Температура приточного воздуха должна быть не ниже. Определение требуемого количества приточного и вытяжного воздуха. Минимальная подача наружного воздуха в помещения

Бассейн в загородном коттедже,
оборудованный системой приточно-вытяжной вентиляции.

Все чаще общепринятым местом отдыха и общения становятся бассейны, причем, независимо от размеров. Но, чтобы это помещение действительно было комфортным, необходимо избавиться от избыточной влажности, обычной спутницы бассейнов.

Эту влажность, разумеется, надо удалить. Сделать это можно с помощью вентиляции. Другие способы устранения лишней влаги, та-кие, как абсорбция и осушение в охладительных аппаратах, излишне дороги и при этом совсем не ис-ключают столь необходимую вентиляцию.

Что нужно учитывать при устройстве индивидуального бассейна и обеспечения его эффективной системой вентиляции?

Немалые средства, вложенные в строительство индивидуального бассейна, оправдываются только в том случае, если в нем поддерживается нужная температура, влажность и скорость движения воздуха в том месте, где находятся люди, не говоря уже о сохранении необходимого количества кислорода и удалении вредных примесей.

При расчетах и проектировании вентиляции и нужно стремиться к тому, чтобы испарение было минимальным. Чем выше температура воды в бассейне, тем больше испарение влаги с его поверхности, тем большую производительность должна иметь система вентиляции. Выше и энергозатраты на вентиляцию. Испарение можно уменьшить, избегая слишком высоких температур воды и поддерживая максимальную относительную влажность воздуха. По-этому очень важен контроль относительной влажности воздуха в помещении бассейна. В таком холодном климате, как российский, переувлажнение строительных конструкций может иметь серьезные негативные последствия. В первую очередь, страдают металлические материалы, которые подвергаются коррозии из-за конденсации влаги на их поверхности. Кроме того, разрушаются ограждающие и несущие конструкции здания из-за замерзания влаги внутри них. Относительная влажность в помещениях бассейнов должна составлять 50-60%. Превышение приводит к конденсации влаги, а более низкие показатели создают у людей ощущение дискомфорта.

Таким образом, при организации вентиляции в бассейне необходимо учитывать следующие обязательные условия:

минимально возможное испарение воды с поверхности бассейна;
обеспечение комфорта для посетителей;
предотвращение конденсации влаги на внутренних поверхностях ограждений здания.

В большинстве европейских стран температура воды в бассейне в случае спортивного плавания поддерживается на уровне 22-24 o С, при оздоровительном плавании она повышается до 24-26 o С. Температура воздуха в помещении бассейна при этом - от 24 до 26 o С при относительной влажности 40-60 %. Рекомендуемые расчетные параметры воды и воздуха для плавательных бассейнов по американским стандартам имеют более широкий диапазон (см. Таблицу 1).

Если бассейн используется одновременно для оздоровительного и спортивного плавания, то наиболее оптимальным сочетанием параметров представляются температура воды 27 o С и температура воздуха 28 o С.

При устройстве вентиляции во встроенных и пристроенных бассейнах нужно иметь в виду, что они должны обеспечиваться отдельными приточными и вытяжными системами, не связанными с общеобменными системами основного здания, так как помещения бассейна и помещения основного здания обычно имеют разные функциональные назначения и резко отличающийся внутренний тепловлажностный режим. В помещении для бассейна надлежит держать низкое давление (на 5% ниже атмосферного), для создания "разряжения" и предотвращения распространения влажного воздуха из бассейна по остальному зданию. Это достигается превышением объема вытяжного воздуха над приточным.

Струи приточного воздуха не следует направлять на поверхность воды. Подвижность воздуха у водной поверхности должна быть минимальной и не превышать 0,05 м/сек. - увеличение подвижности приводит к существенному возрастанию испарения воды, ухудшению регулирования относительной влажности и увеличению потребления энергии системой вентиляции. Скорость движения воздуха у пола помещения вокруг бассейна должна быть в пределах 0,13 м/сек, чтобы пловцы не испытывали неприятных ощущений от испарительного охлаждения.

Достаточно эффективную защиту внутренних поверхностей ограждающих конструкций помещения от конденсата обеспечивает обдув этих поверхностей струями приточного воздуха. Теплый и сухой приточный воздух, направляемый вдоль остекления, прогревает поверхность, препятствует конденсации водяного пара и высушивает брызги. Целесообразно использовать подачу приточного воздуха подпольными каналами с выпуском вертикальными струями снизу вверх вдоль наружных ограждений. При этом высокие скорости выпуска воздуха не приводят к образованию сквозняков и не создают ощущение дискомфорта. Довольно сложно защитить от конденсата потолочные светильники и зенитные фонари. Приточный воздух рекомендуется направлять в места установки светильников. Его струи следует формировать так, чтобы они настилались на внутренние поверхности тех ограждающих конструкций, температура которых может быть ниже точки росы воздуха помещения. Абсолютную влажность воздуха и, соответственно, температуру точки росы во всем объеме бассейна с достаточно высокой степенью точности можно считать одинаковой. Поэтому нет надобности выравнивать параметры воздушной среды по высоте, применяемые для высоких помещений большого объема.

Воздуховоды, подводящие очищенный теплый воздух к напольным решеткам,
снабжены дроссель-клапанами для регулирования воздушных потоков.

