Вентиляция кинотеатра на 210 мест

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Строительный факультет

Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВЕНТИЛЯЦИЯ КИНОТЕАТРА НА 210 МЕСТ

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исполнитель: студент гр . ТВз-10

Г.Б. Веснин

 

Руководитель: В.М. Кротов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г. Пермь 2013 г.

 

Исходные данные для проектирования.

1. Краткая характеристика объекта  строительства (п.1, задание для проектирования).

Наименование  объекта: Кинотеатр со зрительным залом на 210 мест.

Место расположения объекта: г. Чита.

Вместимость зрительного зала: n = 210 мест.

Оборудование кинопроекционной : 5,0 кВт.

Концентрация углекислого газа СО2 в наружном воздухе: Сн = 0,1 г/кг.

Запыленность наружного воздуха: Спылин=3 мг/м3.

Ориентация по главному фасаду: ЮЗ.

Размеры в плане : a х b=28,8 х 19,8м.

Высота здания: hзд = 9,5м.

Высота зала: hзал = 7,5м.

 

2. Климатические характеристики  района строительства.

Барометрическое давление : Pб = 930 Гпа = 697 мм.рт.ст.

Расчетные температуры наружного воздуха для проектирования вентиляции:

• tна = 24 оС – в теплый период года,
• tнб = -38 оС – в холодный период.

Расчетная удельная энтальпия(теплосодержание) наружного воздуха для проектирования вентиляции:

• Lна = 49 кДж/кг = 11,7 ккал/кг сух.вохдуха- в теплый период.
• Lнб = -38,1 кДж/кг = -9,1 ккал/кг сух.воздуха- в холодный период.

Средняя скорость ветра для проектирования вентиляции:

• Wна = 1 м/с - в теплый период,
• Wнб = 1 м/с - в холодный период,

3. Внутренние метеорологические  параметры.

Температура рабочей зоны для проектирования вентиляции: tрз = 20оС.

Температура рабочей зоны для проектирования отопления tот = 18оС.

 

4. Параметры теплоносителя в калорифере.

Теплоноситель: вода.

Температура греющей воды: tг=120оС,

Температура обратной воды tо=70оС.

 

1. Расчет количества вредностей выделяющихся в зрительном зале

 

1.1. Общие сведения

В общественных зданиях основным источником тепла, влаги и углекислого газа являются зрители а также теплопоступления, вносимые солнечной радиацией через световые проемы и покрытие.

Количество выделяемого тепла и влаги зависит от состояния окружающей среды и степени интенсивности деятельности человека. В данном случае рассматриваем состояние покоя. Выделения одним человеком углекислого газа составляют 23 л/ч.

Тепловыделения от электрического освещения в нашем случае не учитываются, т.к. освещение размещено в верхней зоне и раздача приточного воздуха осуществляется ниже источников электроосвещения.

Дополнительным источником теплопоступлений в зрительный зал является работающая в зимнее время водяная система отопления с местными нагревательными приборами. Мощность системы отопления рассчитывается исходя из условия создания в зрительном зале при выключенной приточной системе tот = 18 °С

После вычисления всех тепловыделений и теплопотерь зрительного зала заполняется сводная ведомость вредных выделений для двух периодов года.

 

1.2 Тепловыделения от зрителей.

Явные и полные тепловыделения от зрителей:

 

Qзря = qя·n; Qзрп = qп·n, где:

 

• , ккал/ч - явные удельные тепловыделения от одного зрителя, определяемые в зависимости от tрз , степени тяжести выполняемой работы,
• qп, ккал/ч - полные удельные тепловыделения от одного зрителя,
• tрз, °С - температура в рабочей зоне,
• n, 210 чел. - количество зрителей (п. 1исх. данных).

 

1.2.1. Теплый период года

Температура в рабочей зоне в теплый период года принимается на 3 °С выше температуры наружного воздуха, но не выше 26 °С.

 

tрз=tан+3оС=24+3=27оС 26, принимаем 26оС

 

Определяем интерполяцией для состояния покоя при tрз=26оС:

qя = 64 ккал/ч, qп = 95 ккал/ч, откуда

Qзря = qя·n = 64 · 210=13440 ккал/ч, Qзря = qя·n; Qзрп = qп·n;

Qзрп = qп·n = 95 · 210=19550 ккал/ч.

 

1.2.2. Холодный период года.

tрз = 20оС (п.3 исх.данных).

Определяем для состояния покоя при tрз=20оС:

qя = 90 ккал/ч, qп = 120 ккал/ч, откуда

Qзря = qя·n =90 · 210=18900 ккал/ч,

Qзрп = qп·n =120 · 210=25200 ккал/ч.

 

1.3 Теплопоступления от солнечной  радиации.

