Автоматизации вентиляции

Содержание

Содержание

Исходные данные

Выбор расчетных параметров воздуха

Расчет количества вредных выделений в помещениях

Определение нормируемого воздухообмена в помещениях

Описание принятых конструктивных решений по системам

вентиляции

Аэродинамический расчет систем вентиляции

Подбор оборудования для систем вентиляции и

кондиционирования

Акустический расчёт систем вентиляции

Расчет кондиционирования и воздушного отопления

помещений основного книгохранилища

Литература

Приложение А. Расчетный расход приточного воздуха

Приложение Б. Аэродинамический расчет систем

вентиляции

Приложение В. I-d-диаграмма для системы К1

Исходные данные

1.1 Характеристика объекта

Челябинская областная универсальная научная библиотека расположена по адресу: г.Челябинск, пр. Ленина, 60 (Центральный район). Ориентация главного фасада - на юг.

Фондовое собрание библиотеки насчитывает 1,5 миллиона единиц хранения.

Район строительства – I B.

1.2 Источник теплоснабжения

Источником теплоснабжения являются наружные тепловые сети. Расчетный температурный график теплоносителя-воды – 10570 оС, перепад давления на вводе 196,2 кПа (20 м в.ст.). Ввод – со стороны ул. Елькина двумя трубами Ø89×3,5.

Подключение магистралей теплоснабжения систем вентиляции, кондиционирования и воздушного отопления – в узле управления ИТП по зависимой схеме.

1.3 Численность и состав сотрудников,

расчет посещаемости экспозиций

Лекционный зал (пом. №108) – 18 чел.;

Сектор редких книг (пом. №111) –8 чел.;

Отдел краеведения (читальный зал) (пом. №118) – 12 чел.;

Читальный зал №8 (пом. №205) – 39 чел.;

Читальный зал научно-методического отдела (пом. №209) – 8 чел.;

Зал главного каталога и выставок (пом. №210) – 50 чел.;

Помещение «Американского центра» (пом. №212) – 12 чел.;

Читальный зал №6 (пом. №215) – 57 чел.;

Читальный зал текущих периодич. изданий №4 (пом. №302) – 75 чел.;

Интернет-центр «IATP» (пом. №305) - 50 чел.;

Лекционный зал №1 (пом.№306) – 134 чел.;

Зал докторов и кандидатов наук №2 (пом. №308) – 35 чел.;

Зал для специалистов №5 (пом. №311) – 75 чел.

Основные характеристики объекта проектирования представлены в таблице 1.1

Выбор расчетных параметров воздуха

2.1 Выбор расчетных параметров наружного воздуха

2.2 Выбор расчетных параметров внутреннего воздуха

В помещениях основного книгохранилища и сектора редких книг расчетные параметры внутреннего воздуха для теплого и холодного периодов в соответствии с /2/:

температура внутреннего воздуха – 18˚С;

относительная влажность – 55%.

В других помещениях, где воздухообмен определяется по расчету, согласно таблице В.1 /3/ температура внутреннего воздуха определяется как температура наружного воздуха по параметрам А плюс 3˚С. Относительная влажность воздуха – максимальная в пределах допустимых норм (по таблице В.1 /3/) – 65%.

Расчет количества вредных выделений в помещениях

В зависимости от назначения помещений и технологических процессов, осуществляемых в них, меняется характер вредных выделений. В административных и общественных зданиях источниками вредных выделений являются в основном люди. Они выделяют теплоту, влагу и двуокись углерода. Кроме того, значительная доля тепла поступает в помещения от искусственного освещения и от солнечной радиации через светопрозрачные ограждения, а для системы кондиционирования I класса также необходимо учитывать тепловой поток через массивные наружные ограждения.

3.1 Расчет поступлений теплоты

Задача расчёта состоит в определении максимума избытка теплоты в помещении при расчётных параметрах наружного воздуха для тёплого и холодного периодов года, так как эта величина служит основанием для расчета воздухообмена в помещении, выбора производительности систем вентиляции, кондиционирования.

3.1.1 Поступление теплоты от людей

Расчеты представлены для зала основных каталогов, для других помещений расчет сводится в табличную форму и представлен в таблице 4.1.

От людей в помещения поступает явная теплота (за счет лучисто-конвективного теплообмена с воздухом и поверхностями помещения) и скрытая теплота, выделяемая с влагой выдыхаемого воздуха и за счет испарений с поверхности кожи. Полная теплота равна сумме явной и скрытой теплоты. Теплопоступления от людей зависят от тяжести выполняемой работы, температуры и влажности окружающего воздуха, теплоизолирующих свойств одежды.