Если в помещения, где находится бассейн, по каким-либо причинам нельзя подавать воздух снизу, то можно использовать подачу приточного воздуха сверху настильными струями на наружные ограждения и остекление. Это то-же эффективный способ организации воздухообмена.

Таблица №1

Поскольку в помещениях бассейнов постоянно существует опасность переувлажнения строительных конструкций, проектировщики систем вентиляции и отопления при определении и выборе мероприятий по тепло- и влагоизоляции наружных ограждений должны работать в тесном контакте с архитекторами. Для зимнего периода изоляция ограждающих конструкций должна обеспечивать поддержание на их внутренней поверхности температуры более высокой, чем температура точки росы воздуха в помещении. Конструкция окон тоже должна предусматривать тепловую защиту оконных переплетов. Поскольку наиболее вероятным местом конденсации являются оконные стекла, рекомендуется использовать окна с тройным остеклением.

Применение осушителей воздуха не решает проблемы вентиляции бассейнов. Они не удаляют запахи, не обеспечивают подачу свежего воздуха, создают неравномерные воздушные потоки с повышенными скоростями. Кроме того, осушители, использующие холодильный цикл, еще и сами являются источниками тепла. Если применяется осушитель, то электробезопасности помещения необходимо уделить особое внимание. Возможно совместное применение вентиляции и осушителей воздуха, но это требует дополнительного анализа и расчетов.

При устройстве бассейна целесообразно предусмотреть укрытие поверхности воды специальной пленкой. Это позволит снизить производительность системы вентиляции и использовать, когда это необходимо, экономичный режим эксплуатации.

Грех выбрасывать на улицу вытяжными установками достаточно чистый, теплый и влажный воздух из бассейна и не использовать его тепло. Поэтому наиболее целесообразным видится применение в бассейнах приточновытяжных установок с утилизацией тепла вытяжного воздуха. Скрытая теплота парообразования влажного воздуха с довольно высокой температурой позволяет значительно повысить эффективность рекуперации этих установок, а их применение уменьшает энергозатраты и эксплуатационные расходы на вентиляцию.

Учитывая, что наружный воздух в разное время года имеет разное влагосодержание (зимой низкое, летом высокое), количество подаваемого приточной установкой воздуха для ассимиляции влаги, выделяющейся с поверхности бассейна, и поддержания необходимой относительной влажности в помещении, будет значительно разниться, т.е. зимой требуется минимальный воздухообмен, а летом - максимальный. Изменение производительности вентиляторов, обслуживающих бассейн, можно достичь применением преобразователя частоты тока в сочетании с датчиком относительной влажности, установленном в вытяжном воздуховоде, и дающим сигнал на изменение числа оборотов обоих вентиляторов (приточного и вытяжного) при понижении или повышении относительной влажности в помещении. При этом значительно экономится тепловая энергия, необходимая для подогрева поступающего наружного воздуха зимой и сохраняется заданное количественное соотношение между приточным и вытяжным воздухом.

В приведенной таблице (см. Приложение) видно, как в зависимости от параметров наружного и внутреннего воздуха и температуры воды в бассейне меняется воздухообмен в помещении бассейна в разные периоды года.

Приведенные иллюстрации (проектирование, монтаж, наладку и сдачу систем под ключ осуществили специалисты ЗАО "Инженерное оборудование") показывают, как реально можно организовать систему вентиляции в бассейне загородного коттеджа. Компактная приточная установка размещена в пространстве под полом помещения бассейна. Она оборудована узлом регулирования водяного калорифера и системой автоматики, позволяющей экономично расходовать теплоноситель, меняя производительность установки в зависимости от параметров наружного воздуха. Приточный воздух подается в помещение через напольные решетки на наружные стены и под радиаторы отопления, расположенные под окнами, где дополнительно подогревается и настилается на наружные ограждения и остекление. Из верхней зоны воздух удаляется через одну вытяжную решетку.

Возможно, некоторым покажется, что организация эффективной вентиляции помещений с бассейном, вещь слишком сложная, хлопотная и дорогая. Но, как показывает опыт, долговечность и прочность самого бассейна, а так-же здоровье и настроение владельцев напрямую зависит от качества вентилирования сооружений.

Инженеры: А. Алексашин, Р. Овчинников, С. Титаев
ЗАО «Инженерное оборудование»

Приложение

Температура наружного воздуха	Относительная влажносгь наружн. воздуха	Влагосодержание наружного воздуха	Температура внутреннего воздуха	Относительная влажность внутр. воздуха	Температура воды в бассейне	Суммарные влаговыделения	Воздухообмен на 1 м кв. зеркала воды
t н, о С	f н, %	d н, г/кг	t в, о С	f в, %	t w , о С	M, кг/ч	L 1м.кв. , м 3 /ч
1	3	4	7	9	29	41	50
Теплый период
28.5	41.16	9.98	26	50	26	4.011	26.74
28.5	41.16	9.98	28	50	26	3.432	13.80
28.5	41.16	9.98	28	50	28	4.380	38.81
28.5	41.16	9.98	30	50	28	3.734	24.76
28.5	41.16	9.98	30	50	30	5.041	58.27
Переходный период
8	22.5	5.76	26	50	26	4.011	32.25
8	22.5	5.76	28	50	26	3.432	23.18
8	22.5	5.76	28	50	28	4.380	30.44
8	22.5	5.76	30	50	28	3.734	21.41
8	22.5	5.76	30	50	30	5.041	30.04
Холодный период
-28	75.69	0.29	26	50	26	4.011	18.24
-28	75.69	0.29	28	50	26	3.432	14.11
-28	75.69	0.29	28	50	28	4.380	18.32
-28	75.69	0.29	30	50	28	3.734	13.88
-28	75.69	0.29	30	50	30	5.041	19.24

