Теплогазоснабжение и вентиляция

где L_n - расход удаляемого воздуха, мі/ч, не компенсируемый подогретым приточным воздухом; для жилых зданий - удельный нормативный расход 3 мі/ч на 1 мІ жилых помещений;

p - плотность воздуха в помещении, кг/мі.

2.1. Расход инфильтрующегося воздуха в помещении G_i, кг/ч, через неплотности наружных ограждений следует определять по формуле

G_i = 0,216 A₁ p_i^0,67 /R_u + A₂ G_H (p_i/p₁)^0,67 + 3456 A₃ p_i^0,5 + 0,5 l p_i/p₁,

где A₁, A₂ - площади наружных ограждающих конструкций, мІ, соответственно световых проемов (окон, балконных дверей, фонарей) и других ограждений;

A₃ - площадь щелей, неплотностей и проемов в наружных ограждающих конструкциях;

p_i, p₁ - расчетная разность между давлениями на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций соответственно на расчетном этаже при p₁ = 10 Па;

R_u - сопротивление воздухопроницанию, мІчПа/кг, принимаемое по СНиП 23-02;

G_H - нормативная воздухопроницаемость наружных ограждающих конструкций, кг/(мІч), принимаемая по табл. 11 СНиП 23-02;

l - длина стыков стеновых панелей, м.

Расчетная разность между давлениями на наружной и внутренней поверхностях каждой ограждающей конструкции p_i, Па, принимается после определения условно-постоянного давления воздуха в здании p_int, Па (отождествляется с давлениями на внутренних поверхностях наружных ограждающих конструкций), на основе равенства расхода воздуха, поступающего в здание G_i, кг/ч, и удаляемого из него G_ext, кг/ч, за счет теплового и ветрового давлений и дисбаланса расходов между подаваемым и удаляемым воздухом системами вентиляции с искусственным побуждением и расходуемого на технологические нужды.

2.2. Расчетная разность давлений p_i, определяется по формуле

p_i = (H - h_i) (_i - _p) + 0,5 p_i vІ (c_e,n - c_e,p) k_l - p_int, (4.12)

где H - высота здания, м, от уровня средней планировочной отметки земли до верха карниза, центра вытяжных отверстий фонаря или устья шахты;

h_i - расчетная высота, м, от уровня земли до верха окон, балконных дверей, дверей, ворот, проемов или до оси горизонтальных и середины вертикальных стыков стеновых панелей;

_i, _p - удельный вес, Н/м, соответственно наружного воздуха и воздуха в помещении, определяемый по формуле

= 3465/(273 + t_p); (4.13)

p_i - плотность наружного воздуха, кг/мі;

v - скорость ветра, м/с, принимаемая по параметрам Б. Если скорость ветра при параметрах Б меньше, чем при параметрах А, то отопительные приборы следует проверять на параметры А.

c_e,n, c_e,p - аэродинамические коэффициенты соответственно для наветренной и подветренной поверхностей ограждений здания, принимаемые по СНиП 2.01.07-85;

k_l - коэффициент учета изменения скоростного давления ветра в зависимости от высоты здания, принимаемый по СНиП 2.01.07-85;

p_int - условно-постоянное давление воздуха в здании, Па.

Примечания:

1. Максимальный расход теплоты на нагревание наружного воздуха следует учитывать для каждого помещения при наиболее неблагоприятном для него направлении ветра. При расчете тепловой нагрузки здания с автоматическим регулированием расход теплоты на инфильтрацию следует принимать при наиболее неблагоприятном направлении ветра для всего здания. 2. Инфильтрацию воздуха в помещении через стыки стеновых панелей следует учитывать только для жилых зданий.

3. Расход теплоты на нагревание ввозимых в помещение материалов, изделий и транспортных средств следует определять по формуле

Q_мтс = 0,28G_мтс c_мтс (t_р -t_мтс) B, Вт; (4.14)

где G_мтс - масса, кг, поступающих снаружи однородных материалов, изделий и транспортных средств;

c_мтс - удельная теплоемкость однородных материалов, изделий и транспортных средств, кДж/кг °С;

t_мтс - температура поступающих в помещение материалов, изделий и транспортных средств;

B - коэффициент, учитывающий интенсивность поглощения теплоты и продолжительность нахождения материалов, изделий и транспортных средств в помещении, принимаемый по табл. 4.5.

Таблица 4.5. Коэффициент, учитывающий интенсивность поглощения теплоты.

Время нахождения в помещении материалов, изделий, транспортных средств	Значение В
	для несыпучих материалов, транспортных средств	для сыпучих материалов
Первый час Второй час Третий час	0,5 0,3 0,2	0,4 0,25 0,15

4. Бытовые тепловыделения находят по следующей формуле.

Q_б ? 10 А_пл (4.15)

Линейные размеры ограждающих конструкций для определения их площадей находят, пользуясь рис.4.15. Размеры окон, наружных и внутренних дверей принимаются по наименьшим размерам строительных проемов в свету. Наименование ограждений условно принято обозначать следующим образом: НС - наружная стена; ВС - внутренняя стена; ДО (ТО) - двойные (тройные) окна; ПК - покрытие; ЧП - чердачное перекрытие; Пл - пол; ДД - двойная дверь; ОД - одинарная дверь и т.д. Ориентацию ограждения по сторонам света принято обозначать: ЮВ - юго-восток; ЮЗ - юго-запад; Ю - юг; С - север; СВ - северо-восток; СЗ - северо-запад; З - запад; В - восток. Запись расчетов тепловых потерь через ограждения помещений выполняется в форме табл. 4.6

Таблица 4.6. Расчет тепловых потерь.

Расчетные для помещения теплопотребления по п.1, 2, 3 и бытовые тепловыделения заносят в табл. 4.7. и на основе уравнения (4.5) определяется тепловая мощность помещения и системы отопления здания в целом.

Таблица 4.7. Тепловая мощность помещения и системы отопления

№ помещения	Составляющие баланса, Вт	, Вт
		Qi	Qмтс
1	2	3	4	5	6

В колонке 6 табл. 4.7. для многоэтажных зданий определяются теплопотребления поэтажно и по всему зданию для определения тепловой мощности системы отопления. В заключение определяется удельная тепловая характеристика здания, .

