Содержание:

1.Исходные данные............................................................................................................................................................. 2
2.Выбор параметров наружного воздуха........................................................................................................ 3
3.Расчет параметров внутреннего воздуха.................................................................................................. 4
4.Определение количества вредностей, поступающих в помещение.............................. 5
4.1. Расчет теплопоступлений............................................................................................................................................. 5
4.1.1. Теплопоступления от людей...................................................................................................................................... 5
4.1.2. Теплопоступления от источников солнечного освещения................................................................................. 5
4.1.3. Теплопоступления за счет солнечной радиации.................................................................................................. 6
4.2. Расчет влаговыделений в помещении.................................................................................................................... 9
4.3. Расчет выделения углекислого газа от людей................................................................................................. 10
4.4. Составление сводной таблицы вредностей....................................................................................................... 10
5. Расчет воздухообменов.......................................................................................................................................... 11
5.1. Воздухообмен по нормативной кратности........................................................................................................ 11
5.2. Воздухообмен по людям............................................................................................................................................. 11
5.3. Воздухообмен по углекислому газу..................................................................................................................... 11
5.4. Воздухообмен по избыткам тепла и влаги......................................................................................................... 12
5.4.1. Воздухообмен по избыткам тепла и влаги теплый период года.................................................................. 12
5.4.2. Воздухообмен по избыткам тепла и влаги в переходный период года....................................................... 15
5.4.3. Воздухообмен по избыткам тепла и влаги в зимний период года................................................................ 17
5.5. Расчет воздухообмена по нормативной кратности и составление воздушного баланса для всего здания 19
6.Расчет воздухораспределения.......................................................................................................................... 20
7.Аэродинамический расчет воздуховодов.............................................................................................. 22
8.Выбор решеток................................................................................................................................................................... 28
9.Расчет калорифера......................................................................................................................................................... 29
10.Подбор фильтров........................................................................................................................................................... 30
11.Подбор вентиляторных установок............................................................................................................. 31
12.Аккустический расчет............................................................................................................................................. 32
13.Список используемой литературы............................................................................................................. 34


1.Исходные данные
В качестве объекта  для проектирования предложено здание ВУЗа  в городе Томске, в котором предусмотрена приточно-вытяжная вентиляция с механическим и естественным побуждением.
Время работы с 9 до 19 часов.
В качестве теплоносителя предложена вода с параметрами 130/70 °C
Освещение – люминесцентное.
Стены  из обыкновенного кирпича толщиной в 2,5 кирпича; R₀=1,52 m²K/Вт
Покрытие - d = 0,45 м; R₀=1,75 m²K/Вт; D=4,4; n=29,7
Остекление – одинарное в деревянных переплетах с внутренним затенением из светлой ткани, R₀=0,17 m²K/Вт


Экспликация помещений:
 
1. Аудитория на 200 мест
2. Коридор
3. Санузел на 4 прибора
4. Курительная
5. Фотолаборатория
6. Моечная при лабораториях
7. Лаборатория (на 15 мест) с 4 шкафами размером 800x600x1200
8. Книгохранилище
9. Аудитория на 50 мест
10.  Гардероб

2.Выбор параметров наружного воздуха
Расчетные параметры наружного воздуха, а также географическая широта и барометрическое давление принимаются по прил. 7[1] в зависимости от положения объекта строительства для теплого и холодного периодов года. Выбор расчетных параметров наружного воздуха производим в соответствии с п.2.14.[1], а именно: для холодного периода – по параметрам Б, для теплого – по параметрам А.
В переходный период параметры принимаем в соответствии с п.2.17[1] при температуре 8⁰С и энтальпии I=22,5 кДж/кг._св.
Все данные сводим в табл. 3.1
Расчетные параметры наружного воздуха
Таблица 3.1

