Вентиляция общественного зданияВыбирается по таблице 2.16 [5] для заданного в здании периода работы помещения для каждого часа. F ост – площадь остекления одинаковой направленности, м 2 , рассчитывается по плану и разрезу основного помещения здания. b сз – коэффициент, учитывающий затемнение окон. К ак – коэффициент, учитывающий аккумуляцию тепла внутренними ограждающими конструкциями помещения. К 0 – коэффициент, учитывающий тип остекления. К 0 – коэффициент, учитывающий географическую широту и попадание в данную часть прямой солнечной радиации. К 2 – коэффициент, учитывающий загрязненность остекления. Расчет ведем отдельно для остекления восточной и западной стороны. F ост. з =4*21=84 м 2 F ост .в =1,5*17=25,5 м 2 b сз – определяем по таблице 1.2[5]. Для внутренних солнцезащитных устройств из светлой ткани b сз =0,4 К ак =1, т.к. имеются солнцезащитные устройства г.Томск – промышленный город. Учитывая что корпуса институтов обычно строят в центре городов, выбираем по таблице 2.18[5] для умеренной степени загрязнения остекления при g =80-90%; К 2 =0,9 По таблице 2.17[5] принимаем для одинарного остекления в деревянных переплетах при освещении окон в расчетный час солнцем К 1 =0,6, при нахождении окон в расчетный час в тени К 1 =1,6. Теплопоступления через остекление Таблица 5.1
 R 0 – сопротивление теплопередачи покрытия, м 2 *К/Вт; t н – среднемесячная температура наружного воздуха за июль, ° С; R н – термическое сопротивление при теплообмене между наружным воздухом и внешней поверхностью покрытия, м 2 *к/Вт; r - коэффициент поглощения солнечной радиации материалом наружной поверхности покрытия; I ср – среднесуточная (прямая и рассеянная) суммарная солнечная радиация, попадающая на горизонтальную поверхность, Вт/м 2 ; t в – температура воздуха, удаляемого из помещения, ° С; b – коэффициент для определения гармонически изменяющихся величин теплового потока принимаем в зависимости от максимального часа теплопоступлений; К – коэффициент, зависящий от конструкции покрытия; А t в – амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности ограждающих конструкций, ° С R в – термическое сопротивление при теплообмене между внутренней поверхностью покрытия и воздухом помещения, м 2 *К/Вт; F – площадь покрытия, м 2 . Из задания R 0 =0,96 м 2 *К/Вт По табл. 1.5 [5] t н =18,1 ° С R н определяется по формуле:  J – средняя скорость ветра, м/с, в теплый период, J = 3,7 м/с  м 2 *К/Вт r =0.9, принимаем в качестве покрытия наружной поверхности рубероид с песчаной посыпкой (табл. 1.18 [5]) Из табл. 4.1 данного КП t уд Т =27,38 ° С Амплитуду колебаний температуры внутренней поверхности, ° С, определим по формуле:   u - величина затухания амплитуды колебаний температуры наружного воздуха в ограждающей конструкции, ° С А tн – максимальная амплитуда суточных колебаний температуры наружного воздуха, ° С I max – максимальное значение суммарной (прямой и рассеянной) солнечной радиации, принимается для наружных стен как для вертикальных поверхностей, а для покрытия – как для горизонтальной поверхности. u = 29,7 – по заданию 0,5* А tн = 11 – приложение 7 [1] I max = 837 Вт/м 2 – таблица 1.19[5] I ср = 329 Вт/м 2 – таблица 1.19[5] А t в = 1/29,7*(11+0,035*0,9(837-329))=0,9 ° С R в = 1/ a в =1/8,7=0,115 м 2 *К/Вт F = 247 м 2 В формуле для Q n все величины постоянные, кроме b - коэффициента для определения гармонически изменяющихся величин теплового потока в различные часы суток. Для нахождения b для заданного периода времени по часам находим Z max . Z max = 13+2.7*D = 13+2.7*3.8 = 23-24 = -1 Стандартное значение коэффициента b принимаем по табл. 2.20 [5], а фактическое значение получаем путем сдвига на 1 час назад.
Значение коэффициента b сводим в таблицу 5.2 Расчет теплопоступлений через покрытие сводим в таблицу 5.3 Таблица 5.2 Значение коэффициента b
 Таблица 5.4 Сводная таблица теплопоступлений за счет солнечной радиации.
