площадь сечения люка формула (2 видео)

Содержание

Расчет параметров систем дымоудаления естественным побуждением
Площадь сечения люка формула
Площадь сечения отверстия
🌟 Видео

Видео:Площадь сеченияСкачать

Расчет параметров систем дымоудаления естественным побуждением

Существует два подхода к организации дымоудаления из помещений большого объема.

Рис 1. Физические предпосылки расчета параметров дымоудаляющих устройств для обеспечения незадымленной зоны в нижней части помещения.

Первый подход предполагает создание в нижней части помещения свободной от дыма зоны. Этот подход применим при П 12 м или у>4м. Указанные границы применимости подходов регламентируются нормативными документами и обусловлены стремлением получить минимальные значения площади проходного сечения устройств дымоудаления.

Рассмотрим физические предпосылки первого подхода. В его основе лежит условие баланса между количеством дыма, поступающего от источника в подпотолочный слой, и количеством дыма, удаляемого из верхней части подпотолочиого слоя дымоудаляющими устройствами (рис.1).

Когда очаг пожара невелик и пламя не доходит до подпотолочного слоя дыма (характерный размер очага горения меньше половины высоты незадымленной зоны), объемный расход дыма выражается зависимостью, предложенной И. А.- Шепелевым:

Q_o — конвективная производительность очага пожара;

Ср- удельная изобарная теплоемкость;

р_н, T_R — соответственно плотность и температура воздуха в помещении.

Для случая, когда пламя проникает в подпотолочный слой дыма, расход дыма в конвективной колонке выражается зависимостью:

Общим в формулах для L_K и G_K является то, что с уменьшением незадымленной зоны уменьшается и расход газа, поступающего в подпотолочный слой.

Расход удаляемого из верхней зоны помещения дыма может быть выражен формулой:

F_y — площадь проходного сечения люков дымоудаления;

µу- коэффициент расхода люков дымоудаления;

р_пг — плотность дыма в подпотолочном слое.

Наиболее важным с физической точки зрения в формуле для G_y является то, что с увеличением толщины слоя дыма hс возрастает расход удаляемого дыма Gу. Сумма высоты незадымленной зоны у и толщины слоя дыма равна высоте здания, а высота здания остается постоянной. С уменьшением у возрастает h_c, с уменьшением G_K (L_k) возрастает G_K. При определенном у наступает равновесие G_K и G_y и величина у стабилизируется. Величина у, при которой достигается равенство G_K и G_y , зависит от многих факторов: скорости и направления ветра, положения проемов (открыто, закрыто) и их размеров, температуры газов в подпотолочном слое, аэродинамических характеристик люков дымоудаления и др. Одним из немногих факторов, с помощью которых можно управлять величиной у, является площадь проходного сечения люков дымоудаления F_y Задачей расчета и является выбор величины F_y, при которой достигается заданное значение у.

Для того чтобы получить выражение для площади люков дымоудаления, приравняем зависимости для G_у и G_K

Для того чтобы воспользоваться формулой, необходимо знать плотность продуктов горения в подпотолочном слое р_пг или их температуру Т_пг. Температуру продуктов горения можно вычислить из уравнения теплового баланса. Уравнение теплового баланса представляет собой математическую запись равенства — количества тепла, приходящего в подпотолочный слой с конвективной колонкой и уходящего с дымовыми газами:

φ — доля тепла, отдаваемого очагом горения ограждающим конструкциям (ф = 0,25-0,5);

η- коэффициент полноты сгорания (η = 0,85-0,9);

-теплота сгорания, кДж/кг;

ψ_уд — удельная скорость выгорания, кг/(с-м 2 );

c_v — удельная изобарная теплоемкость, кДж/(кг-К).

Если исходных данных для расчета Т_пг недостаточно, можно принять, что при горении ЛВЖ и ГЖ τпг = 600°С, при горении твердых материалов /„_г = 450°С, при горении волокнистых материалов t_ur — 300°C.

Расчет требуемой площади люков дымоудаления может быть выполнен с использованием номограмм. Номограмма для определения площади люков дымоудаления для малого очага пожара (характерный размер зоны горения меньше половины высоты незадымленной зоны) показана на рис.2.

Рис. 2. Номограмма для определения требуемой площади люков дымоудаления при малом пожаре

Для определения площади люков дымоудаления достаточно знать высоту помещения от пола до оголовка устройства дьмоудалеиия Н_п, уровень незадымленной зоны у и площадь очага горения Fгор.

