевая;
• уборная, ванная или душевая.

Воздухообмен квартиры должен быть не менее одной из двух величин: суммарной нормы вытяжки из туалетов, ванных комнат и кухни, или нормы притока, равной 3 м³/ч на 1м² жилой площади квартиры. Нормируемые воздухообмены приведены в [8] приложение В, табл. В.1 (приложение 7 методических указаний).

Радиус действия естественной системы вентиляции (от оси вытяжной шахты до оси наиболее удаленного отверстия) принимают не более 8 м.

В квартирах допускается  применять автономные системы вентиляции, которые не должны влиять на работу общей системы вентиляции (п. 8.6 [8]).

Движение воздуха в  каналах, воздуховодах и шахте происходит под действием естественного давления, возникающего вследствие разности удельных весов холодного наружного и теплого внутреннего воздуха в помещении:

_∆P_е = h · ( ), Па (29)

где h - высота воздушного столба, принимаемая от центра вытяжного отверстия (0,2-0,5 м от потолка помещения) до устья вытяжной шахты, м;

- удельный вес наружного воздуха  для температуры воздуха +5^оС, Н/м³;

- удельный вес внутренного  воздуха вентилируемого помещения, Н/м³.

Величины  и определяются по формуле (9).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Аэродинамический расчет естественной вытяжной канальной системы вентиляции

 

Для обеспечения нормальной работы естественной вытяжной системы вентиляции необходимо увязать потери давления на трение и в местных сопротивлениях при движении воздуха с располагаемым естественным давлением, т.е. произвести аэродинамический расчет системы.

Сначала определяют воздухообмены L, м³/ч для вентилируемых помещений; предварительные сечения каналов и их количество; компонуют вентиляционную систему.

Предварительные сечения  каналов  определяют по формуле:

F = , м²                                            (30);

где W- скорость воздуха в канале, м/с.

W = (0,5 - 0,6) м/с - для вертикальных каналов верхнего этажа;

Для каждого нижерасположенного этажа W на 0,1 м/с больше, чем у предыдущего, но не более чем 1 м/с.

Последовательность расчета.

1. Выбирают расчетную ветвь системы вентиляции через вентиляционный канал верхнего этажа как наиболее неблагоприятно расположенный по отношению к вытяжной шахте.

2. Определяют естественное  давление для расчетной ветви  по формуле(29).

3. Уточняют скорость  движения воздуха в канале по принятому сечению канала:

W = , м/с                                          (31)

4. Находят эквивалентный  по трению диаметр канала для  прямоугольного сечения:

d_ЭКВ = , мм                                          (32)

где а, b - размеры сторон прямоугольного канала, мм.

5. Зная эквивалентный  диаметр канала и скорость  движения воздуха, определяют  потери давления на трение R, Па на I погонный метр и динамическое давление h_Д, Па, используя номограмму для расчета круглых стальных воздуховодов [11, рис. 14.9].

6. Определяют потери  давления на трение на участке:

Р_Т= R· l· , Па                                             (33)

где l - длина участка, м;

  - коэффициент шероховатости, определяемый [11, табл.14.3].

     7. Определяют потери на трение в местных сопротивлениях, зная h_Д и сумму коэффициентов местных сопротивлений (приложение 7 методических указаний) по [11,прил. 9]:

,                                              (34)

     8. Находят суммарные потери давления на участке и сравнивают с естественным давлением. Необходимо, чтобы выполнялось условие: (запас 10-15%). Если условие выполняется, то предварительно полученные площади сечения каналов принимаются как окончательные, если нет – площадь сечения каналов следует изменить (увеличить или уменьшить) и произвести перерасчет.

Расчет других каналов  следует производить с увязкой  потерь давления в параллельных участках с учетом разности значений располагаемых давлений для вентканалов, обслуживающих помещения других этажей. Расчет ведут в табличной форме.