(4.16)

где - объем надземной части здания по наружным размерам без чердака, мі.

Рис.4.15. Правила обмера площадей ограждающих конструкций: а) разрез здания с чердачным покрытием; б) разрез здания с совмещенным покрытием; в) план здания; 1 - пол над подвалом; 2 - пол на лагах; З - пол на грунте.

4.9 Гидравлический расчет систем водяного отопления

Гидравлический расчет заключается в подборе диаметров труб, в соответствии с их сортаментом, для обеспечения подачи расчетного количества воды к каждому отопительному прибору при принятой расчетной разности температур воды в системе и расчетной потере давления, не превышающей располагаемую разность давления в системе.

Гидравлический расчет систем отопления выполняется обычно двумя способами:

1. По методу удельных потерь давления (исходя из расчетного расхода воды в участке и известного располагаемого перепада давления в системе ?p^расп;

2. По методу, основанному на характеристиках гидравлического сопротивления (исходя из принятого диаметра трубы).

По первому способу общие расчетные потери давления в системе отопления определяются по известной формуле

?p^расч = У (R l_уч + z) ? 0,9 ?p^расп, Па; (4.17)

R = (л/d_в) (vІс/2) (4.18)

z = Уо_уч (vІс/2) (4.19)

где R - удельная линейная потеря давления на 1 погонный м трубы, Па/м;

l_уч - длина рассчитываемого участка,м;

Z - потеря давления в местных сопротивлениях, Па;

л - коэффициент гидравлического трения, определяющий в долях гидродинамического давления линейную потерю давления на длине трубы с внутренним диаметром d_в; коэффициент л зависит от диаметра трубы, скорости движения и кинематической вязкости воды, а также (при турбулентном движении воды) от степени шероховатости внутренней поверхности труб;

Уо_уч - сумма коэффициентов местных сопротивлений в участке (отводов, тройников, крестовин, переходов, арматуры, отопительных приборов и пр.); значение коэффициента о зависит от скорости движения воды и степени шероховатости труб;

v - скорость движения воды в участке, м/с, принимаемая в системах отопления обычно не более 0,3 - 0,5 ;

с - плотность воды, кг/мі.

Расчет системы отопления по методу удельных потерь давления практически раскрывает физическую картину распределения гидравлических сопротивлений в трубах, однако расчет этот трудоемок и применяется для систем с малыми скоростями движения теплоносителя.

Потери давления в системе отопления, определяемые по методу характеристик, находят по формуле

?p^{расч =} У S G І, Па; (4.20)

S = A [(л/d_в) l_уч + Уо_уч)], Па/ (кг/ч)І; (4.21)

А = 6,25/ 10⁸ с d_в⁴. (4.22)

где S - характеристика гидравлического сопротивления участка, выражающая общие потери давления на участке при единичном расходе воды (1 кг/ч);

G - расход воды на рассчитываемом участке, кг/ч;

A - удельное гидродинамическое давление на участке, Па/(кг/ч)І, при единичном расходе воды.

По методу характеристик сопротивления ведется расчет, как правило, однотрубных систем отопления с повышенной скоростью движения воды, когда возможно использование постоянных значений коэффициентов л и о.

Гидравлический расчет по методу удельных потерь ведется в следующей последовательности:

- выполняется в аксонометрической проекции схема выбранной системы отопления;

- определяется главное циркуляционное кольцо (ГЦК). В вертикальных однотрубных системах с тупиковым движением теплоносителя ГЦК проходит через один из наиболее нагруженных и удаленных от главного стояка стояков, в двухтрубных - кроме того, через нижний отопительный прибор. В системах с попутным движением ГЦК проходит через один из средних наиболее нагруженных стояков и, в двухтрубных системах, через нижний отопительный прибор;

- определяется тепловая нагрузка стояков и участков системы, Вт, и, соответственно, расчетный расход теплоносителя, кг/ч, а также длина участков;

- определяется располагаемое давление для обеспечения циркуляции в замкнутом контуре системы отопления расчетного количества теплоносителя (в зависимости от источника теплоснабжения - централизованный или автономный, по зависимой или независимой схеме присоединения к тепловым сетям);

- находится средняя для ГЦК удельная линейная потеря давления;

- подбирается диаметр трубы каждого участка;

- определяются коэффициенты местного сопротивления на каждом участке;

- определяются потери давления по длине и в местных сопротивлениях. Расчетные потери давления не должны превышать располагаемое давление и должны составлять более 90% располагаемого давления;

- добивается гидравлическая увязка циркуляционных колец за счет принимаемых диаметров участков в пределах 10 -15 %.

Примеры гидравлического расчета систем отопления в зависимости от их выбранной схемы с использованием вспомогательных таблиц или номограмм представлены в Справочнике проектировщика и учебной литературе.

4.10 Трубы (Типы, требования к прокладке)

Трубы систем отопления, теплоснабжения воздухонагревателей и водоподогревателей систем вентиляции, кондиционирования, воздушного душирования и воздушно-тепловых завес (далее - трубопроводы систем отопления) следует проектировать из стальных, медных, латунных и полимерных труб, разрешенных к применению в строительстве. В комплекте с полимерными трубами следует применять, как правило, соединительные детали и изделия одного производителя.

Полимерные трубы, применяемые в системах отопления совместно с металлическими трубами (в том числе в наружных системах теплоснабжения) или с приборами и оборудованием, имеющим ограничения по содержанию растворенного кислорода в теплоносителе, должны иметь кислородопроницаемость не более 0,1 г/(м·сут).

Прокладка труб систем отопления не допускается:

а) на чердаках зданий (кроме теплых чердаков) и в проветриваемых подпольях в районах с расчетной температурой минус 40 °С и ниже (параметры Б);

б) транзитных - через помещения убежищ, электротехнические помещения, шахты с электрокабелями, пешеходные галереи и тоннели.

На чердаках допускается установка расширительных баков с тепловой изоляцией из негорючих материалов.

