ОРГАНИЗАЦИЯ ВОЗДУХООБМЕНА ПОМЕЩЕНИЯ
Задача создания в обслуживаемой (рабочей) зоне помещения воздушной среды определенных параметров не ограничивается вопросами необходимой обработки воздуха в приточных камерах, даже при автоматизированных ее установках. Важным вопросом в формировании комфортных условий является распределение в помещении подготовленного воздуха, т. е. решение схемы рационального расположения приточных и вытяжных устройств. Эти устройства должны обеспечить процесс переноса определенного количества воздуха, для смывания свежим воздухом обслуживаемой зоны помещения, для эффективной локализации и ассимиляции выделяющихся вредностей и тем самым для обеспечения зоны обслуживания помещения средних расчетных значений заданных параметров. Высокое качество распределения воздуха в объеме помещения обеспечивается синтезом технологических инженерных и архитектурных средств. Большей частью устройства для распределения воздуха включают в интерьер самых ответственных помещений объекта и часто резко снижают его эстетические свойства (достоинства). В помещениях малых объемов, требующих малых воздухообменов, как правило, бывает по одному приточному и вытяжному устройству (порой — по одному из них) простых форм и незначительных размеров (см. рис. 2.1 и 2.5). В помещениях больших объемов устройства распределения воздуха представляют собой сложную систему, состоящую из сети каналов, транспортирующих воздух, снабженных приточным и вытяжным устройствами принятой формы, расчетных размеров и количеств. Решение схемы системы воздухообмена помещения — сложная задача, так как характер и скорость перемещения ее воздуха зависят одновременно от многих факторов: от вида выделяющихся вредностей и степени равномерности их выделения в помещении; от разности температур воздуха приточной струи и помещения; от скорости и количества воздуха; от степени загромождения помещения оборудованием, людьми, животными, от подвижности работающих агрегатов технологических линий, транспортных средств, людских потоков и в том числе — от места расположения и конструктивного решения приточных и вытяжных устройств помещения. Последний фактор определяет главную взаимосвязь с архитектурно-строительным проектированием. Решение схемы системы воздухообмена базируется в основном на закономерностях движения приточных струй, а не вытяжных, и поэтому -на конструктивном решении приточных устройств. Приточная струя воздушного потока — компактная и дальнобойная, выходя из отверстия, расширяется, вовлекая в циркуляцию большое количество окружающего воздуха, при этом скорость струи затухает, а факел ее размывается. Область действия ее значительно больше области действия всасывающей струи у вытяжного отверстия. По этой причине для эффективной местной вытяжки над выделяющейся вредностью ее воздухоудаляющее устройство должно располагаться как можно ближе к источнику вредности. Скорость воздуха в вытяжных устройствах не оказывает существенного влияния на скорость движения воздуха помещения, но положение вытяжного отверстия влияет на характер воздушных потоков. Анализ (рис. 2.18) (выучить) наглядно показывает влияние мест расположения приточных и вытяжных отверстий на формирование воздушных потоков, изученных на моделях помещения, при изотермических условиях, т. е. при равных температурах приточной струи и воздуха помещения. ПОЯСНЕНИЯ: В модели помещения, где отверстия расположены на одной оси друг против друга, при балансе сосредоточенного притока и вытяжки, только 16% перемещаемого воздуха направляется в вытяжное отверстие, а остальные 84%, образуя обратный поток, циркулируют по помещению, питая приточную струю смесью воздуха. Увеличение расстояния между этими отверстиями способствует смыванию свежим воздухом всего помещения, а уменьшение влечет за собой направленное движение приточной струи к вытяжному отверстию. Такому же резкому перетеканию приточного воздуха в вытяжное отверстие способствуют превышение количества удаляемого воздуха над приточным и снижение скорости приточного воздуха. При равномерном рассредоточенном выпуске воздуха поток ровно движется к выходному отверстию и только в углах помещения образуются незначительные завихрения. При расположении отверстий в непосредственной близости на одной плоскости характер факела притока -несимметричный, но воздух сразу не перетекает к вытяжному отверстию, а при значительном увеличении расстояния между отверстиями весь приточный поток хорошо омывает помещение и поворачивается в сторону вытяжного отверстия, при этом достигается лучшее распределение воздуха помещения по сравнению с некоторыми другими вариантами. При выпуске воздуха из отверстия под углом к плоскости, например потолка, происходит «налипание» потока на эту плоскость, а при выпуске сверху из отверстия, в виде кольца, обрамляющего вытяжное отверстие, потоки приточного и вытяжного воздуха распределяются так, как показано на рис. 2.18. Несмотря на то, что оба отверстия находятся рядом, приточная струя попадает в поток вытяжки только после того, как омоет помещение. Это явление использовано в конструкции насадки при решении системы воздухообмена летних театров и кинотеатров малых объемов. В реальных условиях в результате действия приточных и тепловых струй нагретого воздуха помещения, а также под влиянием инфильтрации, взаимодействия струй и их стеснения ограждениями, мебелью, оборудованием и других создается более сложная картина распределения воздушных потоков помещения. Например, в неизотермических условиях, при охлаждении помещения (tпр<tв) ось приточной струи после выхода из отверстия отклоняется, искривляясь в сторону пола и, наоборот, при tпр > tвпри нагреве помещения — в сторону потолка. С учетом движения воздушных потоков в строительной практике применяют несколько схем воздухообмена и несколько разновидностей каждой. Выбор наиболее эффективной схемы воздухообмена помещения для конкретного случая — одна из главных задач проектирования систем микроклимата помещения. Выбор схемы воздухообмена во многом определяется архитектурно-конструктивным и объемно-планировочным решением здания, в