Проектирование приточно-вытяжной вентиляции административного здания, расположенного в г. Витебске (здание – двухэтажная школа с чердаком и подвалом)

4. Определение количества вредностей, поступающих в расчетное помещение для теплого и холодного периода и переходных условий

Избытки явной теплоты определяются как сумма телопоступлений от людей, искусственного освещения, через заполнения световых проемов.

4.1 Расчет теплопоступлений от людей

Расчет теплопоступлений от людей приведен в таблице 4.1.1

Таблица 4.1.1 «Расчет теплопоступлений от людей»
№	Наименование величины	Обозначе-ние	Ед. изм.	Формула или источник информации	Значения величин
					теплый период	переходные условия	холодный период
1	Теплопоступления от людей		Вт	n*q*k	3300	5100	5100
1а	Количество людей	n	чел.	согласно заданию	50	50	50
1б	Тепловыделения одним человеком	q	Вт	табл. 2.3	66	102	102
1в	Температура окружающего воздуха,оС	t	оС	пример 2.2	24,1	18	18
1г	Коэффициент	k	--		1	1	1

4.2 Расчет теплопоступлений от источников искусственного освещения

Тепловыделения от источников искусственного освещения, если суммарная мощность источников освещения не известна, Вт:

Q=EFq_осв*η_осв  ,                                                               (4.2.1)

где E - нормируемая освещенность помещения, Лк

q_осв - удельные тепловыделения от ламп, Вт/(м²лк)

F - площадь пола помещения, м²

η_осв - доля теплоты, поступающей в помещение

Значение нормируемой освещенности помещения предоставлено в нормативной литературе и для данного помещения принимаем E=300 Лк ;

Площадь рассчитываемого помещения F=10,7*5,6=59,9 м²  ;

Удельные тепловыделения для помещений площадью от 50 до 200 м² и высоте помещения до 4 м   q_осв =0,06 Вт/(м²лк);

Так как в расчетном помещении люминесцентные лампы встроены в подвесной потолок, η_осв =0,4;

Используя полученные данные :

Q=300·59,9·0,06·0,4=430 Вт;

4.3 Теплопоступления через заполнение световых проемов

Теплопоступления через заполнение световых проемов складываются из теплопоступлений за счет солнечной радиации и за счет теплопередачи:

Q_II = Q_IIP+Q_IIT = q_IIP·F_II + q_IIT·F_II ,                                             (4.3.1)

где F_II — площадь световых проемов;

q_IIP—теплопоступления за счет солнечной радиации через 1 м₂ вертикального заполнения световых проемов.

q_IIP=(qn ·Kинс+ qp · Kобл) ·  Котн · τ₂ ,                                   (4.3.2)

где qn, qp — количество теплоты прямой и рассеянной солнечной радиации, поступающей в помещение рсчетный час через одинарное вертикальное остекление световых проемов, принимается в зависимости от географической широты и ориентации световых проемов;

Kинс — коэффициент инсоляции;

Kобл — коэффициент облучения;

Котн — коэффициент относительного проникания солнечной радиации через заполнения светового проема, отличающееся от обычного одинарного остекления;

τ₂—коэффициент, учитывающий затенение светового проема переплетами;

Коэффициент инсоляции для вертикального светового проема:

Kинс = (1-)(1-),                             (4.3.3)

где Lг,Lв — размеры горизонтального и вертикального выступающих элементов затенения;

H, B — высота и ширина светового проема;

а, с — соответственно расстояния от горизонтального и вертикального элементов затенения до откоса светового проема;

Ас — азимут солнца, принимаемый в зависимости от  географической широты;

Ас.о — солнечный азимут остекления;

β — угол между вертикальной плоскостью остекления и проекцией солнечного луча на вертикальную плоскость, перпендикулярную рассматриваемой плоскости остекления;

β = arctg (ctg h ·cos Aco);

Kобл = Kобл _г · Kобл _в;

Kобл _г и Kобл _в зависят от углов

β1 = arctg;       γ1 = arctg;

За расчетный час принимаем 17-18ч , для которого q_n=401 Вт/м²; q_p=93 Вт/м² ;

При внутренних светлых жалюзи Котн=0,48;

Для окон общественных зданий с тройным остеклением в деревянных переплетах τ₂=0,5;

Для расчетного помещения а=0; с=0; L_г = L_в = 0,12 м; h = 21º; Ас = 95º;

Ас.о =135- Ас=40º; β = arctg (ctg 21·cos40) = 63,38;

Kинс = (1-)·(1-) = 0,97;

β1 = arctg= 4,2º;       γ1 = arctg= 3,8º;

Kобл _г = Kобл _в =1;              Kобл = Kобл _г · Kобл _в =1*1=1;

q_IIP=(qn ·Kинс+ qp · Kобл) ·  Котн · τ₂= (401*0,97+93*1)*0,48*0,5=115 Вт/м²;

a_n== ==0.59;

Q_II = q_IIP* a_n = 115*0,59 = 780 Вт;

Результаты расчетов сводим в таблицу 4.3.1:

Таблица 4.3.1 «Тепловой баланс помещения»
№	Наименование величины	Обозначе-ние	Ед. изм.	Формула или источник информации	Значения величин
					теплый период	переходные условия	холодный период
1	Теплопоступления от людей	Qлюд	Вт	-	3300	5100	5100
2	Теплопоступления от искусственного освещения	Qосв	Вт	-	-	430	430
3	Теплопоступленя через заполнение световых проемов	Qост	Вт	-	780	-	-
4	Избытки явной теплоты в помещении	ΣQизб	Вт	Qлюд+Qосв+Qост	4080	5530	5530