Способ прокладки трубопроводов систем отопления должен обеспечивать легкую замену их при ремонте. Замоноличивание труб без кожуха в строительные конструкции допускается:

- в зданиях со сроком службы менее 20 лет;

- при расчетном сроке службы труб 40 лет и более.

При скрытой прокладке труб следует предусматривать люки в местах расположения разборных соединений и арматуры. Прокладка полимерных труб должна предусматриваться скрытой: в полу, плинтусах, за экранами, в штробах, шахтах и каналах. Допускается открытая прокладка в местах, где исключается их механическое, термическое повреждение и прямое воздействие ультрафиолетового излучения на трубы.

Расстояние (в свету) от поверхности труб, отопительных приборов и воздухонагревателей с теплоносителем температурой выше 105 °С до поверхности конструкции из горючих материалов следует принимать не менее 100 мм. При меньшем расстоянии следует предусматривать тепловую изоляцию поверхности этой конструкции из негорючих материалов.

Трубы в местах пересечения перекрытий, внутренних стен и перегородок следует прокладывать в гильзах из негорючих материалов.

Заделку зазоров и отверстий в местах прокладки труб следует предусматривать негорючими или горючими Г1 материалами, обеспечивающими нормируемый предел огнестойкости ограждений.

Скорость движения теплоносителя в трубах систем водяного отопления следует принимать в зависимости от допустимого эквивалентного уровня звука в помещении:

а) выше 40 дБА - не более 1,5 м/с в общественных зданиях и помещениях; не более 2 м/с в административно-бытовых зданиях и помещениях; не более 3 м/с в производственных зданиях и помещениях;

б) 40 дБА и ниже - по приложению 5.

Скорость движения пара в трубах следует принимать:

а) в системах отопления низкого давления (до 70 кПа на вводе) при попутном движении пара и конденсата - 30 м/с, при встречном - 20 м/с;

б) в системах отопления высокого давления (от 70 до 170 кПа на вводе) при попутном движении пара и конденсата - 80 м/с, при встречном - 60 м/с.

Уклоны труб воды, пара и конденсата следует принимать не менее 0,002, а уклон паропроводов против движения пара - не менее 0,006.

Трубы воды допускается прокладывать без уклона при скорости движения воды в них 0,25 м/с и более. При проектировании систем центрального водяного отопления из пластмассовых труб следует предусматривать приборы автоматического регулирования с целью защиты труб от повышения параметров теплоносителя.

4.11 Способы присоединения систем водяного отопления к тепловым сетям

Системы водяного отопления к водяным тепловым сетям присоединяются:

1. По зависимой схеме (непосредственной в гидравлическом отношении):

- без подмешивания подающей воды теплосети с обратной водой системы отопления, т.к. температура подающей воды теплосети соответствует допустимой в системе отопления;

- по элеваторной схеме, со смешением подающей воды теплосети с обратной водой системы отопления в элеваторе, когда температура подающей воды теплосети выше допустимой температуры подающей воды в системе отопления;

- со смешением подающей воды теплосети с обратной водой системы отопления с помощью насоса смешения, когда температура подающей воды теплосети также выше допустимой температуры подающей воды в системе отопления.

2. По независимой схеме - через водоводяной теплообменник, позволяющий защитить, изолировать систему отопления от теплосети.

К паровым тепловым сетям системы водяного отопления присоединяются через пароводяные теплообменники.

Литература к 4 главе.

1. Андреевский А.К. Отопление (курс лекций). Минск, "Вышэйш школа", 1974.

2. Эффективные системы отопления зданий./ В.Е.Мини, В.К.Аверьянов, Е.А. Белинкий и др.; под общей ред. В.Е.Минина.- Л.: Стройиздат, Ленингр. отд., 1988.

3. Аше Б.М. Отопление и вентиляция. Т. 1-й. ГНТИ, Москва-Ленинград, 1934.

4. Ливчак И.Ф., Кувшинов Ю.Я. Развитие теплоснабжения, климатизации и вентиляции в России за 100 последних лет: Уч. издание. - Изд. АСВ, 2004.

5. ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны (Переиздание. 07.1998г.).

6. ГОСТ 30494-96. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях.

7. СанПиН 2.1.2.1002-00. Санитарно-эпидемиологические требования к жилым зданиям и помещениям.

8. СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. Санитарные правила и нормы.

9. СанПиН 2.1.3.1375-03. Гигиенические требования к размещению, устройству, оборудованию и эксплуатации больниц, родильных домов и других лечебных стационаров.

10. СанПиН 2.3.6.1079-01. Санитарно-эпидемиологические требования к организациям общественного питания, изготовлению и оборотоспособности в них пищевых продуктов и продовольственного сырья.

11. СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий.

12. СНиП 23-01-99*. Строительная климатология.

13. СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование.

14. СНиП 31-02-2001. Дома жилые одноквартирные.

15. СНиП 3.05.01-85. Внутренние санитарно-технические системы/Госстрой СССР.- М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.

16. Сканави А.Н. Конструирование и расчет водяного и воздушного отопления зданий.- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Стройиздат, 1983.

17. Богословский В.Н., Сканави А.Н. Отопление: Учеб. для вузов. - М.: Стройиздат, 1991.

18. Сканави А.Н., Махов Л.М. Отопление: Учебник для вузов.- М.: Издательство АСВ, 2006.

19. Внутренние санитарно-технические устройства. Ч.1 Отопление/ В.Н. Богословский, Б.А. Крупнов, А.Н. Сканави и др. - М.: Стройиздат, 1990. - (Справочник проектировщика).

20. Наладка и эксплуатация тепловых сетей: Справочник/ В.И. Манюк, Я.И. Каплинский, Э.Б. Хиж и др. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1988.

21. Фаликов В.С. Энергосбережение в системах тепловодоснабжения зданий: Монография. - М.: ГУП "ВИМИ", 2001.

22. Хрусталев Б.М., Кувшинов Ю.Я., Копко В.М. Теплоснабжение и вентиляция. Курсовое и дипломное проектирование. - М.: Изд-во АСВ, 2005.

23. Гримитлин А.М., Иванов О.П., Пухкал В.А. Насосы, вентиляторы, компрессоры в инженерном оборудовании зданий /Учебное пособие. - СПб: Изд. "АВОК Северо-Запад", 2006.

