IV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2012

Преобладающая часть эксплуатируемых в настоящее время жилых зданий в нашей стране имеет естественную вентиляцию с притоком наружного воздуха через конструкции и заделку окон и балконных дверей.

При естественной вентиляции воздухообмен осуществляется из-за разницы давления снаружи и внутри здания.

Под неорганизованной естественной системой вентиляции понимается воздухообмен в помещении, происходящий за счет разности давлений внутреннего и наружного воздуха и действий ветра через не плотности ограждающих конструкций, а также при открывании форточек, фрамуг и дверей.

Организованной естественной вентиляцией называется воздухообмен, происходящий за счет разности давлений внутреннего и наружного воздуха, но через специально устроенные приточные и вытяжные проемы, степень открытия которых регулируется.

Внутри жилых домов предусмотрена только естественная вытяжная вентиляция, которая «представлена» в кухне, туалете и ванной комнате в виде решеток. Однако работает внутридомовая вытяжка только в том случае, когда есть приток воздуха. Проект вентиляционной системы в старых зданиях изначально сделан с расчетом на деревянные рамы. Воздух не может уйти «своим ходом», оставив в здании вакуум. Если не поступает через окна «новый» воздух, то и «старый» остается на прежнем месте. А это чревато серьезными последствиями.

Существуют экологические организации, санитарные ведомства которые исследуют качество воздуха: содержание кислорода, углекислого газа, бактерий и прочего. Очень часто их вызывают сами жильцы, когда выясняется, что в квартире или в целом подъезде «поселилась» серьезная проблема. Например, заплесневели стены, или еще хуже - серьезно заболели люди. По оценкам специалистов, когда количество плесени достигает определенного уровня, патогенными бактериями обильно насыщается воздух, что несет серьезную угрозу людям. А наличие плесени - это следствие высокой влажности и плохой вентиляции. Вследствие этого необходимо устанавливать приточный клапан вытяжную установку.

Пути интенсификации - увеличение разряжения в помещении - дефлекторы, механическое побуждение вытяжной вентиляции, «облегчение» притока воздуха - клапана.

Клапан инфильтрации воздуха КИВ-125 является самостоятельным приточным вентиляционным устройством и не предназначен для установки в оконные конструкции. Это позволяет устанавливать клапан практически на любых объектах, не затрагивая конструкцию окон и не влияя на теплотехнические, звукоизоляционные и другие характеристики оконных конструкций.

По сравнению с проветривателями и клапанами, устанавливаемыми в окна, КИВ 125 имеет ряд преимуществ:

• не нарушает конструкции стеклопакета;
• не усложняет установку окон и не увеличивает их стоимость;
• может устанавливаться в любое время, даже после ремонта;
• возможна поэтапная установка;
• не ухудшает внешний вид окна;
• не загромождает светопрозрачные поверхности;
• может располагаться в любом месте наружной стены;
• клапан КИВ можно устанавливать в помещениях, не имеющих окон.

Дефлекторы вентиляционные применяются для усиления тяги в вертикальных шахтах путем использования ветрового напора, как в многоквартирных жилых домах, так и на производствах, в административных зданиях и крупных хозяйственно-бытовых сооружениях. Основное назначение дефлекторов - защита вентиляционного оборудования от атмосферных осадков. Механизм действия дефлектора основан на естественной тяге: поток ветра создаёт в цилиндре зону пониженного давления, действующую, как вытяжная система. Материал дефлекторов - листовая холоднокатаная и рулонная сталь.

Но так как ветер не постоянен, целесообразно использовать Кришной вентилятор.

Задачей работы является определения требуемых перепадов давления в вытяжных шахтах естественной вентиляции и построение графиков зависимости требуемых перепадов давлений в шахте от этажа, а так же зависимость требуемых перепадов давления в шахте от наружной температуры оп этажам. Если dP=0, то его можно регулировать приточным клапаном. Если dP=0, то необходимо использовать вытяжную установку

Имеется 5-ти этажный жилой дом с однокомнатными квартирами  и  .

Зная размеры комнаты, находится площадь комнаты

Кратность воздухообмена в жилых помещениях равна. К=3м³/ч на 1 м². Зная кратность воздухообмена в помещении, находим требуемый воздухообмен:

Зная требуемый воздухообмен в помещении 1-го этажа, выполняем гидравлический расчёт вытяжных шахт.

1. Находим расход в вытяжной шахте на её каждом участке:

2. Зная требуемую скорость в вытяжной шахте и расходы, на участках вытяжной шахты находим фактическую скорость в шахте:

По формуле находим фактическую скорость воздуха на всех участках вытяжной шахты.

3. Для дальнейших расчётов находим число Рейнольдса:

4. Далее находится коэффициент трения λ по формуле:

где  - находится для каждого участка шахты.

5. Находим потери давления на трения по формуле:

6. Найдя коэффициенты местных сопротивлений, рассчитываем сумму потерь давления на трение и местные сопротивления по формуле:

7. Далее находим потери давления температурного напора по формуле:

8. Найдя по рис.3 требуемое статическое давление развиваемое клапаном, находим разряжения в комнате по формуле:

Все конечные полученные перепады давлений сводим в табл. 1.

Таблица 1. Перепады давлений по этажам в зависимости от температуры.

Этаж	dP	Этаж	dP	Этаж	dP	Этаж	dP	Этаж	dP	tн	tв
1	30,83	2	24,28	3	17,97	4	11,06	5	4,51	-27	20
	16,264		12,2855		8,54097		4,20944		0,221909	-11	20
	1,1224		-0,1841		-1,2566		-2,916		-4,23152	8	20
	-3,4646		-4,0392		-4,8493		-5,0685		-5,634	15	18
	-5,3902		-5,5478		-5,4737		-5,9808		-6,14725	20	23
	-5,3003		-5,3658		-5,3761		-5,7626		-5,99026	25	28
	-7,3989		-7,2029		-6,7805		-6,9524		-6,7386	30	30

На основе полученных данных построим график зависимости требуемых перепадов давления от этажа здания (рис.1), и зависимость требуемых перепадов давления от температуры наружного воздуха по этажам (рис.2.).

Проведя анализ полученных данных, получим, то, что максимальная температура, при которой будет организован воздухообмен при tн=-11ºС, но с регулированием приточного клапана в зависимости от графика. При tн=-11ºС следует использовать вытяжную установку, чтобы сохранить требуемый воздухообмен.

Для того чтобы подобрать вытяжную установку нам необходимо:

1.Найти разность давлений развиваемого тепловым напором и сопротивления в вытяжной шахте на трение и местные сопротивления:

2.Зная требуемое статическое  разряжение в помещении развиваемое клапаном и разность давления dP` найдем давление развиваемое вентилятором:

3.Выбираем наибольшее значение dP`, и поэтому значению подбираем вентилятор. А для балансировки участков устанавливаем регулируемые воздухораспределительные устройства.

По найденному значению мы подбираем вытяжную установку.

На основе полученных графиков мы можем установить систему автоматизации для приточных клапанов и вытяжной установки, чтобы сохранить требуемый воздухообмен.

Делая вывод из проведённой работы, становится ясно, что в однокомнатной квартире пятиэтажного жилого дома с установленными пластиковыми окнами невозможно организовать требуемый воздухообмен с помощью естественной вентиляции. Необходимо использовать механическую вентиляция, с системой регулировки.

Список литературы.

1. Еремкин А.И. Тепловой режим зданий: учебное пособие/ А. И. Еремкин, Т.И. Королева.- Ростов н/Д: Феникс, 2008.
2. ГОСТ 21.602.79 СПДС Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Рабочие чертежи / Госстрой СССР.- М.: Изд-во, 1980.
3. СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий / Госстрой России. - М.: ФГУП ЦПП, 2004.
4. СНиП 23-01-99 Строительная климатология / Госстрой России. - М.: ФГУП ЦПП, 2003.
5. СНиП 41.01-2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха / Госстрой России. - М.: ФГУП ЦПП, 2004.
6. СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий / Госстрой России. - М.: ФГУП ЦПП, 2004.

Код для цитирования: Скопировать