 В летний период: Q п т =27478+0+11729=39207 Вт В переходный период: Q п п =28614+4402+0,5*11729=38881 Вт В зимний период: Q п х =28614+4402+0=33016 Вт 4.2. Расчет влаговыделений в помещении Поступление влаги от людей, W вл , г/ч, определяется по формуле:  где: n л – количество людей, выполняющих работу данной тяжести; w вл – удельное влаговыделение одного человека, принимаем по таблице 2.24[5] Для теплого периода года, t р.з. =24,7 ° С  вл =115 г/ч*чел W вл т = 130*115+70*115*0,85=21792,5 г/ч Для холодного и переходного периодов года, t р.з. =20 ° С w вл =75 г/ч*чел W вл т = 130*75+70*75*0,85=14212,5 г/ч 4.3. Расчет выделения углекислого газа от людей Количество СО 2 , содержащееся в выдыхаемом человеком воздухе, зависит от интенсивности труда и определяется по формуле:  где n л – количество людей, находящихся в помещении, чел; m CO2 – удельное выделение СО 2 одним человеком, определяется по таблице VII.1 [3] Взрослый человек при легкой работе выделяет m CO2 =25 г/ч*чел. Тогда М СО2 =130*25+0,85*70*25=4737,5 г/ч 4.4. Составление сводной таблицы вредностей Разность теплопоступлений и потерь тепла определяет избытки или недостатки тепла в помещении. В курсовом проекте мы условно принимаем, что система отопления полностью компенсирует потери тепла, которые будут иметь место в помещении.
Поступление вредностей учитывается для трех периодов года: холодного, переходного и теплого. Результаты расчета всех видов вредностей сводим в табл. 5.5 Таблица 5.5. Количество выделяющихся вредностей.
1)задаются параметры приточного и удаляемого воздуха 2)определяют требуемый воздухообмен для заданного периода по вредным выделениям, людям и минимальной кратности. 3)выбирается максимальный воздухообмен из всех расчетов по разным факторам. 5.1. Воздухообмен по нормативной кратности Определяется по формуле:  3 /ч К Pmin – минимальная кратность воздухообмена, 1/ч. V P – расчетный бьем помещения, м 3 . По табл. 7.7 [2] К Pmin = 1 1/ч V P =F n *6; V P =247* 6 =1729 м 3 . L=1729*1=1729 м 3 /ч 5.2. Воздухообмен по людям Определяется по формуле:  3 /ч где l Л – воздухообмен на одного человека, м 3 /ч * чел; n Л – количество людей в помещении. По прил.17 [1] определяем, что для аудитории, где люди находятся более 3 часов непрерывно, l Л = 60 м 3 /ч * чел. L = 200*60=12000 м 3 /ч 5.3. Воздухообмен по углекислому газу.
Определяется по формуле: Расчет воздухообменов в помещениях сводится к построению процессов изменения параметров воздуха в помещении. 5 .4.1. Воздухообмен по избыткам тепла и влаги теплый период года На Id-диаграмме наносим точку Н, она совпадает с т.П (t H =21,7 ° С; I H =49 кДж/кг. св ), характеризующей параметры приточного воздуха (рис 1). Проводим изотермы внутреннего воздуха t В =t Р.З. =24,7 ° С и удаляемого воздуха t У.Д. =27,4 ° С Для получения точек В и У проводим луч процесса, рассчитанный по формуле: Воздухообмен по избыткам тепла:
5 .4.3. Воздухообмен по избыткам тепла и влаги в зимний период года. В зимний период также предусмотрена рециркуляция воздуха. По параметрам наружного воздуха (t Н =-40 ° С, I Н =-40,2 кДж/кг св) строим точку Н (рис.3). Для построения точки У находим расчетное приращение влагосодержания воздуха:  W ВЛ =14213 г/ч L Н min =L Н ( по людям) L Н min =12000 м 3 /ч D d НУ =14213/1,2*12000=0,9 г/кг.св. d УД = d Н + D d НУ =0,2+0,9=1,1 г/кг.св.
Проводим изотермы t УД =20,54 ° С, t В = t Р.З. =20 ° С, t Н =15 ° С, Точка У находится на пересечении изобары D d УД = const и изотермы t УД = const. Объединяем точки Н и У. На этой линии расположена точка смеси С. Определяем ее месторасположение. Для этого строим луч процесса:
  рис. 3 Зимний период года 5.5. Расчет воздухообмена по нормативной кратности и составление воздушного баланса для всего здания  Для остальных помещений воздухообмен рассчитывается по нормативной кратности в зависимости от назначения помещения.