Применительно к помещениям библиотеки трудовая деятельность находящихся в них людей относится к категории легкой работы.

Количество тепла, выделенное одним взрослым мужчиной, принимается по таблице 2.2 /3/. Теплопоступления от женщины считаются равными 85%, а от ребенка – 75% тепловыделений мужчины.

3.1.2 Тепловыделения от искусственного освещения

Принимается, что во время наибольшей солнечной активности искусственное освещение во всех рассчитываемых помещениях за исключением основного книгохранилища будет отключено, поэтому при расчете теплопоступлений не будет учитываться.

3.1.3 Поступление теплоты от солнечной радиации

Через заполнение световых проемов

Световые проемы залов ориентированы на север, запад, юг, восток. Расчет проводится для часов максимального теплопоступления от солнечной радиации по методике, изложенной в /6/.

1. Теплопоступления от солнечной радиации в зал общего абонемента отсутствуют.

2. Теплопоступления от солнечной радиации в музыкально-нотный зал отсутствуют.

Определение нормируемого воздухообмена в помещениях

Большинство помещений здания характеризуется постоянным составом и интенсивностью вредных выделений, поэтому для них установлены кратности воздухообмена. Нормативные кратности воздухообмена в различных помещениях приняты в соответствии с /2/, /4/. Значения воздухообмена по установленным кратностям представлен в приложении А. Количество воздуха, подаваемого в лекционные и читальные залы, принимается равным расходу воздуха с наибольшими теплоизбытками, определяется расчетом. В качестве расчетного воздухообмена принимается максимальный воздухообмен из полученных расходов по вредностям, кратности или санитарным нормам.

В рассчитываемых помещениях количество вентиляционного воздуха рассчитывается из условия разбавления тепловых и газовых выделений до допустимых в рабочей зоне температур и концентраций.

Воздухообмены определяются по вышеописанной методике

Луч процесса меньше значения 10000 кДж/кг, поэтому расчет воздухообмена будет производиться по избыткам полного тепла

Угловой коэффициент рассчитан для помещений с неочевидным значением коэффициента

Приточная система рассчитывается по санитарной норме наружного воздуха, которая согласно /3, приложение М.1/ составляет: 20 м3/ч на человека – для всех залов.

Значение количества приточного воздуха по санитарным нормам, подаваемого в залы в зимний и летний периоды, сводятся в таблицу.

Из таблицы видно, что рассчитанный по избыткам вредностей воздухообмен в помещениях намного превышает воздухообмен по санитарным нормам. Расходы, рассчитанные по вредностям, требуют прокладки дополнительных воздуховодов достаточно больших сечений. Это невозможно по конструктивным (ширина плит 400мм, ослабленные стены), так и по архитектурным соображениям.

Исходя из вышеизложенного и в соответствии с Техническим заданием на проектирование было принято решение о создании систем вентиляции, расходы для которых рассчитаны по санитарно-гигиеническим нормам и нормативным кратностям.

Описание принятых конструктивных решений по системам

вентиляции, кондиционирования и воздушного отопления

В залах основного книгохранилища согласно техническому заданию запроектирована система кондиционирования воздуха и воздушного отопления, совмещенная с приточной вентиляцией – К1.

Кроме того в помещениях библиотеки запроектированы семь приточных систем вентиляции (П1…П7), десять вытяжных систем с механическим побуждением (В1…В10), системы кондиционирования воздуха для сектора редких книг и подсобных книгохранилищ (пом. 102, 122) на основе прецизионных кондиционеров (К2…К4), системы кондиционирования для серверных (пом. 202 и 402) на основе настенных сплитсистем (К5, К6) и многозональная система для помещений 210 и 305 (К7).

Приточные установки размещаются на цокольном этаже в помещениях венткамер (пом. №006 и 042). Вытяжное вентиляционное оборудование расположено на техническом этаже (чердаке).

Системы П1…П7 осуществляют прямоточную подачу воздуха во все помещения, где необходима подача приточного воздуха (кроме основных фондов). Система кондиционирования, воздушного отопления с рециркуляцией К1 обслуживает основные фонды.

В некоторых помещениях предусмотрено только удаление воздуха (смотри приложение А).

В помещения воздух подается через регулируемые алюминиевые настенные воздухораспределители АМН, АМР фирмы «Арктос» и существующие чугунные декоративные решетки.