На рис. 3 приведена номограмма для определения требуемой площади люков дымоудаления при пожаре средних размеров (характерный размер очага горения больше половины высоты незадымленной зоны, площадь приточных проемов больше 1/20 площади очага горения). Исходными данными в этом случае являются высота помещения, требуемый уровень незадымленной зоны и периметр зоны горения.

Рис. 3. Номограмма для определения площади люков дымоудаления при пожаре средних размеров (при d > 0,5 у)

Недостатком расчета по номограммам является неучет некоторых определяющих факторов, например, влияния температуры продуктов горения, скорости и направления ветра, температуры наружного воздуха.

Рассмотрим основы расчета площади люков дымоудаления для случая, когда задачей системы является незадымляемость путей эвакуации из здания и смежных с горящим помещением. Этот подход был разработан Б. В. Грушевским и лег в основу нормативных документов.

На различные фасады здания действуют различные ветровые давления (рис. 4)

Наименьшее давление реализуется со стороны заветренного фасада. Система дымоудаления должна предотвратить выход дыма в смежные помещения, расположенные как с наветренной, так и с боковых и заветренной сторон. Плоскости равных давлений между горящим и смежными помещениями должны располагаться выше всех дверных проемов.

Рис. 4. Физические предпосылки расчета параметров дымоудаляющих устройств для обеспечения незадымляемости путей эвакуации и смежных с горящим помещений:

Ниже остальных плоскость равных давлений располагается у проемов, выходящих на заветренный фасад. Минимальные расходы приточного воздуха в горящее помещение поступают через проемы с заветренного фасада, максимальные — с наветренного. Расход удаляемого дыма равен сумме расходов воздуха, поступающего через все проемы на всех фасадах здания:

G₃ — расходы через проемы заветренного фасада;

G_бок1, GБOK2- расходы через проемы боковых фасадов;

G_H — расход через проемы наветренного фасада.

Для того чтобы вычислить расходы, необходимо знать давление на уровне пола горящего помещения Р_0в, которое вычисляется по формуле:

Если на заветренный фасад выходят несколько проемов, то расчет ведется для тех из них, для которых Р_Ов принимает наименьшее значение. Зная давление P_O_в, можно вычислить перепады давлений на уровне середины проемов горящего помещения и расходы, входящие в формулу для G_v. Перепады давления на уровне середины проема вычисляются таким образом:

i — номер рассматриваемого фасада (для наветренного фасада i = Н, Pоi = PоН = 0,2 и т. д.).

Требуемая площадь устройств дымоудаления вычисляется по формуле:

∆Ррасп — располагаемый перепад давлений.

Располагаемый перепад давлений — это разность давления внутри помещения на уровне оголовка устройства дымоудаления и давления вне здания на том же уровне:

Рвд -давление в помещении на уровне оголовка устройства дымоудаления; Р_нард — давление вне здания на уровне оголовка устройства дымоудаления.

Располагаемый перепад давлений должен быть положительным, т. е. Рвд > Р_нард. В противном случае проем, предназначенный для удаления дыма, будет работать как приточный, и дым будет выходить в смежные помещения.

Выражение для располагаемого перепада давлений имеет вид:

При организации дымоудаления через проемы в покрытии или шахты в качестве Н берется высота помещения от пола до оголовка шахты. При организации дымоудаления через открывающиеся фрамуги окон или светоаэрационных фонарей в качестве Н берется расстояние от пола до середины фрамуги. При такой организации дымоудаления необходима проверка условия ∆Ррасп >0. В качестве аэродинамического коэффициента для проверки следует брать коэффициент для наветренного фасада здания (К_у = 0,4), а в качестве Н — расстояние от пола до нижнего среза фрамуги.

Если условие ∆Ррасп >0 не выполняется, то фрамуги нельзя использовать для дымоудаления. Если в здании имеются оконные проемы на противоположных фасадах и для наветренного фасада ∆Ррасп 0 не выполняется, дымоудалениедымоудаление через шахты. Проверка условия ∆Ррасп >0 необходима и для шах дымоудаления. Если для шахты дымоудаления условие ∆Ррасп >0 не выполняется, следует предусматривать механическую систему дымоудаления.

Видео:Числа Люка [Numberphile]Скачать

Площадь сечения люка формула

МИНИСТЕРСТВО ВНУТРЕННИХ ДЕЛ СССР

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ

Начальник ГУПО МВД СССР

генерал-лейтенант внутренней службы

29 октября 1982 года

Зам. начальника ВНИИПО МВД СССР

полковник внутренней службы

16 ноября 1982 года

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАСЧЕТУ СИСТЕМ ПРОТИВОДЫМНОЙ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Рекомендации разработаны кандидатами техн. наук В.М. Есиным, И.И. Ильминским, М.П. Стецовским, инженерами В.П. Бородавкиным, Г.Н. Валеевым, В.Ф. Коротких, П.Н. Поповым.

