Climatisation de l'immeuble. Le sujet de la thermophysique du bâtiment. Régime thermique du bâtiment

19.10.2019

Régime d'air des bâtiments résidentiels

Prise en compte de l'influence du régime d'air sur le fonctionnement du système de ventilation des bâtiments résidentiels

Système technologique mini stations de préparation boire de l'eau faible productivité

A chaque étage de la section se trouvent deux appartements de deux pièces et un appartement d'une et trois pièces. Les appartements d'une pièce et d'un deux pièces ont une orientation unilatérale. Les fenêtres des deuxièmes appartements de deux et trois pièces donnent sur deux côtés opposés. superficie totale appartement d'une pièce 37,8 m 2, appartement de deux pièces unilatéral - 51 m 2, appartement de deux pièces bilatéral - 60 m 2, appartement de trois pièces - 75,8 m 2. Le bâtiment est équipé de fenêtres étanches avec une perméabilité à l'air de 1 m 2 h/kg à une différence de pression D P o = 10 Pa. Afin d'assurer la circulation de l'air dans les murs des pièces et dans la cuisine d'un appartement d'une pièce, des vannes d'alimentation de la société "AEREKO" sont installées. Sur la fig. La figure 3 montre les caractéristiques aérodynamiques de la vanne en position complètement ouverte et en position fermée au 1/3.

Les portes d'entrée des appartements sont également considérées comme assez étanches: avec une perméabilité à l'air de 0,7 m 2 h / kg à une différence de pression D P o \u003d 10 Pa.

Immeuble résidentiel desservi par des systèmes aération naturelle avec connexion double face des satellites au coffre et grilles d'échappement non régulées. Dans tous les appartements (quelle que soit leur taille), les mêmes systèmes de ventilation sont installés, car dans le bâtiment considéré, même dans les appartements de trois pièces, l'échange d'air n'est pas déterminé par le débit d'entrée (3 m 3 / h par m 2 de habitable), mais par le taux d'évacuation de la cuisine, de la salle de bain et des toilettes (total 110 m 3 / h).

Les calculs du régime d'air du bâtiment ont été effectués en tenant compte des paramètres suivants :

Température de l'air extérieur 5 °C - température de conception pour le système de ventilation ;

3.1 °C - température moyenne période de chauffageà Moscou;

10,2 °C est la température moyenne du mois le plus froid à Moscou ;

28 °C - température de conception pour le système de chauffage avec une vitesse de vent de 0 m/s ;

3,8 m/s - vitesse moyenne vent pendant la période de chauffage;

4,9 m/s est la vitesse du vent calculée pour choisir la densité des fenêtres dans différentes directions.

Pression d'air extérieur

La pression dans l'air extérieur est composée de la pression gravitationnelle (premier terme de la formule (1)) et de la pression du vent (deuxième terme).

Pression du vent supérieure à bâtiments élevés, qui est pris en compte dans le calcul par le coefficient k dyn, qui dépend de l'ouverture de la zone ( espace ouvert, bâtiments bas ou hauts) et la hauteur du bâtiment lui-même. Pour les maisons jusqu'à 12 étages, il est d'usage de considérer kdyn constant en hauteur, et pour les structures plus hautes, une augmentation de la valeur de kdyn le long de la hauteur du bâtiment tient compte de l'augmentation de la vitesse du vent avec la distance du sol.

La valeur de la pression du vent de la façade au vent est influencée par les coefficients aérodynamiques non seulement des façades au vent, mais également des façades sous le vent. Cette situation s'explique par le fait que la pression absolue du côté sous le vent du bâtiment au niveau de l'élément perméable à l'air, qui est le plus éloigné de la surface terrestre, à travers lequel l'air peut circuler (l'embouchure du conduit d'évacuation sur la façade sous le vent) est prise comme la pression nulle conditionnelle, R conv.

R conditionnel \u003d R atm - r n g H + r n v 2 s z k dyn / 2, (2)

où cz est le coefficient aérodynamique correspondant au côté sous le vent du bâtiment ;

H - hauteur au dessus du sol élément supérieurà travers lequel l'air peut se déplacer, m.

La surpression totale formée dans l'air extérieur en un point à la hauteur h du bâtiment est déterminée par la différence pleine pressionà l'air extérieur à ce stade et terminer pression conditionnelleÉtat R :

R n \u003d (R atm - r n g h + r n v 2 s z k dyn / 2) - (R atm - r n g H +

R n v 2 s s k dyn / 2) \u003d r n g (H - h) + r n v 2 (s - s s) k dyn / 2, (3)

où c est le coefficient aérodynamique sur la façade calculée, pris selon .

La partie gravitationnelle de la pression augmente avec l'augmentation de la différence entre les températures de l'air intérieur et extérieur, dont dépendent les densités de l'air. Pour les bâtiments résidentiels avec une température pratiquement constante de l'air intérieur pendant toute la période de chauffage, la pression gravitationnelle augmente avec une diminution de la température de l'air extérieur. La dépendance de la pression gravitationnelle dans l'air extérieur à la densité de l'air intérieur s'explique par la tradition de rapporter l'excès de pression gravitationnelle interne (au-dessus de la pression atmosphérique) à la pression externe avec un signe moins. Par cela, pour ainsi dire, la composante gravitationnelle variable de la pression totale dans l'air intérieur est retirée du bâtiment, et donc la pression totale dans chaque pièce devient constante à n'importe quelle hauteur de cette pièce. À cet égard, P int est appelée pression d'air conditionnellement constante dans le bâtiment. La pression totale dans l'air extérieur devient alors égale à

R ext \u003d (H - h) (r ext - r int) g + r ext v 2 (c - c z) k dyn / 2. (4)

Sur la fig. 4 montre le changement de pression le long de la hauteur du bâtiment par différentes façades sous diverses conditions météorologiques. Par simplicité de présentation, nous appellerons une façade de la maison nord (supérieure selon le plan), et l'autre sud (inférieure sur le plan).