Для систем К1 и В4, обслуживающих основное книгохранилище, в проекте используются каркаснопанельные приточные установки типа KLG фирмы «Frivent» (Австрия).

Остальные системы ввиду небольшой производительности и повышенных требований к шумовым характеристикам оснащаются канальными вентиляторами фирмы «Systemair», установленными на техническом этаже.

Воздуховоды вытяжных и приточных систем выполнены из оцинкованной листовой стали, также используются внутристенные кирпичные каналы, заложенные при строительстве здания. Транзитные воздуховоды на всем протяжении до помещения для вентиляционного оборудования предусматриваются из негорючих материалов (кирпич, оцинкованная сталь). Стальные транзитные воздуховоды (где это необходимо) покрываются огнезадерживающим покрытием «Файрекс 300» толщиной 8 мм с пределом огнестойкости 90 мин (EI 90).

Для системы К1 (как системы воздушного отопления) согласно требованиям /3/ предусмотрена установка резервного вентилятора.

Аэродинамический расчет системы вентиляции

6.1 Аэродинамический расчет системы механической вентиляции

Аэродинамический расчет производится с целью определения размеров поперечного сечения участков сети, а также общего сопротивления сети воздуховодов, определяющего выбор вентилятора.

Расчет производится согласно методике, представленной в справочнике проектировщика /5, пункт 22.3/.

Подбор размеров поперечного сечения воздуховодов производится по предельно допустимым скоростям воздуха в воздуховодах, жалюзийных решетках и клапанах. При механическом побуждении воздуха допустимые скорости воздуха в воздуховодах для учреждений /5/ составляют:

до 8 м/с в магистральных воздуховодах;

до 5 м/с на ответвлениях.

Подбор оборудования для систем вентиляции и кондиционирования

7.1 Выбор приточных установок

Для подачи приточного воздуха в основное книгохранилище используются центральные кондиционеры типа KLG (кондиционеры центральные каркаснопанельного типа), производимые фирмой “Frivent” (Австрия), отличающиеся от отечественных аналогов более высокой надежностью и низким уровнем шума.

Описание блоков KLG

а) Воздухозаборные решетки

Устанавливаются для предохранения от попадания в установки дождя, снега и механических предметов на высоте 2 м от уровня земли.

б) Воздухозаборные клапаны

Служат для приема поступающего воздуха. Клапаны оснащаются ТЭНами и электрическим приводом с пружинным возвратом, гарантирующим закрытие лопаток при аварийном отключении электроэнергии. Скорость воздуха в живом сечении воздухозаборных решеток и утепленных клапанов, при расположении против них воздушных фильтров, принимается не более 4 м/с.

в) Блоки фильтров

Кондиционеры KLG комплектуются блоками карманных фильтров, предназначенных для очистки атмосферного воздуха с запыленностью более 1мг/м3. Фильтрующие элементы монтируются в рамы, устанавливаются на направляющие рельсы и вынимаются со стороны обслуживания.

г) Блок водяного воздухонагревателя.

Теплообменники кондиционера представляют собой многорядный пучок медных бесшовных труб, оребренных гофрированными пластинами и заключенных в каркас из оцинкованной стали. В качестве теплоносителя применяется горячая вода с параметрами 105 – 70 0С. Рекомендуемая скорость движения жидкости в трубках – от 0,2 до 1,5 м/с.

д) Секция охлаждения

Секция охлаждения представляет собой многорядный пучок медных бесшовных труб, оребренных гофрированными пластинами и заключенных в каркас из оцинкованной стали. В качестве теплоносителя применяется антифриз с параметрами 3,49 – 8,6 0С. Рекомендуемая скорость движения жидкости в трубках – от 0,3 до 1,5 м/с.

Оснащается поддоном и каплеуловителем. Рекомендуемая скорость движения воздуха – до 4 м/с.

е) Блок увлажнения

Блок увлажнения представляет собой т.н. секцию поверхностного увлажнения («орошаемая насадка»). Основным элементом является кассета с гигроскопичным материалом, на которую встроенным в блок циркуляционным насосом из поддона через гибкие трубки подается вода. Материал насадки впитывает влагу, и при прохождении через ее развитую поверхность воздух увлажняется. Не усвоенная влага в виде капель стекает в поддон. Блок увлажнения имеет встроенные поплавковый клапан подпитки, переливные, сливные клапаны и т.д. К блоку подводится водопроводная вода и линия канализации для слива воды.