Изложена методика выбора исходных данных для расчета систем противодымной защиты зданий различного назначения. Приведены метод и примеры расчетов параметров таких сметем.

Рекомендации предназначены для персонала проектных организаций, практических работников пожарной охраны.

Согласно ГОСТу 12.1.004-76 /1/ система противодымной защиты должна обеспечивать незадымление путей эвакуации в течение времени, достаточного для эвакуации людей, и (или) коллективную защиту людей.

В настоящее время накоплен значительный экспериментальный материал о параметрах теплогазообмена в промышленных бесфонарных зданиях, а также на этаже пожара в жилых и общественных зданиях повышенной этажности при работе систем противодымной защиты. Получены экспериментальные данные о гидравлических характеристиках лестничных клеток и других элементов зданий. Разработаны метод расчета вентиляционных систем противодымной защиты жилых зданий повышенной этажности, метод расчета таких систем для общественных зданий высотой 10-16 этажей, метод расчета дымоудаления из промышленных бесфонарных зданий.

Данные методологические разработки выполнены с учетом специфики конкретных объектов, для расчета вентиляционных систем которых они предназначаются. Вместе с тем предложенные методы используют общий принцип детерминированного анализа сложных гидравлических схем реальных зданий. Это позволило создать единые рекомендации по расчету систем противодымной защиты знаний различного назначения (промышленных бесфонарных, жилых и общественных зданий повышенной этажности).

Настоящие рекомендации разработаны на основе исследований, проведенных ВИПТШ МВД СССР в области дымоудаления из промышленных бесфонарных зданий и ВНИИПО в области противодымной защиты жилых и общественных зданий повышенной этажности.

Замечания и предложения просьба направлять по адресу: 143900, г. Балашиха-6 Московской обл., ВНИИПО.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Настоящие рекомендации предназначены для расчета вентиляционных систем противодымной защиты жилых и общественных (преимущественно административных) многоэтажных зданий, а также систем дымоудаления одноэтажных производственных зданий промышленных предприятий с помещениями без светоаэрационных и аэрационных фонарей.

Общая схема вентиляционных систем противодымной защиты многоэтажных жилых и общественных зданий предусматривает подачу воздуха в лестничные клетки (зоны лестничных клеток), шахты лифтов для создания избыточного давления и организованное удаление дыма из объема поэтажного коридора (отсека поэтажного коридора) этажа, где возник пожар. Противодымная защита по данной схеме осуществляется при автоматическом или ручном дистанционном включении исполнительных устройств, основными по функциональному назначению среди которых являются вентиляторы дымоудаления и подпора воздуха, а также поэтажные клапаны дымоудаления. Расчет параметров этих устройств в соответствии с настоящими рекомендациями проводится с учетом обеспечения незадымляемости защищаемых объемов здания (лестничных клеток, шахт лифтов, холлов) независимо от положения (открыты, закрыты) дверных и оконных проемов на этаже, где возник пожар. При открытом положении дверного проема между защищаемым объемом здания и коридором на том этаже, где возник пожар, система противодымной защиты дополнительно обеспечивает в поэтажном коридоре слой воздуха, достаточный для прохода людей без специальных средств защиты.

Схема системы дымоудаления одноэтажных производственных зданий промышленных предприятий основана на естественном удалении продуктов горения из производственных бесфонарных помещений, в которых возник пожар. Непосредственное удаление дыма осуществляется через находящиеся в этих помещениях дымовые вытяжные шахты с клапанами, которые при возникновении пожара открываются автоматически или дистанционно вручную с уровня пола помещения. Одной из задач расчета систем дымоудаления таких зданий является определение необходимой площади поперечного сечения дымовых вытяжных шахт. Расчет площади вытяжных шахт по данным рекомендациям осуществляется исходя из условия обеспечения при пожаре в производственном помещении незадымления смежных с ним помещений независимо от влияния метеорологических условий и реального положения проемов в здании.

2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА СИСТЕМ ПРОТИВОДЫМНОЙ ЗАЩИТЫ

В качестве исходных данных для расчета систем противодымной защиты зданий различного назначения принимаются наихудшие, с точки зрения противодымной защиты, сочетания метеорологических условий и условий внутри здания при пожаре.

