Учебник для вузов

Отопление

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

При движении людей или транспорта через входные двери и ворота в здание поступает холодный наружный воздух. Частое открывание дверей и ворот приводит к чрезмерному охлаждению прилегающих к ним помещений, если не осуществляются мероприятия по ограничению количества и нагреванию проникающего наружного воздуха Одним из таких мероприятий является создание воздушно-тепловой завесы в открытом проеме входа.

В проемах ворот промышленных зданий создаются высокоскоростные воздушные завесы, выполняющие роль шибера, который ограничивает и даже предотвращает врывание холодного воздуха. Метод расчета таких воздушных завес излагается в курсе «Вентиляция».

Во входах гражданских зданий устраивают низкоскоростные воздушно-тепловые завесы, рассчитанные не на шибирование, а на нагревание холодного воздуха, проникающего снаружи. Ограничение поступления наружного воздуха достигается здесь путем изменения конструкции входа, в результате которого повышается сопротивление воздухопроницанию.

Воздушно-тепловые завесы во входах гражданских зданий применяются в холодных районах Советского Союза, где расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления ^н^ —15° С, при значительном числе проходящих людей. Так, например, воздушно-тепловые завесы предусматриваются у входов в предприятия общественного питания, имеющие не менее 100 посадочных мест в залах, или в предприятия бытового обслуживания населения при числе посетителей более 250 в 1 ч.

Воздушно-тепловая завеса создается рециркуляционной установкой местного или центрального воздушного отопления. Внутренний воздух забирается обычно из помещения в верхней зоне, где его температура выше, и подогревается до температуры не выше 50° С, так как он непосредственно воздействует на людей, хотя и идущих в верхней зимней одежде.

На  местном разрезе по подвальному и первому этажам здания показана примерная конструкция канальной системы воздушно-тепловой завесы. Внутренний воздух через отверстие 1 и канал 2 попадает в приемную камеру 3 с внутренней звукопоглощающей облицовкой. После нагревания в калорифере 4 воздух центробежным вентилятором 5 по воздуховоду 6 направляется в воздухораспределительную камеру 7 также с звукопоглощающей облицовкой. Из камеры воздух выпускается в нижнюю зону (до 1,5 м от пола) тамбура 9 сбоку от входных дверей. Воздуховыпускные решетки 8 конструируются таким образом, чтобы нагретый воздух для лучшего перемешивания с холодным подавался параллельно полу по направлению к наружной двери.

Массовое количество воздуха, кг/ч, нагретого до температуры tr для создания воздушно-тепловой завесы, определяют по известной формуле

Количество холодного воздуха, проникающего в здание, зависит вообще от разности давления воздуха снаружи и внутри и от сопротивления воздухопроницанию ограждающей конструкции.

Разность аэростатического давления на наружной поверхности ограждения и внутри помещения возникает, как известно, под совместным действием сил гравитации и ветра. Кроме того, на величину аэростатического давления   внутри   помещения   может   влиять   велтиляция

При низкой температуре наружного воздуха скорость ветра, как правило, понижается. По многолетним наблюдениям в средней полосе Советского Союза, при температуре от —15 до —21° С скорость ветра в городах даже на высоте 50—75 м от поверхности земли не превышает 3,9—4,5 м/с, а при температуре от —21 до —30° С — 3,4—4 м/с.

В этих условиях, расчетных для отопления, разность давления, создаваемая ветром во входах, сравнительно невелика даже на наветренной стороне зданий. С некоторым приближением для зданий высотой до 50 м ее можно выразить через гравитационную разность давления, возникающую по высоте всего лишь одного этажа. Тогда расчетная разность давления Д/?в^, Па. на уровне середины высоты входных дверей без учета действия вентиляции в здании будет определяться по формуле

Уменьшение коэффициента расхода воздуха характеризует возрастание сопротивления воздухопроницанию входа. Путем конструктивного изменения, например, входа с двойными дверями, разделенными тамбуром, можно сократить его воздухопроницание почти на 30%; при замене его входом с тройными дверями можно уменьшить расход холодного воздуха в 2 раза, а при установке во входе вращающейся (турникетной) двери количество наружного воздуха, проникающего в здание, снижается в 7—7,5 раза.

Для большинства гражданских зданий характерно многократное открывание входных дверей. В отдельных случаях входные двери остаются постоянно открытыми (например, в крупном магазине), и тогда удельный поток холодного воздуха по формуле определяет мощность воздушно-тепловой завесы. Во всех других случаях эта мощность может быть снижена пропорционально времени поступления холодного воздуха в течение часа. Тогда при периодическом открывании дверей небольшие, часто поступающие порции холодного воздуха будут' быстро прогреваться горячим воздухом непрерывно действующей завесы умеренной мощности и в помещениях, прилегающих к входу, может поддерживаться достаточно ровная температура.

Следовательно, для выбора мощности завесы необходимо знать общее время, в течение которого входные двери будут открытыми. При проходе одного человека створка входных дверей в течение некоторого промежутка времени (до 10 с) раскрывается и вновь закрывается. Общее время постепенного раскрывания и закрывания створки, когда площадь открытого проема непрерывно изменяется, можно привести к эквивалентному (по воздухопроницанию) времени нахождения створок дверей входа в полностью раскрытом состоянии, условно считая, что створки мгновенно распахиваются и столь же быстро закрываются.

Из рассмотрения формул можно сделать вывод, что технико-экономические показатели воздушно-тепловой завесы (мощность и связанные с ней капитальные и эксплуатационные затраты) зависят от параметров наружного воздуха, высоты здания, конструкции входа и режима его использования. При прочих равных условиях мощность завесы в значительной степени определяется величиной сопротивления воздухопроницанию выбранной конструкции входа.

Тепловая мощность калориферов Q3 рециркуляционной установки воздушно-тепловой завесы равняется расходу тепла на нагревание наружного воздуха, проникающего через вход

Иногда воздух для воздушно-тепловой завесы забирается снаружи и предназначается также для вентиляции помещений, прилегающих к входу. В этом случае расход тепла на нагревание воздуха в калориферах увеличивается и вычисляется по формуле

СПИСОК ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Бахарев В. А., Трояновский В. Н. Основы проектирования и расчета отопления и вентиляции с сосредоточенным выпуском воздуха. М.,   Профиздат,  1958.

Требуков С. П. Системы квартирного воздушного отопления, совмещенные с приточной вентиляцией, для зданий из объемных элементов. — «Водоснабжение и санитарная техника», 1963, № 3, с. 23—27.

Указания по расчету приточных воздухораспределительных устройств, серия АЗ-358. М., изд. Гипротиса, 1968.

ЛивчакИ. Ф., Иванов В. М., ГрудзинскийМ. М. Применение воздушного отопления, совмещенного с приточно-вытяжной вентиляцией, в современном жи-лищно-гражданском строительстве. — «Водоснабжение и санитарная техника», 1958, №8, с. 5—11.

Проблемы отопления жилых и общественных зданий. Труды межвузовской научной конференции. Минск, «Вышэйшая школа», 1962.

Сканави А. Н. Расчет воздушно-тепловых завес. — В сб. труд ев МИСИ JVa 52; Некоторые вопросы теплового режима зданий. М., изд. МИСИ, 1967.