автореферат диссертации по строительству, 05.23.03, диссертация на тему:Обобщенные методы расчета воздушного режима здания и факторов, влияющих на качество внутреннего воздуха

У. ¿г

-(1а правах рукописи

ЩАИЦЕ0Л Елена Халилсвиа

ОБ061ЕШ1ИЕ НЕТОДИ РАСЧЕТА В03ДУЙ1ЮГ0 РЕША ЗДАНИЯ И ШТОРОЙ, Ш1НЩИХ ПА КАЧЕСТВО ВНУТРЕННЕГО ВОЗДУХА

05.23.03. Теплоснабжение, понтиляцня, нонднцншшропанио воздуха,--тазоспаОвшиш ц лсвоцашш

АВТОРЕФЕРАТ диссертации из соискаино цчопой степшш кандидата технических наук

Москва - 1995

Работа выполнена в Московской государственной строительно! университете.

Научннй руководитель - доктор технических надк, профэссог

Богословский В.II. : ■

Официальные оппонента :

- доктор технических наук, профессор Аверьянов В.К.; ' .

- кандидат технических наук, старкнй иаачпцй сотрудник Вилькрот Е.О..

Ведущая организация - Московский иаичио-исследопатсльсш

ииститат типового н экспериментального проектирования; -

Защита состоится октября 1395 г. в/^^Ащсов на -заседании диссертационного совета Л 053.1М7 Московского государственного строительного университета поадрясц 123337 г. Москва, Ярославское в.,д.2в. ¥¿¿0. 2

I - -

С диссертацией новно ознакомиться п библиотеке Носковсяоп государственного строительного ишшерситото.

Автореферат разослан .

Ученый секретарь диссертационного совета

Жаванов П.Л.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Доминирующей тенденцией п государственном жилищном строительстве нашей страны является возведение многоэтапных зданий. Недооценка влияния воздухообмена в здании приводит к существенному ухудшению состояния микроклимата в отдельных помещениях, а также к перерасходу тепла на подогрев инфильтрующегося воздуха. Это особенно существенно для зданий, оборудованных системами естественной вытяжной ' вентиляции. Влияние гравитационного давления, ветра, планировки, сопротивления воздухопроницанию внутренних и наружных ограждающих конструкций для зданий повышенной этажности выражено более резко, чём в зданиях малой и средней этажности.

Совместное рассмотрение воздушного режима всез? помещений эда-иия с системой вентиляции позволяет получить достоверную качественную и количественную картину распределения воздушных потоков в здании и системе вентиляции. Однако, сложность процесса воздухообмена г обусловленная необходимостью учета большого числа факторов различной физической природы, ограничивает использование чисто аналитических методов. Попытки свести расчет к упрощенной общей для всех многоэтажных зданий форма приводит к значительным ошибкам. Решение данной задачи может быть найдено только с помощью обобщенных параметров - критериев подобия."

Ц в ль и с с л е д о в а и к я. Основной целью диссертации является разработка иерархии математических моделей, позволяющих проанализировать воздушный режим здания (ВРЗ) в целом, процесс инфильтрации и эксфильтрации воздуха, работу системы вентиляции; выявление критериев подобия и безразмерных комплексов; разработка методики расчета новых и анализа существующих систем вентиляции .. '

Задачи и сслод о в а н и я: .

- анализ схем организации воэдухообнена в многоэтажных жилых эда,;лях и конструктивных решений систем вентиляции;

- анализ методов моделирования ВРЗ и расчета систем вентиля-ЦИ1) ; •'. \ _ ; • ■■ 1 •

- разработка полной математической модели ВР многоэтапного здания, оборудованного системой вентиляции', учитывающей разнообразно "замыкающих" соотношений;

-разработка алгоритма и программы для1 численного решения поставленной ^да»-!;

- проведение натурных испытаний для проверки адекватности на--енатнческс1 модели физическому процессу и определения области изменения параметров, входящих в нее;

; - проведение численного эксперимента для систематизации параметров по з^ чйкости их влияния на воздушный режим;

- разработка упрощенных моделей, описывающих процесс ин-и-эксфильтрации воздуха и распределения воздушных потоков по систене вентиляции;

- оценка погрешности упрощенных моделей и сопоставление результатов , полученных по ним, с другими расчетами и экспериментальными данными ;

- выявление обобщенных параметров, позволяющих оценить ка-, чество воздуха в помещении;

- разработка методики расчета основных параметров вентиляционных систем, используемых в современном домостроении.