При определении производительности систем общеобменной вентиляции проводят расчет воздухообмена для трех периодов года: холодного, переходного и теплого. Для систем кондиционирования воздуха расчет воздухообмена принято проводить для двух периодов года - холодного и теплого с последующим анализом круглогодичного режима работы. По результатам расчетов для различных условий подбирают вентиляционное : вентиляторы, фильтры, калориферы, воздухоохладители, оросительные камеры и пр.

Рис. VIII. 1. Построение процессов изменения состояния воздуха в / - d-диаграмме для расчетных периодов года при общеобменной вентиляции

1 - холодный период: 2 - переходный период; 3 - теплый период; н - точка, характеризующая параметры наружного воздуха; л -то же, приточного воздуха; в - то же, внутреннего воздуха; у - то же, воздуха, удаляемого из верхней зоны помещения; п", в", у" - точки, характеризующие параметры воздуха в холодный период после пересчета на расчетный воздухообмен; ех п, £п. п, ет п -угловые коэффициенты лучей процесса в помещении соответственно для холодного, переходного и теплого периода

Воздухообмен в большой степени определяется выбором параметров воздуха (наружного, в рабочей зоне помещения, приточного и удаляемого из помещения). Рассмотрим рекомендуемые значения этих параметров.

Параметры наружного воздуха. Температура и энтальпия наружного воздуха (точка н на рис. VIII. 1) принимаются по рекомендациям СНиП в соответствии с географическим расположением объекта. Влагосодержание определяется по / - d-диаграмме. Различают два варианта расчетных наружных условий для вентиляции - параметры климата категорий А и Б:

Для холодного периода года параметры А принимают при общеобменной вентиляции, параметры Б - для систем общеобменной вентиляции, совмещенной с отоплением, или при наличии местных отсосов в помещении, для систем воздушного душирования, а также для систем кондиционирования воздуха;

Для переходного периода года для всех районов страны принимают /Н = 4-10°С, фй=г70% (энтальпию и влагосодержание воздуха принимают по /-d-диаграмме);

Для теплого периода года параметры А принимают для любых вентиляционных систем (в том числе для систем вентиляции с адиабатическим увлажнением воздуха), параметры Б-для систем кондиционирования воздуха.

Параметры воздуха в рабочей зоне помещения. В соответствии со СНиП различают внутренние условия для двух периодов года - теплого и холодного (сюда же относят переходный период). Для большинства помещений при общеобменной вентиляции параметры внутреннего воздуха - точка в в /- d-диаграмме (рис. VII 1.1) -ограничиваются лишь температурой tB (температура в обслуживаемой зоне помещения). Для помещений со значительными Елаго - выделениями дополнительно задается максимально допустимая относительная влажность внутреннего воздуха. В качестве расчетных параметров воздуха нри общеобменной вентиляции принимают допустимые параметры. Ддя проектирования систем кондиционирования возду
ха принимают оптимальные параметры (сочетания tB и <рв). Значения расчетных параметров приведены в гл. I.

Параметры приточного воздуха. Температуру приточного воздуха (точка п на рис. VIII. 1) вентиляционных систем для увеличения ассимиляции им теплоизбытков желательно принимать как можно более низкой. Это сокращает требуемый воздухообмен. Однако при выборе значения tn для холодного периода года следует учитывать недопустимость дискомфортных условий, что осуществляют следующим образом:

А) при высоте помещений жилых и общественных зданий до 3 м принимают tu ниже tB на 2-3°С; при высоте помещений более 3 м (залы, классы, аудитории и т. п.) - ниже tB на 4-6° С. Большее понижение значения tn возможно, но при его выборе необходимо гарантировать соблюдение заданных СНиП параметров воздуха в обслуживаемой зоне помещения, подтвердив это расчетом приточной струи (см. гл. IX). Эти рекомендации распространяются и на кондиционируемые помещения;

Б) в помещениях промышленных зданий определяют £п расчетом из условия, чтобы поток воздуха из приточного отверстия (насадка), достигнув рабочего места, имел температуру на 1-1,5° С ниже tB, при подаче воздуха в верхнюю зону помещения или в его нижнюю зону опус - ками, но в отдалении от рабочих мест принимают на 6-10° С ниже tB; для приточных систем, подающих воздух для компенсации местных отсосов в цехах со значительными избытками тепла, принимают £П=5°С (при подаче воздуха в отдалении от рабочих мест); для систем душиро - вания параметры приточного воздуха tu, фп, а также скорость его подачи определяют специальным расчетом.

На температуру приточного воздуха в холодный период года накладывается также ограничение из-за недопустимости конденсации водяных паров внутреннего воздуха на приточном воздуховоде.

Для переходного периода года принимают tn на 0,5-1°С выше расчетной температуры наружного воздуха для этого периода (учитывается подогрев воздуха в воздуховодах).