Температура наружного воздуха принимается равной средней температуре наиболее холодной пятидневки за год (СНиП II -33-79. прил. 4, графа 8 таблицы). Скорость ветра в расчетах принимается наибольшей из средних скоростей по румбам за наиболее холодный месяц года, но не менее 5 м × с -1 (СНиП II -33-75, прил. 4, графа 13 таблицы). Температура воздуха, поступающего через проемы в помещения бесфонарных зданий, принимается равной температуре наружного воздуха, а температура воздуха, поступающего из защищаемого объема в коридор (отсек коридора) этаже пожара, вычисляется по формуле

. (1)

Дверные проемы в производственном помещении бесфонарного здания, оборудованном дымовыми вытяжными шахтами, считаются выходящими на заветренный фасад здания. Причем, открытыми принимаются не менее 50% этих проемов.

Для жилых и общественных многоэтажных здании считается, что очаг пожара находится в квартире, расположенной на первом этаже с наветренной стороны здания. Все двери на пути из горящей квартиры (помещения) до выхода в жилых и общественных многоэтажных зданиях принимаются открытыми, остальные окна и двери — закрытыми. Двери лифтов считаются открытыми на первом этаже здания, на остальных этажах — закрытыми.

Входные двери в вестибюль жилого или общественного здания (секции здания), двери и окна лестничных клеток, двери шахт лифтов, а также воздухозаборные отверстия системы подпора воздуха принимаются (при расчете расходов) выходящими на заветренный фасад здания. Данные о геометрических размерах, необходимые для расчета, например, о размерах проемов, каналов, шахт, берутся из проектных материалов. Ширина зазоров в притворах дверей принимается по паспортным данным с учетом эксплуатационного износа (до 1 мм). Воздухопроницаемость окон, аэродинамические характеристики клапанов и оголовков люков дымоудаления принимаются по паспортным данным на эти изделия.

3. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ СИСТЕМ ПРОТИВОДЫМНОЙ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Рассчитываются давление и расход вентиляторов систем противодымной защиты многоэтажных зданий, а также необходимая площадь сечения дымовых вытяжных шахт бесфонарных зданий.

Расчет начинается с определения максимальной среднеобъемной температуры в помещении, где возник пожар. Для производственных помещений бесфонарных зданий температуру следует принимать не менее 700 °С (973 К). В помещениях общественных зданий максимальная среднеобъемная температура, находится по формуле /2/

, (2)

где t _м10 — максимальная температура в помещении высотой Н = 10 м и объемом V , определяется по рис. 1;

-отношение максимальной температуры в помещении с параметрами V , П и Н к максимальной температуре в помещении с параметрами V = 10 м 3 и Н = 10 м определяется по рис. 2;

D t — поправка к температуре на величину V и H /10, определяемая по рис. 3.

Рис. 1. Номограмма для определения максимальной среднеобъемной температуры при пожаре в помещении высотой 10 м для различной проемности:

Рис. 2. Зависимость для определения максимальной среднеобъемной температуры при пожаре, в помещении высотой Н и объемом 10 4 м 3

Фактор проемности П вычисляется по формуле

где A _w — общая площадь оконных и дверных проемов в помещении, м 2 ;

F — площадь пола помещения, м 2 .

Площадь дымовых вытяжных шахт F _л для бесфонарных зданий рассчитывается по формуле

, (4)

где m _п , m _л — коэффициенты расхода открытых дверных проемов и клапанов вытяжных шахт (принимаются в зависимости от конструктивного исполнения по справочным данным /3/;

F _п — площадь открытых дверных проемов, м 2 ;

Т _ом — максимальная среднеобъемная температура в помещении, К;

Т _н — температура наружного воздуха, К;

K _б — коэффициент безопасности;

h _п — высота дверных проемов (в качестве h _п следует принимать наибольшую высоту верхнего края проемов смежных помещений и проемов на заветренный фасад здания), м;

g — ускорение свободного падения, м × с -2 ;

K _з — аэродинамический коэффициент заветренного фасада здания, принимается равным минус 0,6;

K _л — аэродинамический коэффициент на оголовке вытяжных шахт, принимается по паспортным данным;

u _в — скорость ветра, м × с -1 ;

Н — высота от уровня пола помещения до оголовка вытяжной шахты, м.

Рис. 3. Номограмма для определения поправки для различной высоты помещения:

Расчет вентиляционных систем противодымной защиты жилых и общественных зданий повышенной этажности выполняется при условии открытого дверного проема из коридора этажа, где возник пожар, в защищаемый объем. Для предотвращения выхода дыма в защищаемый объем по всей площади открытого дверного проема в поэтажный коридор подается воздух. Скорость воздуха u _п в этом проеме должна удовлетворять следующему условию /4/:

u _п ³ , (5)

где l _п — расстояние от двери из поэтажного коридора в защищаемый объем до двери ближайшей квартиры, м;

L — длина коридора (отсека коридора), м;

Н _п — высота дверного проема из коридора в защищаемый объем, м.