Наименование помещения, город, географическая широта	Период года	Параметр А				Параметр Б				JВ,     м/с	Pd ,     КПа	At ,     град
		tн,    0C	I,   кДж/кг.св	j,   %	d,   г/ кг.св.	tн,    0C	I,   кДж/кг.св.	j,   %	d,   г/ кг.св.
Аудитория на 200 чел. Томск, 560 с.ш.	Т	21,7	79	70	11					3	99	11
	П					8	22,5	80	5,5	3	99	11
	Х									3	99	11

3.Расчет параметров внутреннего воздуха

Для вентиляции используются допустимые значения параметров внутреннего воздуха. Они принимаются в зависимости от назначения помещения и расчетного периода года в соответствии с п.2.1.[1] по данным прил. 1[1].
В теплый период года температура притока t_п^т = t_н^{т (л)}, t_п^т =21,7 °С, t_рз =t_п^т +3°С=24,7 °С
В холодный и переходный периоды : t_п = t_рз - Dt, °С,
где t_рз  принимается по прил. 1[1], t_рз=20 °С.
Так как высота помещения более 4 метров, принимаем Dt равным 5°С.
t_пр^хп =20-5=15 °С.
Температура воздуха, удаляемого из верхней зоны помещения, определяется по формуле:
t_уд = t_рз +grad t(H-h_рз), где:
t_рз -  температура воздуха в рабочей зоне, °С.
grad t – превышение температуры на 1 м высоты выше рабочей зоны, °С/м
H - высота помещения, м; H=7,35м
h_рз - высота рабочей зоны, м; h_рз=2м.
grad t – превышение температуры на 1 м высоты выше рабочей зоны, °С/м
H - высота помещения, м; H=7,35м
h_рз - высота рабочей зоны, м; h_рз=2м.
grad t выбирает из таблицы VII.2 [3] в зависимости от района строительства.
г. Томск: 
grad t^т = 0,5 °С/м
grad t^хп = 0,1 °С/м
t_уд^т = 24,7+0,5*(7,35-2)=27,38 °С
t_уд^хп =20+0,1*(7,35-2)=20,54 °С
Результаты сводим в табл. 4.1
Расчетные параметры внутреннего воздуха
Таблица 4.1

Наименование	Период года	Допустимые параметры			tн , °С	tуд, °С
		tрз ,°С	jрз, %	J, м/с
Аудитория на 200 мест	Т	24,7	65	0,5	21,7	27,4
	П	20	65	0,2	15	20,5
	Х	20	65	0,2	15	20,5

4.Определение количества вредностей, поступающих в помещение

В общественных зданиях, связанных с пребыванием людей, к вредностям относятся: избыточное тепло и влага, углекислый газ, выделяемый людьми, а так же тепло от освещения и солнечной радиации.

4.1. Расчет теплопоступлений

4.1.1. Теплопоступления от людей

Учитываем, что в помещении находятся 200 человек: 130 мужчин и 70 женщин – они работают сидя, т.е. занимаются легкой работой. В расчете учитываем полное тепловыделение от людей и определяем полное теплопоступление по формуле:
,
где: q_м, q_ж – полное тепловыделение мужчин и женщин, Вт/чел;
n_м, n_ж – число мужчин и женщин в помещении.
Полное тепловыделение q определим по таблице 2.24[5].
Теплый период:
t_рз^т=24,7 °С, q=145 Вт/чел
Q_л^т=145*130+70*145*0,85=27473 Вт
Холодный  период:
t_рз^хп=20 °С, q=151 Вт/чел
Q_л^хп=151*130+70*151*0,85=28615 Вт

4.1.2. Теплопоступления от источников солнечного освещения

Q_осв, Вт, определяем по формуле:

, где:

E - удельная освещенность, лк, принимаем по таблице 2.3[6]
F - площадь освещенной поверхности, м²;
q_осв - удельные выделения тепла от освещения, Вт/( м²/лк), определяется по табл. 2.4.[6]
h_осв - коэффициент использования теплоты для освещения, принимаем по [6]
E=300 лк; F=247 м²; q_осв=0,55; h_осв =0,108
Q_осв=300*247*0,55*0,108=4402 Вт

