Анализ объемно-планировочных и конструктивных решений и разработка мероприятий по обеспечению безопасности людей на случай пожара в 16-ти

  б) cкорость ветра в холодный и теплый периоды года следует принимать не более 5 м/с;

  Давление  воздуха в лифтовой шахте на 1-м  этаже следует определять по формуле, Па,

   ,                                    (20)

  где Р_вес— давление воздуха в вестибюле;

  V — расчетная скорость ветра для холодного периода года (параметры Б) по [СНиП 2.04.05];

  r — плотность наружного воздуха, кг/м³, при расчетной температуре наружного воздуха (параметры Б) по [СНиП 2.04.05].

  Давление, создаваемое вентилятором, подающим воздух в лифтовую шахту. Па, определяется по формуле:

   .                                              (21)

  где DР_с — потери давления в системе вентиляции от точки приема наружного воздуха до входа воздуха в лифтовую шахту, Па;

  h — высота этажа в здании, м;

    — разность удельных весов наружного воздуха и воздуха в лифтовой шахте, Н/м³, принимается в зависимости от температуры наружного воздуха t_н по табл. 3 [15].

  Расход  наружного воздуха, кг/ч, подаваемого в лифтовую шахту, следует определять по формуле:

   ,                                       (22)

  где G_ш1 — расход наружного воздуха, кг/ч, при открытых дверях лифтовых шахт на первом этаже и открытой двери на выходе из здания.

При прямом тамбуре:

  G_ш1 = 1930 +10³ (11 Р_ш1 - 10)^0,5- при 2 лифтах;                         (23)

  При ширине створки более 0,6 м расход воздуха  следует умножить на 1,67В (В — ширина створки двери).

  G_ср — средний расход воздуха, кг/ч, поступающий в здание из лифтовых шахт на каждом этаже со 2-го по верхний

   ;                                  (24)

  Р_ш1 — давление воздуха в шахте лифта на 1-м этаже, Па, по формуле (20);

  N — число этажей в здании;

  п — среднее число дверей на одном этаже для выхода в коридор. 
 
 

 
5.2. Определение расхода газов и подбор оборудования для систем дымоудаления.

  Исходные  данные:

  Температура наружного воздуха в теплый период года 26,9 °С (параметры Б).

  Дверь для  выхода на лестничную клетку имеет ширину 0,9 м, высоту 2 м.

    Высота  этажа 3 м. 

    Шахта  дымоудаления выполнена из бетона.

  Решение:

  1. Определяем  расход дыма по формуле (1) [15]:                                            

  

= 0,95 · 0,9 · 2^1,5 = 2,42 кг/с = 8706 кг/ч.

  2. Принимаем  дымовой клапан КДМ-2 (прил. 2)[15] размером 500х500 мм с проходным сечением 0,25 м² и шахту размером 300х1300 мм с проходным сечением 0,39 м². Массовая скорость дыма в клапане на 1-м участке (клапан открыт):

  V_r =G_Д/F_кл =2,42/0,25 = 9,68 кг/(с·м²),

   и в  шахте:

V_r = G_Д/F_ш= 2,42 / 0,39 = 6,21 кг/(с·м²),

где F_кл и F_ш  проходные сечения клапана и шахты дымоудаления соответственно.

  3. Определяем  потери давления в дымовом  клапане на 1-м этаже по формуле  (3):

  

= 2,5 · 9,68²/ (2 · 0,61)=192 Па,

где x₁ + x₂ = 2,5 по [17], а 0,61 кг/м³- плотность дыма.

  4. Потери  давления на трение на 1-м участке  шахты из бетона при К_c = 1,7 по п.1.5 и скоростном давлении определяем по формуле (6.2):

  

= 6,21² / (2 · 0,61) = 31,6 Па,

   рассчитываем  по табл. 1 и формуле (3):

  

= 10,8 · 0,08 · 1,7 · 3 = 4,4 Па,

  где сумма  коэффициентов местного сопротивления Sx = 0[справ].