С целью упрощения расчетов для типового проекта жилых домов можно принять u _п = 2,1 м × с -1 .

Расход воздуха G _п , подаваемого из защищаемого объема в поэтажный коридор этажа, где возник пожар, вычисляется по формуле

где r _п — плотность приточного воздуха, кг × м -3 ;

B _п — ширина дверного проема, м.

Расход дыма G _д , удаляемого с этажа пожара, вычисляется по формуле

Расход воздуха G _ов посредством общеобменной вентиляции для жилых зданий принимается равным нулю, а для общественных зданий рассчитывается по формуле

G _ов = , (8)

где V — объем — наибольшего помещения на этаже пожара, м 3 ;

n — кратность воздухообмена (принимается по проектным данным).

Величина G ₂ расхода продуктов горения из помещения очага пожара в поэтажный коридор вычисляется по формуле /4/

где B _o , H _o — ширина и высота дверного проема квартиры (помещения), м.

В жилых зданиях температуру продуктов горения в поэтажном коридоре у клапана дымоудаления следует принимать равной 300 °С.

Температура дыма, удаляемого из поэтажного коридора общественных зданий, у клапана дымоудаления рассчитывается по формуле

. (10)

Температура продуктов горения Т _ок, выходящих из очага пожара в коридор, вычисляется по формуле /5/

Плотность дыма и воздуха определяется по температуре по формуле /6/

Потеря давления в клапане дымоудаления вычисляется по формуле

, (13)

где x _кд — коэффициент сопротивления клапана дымоудаления.

Площадь клапана дымоудаления f _кд выбирается такой, чтобы скорость воздуха в нем не превышала 20 м × с -1 (при условии ограничения гидравлических сопротивлений). Скорость дыма в клапане дымоудаления рассчитывается по формуле

. (14)

Средняя по высоте шахты дымоудаления температура дыма определяется по формуле /7/

, (15)

где t _з — температура в здании, ° С;

N — число этажей;

h _эт — — высота этажа, м, или по формуле упрощенного вида с максимальной погрешностью ± 10 ° С:

. (15а)

Для жилых 10-16-этажных зданий с высотой этажа 2,7-3,0 м средняя температура дыма вычисляется по формуле /7/

Расход дыма G _ошд на оголовке шахты дымоудаления рассчитывается по формуле /7/

Расход воздуха G _ф в шахту дымоудаления за счет инфильтрации зависит от воздухопроницаемости стен шахты и закрытых клапанов дымоудаления. При отсутствии экспериментальных данных о величине G _ф ее следует принимать не менее 0,11 кг × с -1 на один погонный метр длины шахты.

Потеря давления в шахте дымоудаления определяется по формуле

, (18)

где x _шд — коэффициент сопротивления трению на поверхности стен шахты дымоудаления;

r _с — плотность дыма при t _c , кг × м -3 ;

f _шд — площадь внутреннего поперечного сечения шахты дымоудаления; м 2 ;

d _э — эквивалентный диаметр шахты дымоудаления, м;

N — количество этажей, здания.

Если h _эт ³ 3,3 м, в формулу (18) следует подставить приведенное число этажей, составляющее N _пр = h _эт N /3 .

Давление, которое должен развивать вентилятор дымоудаления, вычисляется по формуле

Потеря давления в обвязке вентилятора дымоудаления D Р _сети определяется в зависимости от ее конструктивного исполнения. Потеря давления D Р _п от коридора до входа в здание при наличии подпора в защищаемых объемах и коридора, не разделенного на отсеки, принимаются равными нулю. В противном случае D Р _п рассчитывается по формуле

, (20)

где ( m f )_э — эквивалентная площадь проемов от коридора до входа в здание (этаж здания), м 2 ;

r _н — плотность наружного воздуха, кг × м -3 ;

u _в — скорость ветра, м × с -1 .

Если воздух проходит через несколько последовательно соединенных проемов, то их эквивалентная площадь определяется по формуле

. (21)

Если воздух проходит через несколько параллельных проемов, то их эквивалентная площадь вычисляется по формуле

Вентилятор дымоудаления выбирается по каталогам в соответствии с вычисленными величинами подачи и давления. Подача вентилятора дымоудаления определяется по формуле

В системе дымоудаления следует устанавливать вентиляторы только центробежного (радиального) типа. Выброс дыма должен быть факельным (через конфузор, выходное сечение которого должно обеспечить скорость истечения не менее 20 м × с -1 ).

