Необходимый воздухообмен для жилых зданий определяется по кратности воздухообмена:
L = V × Kp, м3/ч
L - объём удаляемого воздуха, м3/ч;
Kр- кратность воздухообмена;
V- объём помещения, м3
Объемы удаляемого воздуха:
L = 50 м3/ч – в уборной
L = 26,3 + 100 = 126,3 м3/ч – на кухне L = 126,3 + 50 = 176,3 м3/ч – на кухне
Зная объём удаляемого воздуха L, определим сечение каналов: F = × ν, м2
ν -нормируемая скорость движения воздуха по каналам, 0,5 – 1 м/с; в шахте 1-1,5 м/с
F = = 0,047 м2 – на кухне F =
= 0,039 м2 - шахта
F = = 0,019 м2 – в туалете
Выберем размеры каналов из кирпича по площади живого сечения из приложения:
Fф = 0,073 м2, a x b = 270 х 270 – на кухне
Fф = 0,02 м2, a x b = 140 х 140 - в уборной, Fф = 0,038 м2, a x b = 140 х 270 - в шахте,
Определим фактическую скорость потока:
vф = =
= 0.48 м/с
vф = =
= 0.69 м/с
vф = =
= 1,29 м/с
Таблица определения воздухообмена
№ | Помещение | Размеры, м | V,помещ. м3 | Норм.возд, м3 | Кратность | V удал. м3 | Размер каналов | Число каналов |
Спальная | 3,25*3,85*3 | 37,5 | 37,5 | |||||
Зал | 3,4*5,45*3 | 55,6 | 55,6 | |||||
Кухня | 3,65*2,4*3 | 26,3 | 126,3 | 270х270 | ||||
Уборная | 2,56*1,4*3 | 11,1 | 140х140 | |||||
Коридор | 17,7*3 | 53,1 | 53,1 |
Аэродинамический расчет каналов
Цель расчета – определение размеров вытяжного канала для удаления нормируемого объема воздуха при расчетных условиях.
ΔРе = h × (pн - pв) × g,
pн – плотность наружного воздуха при температуре +5 равна, 1,27 кг/м3.
pв – плотность внутреннего воздуха, кг/м3.
pв = при 20
pв = 1,21 кг/м3
h – высота от оси жалюзийной решетки до верха вытяжной шахты, м.
ΔРе = h × (pн-pв) × g= 5,55 × (1,27-1,21) × 9,81= 3,27 Па – расчётное
h = 0.4 + 0.15 + 5 = 5,55 м (кварт + перекр + этаж + шахта)
Определим эквивалентный диаметр для прямоугольных каналов: dэ
dэ =
= 0,14 м – для 1-го участка
dэ =
= 0,184 м – для 2-го участка
dэ =
= 0,27 м – для 3-го участка
Найдем фактическую скорость: v =
v = =
= 0,69 м/с – для 1-го участка
v =
= 1,29 м/с – для 2-го участка
v = =
= 0,48 м/с – для 3-го участка
Потери давления на трение R определяются по номограмме. Значения занесены в таблицу.
1. R х L x β = 0.08 × 1,3 × (1.25 + 29*0.00375) = 0.141 Па
2. R х L x β = 0,14 × 5 × 1,5 = 1,05 Па
3. R х L x β = 0,018 × 2,95× (1.25 + 8*0.00375) = 0,068 Па
Рассчитаем потери давления в местных сопротивлениях: Z = Σξ ×
1. Σξ = 2 + 1.2 -0,35 = 2,85 (решётка, колено квадр, ответвление) Па
2. Σξ = 0,64 (диффузор) Па
3. Σξ = 2 + 1.2 + 0.14 = 3.34 (решётка, колено квадратное, проход) = 0,139 Па
Z = 2,85 x 0,288 = 0,821 Па – для первого участка Rхlxβ+Z = 0,141 + 0,821 = 0,962 Па
Z = 0,64 x 1,02 = 0,653 Па – для второго участка Rхlxβ+Z = 1,05 + 0,653 = 1,703 Па
Z = 3,34 x 0,139 = 0,464 Па – для третьего участка Rхlxβ+Z = 0,068 + 0,464 = 0,532 Па
Сравним потери давления на трение, в местных сопротивлениях с располагаемым давлением:
(∆P1 + ∆P2) > (∆P3 + ∆P2), (2,665 Па) (2,235 Па)
(∆P1 + ∆P2) x a ≤ ∆Pерасч
(2,665) x 1,15 ≤ 3,27 Па
3,07 Па ≤ 3,27 Па
Условие выполняется, следовательно, сечения каналов подходят.
Таблица аэродинамического расчета каналов
№ | L,м3/ч | H,м | а×b,мм | dэ,м | F,м2 | V,м/с | R,Па/м | Rхlxβ,Па | pν,Па | Σ ξ | Z,Па | Rхlxβ+Z,Па |
1,3 | 140х140 | 0,02 | 0,69 | 0,08 | 0,141 | 0,288 | 2,85 | 0,821 | 0,962 | |||
176,3 | 140х270 | 0,038 | 1,29 | 0,14 | 1,05 | 1,02 | 0,64 | 0,653 | 1,703 | |||
126,3 | 2,95 | 270х270 | 0,073 | 0,48 | 0,018 | 0,068 | 0,139 | 3,34 | 0,464 | 0,532 |
Аксонометрическая схема системы
1. L = 50 м3, v = 0.69 м/с, l = 1,3 м, F = 0.02 м2 (ответвление)
2. L = 176,3 м3, v = 1,29 м/с, l = 5 м, F = 0.038 м2 (слияние)
3. L = 126,3 м3, v = 0.48 м/с, l = 2,95 м, F = 0.073 м2 (проход)
Литература:
Методические указания «Отопление и вентиляция жилого дома», Казань, 2008г
Тихомиров К. В., Сергеенко Э. С. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция.- М.: Стройиздат, 1991.
Таблица расчетов теплопотерь помещений
Номер помещения | Наименование помещения и его температура | Характеристика ограждения | Коэф. Теплопередачи, К | Разность температур, ![]() | Коэфициент n | Дополнит. теплопотери | 1+ сумма | Теплопотери ограждения, Вт | Потери теплоты помещения, Вт | Теплозатраты на нагревание инфильтрующегося воздуха, Вт | Бытовые тепловыделения, Вт | Полные теплопотери, Вт | |||||||||
Наименование ограждения | Ориентация | Размеры, А*В, м2 | Площадь F, м2 | Добавка на ориентацию | На открывание наружных дверей | ||||||||||||||||
Спальная угловая t=23 ![]() | НС | З | 4,46*3 | 13,38 | 0,21 | 0,05 | 0,25 | 1,3 | 233,8 | 864,5 | 187,65 | 1546,6 | |||||||||
НС | С | 3,86*3 - Fo | 9,43 | 0,21 | 0,1 | 0,25 | 1,35 | 171,1 | |||||||||||||
О | С | 1,47*1,46 | 2,15 | 1,39 | 0,1 | 0,2 | 1,3 | 248,6 | |||||||||||||
Пер | 3,25*3 | 9,75 | 0,9 | 0,9 | 39,49 | ||||||||||||||||
Пт | 3,25*3,85 | 12,51 | 0,17 | 0,6 | 0,05 | 1,05 | 85,75 | ||||||||||||||
Пл | 3,25*3,85 | 12,51 | 0,17 | 0,6 | 0,05 | 1,05 | 85,75 | ||||||||||||||
Зал угловой t=23 ![]() | НС | С | 3,6*3 - Fo | 8,22 | 0,21 | 0,1 | 0,25 | 1,35 | 143,6 | 821,2 | 1831,7 | ||||||||||
С | 1,77*1,46 | 2,58 | 1,39 | 0,1 | 0,2 | 1,3 | 298,37 | ||||||||||||||
НС | З | 1,6*3 | 4,8 | 0,21 | 0,05 | 0,25 | 1,3 | 83,87 | |||||||||||||
Пер | 3,4*3 | 10,2 | 0,9 | 0,9 | 41,31 | ||||||||||||||||
Пт | 3,4*5,45 | 18,53 | 0,17 | 0,6 | 0,05 | 1,05 | |||||||||||||||
Пл | 3,4*5,45 | 18,53 | 0,17 | 0,6 | 0,05 | 1,05 | |||||||||||||||
Кухня t=18 ![]() | НС | С | 4,26*3 - Fo | 10,6 | 0,21 | 0,1 | 0,25 | 1,35 | 177,3 | 656,6 | 131,4 | 1079,9 | |||||||||
О | С | 1,47*1,46 | 2,15 | 1,39 | 0,1 | 0,2 | 1,3 | 229,2 | |||||||||||||
НС | В | 3*3 | 0,21 | 0,1 | 0,25 | 1,25 | 139,39 | ||||||||||||||
Пт | 2,4*3,65 | 8,76 | 0,17 | 0,6 | 0,05 | 1,05 | 55,35 | ||||||||||||||
Пл | 2,4*3,65 | 8,76 | 0,17 | 0,6 | 0,05 | 1,05 | 55,35 | ||||||||||||||
Ванная t=25 ![]() | Пер | 2,56*3 | 7,68 | 0,9 | 0,9 | 43,55 | 278,4 | 55,5 | 222,9 | ||||||||||||
Пер | 1,45*3 | 4,35 | 0,9 | 0,9 | 24,66 | ||||||||||||||||
Пер | 1,45*3 | 4,35 | 0,9 | 0,9 | 24,66 | ||||||||||||||||
НС | В | 2,56*3 | 7,68 | 0,21 | 0,1 | 0,1 | 1,25 | 133,06 | |||||||||||||
Пт | 2,56*1,45 | 3,71 | 0,17 | 0,6 | 0,05 | 1,05 | 26,22 | ||||||||||||||
Пл | 2,56*1,45 | 3,71 | 0,17 | 0,6 | 0,05 | 1,05 | 26,22 | ||||||||||||||
Коридор t=18 ![]() | НС | В | 2,06*3 | 6,15 | 0,21 | 0,1 | 0,25 | 1,35 | 102,87 | 265,8 | 680,2 | ||||||||||
НС | З | 2,06*3 | 6,15 | 0,21 | 0,05 | 0,25 | 1,3 | 99,06 | |||||||||||||
НС | Ю | 11,2*3 | 33,6 | 0,21 | 0,25 | 1,25 | 520,38 | ||||||||||||||
Пт | 17,7 | 0,17 | 0,6 | 0,05 | 1,05 | 111,84 | |||||||||||||||
Пл | 17,7 | 0,17 | 0,6 | 0,05 | 1,05 | 111,84 | |||||||||||||||