Для теплого периода года температура приточного возду - *ха совпадает с температурой наружного воздуха (параметры климата категории А).

Остальные параметры приточного воздуха - энтальпию, влагосодержание, относительную влажность - определяют по / - rf-диаграмме. Для холодною периода года (линия 1 - на рис. VIII. 1) точка п находится на пересечении линии d=const (нагрев в калорифере), проходящей через точку н, с изотермой, соответствующей рассмотренным выше требованиям к температуре приточного воздуха. Для переходного периода года (линия 2 на рис. VIII. 1) точка п находится на линии d== = const, проходящей через точку н, на 0,5-1° С выше ее. Для теплого периода года (линия 3 на рис. VIII.1) точка п совпадает с точкой «.

Параметры воздуха, удаляемого из помещения. К сожалению, вопрос о значениях параметров воздуха, удаляемого из помещения, до сих пор недостаточно полно изучен для решения вентиляции различных производств. Температура воздуха в верхней зоне помещения (точка у на рис. VIII. 1) зависит от многих факторов - высоты и теплонапряжен - ности помещения, способов подачи и удаления воздуха, расположения технологического оборудования и др. Обычно значения параметров удаляемого воздуха принимают на основании экспериментов с учетом накопленного опыта проектирования вентиляции помещений. В случае отсутствия экспериментальных данных можно воспользоваться сведе
ниями о среднем увеличении температуры внутреннего воздуха по высоте помещений - grad t (табл. VIII.2). При этом точка у находится на пересечении соответствующего луча процесса в помещении, проведенного из точки п, с"изотермой, проходящей выше изотермы /B=const на величину (Ядом- 1,5) gradf.

Таблиця VIII.2

Градиенты температуры воздуха по высоте помещений жилых и общественных зданий

Удельные избытки явного тепла

При рециркуляции роздуха построение процесса изменения состояния воздуха в вентиляционной системе и помещении для холодного периода года показано на рис. VIII.2, а, б. Выбор варианта забора

Рис. VIII.2. Построение процессов изменения состояния воздуха в I - d-диаграмме для холодного периода года при общеобменной вентиляции с рециркуляцией внутреннего воздуха

А - при заборе рециркуляционного воздуха из верхней зоны помещения (с параметрами, характеризуемыми точкой у); б - то же, из рабочей зоны (с параметрами, характеризуемыми точкой в)

Рециркуляционного воздуха из рабочей или из верхней зоны помещения производится с учетом характера распределения по помещению вредных выделений.

Процесс изменения состояния воздуха построен на рис. VIII.2 при условии, что угловые коэффициенты нижней и верхней зон помещения одинаковы.

Точка с соответствует параметрам смеси рециркуляционного и наружного воздуха. Если температура смеси окажется ниже требуемой температуры притока, смесь нагревают в калорифере (линия сп) если
же температура смеси окажется выше требуемой температуры притока, смесь охлаждают, увеличивая долю наружного воздуха. Точки с и п в последнем случае совмещаются, а линия смешения ун или вн совпадает с лучом процесса в помещении.

Для нахождения положения точки с при расчете системы вентиляции с рециркуляцией необходимо определить количество свежего (наружного) воздуха, подаваемого в помещение. Требуемое количество наружного воздуха определяют по количеству углекислого газа, выделяемого при дыхании людьми, находящимися в помещении, по формуле (VIII. 12^) табл. VIII.1. При этом санитарные нормы предусматривают, чтобы подача в помещение свежего воздуха была не менее 2Q м3/ч на человека при объеме помещения более 20 м3 на человека или 30 м3/ч на человека при меньшем объеме помещения. Кроме того, наружный воздух должен составлять не менее 10% общего количества приточного воздуха, подаваемого в помещение. В расчете принимается большая величина из полученных по указанным рекомендациям.

Пример V1I1.2. Определить количество наружного воздуха, которое требуется подавать при вентиляции класса размером 12X5,8X3,3 (п) м, если в нем находятся 40 учащихся и учитель.

Решение. 1. По требованиям санитарных норм при объеме помещения на одного человека 12X5,8X3,3/(40+1) =230/41 =5,7 м3<20 м3 подача в помещение свежего воздуха должна быть не менее LH = 30-41 = 1230 м^/ч

2. Количество углекислого газа, выделяемого людьми, определяют по формуле Мвр = 2тСОз пл. Взрослый человек выделяет 35 г/ч СОг, дети выделяют по 18 г/ч. Следовательно, МВр = 18-40+35-1 =755 г/ч. Для детских учреждений ПДК по СОг равна 1,5 г/м3, т. е Су= 1,5 г/м3. Концентрация С02 в наружном возАухе (не центральный район) составляет 0,75 г/м3, т. е Сп = 0,75 г/м3. Требуемая производительность системы общеобменной вентиляции по С02, согласно формуле (VIII.12"") табл. VIII.1, при условии ружрп составит

L =_J1bp_ = 755 юю мз/ч, с°2 Су -Сп 1,5 - 0,75

Т. е меньше ранее определенной величины LH. Следовательно, принимаем LH -1230 м3/ч.

Выбор расчетного воздухообмена. После расчета воздухообмена необходимо провести анализ полученной требуемой производительности системы общеобменной вентиляции в разные периоды года. В отличие от производительности систем местной вентиляции, которая не изменяется в течение года, требуемая производительность систем общеобменной меняется по сезонам (иногда в широких пределах).

