Безопасность жизнедеятельнос_под ред. Белова С.В_Учебник_2007 -618с (966432), страница 48
Текст из файла (страница 48)
Разность давлений обусловлена разностью плотностей наружного и внутреннего воздуха (гравитационное давление, или тепловой напор АРт) и ветровым напором АР„действующим на здание. Расчетный тепловой напор (Па) АРт = ВА(рн — Рв) где я — ускорение свободного падения, м/с; А — вертикальное расстояние между центрами приточного и вытяжного отверстий, м; р„и р, — плотность наружного и внутреннего воздуха, кг/м . 3 При действии ветра на поверхностях здания с подветренной стороны образуется избыточное давление, на заветренной стороне — разряжение.
Распределение давлений по поверхности зданий и их значения зависят от направления и силы ветра, а также от взаиморасположения зданий. Ветровой напор (Па) АР, =й„— "р„, где й„ вЂ” коэффициент аэродинамического сопротивления здания; значение к„не зависит от ветрового потока, определяется эмпирическим путем и для геометрически подобных зданий остается постоянным; в„— скорость ветрового потока, м/с. Неорганизованная естественная вентиляция — инфильтрация, или естественное проветривание, — осуществляется сменой воздуха в помещениях через неплотности в ограждениях и элементах строительных конструкций благодаря разности давлений снаружи и внутри помещения. Такой воздухообмен зависит от случайных факторов— 2ЗО Рис.
9.1. Схема естественной канальной вытяжной вентиляции; Ь, — нижний ярус окон; й,— верхний ярус окон Рис. 9.2. Принципиальная схема лефлектора ЦАГИ: ! — натрубок; 2 — диффузор; 3 — цилинд- рическая обечайка, 4 — зонт силы и направления ветра, температуры воздуха внутри и снаружи здания, вида ограждений и качества строительных работ. Инфильтрация может быть значительной лля жилых зданий и достигать 0,5...0,75 объема помещения в час, а для промышленных предприятий — до 1...1,5 ч '.
Для постоянного воздухообмена, требуемого по условиям поддержания чистоты воздуха в помещении, необходима организованная вентиляция. Организованная естественная вентиляция может быть вытяжной без организованного притока воздуха (канальная) и приточно-вытяжной с организованным притоком воздуха (канальная и бесканальная аэрация).
Канальная естественная вытяжная вентиляция без организованного притока воздуха (рис. 9.1) широко применяется в жилых и административных зданиях. Расчетное гравитационное давление таких систем вентиляции определяют при температуре наружного воздуха+ 5'С, считая, что все давление падает в тракте вытяжного канала, при этом сопротивление входу воздуха в здание не учитывается. При расчете сети воздуховодов прежде всего производят ориентировочный подбор их сечений, исходя из допустимых скоростей движения воздуха в каналах верхнего этажа 0,5...0,8 м/с, в каналах нижнего этажа и сборных каналах верхнего этажа — 1,0 м/с и в вытяжной шахте — 1...1,5 м/с. Для увеличения располагаемого давления в системах естественной вентиляции на устье вытяжных шахт устанавливают насадки-дефлекторы. Наибольшее распространение получили дефлекторы типа ЦАГИ (рис.
9.2), которые представляют собой цилиндрическую обечайку, укрепленную над вытяжным патрубком, заканчивающимся плавным диффузором. Поток ветра, обтекая обечайку, создает вокруг 231 сф гч большей части ее периметра разряжение, обеспечивающее подсос воздуха из вытяжногопатрубка. Разрежение,создаваемоедефлектором, и количество удаляемого воздуха зависят от скорости ветра и могут быть определены с помощью номограмм.
Аэрацией называется организованная естественная общеобменная вентиляция по- мещении в результате поступления и удалеРнс. 9.3. Схема аэраннн ния воздуха через открывающиеся фрамуги пРомышленного зланна Окон и фонарей. Воздухообмен в помеще- нии регулируют различной степенью открывания фрамуг (в зависимости от температуры наружного воздуха, скорости и направления ветра). Как способ вентиляции аэрация нашла широкое применение в промышленных зданиях, характеризующихся технологическими процессами с большими тепловыделениями (прокатных цехах, литейных, кузнечных). Поступление наружного воздуха в цех в холодный период года организуют так, чтобы холодный воздух не попадал в рабочую зону. Для этого наружный воздух подают в помещение через проемы, расположенные не ниже 4,5 м от пола (рис. 9.3), в теплый период года приток наружного воздуха ориентируют через нижний ярус оконных проемов ()г = 1,5...2 м).
При расчете аэрации определяют требуемую площадь проходного сечения проемов и аэрационных фонарей для подачи и удаления необходимого количества воздуха. Исходными данными являются конструктивные размеры помещений, проемов и фонарей, величины теплопродукции в помещении, параметры наружного воздуха. Согласно СНиП 2.04.05 — 91, расчет рекомендуется выполнять на действие гравитационного давления. Ветровой напор надлежит учитывать только при решении вопросов защиты вентиляционных проемов от задувания.
Основным достоинством аэрации является возможность осуществлять большие воздухообмены без затрат механической энергии. К недостаткам аэрации следует отнести то, что в теплый период года эффективность аэрации может существенно падать вследствие повышения температуры наружного воздуха и того, что поступающий в помещение воздух не очищается и не охлаждается.