Расчет вентиляторов подпора в лестничные клетки и шахты лифтов начинается с определения расчетных наружных давлений по формуле

P_i _н(з) = — gh_i ( r _н — r _в ) + K _н(з) , (24)

где h_i — высота от уровня земли до середины i -го проема, м;

K _н(з) — аэродинамический коэффициент наветренного (заветренного) фасадов здания ( K _н = 0,8; K _з = -0,6).

Давление на первом этаже лестничной клетки (зоны лестничной клетки при наличии рассечек с переходом через наружную зону) определяется по формуле /4/

Р _лк,1 = Р _1,н + x _п , (25)

где x _п — коэффициент гидравлического сопротивления дверного проема из поэтажного коридора в защищаемый объем.

Расход воздуха через открытую входную дверь здания рассчитывается по формуле

G _вх = ( m f )_э , (26)

где ( m f )_э — эквивалентная площадь всех проемов на пути от защищаемого объема до входа в здание, м 2 ;

Р _вх — давление на заветренном фасаде здания на уровне середины входной двери, Па.

Давление на втором и последующих i -х этажах лестничной клетки вычисляется через сумму расходов с первого, ( i — 1)-го этажа. Давление на первом, ( i — 1)-м этаже и перепад давления между первым, ( i — 1)-м и вторым, i -м этажом определяются по формулам

Р _лк,2 = Р _лк,1 + x _лк , (27)

Р _лк _{, i} = Р _лк _{, i — 1} + x _лк , (28)

где x _лк — коэффициент гидравлического сопротивления одного этажа лестничной клетки (для двухмаршевой лестничной клетки следует принимать x _лк = 60 /8/);

u _лк, _i — скорость воздуха между i -м и ( i — 1)-м этажом лестничной клетки, м × с -1 .

Скорость воздуха в лестничной клетке определяется по формуле /9/

где G _лк, _i — расход воздуха, поступающего с i -го на ( i — 1)-й этаж, кг × с -1 ;

f _лк — площадь внутреннего поперечного сечения шахты лестничной клетки, м 2 .

Расход воздуха со второго этажа на первый равен сумме расходов G _п и G _вх . Расход воздуха с i -го на ( i — 1)-й этаж равен сумме расходов воздуха, уходящего с ( i — 1)-го этажа на ( i — 2)-й этаж и фильтрующегося через ограждающие конструкции ( i — 1)-го этажа. Для упрощения расчетов достаточно учитывать фильтрацию воздуха только через щели притворов окон и дверей лестничной клетки:

Расход воздуха, фильтрующегося через щели дверей, вычисляется по формуле

G _щ _{, i} = ( m f ) _э , (32)

расход воздуха через щели окон — по формуле

G _{o, i} = J _o . (33)

Расчет воздушного режима в шахте лифтов аналогичен расчету режима в лестничных клетках, за исключением того, что давление на первом этаже шахты лифтов определяется по формуле

если двери шахты закрыты. Если при пожаре лифты опускаются на 1-й этаж и двери шахты лифтов на нем остаются открытыми, то давление в шахте лифтов рассчитывается по формуле

Р _шл,1 = Р _шл, _i = Р _шл, _N = Р _1,н + x _п , (35)

где u _щ — скорость воздуха в щели между шахтой и кабиной лифта, м × с -1 (принимать равной 2,1 м × с -1 ).

Последние формулы учитывают тот факт, что падение давления по высоте шахты лифтов невелико, поэтому с достаточной для расчета точностью потерями давления в шахте можно пренебречь.

Давление, которое должен развивать вентилятор подпора в зоне лестничной клетки (шахте лифтов), вычисляется по формуле

где P _лк, _N — давление на верхнем этаже зоны лестничной клетки, Па;

P _вз — давление снаружи здания на уровне воздухозабора вентилятора, создающего подпор в лестничной клетке, Па;

D P _клп — па-донне давления на клапане подачи воздуха в верхнюю часть зоны лестничной клетки, Па;

D Р _кан — падение давления в канале подачи воздуха в зону лестничной клетки, Па;

D Р _сети — потери давления в обвязке вентилятора подпора, Па.

Подача вентилятора подпора в лестничную клетку или шахту лифтов рассчитывается по формулам

; (37)

, (38)

где G _ут, _i — утечки воздуха через неплотности лифтовых шахт, кг × с -1 . Последняя величина в эквивалентном выражении может быть приравнена к утечкам воздуха G _мл через машинное отделение шахты лифтов /9/:

= G _мл .