Pression d'air interne

Différentes pressions de l'air extérieur sur la hauteur du bâtiment et sur différentes façades provoqueront un mouvement d'air, et dans chaque pièce avec le numéro i, leurs propres surpressions totales P in, i seront formées. Après que la part variable de ces pressions - gravitationnelle - est liée à la pression extérieure, le modèle de n'importe quelle pièce peut être un point caractérisé par un total surpression P in, i, dans lequel l'air entre et sort.

Par souci de brièveté, dans ce qui suit, l'excédent total extérieur et Pression interne seront appelées les pressions externes et internes, respectivement.

Avec un énoncé complet du problème du régime de l'air d'un bâtiment, la base du modèle mathématique est constituée des équations du bilan matière de l'air pour toutes les pièces, ainsi que des nœuds dans les systèmes de ventilation et des équations de conservation de l'énergie (équation de Bernoulli) pour chaque élément perméable à l'air. Les bilans d'air tiennent compte du flux d'air à travers chaque élément perméable à l'air dans la pièce ou le nœud du système de ventilation. L'équation de Bernoulli assimile la différence de pression sur les côtés opposés de l'élément perméable à l'air D P i,j aux pertes aérodynamiques qui se produisent lorsque le flux d'air traverse l'élément perméable à l'air Z i,j .

Par conséquent, le modèle du régime de l'air d'un bâtiment à plusieurs étages peut être représenté comme un ensemble de points connectés les uns aux autres, caractérisés par P interne, i et externe P n, j pressions entre lesquels circule l'air.

La perte de pression totale Z i,j pendant le mouvement de l'air est généralement exprimée en termes de caractéristique de résistance à la perméabilité à l'air S je, j élément entre les points i et j. Tous les éléments respirants de l'enveloppe du bâtiment - fenêtres, portes, ouvertures ouvertes - peuvent être conditionnellement classés comme éléments à paramètres hydrauliques constants. Les valeurs S i,j pour ce groupe de résistances ne dépendent pas des coûts G i,j . poinçonner tract du système de ventilation est la variabilité des caractéristiques de la résistance des raccords, en fonction du débit d'air souhaité dans les différentes parties du système. Par conséquent, les caractéristiques de résistance des éléments du conduit de ventilation doivent être déterminées dans un processus itératif, dans lequel il est nécessaire de lier les pressions disponibles dans le réseau à la résistance aérodynamique du conduit à certains débits d'air.

Dans le même temps, les densités de l'air circulant dans le réseau de ventilation dans les branches sont prises en fonction des températures de l'air intérieur dans les pièces correspondantes et le long des sections principales de la gaine - en fonction de la température du mélange d'air dans le nœud.

Ainsi, la solution du problème du régime d'air du bâtiment est réduite à la résolution du système d'équations des bilans d'air, où dans chaque cas la somme est prise sur tous les éléments perméables à l'air de la pièce. Le nombre d'équations est égal au nombre de pièces dans le bâtiment et au nombre de nœuds dans les systèmes de ventilation. Les inconnues dans ce système d'équations sont les pressions dans chaque pièce et chaque nœud des systèmes de ventilation Р в, i. Étant donné que les différences de pression et les débits d'air à travers les éléments perméables à l'air sont interconnectés, la solution est trouvée à l'aide d'un processus itératif dans lequel les débits sont d'abord fixés et ajustés au fur et à mesure que les pressions sont affinées. La solution du système d'équations donne la répartition souhaitée des pressions et des débits dans l'ensemble du bâtiment et, en raison de sa grande dimension et de sa non-linéarité, n'est possible que par des méthodes numériques utilisant un ordinateur.

Les éléments perméables à l'air du bâtiment (fenêtres, portes) relient tous les locaux du bâtiment et l'air extérieur dans système unique. L'emplacement de ces éléments et leurs caractéristiques de résistance à la perméation à l'air affectent de manière significative l'image qualitative et quantitative de la répartition des flux dans le bâtiment. Ainsi, lors de la résolution d'un système d'équations pour déterminer les pressions dans chaque pièce et nœud du réseau de ventilation, l'influence des résistances aérodynamiques des éléments perméables à l'air est prise en compte non seulement dans l'enveloppe du bâtiment, mais également dans les enceintes internes. Selon l'algorithme décrit, un programme de calcul du régime d'air du bâtiment a été développé au Département de chauffage et de ventilation de l'Université de génie civil de la ville de Moscou, qui a été utilisé pour calculer les modes de ventilation dans le bâtiment résidentiel à l'étude.

Comme il ressort des calculs, la pression interne dans les locaux est influencée non seulement la météo, mais aussi le nombre de vannes d'alimentation, ainsi que le tirage de la ventilation d'extraction. Étant donné que dans la maison considérée dans tous les appartements, la ventilation est la même, dans une pièce et appartements de deux pièces la pression est inférieure à appartement de trois pièces. Lorsqu'il est ouvert portes intérieures dans l'appartement pression dans les pièces orientées vers différents côtés, ne diffèrent pratiquement pas les uns des autres.

