CC BY
28УДК 697.92; 697.95
Технические науки
Кондратьева Дарья Юрьевна, магистрант кафедры «Теплогазоснабжение,
вентиляция и гидравлика», института Архитектуры, Строительства и Энергетики, Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых, г. Владимир
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ ЗДАНИЯ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО ЦЕНТРА С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ ИХ
ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ
Аннотация: в статье проведен анализ энергосберегающих технологий в системах вентиляции. Рассмотрены основные мероприятия по энергосбережению и повышению эффективности систем вентиляции.
Ключевые слова: вентиляция, вентиляция многофункционального здания, энергосберегающие мероприятия, мероприятия по повышению энергоэффективности.
Abstract: the article analyzes energy-saving technologies in ventilation systems. The main measures for energy saving and improving the efficiency of ventilation systems are considered.
Key words: ventilation, ventilation of a multifunctional building, energy-saving measures, energy efficiency measures.
По причине того, что в современном мире все чаще реализуются неэффективные системы вентиляции, основной целью которых является максимальное снижение материальных затрат, достижение предложенных целей данной работы является актуальным.
Задачей работы является проектирование систем вентиляции здания многофункционального центра с применением ресурсосберегающих технологий для повышения эффективности данных систем.
К основным способам повышения эффективности систем вентиляции относятся:
минимизация аэродинамических сопротивлений; рациональное воздухораспределение; оптимизация форм и размеров воздухозаборников; грамотная трассировка систем; корректная пуско-наладка систем;
периодическая диагностика, мониторинг и техническое обслуживание систем.
Среди способов повышения энергетической эффективности систем вентиляции чаще всего выделяют:
• автоматизацию систем;
• использование оборудования высокого класса энергоэффективности;
• рециркуляцию воздуха;
• применение рекуператоров;
• оптимальный подбор оборудования по мощности;
• использование качественного теплоизоляционного материала.
Система вентиляции воздуха, на примере многофункционального здания,
запроектирована в соответствии с поставленными задачами по повышению эффективности работы систем, также с действующими нормативными документами, применяемыми в области вентиляции общественных зданий. Например, в офисных помещениях и выставочных залах расход воздуха определен по методике удельного расхода воздуха. В остальных помещениях -по нормируемой кратности воздухообмена [1]. Для получения эффективной системы вентиляции воздуха следует с особым вниманием отнестись к расчету воздухообмена по помещениям. При грамотном подходе к данному расчету
достигается значительная экономия электрической и тепловой энергии без вреда для состояния здоровья пребывающих в помещении людей. Для достижения цели очень важно не занизить и не завысить расходы воздуха, а найти «золотую середину».
Далее, организация воздухообмена многофункциональных здания -сложная и ответственная задача, стоящая в основе повышения эффективности работы систем вентиляции.
Распределение приточного и удаление вытяжного воздуха помещений многофункциональных зданий предусматривается с учетом режима их использования в течение суток и/или года, а также имеющихся поступлений тепла, влаги и некоторых вредных веществ.
Приточный воздух следует подавать непосредственно в помещения, где предусмотрено постоянное пребывание людей.
Распределение воздуха в помещениях зависит от расположения вытяжных и приточных отверстий. Вентиляция в помещениях представляет собой процесс переноса объемов воздуха из приточных отверстий, а также движение воздуха, которое обусловливается всасывающими отверстиями. Воздухообмен, который создаётся в помещениях вентиляционными устройствами, сопровождается циркуляционным движением воздушной среды, объем которой в несколько раз больше объема вентиляционного воздуха, поступающего в помещение и удаляемого из него. По причине того, что циркуляция воздушных масс является основной причиной распространения по помещению вредных выделений, она имеет весомое значение для эффективности вентиляции [2].
Выбор способа подачи приточного воздуха, а также удаления вытяжного воздуха, типа воздухораспределительных и воздухоприемных устройств производится в соответствии с требованиями санитарных норм, категорией помещения, характера тепло-газового режима.
Схема подачи воздуха «сверху-вниз» применяется при отсутствии каких-либо определенных требований к способу подачи воздуха в санитарных правилах.
Согласно мировым практикам, данная схема считается наиболее целесообразной и эффективной. К ее преимуществам относятся высокие санитарно-гигиенические показатели. Эти показатели обусловлены тем, что подача воздуха исключает поднятие пыли с пола. Особенно стоит отметить тот факт, что такая схема подачи воздуха обеспечивает интенсивное перемешивание воздуха.
Для выбранного здания во всех помещениях использован способ подачи приточного воздуха «сверху-вниз».
На характер распространения воздушных потоков большое влияние оказывают конструктивные элементы здания. Задача специалиста, проектирующего системы вентиляции, подобрать водораспределительные и воздухоприемные устройства с учетом характера движения воздушных масс в помещении для достижения удовлетворительных параметров микроклимата в рабочей зоне, а именно: температуры и скорости движения воздуха.
Воздухораспределение является одной из самых сложных задач при проектировании систем вентиляции. Подача воздуха в помещении должна быть организована так, чтобы избежать сквозняков и застойных зон. Также существует необходимость равномерного распределения температуры воздуха.