4.1.3. Теплопоступления за счет солнечной радиации

Определяем как сумму теплопоступлений через световые проемы и покрытия в теплый период года.
, Вт
Теплопоступления через остекления определим по формуле:
 , Вт,
где: q_вп, q_вр – удельное поступление тепла через вертикальное остекление соответственно от прямой и рассеянной радиации. Выбирается по таблице 2.16 [5] для заданного в здании периода работы помещения для каждого часа.
F_ост – площадь остекления одинаковой направленности, м², рассчитывается по плану и разрезу основного помещения здания.
b_сз – коэффициент, учитывающий затемнение окон.
К_ак – коэффициент, учитывающий аккумуляцию тепла внутренними ограждающими конструкциями помещения.
К₀ – коэффициент, учитывающий тип остекления.
К₀ – коэффициент, учитывающий географическую широту и попадание в данную часть прямой солнечной радиации.
К₂ – коэффициент, учитывающий загрязненность остекления.
Расчет ведем отдельно для остекления восточной и западной стороны.
F_{ост. з}=4*21=84 м²
F_{ост .в}=1,5*17=25,5 м²
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%; К₂=0,9
По таблице 2.17[5] принимаем для одинарного остекления в деревянных переплетах при освещении окон в расчетный час солнцем К₁=0,6, при нахождении окон в расчетный час в тени К₁=1,6.

Теплопоступления через остекление
Таблица 5.1

Часы	Теплопоступления через остекление, Qост, Вт
	Запад	Юг
1	2	3
9-10	56*1,4*0,9*1*1*0,4*84=1016	(378+91)*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=6027
10-11	58*1,4*0,9*1*1*0,4*84=1052	(193+76)*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=3457
11-12	63*1,4*0,9*1*1*0,4*84=1143	(37+67)*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=1336
12-13	(37+67) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=1887	63*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=810
13-14	(193+76) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=4881	58*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=745
14-15	(378+91) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=8510	56*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=720
15-16	(504+114) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=11213	55*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=707
16-17	(547+122) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=12138	48*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=617
17-18	(523+115) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=11576	43*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=553
18-19	(423+74) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=9018	30*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=900

Теплопоступления через покрытия определяются по формуле:
, Вт
R₀ – сопротивление теплопередачи покрытия, м²*К/Вт;
t_н – среднемесячная температура наружного воздуха за июль, °С;
R_н – термическое сопротивление при теплообмене между наружным воздухом и внешней поверхностью покрытия, м²*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/м²;
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_tв – амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности ограждающих конструкций, °С
R_в – термическое сопротивление при теплообмене между внутренней поверхностью покрытия и воздухом помещения, м²*К/Вт;
F – площадь покрытия, м².
Из задания R₀=0,96 м²*К/Вт
По табл. 1.5 [5] t_н=18,1 °С
R_н определяется по формуле:
, где:
J – средняя скорость ветра, м/с, в теплый период, J = 3,7 м/с
 м²*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:
, где
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/м² – таблица 1.19[5]
I_ср = 329 Вт/м² – таблица 1.19[5]
А_tв = 1/29,7*(11+0,035*0,9(837-329))=0,9 °С
R_в = 1/a_в=1/8,7=0,115 м²*К/Вт
F = 247 м²
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

Часы	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
b	-0,5	-0,71	-0,87	-0,97	-1	-0,97	-0,87	-0,71	-0,5	-0,26	0

Таблица 5.3
Теплопоступления через покрытие

Часы	Теплопоступления через покрытие, Qn, Вт
9-10	(0,625-(0,605*7,9))*247= - 1026
10-11	(0,625-(0,79*7,9))*247= - 1387
11-12	(0,625-(0,92*7,9))*247= - 1640
12-13	(0,625-(0,985*7,9))*247= - 1768
13-14	(0,625-(0,925*7,9))*247= - 1768
14-15	(0,625-(0,792*7,9))*247= - 1640
15-16	(0,625-(0,79*7,9))*247= - 1387
16-17	(0,625-(0,609*7,9))*247= - 1026
17-18	(0,625-(0,38*7,9))*247= - 587,1
18-19	(0,625-(0,13*7,9))*247= - 353

Составляем сводную таблицу теплопоступлений за счет солнечной радиации.