Для систем с естественным побуждением движения воздуха сезонное изменение производительности достигается эксплуатационным регулированием. Для этих систем расчетным является такой воздухообмен, для осуществления которого требуется большее сечение каналов или большая площадь открываемых проемов. Как правило, это воздухообмен, определенный для теплого периода года (аэрация) или периода с £Н=5°С (системы канальной вентиляции).

Для систем с механическим побуждением движения воздуха выбор расчетного (для подбора оборудования) воздухообмена сложнее. Этот выбор производят по воздухообмену, определенному в объемных единицах для трех расчетных периодов года. На практике встречаются самые разнообразные сочетания требуемого воздухообмена для различных периодов года и разные способы его обеспечения. Рассмотрим наиболее часто встречающиеся случаи.

1. Открывание окон и проветривание помещения не допускается (помещение чистое или здание расположено в загрязненном районе, или окна помещения выходят на автомагистраль и т. п.). В этом случае для подбора вентилятора, фильтра и других элементов вентиляционной системы принимается больший из требуемого воздухообмена для холодного, переходного и теплого периодов года.

2. В помещении возможно проветривание (аэрация) в теплый период года (здание находится в зеленой зоне, нет жестких требований к чистоте и микроклимату в помещении - большинство помещений промышленных и общественных зданий). Производительность механической приточной системы вентиляции для этих помещений принимается равной большему из требуемого воздухообмена для холодного и переходного периода года. Производительность вытяжной системы в этом случае принимается равной большему из требуемого воздухообмена для трех периодов года. Иногда приточная система может рассчитываться на зимний воздухообмен, а вытяжная - на летний. Летом при открытых окнах эта система обеспечит необходимый воздухообмен. В холодный период года такую вытяжную систему необходимо дросселировать, т. е. уменьшать ее производительность.

Для помещений, в которых проветривание летом легко осуществимо, например, возможно сквозное проветривание, производительность вытяжной системы можно принимать равной производительности приточной. При этом необходимо проводить проверочный расчет возможности обеспечения требуемого воздухообмена проветриванием в летний период.

Для помещений, упомянутых в пп. 1 и 2, после выбора расчетного воздухообмена необходимо уточнить параметры приточного воздуха в холодный период года, если производительность приточной системы выбрана по воздухообмену, рассчитанному для переходного или летнего периода (пунктирная линия на рис. VIII.1).

Расчет воздухообмена по нормативной кратности. Кратностью воздухообмена называется отношение объема воздуха, подаваемого в помещение или удаляемого из него в течение 1 ч, к объему помещения. Эта величина часто используется для оценки правильности расчета воздухообмена в помещениях. Нормативная кратность используется для расчета воздухообмена в рядовых помещениях с избытками в основном С02 и тепла. Расчетный воздухообмен помещения в этих случаях должен составлять, м3/ч:

Lp = КрУпош (VIII. 25)

Где Кр - нормативная кратность воздухообмена помещения, ч-1; Удом - объем помещения, м3.

Значения Кр для различных помещений приводятся в соответствующих главах СНиП. При этом указывается кратность но вытяжке и по притоку. Воздухообмен, рассчитываемый по его нормативной кратности, должен обеспечиваться системами вентиляции. Если нормативные кратности воздухообмена по притоку и вытяжке для отдельных помещений не совпадают, количество воздуха, необходимого для полного баланса, подается в соседние помещения или помещения коридоров. При этом принято определять суммарные приток и вытяжку помещений, выходящих в один общий шлюз (коридор). Разницу между суммарными притоком и вытяжкой - «дебаланс» - следует подавать (при избыточной вытяжке) или удалять (при избыточном притоке) из общего шлюза. Исключение составляют жилые здания, вытяжка из помещений которых по существующим нормам компенсируется естественным притоком через окна.

При наличии двух систем обеспечения микроклимата (система отопления и система вентиляции) следует правильно организовать работой систем автоматического регулирования тепловой мощности каждой системы. В противном случае может получиться так, что система отопления снижает свою теплоотдачу, стремясь понизить температуру в помещениях, а система вентиляции увеличивает подогрев приточного воздуха, стремясь поддержать внутреннюю температуру на заданном уровне. Лучше всего, чтобы одна из систем работала с постоянной теплоотдачей, а регулирование температуры в помещениях осуществляла другая система.

Кроме того, следует предусмотреть работу системы в нештатных ситуациях. Например, в холодный период кто-то оставил открытой форточку в помещении, и температура воздуха в нем начинает понижаться. Тогда система автоматика системы отопления, открывая регулирующий , увеличивает расход теплоносителя через отопительный прибор, что повышает его теплоотдачу. Следствием такой работы автоматики является перерасход тепловой энергии.

Таблица 3. Допустимые нормы параметров внутреннего воздуха

в обслуживаемой зоне жилых и общественных зданий

(для людей, находящихся в помещении более 2 ч непрерывно)

При наличии недостатков теплоты в период года в помещение будет подаваться перегретый воздух, имеющий температуру выше температуры внутреннего воздуха. При этом допускаются примерно в два раза большие перепады температур между температурой в приточной струе и температурой внутреннего воздуха. Поэтому можно допустить примерно в два раза большие перепады температур и на притоке, по сравнению со значениями, указанными в таблице 6.

tпр = tв + 2 Δtпр.