Научная новизна работы состоит:

- в разработке полной математической модели воздушного режима многоэтапного здания, оборудованного системой вентиляции, учитывающей в том числе процесс слияния и деления потоков в элементах системы г нтиляции;

- в разработке метода численного решения поставленной задачи, обеспечивающего устойчивую и быструю сходиность итерационного процесса;

- в предложенных упрощенных моделях процесса инфильтрации и распределения воздушных потоков по системе вентиляции;

- в выявлении обобщенных критериальных показателей между факторами, определяющими воздушный режим здания;

- в определении безразмерного конпдехса , определяющего работу систены вытяжной вентиляции;

- в систематизации отдельных факторов и изс взаимодействий по значимости влияния на качественную и количественную картину распределения воздушных потоков по зданию и системе вентиляции.

Практическая ценность, работы заключается

- в определении границ области применения различных по сложности математических моделей , в пределах которой погрешность, вносимая всякого рода упрощениями, не является критической;

- в разработке методики по расчету новых и оценки существующих систем вентиляции.

Внедре-ние результатов. Результаты численного моделирования использовались для разработки рекомендаций по расчету инфильтрации в многоэтажных хилых зданиях; инженерная методика по расчету новых и оценки существующих систем вентиляции была положена в основу методики ЦНШЭП инженерного оборудования и использовалась для экспертизы проектных решений систем вентиляции, рекомендуемых для типового проектирования..

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 278 страницах, включающих 148 страниц машинописного теста, 74 рисунков, 26 таблиц и 8 страниц приложений. Библиогра-

фия включает 97 наименований работ отечественных и зарубежных авторов.

Апробация работы. Результаты работы доложены на Всесоюзной школе-сенинаре "Математическое моделирование в науке и технике" (г. Пермь, 1906 г.), на научных семинарах МИСИ и НИИСФ.

На защиту выносятся:

- полная математическая модель воздушного режима многоэтажного здания, оборудованного системой вентиляции, учитывающая в тон числе процесс слияния и деления потоков в элементах системы вентиляции;.

- метод численного решения, обеспечивающий устойчивую и быструю сходимость итерационного процесса;

- упрощенные модели процесса, инфильтрации и распределения воздушных потоков по системе вентиляции;

- критериальные зависимости между факторами, определяющими воздушный режим здания;

.- безразмерный комплекс, определяющий работу системы вытяжной вентиляции;

- систематизация отдельных факторов и их взаимодействий по значимости/влияния на качественную и количественную картину рас-прэделснмя воздушных потоков по зданию в целок, и по систене вентиляции в частности.

- методика по расчету новых и оценки существующих систем вентиляции. ^ ,.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Основными задачами исследования воздушного режима здания является выявление условий и факторов, обеспечивающих поддержание чистоты внутреннего воздуха г помещениях и уменьшение энергопотребления здания. ; 1

Применительно к хилым зданиям решение этих задач тесно связано с выбором схемы организации воздухообмена помещений квартир, конструкции системы вытяжной вентиляции, ее основных геометрических и аэродинамических параметров.

В настоящее время в таких здания*распространенной схемой организации воздухообмена является следующая: наружный воздух поступает в помещения через неплотности окон и удаляется ' через вытяжные решетки, установленные в кухнях и сантегкабинах. Для систем вытяжной венти ляции характерна схема, включа! щая в себг вертикальный канале боковыми ответвлениями. Система вентилягии, как правило, монтируется из поэтажных вентблоков, геометрические и аэродинамические параметры которых весьма разнообразны.

