книги / Расчет систем обеспечения микроклимата помещений

наций, сжигании топлива, выхлопе от двигателей внутреннего сго­ рания, загрузке и выгрузке материалов и изделий из оборудования, отборе проб из химических аппаратов и др.

Пыль образуется при дроблении, размалывании, взрыве, про­ сеивании, пересыпке и транспортировке измельченных и сыпучих материалов. Значительные пылевыделения наблюдаются при обработ­ ке материалов: обдирке, шлифовке, полировке и т .д .

Количество вредных веществ М (м г/ч), выделяющихся в воз­ дух помещений, принимается по данным технологов или определяет­ ся расчетом [2 ,3 ] .

Методы расчета количества выделяющейся пыли от того или иного оборудования или узла практически, отсутствуют. Как прави­ ло, для борьбы с пылью предусматривается целый комплекс меро­ приятий технологического, организационного и санитарно-техничес­ кого характера. Данш-х об эффективности тех или иных мероприя­ тий или их сочетаний в настоящее время также недостаточно.

Воздухообмен в помещении обусловливает перемещение газов

ипаров вредных веществ воздушными потоками от мест их выделе­ ния в места, где источники вредных выделений отсутствуют. Рас­ пределение вредных веществ по объему помещения зависит от мощ­ ности, мест и плотности расположения источников их выделения

исхемы организации воздухообмена в помещении.

Значительную роль в распределении газов и паров в объеме помещения играет их плотность. Газы и пары вредных веществ могут распространяться по помещению и вследствие диффузии.

Грубодисперсные и тяжелые частицы пыли оседают на поверх­ ностях оборудования, строительных конструкций и коммуникаций. Тонкодисперсная пыль витает в воздухе, перемешивается с ним и, подобно газам и парам, разносится в объеме помещения, участ­

вуя в общей циркуляции воздушных потоков. Тонкодисперсная пыль, витаюцая в воздухе, может быть частично осаждена на поверхнос­ ти различными обеспыливающими устройствами, а частично удалена вытяжной общеобменной вентиляцией. Требуется накопление резуль­ татов исследования валовых пылевыделений, количества осаждаю­ щейся и витающей пыли в различных помещениях в зависимости от вида и характера технологического процесса, осуществляемых обеспыливающих мероприятий и т .д . В настоящее время количество осаждающейся и витающей пыли для тех или иных условий и поме­ щений можно определить лишь в натурных условиях, т .е . при раз­ работке СОМ и обеспыливания существующих и реконструируемых объектов.

- 12 - Пусть Е& - валовые пылевыделения в помещение, мг/ч, а

Еос - количество пыли, осевшей и осажденной на поверхности, мг/ч. Тогда количество витающей пыли (в мг/ч)

т

Составляющие стоков газов и паров в помещениях, как правило, не наблюдаются. Хотя иногда может наблюдаться их поглощение

1^5^_Расчетные_п§ра^ме^ы_ми^окл^ата

помещения и , наружного воздуха

Производительность СОМ в значительной степени определяет­ ся характером микроклимата и параметрами воздуха, подаваемого в помещение и удаляемого из него, а также состоянием наружного воздуха.

Требуемый микроклимат должен быть обеспечен в рабочей (об­ служиваемой) зоне помещения. За рабочую зону принимают простран­ ство высотой 2 м от уровня пола .(или площадки), на котором на-

ходятсл рабочие места. Размеры обслуживаемой зоны определяются

венных и жилых зданиях допускается поддерживать: в холодный пе­

кается для теплого периода в производственных помещениях, про­

дует учитывать требование обеспечения заданных параметров внут­ реннего воздуха в помещении. Оно выражается коэффициентом обес-

- w -

печенности, который устанавливает необходимое число случаев или необходимую продолжительность отсутствия отклонений пара­ метров от расчетных. Значение коэффициента обеспеченности за­ дают в зависимости от уровня требований к обеспечению микро­ климата помещений различного назначения [ 2 ]

в рабочей или обслуживаемой зоне был обеспечен нормируемый мик­ роклимат при наименьшем объеме воздуха и наименьшем числе воз­ духораспределителей.

Чем больше перепад температур между внутренним и подавае­

выходящего из воздухораспределителя, расположенного в пределах

реннего воздуха на приточных воздухопроводах и оборудовании.

симости от вида тепло- и влажностной обработки воздуха. Величина У находится по J - d диаграмме. Скорость воздуха бГ обуслов-

ливается типом и номером воздухораспределителя и расходом воз­ духа.

Концентрации вредных веществ Cnf и пыли КП1 в подаваемом воздухе в большинстве случаев принимаются равными нулю.

Проблема определения параметров воздуха, удаляемого из по­ мещения, или, другими словами, проблема распределения вредных выделений в объеме помещения является очень важной. Параметры удаляемого воздуха зависят от большого числа факторов - высоты и теплонапряженности помещения, схемы организации воздухообмена, расположения технологического оборудования и др. Обычно их зна­ чения принимают на основании опыта проектирования и эксплуата­ ции подобных помещений или результатов физического моделирова­

ты [ 8 ] могут быть использованы для сухих производственных поме­ щений.