Согласно санитарным нормам, максимальное значение температуры приточного воздуха для помещений, в которых находятся люди, составляет 45°С.

Концентрации углекислого в приточном принимают равной концентрации в наружном воздухе с учетом пересчета по плотностям (смотри таблицу 2).

4.5. Расчетные параметры удаляемого воздуха

Если воздух удаляется из помещения непосредственно из рабочей или обслуживаемой зоны (РЗ), то параметры его соответствуют параметрам в РЗ. Однако чаще всего удаляется из верхней зоны помещения, где параметры воздуха могут отличаться от параметров в РЗ.

Условно считается, что помещение разделено на две зоны: рабочую зону (РЗ) и верхнюю зону . Приточный воздух, вбирая вначале тепло и влагу из РЗ, принимает параметры, соответствующие расчетным параметрам РЗ. Затем, условно поднимаясь из РЗ в верхнюю зону, он вбирает тепло и влагу из нее, принимает параметры, соответствующие расчетным параметрам воздуха в верхней зоне.

Подчеркнем, что деление помещения на РЗ и верхнюю зону достаточно условно , так как часто очень трудно выделить из общего количества теплопоступления и вредности, поступающие именно в РЗ. Кроме того, воздух редко подается именно в РЗ, так как это конструктивно достаточно сложно, нарушает , требует раздачи воздуха с малыми скоростями и, как следствия, большой площади воздухораспределительных устройств. Чаще воздух подается в верхнюю зону струями из решеток потолочных плафонов, при этом он вначале воспринимает тепло, влагу и другие вредности именно из верхней зоны, а не из РЗ. В принципе, помещения на две зоны придумано для того, чтобы отразить , что главной заботой вентиляции и обслуживаемой ею зоной является именно РЗ, а также учесть подтвержденный на практике факт существования разности температур в РЗ и в верхней зоне помещения. Если считать помещение одним большим общим объемом, то пришлось бы принимать в расчетах одну среднюю температуру всему объему помещения. Однако, теплый воздух всегда стремится вверх, в верхней зоне, как правило, температура воздуха выше, чем в РЗ. Это расслоение воздуха наблюдается в любом помещении, в котором имеются конвективные теплоты, причем даже при общих недостатках теплоты. Расслоение воздуха зависит именно от наличия конвективных струй в помещении, а не от средней температуры воздуха. Воздух из помещений удаляется чаще всего именно из верхней зоны, поэтому в расчеты желательно вводить более точное значение температуры воздуха в ней, определенное с учетом предполагаемого расслоения воздуха по высоте помещения. Таким образом, при делении объема помещения на две зоны расчетная помещения становится более корректной и больше соответствует реальным условиям.

Температура удаляемого воздуха (верхней зоны) в общественных зданиях чаще всего определяется с использованием понятия градиента температуры в помещении. Предполагается, что в пределах высоты РЗ (2 метра от пола или 1,5 метра от пола, если люди находятся в сидячем положении) температура внутреннего воздуха остается постоянной, а выше рабочей зоны она линейно возрастает по высоте.

Градиентом температуры – изменение температуры на 1 высоты помещения выше рабочей зоны.

Фактически градиента температуры предполагает равномерное расслоение внутреннего воздуха по высоте, связанное с нагревом воздуха от источников теплоты в помещении – более нагретый воздух, как более легкий, поднимается к потолку помещения, поэтому температура в верхней зоне всегда будет выше, чем внизу, в рабочей зоне.

Тогда температура воздуха потолком помещения, откуда чаще всего воздух и удаляется, определится по формуле

tу = tрз + grad t (Нпом – 2),

где Нпом – помещения, м.

Величина градиента температуры зависит от избытков теплоты в помещении и интенсивности циркуляции воздуха в помещении. Если приточный воздух подается в помещение рассредоточено с малыми скоростями, то такая схема не нарушает естественного движения конвективных потоков около нагретых объектов в помещении. При этом нагретый воздух, поднявшийся вверх, так и остается там, так как отсутствуют силы стремящиеся вернуть его обратно в нижнюю зону. Из верхней зоны он постепенно удаляется через воздухоприемные отверстия или решетки вытяжных систем. Величина градиента температуры при такой схеме максимальна и зависит в основном от температуры источников и количества теплоты, поступающей от них.

Если приточный воздух подается в помещение мощными сосредоточенными струями с высокими скоростями (как правило, в верхнюю зону), то такая явно нарушает естественного конвективных потоков около нагретых объектов в помещении. При этом нагретый воздух, поднявшийся вверх, вовлекается приточными струями в общую циркуляцию воздуха в помещении, и поступает обратно в нижнюю зону. Иными словами, приточные струи непрерывно размывают образующуюся вверху теплую подушку и способствуют выравниванию температуры по высоте помещения. градиента температуры при такой схеме не может быть высокой, хотя тоже зависит от температуры источников и количества теплоты, поступающей от них. Следует помнить, что воздуха в помещение мощными струями всегда создает повышенную циркуляцию воздуха в , что усиливает турбулентный и способствует выравниванию температуры во всем помещении.