Sur la fig. 5 montre les valeurs des changements de pression dans les appartements.

Différences de pression sur les éléments perméables à l'air et flux d'air qui les traversent

La distribution du débit dans les appartements est formée sous l'influence des différences de pression sur les différents côtés de l'élément perméable à l'air. Sur la fig. 6, sur le plan du dernier étage, des flèches et des chiffres indiquent les directions de circulation et les débits d'air dans diverses conditions météorologiques.

Lors de l'installation de vannes dans salons le mouvement de l'air est dirigé des pièces vers les grilles de ventilation des cuisines, des salles de bains et des toilettes. Ce sens de déplacement est maintenu dans appartement d'une pièce où la vanne est installée dans la cuisine.

Fait intéressant, la direction du mouvement de l'air n'a pas changé lorsque la température est passée de 5 à -28 °C et lorsque le vent du nord est apparu avec une vitesse de v = 4,9 m/s. Aucune exfiltration n'a été observée tout au long saison de chauffage et en tout vent, ce qui témoigne de la suffisance de la hauteur du puits de 4,5 m.Les portes d'entrée étanches des appartements empêchent le flux d'air horizontal des appartements de la façade au vent vers les appartements de la façade sous le vent. Un léger débordement vertical, jusqu'à 2 kg/h, est observé : l'air sort des appartements des étages inférieurs par les portes d'entrée, et pénètre dans les appartements des étages supérieurs. Le débit d'air passant par les portes étant inférieur à celui autorisé par les normes (pas plus de 1,5 kg/h m 2 ), la perméabilité à l'air de 0,7 m 2 h/kg peut être considérée comme excessive même pour un immeuble de 17 étages.

Fonctionnement du système de ventilation

Les possibilités du système de ventilation ont été testées en mode conception : à 5 °C dans l'air extérieur, calme et fenêtres ouvertes. Les calculs ont montré qu'à partir du 14e étage, les coûts d'évacuation sont insuffisants, de sorte que la section transversale du canal principal de l'unité de ventilation doit être considérée comme sous-estimée pour ce bâtiment. Dans le cas du remplacement des évents par des vannes, les coûts sont réduits d'environ 15 %. Il est intéressant de noter qu'à 5 °C, quelle que soit la vitesse du vent, de 88 à 92 % de l'air évacué par le système de ventilation au rez-de-chaussée et de 84 à 91 % au dernier étage. A une température de -28 °C, l'afflux à travers les soupapes compense l'échappement de 80 à 85 % pour étages inférieurs et 81-86% sur le dessus. Le reste de l'air pénètre dans les appartements par les fenêtres (même avec une perméabilité à l'air de 1 m 2 h / kg à une différence de pression D P o \u003d 10 Pa). À une température de l'air extérieur de -3,1 °C et moins, les débits d'air extrait par le système de ventilation et l'air fourni par les vannes dépassent l'échange d'air de conception de l'appartement. Il est donc nécessaire de régler le débit aussi bien sur les vannes que sur les grilles de ventilation.

Dans les cas complètement vannes ouvertesà température négative air extérieur frais de ventilation l'air des appartements du premier étage dépasse plusieurs fois celui calculé. Dans le même temps, la consommation d'air de ventilation des étages supérieurs chute fortement. Par conséquent, uniquement à une température extérieure de 5 °C, des calculs ont été effectués pour des vannes complètement ouvertes dans l'ensemble du bâtiment, et à plus basses températures les vannes des 12 étages inférieurs étaient couvertes à 1/3. Ceci a pris en compte le fait que la valve a contrôle automatique par l'humidité ambiante. En cas de grands renouvellements d'air dans l'appartement, l'air sera sec et la vanne se fermera.

Les calculs ont montré qu'à une température de l'air extérieur de -10,2 °C et moins, une évacuation excessive par le système de ventilation est assurée dans tout le bâtiment. À une température de l'air extérieur de -3,1 °C, l'entrée et l'évacuation calculées ne sont entièrement maintenues que sur les dix étages inférieurs, et les appartements des étages supérieurs - avec une évacuation proche de l'évacuation calculée - reçoivent une entrée d'air à travers les vannes par 65 à 90 %, selon la vitesse du vent.

résultats

1. Dans les bâtiments à plusieurs étages bâtiments résidentiels avec une colonne montante du système de ventilation par extraction naturelle par appartement, en blocs de béton, en règle générale, les sections des gaines sont sous-estimées pour laisser passer l'air de ventilation à une température extérieure de 5 °C.

2. Système de ventilation conçu pour installation correcte fonctionne de manière stable sur un extrait pendant toute la période de chauffage sans "renversement" du système de ventilation à tous les étages.

3. Vannes d'alimentation doit nécessairement avoir la capacité de réguler pour réduire le débit d'air pendant la saison froide de la période de chauffage.

4. Pour réduire la consommation d'air extrait, il est souhaitable d'installer des grilles à réglage automatique dans le système de ventilation naturelle.

5. À travers fenêtres étanches dans les bâtiments à plusieurs étages, il y a une infiltration qui, dans le bâtiment considéré, atteint jusqu'à 20% du flux d'échappement et qui doit être prise en compte dans la perte de chaleur du bâtiment.

6. Norme de densité portes d'entrée dans les appartements des immeubles de 17 étages est réalisée avec une résistance à la pénétration d'air des portes de 0,65 m 2 h / kg à D P \u003d 10 Pa.