Кратность принимаем по таблице 6.12 [4] отдельно по притоки и по вытяжке. Результаты расчета сводим в табл. 6.2 Таблица 6.2 Сводная таблица воздушного баланса здания.
Добавляем его в коридор (помещение №2) 6.Расчет воздухораспределения. Выбираем схему воздухораспределения по рис. 5.1 [7], т.к Н П >4m, то IV схема. (рис.5.1г). Подача воздуха осуществляется плафонами типа ВДШ. Для нахождения необходимого количества воздухораспределителей Z площадь пола обслуживаемого помещения F делится на площади строительных модулей F n . z=F/F n . Потери давления D Р, Па, на участке воздуховода длиной l определяют по формуле: D Р= R b l+Z где R – удельные потери давления на 1м воздуховода, Па / мБ определяются по табл.12.17 [4] b - коэффициент, учитывающий фактическую шероховатость стенок воздуховода, определяем по табл. 12.14 [4] Zпотери давления в местных сопротивлениях, Па, определяем по формуле: Z= S x Pg, Где Pg – динамическое давление воздуха на участке, Па, определяем по табл. 12.17 [4] S x - сумма коэффициентов местных сопротивлений. Аэродинамический расчет состоит их 2 этапов: 1) расчета участков основного направления; 2) увязка ответвлений. Последовательность расчета. 1. 2. 3. 4. Результаты аэродинамического расчета воздуховодов сводим в табл 8.1.
Невязка= ( D Р отв5+6 - D Р уч.м. 1+2+3 )/ D Р уч.ш. 1+2+3 *100%= =( 2 .35-2.177)/2.177*100%=7.9% условие выполнено Невязка= ( D Р отв7 - D Р уч.м. 1+2 )/ D Р уч.м. 1+2 *100%= =(1.4-1.534)/1.534*100%=-8.7% > -15% - условие выполнено 8.Выбор решеток  Таблица 9.1 Воздухораспределительные устройства
Для подогрева приточного воздуха используем калориферы, которые, как правило, обогреваются водой.
Приточный воздух необходимо нагревать от температуры наружного воздуха t н =-25 ° С до температуры на 1 1.5 25 ° С меньешй температуры притока (этот запас компенсируется нагревом воздуха в воздуховодах), т.е. до t н =15-1=14 ° С Колличество нагреваемого воздуха составляем 21377 м 3 /ч. Подбираем калорифер по следующей методике: 1. J r =8 кг/(м 2 с) 2. f ку ор = Ln* r н /(3600* J r ), м 2 где Ln – расход нагреваемого воздуха, м 3 /ч r н – плотность воздуха, кг/м 3 f ку ор = 21377*1.332/(3600*10)=0.79 м 2 3. f ку ор и табл. 4.37 [5] принимаем калорифер типа КВС-9п, для которого: площадь поверхности нагрева F k =19,56м 2 , площадь живого сечение по воздуху f k =0.237622 м 2 , по теплоносителю f тр =0 .001159 м 2 . 4. m || в = f ку ор / f k =0.79/0.237622=3,3. Принимаем m || в =3 шт 5. ( J r ) д = Ln* r н /(3600* f k *m || в )=21377-1 .332/(3600*0.237622)=8.35 кг/м 2 с 6. Q к.у. =0 .278*Ln*Cv*(t k -t н б )=0 .278*21377*1.2(15-(-8))=164021 Вт 7. W=(Q к.у *3,6)/ r в * Cв*(t г - t o ), m 3 / ч W=(164021*3.6)/4.19*1000*(130-70)=2.82 m 3 / ч 8. v =W/(3600*f тр * n ||m ), m/c v =2.82/(3600*0.001159*3)=0.23, m/c 9. [5] определяем коеффициент теплоотдачи К=33 .5 Вт/м 2 0 с 10. F ку тр = Q ку /(К( t ср т – t ср в ), м 2 F ку тр =164021/(33 .5*(130+70/2)-(15-8/2))=50.73 м 2 11. N k =F ку тр /F ку =50.73/19.56=2.89. Принимаем 3 шт 12. Зная общее колличество калориферов, находим колилчество калориферов последовательно по воздуху n посл в = N k /m || в =3/3=1 шт 13. Запас= (F k -F ку тр )/F ку тр *100%=10 20% Запас= ( 15 .86-50.73)/50.73=15% Условие выполнено 14. [5] P к=65.1 па 10.Подбор фильтров Подаваемый в помещениях приточный воздух очищается в воздушных фильтрах. Плдберем фильтры для очистки приточного воздуха. 1. Целью очистки воздуха в аудитории принимаем защиту находящихся там людей от пыли. |
3 /ч 
СО2 – количество выделяющегося СО 2 , л/ч, принимаем по табл. 5.5 данного КП. У ПДК – предельно-допустимая концентрация СО 2 в воздухе, г/м 3 , при долговременном пребывании У ПДК = 3,45 г/м 3 . У П – содержание газа в приточном воздухе, г/м 3 , У П =0,5 г/м 3 М СО2 =4738 г/ч L=4738/(3,45-0,5)=6317,3 м 3 /ч 5.4. Воздухообмен по избыткам тепла и влаги В помещениях с теплои влаговыделениями воздухообмен определяется по Id-диаграмме.
вл D Q П – избытки тепла в теплый период года, Вт, из таблицы 5.5 КП W ВЛ – избытки влаги в теплый период года, кг/ч, из таблицы 5.5 КП E=3,6*39207/21,793=6477 кДж/кг вл. Точки пересечения луча процесса и изотерм t В ,t У.Д. характеризуют параметры внутреннего и удаляемого воздуха.
3 /ч Воздухообмен по избыткам влаги: 
3 /ч где I УД ,I П – соответственно энтальпии удаляемого и приточного воздуха, кДж/кг. св . 
I УД =56,5 кДж/кг. св . I П =49 кДЖ/кг. св . d УД =12,1 г/кг. св . d П =11 г/кг. св . По избыткам тепла: L П =3,6*39207/(1,2*(56,5-49))=15683 м 3 /ч По избыткам влаги: L П =21793/1,2*(12,1-11)=16509 м 3 /ч В расчет идет больший воздухообмен по избыткам влаги L П =16509 м 3 /ч 
Рис. 1 Теплый период года 5 .4.2. Воздухообмен по избыткам тепла и влаги в переходный период года. 
вл . Проводим луч процесса через точку У, получаем на пересечении с изотермами точки В и П. Из точки П по линии d=const опускаемся до пересечения с линией НУ, получаем точку С. количество рециркулирующего воздуха, G P , определяем: G n min =L n min *1.2=14400 кг/час G P =(4.6/2-1)*G n min =1.3*14400=18720 кг/час L n =G n / r =15600 м 3 /ч 
вл Проводим луч процесса через точку У, получаем на пересечении с изотермами точки В и П. Из точки П по линии d=const опускаемся до пересечения с линией НУ, получаем точку С. количество рециркулирующего воздуха, G P , определяем: G n min =L n min *1.2=14400 кг/час 
G Н =G Р + G n min =14400+6891=21291 кг/час L n =G n / r =17743 м 3 /ч Результат расчета воздухообменов сводим в таблицу 6.1. Таблица 6.1 Выбор воздухообмена в аудитории 
Принимаем схему воздухообмена снизу-вверх, т.к. имеются избытки тепла и влаги.
О пределяем количество воздуха, приходящееся на один воздухораспределитель, L 0 =L СУМ / Z; где L СУМ – общее количество приточного воздуха, подаваемого через плафоны. L 0 =17743/10=1774 м 3 /ч На основании полученной подачи L 0 по табл. 5.17[7] выбираем тип и типоразмер воздухораспределителя (ВДШ-4). Далее находим скорость в его горловине: 
J X = k* J ДОП =1,4*0,2=0,28 м/с Х П =Н П - h ПОТ - h ПЛ - h РЗ Х П =7,4-1-0,5-0,3=4,6 м м 1 =0,8; n 1 =0 ,65 – по таблице 5.18 [4] F 0 =L 0 /3600*5=1774/3600*5=0.085 м 2 
F 0 =0,13 м 2 Значения коефициентов: К С =0,25; т.к. 
К ВЗ =1; т.к l/X n =5,5/4,6=1,2 К Н =1,0; т.к A r – не ограничен. 
т.е. условие J Ф J 0 удовлетворено 
что удовлетворяет условиям, т.е. ° C 7.А эродинамический расчет воздуховодов 
Его проводят с целью определения размеров поперечного сечения участков сети. В системах с механическим побуждением движения воздуха потери давления определяют выбор вентилятора. В этом случае подбор размеров поперечного сечения воздуховодов проводят по допустимым скоростям движения воздуха.
где L – расход воздуха на участке, м 3 /ч J р - рекомендуемая скорость движения воздуха м/с, определяем по табл. 11.3 [3] 5. Зная ориентировочную площадь сечения, определяем стандартный воздуховод и расчитываем фактическую скорость воздуха: 
6. R,Pg по табл. 12.17 [4]. 7. 8. 