Сказанное выше иллюстрируется рисунком 2.1

а) при рассредоточенной подаче воздуха в рабочую зону

с малыми скоростями;

б) при сосредоточенной подаче воздуха в верхнюю зону

мощными приточными струями;

Рис 2.1. Схемы циркуляции воздуха в помещении

(к понятию градиента температуры в помещении)

Наибольшие значения градиента наблюдаются при рассредоточенной подаче в нижнюю зону и наличии в помещении мощных локальных (отдельно стоящих) источников теплоты с высокой температурой, от которых создается мощная конвективная с высокой начальной температурой. Такая ситуация наиболее характерна для промышленных помещений – термических, кузнечных, плавильных и других цехов, называемых общим термином "горячие цеха".

Что касается общественных зданий, то в них нет мощных локальных высокотемпературных источников, кроме осветительной аппаратуры сцены в зрелищных предприятиях. Основной источник теплоты – находящиеся в помещениях люди. размещены рассредоточено по помещению и имеют низкую температуру (36,6°), поэтому такой и расположение источников не может способствовать созданию мощных конвективных струй. Кроме , подача воздуха чаще всего осуществляется струями в верхнюю зону, что еще больше способствует снижению градиента. В общественных зданиях температуры редко имеет большое значение, и температура воздуха в верхней зоне даже при значительной высоте помещения не может быть высокой, поэтому при проектировании вентиляции не следует задаваться большими значениями градиента.

1. Расход приточного воздуха L м 3 /ч, для системы вентиляции и кондиционирования следует определять расчетом и принимать больший из расходов, требуемых для обеспечения:

а) санитарно-гигиенических норм в соответствии с п. 2;

б) норм взрывопожарной безопасности в соответствии с п. 3.

2. Расход воздуха следует определять отдельно для теплого и холодного периодов года и переходных условий, принимая большую из величин, полученных по формулам (1) - (7) (при плотности приточного и удаляемого воздуха, равной 1,2 кг/м 3):

а) по избыткам явной теплоты:

Тепловой поток, поступающий в помещение от прямой и рассеянной солнечной радиации, следует учитывать при проектировании:

вентиляции, в том числе с испарительным охлаждением воздуха, для теплого периода года;

кондиционирования - для теплого и холодного периодов года и для переходных условий;

б) по массе выделяющихся вредных или взрывоопасных веществ;

(2)

При одновременном выделении в помещении нескольких вредных веществ, обладающих эффектом суммации действия, воздухообмен следует определять суммируя расходы воздуха, рассчитанные по каждому из этих веществ:

в) по избыткам влаги (водяного пара):

(3)

Для помещений с избытком влаги следует проверять достаточность воздухообмена для предупреждения образования конденсата на внутренней поверхности наружных ограждающих конструкций при расчетных параметрах Б наружного воздуха в холодный период года;

г) по избыткам полной теплоты:

(4)

д) по нормируемой кратности воздухообмена:

(5)

е) по нормируемому удельному расходу приточного воздуха:

(6)

(7)

В формулах (1)-(7):

L w,z		расход воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения системами местных отсосов, и на технологические нужды, м 3 /ч.
Q, Q h,f		избыточный явный и полный тепловой потоки в помещение, Вт;
		теплоемкость воздуха, равная 1,2 кДж/(м 3 ×°С);
t w,z		температура воздуха в обслуживаемой или рабочей зоне помещения, удаляемого системами местных отсосов, и на технологические нужды, °С;
t l		температура воздуха, удаляемого из помещения за пределами обслуживаемой или рабочей зоны, °С;
t in		температура воздуха, подаваемого в помещение, °С, определяемая в соответствии с п. 6;
		избытки влаги в помещении, г/ч;
d w,z
d l
d in
I w,z		удельная энтальпия воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения системами местных отсосов, и на технологические нужды, кДж/кг;
I l		удельная энтальпия воздуха, удаляемого из помещения за пределами обслуживаемой или рабочей зоны, кДж/кг;
I in		удельная энтальпия воздуха, подаваемого в помещение. кДж/кг, определяемая с учетом повышения температуры в соответствии с п. 6;
m po		расход каждого из вредных или взрывоопасных веществ, поступающих в воздух помещения, мг/ч;
q w,z , q l		концентрация вредного или взрывоопасного вещества в воздухе, удаляемом соответственно из обслуживаемой или рабочей зоны помещения и за ее пределами, мг/м 3 ;
q in		концентрация вредного или взрывоопасного вещества в воздухе, подаваемом в помещение, мг/м 3 ;
V p		объем помещения, м 3 ; для помещений высотой 6 м и более следует принимать V p = 6 A ;
		площадь помещения, м 2 ;
		число людей (посетителей), рабочих мест, единиц оборудования;
		нормируемая кратность воздухообмена, ч -1 ;
		нормируемый расход приточного воздуха на 1 м 2 пола помещения, м 3 /(ч×м 2);
		нормируемый удельный расход приточного воздуха на 1 чел., м 3 /ч, на 1 рабочее место, на 1 посетителя или единицу оборудования.

Параметры воздуха t w,z , d w,z , I w,z следует принимать равными расчетным параметрам в обслуживаемой или рабочей зоне помещения по разд. 2 настоящих норм, а q w,z - равной ПДК в рабочей зоне помещения.

3. Расход воздуха для обеспечения норм взрывопожарной безопасности следует определять по формуле (2).