Littérature

1. SNiP 2.04.05-91*. Chauffage, ventilation, climatisation. Moscou : Stroyizdat, 2000.

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Les processus de mouvement de l'air à l'intérieur des locaux, son mouvement à travers les clôtures et les ouvertures dans les clôtures, à travers les canaux et les conduits d'air, le flux d'air autour du bâtiment et l'interaction du bâtiment avec l'environnement environnement aérien unir concept général mode aérien du bâtiment. En chauffage, on considère le régime thermique d'un bâtiment. Ces deux régimes, ainsi que le régime hygrométrique, sont étroitement liés l'un à l'autre. De la même manière régime thermique lors de l'examen du régime d'air d'un bâtiment, trois tâches sont distinguées: interne, régionale et externe.

La tâche interne du régime aérien comprend les questions suivantes :

a) calcul de l'échange d'air requis dans la pièce (détermination de la quantité d'émissions nocives entrant dans les locaux, sélection de la performance des locaux et ventilation générale);

b) détermination des paramètres de l'air intérieur (température, humidité, vitesse et contenu substances dangereuses) et leur répartition en volume de locaux à diverses possibilités alimentation et évacuation de l'air. Choix meilleures options alimentation et évacuation de l'air ;

c) détermination des paramètres de l'air (température et vitesse) dans les courants-jets générés par ventilation d'alimentation;

d) calcul de la quantité d'émissions nocives s'échappant sous les abris des évacuations locales (diffusion des émissions nocives dans le flux d'air et dans les locaux) ;

e) création de conditions normales sur les lieux de travail (douche) ou dans des parties séparées des locaux (oasis) en sélectionnant les paramètres de l'air soufflé.

La tâche limite du régime de l'air réunit les questions suivantes :

a) détermination de la quantité d'air traversant les enceintes externe (infiltration et exfiltration) et interne (débordement). L'infiltration entraîne une augmentation des déperditions thermiques des locaux. La plus grande infiltration est observée dans les étages inférieurs des bâtiments à plusieurs étages et dans les étages supérieurs. locaux industriels. Un flux d'air non organisé entre les pièces entraîne une pollution salles blanches et distribution dans tout le bâtiment odeurs désagréables;

b) calcul des surfaces des ouvertures d'aération ;

c) calcul des dimensions des canaux, conduits d'air, puits et autres éléments des systèmes de ventilation;

d) choix de la méthode de traitement de l'air - en lui donnant certaines "conditions": pour l'afflux - c'est le chauffage (refroidissement), l'humidification (séchage), le dépoussiérage, l'ozonation; pour la hotte - il s'agit du nettoyage de la poussière et des gaz nocifs;

e) développement de mesures de protection des locaux contre l'intrusion d'air extérieur froid par les ouvertures ouvertes (portes extérieures, portails, ouvertures technologiques). Pour la protection, des rideaux d'air et d'air-thermique sont généralement utilisés.

La tâche externe du régime aérien comprend les questions suivantes :

a) détermination de la pression créée par le vent sur le bâtiment et ses éléments individuels (par exemple, un déflecteur, une lanterne, des façades, etc.) ;

b) calcul de la quantité maximale possible d'émissions qui n'entraînent pas de pollution du territoire entreprises industrielles; détermination de la ventilation de l'espace à proximité du bâtiment et entre bâtiments individuels sur le site industriel ;

c) sélection des emplacements pour les prises d'air et les conduits d'échappement systèmes de ventilation;

d) calcul et prévision de la pollution atmosphérique par des émissions nocives ; vérification de l'adéquation du degré d'épuration de l'air pollué émis.

Principales solutions pour la ventilation ind. imeuble.

42. Son et bruit, leur nature, caractéristiques physiques. Sources de bruit dans les systèmes de ventilation.

Bruit - fluctuations aléatoires de diverses natures physiques, caractérisées par la complexité de la structure temporelle et spectrale.

À l'origine, le mot bruit se référait exclusivement à vibrations sonores, cependant, dans science moderne elle a été étendue à d'autres types de vibrations (radio, électricité).

Bruit - un ensemble de sons apériodiques d'intensité et de fréquence variables. D'un point de vue physiologique, le bruit est tout son perçu défavorable.

Classement du bruit. Les bruits constitués d'une combinaison aléatoire de sons sont appelés bruits statistiques. Les bruits avec une prédominance de n'importe quel ton, captés par l'oreille, sont appelés tonals.

Selon l'environnement dans lequel le son se propage, structurel ou coque et bruits aériens. Le bruit structurel se produit lorsqu'un corps oscillant est en contact direct avec des pièces de machine, des canalisations, structures de construction etc. et se propagent le long d'eux sous forme d'ondes (longitudinales, transversales ou les deux à la fois). Les surfaces vibrantes transmettent des vibrations aux particules d'air qui leur sont adjacentes, formant les ondes sonores. Dans les cas où la source de bruit n'est associée à aucune structure, le bruit émis par celle-ci dans l'air est appelé aérien.

Selon la nature de l'événement, le bruit est conditionnellement divisé en mécanique, aérodynamique et magnétique.

Selon la nature de la variation de l'intensité totale dans le temps, le bruit est divisé en impulsif et stable. Le bruit impulsif a une montée rapide de l'énergie sonore et une chute rapide, suivie d'une longue pause. Pour un bruit stable, l'énergie change peu dans le temps.

Selon la durée d'action, les bruits sont divisés en long terme (durée totale en continu ou avec des pauses d'au moins 4 heures par poste) et court terme (durée inférieure à 4 heures par poste).