Воздухораспределение организовывается струями. Под струей понимают поток воздуха с определенными конечными поперечными размерами. Существуют различные классификации струй. Для создания того или иного типа струи существуют определенные виды воздухораспределителей.
Для обеспечения большей равномерности параметров воздуха в обслуживаемой зоне в многофункциональных зданиях чаще всего применяют воздухораспределительные устройства, создающие комбинированный приточный поток: симметричную настилающуюся веерную струю через щель
между корпусом и внутренним диффузором и вертикальную коническую струю через перфорированную или сотовую часть.
Веерные струи формируются при принудительном увеличении угла раскрытия струи. Конические струи тоже образуются при принудительном увеличении угла раскрытия воздушной струи. Поверхность максимальных параметров в этом случае представляет собой коническую поверхность. При этом образующая конуса является аэродинамической осью струи.
Следующий момент, на котором стоит остановиться для изложения данного вопроса. Устройства для приема воздуха необходимо располагать в продуваемой и незагрязненной зоне с «заветренной» стороны здания по отношению к источникам загрязнения. Как диктуют строительные правила, рядом с воздухоприемными устройствами рекомендуется производить посадку зеленых растений и кустарников. Устройства для воздухозабора должны быть размещены так, чтобы расстояние до ближайших очагов загрязнений было более шести метров по вертикали и двенадцати метров по горизонтали. К очагам загрязнений относят, например, дымовые трубы и дороги. Относительно земли устройства приема воздуха следует установить на высоте два метра и более.
Выполнение данных условий гарантирует чистоту подаваемого в помещения воздуха. Кроме того, это предотвратит необходимость в частой замене воздушного фильтра приточной установки.
Важным пунктом является то, что при выборе трассы прохождения вентиляционных систем следует принимать во внимание особенности конструкции здания. Отметим, что вентиляционная сеть не должна быть очень протяженной и нагруженной. Для достижения большей эффективности систем, рекомендуется провести сравнительный анализ по вопросу протяженности той или иной сети и необходимости разделения ее на менее крупные.
Трассировка воздуховодов должна быть выполнена таким образом, чтобы вентиляционная сеть имела как можно меньше поворотов, опусков и прочих элементов, которые приводят к увеличению аэродинамического сопротивления.
Следующим аспект - это аэродинамический расчет систем вентиляции, который выполняется для определения размеров поперечного сечения воздуховодов, определения потерь давления на каждом участке вентиляционной сети.
Для исключения ошибок и «человеческого фактора» все чаще используют специальные комплексы для выполнения аэродинамического расчета. В таких комплексах следует задать только исходные данные (трассировка воздуховодов, расход воздуха) и программа сама подберет и размеры воздуховодов, а также произведет расчет потерь давления. При отсутствии специальной программы расчет производят вручную с использованием устоявшейся методики.
Аэродинамический расчет помогает определить рациональность выбранной трассировки воздуховодов. В случае, если аэродинамическое сопротивление сети оказалось слишком велико, следует рассмотреть иные варианты трассы систем.
Далее, для подбора вентиляционного оборудования производятся расчеты, в частности для подбора калорифера, для которого исходными данными служат: объемный расход воздуха, температура на входе в калорифер, температура на выходе из калорифера; также подбор фильтра, по утвержденным нормативно-технической литературой, критериям. Для правильного и эффективного выбора вентилятора необходимо учитывать такие параметры, как производительность по воздуху, требуемый перепад давления, допустимые габаритные размеры, коэффициент полезного действия вентилятора, шумовые характеристики.
Выбор типоразмера вентилятора сводится, как правило, к подбору такой машины, которая обладает наибольшим коэффициентом полезного действия в конкретной рабочей точке.
Для правильного подбора оборудования производителю были предоставлены опросные листы, которые содержат следующую информацию: расход воздуха; потери давления в сети; температура наружного и приточного
воздуха; параметры теплоносителя; требуемый класс фильтрующего материала; требуемый состав установки и тип ее исполнения; максимально допустимые габариты установки.
На основании запросов фирмой-изготовителем были предоставлены технические предложения по приточным установкам (аналогично, вытяжные вентиляторы) с указанием всех параметров, габаритных размеров и предоставлением графиков работы вентилятора. Следует выбрать установки по надежности, простоте в работе, а также хорошей поддержки со стороны представителей производителя и, соответственно, имеющие необходимые сертификаты, и лицензии.
Для повышения общей эффективности систем в работе использованы все перечисленные способы. Некоторые из них в статье разобрали подробнее.
Исходя из вышеперечисленного, в ходе работы подбираются и внедряются наиболее рациональные способы повышения энергетической эффективности систем.
Библиографический список:
1. Вентиляция: курс лекций по дисциплине «Вентиляция» для студентов ВлГУ, обучающихся по направлению 27.0800.62 «Строительство», профиль «Теплогазоснабжение и вентиляция» / Владим. гос. ун-т имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых; сост.: С.В. Угорова. -Владимир, 2014.
2. Вентиляция: методические указания по самостоятельному изучению дисциплины «Вентиляция» для студентов ВлГУ, обучающихся по направлению 27.0800.62 «Строительство», профиль «Теплогазоснабжение и вентиляция» / Владим. гос. ун-т имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых; сост.: С.В. Угорова. - Владимир: Изд-во ВлГУ, 2014. - 18 с.