24. Б.А. Крупнов, Д.Б. Крупнов. Отопительные приборы, производимые в России и ближнем зарубежье: Учебное пособие.- М.: Издательство АСВ, 2009.

25. Технические требования предприятий-производителей к отопительным приборам, арматуре.

26. Рекомендации лаборатории отопительных приборов ФГУП НИИсантехники (ООО "ВИТАТЕРМ", г. Москва).

27. Г.С. Власов. Трубы и соединительные детали для инженерных систем. - М.: LUXURY MEDIA, 2004.

28. В.З. Черняк. Строительные уроки русских мастеров. М., Стройиздат, 1987.

29. Б.А. Крупнов, Н.С. Шарафадинов, Д.Б. Крупнов. Руководство по проектированию систем отопления, вентиляции и кондиционированию воздуха. ГЕРЦ, ВЕНА-МОСКВА, 2007.

Список вопросов.

1. Виды систем топления.

2. Классификация систем водяного отопления.

3. Особенности систем воздушного отопления.

4. Особенности систем парового отопления.

5. Особенности систем газового и электрического отопления.

6. Принцип работы систем отопления с естественной циркуляцией.

7. Виды отопительных приборов.

8. Слагаемые определения тепловой мощности системы отопления.

9. Назначение гидравлического расчета системы отопления.

10. Принцип работы элеватора.

5. Вентиляция, кондиционирование и воздушное отопление

5.1 Виды, классификация систем вентиляции и кондиционирования

кондиционирование микроклимат теплотехника котельная

5.1.1 Системы вентиляции

По способу перемещения воздуха системы вентиляции делят на системы с естественным и искусственным побуждением движения воздуха.

В системах с естественным побуждением воздух поступает и удаляется из помещений за счет гравитационных сил и ветрового давления.

В системах с искусственным или механическим побуждением воздух перемещается с помощью вентиляторов.

По назначению системы вентиляции подразделяют на приточные прямоточные и с рециркуляцией (полной или частичной), вытяжные.

Прямоточные приточные системы служат для подачи в помещения наружного воздуха, обрабатываемого в зависимости от параметров наружного и внутреннего воздуха, если это экономически целесообразно или вредные вещества относятся ко 1 и 2 классу опасности.

Рециркуляционные системы позволяют в разных соотношениях смешивать наружный воздух с воздухом помещения или использовать полностью внутренний воздух с последующей обработкой его для создания в помещении требуемых условий с наименьшими энергозатратами.

Вытяжные системы позволяют удалить из помещений загрязненный воздух.

По способу организации подачи приточного воздуха и удаления вредных выделений системы делят на общеобменные и местные.

При общеобменной вентиляции приточный воздух подается непосредственно в помещение с постоянным пребыванием людей, а удаляется загрязненный воздух из зон помещения с наибольшей концентрацией вредных выделений.

Местные приточные системы позволяют подать воздух в определенные зоны помещения, фиксированные рабочие места, а местные вытяжные системы удалить загрязненный воздух непосредственно от источника вредных выделений.

Естественная вентиляция

Системы естественной вентиляции позволяют обеспечить неорганизованный или организованный воздухообмен, проветривание в помещении под действием гравитационного и (или) ветрового давления.

Гравитационное давление равно произведению разности плотностей наружного и удаляемого из помещения воздуха на расстояние по вертикали от центров отверстий приточного и удаляемого воздуха.

Гравитационное давление систем естественной вентиляции для жилых, общественных и административно-бытовых зданий следует рассчитывать на разность удельных весов наружного воздуха с температурой 5 ⁰С и температурой внутреннего воздуха при расчетных параметрах для холодного периода года.

Р _е = 9,81h (р_н - р_в), Па (5.1)

Ветровое давление зависит от скорости набегающего воздушного потока на наружную поверхность здания и доли динамического давления, преобразующегося в статическое.

Рv = 9,81A p vІ/2, Па (5.2)

где р_н и р_в - плотность наружного и внутреннего воздуха, кг/мІ; h - расстояние по вертикали от центров отверстий приточного и удаляемого воздуха, м; А - аэродинамический коэффициент, показывающий долю динамического давления, преобразующегося в статическое при взаимодействии воздушного потока с наружными ограждениями здания ; v - скорость ветра, м/с.

В жилых зданиях и в некоторых помещениях общественных и административно-бытовых зданиях предусматривается вентиляция с естественным побуждением. В таких системах неорганизованное поступление наружного воздуха осуществляется через неплотности в ограждениях, открываемые периодически форточки, окна, наружные и балконные двери здания или специальные устройства, располагаемые в стенах, окнах.

Удаление воздуха из помещений, как правило, предусматривается через вытяжные шахты, каналы, воздуховоды и воздухоприемные устройства (рис. 5.1 - 5.7).

Организованный воздухообмен, при котором воздух поступает в помещение и удаляется из него через специально предусмотренные расчетом отверстия в наружных ограждениях (окна, фонари), называется аэрацией. Количество поступающего и удаляемого воздуха регулируется за счет изменения в течение года площади открываемых отверстий. Аэрация может применяться, например, для вентиляции производственных помещений, в которых основной вредностью является значительная избыточная теплота (рис. 5.1).

При значительной скорости ветра используется специальное вентиляционное устройство - дефлекторы (рис. 5.6, 5.7).

Естественная вентиляция отличается простотой устройства, незначительными капитальными затратами и эксплуатационными расходами, но давление, создаваемое естественными силами, невелико и зависит преимущественно от состояния наружного воздуха. Поэтому интенсивность воздухообмена в помещениях зависит от внешних факторов. Это, собственно, является существенным недостатком естественной вентиляции. В отдельные часы суток дня в теплый период года, в связи с теплоустойчивостью здания возможно отсутствие воздухообмена (особенно в помещениях цокольного и подвального этажей).

Механическая вентиляция

Механическая вентиляция позволяет обеспечить подачу расчетного количества приточного воздуха на значительные расстояния в пределах здания непосредственно к рабочим местам или в определенные зоны помещений, в необходимом количестве и с определенной скоростью на выходе из воздухораспределителей, а также удаление загрязненного воздуха из помещений в заданном объеме.