Son, en sens large- des ondes élastiques se propageant longitudinalement dans le milieu et y créant vibrations mécaniques; dans un sens étroit - la perception subjective de ces vibrations par des organes sensoriels spéciaux d'animaux ou d'humains.

Comme toute onde, le son est caractérisé par un spectre d'amplitude et de fréquence. Habituellement, une personne entend des sons transmis dans l'air dans la gamme de fréquences de 16-20 Hz à 15-20 kHz. Le son en dessous de la plage d'audition humaine est appelé infrason ; supérieur: jusqu'à 1 GHz - par ultrasons, à partir de 1 GHz - par hypersound. Parmi les sons audibles, il convient également de souligner les sons phonétiques, sons de la parole et phonèmes (dont discours oral) et des sons musicaux (dont la musique est composée).

La source de bruit et de vibrations dans les systèmes de ventilation est le ventilateur, dans lequel des processus non stationnaires d'air circulent Roue de travail et dans le boîtier lui-même. Il s'agit notamment des pulsations de vitesse, de la formation et de l'élimination des tourbillons des éléments du ventilateur. Ces facteurs sont la cause du bruit aérodynamique.

E.Ya. Yudin, qui a étudié le bruit des installations de ventilation, pointe trois composantes principales du bruit aérodynamique généré par le ventilateur :

1) bruit de vortex - conséquence de la formation de tourbillons et de leur perturbation périodique lorsque l'air circule autour des éléments du ventilateur;

2) le bruit des inhomogénéités locales d'écoulement formées à l'entrée et à la sortie de la roue et conduisant à un écoulement instationnaire autour des aubes et des éléments fixes de la soufflante situés à proximité de la roue ;

3) bruit de rotation - chaque pale de roue de ventilateur en mouvement est une source de perturbation de l'air et de formation de vortex. Pourcentage de bruit de rotation dans bruit général le ventilateur est généralement négligeable.

Vibrations des éléments structurels unité de ventilation, souvent dus à un mauvais équilibrage des roues, sont à l'origine de bruits mécaniques. Le bruit mécanique du ventilateur a généralement un caractère de choc, par exemple le cognement dans les interstices des roulements usés.

La dépendance du bruit à la vitesse circonférentielle de la roue à diverses caractéristiques réseau pour un ventilateur centrifuge à pales incurvées vers l'avant est illustré sur la figure. Il ressort de la figure qu'à une vitesse périphérique supérieure à 13 m/s, le bruit mécanique des roulements à billes est "masqué" par un bruit aérodynamique ; à basse vitesse, le bruit des roulements domine. A une vitesse périphérique supérieure à 13 m/s, le niveau de bruit aérodynamique augmente plus vite que le niveau de bruit mécanique. À ventilateurs centrifuges avec des pales courbées vers l'arrière, le niveau de bruit aérodynamique est légèrement inférieur à celui des ventilateurs avec des pales courbées vers l'avant.

Dans les systèmes de ventilation, outre le ventilateur, les sources de bruit peuvent être des tourbillons formés dans les éléments des conduits d'air et dans les grilles de ventilation, ainsi que des vibrations de parois insuffisamment rigides des conduits d'air. De plus, la pénétration à travers les parois des conduits d'air et grilles d'aération bruit parasite provenant des pièces voisines traversées par le conduit.

L'air intérieur peut changer de composition, de température et d'humidité sous l'influence d'une grande variété de facteurs : modifications des paramètres de l'air extérieur (atmosphérique), dégagement de chaleur, humidité, poussière, etc. En raison de ces facteurs, l'air intérieur peut prendre des conditions défavorables pour les personnes. Pour éviter une détérioration excessive de la qualité de l'air intérieur, il est nécessaire d'effectuer un échange d'air, c'est-à-dire de changer l'air de la pièce. Ainsi, la tâche principale de la ventilation est d'assurer l'échange d'air dans la pièce afin de maintenir les paramètres de conception de l'air intérieur.

La ventilation est un ensemble de mesures et de dispositifs qui assurent un échange d'air calculé dans les pièces. La ventilation (VE) des locaux est généralement assurée à l'aide d'un ou plusieurs systèmes d'ingénierie spéciaux - systèmes de ventilation (VES), qui consistent en divers dispositifs techniques. Ces appareils sont conçus pour effectuer des tâches spécifiques :

chauffage de l'air (aérothermes),
nettoyage (filtres),
le transport aérien (conduits d'air),
incitation au mouvement (ventilateurs),
distribution d'air dans la pièce (distributeurs d'air),
ouverture et fermeture des canaux de circulation d'air (vannes et obturateurs),
réduction du bruit (silencieux),
réduction des vibrations (amortisseurs de vibrations et connecteurs souples), et beaucoup plus.

Outre l'utilisation d'appareils techniques pour le fonctionnement normal de la ventilation, la mise en place de certains dispositifs techniques et mesures organisationnelles. Par exemple, pour réduire le niveau de bruit, il est nécessaire de respecter les vitesses d'air normalisées dans les conduits d'air. BE devrait fournir non seulement un échange d'air (VO), mais échange d'air calculé(RVO). Ainsi, le dispositif BE nécessite un obligatoire conception preliminaire, au cours de laquelle le RVO, la conception du système et les modes de fonctionnement de tous ses appareils sont déterminés. Par conséquent, BE ne doit pas être confondu avec la ventilation, qui est un échange d'air non organisé. Lorsqu'un résident ouvre une fenêtre dans un salon, il ne s'agit pas encore de ventilation, car on ne sait pas quelle quantité d'air est nécessaire et quelle quantité pénètre réellement dans la pièce. Si des calculs spéciaux sont effectués et qu'il est déterminé combien d'air doit être fourni à Cette pîece et à quel angle il est nécessaire d'ouvrir la fenêtre pour qu'une telle quantité pénètre dans la pièce, alors nous pouvons parler d'un dispositif de ventilation avec une incitation naturelle au mouvement de l'air.