Теплопоступления от солнечной радиации:

• Qост = qост·Fост, ккал/ч-теплопоступления через остекление,
• Qпокр = qпокр·Fпокр, ккал/ч-теплопоступления через покрытие,
• qост, qпокр, ккал/ч м2-удельные теплопоступления через остекление, через покрытие.
• Fост, Fпокр, м2-площади остекления покрытия.

Для данного здания Qост = 0, т.к остекление в зрительном зале отсутствует.

qпокр = 9 ккал/ч (прил.1 табл.3),

Fпокр = 360 м2, (задание на проектирование), откуда

Qср = Qпокр = qпокр·Fпокр = 9·360 = 3240 ккал/ч.

 

1.4. Теплопоступления от систем отопления

Теплопоступления от систем отопления: Qот = Vстрзал · q · α· (tот – t нб) ккал/ч, где:

 

Vстрзал = a · b · hз = 24,48 · 1548 · 7,6  = 2880 м3 - строительный объем зрительного зала по наружному обмеру,

 

• q - удельная тепловая характеристика здания, определяемая в зависимости от строительного объема,
• a - поправочный коэффициент, учитывающий изменение удельной тепловой характеристики в зависимости от расчетной температуры наружного воздуха для проектирования отопления,
• tom = 18 °С - температура внутреннего воздуха для проектирования отопления (п.3.исх.данных),

• tнб = - 38 °С - температура наружного воздуха (п.2.исх.данных).

       Vстрзал ≤ 5000 м3, q = 0,37 (стр. 9 мет. указ.)

при tнб = - 38 °С определяем интерполяцией: a = 0,93  (табл. 4) откуда

 

Qот = 2736 · 0,37 · 0,93 · (18 – ( -- 38)) = 52721 ккал/ч.

 

1.5. Теплопотери через ограждающие конструкции

Теплопотери через ограждающие конструкции: Qтп = Vстрзал · q · a · (tвент – tнб)

 

Qтп = 2736 · 0,37 · 0,93 · (20 –( -- 38)) = 54604 ккал/ч, где

 

• Vстрзал, q, a, tнб - то же, что в п. 1.4;
• tвент =tрз = 20 °С - температура внутреннего воздуха (п. 3.исх. данных).

 

1.6. Влаговыделение от зрителей

Влаговыделение от зрителей: w = w · n,  г/ч где:

• w, г/ч - удельное влаговыделение от одного зрителя,
• n = 210 чел. - количество зрителей (п. 1.исх. данных)

 

1.6.1. Теплый период года

Определяем интерполяцией для состояния покоя при tрз = 26°C: w = 55 г/ч. откуда

W = 55 · 210 = 11550 г/ч.

 

1.6.2. Холодный период года

При tрз = 20 °C: w = 40 г/ч откуда W =40 · 210 = 8400 г/ч.

 

1.8. Выделение углекислого газа

Выделение углекислого газа: Мсо2 = qco2 · n · γсо2, г/ч где

• qсо2 = 23 л/ч - удельное выделение углекислого газа от одного зрителя,
• , кг/м3 - плотность углекислого газа,
• γ0 = 1,977 кг/м3 - плотность углекислого газа при нормальных условиях t = 0 °С,

Рб = 760 мм.рт.ст. (п.2.исх. данных)

 

1.8.1. Теплый период года

         кг/м3, откуда

          Мсо2 = 23 · 210 · 1, 65 = 7969,5 г/ч.

1.8.2. Холодный  период года

 кг/м3 , откуда

Мсо2 = 23 · 210 * 1,69 = 8162,7 г/ч.

 
1.9. Сводная  ведомость вредных выделений  в зрительном зале

Период года	Теплопот-ери Qтп Ккал/ч	Теплопоступления ккал/ч			Итого ккал/ч		Влаго- выделения   Wвл ,г/ч	Выделения Углекислоты   Мсо2 ,г/ч
		Полные от зрителей      Qзрп	От солнечной Радиации        Qср	От сист. Отопления Qот	Недостатки   тепла Qт.нед	Избытки тепла Qт.из.
Лето	-	19550	3240	-	-	22790	11550	7969,5
Зима	54604	25200	-	52721	-	23317	8400	8162,7

 

На основании предыдущих расчётов определяем избытки и недостатки тепла:

          Лето: Qт.изп = 19550+3240 = 22790 ккал/ч

                  Qт.изяв = 13440+3240 = 16680 ккал/ч

          Зима: Qт.изп= 25200+52721-54604 = +23317 ккал/ч

                   Qт.изяв= 18900+52721-54604= +17017 ккал/ч

 

 

 

II Расчет требуемых воздухообменов в зрительном зале

2.1 Общие сведения

Расчет требуемых воздухообменов в зрительном зале ведется графическим методом с использованием i-d-диаграммы влажного воздуха.