  5. Определяем подсос воздуха через  неплотности закрытого дымового  клапана на 2-м этаже здания по формуле (4) при отрицательном давлении            Р=P₁ + Р₂ = 192 + 4,4 = 196,4 Па:

  

= 0,0112 (0,25 · 196,4)^0,5 = 0,078 кг/с.

  6. Количество  газов в устье дымовой шахты  определяем по расходу дыма  при равномерном подсосе воздуха через 15 закрытых дымовых клапанов в первом приближении по формуле (5):

  

= 2,42 + 0,078 · 15 = 3,59 кг/с. 
 

  7. Потери  давления в дымовой шахте. Па, при расходе газов в устье  шахты G_y1 кг/с, определяем при среднем скоростном давлении в шахте по формуле (6):

    = 10,8 · 0,1 · 1,7 · 3 · 15 + 0,1 · 15 · 69,42 + 192 + 4,4 = 383,15Па,

  где R_тр = 0,1 кгс/м² по табл. 1 при скоростном давлении 43,1 Па;

  К_с = 1,7 по п.1.5;

  h_д.ср = (h_д.1 + h_д.у) ·0,5 = (31,6 + 37,82) · 0,5 = 69,42 Па;

  h_д.1 = (G_Д/F_ш)/(2^.ρ)=(2,42 / 0,39)² / (2 · 0,61) = 31,6 Па на 1-м участке, где ρ- плотность дыма;

  h_д.у =(G_у1/F_ш)/(2^.ρ_у)= (3,59 / 0,39)²/ (2 · 1,12) = 37,82 Па в устье шахты, где r_у- плотность газов в устье шахты;

  r_у = G_у1/[G_Д/ ρ+(G_у1- G_Д)/1,2] =3,59 / [2,42 / 0,61 + (3,59 - 2,42) / 1,2] = 0,72 кг/м³;

  Р₁ = 192 Па;

  Р₂ = 4,4 Па.

  8. Подсос  воздуха через закрытый дымовой  клапан на 16-м этаже при Р_у1 = 383,15 Па определяем по формуле (7):

  

= 0,0112 (0,25 · 383,15)^0,5 = 0,1 кг/с.

  9. Подсос  воздуха в шахту через 15 закрытых клапанов и дыма через открытый клапан на 1-м этаже (G_д = 2,42 кг/с) определяем по формуле (8) (второе приближение принимается за окончательный результат):

  

= (0,078 + 0,1) · 0,5 · 15 + 2,42 = 3,75 кг/с.

                                                           

  10. Для  присоединения шахты к вентилятору  принят воздуховод сечением 600х600 мм, длиной 4 м с двумя отводами. При этом потери давления составляют  по формуле (9):

  

= 10,8 · 0,19 · 2,1^. 4+ 0,5 · 2 · 75,3 = 92,5 Па

  при скоростном давлении в воздуховоде (3,75 / 0,36)²/ (2 · 0,72) = 75,3 Па и R_тр = 0,19 кгс/м² по таб.1, а также Sx =0,5 по [17] и К_с=2,1 для кирпича.

  11. Определяем  потери давления системы на всасывании по формуле (10):

  

= 383,5 + 92,5 = 475,65 Па.

  12. Определяем  подсосы воздуха через неплотности  всасывающей части сети при  разрежении перед вентилятором 475,65  Па по формуле (11):

  

= 1,1(0,0019 · 3,2 · 3+ 0,0019 · 2,4 · 4) = 0,040 кг/с,

  где 0,0019 кг/(с·м²) — по табл. 2 для шахты из бетона;

  0,0019 кг/(с·м²) — по табл. 2 для кирпичного воздуховода.

  13. Общий  расход смеси воздуха и дыма  перед вентилятором определяем по формуле (12):

  

= 3,75 + 0,040 = 3,79 кг/с.

  14. Потери  давления на всасывании с учетом  подсоса воздуха через неплотности  воздуховодов определяем по формуле (13):

  

 = 475,65 · [1 + (3,79 / 3,59)² ] · 0,5 = 503Па.