целом, а также размером и конфигурацией помещения данного здания в плане; соотношением размеров этого помещения, расположением рабочих мест, размещением и конструкцией осветительных устройств в нем и т. п. Схема воздухообмена увязывается с интерьером помещения и безусловно с учетом картины распределения вредностей в нем. Характер распространения вредностей по помещению зависит от их плотности по воздуху, а также от интенсивности и направления воздушных потоков помещения. Более легкие вредности помещения (водяные пары, оксид углерода и др.) устремляются в верхнюю зону помещения, а если в помещении имеются источники тепловыделений, то вместе с нагретым воздухом, как более легким, вверх помещения устремляются и другие вредности. В таких случаях вытяжку проектируют из верхней зоны, а приток в рабочую зону, применяя схему воздухообмена снизу вверх. Более тяжелые вредности помещения концентрируются в рабочей зоне и расстилаются над полом помещения, например углекислый газ. В этом случае вытяжку делают из нижней зоны, а приток организуют сверху, применяя схему воздухообмена — сверху вниз, и ее разновидность. Эта же схема воздухообмена применима с местной вытяжкой и с общеобменным притоком в случае образования в помещении паров летучих жидкостей (ацетон, спирт, бензол и др.), пыли, опилок, стружек и т. д. Концентрация вредностей, разносимых потоками воздуха помещения в различных его зонах не одинакова, всегда самая большая — у мест выделения этих вредностей. Места выделения вредностей оборудуют местными устройствами системы воздухообмена «снизу вниз» (рис. 2.19). Схема воздухообмена «сверху вверх» чаще применяется в жилых зданиях, административных, вспомогательных помещениях и в помещениях сельскохозяйственного назначения. При выделении в помещении газов разной плотности или газов, состоящих из нескольких взрывоопасных компонентов, может применяться схема с однозональным нижним притоком и двухзональной (по высоте) вытяжкой; а при сосредоточенных влаго-выделениях (может быть совместно с тепловыделениями) может применяться схема с однозональной верхней вытяжкой и двухзональным притоком. Смешанная (зональная)схема воздухообмена, как правило, применяется в многоярусных помещениях (залы театров, кино, спортивные) (рис. 2.20), где рабочие зоны требуют самостоятельного обслуживания. Не является обязательным для каждого помещения создание и притока, и вытяжки. В здании всегда имеются относительно более чистые и грязные помещения. Для грязных помещений целесообразно предусматривать вытяжную вентиляцию, а это значит создавать разрежение, а компенсирующую приточную вентиляцию организовывать для чистых помещений, прилегающих к грязному. Примером подобной организации воздухообмена служит вытяжная вентиляция курительных комнат и сантехузлов с подачей необходимого компенсирующего количества воздуха от СКВ в фойе-вестибюль театра. Другим примером является организация воздухообмена в квартире жилого дома. Вытяжная канальная общеобменная вентиляция проектируется для кухонь и санузлов жилого дома. За счет этого в жилых комнатах квартиры возникает неорганизованный приток. При этом притоку способствует объемно-планировочное решение квартиры — «со сквозным проветриванием». Каждая схема воздухообмена помещения имеет свои преимущества и недостатки в каком-либо случае ее применения. Схема с нижней подачей воздуха (непосредственно в рабочую зону помещения) усложняет конструкцию перекрытия, требует организации в нижней части специального технического помещения (или под ним) больших объемов — камер статического давления и, кроме того, не допускает низких температур и высоких скоростей выпуска приточного воздуха помещения. Но зато эта схема ограничивает высоту зон обслуживания притоком, создает движение воздуха в строгом направлении вместе со свободными конвективными потоками нагретого воздуха источниками теплоты, снижая теплоту и ассимилируя все другие разновидности вредностей; равномерно душирует всю зону обслуживания; обеспечивает практическую независимость эффекта системы микроклимата от объемно-планировочного решения помещения и степени его заполнения, например людьми; при соответствующем решении воздухоудаления отработанного воздуха помещения позволяет не учитывать конвективную теплоту светильников и покрытия здания, тем самым снижая энергетическую нагрузку системы микроклимата. Подача воздуха в помещение «сверху» дает возможность существенно понизить температуру притока и повысить скорость выпуска воздуха, но такая схема воздухообмена вызывает большую турбулентность воздушной среды помещения в его рабочей зоне. "Решая схему воздухообмена в любом случае, особенно при больших площадях зоны обслуживания (при незначительной высоте помещения) и при значительном воздухообмене, большое значение следует придавать рассредоточенной подаче приточного воздуха, так как в комфортном состоянии воздушной среды играет немалую роль подвижность воздуха рабочей зоны помещения. При сосредоточенной раздаче воздуха получить нормативное значение подвижности очень сложно. В настоящее время существуют технические средства для обработки воздуха, которые могут подготовить воздух любых расчетных кондиций, а в то же время организация воздухообмена помещения до сих пор далека от совершенства. Из-за неудачной организации воздухообмена в помещении и в первую очередь неправильного выбора и расчета воздухораспределительных устройств не удается обеспечить в рабочей зоне помещения равномерные заданные параметры воздушной среды. При работе системы в режиме воздушного отопления может быть перегрев воздуха по высоте, а при работе системы в режиме охлаждения в местах приточных струй может создаваться ощущение сквозняков или наоборот невентилируемых зон. Для создания более эффективной системы микроклимата помещения в настоящее время все больше начинают применять ЭВМ; а выбирая оптимальную систему воздухообмена уникального здания, проводят предварительные сравнительные исследования расчетных вариантов схемы воздухообмена этих помещений на больших моделях.
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|