Таблица 5.4
Сводная таблица теплопоступлений за счет солнечной радиации.

Часы	Теплопоступления, Вт
	Через покрытие	Через остекление		Всего
		Запад	Восток
9-10	-1026	1016	6027	6017
10-11	-1387	1052	3457	3122
11-12	-1640	1143	1336	839
12-13	-1768	1887	810	929
13-14	-1768	4881	745	3858
14-15	-1640	8510	720	7590
15-16	-1387	11213	707	10533
16-17	-1026	12138	617	11729
17-18	-587	11576	553	11542
18-19	-353	9018	900	9565

На  основании расчета принимаем максимальное значение теплопоступлений за счет солнечной радиации, равное Q_ср=11729 Вт в период с 16 до 17 часов.
Общее теплопоступление определяем по формуле:
, Вт
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
w_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 СО₂, содержащееся в выдыхаемом человеком воздухе, зависит от интенсивности труда и определяется по формуле:
, г/ч,
где n_л – количество людей, находящихся в помещении, чел;
m_CO2 – удельное выделение СО₂ 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.

Наименование помещения	Период года	Избытки тепла, DQп, Вт	Избытки влаги, Wвл, г/ч	Количество СО2, МСО2, г/ч
Аудитория на 200 мест	Т	39207	21793	4738
	П	38881	14213	4738
	Х	33016	14213	4738

5. Расчет воздухообменов

Вентиляционные системы здания и их производительность выбирают в результате расчета воздухообмена. Последовательность расчета требуемого воздухообмена следующая:
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:
, м³/ч
К_Pmin – минимальная кратность воздухообмена, 1/ч.
V_P – расчетный бьем помещения, м³.
По табл. 7.7 [2] К_Pmin = 1 1/ч
V_P =F_n*6;
V_P =247*6=1729 м³.
L=1729*1=1729 м³/ч

5.2. Воздухообмен по людям

Определяется по формуле:
, м³/ч
где l_Л – воздухообмен на одного человека, м³/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 м³/ч*чел.
L = 200*60=12000 м³/ч

5.3. Воздухообмен по углекислому газу.

Определяется по формуле:
, м³/ч
М_СО2 – количество выделяющегося СО₂, л/ч, принимаем по табл. 5.5 данного КП.
У_ПДК – предельно-допустимая концентрация СО₂ в воздухе, г/м³, при долговременном пребывании У_ПДК = 3,45 г/м³_.
У_П – содержание газа в приточном воздухе, г/м³_, У_П=0,5 г/м³
М_СО2=4738 г/ч
L=4738/(3,45-0,5)=6317,3 м³/ч

5.4. Воздухообмен по избыткам тепла и влаги

В помещениях с тепло- и влаговыделениями воздухообмен определяется по Id-диаграмме. 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:
, кДж/кг._вл
DQ_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.
Воздухообмен по избыткам тепла:
, м³/ч

Воздухообмен по избыткам влаги:
, м³/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 м³/ч
По избыткам влаги:
L_П=21793/1,2*(12,1-11)=16509 м³/ч

В расчет идет больший воздухообмен по избыткам влаги
L_П=16509 м³/ч






Рис. 1 Теплый период года

5.4.2. Воздухообмен по избыткам тепла и влаги в переходный период года.

В переходный период предусмотрена рециркуляция воздуха.
По параметрам наружного воздуха (t_Н=8°С, I_Н=22,5 кДж/кг._св) строим точку Н (рис.2).
Для построения точки У находим расчетное приращение влагосодержания воздуха:

W_ВЛ=14213 г/ч
L_Нmin=L_Н (по людям)
L_{Н кр min}=К_Рmin*V_Р
L_{Н кр min}=1729 м³/ч
L_Нmin=12000 м³/ч
Dd_НУ=14213/1,2*12000=0,9 г/кг.св.
d_УД=d_Н+Dd_НУ=5,5+0,9=6,4 г/кг.св.
Точка У находится на пересечении изобары Dd_УД=const и изотермы t_УД=const.
Соединяем точки Н и У. На этой линии расположена точка смеси С. Определяем ее месторасположение. Для этого строим луч процесса:
, кДж/кг. _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 м³/ч