  15. Плотность  газов перед вентилятором рассчитываем по формуле (14):

  

= 3,79 / [2,42 / 0,61 + (3,79 - 2,42) / 1,2] = 0,74 кг/м³.

  Температура газов перед вентилятором равна:

  Т = (353 — 273 r_сум) / r_сум = (353 - 273 · 0,74) / 0,74 = 80 °С.

  16. Для  удаления газов наружу принимаем радиальный вентилятор с положением кожуха 270°, соединенный диффузором с дымовой трубой длиной 5 м диаметром 710 мм (сечением 0,4 м²). Массовая скорость выхлопа газов через дымовую трубу определяем по формуле:

  Vr = G_сум / F = 3,79 / 0,4 = 9,47кг/(с·м²)

  и скоростное давление составит 9,47 / (2 · 0,74) = 63 Па.

  Потери  давления на выхлопе по формуле (3) равны:

  Р_вых = 10,8 · 0,17 · 5 + 2,0 · 63 = 135 Па,

  где К_с=1-для металла, R_тр=0,17 по таб.1[15], Sx =2,0 по [17]

  17. Суммарные  потери давления в сети по формуле (15) []равны:

  

= 503+ 135 = 638 Па.

  18. Естественное  давление газов при высоте  дымовой шахты 49,18 м и трубы 5 м при удельном весе наружного воздуха в теплый период года:

  g_н = 3463 / (273 + 26,9) = 11,55 Н/м³

  и плотности удаляемого газа ρ_сум= 0,74 кг/м³ определяем по формуле (16):

  

= 49,18 [11,55 - (0,74 + 0,61) · 4,95] + 5 (11,55 - 0,74 · 9,81) = 260 Па.

  19. Потери  давления в системе с учетом  естественного давления газов  определяем по формуле (17):

  

= 638 - 260 = 378 Па.

  20. Напор  вентилятора по условным потерям  давления определяем по формуле  (18):

  

= 1,2 · 378 / 0,74 = 612,9 Па.

  21. Производительность  вентилятора определяем по формуле (19) равна:

  

= 3600 · 3,79/ 0,74= 18437 м³/ч.

  Вывод: В результате расчета расхода газов и подбора оборудования для систем дымоудоления, получили, потерю давления в системе с учетом  естественного давления газов будет [375 Па], напор вентилятора по условным потерям давления равна [612,9 Па],  а производительность вентилятора [18437 м /ч]. 
 

    
 
 
 
 
 

5.3. Расчет подачи и давления вентилятора подпора воздуха в лифтовую шахту.

Для этого  расчета принимаем следующие:

Здание 16-ти этажное; 2 лифта; 4 двери; скорость ветра – 2,8м/с; температура воздуха в зимний период времени составляет -37⁰C; высота этажа составляет 3 метра; ширина створки дверей – 0,9 метра.

1. Определяем давление в лифтовой шахте на первом этаже, Па, по формуле (20):

для этого найдем плотность наружного воздуха по формуле =  

2. Определяем  необходимое давление вентилятора  для подачи наружного воздуха  в лифтовые шахты, Па, по формуле (21):

;

;

3. Находим расход наружного воздуха, выходящего через открытие дверей лифтов и здания, кг/ч, G_ш  по формуле (22):

          
 
 

 где

G_ш1 – расход наружного воздуха, кг/ч, при открытых дверях лифтовых шахт на первом этаже и открытой двери на выходе из здания.

При прямом тамбуре и 2 лифтах:

G_ср – средний расход воздуха, кг/ч, поступающий в здание из лифтовых шахт на каждом этаже

Вывод: В ходе расчета подачи и давления вентилятора подпора воздуха в лифтовую шахту, получили что расход наружного воздуха, выходящего через открытие дверей лифтов и здания равен , а давление вентилятора для подачи наружного воздуха в лифтовую шахту равна