Question 46. (+ Question 80). Quels problèmes la mission interne du régime aérien résout-elle ?

Les processus de déplacement de l'air à l'intérieur des locaux, son mouvement à travers les clôtures et les ouvertures dans les clôtures, à travers les canaux et les conduits d'air, le flux d'air autour du bâtiment et l'interaction du bâtiment avec l'air ambiant sont unis par le concept général climatisation du bâtiment. Lorsque l'on considère le régime d'air d'un bâtiment, il y a trois tâches : interne, régionale et externe.

La tâche interne du régime aérien comprend les questions suivantes :

a) calcul du renouvellement d'air requis dans la pièce (détermination de la quantité d'émissions nocives entrant dans les locaux, sélection des performances des systèmes de ventilation locaux et généraux);

b) déterminer les paramètres de l'air intérieur (température, humidité, vitesse et teneur en substances nocives) et leur répartition sur le volume des locaux avec différentes options d'alimentation et d'évacuation de l'air. Sélection d'options optimales pour l'alimentation et l'évacuation de l'air ;

c) détermination des paramètres de l'air (température et vitesse) dans les courants-jets créés par la ventilation d'alimentation ;

d) calcul de la quantité d'émissions nocives s'échappant sous les abris des évacuations locales (diffusion des émissions nocives dans le flux d'air et dans les locaux) ;

e) création de conditions normales sur les lieux de travail (douche) ou dans des parties séparées des locaux (oasis) en sélectionnant les paramètres de l'air soufflé.

Question 47. Quelles questions le problème des limites du régime de l'air résout-il ?

La tâche limite du régime de l'air réunit les questions suivantes :

a) détermination de la quantité d'air traversant les clôtures externe (infiltration et exfiltration) et interne (débordement). L'infiltration entraîne une augmentation des déperditions thermiques des locaux. La plus grande infiltration est observée dans les étages inférieurs bâtiments à plusieurs étages et dans les zones de haute production. Un flux d'air non organisé entre les pièces entraîne la contamination des salles blanches et la propagation d'odeurs désagréables dans tout le bâtiment ;

b) calcul des surfaces des ouvertures d'aération ;

c) calcul des dimensions des canaux, conduits d'air, puits et autres éléments des systèmes de ventilation;

Question 48. Quels problèmes la mission externe du régime aérien résout-elle ?

La tâche externe du régime aérien comprend les questions suivantes :

a) détermination de la pression créée par le vent sur le bâtiment et ses éléments individuels (par exemple, un déflecteur, une lanterne, des façades, etc.) ;

b) calcul de la quantité maximale possible d'émissions qui n'entraînent pas de pollution du territoire des entreprises industrielles ; détermination de la ventilation de l'espace à proximité du bâtiment et entre bâtiments individuels sur le site industriel ;

c) sélection des emplacements des prises d'air et des conduits d'évacuation des systèmes de ventilation ;

d) calcul et prévision de la pollution atmosphérique émissions nocives; vérification du caractère suffisant du degré d'épuration de l'air pollué émis.

Semblable à la thermique, 3 tâches sont distinguées lorsque l'on considère le W.R.Z.

interne

Régional

Externe.

Les tâches internes comprennent :

1. calcul du renouvellement d'air requis (détermination du nombre d'émissions nocives, des performances de la ventilation locale et générale)

2. détermination des paramètres de l'air intérieur, teneur en substances nocives

et leur répartition selon le volume des locaux à différents régimes ventilation;

choix schémas optimaux alimentation et évacuation de l'air.

3. détermination de la température et de la vitesse de l'air dans les jets créés par l'afflux.

4. calcul de la quantité de dangers éliminés des abris technologiques

équipement

5. créer des conditions de travail normales, se doucher et créer des oasis, en choisissant les paramètres de l'air soufflé.

Le problème de frontière est :

1. détermination des débits à travers les clôtures extérieures (infiltration), ce qui entraîne une augmentation des déperditions de chaleur et la propagation des odeurs désagréables.

2. calcul des ouvertures pour l'aération

3. calcul des dimensions des canaux, conduits d'air, puits et autres éléments

4. sélection de la méthode de traitement de l'air de trop-plein (chauffage, refroidissement, nettoyage) pour l'échappement - nettoyage.

5. calcul de la protection contre l'air se précipitant à travers les ouvertures ouvertes ( rideaux d'air)

Les tâches externes comprennent :

1. détermination de la pression créée par le vent sur le bâtiment

2. calcul et détermination de la ventilation prom. des sites

3. sélection des emplacements pour les prises d'air et les puits d'échappement

4. calcul de l'EMT et vérification de la suffisance du degré d'épuration

Ventilation par aspiration locale. Aspirations locales, leur classification. Hottes aspirantes, exigences et calcul.

Avantages de la ventilation locale par aspiration (LEV)

Élimination des sécrétions nocives directement des lieux de leur libération

Débit d'air relativement faible.

À cet égard, MVV est le moyen le plus efficace et le plus économique.