Необходимая производительность по воздуху, тип приточной и вытяжной механической вентиляции определяется количеством, классом опасности, видом выделяемых в помещении вредных веществ и их ПДК, а также количеством выделяемой влаги и теплоты от людей, технологического оборудования и теплопоступлений от солнечной радиации через окна и покрытие

Приточная система вентиляции включает воздухозаборное устройство, приточную установку, сеть воздуховодов, воздухораспределители, устройства для регулирования воздуха (рис.5.8). Приточные установки (камеры), содержащие утепленный клапан, устройство для очистки, нагревания и перемещения воздуха, и при необходимости шумоглушитель, выполняют в строительном (рис 5.9.) и в сборном заводском исполнении (рис.5.10).

Вытяжная система вентиляции состоит (начиная от забора загрязненного воздуха) из воздухоприемных устройств в виде решеток, зонтов, укрытий, местных отсосов, воздуховодов, устройства для перемещения, очистки, если требуется, удаляемого загрязненного воздуха от вредных веществ перед выбросом в атмосферу и воздуховыбросного устройства.



Устройство в одном помещении приточной и вытяжной систем вентиляции обеспечивает наиболее благоприятное, организованное движение воздуха в нем и, как правило, применяется в помещениях с большим количеством вентиляционного воздуха (залы, аудитории, классы и пр.)

Очень часто в здании имеются помещения с разными требованиями к параметрам внутреннего воздуха, т.е. так называемые "чистые" и "грязные". В этом случае необходимо организовать подачу приточного воздуха в "чистые" помещения в объеме, превышающем объем удаляемого из них воздуха, чтобы исключить перетекание воздуха из помещений "грязных" в "чистые". Только вытяжные системы могут предусматриваться в помещениях, из которых не должен попадать загрязненный воздух в соседние помещения (например, химические лаборатории, кухни, санузлы и т.п.). Местные приточные системы обеспечивают подачу воздуха в определенную зону помещения. К ним можно отнести воздушные души, передвижные душирующие установки для создания в локальной зоне условий, благоприятных для человека. Находят применение также воздушные (без подогрева воздуха) и воздушно-тепловые завесы. Первые используют для предотвращения поступления воздуха через открытые проемы, двери и ворота из одних помещений, где имеются вредные пары, газы и пр., в другие, в которых таких вредных выделений нет. Воздушно-тепловые завесы позволяют предотвратить поступление в здание холодного наружного воздуха через проходы, ворота и проемы в ограждениях, постоянно или временно открытые. Местные вытяжные системы вентиляции применяют для улавливания и удаления вредных выделений непосредственно от мест их образования меньшим объемом воздуха, что позволяет исключить распространение выделений по помещению, сократить воздухообмен в помещении и тем самым снизить расходы на обработку приточно-вытяжного воздуха. Материал воздуховодов, тип вентилятора, воздухоочистного устройства зависит от вида вредных веществ (пары кислот, щелочи, пыль и пр.). Для удаления запыленного воздуха от укрытий технологического оборудования при производстве, например, асбеста, цемента, от мест пыления при дроблении, сортировке и измельчении материалов или пересыпки их применяют так называемые системы аспирации. Для удаления, например, древесных опилок и стружки проектируется система пневмотранспорта.

5.1.2 Системы кондиционирования воздуха

Все или отдельные параметры воздуха (температуры, относительной влажности, подвижности и чистоты) в определенных пределах на рабочих местах в закрытых помещениях можно поддерживать системой кондиционирования воздуха (СКВ). СКВ, в отличие от приточно-вытяжной вентиляции, обеспечивает не только необходимую смену воздуха в помещении, но и автоматически поддерживает заданные условия в нем не зависимо от внешних климатических факторов и внутреннего режима работы в помещении. В СКВ входит оборудование для необходимой обработки приточного воздуха (очистка, нагревание и охлаждение, увлажнение и осушение) и его подачи в помещения (рис. 5.11, 5.12), а также источники тепло- и холодоснабжения, насосы и трубы для перемещения тепло - и холодоносителя, устройства для распределения воздуха, местные доводчики (подогреватели, охладители, увлажнители) и средства автоматического регулирования, дистанционного управления и контроля.

Основное оборудование для приготовления и перемещения воздуха обычно агрегируется в аппарат, установку, называемую центральным или местным кондиционером. Центральный кондиционер обслуживает несколько помещений, в которые воздух подается по сети воздуховодов. Местный же кондиционер обслуживает только то помещение, в котором он устанавливается.

По назначению СКВ подразделяют на системы комфортного и технологического кондиционирования. Комфортное кондиционирование применяют для поддержания оптимальных условий в помещениях жилых, общественных зданий, технологическое - для обеспечения параметров внутреннего воздуха, отвечающих требованиям производства, проведения технологических операций, хранения оборудования, материалов и техники. Причем, технологическое кондиционирование воздуха в помещениях с постоянным пребыванием людей должно соответствовать санитарно-гигиеническим требованиям.

СКВ также могут быть прямоточными и с рециркуляцией. Прямоточные системы, как правило, применяют для помещений, в которых, во-первых, требуется подача относительно одинакового количества приточного воздуха в течение всего года, во-вторых, выделяются вредные вещества 1 и 2 класса опасности, вещества взрывоопасные и пожароопасные, а также содержатся резко выраженные неприятные запахи. Рециркуляционные СКВ применяют для помещений, в которых определяющими являются не вредные вещества, а теплоизбытки и влаговыделения, переменные в течение суток, года. СКВ с полной рециркуляцией возможны в помещениях с тепло- и влаговыделяющим оборудованием, в которых люди могут находиться кратковременно. Кроме того, находят применение центральные установки приточно-вытяжной вентиляции и СКВ с теплоутилизаторами (рис.5.13).

В настоящее время находят применение различные СКВ.