Распределение концентраций вредных веществ по высоте поме­

(13)

При 5-1СГ3 -с Р < 1-ИГ1

(14)

концентрации веществ по высоте помещения [ 9 ] . Если Р < 1,6-IU- 3 , то

географического расположения объекта. Влагосодержание йн наруж­

В соответствуют экстремальным значениям температуры и энтальпии воздуха, категории А - некоторым средним значениям. Категории

Б являются промежуточными между параметрами климата категорий

Аи В. Климат категории А, Б или В принимается за расчетный в зависимости от характера микроклимата. Оптимальный микроклимат - категория Б, допустимый - А, технологический - А, Б или В (в за­ висимости от требований к микроклимату).

Г л а в а 2. ОШЕ СВЕДЕНИЯ О СИСТЕМАХ ОБЕСПЕЧЕНИЯ МИКРОКММАТА ПОМЕЩЕНИИ

2Л^0сновные^онятия

Для локализации вредных веществ (газов и паров) и пыли, а иногда тепла и влаги в помещениях предусматривается местная вытяжная вентиляция (местные отсосы и укрытия, аспирация, ваку­ умная пылеуборка и д р .). С целью создания определенных метеоро­ логических условий на отдельных рабочих местах и в отдельных зонах помещения устраиваются местная приточная вентиляция или местное кондиционирование воздуха (воздушные души, завесы'и оазисы, вентиляция мест отдыха работающих и т . п . ). Наряду с этим, особенно в производственных помещениях, используются системы при­ точной и вытяжной вентиляции технологического характера (обдув1 оборудования, сушка продукции, обеспечение в оборудовании необ­ ходимого разряжения и т .д .).

Несмотря на достаточную эффективность работы местной вытяж­ ной вентиляции, в воздушную среду помещений выделяются вредные вещества и тонкодисперсная пыль. Для их удаления предусматрива­ ется общеобменная вытяжная вентиляция.

- 17 -

Тепло- и влагоистошшки лишь иногда оборудуются местной вытяжной вентиляцией. Поэтому в воздушную среду'помещений посту­ пает зачастую значительное количество тепла и влаги.

Тепло- и влаговнделения в сочетании с наружным климатом обусловливают избытки тепла и влаги или их дефицит в помещении.

Для ассимиляции тепло- и рлагоизбытков или компенсации их дефицита предуематриваются общеобменные системы кондиционирова­ ния или приточной вентиляции и системы общеобменной вытяжной вентиляции. Наряду с воздушными системами кондиционирования или приточной общеобменной вентиляции с этой же целью часто устраи­ вай ся местные системы воздушного или водяного отопления и ох­ лаждения. Для компенсации влагонедостатков в некоторых помещени­ ях предусматриваются системы увлажнения воздуха непосредственно в цехе. Для ассимиляции избытков влаги иногда используются осу­ шительные установки.

Система обеспечения микроклимата (СОМ) помещения - комп­ лекс технических средств, включающий в себя, наряду с местными системами вентиляции и кондиционирования санитарно-технического

итехнологического характера, общеобменную систему кондициони­ рования воздуха или приточной вентиляции, систему общеобменной вытяжной вентиляции, местные системы отопления или охлаждения

иместные системы увлашения или осушки воздуха непосредственно в помещении, а также объемно-планировочные и строительно-конст­ руктивные меры по защите помещения от внешних климатических воздействий.

Местная и технологическая вытяжная вентиляция наряду с вредными веществами и тонкодисперсной пылью иногда удаляет из помещения тепло и влагу, необходимые для поддержания в нем нор­ мируемого микроклимата. Одновременно местные системы кондицио­ нирования и приточной вентиляции вносят в помещение определен­ ное количество тепла (холода) и влаги, также нередко нарушая при. этом его тепло- и влажностный режим.

Таким образом, перед общеобменными системами кондициониро­ вания или приточной вентиляции и системами общеобменной вытяж­ ной вентиляции стоя? задачи ассимилировать в помещении избытки тепла и ыюги или компенсировать их недостатки, подавая в поме­ щение и удалял из него необходимое количество воздуха тех или иных кондиций. Отп задачи определяют тепло- и влажностную нагрузгу расход электроэнергии на ССМ.

- Id -

COM должны иметь повышенную теплоэнергетическую эффектив­ ность, т .е . меньше расходовать тепла, холода, воды и электро­ энергии. При разработке таких систем необходимо предусматривать оптимальные-в теплоэнергетическом отношении архитектурно-строи­ тельные, светотехнические и технологические решения зданий; всемерное уменьшение или полное исключение выделений техноло­ гическим оборудованием газов,паров,пыли,тепла и влаги;обоснован­ ные санитарно-гигиенические и технологические требования к мик­ роклимату помещений и точность его поддержания. Необходимо так­ же улучшать качество и надежность работы самих элементов СОМ и использовать отходящие от них тепло, холод и влагу на нужды системы.

