6. Расчёт и проектирование системы вентиляции

В качестве конструкции вентиляции принимаем естественную канальную вентиляцию с вытяжкой воздуха из каждой квартиры, кухонь, санузлов и ванной комнаты. Вытяжка воздуха осуществляется обособленными вертикальными каналами с устройством их во внутренних стенах. Воздухоприёмные отверстия расположены на 200мм от потолка.

Расчёт системы естественной вентиляции ведётся для кухни №110 первого этажа.

Располагаемое гравитационное давление:

∆P_е = g·h·(ρ_н – ρ_в)

где:

h – высота от оси решетки до плоскости выпускаемого отверстия шахты над крышей:

h = 0,2 + 0,3 + 2,6 + 0,3 + 0,5 = 3,9 м;

ρ_н – плотность наружного воздуха. ρ_н = 1,27 кг/м³ при температуре наружного воздуха 5°С;

ρ_в – плотность внутреннего воздуха. Определяется по формуле:

ρ_в = 353/(273 + t_в) = 353/(273+20) = 1,2047 кг/м³.

∆P_е = 9,81·3,9·(1,27 – 1,2047) = 2,4983 Па

Определим количество воздуха, удаляемого через вентиляционный канал кухни. Для этого сравним суммарные значения нормативного количества удаляемого воздуха из жилых комнат с суммарным нормативным расходом удаляемого воздуха из служебных помещений:

L_ж = k·ΣF_ж

где:

k – коэффициент нормативного воздухообмена для жилых помещений на 1 м². k = 3.

ΣF_ж – суммарная жилая площадь квартиры.

L_ж = 3·43,5 = 130,5 м³/час

L_сл = L_к + L_в + L_су

где:

L_к, L_в, L_су – нормативные значения вытяжки для кухни, ванны и санузла.

L_сл = 60 + 25 + 25 = 110 м³/час

Зададимся ориентировочным значением скорости воздуха в канале V_ор = 0,5 м/с. Тогда требуемая площадь сечения канала будет равна:

F_ор = L_к/(3600·V_ор), м²

где:

L_к – расход удаляемого воздуха через канал в кухне. L_к = 60 м²/час

V_ор – ориентировочная скорость воздуха для вертикального канала.

F_ор = 60/(3600·0,5) = 0,0333 м²

Исходя из F_ор, размер стандартного вытяжного канала и его эквивалентный диаметр примем равным: F_ф = 0,02 м² и d_э = 140 мм. Размеры канала ½×½ кирпича.

Фактическая скорость воздуха в канале:

V_ф = L_к/(3600·F_ф) = 60/(3600·0,02) = 0,83 м/с.

В соответствии с номограммой для расчета круглых стальных воздуховодов (рис. 14.8 Тихомиров С.К. Сергеенко Э.С. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция), при V_ф=0,44м/c и d=180мм, удельные потери на преодоление сил трения и динамическое сопротивление будут равны: P_д = 0,41 Па, R = 0,098 Па/м, L = 45 м³/час.

Исходя из аксонометрической схемы расчетного вентиляционного канала, сумма коэффициентов местных сопротивлений ξ составит:

а) вход с поворотом воздуха – ξ = 2;

б) отвод на 90° – ξ = 1,2;

в) вытяжная шахта с зонтом – ξ = 1,3;

Σξ = 4,5.

Полная потеря давления:

∆P_i = R_i·l_i·β_ш + z

где:

l_i = h = 3,9 м.

β_ш – коэффициент шероховатости. β_ш = 1,4075 м/с (по табл. 14.3 Тихомиров С.К. Сергеенко Э.С. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция)

z – потери давления в местных сопротивлениях. Определяются по формуле:

z = P_д· Σξ = 0,41·4,5 = 1,845 Па.

∆P_i = 0,098·3,9·1,4075 + 1,845 = 2,3829 Па

Невязка между полученным значением полной потери давления в канале и гравитационным давлением составит:

Данные расчёта системы вентиляции сведены в таблицу 5.

Таблица 5. Расчет системы вентиляции

№ уч.	h, м	l, м3/час	L, м3/час	∆Ре,Па	Vор, м/с	Fор, м2	axb, мм	Fфакт,м2	dэ, мм	Vф, м/с	R, Па	Σξ	РД, Па	Z, Па	∆Рi, Па
1	3,9	60	110	2,4983	0,5	0,033	120х120	0,02	140	0,83	0,098	4,5	0,41	1,845	2,3829