 

Необходимые воздухообмены (приложение 7 методических указаний) кухни L_К=90м³/ч, санузла L_СУ =25м³/ч, ванной L_В =25м³/ч.

Воздухообмен  по величине жилой площади квартиры (ф. 28):

L_ЖК =139,77 м³/ч

Суммарное количество воздуха, уходящего и кухни L_К, ванной L_В, санузла L_СУ, должно быть не менее необходимого воздухообмена жилых комнат квартиры:

L_К + L_В + L_СУ L_ЖК

140 139,77 – условие выполняется.

Предварительные сечения  каналов по формуле (30):

  F =

м²

Принимаем размер каналов  ½ × 1 кирпича (140х270) мм. Площадь принятого канала F=0,14·0,27=0,0378 м²

Действительная скорость в канале:

W=

м/с

Удельные  веса наружного и внутреннего  воздуха по формуле (9):

= =11,9 Н/м³; = =12,46 Н/м³.

Естественное давление для каналов каждого этажа по формуле (29).

Для IV этажа _DР_еIV =3,3·(12,46-11,9)=1,85 Па.

Для III этажа _DР_еIII = 6,6·(12,46-11,9)=3,70 Па.

Для II этажа _DР_еII =9,9·(12,46-11,9)=5,54 Па.

Для I этажа _DР_еI = 13,2·(12,46-11,9)=7,39 Па

Расчетную ветвь системы  вентиляции выбираем через канал IV этажа, как наиболее неблагоприятно расположенного (_DР_еIV<_DР_еIII).  Дальнейший расчет  по формулам (31)-(33) сведен в таблицу 4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица  3. Предварительный расчет вентиляционных каналов и жалюзийных решеток

Наимено-вание помеще-ний	Возду-хообмен   L, м3/ч	Скорость   W, м/с	Площадь канала    F, м2	Размеры канала (a.в) мм	Принятая площадь канала  F, м2	Действи-тельная скорость в канале W,  м/с	Размер жалюзий-ной решетки
IV этаж
Кухня	90	0,66	0,0378	140 270	0,038	0,66	200 300
III этаж
Кухня	90	0,66	0,0378	140 270	0,038	0,66	200 300
II этаж
Кухня	90	0,66	0,0378	140 270	0,038	0,66	200 300
I этаж
Кухня	90	0,66	0,0378	140 270	0,038	0,66	200 300

 

Таблица  4. Расчет системы вентиляции кухни
№ участка	Расход воздуха, L, м3/ч	Длина участка, h, м	Скорость движения воздуха, W, м/с	Линейные размеры воздуховода,(а×б),мм	Площадь поперечного сечения  канала, F, м2	Эквивалентный диаметр  по трению, d  , мм	Удельная потеря давления на трение, R, Па/пм	Коэффициент шероховатости, β	Потери на участке  на трение, Рт ,  Па	Динамическое давление, hД,  Па	Сумма коэффициентов  местного сопротивления,∑z	Потеря давления в  местных  сопротивлениях, Z , Па	Суммарные потери давления на участке, Рт + Z, Па	Примечание
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Расчет ветви системы  через канал кухни 4 этажа
1	90	3,3	0,66	140 270	0.038	180	0,048	1,36	0,196	0,25	4,58	1,145	1,341	Вход в ж.р. с поворотом ξ=2 Колено ξ=1,28 шахта с зонтом  ξ=1,3
Невязка: %

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературных источников

 

1. СНБ 2.04.01-97. Строительная теплотехника. Минск 1998г
2. СНиП 2.04.05-91. Отопление, вентиляция и кондиционирование.
3. Староверов И.Т., Шилер Ю.И. Справочник проектировщика. Часть 1. Отопление. Стройиздат, 1990г.
4. Андреевский А.К. Отопление. Минск 1974г.
5. Тихомиров К.В., Сергеенко Э.С. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция.
6. Щекин Р.Н. и др. Справочник по теплоснабжению и вентиляции. Часть 1 и 2. Киев. Будевельник, 1976г.