На рис. 5.14 представлена схема центральной СКВ с зональными подогревателями воздуха 7, устанавливаемыми на ответвлениях к отдельному помещению. Производительность СКВ по приточному воздуху определяется исходя из ассимиляции расчетных теплоизбытков и влаговыделений в каждом помещении. Зональные воздухопогреватели 7 с помощью регулирующего клапана 8, установленного на обратной трубе теплоносителя с исполнительным механизмом, соединенным с датчиком температуры, позволяют поддерживать требуемую температуру в помещениях, в которых возможны значительные колебания теплоизбытков в рабочее время. При этом относительная влажность воздуха может не быть в пределах требуемых значений. В таких СКВ налицо перерасход теплоты и холода на обработку воздуха в СКВ. Применение рециркуляции воздуха позволит уменьшить расходы теплоты и холода.

Центральная двухканальная СКВ (рис. 5.15) отличается тем, что приточный воздух, обработанный в кондиционере до определенных параметров, подается к помещениям по двум воздуховодам в теплоизоляции, в начале которых устанавливаются соответственно воздухоподогреватель 7 и воздухоохладитель 9. Поддержание заданной температуры в каждом помещении обеспечивается смешением в необходимом соотношении подогретого и охлажденного воздуха (суммарное количество приточного воздуха неизменно) в смесительном устройстве 10 с исполнительным механизмом и датчиком температуры. Применение рециркуляции воздуха позволит уменьшить расходы теплоты и холода. Следует отметить, что при применении двухканальной СКВ в помещениях не требуются теплообменники, трубы тепло- и холодоносителя.



На рис. 5.16 представлена схема СКВ с переменным расходом приточного воздуха. Количество приточного воздуха регулируется в зависимости от теплоизбытков в помещении с помощью клапана 6, имеющего исполнительный механизм и датчик температуры. При изменении количества приточного воздуха предусмотрено соответствующее изменение вытяжного воздуха с помощью клапана избыточного давления 8. В этом случае производительность вентиляторов приточных и вытяжных установок должна регулироваться путем изменения числа оборотов электродвигателей. В системе предусмотрена и обводная линия с клапаном 7, позволяющая перепускать часть воздуха через вентилятор в количестве, обеспечивающем подачу приточного воздуха в помещения не менее допустимой. При применении СКВ с переменным расходом приточного воздуха в помещениях также не требуются теплообменники, трубы тепло- и холодоносителя.

В СССР получила распространение центральная СКВ с эжекционными кондиционерами-доводчиками (рис.5.17). Кондиционер - доводчик имеет встроенную камеру смешения, теплообменник для нагревания или охлаждения воздуха, поступающего из помещения в доводчик.

В таких системах минимальное количество приточного воздуха подводят к кондиционеру-доводчику 5, устанавливаемому, как правило, в подоконной зоне. Наружный воздух, выходящий из воздуховода с более низкой температурой (около 7-10 °С) через сопла в камеру смешения с большой скоростью, обеспечивает поступление воздуха из помещения в камеру смешения. К теплообменнику подводится горячая и холодная вода. По числу подводящих труб такие СКВ называют 2-х или 4-х трубные. При 2-х трубной системе включение холодо- или теплоснабжения возможно сезонное общее, пофасадное или групповое. При 4-х трубной системе включение доводчика по теплу или холоду возможно в любое время. По данным [39] СКВ с эжекционными кондиционерами-доводчиками целесообразнее СКВ с зональными подогревателями.

При применении центральной СКВ с вентиляторными доводчиками 5 (рис.9.18) в помещения, в которых определяющими являются теплоизбытки и влаговыделения, примается минимально необходимое количество приточного воздуха. В таких системах приточный воздух подается непосредственно в помещение или в вентиляторный доводчик, если в нем предусмотрено конструктивно смешивание приточного воздуха с воздухом из помещения (рециркуляционного). При смешивании приточного воздуха в вентиляторном доводчике (фэнкойле) с воздухом из помещения возможна подача приточного (первичного) воздуха с более низкой температурой (до 7-10°С). Поддержание заданной температуры в помещении обеспечивается с помощью регулирующего клапана 6 на обратной линии тепло- или холодоносителя и регулятора скорости вращения вентилятора доводчика 7. Холодильную машину, охлаждающую воду, поступающую к вентиляторным доводчикам, называют в литературе еще чиллером. СКВ с вентиляторными доводчиками (или СКВ с фэнкойлами и чиллерами) может работать круглогодично, заменяя обычную систему водяного отопления.

В СКВ с вентиляторными доводчиками следует предусматривать систему сбора и удаления конденсата, выпадающего на поверхности теплообменника вентиляторного доводчика.



Серьезную альтернативу традиционным центральным СКВ составляют мультизональные СКВ и так называемые "сплит-системы" в тех случаях, когда отдельные этажи или отдельные помещения здания могут принадлежать различным владельцам, когда помещения отличаются по своему функциональному назначению, режиму работы или возможны частые перепланировки.

Мультизональные СКВ, предусматривающие в отдельных случаях в дополнение к обычной системе отопления и приточно-вытяжной вентиляции, обеспечивающей подачу и удаление минимально допустимое количество воздуха, позволяют вести поэтапный монтаж оборудования, исходя из необходимости и возможности. В таких системах находят применение широкий модельный ряд внутренних блоков (подпотолочные, настенные, напольные, кассетные, канальные, работающие на фреоне), а также наружных блоков, работающих в режиме только охлаждения, охлаждения и нагревания и с утилизацией теплоты. Расстояние между внутренними и наружными блоками может достигать 125 -150 м, в т. ч. по вертикали 50 м. Наружные блоки располагаются преимущественно на покрытии.

В сплит-системах, как правило, используются настенные внутренние блоки с различными фильтрами (для сбора пыли, предотвращения развития плесневых грибков и бактерий, поглощения дыма, задерживания положительных ионов и пр.).

5.2 Общие положения

1. Кондиционирование воздуха следует принимать:

- для обеспечения параметров микроклимата и чистоты воздуха, требуемых для технологического процесса по заданию на проектирование; при экономическом обосновании или в соответствии с требованиями специальных нормативных документов;

- для обеспечения параметров микроклимата в пределах оптимальных норм (всех или отдельных параметров) по заданию на проектирование;

- для обеспечения необходимых параметров микроклимата в пределах допустимых норм, когда они не могут быть обеспечены вентиляцией в теплый период года без применения искусственного охлаждения воздуха.

