Вентиляция

Раздел: Учебники

Расчет воздушного режима многоэтажного здания сводится к расчету большой системы трансцендентных уравнений с нелинейными коэффициентами. Большой вклад в разработку способов расчета воздушного режима многоэтажных зданий внесла В. Е. Константинова. Оригинальный графоаналитический способ расчета воздушного режима зданий предложен и разработан Н. Н. Разумо- вым. Этот способ доступен любому инженеру и обладает большой наглядностью, оправдывающей его некоторую громоздкость.

Решение системы уравнений воздушного режима возможно также методом моделирования (электрического и гидравлического). Недостатком этого метода является необходимость эквивалентирования сопротивлений, т. е. упрощения реальной схемы воздухообмена, которая оказывается чрезвычайно сложной для моделирования.

Наиболее эффективный способ решения задачи — расчет на ЭВМ. Однако задачи воздушного режима относятся к весьма громоздким, и, несмотря на простоту постановки, их решение занимает много времени даже при применении специальных ускорителей счета. Решение возможно лишь на машинах, обладающих большой памятью для хранения многочисленной исходной информации и промежуточных результатов, необходимый в процессе счета.

Метод расчета воздушного режима многоэтажных зданий на ЭВМ, разработанный в последнее время на кафедре «Отопление и вентиляция» МИСИ имени В. В. Куйбышева, отличается от обычно применяемых методов тем, что позволяет провести расчет для зданий практически любой планировки и этажности без эквивалентирования. Воздушный режим зданий с одинаковой планировкой этажей может быть рассчитан на малых ЭВМ типа «Наири».

Аналитический расчет воздушного режима здания в полной постановке задачи в настоящее время невозможен. Однако для простейших типов зданий при некоторых допущениях можно получить аналитические зависимости, удобные для анализа возможных режимов.

Например, для административного здания при балансе механической вентиляции или при выключенной вентиляции (в нерабочем режиме) задача сводится к решению одного уравнения — уравнения баланса воздуха в лестничной клетке. Решение возможно при некоторых упрощающих предпосылках. Естественный воздухообмен в помещениях такого здания определяется действием ветра и разности плотности наружного и внутреннего воздуха. Воздух последовательно проходит через окна и двери, выходящие на лестничную клетку. Используя понятие приведенного сопротивления, расчет воздушного режима здания можно свести к расчету, аналогичному рассмотренному в § 90 для помещения 'с двусторонним остеклением.

Расчет воздухообмена помещений многоэтажного здания проводится с учетом типа здания и вида вентиляции.

Здание типа «башня» имеет одну лестничную клетку. Ширина фасада такого здания не более 25 м. Это приводит к боковому обтеканию здания ветром и, следовательно, к необходимости учета распределения скоростей по высоте. На воздушный режим зданий в виде башни заметное влияние оказывает воздухообмен через окна боковых фасадов.

Здание типа «пластина» имеет несколько лестничных клеток (секций) и ширину фасада более 25 м. Обтекание здания ветром происходит преимущественно над ним, поэтому в расчете учитывается средняя по высоте скорость ветра. Влиянием торцов (боковых фасадов) в этом случае можно пренебречь.

В последнее время большое внимание уделяется проблеме перетекания воздуха между помещениями. В некоторых случаях перетекание недопустимо (инфекционные отделения больниц, лабораторные корпуса НИИ и т. п.). Для предотвращения перетекания устраивают дополнительные двери, иногда разделенные тамбуром. Это так называмое пассивное шлюзование, снижающее перетекание воздуха. При подаче (удалении) в тамбур воздуха — активное шлюзование — возможно полное предотвращение перетекания воздуха между смежными помещениями. Расчет расхода воздуха, подаваемого в шлюзовые помещения (тамбур) или в чистое помещение для создания подпора, можно провести, рассматривая воздушный режим здания в целом. Актуальность таких расчетов возрастает при анализе аварийных режимов в здании (пожар, аварийный выброс вредных веществ и пр.), когда процессы перетекания воздуха усиливаются и могут привести к трагическим последствиям.