Величина G _мл вычисляется по формуле /9/

G _мл = m f _мл , (30)

где f _мл — площадь отверстий для тросов лифтов, м (для шахты на два лифта при отсутствии сведений принимать f _мл = 0,25 м 2 ).

При расчете вентиляционных систем подпора воздуха зонированных лестничных клеток следует учитывать особенности исполнения рассечек. При наличии переходов из одной зоны лестничной клетки в другую через объем этажа в расчете необходимо принимать открытой нижнюю дверь из зоны в объем этажа. Если переход из одной зоны в другую осуществляется по лоджиям или балконам, в дополнение к указанному условию дверь следует принимать открытой на наружный переход внизу зоны. В обоих случаях давление в лестничной клетке на нижнем этаже зоны рассчитывается по формуле (25). Переход из одной зоны в другую следует предусматривать через тамбур-шлюз.

Для создания подпора в зонах лестничной клетки воздух необходимо подавать сверху в каждую из зон. Расход воздуха на оголовке канала для подачи воздуха в зону вычисляется по формуле

где G _лкз — расход воздуха, подаваемого в зону лестничной клетки для создания в ней заданного давления, кг × с -1 ;

N _к — число этажей, через которые проходит канал;

G _ф — расход воздуха, уходящего через стены канала, кг × с -1 × м -1 ; (при отсутствии данных принимать G _ф = 0,05 кг × с -1 × м -1 ).

Потери давления в канале, подающем воздух в зону, следует рассчитывать по формуле

, (41)

где x _кан — коэффициент сопротивления трения на поверхности стен канала для подачи воздуха;

u _кан — средняя скорость воздуха в канале, м × с -1 ;

П _кан — периметр внутреннего поперечного сечения канала, м.

Внутреннее поперечное сечение шахты дымоудаления и каналов для подачи воздуха следует выбирать таким, чтобы средняя скорость движения газов не превышала 15 м × с -1 (исходя из условия незначительного возрастания гидравлического сопротивления шахты):

, (42)

где G _щ,н , G _щ,к — массовый расход воздуха соответственно в начале и в конце шахты (канала), кг × с -1 ;

r _с — средняя плотность газов в шахте (канале), кг × м -3 ;

f _ш — площадь внутреннего поперечного сечения шахты (канала), м 2 .

Вентиляторы систем противодымной защиты зданий выбираются по каталогам с учетом вычисленных значений давления и подачи воздуха.

4. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТОВ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ СИСТЕМ ПРОТИВОДЫМНОЙ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ

Пример 1. Рассчитать площадь люков дымоудаления для промышленного бесфонарного здания длиной 88 м, шириной 32 м и высотой 10,8 м. Помещение здания имеет дверной проем высотой 2,2 м и шириной 3,5 м. Здание будет возводиться в г. Иркутске.

Согласно СНиП II -37-75 (прил. 4) примем t _н = — 38 ° С, и u _в = 5 м × с -1 .

Вычислим общую площадь F _л люков дымоудаления по формуле (4), учитывая следующие параметры: коэффициент расхода открытых дверных проемов и люков дымоудаления m _п = m _л = 0,64; площадь дверных проемов F _п = 2,2 — 1,3 + + 3 × 3,5 = 13,36 м 2 ; максимальная среднеобъемная температура T _ом = 973 К; температура наружного воздуха Т _н = 235 К; коэффициент безопасности K _d = 1,2; высота дверных проемов h _п = 3 м; ускорение силы тяжести g = 0,81 м × с -2 ; аэродинамический коэффициент заветренного фасада здания K _з = -0,6; аэродинамический коэффициент люка дымоудаления K _л = -0,4; скорость ветра u _в = 5 м × с -1 ; высота места установки люков дымоудаления Н = 10 м.

м 2 .

Пример 2. Рассчитать расход газов и подобрать оборудование для системы дымоудаления 16-этажного жилого дома. Высота этажа 2,7 м. Ширина квартирной двери 0,83 м, высота 2 м. Ширина створки двери в лестничную клетку 0,85 м, высота 2 м. Расчетная температура наружного воздуха минус 30 °С, скорость ветра 5 м × с -1 .

Температуру приточного воздуха вычислим по формуле (1):

К.

Плотность приточного воздуха определим по формуле (12):

r _п = = 1,32 кг × м -3 .

Расход воздуха из лестничной клетки в поэтажный коридор найдем по формуле (6):

G _п = 1,32 × 2,1 × 0,83 × 2 = 4,6 кг × с -1 .

Расход продуктов горения, удаляемых из поэтажного коридора, рассчитаем по формуле (7):

G _д = 1,1 × 4,6 + 0 = 5,1 кг × с -1 .