При кондиционировании скорость движения воздуха допускается принимать в обслуживаемой или рабочей зоне помещений (на постоянных и непостоянных рабочих местах) в пределах допустимых норм.

2. Вентиляцию с механическим побуждением (далее - механическая вентиляция) следует предусматривать:

а) если метеорологические условия и чистота воздуха не могут быть обеспечены вентиляцией с естественным побуждением (далее - естественной вентиляцией);

б) для помещений и зон без естественного проветривания.

Допускается проектировать смешанную вентиляцию с частичным использованием систем естественной вентиляции для притока или удаления воздуха. В помещениях с естественным освещением их световыми проемами в наружных ограждениях с объемом на каждого работающего 20 мі/ч или 40 мі/ч (для общественных или производственных помещений соответственно) допускается использовать периодически действующую естественную вентиляцию через фрамуги, форточки.

3. Механическую вентиляцию следует проектировать, как правило, для общественных и административно-бытовых помещений в районах с расчетной температурой наружного воздуха минус 40 °С и ниже (параметры Б).

4. Естественную вытяжную вентиляцию для жилых, общественных и административно-бытовых зданий следует рассчитывать на разность удельных весов наружного воздуха температурой 5 °С и внутреннего воздуха температурой для холодного периода года.

Естественную вентиляцию для производственных помещений следует рассчитывать:

а) на разность удельных весов наружного и внутреннего воздуха при расчетных параметрах переходного периода года для всех отапливаемых помещений, а для помещений с избытками теплоты - при расчетных параметрах теплого периода года;

б) на действие ветра при скорости, равной 1 м/с в теплый период года, для помещений без избытка теплоты.

5. Механическую вентиляцию или кондиционирование следует предусматривать для кабин кранов в помещениях с избытком теплоты более 23 Вт/мі или при облучении крановщика тепловым потоком интенсивностью теплового облучения более 140 Вт/мІ.

Если в воздухе, окружающем кабину крановщика, концентрация вредных веществ превышает ПДК, то вентиляцию следует предусматривать наружным воздухом.

6. Механическую приточную вентиляцию с подачей наружного воздуха, обеспечивая постоянный подпор воздуха круглосуточно и круглогодично, следует предусматривать в помещениях машинных отделений лифтов зданий категорий А и Б, а также в тамбур - шлюзы:

- помещений категорий А и Б;

- помещений с выделением вредных газов или паров 1-го и 2-го классов опасности.

Устройство общих тамбур - шлюзов для двух и более помещений категорий А и Б не допускается.

7. Приточно-вытяжную или вытяжную механическую вентиляцию следует предусматривать для приямков глубиной 0,5 м и более, а также для смотровых каналов, требующих ежедневного обслуживания и расположенных в помещениях категорий А и Б или в помещениях, в которых выделяются вредные газы, пары или аэрозоли удельным весом более удельного веса воздуха.

8. Потолочные вентиляторы и вентиляторы-вееры (кроме применяемых для воздушного душирования рабочих мест) следует предусматривать, как правило, дополнительно к системам приточной вентиляции для периодического увеличения скорости движения воздуха в теплый период года выше допустимой по #M12291 1200003003ГОСТ 30494#S, но не более чем на 0,3 м/с на рабочих местах или отдельных участках помещений:

а) в зданиях общественных, административно-бытовых и производственных, расположенных в IV климатическом районе, а также по заданию на проектирование - в других климатических районах;

б) в производственных зданиях на постоянных рабочих местах - при облучении лучистым тепловым потоком с интенсивностью более 140 Вт/мІ.

9. Воздушное душирование наружным воздухом постоянных рабочих мест следует предусматривать:

а) при облучении лучистым тепловым потоком с интенсивностью более 140 Вт/мІ;

б) для предотвращения распространения вредных веществ на постоянные рабочие места при открытых технологических процессах, сопровождающихся выделением вредных веществ, и невозможности устройства укрытия или местной вытяжной вентиляции.

В плавильных, литейных, прокатных и других горячих цехах допускается душирование рабочих мест внутренним воздухом аэрируемых пролетов этих цехов с охлаждением или без охлаждения воздуха.

10. Воздушное отопление в помещениях следует предусматривать с учетом требований приложения Б. В системах воздушного отопления расход воздуха следует определять по приложению 8, температуру приточного воздуха - по 3.4.6.

11. При нагревании воздуха в приточных и рециркуляционных установках температуру теплоносителя (воды, пара и др.), воздухонагревателей и теплоотдающих поверхностей электровоздухонагревателей, а также газовых воздухонагревателей следует принимать в соответствии с приложением Б, но не выше 150 °С.

12. Очистку воздуха от пыли в системах механической вентиляции и кондиционирования следует проектировать так, чтобы содержание пыли в подаваемом воздухе не превышало:

а) ПДК в атмосферном воздухе населенных пунктов - при подаче его в помещения жилых и общественных зданий;

б) 30% ПДК в воздухе рабочей зоны - при подаче его в помещения производственных и административно-бытовых зданий;

в) 30% ПДК в воздухе рабочей зоны для частиц пыли размером не более 10 мкм - при подаче его в кабины крановщиков, пульты управления, зону дыхания работающих, а также при воздушном душировании;

г) допустимых концентраций по техническим условиям на вентиляционное оборудование и воздуховоды.

13. В системах местных отсосов концентрация удаляемых горючих газов, паров, аэрозолей и пыли в воздухе не должна превышать 50% НКПРП при температуре удаляемой смеси.

5.3 Требования к системам вентиляции и кондиционирования

1. Системы воздушного отопления и системы приточной вентиляции, совмещенные с воздушным отоплением, следует проектировать с резервными вентиляторами (или электродвигателями вентиляторов) или предусматривать не менее двух отопительных агрегатов (или двух систем). При выходе из строя вентилятора допускается снижение температуры воздуха в помещении ниже нормируемой, но не ниже 12 °С.

2. Системы общеобменной вентиляции для производственных, административно-бытовых и общественных помещений с постоянным пребыванием людей без естественного проветривания следует предусматривать не менее чем с двумя приточными и двумя вытяжными вентиляторами каждый с расходом не менее 50% требуемого воздухообмена. Допускается предусматривать одну приточную и одну вытяжную системы с резервными вентиляторами или с резервными электродвигателями для административно-бытовых и общественных помещений.

Для производственных помещений, соединенных открывающимися проемами со смежными помещениями той же категории взрывопожароопасности и с выделением аналогичных вредностей, допускается проектировать приточную систему без резервного вентилятора, а вытяжную - с резервным вентилятором.

3. Системы кондиционирования, а также приточные общеобменные системы, предназначенные для круглосуточного и круглогодичного обеспечения требуемых параметров воздуха в помещениях, следует предусматривать не менее чем с двумя установками. При выходе из строя одной из установок необходимо обеспечить не менее 50% требуемого воздухообмена и заданную температуру (но не менее 12 °С) в холодный период года. При наличии технологических требований или по заданию на проектирование допускается предусматривать установку резервных кондиционеров или вентиляторов, насосов и др. для поддержания требуемых параметров воздуха.

4. Системы местных отсосов вредных веществ 1-го и 2-го классов опасности следует предусматривать с одним резервным вентилятором (для каждой системы или для двух систем), если при остановке вентилятора не может быть остановлено технологическое оборудование или концентрация вредных веществ в помещении превысит ПДК в течение рабочей смены.

Резервный вентилятор допускается не предусматривать, если снижение концентрации вредных веществ до ПДК может быть достигнуто предусмотренной аварийной вентиляцией, автоматически включаемой в соответствии с 12.14 СНиП 41-01 - 2003.

5. Системы вытяжной общеобменной вентиляции с механическим побуждением для помещений категорий А и Б следует предусматривать с одним резервным вентилятором (для каждой системы или для нескольких систем), обеспечивающим расход воздуха, необходимый для поддержания в помещениях концентрации горючих газов, паров или пыли, не превышающей 10% НКПРП газо-, паро- и пылевоздушных смесей.

Резервный вентилятор допускается не предусматривать:

а) если при остановке системы общеобменной вентиляции может быть остановлено связанное с ней технологическое оборудование и прекращено выделение горючих газов, паров и пыли;

б) если в помещении предусмотрена аварийная вентиляция с расходом воздуха не менее необходимого для обеспечения концентрации горючих газов, паров или пыли, не превышающей 10% НКПРП газо -, паро - и пылевоздушных смесей.

Если резервный вентилятор в соответствии с подпунктами "а" и "б" не установлен, то следует предусматривать включение аварийной сигнализации.

Системы местных отсосов взрывоопасных смесей следует предусматривать с одним резервным вентилятором (в том числе для эжекторных установок) для каждой системы или для двух систем, если при остановке вентилятора не может быть остановлено технологическое оборудование и концентрация горючих газов, паров и пыли превысит 10% НКПРП. Резервный вентилятор допускается не предусматривать, если снижение концентрации горючих веществ в воздухе помещения до 10% НКПРП может быть обеспечено предусмотренной системой аварийной вентиляции, автоматически включаемой в соответствии с 12.14 СНиП 41-01-2003.

6. Системы вентиляции, кондиционирования и воздушного отопления следует предусматривать отдельными для групп помещений, размещенных в пределах одного пожарного отсека.

Помещения одной категории по взрывопожарной опасности, не разделенные противопожарными преградами, а также имеющие открытые проемы общей площадью более 1 м в другие помещения, допускается рассматривать как одно помещение.

7. Системы вентиляции, кондиционирования и воздушного отопления (далее - вентиляции) следует предусматривать, как правило, общими для следующих групп помещений, размещенных в пределах одного пожарного отсека:

а) жилых;

б) общественных, административно-бытовых и производственных категории Д (в любых сочетаниях);

в) производственных одной из категорий А или Б, размещенных не более чем на трех (раздельно или последовательно расположенных) этажах;

г) производственных одной из категорий В1-В4, Г, Д или складов категории В4;

д) складов и кладовых одной из категорий А, Б, В1, В2 или В3, размещенных не более чем на трех (раздельно или последовательно расположенных) этажах;

е) категорий А, Б, В1, В2 и В3 в любых сочетаниях и складов категорий А, Б, В1, В2 и В3 в любых сочетаниях общей площадью не более 1100 м, если помещения размещены в отдельном одноэтажном здании и имеют двери только непосредственно наружу;

ж) категорий В4, Г и Д и складов категорий В4 и Д при условии установки противопожарных клапанов на воздуховодах, обслуживающих помещения категории В4.

8. В пределах одного пожарного отсека допускается объединять в одну систему вентиляции следующие группы помещений, присоединяя к основной группе помещений помещения другой группы:

а) жилые и административно-бытовые или общественные (с учетом требований соответствующих нормативных документов);

б) производственные категорий Г, Д и административно-бытовые или общественные (кроме помещений с массовым пребыванием людей);

в) производственные категорий А, Б, В1, В2 или В3 и производственные любых категорий (в том числе склады и кладовые любых категорий) или помещения административно-бытовые или общественные (кроме помещений с массовым пребыванием людей).

Группы помещений по а), б), в) допускается объединять в одну систему при условии установки противопожарного клапана на сборном воздуховоде присоединяемой группы помещений другого назначения.

К основной группе помещений следует относить группы помещений, общая площадь которых больше общей площади присоединяемых помещений. Общая площадь присоединяемых помещений должна быть не более 200 м.

9. Для лабораторных помещений общие приточные системы допускается проектировать для групп помещений, расположенных не более чем на 11 этажах (включая технические и подвальные), категорий В1-В4, Г и Д и административно-бытовых, а также с присоединением к ним не более двух (на разных этажах) кладовых категории А (каждая площадью не более 36 м) для хранения оперативного запаса исследуемых веществ. На воздуховодах этих кладовых следует устанавливать противопожарные клапаны с пределом огнестойкости EI 30.

10. Системы местных отсосов вредных веществ или взрывопожароопасных смесей следует проектировать отдельными от системы общеобменной вентиляции.