 





Рис. 2 Переходный период года

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_Нmin=L_Н (по людям)
L_Нmin=12000 м³/ч
Dd_НУ=14213/1,2*12000=0,9 г/кг.св.
d_УД=d_Н+Dd_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 Dd_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:
, кДж/кг _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
кг/час
G_Н=G_Р+G_{n min}=14400+6891=21291 кг/час
L_n=G_n /r=17743 м³/ч
Результат расчета воздухообменов сводим в таблицу 6.1.
Таблица 6.1
Выбор воздухообмена в аудитории

Период года	Воздухообмен LН по факторам, м3/ч				Максимальный воздухообмен,м3/ч
	По минимальной кратности	По СО2	Нормируемый по людям	По Id-диаграме
Т	1729	6317	12000	16509	16509
П	1729	6317	12000	15600	15600
Х	1729	6317	12000	17743	17743

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.

№	Наименование помещения	VP, м3	Кратность, 1/ч		Ln, м3/ч		Прим.
			приток	вытяжка	приток	вытяжка
1	Аудитория	2035	8,5	8,5	17743	17743
2	Коридор	588	2	-	1176	+301
3	Санузел	-	-	(50)	-	200
4	Курительная	54	-	10	-	540
5	Фотолабор.	90	2	2	180	180
6	Моечная	72	4	6	288	432
7	Лаборатория	126	4	5	504	630
8	Книгохранил.	216	2	0,5	-	108
9	Ауд. на 50 мест	-	(20)		1000	1000
10	Гардероб	243	2	1	486	243
					21377	21076
						+301

Дисбаланс равен 301 м³/ч. Добавляем его в коридор (помещение №2)

6.Расчет воздухораспределения.

Принимаем схему воздухообмена снизу-вверх, т.к. имеются избытки тепла и влаги.
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.


Определяем количество воздуха, приходящееся на один воздухораспределитель,
L₀=L_СУМ/Z; где
L_СУМ – общее количество приточного воздуха, подаваемого через плафоны.
L₀=17743/10=1774 м³/ч
На основании полученной подачи L₀ 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
м₁=0,8; n₁=0,65 – по таблице 5.18[4]
F₀=L₀/3600*5=1774/3600*5=0.085 м²
Принимаем ВДШ-4, F₀=0,13 м²
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<J₀ удовлетворено

что удовлетворяет условиям, т.е. < 1°C

7.Аэродинамический 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.
Потери давления DР, Па, на участке воздуховода длиной l определяют по формуле:
DР=Rbl+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]
 
Z-потери давления в местных сопротивлениях, Па, определяем по формуле:
Z=Sx×Pg,
Где Pg – динамическое давление воздуха на участке, Па, определяем по табл. 12.17 [4]
 
Sx - сумма коэффициентов местных сопротивлений.

Аэродинамический расчет состоит их 2 этапов:
1) расчета участков основного направления;
2) увязка ответвлений.
Последовательность расчета.
1. Определяем нашрузки расчетных участков, характеризующихся постоянством расхода воздуха;
2. Выбираем основное направление, для чего выявляем наиболее протяженную цепь участков;
3. Нумеруем участки магистрали и ответвлений, начиная с участка, наиболее удаленного с наибольшим расходом.
4. Размеры сечения воздуховода определяем по формуле

где L –расход воздуха на участке, м³/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.      Определяем R,Pg по табл. 12.17 [4].
7.      Определяем коэффициенты местных сопротивлений.
8. Общие потери давления в системе равны сумме потерь давления в воздуховодах по магистрали и в вентиляционном оборужовании:
DP=S(Rbl+Z)_маг+DP_об
9. Методика расчета ответвлений аналогична.
После их расчета проводят неувязку.
Результаты аэродинамического расчета воздуховодов сводим в табл 8.1.