Массовый расход продуктов горения на оголовке шахты дымоудаления вычислим по формуле (17):

G _ошд = 5,1 + 2,7 (16 – 1) × 0,11 = 9,6 кг × с -1 .

Среднюю плотность продуктов горения в шахте дымоудаления при температуре дыма 115 ° С определим по формуле (12):

r _с = = 0,910 кг × м -3 .

Объемный расход газов, перемещаемых вентилятором дымоудаления, вычислим по формуле (23):

Q _вд = = 10,5 м 3 × с -1 = 38000 м 3 × ч -1 .

Плотность продуктов горения у клапана дымоудаления при температуре дыма 300 ° С найдем по формуле (12):

r _д = = 0,616 кг × м -3 .

Выберем клапан дымоудаления с площадью проходного сечения 0,5 м 2 . Скорость газов в этом клапане определим по формуле (14):

u _д = = 16,6 м × с -1 .

Потерю давления в клапане дымоудаления вычислим по формуле (13):

D Р _кд = 1,5 = 127,3 Па.

Принимая площадь поперечного сечения шахты дымоудаления равной 1 м 2 , рассчитаем по формуле (42) скорость газов е шахте:

u _ш = = 8,1 м × с -1 .

Потерю давления в шахте дымоудаления вычислим по формуле (18), принимая величину относительной шероховатости стенки шахты не превышающей 15 мм:

Па.

Потерю давления в обвязке вентилятора дымоудаления вычислим для сети, схема которой показана на рис. 4. Данная сеть включает в себя составное колено ( x ₂ = 1), конфузор ( x _к = 0,058), выхлопной конфузор ( x _к + x _в = 0,058 + 1). Потеря давления в сети равна

Рис. 4. Схема сети воздуховода вентилятора дымоудаления

Требуемое давление вентилятора дымоудаления вычислим по формуле (19):

Р _вд = 127,3 + 68,9 + 721,7 + 2,44 = 294,8 Па = 94,3 кг × м -2 .

По каталогу выберем радиальный вентилятор Ц 4-70 № 10 с частотой вращения 16 с -1 двигателем мощностью 18 кВт.

Пример 3. Рассчитать требуемые подачу и давление воздуха и подобрать вентиляционное оборудование, обеспечивающее подпор воздуха в лестничной клетке с естественным освещением для 16-этажного жилого дома.

Параметры наружного воздуха, высота этажа здания, размеры дверных проемов квартиры и лестничной клетки такие же, как в примере 2.

Уровень первого этажа здания на 1,5 м выше уровня входа в здание. Входные двери в здание двойные, площадь их проема 2,2 м 2 . Лестничная клетка имеет рассечку между 8 и 9 этажом, переход между зонами лестничной клетки — по балкону, дверные проемы на переход имеют остекление. Лестничная клетка на каждом этаже имеет остекленные оконные проемы площадью 1,5 м 2 с удельной воздухопроницаемостью 0,00237 кг × с -1 × м -2 × Па -0,5 и двери, площадь щелей которых равна 0,024 м 2 .

Плотность наружного воздуха вычислим по формуле (12):

r _н = = 1,45 кг × м -3 .

Значения наружного давления по высоте здания определим по формуле (24):

Р _i _,н = — h_i _, _д (1,45 – 1,20) + 0,8 ;

Р _i _,з = — h_i _, _д (1,45 – 1,20) + 0,6 .

Результаты вычислений представлены в табл. 1 (3, 4, 5-я графы).

Плотность приточного воздуха вычислим по формуле (12) по его температуре:

r _п = = 1,32 кг × м -3 .

Результаты расчета давления снаружи здания, расхода и скорости движения воздуха в лестничной клетке

Высота центра проема, м

Гравитационное давление, Па

Скорость воздуха по шахте лестничной клетки, м × с -1

Видео:Геометрия 10 класс. Подготовка к ЕГЭ. Площадь сечения.Скачать

Площадь сечения отверстия

Отверстие — это открытый проём в каком-либо твёрдом объекте.

Сечение отверстия — это изображение фигуры, образованной рассечением отверстия плоскостью в поперечном направлении.

Формула для расчета площади поперечного сечения отверстия:

S = π * d 2 / 4, где

d — диаметр отверстия.

Быстро выполнить эту математическую операцию можно с помощью нашей онлайн программы. Для этого необходимо в соответствующее поле ввести исходное значение и нажать кнопку.

На этой странице представлен самый простой онлайн калькулятор расчета площади поперечного сечения отверстия, если известен диаметр отверстия. С помощью этого калькулятора вы в один клик сможете рассчитать площадь сечения отверстия.