Les principaux éléments des systèmes MVI sont

2 - réseau de conduits

3 - ventilateurs

4 - appareils de nettoyage

Exigences de base pour l'aspiration locale :

1) localisation des sécrétions nocives à l'endroit de leur formation

2) l'évacuation de l'air pollué à l'extérieur des locaux à forte concentration est beaucoup plus importante qu'avec une ventilation générale.

Les exigences qui s'appliquent au MO sont divisées en sanitaires et technologiques.

Exigences sanitaires et hygiéniques :

1) localisation maximale des sécrétions nocives

2) l'air évacué ne doit pas passer par les organes respiratoires des travailleurs.

Exigences technologiques :

1) le lieu de formation des émissions nocives doit être couvert autant que possible processus technologique, et les ouvertures de travail ouvertes doivent être réduites au minimum.

2) MO ne doit pas interférer fonctionnement normal et réduire la productivité du travail.

3) En règle générale, les sécrétions nocives doivent s'éloigner du lieu de leur formation dans le sens de leur mouvement intensif. Par exemple, les gaz chauds montent, les gaz froids descendent.

4) La conception de MO doit être simple, avoir un petit traînée aérodynamique, facile à monter et à démonter.

Classement MO

Structurellement, les MO sont conçus sous la forme de divers abris pour ces sources d'émissions nocives. Selon le degré d'isolement de la source par rapport à l'espace environnant, MO peut être divisé en trois groupes :

1) ouvert

2) à moitié ouvert

3) fermé

KMO Type ouvert comprennent des conduits d'air situés à l'extérieur des sources d'émissions nocives au-dessus ou sur le côté ou en dessous, des exemples de tels MO sont des panneaux d'échappement.

Les abris semi-ouverts comprennent les abris à l'intérieur desquels se trouvent des sources de dangers. L'abri a une ouverture de travail ouverte. Voici des exemples de tels abris :

Hottes

Chambres ou armoires de ventilation

Abris profilés contre les outils rotatifs ou coupants.

Les aspirations complètement fermées sont un boîtier ou une partie de l'appareil qui présente de petites fuites (aux endroits où le boîtier entre en contact avec des parties mobiles de l'équipement). Actuellement, certains types d'équipements sont réalisés avec MO intégré (ce sont la peinture et chambres de séchage, machines de transformation du bois).

Ouvrez MO. Les MO ouverts sont utilisés lorsqu'il est impossible d'utiliser des MO semi-ouverts ou entièrement fermés, ce qui est déterminé par les particularités du processus technologique. Les MO de type ouvert les plus courants sont les parapluies.

Parasols escamotables.

Les hottes d'extraction sont appelées entrées d'air réalisées sous la forme de peramides tronquées situées au-dessus des sources d'émissions nocives. Les hottes d'extraction ne sont généralement utilisées que pour les flux ascendants de substances nocives. Cela se produit lorsque les sécrétions nocives sont chauffées et qu'un flux de température persistant (température > 70) se forme. Les hottes aspirantes sont largement utilisées En outre ce qu'ils méritent. Les parapluies se caractérisent par le fait qu'il existe un espace entre la source et l'entrée d'air, l'espace n'est pas protégé de l'air. environnement. En conséquence, l'air ambiant circule librement vers la source et dévie le flux d'émissions nocives. De ce fait, les parapluies nécessitent des volumes importants, ce qui est un inconvénient du parapluie.

Les parapluies sont :

1) simples

2) sous forme de visières

3) actif (avec des fentes autour du périmètre)

4) avec soufflage d'air (activé)

5) groupe.

Les parapluies sont disposés à la fois avec une ventilation par aspiration locale et mécanique, mais la condition principale pour l'utilisation de cette dernière est la présence de forces gravitationnelles puissantes dans le flux.

Pour le fonctionnement des parapluies, les points suivants doivent être respectés

1) la quantité d'air aspirée par le parasol doit être au moins celle qui est rejetée de la source et qui s'ajoute sur le chemin de la source au parasol, en tenant compte de l'influence des courants d'air latéraux.

2) L'air circulant vers le parasol doit disposer d'un apport d'énergie (essentiellement thermique suffisant pour vaincre les forces gravitationnelles)

3) Les dimensions du parapluie doivent être supérieures aux dimensions du fluide qui fuit /

4) Il est nécessaire d'avoir un flux organisé afin d'éviter le renversement des courants d'air (pour la ventilation naturelle)

5) Travail efficace parapluie est largement déterminé par l'uniformité de la section. Cela dépend de l'angle d'ouverture du parapluie α. α = 60 puis Vc/Vc = 1,03 pour une section ronde ou carrée, 1,09 pour une section rectangulaire α = 90 1,65 L'angle d'ouverture recommandé est α = 65, auquel la plus grande uniformité du champ de vitesse est atteinte.

6) Les dimensions d'un parapluie rectangulaire en termes de A = a + 0,8h, B = b + 0,8h, où h est la distance entre l'équipement et le bas du parapluie h<08dэ, где dэ эквивалентный по площади диаметр источника

7) Le volume d'air évacué est déterminé en fonction de la puissance thermique de la source et la mobilité de l'air dans le local Vn à faible puissance thermique s'effectue selon les formules L=3600*F3*V3 m3/h où f3 est le zone d'aspiration, V3 est la vitesse d'aspiration. Pour les sécrétions non toxiques V3=0,15-0,25 m/s. Pour toxique, V3 = 1,05-1,25, 0,9-1,05, 0,75-0,9, 0,5-0,75 m/s doit être pris.