Расчет естественной вентиляции





 
Pg=g*h(r_н-r_в)=9.81*4.7(1.27-1.2)=3.25 Па

№	L	l	р-ры		J	b	R	Rlb	Sx	Pg	Z	Rlb+	SRlb	прим
уч.			а х в	dэ								Z	+Z
Магистраль
1	500	1.85	400x400	400	0.8	1.4	0.02	0.05	2.97	0.391	1.16	1.21
2	500	1.5	420x350		0.94	1.21	0.03	0.054	0.55	0.495	0.27	0.324
3	1000	5	520x550		0.97	1.23	0.02	0.132	0.85	0.612	0.52	0.643	2.177
4	12113	2.43	520x550		1.2	1.25	0.03	0.038	1.15	0.881	0.93	0.968	3.146
Ответвления
5	243	1.85	270x270		0.92	1.43	0.04	0.06	2.85	0.495	1.41	1.47
6	243	7	220x360		0.9	1.21	0.04	0.34	1.1	0.495	0.54	0.88	2.35
7	500	1.85	400x400	400	0.8	1.4	0.02	0.05	3.45	0.391	1.35	1.4

 
Участок №1
Решетка x=2
Боковой вход x=0.6
Отвод 90⁰ x=0.37
Участок №2
Тройник x=0.25
Участок №3
Тройник x=0.85
Участок №4
Зонт x=01.15




Невязка=(DР_отв5+6 - DР_{уч.м. 1+2+3})/DР_{уч.ш. 1+2+3}*100%=
=(2.35-2.177)/2.177*100%=7.9%  < 15% - условие выполнено
Невязка=(DР_отв7 - DР_{уч.м. 1+2})/DР_{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

Номер помещения	Ln	Тип решетки	Колличество	x
Подбор приточных решеток
2	1176	Р-200	4	2
5	180	Р-200	1	2
6	288	Р-200	1	2
7	504	Р-200	2	2
9	1000	Р-200	4	2
10	486	Р-200	2	2
Подбор вытяжных решеток
1	5743	Р-200	20	2
2	101	Р-150	1	2
3	400	Р-150	8	2
4	540	Р-200	2	2
5	180	Р-200	1	2
6	432	Р-200	2	2
7	630	Р-200	3	2
8	108	Р-150	1	2
9	1000	Р-200	4	2
10	243	Р-200	1	2

 

9.Расчет калорифера

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 м³/ч.
Подбираем калорифер по следующей методике:
1. Задаемся массовой скоростью движения теплоносителя Jr=8 кг/(м²с)
2. Расчитываем ориентировочную площадь живого сечения калориферной установки.
f_ку^ор=Ln*r_н/(3600*Jr), м²
где Ln – расход нагреваемого воздуха, м³/ч
r_н – плотность воздуха, кг/м³
f_ку^ор=21377*1.332/(3600*10)=0.79 м²
3. По f_ку^ор и табл. 4.37 [5] принимаем калорифер типа КВС-9п, для которого:
площадь поверхности нагрева F_k=19,56м², площадь живого сечение по воздуху f_k=0.237622м², по теплоносителю f_тр=0.001159м².
4. Расчитаем необходимое количество калориферов, установленных параллельно по воздуху:
m_||в=f_ку^ор/f_k=0.79/0.237622=3,3. Принимаем m_||в=3 шт
5. Рассчитаем действительную скорость движения воздуха.
(Jr)^д=Ln*r_н/(3600*f_k*m_||в)=21377-1.332/(3600*0.237622)=8.35 кг/м²с
6. Определяем расход тепла на нагрев воздуха, Вт/ч:
Q_к.у.=0.278*Ln*Cv*(t_k-t_н^б)=0.278*21377*1.2(15-(-8))=164021 Вт
7. Рассчитаем колличество теплоносителя, проходящее через калориферную установку.
W=(Q_к.у*3,6)/r_в*Cв*(t_г-t_o), m³/ч
W=(164021*3.6)/4.19*1000*(130-70)=2.82 m³/ч
8. Определяем действитеельную скорость воды в трубках калорифера.
v=W/(3600*f_тр*n_||m), m/c
v=2.82/(3600*0.001159*3)=0.23, m/c
9. По табл. 4.40 [5] определяем коеффициент теплоотдачи
К=33.5 Вт/м^{2 0}с
10.  Определяем требуемую поверхность нагрева калориферной установки
F_ку^тр=Q_ку/(К(t_{ср т} – t_{ср в}), м²
F_ку^тр=164021/(33.5*(130+70/2)-(15-8/2))=50.73 м²
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.  Определяем запас поверхности нагрева
Запас=(F_k-F_ку^тр)/F_ку^тр*100%=10¸20%
Запас=(15.86-50.73)/50.73=15% <=20%
Условие выполнено
14.  Определим аэродинамическое сопротивление калориферной установки по табл. 4.40 [5]
Pк=65.1 па