Расчет начинается с теплого периода года, исходя из условий ассимиляции полного тепла и влаги. Приточный воздух подается в зрительный зал без обработки (нагревания или охлаждения), поэтому температура и теплосодержание приравниваются к наружным параметрам. Параметры удаляемого из верхней зоны воздуха определяются по i-d-диаграмме влажного воздуха. Затем определяются объемы приточного и удаляемого воздуха, по которым будет подбираться вентиляционное оборудование.

При расчете воздухообменов в холодный период года учитывается, что производительность приточного вентилятора подающего воздух в зрительный зал, остается неизменной в теплый и холодный периоды года, т.е. lпрзп = lпрлп, м3/ч.

Основной вредностью в зрительном зале в зимний период является углекислый газ, так как теплоизбытки в этом случае значительно меньше. Поэтому количество наружного воздуха, подаваемого в зрительный зал в зимний период, определяется из условия разбавления углекислого газа до ПДК, но не менее 20 м3/ на одного зрителя.

В целях экономии тепла в холодный период года в зрительном зале следует применять рециркуляцию. При этом часть воздуха, удаляемого из зрительного зала, смешивается с наружным воздухом перед калориферной установкой и возвращается обратно в

зрительный зал. При этом должно выполняться условие lрец ≤ 0,5lпрзп.

Дальнейшие расчеты сводятся к определению с помощью i--d-диаграммы параметров приточного воздуха и смеси наружного воздуха с рециркуляционным.

 

 

 

 

 

2.2 Расчет  для теплого периода года

2.2.1 Параметры наружного воздуха

Параметры состояния наружного (приточного) воздуха (п.2 исх. данных):

• tна= 24°С;
•  Lна = 11.7 ккал/кг сух. возд.

 

2.2.2 Угловой  коэффициент луча процесса ассимиляции  тепла и влаги

 

 ккал/г = 1693 ккал/кг = 7088 кДж/кг, где

 

• Qзрп = 19550 ккал/ч - теплоизбытки (п. 1.9.)
• W = 11550 г/ч - влаговыделения от зрителей (п. 1.9.)

 

2.2.3 Параметры  удаляемого воздуха

Для определения параметров удаляемого из верхней зоны воздуха нужно знать температуру удаляемого воздуха в верхней зоне:

 

tух= tрз + Δ · (hпом – hрз) = 26 + 0,45 · (7,5 – 1,5) = 28,7°С где

 

• tpз = 26°С - температура зоны размещения зрителей (пп. 1.2.1),
• Δ = f (qудя) = 0,45 °С/м высоты - градиент температуры (коэффициент нарастания температуры) по высоте помещения, определяемый в зависимости от удельных избытков явного тепла и периода года по графику (рис.2),

 

 ккал/ч м3

Qтия = Qзря + Qпок = 13440+3240 = 16680 ккал/ч

Vвн= 23.64 · 14.64 · 7,5 = 2595,7 м3

 

•     Qтия - 16680 ккал/ч - явные избытки тепла в зрительном зале, ккал/ч
•     Qзря - 13440 ккал/ч - явные тепловыделения от зрителей (пп. 1.2.1.)
•     Qпок -  3240   ккал/ч - теплопоступления от солнечной радиации (пп. 1.3.1)
•     Vвн = 2595,7   м3 - строительный объем зала по внутреннему обмеру
•     hпом = 7,5 м - высота зрительного зала.
•     hрз = 1,5 м - высота рабочей зоны.

 

2.2.4. Построения на i-d-диаграмме

На i-d-диаграмме отыскивается т. Н характеризующая состояние наружного воздуха затем к т. Н проводится луч процесса ε до пересечения с изотермой tух получатся т. У с параметрами уходящего воздуха.

• т. Н: tн = 24°C; I н = 49 кДж/кг. Iн = 11,7  ккал/кг сух. возд.

dн = 10   г/кг сух. возд.   φн = 50,1 %.

• т. У: tух= 28,7 °C; I ух= 56,5 кДж/кг. Iух= 13.5 ккал/кг  сух. возд.  

dух = 11,1 г/кг сух. возд. φ = 43,5%.

 

2.2.5. Необходимый воздухообмен для ассимиляции теплоизбытков

Количество приточного воздуха, необходимого для ассимиляции теплоизбытков:

 

 

 

• Qти = 22790  ккал/ч - избытки полного тепла (п. 1.9.)
• Iух = 56,5  кДж/кг = 13.5 ккал/кг сух. возд. - теплосодержание уходящего воздуха, уделяемого вытяжными устройствами (пп.2.2.4);
• Iн = 49 кДж/кг  = 11,7 ккал/кг   сух. возд.  - теплосодержание приточного наружного воздуха (пп.2.2.4.).

Количество приточного воздуха также можно рассчитать по формуле:

 

 

• W = 11550 г/ч - влаговыделения от зрителей (п. 1.9.)
• dух=  10,9 г/кг сух. возд. - влагосодержание удаляемого воздуха (пп.2.2.4.);
• dн = 9,8 г/кг сух. возд. - влагосодержание наружного воздуха (пп.2.2.4).