Значительное повышение теплоэнергетической эффективности СОМ дает комбинирование воздушных систем кондиционирования и вентиляции с водяными местными системами отопления и охлаждения, а также с местными увлажнительно-осушительными устройствами. При этом на воздушные системы кондиционирования и вентиляции возлагается задача обеспечения помещения воздухом в требуемых по санитарным нормам количествах, а на водяные системы - зада­ ча доведения параметров микроклимата до нормируемых. Подавая в помещение минимальное количество воздуха, воздушные системы частично ассимилируют тепло- и влагоизбытки или компенсируют их недостатки. Остальная доля тепло- и влажностной нагрузки

на COU возлагается на водяные местные системы.

Соотношение долей тепло- и влажностной нагрузки на воздуш­ ные и водяные системы зависит от характеристики и назначения здания, его объемно-планировочных и архитектурно-строительных решений, тепло- и влажностного режима помещений и многих других факторов.

Разработка СОМ с повышенной теплоэнергетической эффектив­ ностью возможна только-в результате технико-экономических срав­ нений (вариантного проектирования) различных комбинаций воздуш­ ных систем кондиционирования и вентиляции и водяных систем ото­ пления и охлаждения, а также местных систем увлажнения и осушки.

В настоящее время СОМ могут быть классифицированы следую­ щим образом:

-12 -

1.По назначению: комфортные, технологические и комфортно­

технологические, 2. По сезонности обеспечения нормируемого микроклимата:

круглогодичные и сезонные.

3. По категории параметров наружного климата: А, £ и В.

4. По виду рабочей среды (тепло- и холодоносителя), вводи­ мой в помещение: воздушные и водовоздушные (комбинированные).

5.По характеру тепло- и влажностной обработки воздуха, подаваемого в помещение:с полным кондиционированием, с неполным кондиционированием, с приточной вентиляцией.

6.По числу обслуживаемых помещений: одноэональные и мно­ гозональные.

7.По использованию внутреннего воздуха: прямоточные, замк­ нутые и смешанные.

Комфортные СОМ применяются в жилых, общественных и промыш­ ленных зданиях для обеспечения допустимого или оптимального микроклимата помещений. Технологические СОМ обеспечивают требуе­ мые условия протекания производственных процессов (например, производство сыра, формирование структуры полимерных материалов из растворов, сушка продукции, обработка строительных материа­ лов и т .п .) . В этом случае параметры микроклимата могут быть совершенно непригодны для человека. При комфортно-технологичес­ ких СОМ параметры воздушной среды, принимаемые для обеспечения оптимальных условий протекания производственных процессов, от­ личаются несущественно или вообще не отличаются от параметров комфортного микроклимата (например, цехи предприятий точного машиностроения, электронной и оптической промышленности, птице­

теплый, переходный и холодный периоды года. Сезонные системы поддерживают необходимые параметры воздушной среды в помещении либо в холодный, либо в теплый период.

Классификация СОМ по категории параметров наружного микро­ климата обусловливается назначением системы и обслуживаемого помещения. СОМ категории А обеспечивают заданный в помещении микроклимат в интервале энтальпий наружного воздуха, определяе­ мых расчетной температурой для холодного периода и соответствупцей ей влажностью, до средней энтальпии и влажности воздуха самого жаркого месяца (для Перми от -20 до 21,8°С). В этих сис-

- 2L -

темах отклонения от заданного микроклимата помещения будут иметь

руемый микроклимат помещения при изменении температуры наружного воздуха от абсолютной минимальной в холодный период до абсолют­

При устройстве воздушных СОМ ассимиляция тепло- и влагоизбытков или компенсация недостатков тепла и влаги в помещении осуществляется только воздушными системами кондиционирования или приточной вентиляции, в которых подаваемый воздух подвер­ гается соответствующей тепло- и влагообработке (охлаждение, нагревание, увлажнение, осушка или их сочетания). Б водопоздушных (комбинированных) СОМ предусматривается часть тепло- и влажностной нагрузки возложить на местные водяные или воздушные системы отопления, охлаждения, а также на местные системы ув­ лажнения и осушки.

При устройстве комбинированных СОМ в помещении наряду с кондиционированным, нагретым или наружным воздухом подается горячая или холодная вода, которая используется соответственно в системах отопления или охлаждения или для тепло- и влажност­ ной обработки внутреннего рециркуляционного воздуха.

СОМ с полным кондиционированием воздуха, подаваемого в по­ мещение, охлаждают и осушают воздух в теплый период (при этом

онированием подаваемого воздуха осуществляется его испарительное охлаждение в теплый период и,нагревание и увлажнение в холод­ ный период года. В теплый период наружный воздух подается в по­ мещение СОМ с механической приточной вентиляцией или поступает естественным путем, а в холодный период подача нагретого воз­ духа осуществляется приточными установками (ПУ).