10.Подбор фильтров

В помещения административно-бытовых зданий борьба с пылью осуществляется путем предотвращения попадания её извне и удаление пыли, образующейся в самих помещениях.
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. Степень очистки в этом случае равна h_тр=0,6¸0,85
2.      По табл. 4.1 [4] выбираем класс фильтра – III, по табл. 4.2 [4] вид фильтра смоченный, тип – волокнистый, наименование – ячейковый ФяУ, рекомендуемая воздушная нагрузка на входное сечение 9000 м³/ч
3.      Рассчитываем требуемую площадь фильтрации:
F_ф^тр=Ln/q,  m²,
где Ln – колличество приточного воздуха, м³/ч
F_ф^тр=15634/9000=1.74 м²
4. Определяем необходимое колличество ячеек:
n_я=F_ф^тр/f_я
где f_я – площадь ячейки, 0.22 м²
n_я=1.74/0.22=7.9 м²
Принимаем 9 шт.
5. Находим действительную площадь фильтрации:
F_ф^д=n_я*f_я=9*0.22=1.98 м²
6. Определяем действительную воздушную нагрузку:
q_д=Ln/F_ф^д=15634/1.98=7896 м³/ч
7. Зная действительную воздушную нагрузку и выбранный тип фильтра, по номограмме 4.3 [4] выбираем начальное сопротивление:
P_ф.ч.=44 Па
8. Из табл. 4.2. [4] знаем, что сопротивление фильтра при запылении может увеличиваться в 3 раза и по номограмме 4.4 [4] находим массу уловленной пыли m₀, г/м²:
P_ф.п.=132 Па;
m₀=480 г/м²
9.      По номограмме 4.4 [4] при m₀=480 г/м² 1-h_оч=0.13 => h_оч=0.87
h_оч > h_оч^тр
10.  Рассчитаем колличество пыли, осаждаемой на 1 м² площади фильтрации в течении 1 часа.
m_уд=L*y_n*h_n/f_я*n_я=15634*5*0.87/1.98=34.35 г/м²ч
11.  Рассчитаем переодичность замены фильтрующей поверхности:
t_рег=м₀/м_уд=480/34.35=14 часов
12.  Рассчитаем сопротивление фильтра:
P_ф=DP_ф.ч.+DDP_ф.п.=44+132= 176 Па

11.Подбор вентиляторных установок

Вентиляторы подбирают по сводному графику и инидвидуальным характеристикам [4].
Вентиляторы, размещаемые за пределами обслуживаемого помещения выбираем с учетом потери воздуха в приточной системе, вводя повышающие коэффициенты.
Для П1 – ВЦ4-75 №10
E=10.095.1; n=720 об/мин; 4А132МВ; N=5.5 кВт
L=25000 м³/ч; DPв=550 Па
Для В1 – крышный вентилятор ВКР-5.00.45.6 (в колличестве 2 штук)
n=915 об/мин; 4А80А6; N=0.06 кВт
L=7030 м³/ч; Pст=265 Па
Для В – вентилятор ВЦ 4-75 №2.5
E=2.5.100.1; n=1380 об/мин; 4АА50А4; N=0.06 кВт
L=800 м³/ч; DPв=120 Па
 
 
 
 
 
 

12.Аккустический расчет

Уровень шума является существенным критерием качества систем вентиляции, что необходимо учитывать при проектировании зданий различного назначания.
 