ж) Блок вентилятора

В центральных кондиционерах применяются радиальные вентиляторы двухстороннего всасывания, низкого и среднего давления.

Подбор центрального кондиционера и приточной установки для систем К1 и П1 произведен с помощью компьютерной программы.

Подбор вентиляторов осуществляется по рабочим характеристикам: производительность L, м3/ч, сопротивление сети, Рсети, Па. Сопротивление оборудования (клапан, фильтр, калорифер, охладитель) учитывается программой.

Основные технические характеристики установок представлены в приложении В, габаритные размеры – в графической части проекта.

Вентиляторы подбираются по индивидуальным характеристикам, разработанным с учетом оптимальных технико-экономических показателей, в следующем порядке: по заданным значениям производительности и давления на сводном графике находится рабочая характеристика вентилятора. По индивидуальным характеристикам определяются: частота вращения рабочего колеса n, мин1; КПД вентиляторов η; потребляемая мощность N, кВт. Характеристики вентиляторов представлены в каталогах заводов- изготовителей.

Акустический расчёт систем вентиляции

Источниками шума в системах вентиляции и кондиционирования воздуха являются вентиляторы, электродвигатели, воздухораспределительные устройства.

Шумовые характеристики вентиляторов указываются в каталогах.

Расчет кондиционирования и воздушного отопления помещений основного книгохранилища

9.1 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

9.1.1 Расчет наружной стены (НС)

Конструкция наружной стены (у фондов) – кирпичная кладка из красного полнотелого кирпича δ = 900мм (3,5 кирпича). Согласно приложению 1 /7/ зона влажности сухая – 3. Влажностный режим помещений здания – нормальный (таблица 1 /7/).Условия эксплуатации ограждающих конструкций – А (приложение 2 /7/).

9.1.2 Расчет чердачного перекрытия (ЧП)

Чердачное перекрытие состоит из железобетонной пустотной плиты и слоя утеплителя – засыпки из доменного шлака толщиной 150 мм.

Аннотация

Пояснительная записка к разделу ОВ. Реконструкция систем вентиляции, кондиционирования, воздушного отопления и автоматизации в здании Челябинской областной универсальной научной библиотеки. – Челябинск: ООО «ЮжУралВентСтрой», 2007, 62с. Библиография литературы – 11 наименований, 16 листов чертежей формата А1, спецификация оборудования на 36 листах.

В настоящем проекте производится разработка систем вентиляции, кондиционирования и воздушного отопления помещений

Литература

1. СНиП 230199. Строительная климатология. - М.: ГУП ЦПП, 2000. - 59с

2. СНиП 2.08.0289*(2003). Общественные здания и сооружения. – М.: Стройиздат, 1990.

3. СНиП 41012003. Отопление, вентиляция и кондиционирование / Госстрой России. - М.: Государственный комитет Российской Федерации по строительству и жилищнокомунальному комплексу, 2004.

4. Внутренние санитарно-технические устройства. Справочник проектировщика. В 3 ч. Ч.3. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Кн.1 / В.Н. Богословский, А.И. Пирумов и др.; Под ред. Н.Н. Павлова и Ю.И. Шиллера. – М.: Стройиздат, 1992. – 319с.: ил.

5. Внутренние санитарно-технические устройства. Справочник проектировщика. В 3 ч. Ч.3. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Кн.2 / Б.В. Баркалов, Н.Н. Павлов, С.С Амирджанов и др.; Под ред. Н.Н. Павлова и Ю.И. Шиллера. – М.: Стройиздат, 1992. – 416с.: ил.

6. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Справочное пособие. – М. Пантори, 2003.

7. СНиП II379*. Строительная теплотехника / Минстрой России. – М.: ГП ЦПП, 1995. - 29с.

8. Расчет поступления теплоты солнечной радиации в помещения. Пособие 2.91 к СНиП 2.04.0591*.

9. Инструкция по проектированию библиотек. СН 54882 / Госгражданстрой. – М.: Стройиздат, 1983. – 32с.

10. Курсовое и дипломное проектирование по вентиляции гражданских и промышленных зданий: Учеб. Пособие для вузов/В. П. Титов, Э.В. Сазонов, Ю.С. Краснов, В.И. Новожилов. – М.: Стройиздат, 1985. – 208 с.

11. Системы вентиляции кондиционирования. Теория и практика. Учебное пособие – М.: «Евроклимат», 2000416 с.