Вентиляция, с помощью которой воздух подается в производственные помещения или удаляется из них по системам вентиляционных каналов с использованием для этого специальных механических побудителей, называется механической вентиляцией. 232 Механическая вентиляция по сравнению с естественной имеет Ряд преимуществ: большой радиус действия вследствие значительного давления, создаваемого вентилятором; возможность изменять или сохранять необходимый воздухообмен независимо от температуры наружного воздуха и скорости ветра; подвергать вводимый в помещение воздух предварительной очистке, осушке или увлажнению, подогреву или охлаждению; организовывать оптимальное воздухораспределение с подачей воздуха непосредственно к рабочим местам; улавливать вредные выделения непосредственно в местах их образования и предотвращать их распространение по всему объему помещения, а также возможность очищать загрязненный воздух перед выбросом его в атмосферу.
К недостаткам механической вентиляции следует отнести значительную стоимость сооружения и эксплуатации ее и необходимость проведения мероприятий по борьбе с шумом. Системы механической вентиляции подразделяются на общеобменные, местные, смешанные, аварийные и системы кондиционирования. Общеобменная вентиляция предназначена для ассимиляции избыточной теплоты, влаги и вредных веществ во всем объеме рабочей зоны помещений. Она применяется в том случае, если вредные выделения поступают непосредственно в воздух помещения, рабочие места не фиксированы, а располагаются по всему помещению. Обычно объем воздуха Т,„„подаваемого в помещение при общеобменной вентиляции, равен объему воздуха Х„удаляемого из помещения.
Однако в ряде случаев возникает необходимость нарушить это равенство (рис. 9.4). Так, в особо чистых цехах электровакуумного производства, для которых большое значение имеет отсутствие пыли, объем притока воздуха делается больше объема вытяжки, за счет чего создается некоторый избыток давления в производственном помещении, что исключает попадание пыли из соседних помещений. В общем случае Разница между объемами приточного и вытяжного воздуха не должна превышать 10...15 %.
рис. 9.4. Принципиальная схема вентиляции для выбора соотношения объемов приточного и удаляемого воздуха: а — д > А„н р, < рр б — д < с„м р, > р, 233 Рис. 9.5. Схема истечения воздуха из круглого отверстия Рис. 9.6. Спектры скорости воз- духа при всасывании в трубу Существенное влияние на параметры воздушной среды в рабочей зоне оказывают правильная организация и устройство приточных и вытяжных систем. Воздухообмен, создаваемый в помещении вентиляционными устройствами, сопровождается циркуляцией воздушных масс в несколько раз больших объема подаваемого или удаляемого воздуха.
Возникающая циркуляция является основной причиной распространения и перемешивания вредных выделений и создания в помещении разных по концентрации и температуре воздушных зон. Так, приточная струя, входя в помещение, вовлекает в движение окружающие массы воздуха, в результате чего масса струи в направлении движения будет возрастать, а скорость падать.
При истечении из круглого отверстия (рис. 9.5) на расстоянии 15 диаметров от устья скорость струи составит 20 % от первоначальной скорости ув, а объем перемещающегося воздуха увеличится в 4,6 раза. Скорость затухания движения воздуха зависит от диаметра выпускного отверстия с(е: чем больше 4, тем медленнее затухание. Если нужно быстрее погасить скорость приточных струй, подаваемый воздух должен быть разбит на большое число мелких струй.
Существенное влияние на траекторию струи оказывает температура приточного воздуха: если температура приточной струи выше температуры воздуха помещения, то ось загибается вверх, если ниже, то вниз и при изотермическом течении она совпадает с осью приточного отверстия. К всасывающему отверстию (вытяжная вентиляция) воздух натекает со всех сторон, вследствие чего и падение скорое~и происходит весьма интенсивно (рис.
9.6). Так, скорость всасывания на расстоянии одного диаметра от отверстия круглой трубы равна 5% ки Циркуляция воздуха в помещении и соответственно концентрация примесей и распределение параметров микроклимата зависят не 234 — ~ф Приток Приток Вытакха Рис. 9.7.
Схемы организации воздтхообмена нри обгцеобменной вентиляции только от наличия приточных и вытяжных струй, но и от их взаимного расположения. Различают четыре основные схемы организации воздухообмена при общеобменной вентиляции: сверху — вниз (рис. 9.7, а), сверху — вверх (см. Рис. 9.7, 6); снизу — вверх (см. Рис. 9.7, в). Кроме этих схем, применяют комбинированные.
Наиболее равномерное распределение воздуха достигается в том случае, когда приток равномерен по ширине помещения, а вытяжка сосредоточенна. При организации воздухообмена в помещениях необходимо учитывать и физические свойства вредных паров и газов и в первую очередь их плотность. Если плотность газов ниже плотности воздуха, то удаление загрязненного воздуха происходит в верхней зоне, а подача свежего — непосредственно в рабочую зону. При выделении газов с плотностью, большей плотности воздуха, из нижней части помещения удаляется 60...70 % и из верхней части 30...40 % загрязненного воздуха.
В помещениях со значительными выделениями влаги вытяжка влажного воздуха осуществляется в верхней зоне, а подача свежего в количестве 60 % — в рабочую зону и 40 % — в верхнюю зону. По способу подачи и удаления воздуха различают четыре схемы общеобменной вентиляции (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