4.4Расчет количества влаги, поступающей от людей

Расчет количества влаги, поступающей от людей, сводим в таблицу 4.4.1:

Таблица 4.4.1 «Поступления влаги от людей»
№	Наименование величины	Обозначе-ние	Ед. изм.	Формула или источник информации	Значения величин
					теплый период	переходные условия	холодный период
1	Количество влаги от людей	М	г/ч	n·m·kл	2400	1800	1800
1а	Количество  людей	n	чел.	Согласно заданию	50	50	50
1б	Выделение влаги одним человеком	m	г/ч	-	48	36	36
1в	Температура окружающего воздуха	tв	ºС	-	24,2	18	18
1г	Коэффициент	kл	-	-	1	1	1

4.5 Поступления вредных веществ в помещение

Основным вредным веществом в помещении данного здания является углекислый газ, выделяющийся при дыхании людей.

m_CO2 = n*m_1CO2,                                                                  (4.5.1)

где  n — количество людей;

m_1CO2—количество углекислого газа, выделяемое одним человеком, г/ч;

m_CO2 = 50*40 = 2000 г/ч ;

5. Определение воздухообмена по вредностям и выбор расчетного воздухообмена

Расчет воздухообмена сводим в таблицу 5.1:

Таблица 5.1 «Расчет воздухообмена в помещении»
№	Наименование величины	Обозн.	Ед. изм.	Формула	Значения величин
					теплый период	переходн. условия	холодный период
1	Воздухообмен для ассимиляции явной теплоты	LQ	м3/ч		4060	3300	3300
1а	Избытки явной теплоты	ΣQ изб	Вт	-	4080	5530	5530
1б	Удельная теплоемкость воздуха	c	кДж/(кг*ºС)	-	1,005	1,005	1,005
1в	Плотность воздуха	ρ	кг/м3	-	1,2	1,2	1,2
1г	Температура уходящего воздуха	t ух	ºС		24,1	18	18
1д	Температура приточного воздуха	t пр	ºС		21,1	13	13
2	Воздухообмен для ассимиляции влаги	LM	м3/ч		1670	1290	250
2а	Поступление влаги	M	г/ч	-	2400	1800	1800
2б	Влагосодержание уходящего воздуха	d ух	г/кг	I-d  диаграмма	11,5	6,5	6,5
2г	Влагосодержание приточного воздуха	d пр	г/кг	I-d  диаграмма	10,3	5,8	0,5
3	Воздухообмен для ассимиляции углекислого газа	LCO2	м3/ч		720	720	720
3а	Поступление углекислого газа	mco2	г/ч	-	2000	2000	2000
3б	Допустимая концентрация углекислого газа	q ух	г/м3	-	3,7	3,7	3,7
3в	Концентрация углекислого газа в наружном воздухе	q пр	г/м3	-	0,91	0,91	0,91

Наибольший воздухообмен для теплого периода  L= 4060 м³/ч ;(загрязненный район)

6.Расчет воздухообмена по крат6ностям

Воздухообмен по нормативной кратности и удельному расходу сводим в таблицу 6.1:

Таблица 6.1 «Расчет воздухообмена по кратностям»
№ помещ.	Назначение помещения	Площадь, м2	Высота этажа	Объем помещения, м3	Нормативная кратность воздухообмена или нормируемый удельный расход		Воздухообмен L,м3/ч
					Приток	Вытяжка	Приток	Вытяжка
101	Уч. кабинет	25,38	3	76,14	16/чел	16/чел	208	208
102	Сан. узел	14,88	3		-	50/чел	-	150
103	Уч. кабинет	37,8	3	113,4	16/чел	16/чел	320	320
104	Уч. кабинет	32,4	3	97,2	16/чел	16/чел	256	256
105	Уч. кабинет	34,8	3	104,4	16/чел	16/чел	288	288
106	Уч. кабинет	30	3	90	16/чел	16/чел	240	240
107	Вестибюль	37,8	3	113,4	-	-	-	-
108	Кабинет директора	32,4	3	97,2	-	1	-	97,2
109	Учительская	17,28	3	51,84	-	1,5	-	77,76
110	Кабинет зам. директора	18,9	3	56,7	-	1	-	56,7
201	Уч. кабинет	25,38	3	76,14	16/чел	16/чел	192	192
202	Сан. узел	14,88	3		-	50/чел	-	150
203	Библиотека	37,8	3	113,4	-	1	-	113,4
204	Лаборатория	16,8	3	50,4	16/чел	16/чел	112	112
205	Актовый зал	59,36	3	178	20/чел	20/чел	1000	1000
206	Кладовая	16,2	3	48,6	-	1,5	-	72,9
207	Холл	37,8	3	113,4	-	-	-	-
208	Уч. кабинет	32,4	3	97,2	16/чел	16/чел	256	256
209	Лаборатория	17,82	3	53,46	16/чел	16/чел	112	112
210	Кабинет врача	18,36	3	55,08	-	1,5	-	82,62

Дисбаланс первого этажа L _выт. –L_прит. = 1790-1620 = 170 м³/ч подается в коридор.

Дисбаланс второго этажа L _выт. –L_прит. = 3480-3290 = 190 м³/ч подается в коридор

Исходя из требований СНиПа найдем, на какое количество человек рассчитаны учебные классы, лаборатории и актовый зал:

классы, учебные кабинеты 2м²/чел;

лаборатории 2,4 м²/чел;

актовый зал до 150 чел. 1,2 м²/чел; Таким образом получаем:

№ кабинета Количество человек 101 13 103 20 104 16 105 18 106 15 201 12 204 7 205 50 208 16 209 7

7.Расчет количества и площади сечения приточных и вытяжных каналов