1. По табл. 17.1 [4] выбираем по типу помещения рекомендуемые номера предельных спектров (ПС) и уровни звука по шкале А, характеризующие допускаемый шум от системы вентиляции:
Для аудитории ПС=35, А=40дБ.
По табл. 17.3 [4]  определяем активные уровни звукового давления L_доп при частотах октавных полос 125 и 250 Гц.
L_доп¹²⁵=52Дб   L_доп²⁵⁰=45Дб
 
2. Рассчитываем фактический уровень шума в расчетной точке по формуле:
L=L_{в окт} + 10lg*(Ф/4px²_n+4Ф/В),
где Ф – фактор направленности излучения источника шума, Ф=1;
x_n – расстояние от источника шума до рабочей зоны, м
L_{в окт} – октавный уровень звуковой массивности вентилятора, дБ
L_{в окт} =L_{р общ} - DL₁+DL₂
 
L_{р общ} – общий уровень звуковой мощности вентилятора, дБ
L₁ – поправка, учитывающая распределение звуковой мощности вентилятора по октавным полосам, дБ, принимается по выбранному типу вентилятора и частотам вращения по табл. 17.5 [4]
L₁¹²⁵=7Дб L₁²⁵⁰=5Дб
L₂ – поправка, учитывающая аккустическое влияние присоеденения воздуховода к вентилятору, дБ, принимается по табл. 17.6. [4]
L₂¹²⁵=3Дб L₂²⁵⁰=0.5Дб
 
L_{р общ} =t+10lg Q + 25 lg H + d
t - критерий шумности, дБ, зависящий от типа и конструкции вентилятора, по табл. 17.4 [4]
t =41 дБ
Н – полное давление вентилятора, кгс/м²
d - поправка на режим работы, дБ
d=0      Q=3600 м³/ч   Н=550 кгс/м²
L_{р общ} =41+10lg(25000/3600)+25lg(550/9.8)=93.14 дБ
L¹²⁵_{в окт} =93.14-7+3=89.14 дБ
L²⁵⁰_{в окт} =93.14-5+0,5=87.64 дБ
 
L¹²⁵_р =89.14+10lg(1/4*3.14*4.6)=72.51 дБ
L²⁵⁰_р =87.64+10lg(1/4*3.14*4.6)=70.02 дБ
 
3. Рассчитаем требуемое снижение уровня звука:

m=0
 
DL¹²⁵_{эл.сети}=71.52-52-12.83+5=11.69 дБ
DL²⁵⁰_{эл.сети}=70.02-45-18.68+5=11.34 дБ
 
4. Ориентировочное сечение шумоглушителя:
 
f^ш_ор=L/3600*J_доп=25000/3600*6=1.157 дБ
5. По табл. 17.17 [4] формируем конструкцию шумоглушителя:
Принимаем шумоглушитель пластинчатый
f_g=1.2 м² Внешние размеры 1600х1500 мм, длинна 2м
Снижение шума L¹²⁵=12дБ L²⁵⁰=20дБ
Jg=5.79 м/с

13.Список используемой литературы

1. СниП 2.04.05-68 “Отопление, вентиляция и  кондиционирование воздуха”
2.      Р.В. Щекин  “Спрравочник по теплогазоснабжению и вентиляции” часть 2
3.      В.Н. Богославский “Отопление и вентиляция” часть 2
4.      И.Р. Староверов. Справочник проектировщика “Вентиляция и кондиционирование воздуха”
5.      Р.В. русланов “Отопление и  вентиляция жилых и общественных зданий”
6.      В.П. Титов “Курсовое и дипломное проектирование по вентиляции”
7.      О.Д. Волков “Проектирование вентиляции промышленного здания”