При этом в формуле (2) q w,z и q l следует заменить на 0,1 q g , мг/м 3 (где q g - нижний концентрационный предел распространения пламени по газо-, паро- и пылевоздушной смесям).

4. Расход воздуха L he , м 3 /ч, для воздушного отопления, не совмещенного с вентиляцией, следует определять по формуле

(8)

5. Расход воздуха L mt от периодически работающих вентиляционных систем с номинальной производительностью L d , м 3 /ч, приводится исходя из n , мин, прерываемой работа системы в течение 1 ч по формуле

(9)

6. Температуру приточного воздуха, подаваемого системами вентиляции с искусственным побуждением и кондиционирования воздуха, t in ° С, следует определять по формулам:

а) при необработанном наружном воздухе:

(10)

б) при наружном воздухе, охлажденном циркулирующей водой по адиабатному циклу, снижающем его температуру на D t 1 °С:

в) при необработанном наружном воздухе (см. подпункт “а”) и местном доувлажнении воздуха в помещении, снижающем его температуру на D t 2 °С:

г) при наружном воздухе, охлажденном циркулирующей водой (см. подпункт “б”), и местном доувлажнении (см. подпункт “в”):

д) при наружном воздухе, нагретом в воздухонагревателе, повышающем его температуру на D t 3 °С:

ПРИЛОЖЕНИЕ 18

Обязательное

ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ 17

Обязательное

1. Расход приточного воздуха L , м 3 /ч, для системы вентиляции и кондиционирования следует определять расчетом и принимать больший из расходов, требуемых для обеспечения;

А) санитарно-гигиенических норм в соответствии с п. 2;

Б) норм взрывопожарной безопасности в соответствии с п. 3.

2. Расход воздуха следует определять отдельно для теплого и холодного периодов года и переходных условий, принимая большую из величин, полученных по формулам (1)-(7) (при плотности приточного и удаляемого воздуха, равной 1,2 кг/м 3);

А) по избыткам явной теплоты:

. (2)

В) по избыткам влаги (водяного пара):

Д) по нормируемой кратности воздухообмена:

(5)

Е) по нормируемому удельному расходу приточного воздуха:

L =A k (6)

L =N m (7)

В формулах (1)-(7):

L w,z - расход воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения системами местных отсосов, и на технологические нужды, м 3 /ч:
Q, Q h,f - избыточный явный и полный тепловой потоки в помещение, Вт;
С - теплоемкость воздуха, равная 1,2 кДж/(м . С);
T w,z - температура воздуха в обслуживаемой или рабочей зоне помещения, удаляемого системами местных отсосов, и на технологические нужды, . С;
T l - температура воздуха, удаляемого из помещения за пределами обслуживаемой или рабочей зоны, . С,
T in - температура воздуха, подаваемого в помещение, . С, определяемая в соответствии с п. 6;
W - избытки влаги в помещении, г/ч;
D w,z - влагосодержание воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения системами местных отсосов, и на технологические нужды, г/кг;
D l - влагосодержание воздуха, удаляемого из помещения за пределами обслуживаемой или рабочей зоны, г/кг;
D in - влагосодержание воздуха, подаваемого в помещение, г/кг;
I w,z - удельная энтальпия воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения системами местных отсосов, и на технологические нужды, кДж/кг;
I l - удельная энтальпия воздуха, удаляемого из помещения за пределами обслуживаемой или рабочей зоны, кДж/кг;
I in - удельная энтальпия воздуха, подаваемого в помещение, кДж/кг, определяемая с учетом повышения температуры в соответствии с п. 6;
Т po - расход каждого из вредных или взрывоопасных веществ, поступающих в воздух помещения, мг/ч;
Q w,z , q l - концентрация вредного или взрывоопасного вещества в воздухе, удаляемом соответственно из обслуживаемой или рабочей зоны помещения и за ее пределами, мг/м 3 ;
Q in - концентрация вредного или взрывоопасного вещества в воздухе, подаваемом в помещение, мг/м 3
V p - объем помещения, м 3 для помещений высотой 6 м и более следует принимать V p = 6А;
А - площадь помещения, м 2 ;
N - число людей (посетителей), рабочих мест, единиц оборудования;
П - нормируемая кратность воздухообмена, ч -1
K - нормируемый расход приточного воздуха на 1 м 2 пола помещения, м3/(чм2):
Т - нормируемый удельный расход приточного воздуха на 1 чел., м 3 /ч, на 1 рабочее место, на 1 посетителя или единицу оборудования.

Параметры воздуха t w,z , d w,z , I w,z следует принимать равными расчетным параметрам в обслуживаемой или рабочей зоне помещения по разд.2 настоящих норм, a q w,z - равной ПДК в рабочей зоне помещения.

3. Расход воздуха для обеспечения норм взрывопожарной безопасности следует определять по формуле (2).

При этом в формуле (2) q w,z и q 1 следует заменить на 0,1 q g , мг/м 3 (где q g - нижний концентрационный предел распространения пламени по газо-, паро- и пылевоздушной смесям).

4. Расход воздуха L he , м 3 /ч, для воздушного отопления, не совмещенного с вентиляцией, следует определять по формуле

6. Температуру приточного воздуха, подаваемого системами вентиляции с искусственным побуждением и кондиционирования воздуха, t in ,. С, следует определять по формулам:

А) при необработанном наружном воздухе: