Титов - Курсовое и дипломное проектирование по вентиляции гражданских и промышленных зданий

Курсовое и дипломное проектирование по вентиляции гражданских и промышленных зданий. 1985.

Изложены современные методы расчета систем и устройств вентиляции, гражданских и промышленных зданий, основы конструирования вентиляционных систем, способы защиты от загрязнения вентиляционными выбросами, а также глушения шума вентиляционных установок Рассмотрено технико-экономическое обоснование принимаемых решений. Дано описание состава, оформления и содержания расчетно пояснительных записок и чертежей проектов. Для студентов строительных вузов, обучающихся по специальности «Теплогазоснабжение и вентиляция»

Предисловие

В соответствии с решениями ХХУI съезда КПСС и последующих Пленумов ЦК КПСС в Советском Союзе предусматриваются ускорение научно технического прогресса, быстрейшее внедрение достижений науки и техники, рациональное использование производственного потенциала страны.

Достойный вклад в решение задач одиннадцатой пятилетки вносят специалисты по теплогазоснабжению и вентиляции. Охрана окружающей среды от вредных выбросов, снижение потребления энергии системами обеспечения микроклимата в помещениях, повышение их эффективности, проблемы регулирования, оптимизации и надежности этих систем, использование нетрадиционных источников энергии  вот далеко не полный перечень задач, которые решаются ими в настоящее время.

Эффективность систем вентиляции, их технико-экономические характеристики зависят не только от правильно принятой схемы воздухообмена и достоверности проведенных расчетов, но и от правильно организованных монтажа, наладки и эксплуатации Возможности монтажа, наладки и эксплуатации систем и оборудования, обеспечивающие вентиляцию помещений, закладываются на стадии проектирования

Для работы над курсовым или дипломным проектом одних рекомендаций настоящего учебного пособия недостаточно.

Следует пользоваться учебником по курсу Вентиляция, Справочником проектировщика, Строительными нормами и правила\1И и Санитарными нормами, конспектами лекции по курсу Вентиляция. Для успешного выполнения проекта вентиляции следует четко знать особенности технологического процесса, протекающего в помещении, режимы работы, конструктивные особенности здания, климатические характеристики Специалист по вентиляции должен знать строительную теплофизику, аэродинамику, теорию тепломассообмена и такие разделы физики, как диффузия и акустика. При выборе расчетных внутренних условий в помещении, т е. радиационной температуры, температуры воздуха, влажности и подвижности воздуха, проектировщик должен иметь хорошие знания по санитарной гигиене.

Материал учебного пособия расположен в последовательности, приблизительно соответствующей последовательности выполнения проекта.

1. АРХИТЕКТУРНО СТРОИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЗДАНИЯ

К началу проектирования вентиляции помещений необходимо иметь строительные чертежи '(поэтажные планы и разрезы здания) и характеристики наружных ограждающих конструкций  стен, перекрытий, окон, дверей и ворот (материал, размеры, коэффициенты теплопередачи). Обязательно следует указать ориентацию объекта по странам света.

На планах этажей, подвала и чердака или технического этажа надлежит обозначить места расположения вентиляционных приточных и вытяжных установок. Вентиляционные камеры должны быть изолированы от производственных или вспомогательных помещений и иметь отдельный вход. При выборе мест расположения вентиляционных камер в здании необходимо учитывать условия монтажа громоздкого вентиляционного оборудования (вентиляторов, калориферов, оросительных камер).

Задание по проекту должно содержать следующие обязательные пункты: назначение объекта; район строительства; ориентация фасадов; основные характеристики элементов здания: материал R конструкция наружных и внутренних стен, окон, дверей, перекрытий и покрытий; режим эксплуатации здания и помещений: число рабочих смен; помещения с кондиционируемым микроклиматом; источники теплоснабжения и параметры теплоносителя; сведения о зданиях, расположенных на одной площадке с проектируемым; дополнительные сведения.

Сведения из архитектурностроительной части проекта специалисты по отоплению и вентиляции используют, главным образом, при определении теплопотерь (расчет тепловой МОIЦНОСТИ системы отопления), при анализе теплового режима помещений (нестационарная теплопередача). Например, при определении теплопоступлений в помещение от солнечной радиации через массивные ограждения необходимо знать материал наружного, фактурного слоя ограждений (перекрытия), тепловые характеристики материалов ограждения. Для расчета теплопоступления  в помещение от солнечной радиации через окна следует иметь сведения о солнцезащитных устройствах, типе переплетов, расстояния между ними и другие конструктивные размеры оконных проемов. При решении отдельных вопросов воздушного режима здания требуются сведения о воздухопроницаемости наружных и внутренних конструкций. Вопросы трассировки трубопроводов, воздуховодов и каналов нельзя решить, не зная расположения строительных балок, ребер плит перекрытия и других конструктивных особенностей зданий. Вопрос о возможности выполнения каналов, воздухозаборных шахт и других вентиляционных устройств решается совместно специалистами по строительству и по отоплению вентиляции. Также решается вопрос о выборе материала для изготовления встроенных каналов и вентиляционных блоков. Выбор типа бетонных вентиляционных блоков зависит от серии здания, места его постройки и номенклатуры изделий, выпускаемых домостроительным комбинатом, возводящим здание., В архитектурно­строительной части должны содержаться сведения о рельефе местности постройки и о характере озеленения прилегающей территории. Эти сведения необходимы при разработке мероприятий по охране воздушного бассейна. Характеристики вредных выбросов и расположение мест этих выбросов от окружающих зданий дают возможность решить вопрос о фоновом загрязнении воздуха в местах воздухозабора систем вентиляции и кондиционирования рассматриваемого здания.

2 ХАРАКТЕРИСТИКА Технологических ПРОЦЕССОВ

При проектировании производственных Объектов необходимо иметь планы и разрезы здания с размещением технологического оборудования и рабочих мест.

Описание технологического процесса должно включать: eгo схему с указанием массовых расходов материалов, полуфабрикатов и готовой продукции; параметры отдельных видов технологического оборудования (температура поверхностей и внутренних объемов, характеристика теплозащитных свойств, установочная мощность электродвигателей, режимы их работы и т. п.); характеристику оборудования, потребляющего энергию (потребляемая электрическая мощность или количество сжигаемого топлива, его вид и теплотворная способность, или расход пара и горячей воды, с указанием давления и температуры); месторасположение источников вредных выделений, интенсивность выделения вредных веществ, водяных паров и пр.; расходы воздуха на технологические нужды, через местные отсосы от стандартного технологического оборудования, на технологическое дутье и т. п.; число работающих в каждом помещении и категорию тяжести работы; требуемую освещенность помещения или мощность общего и местного освещения и его вид; режим работы оборудования и помещения за время смены, число смен; тип и характеристику транспортных средств, обслуживающих помещение, с указанием числа и частоты работы транспортных единиц вне цеха, в том числе на наружном воздухе; режим открывания наружных дверей и ворот; сведения о наличии вторичных энергоресурсов в технологических линиях, использование которых для нужд отопления и вентиляции обязательно.

Каждый студент, приступающий к проектированию вентиляции, в первую очередь должен изучить технологию производства и режимы работы объекта проектирования. Следует четко представлять все виды вредных выделений проектируемого объекта, характер их воздействия на человека, нормируемые уровни допустимой концентрации. Изучая устройство и работу технологического оборудования, следует искать пути к максимально возможному сокращению поступления вредных выделений в вентилируемое помещение. Тепловыделяющее технологическое оборудование и различные технологические высокотемпературные выбросы (дымовые газы, нагретый воздух, теплая вода и п.) должны быть выявлены с целью рассмотрения возможности использования их в качестве вторичных энергоресурсов для системы отопления и вентиляции.

3. РАСЧЕТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ Наружного ВОЗДУХА

Климатические данные заданного района строительства в соответствии с рекомендуемыми нормами обеспеченности определяют по СНиП 2.01.01-82 «Строительная климатология и геофизика» и приложению к СНиП 2.04.05­84 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха». Значения расчетных параметров, в том числе определенных по I­d диаграмме, заносят в таблицу, представленную на бланке 1.

При расчете вентиляции приводят параметры трех расчетных периодов года: теплого, переходного и холодного. Переходный период ­ это условный период, параметры воздуха, для которого принимают одинаковыми для всей территории нашей страны. Теплым периодом года считается период, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха 10 0 С и выше. Для систем отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха, воздушного душирования, а также воздушных и воздушно- тепловых завес применяются расчетные параметры наружного воздуха А и Б. Соответствующие им значения температуры и энтальпии наружного воздуха для теплого и холодного периодов года приведены в приложении к СНиП 2.04.05­84.

При проектировании систем общеобменной вентиляции с естественным или искусственным побуждением движения воздуха, предназначенных для удаления избытков тепла, влаги, в том числе систем вентиляции с испарительным (адиабатным) охлаждением воздуха, следует принимать для теплого и для холодного периодов года расчетные параметры А, за исключением:

1) приточных систем помещений с выделением вредных веществ любого класса опасности или с местной вытяжной вентиляцией (в том числе с удалением воздуха от технологического оборудования) ;

2) систем, обслуживающих здания больничных учреждений (больницы, клиники, госпитали), диспансеры, амбулатории, родильные дома, дома ребенка, интернаты для престарелых и инвалидов, детские дома, детские сады и ясли, гостиницы и санатории высшего разряда;

3) приточных систем местной приточной вентиляции ­ душирования рабочих мест и подачи воздуха в зону дыхания работающего.

В этих трех перечисленных случаях при расчете вентиляции рекомендуется принимать в качестве расчетных для теплого периода параметры А, для холодного ­ параметры Б. ДЛЯ расчета отопления, в том числе систем вентиляции, выполняющих функции отопления, в холодный период года следует принимать параметры Б. Рекомендации по выбору расчетных параметров для систем кондиционирования учитывают назначение помещения и приведены в СНиП 2.04.05­84.

Расчетные параметры наружного воздуха в переходный период года для вентиляции: температура воздуха + 10 0 С, энтальпия ­ 23.кДж/кг. Для систем кондиционирования воздуха переходным периодом года считают период с параметрами наружного воздуха, при которых в работающем кондиционере не расходуется теплота и холод. При выборе расчетных климатических характеристик допускается обоснованное отступление, например при проектировании вентиляции и кондиционирования воздуха в помещениях, используемых в течение части суток (вечером или в другое время) или в отдельные месяцы года. Для анализа суточного изменения параметров внутреннего воздуха необходимо принимать следующие значения параметров наружного воздуха в течение расчетных суток теплого периода года: температуры и энтальпии наружного воздуха ­ по косинусоиде с максимумом, равным их расчетным значениям, отнесенным К 15 часам солнечного времени, ­ для местностей вдали от рек, морей и океанов и к 14 часам ­ вблизи от них. Минимум температуры наружного воздуха определяют по заданной амплитуде ее колебания, минимум энтальпии ­ по минимуму температуры при условно постоянном в течение суток влагосодержании.

4. РАСЧЕТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ВНУТРЕНННО ВОЗДУХА

Выбор расчетных параметров внутреннего воздуха регламентируется СНиП. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны сформулированы в ГOCT 12.1.005-76. Самочувствие человека в помещении определяется, как известно, следующими пара метрами: температурой воздуха, радиационной температурой помещения, ос, или интенсивностью облучения, скоростью движения воздуха, м/с; относительной влажностью, %; загрязненностью воздуха вредными примесями.

Влияние этих параметров на самочувствие человека различно, каждый из перечисленных параметров влияет на теплоотдачу человека в окружающую среду. При нормировании пара метров воздушной среды в помещениях различают определенный диапазон сочетаний параметров, называемый допустимыми параметрами. Диапазон допустимых температур определяется нижним допустимым температурным уровнем, служащим для расчета систем отопления, и верхним, обеспечиваемым средствами вентиляции.

Скорость движения, относительная влажность и загрязненность воздуха вредными примесями обычно определяются только верхним допустимым уровнем. Однако в некоторых случаях указывается и нижний допустимый уровень подвижности воздуха ­ обязательная минимальная скорость движения воздуха в рабочей зоне или на рабочем месте.

Наиболее благоприятное сочетание параметров внутреннего воздуха в помещении (оптимальные условия) обычно создается системами кондиционирования воздуха. Однако в некоторых случаях, применяя рациональное регулирование 'систем вентиляции помещений, можно получить оптимальные условия. Параметры воздуха, соответствующие оптимальным и допустимым условиям, зависят от периода года (теплый, холодный), от тепловой напряженности (по явному теплу) помещения и от тяжести выполняемой в помещении работы.

По тепловой напряженности различают две категории помещений: помещения с незначительными избытками явного ,тепла (не превышающими или равными 23 Вт на 1 м 3 внутреннего объема помещения) и помещения или участки цехов со значительными избытками явного тепла (превышающими 23 8T/M 3 ). Последние относятся к категории «горячих цехов». В производственных помещениях высотой более 6 м, оборудованных системами вентиляции с искусственным побуждением или системами кондиционирования воздуха, удельные избытки явного тепла определяются по отношению к условному объему помещения высотой 6 м.