Avec un dégagement de chaleur important, le volume d'air aspiré par le parapluie est déterminé par la formule L 3 \u003d L k F 3 / F n Lk - le volume d'air montant vers le parapluie avec un jet convectif Qk est la quantité de chaleur convective dégagée par la surface de la source Q k = α k Fn(t n -t c).

Si le calcul du parapluie est fait pour la libération maximale de nocivité, vous ne pouvez pas organiser un parapluie actif, mais vous débrouiller avec un parapluie ordinaire.

Panneaux d'aspiration et aspiration latérale, caractéristiques et calcul.

Dans les cas où, pour des raisons structurelles, l'aspiration coaxiale ne peut pas être située suffisamment près au-dessus de la source, et donc les performances d'aspiration sont excessivement élevées. Lorsqu'il est nécessaire de dévier le jet s'élevant au-dessus de la source de chaleur afin que les émissions nocives ne tombent pas dans la zone de mouvement du travailleur, des panneaux d'aspiration sont utilisés à cet effet.

Structurellement, ces succions locales sont divisées en

1 - rectangulaire

2 - même panneaux d'aspiration

Il existe trois types de panneaux d'aspiration rectangulaires :

a) unilatéral

b) avec un écran (pour réduire l'aspiration volumétrique)

c) combiné (avec aspiration sur le côté et vers le bas)

le volume d'air évacué par n'importe quel panneau est déterminé par la formule où c est le coefficient. selon la conception du panneau et son emplacement par rapport à la source de chaleur, Qk est la quantité de chaleur convective dégagée par la source, H est la distance entre le plan supérieur de la source et le centre des trous d'aspiration du panneau, B est la longueur de la source.

Le panneau combiné est utilisé pour évacuer le flux de chaleur contenant non seulement des gaz, mais également la poussière environnante, 60% est évacué sur le côté et 40% vers le bas.

Des panneaux d'aspiration uniformes sont utilisés dans les ateliers de soudage.Les panneaux inclinés sont largement utilisés pour assurer la déviation de la torche des substances nocives du visage du soudeur. L'un des plus courants est le panneau Chernoberezhsky. Le trou d'aspiration est réalisé sous la forme d'une grille, la surface ouverte des fentes représente 25% de la surface du panneau. La vitesse de l'air recommandée dans la section ouverte des fentes est supposée être de 3 à 4 m/s. La consommation totale d'air est calculée en fonction de la consommation spécifique égale à 3300 m/h pour 1 m2 de panneau d'aspiration. Il s'agit d'un dispositif d'élimination de l'air et des émissions nocives dans la salle de bain où le traitement thermique a lieu. L'aspiration se produit sur les côtés.

Distinguer:

Aspirations unilatérales lorsque la fente d'aspiration est située le long d'un des côtés longs de la baignoire.

Double face, lorsque les fentes sont situées des deux côtés.

L'aspiration latérale est simple lorsque les fentes sont situées dans un plan vertical.

Incliné lorsque la fente est horizontale.

Il y a du solide, des sectionnels avec soufflage.

Plus les sécrétions du miroir de bain sont toxiques, plus elles doivent être pressées contre le miroir afin que les sécrétions nocives ne pénètrent pas dans la zone respiratoire des travailleurs. Pour ce faire, toutes choses égales par ailleurs, il est nécessaire d'augmenter le volume d'air évacué.

Lors du choix du type d'aspiration embarquée, il faut tenir compte des éléments suivants :

1) des aspiration simples doivent être utilisées à un niveau élevé de la solution dans le bain, lorsque la distance à la fente d'aspiration est inférieure à 80-150 mm, à un niveau inférieur, des aspiration inversées sont utilisées, nécessitant beaucoup moins de consommation d'air.

2) Les simples faces sont utilisées si la largeur de la baignoire est nettement inférieure à 600 mm, si elle est supérieure, alors les doubles faces.

3) Si, au cours du soufflage dans le bain, de grandes choses sont abaissées qui peuvent perturber le fonctionnement d'une aspiration unilatérale, j'utilise des aspiration double face.

4) La conception solide est utilisée avec une longueur allant jusqu'à 1200 mm et des sections avec une longueur de plus de 1200 mm.

5) Utilisez des soufflantes aspirantes avec une largeur de baignoire supérieure à 1500 mm. Lorsque la surface du mortier est parfaitement lisse, il n'y a pas de parties saillantes, il n'y a pas d'opération de trempage.

L'efficacité du piégeage des substances nocives dépend de l'uniformité de l'aspiration sur toute la longueur de l'espace. La tâche de calcul des succions à bord est réduite à :

1) choix de conception

2) détermination du volume d'air aspiré

Plusieurs types de calculs de succion embarqués ont été développés :

Méthode M.M. Baranov, le débit d'air volumétrique pour l'aspiration à bord est déterminé par la formule :

où a est la valeur tabulaire du débit d'air spécifique en fonction de la longueur du bain, x est le facteur de correction pour la profondeur du niveau de liquide dans le bain, S est le facteur de correction pour la mobilité de l'air dans la pièce, l est le longueur du bain.

L'aspiration embarquée avec soufflage est une simple aspiration unilatérale activée par l'air à l'aide d'un jet dirigé à l'aspiration le long du miroir de bain pour qu'il s'appuie dessus, tandis que le jet devient plus long et que le débit dans celui-ci diminue, le le volume d'air pour le soufflage est de L=300kB 2 l