Наиболее универсальным методой анализа ВРЗ является математическое моделирование, позволяющее исследовать распредели?!'*« воз-

- б -

душных потоков в зданиях при изменении граничных условий.

Перспективным следует считать подход к формированию математической модели ВРЗ, использующий представление здания в виде графа. Программы, разработанные на этой основе, позволяют проанализировать воздухообмен в зданиях произвольной планировки независимо от схемы системы вентиляции.

Следует отметить, что существующие алгоритмы и программы для численного решения задачи потокораспределепия имеют ряд ограничений: и них не учитывается специфика расчетных схем воздушного ре-хина здания и многообразие "замыкающих" соотношений; они не обладают достаточной универсальностью, характеризуются неустойчивой сходимостью, требуют задания начального приближения.

Натурные обследования позволяют выявить фактическую картину распределения воздушных потоков в здании, определить диапазон изменения коэффициентов воздухопроницаемости строительных элементов, усредненные значения которых используются при численном : моделировании ВРЗ. Сопоставление результатов натурных обследований и численного моделирования является единственным способом проверки адекватности математической модели физическому процессу.

Исследования ВРЗ проводятся в трех основных направлениях:

- поиск закономерностей изменения инфильтрации под действием меняющихся параметров наружного поздуха;

- выявление причин перетекания воздуха из нижних этажей здания в верхние и разработка мероприятий по борьбе с ними;

- повышение устойчивости работы системы вентиляции и нормализации ее пропускной способности.

Результаты, полученные рядом авторов, отражают сложность задач каждого направления, но не позволяют установить значимость параметров, влияющих на воздухообмен квартир, на пропускную способность и устойчивость работы системы вентиляции.

Изолированность исследований в каждом направлении свидетельствует об отсутствии системного подхода к решению проблемы качества внутреннего воздуха в помещении и уменьшения энергопотребления здания.

Модель воэдувного режима многоэтажного здания может бвть представлена в виде гидравлической сети со сосредоточенными параметрами, т.е. как совокупность связанных между собой точек, между которыми происходит, движение воздуха. .

Общую схему движения воздуха пр зданию,, можно -представить в виде графа. В зависимости от желаеной степени точности, моделирования ВРЗ одному и тону, же зданию можно поставить... в соответствие разные графы, отличающиеся количеством узлом, и ,^етвей. .-Графы,,, используемые' при математическом моделировании ВРЗ, обладают двумя свойствами - иепланарность и большее, количество,.грашденых,* узлов,#

отличающими их от градов других гидравлических сетей.

Граф ¡«дастся саяааНньшн между собой ииокаств.анн граничных >р и внутренних узлоп J0;г Характеристикой граничного узла яп-готсй величина полного избыточного давления Р,^

=£рд(И - 11-) + [Са,р. Ка,р.(11> - ] . : (1) <

(уурйчние узлн ооо'уветстпупт поиепашши здания к точка» пзаико-¡йсгйия потоков п.систена вентиляции. Внутренняя узол.характари-'0'!' неизвестное .полной избыточное давление Узлы графа обт»о-

шоны иеггшнШ, ноделируюшиии нозкожнна пути движения воздуха.' >ядая ветвь является аналогом определенного ялононта здания или ¡астка. систены вентиляции.' Характеристическая кривая в плоское--1 вг сцязывйвт расход С^., идущий по воздухопроницаемому элоиан-модеянруенйну ийтпыо 1з.-,;!) графа, с потерян» полного- давло-!я Е... Эту связь принято выражать чороз характеристику сопро-шдшшя создулоцропнцаиию ц пнде функции

■ •• •/-.; '.Г.- - в $¿.'.^¿.1 С^^.У"1. (2)

Отличительней особенностью мАтоиаФичоской ¡¡одели ВРЗ от дру-IX гидравлических сотой является необходимость учета завистсос-1Й потерь йодного давдешнГ.но тр.И-ко от решша течения потока по. ждону участку1■но И от соотноиония пзаинодойствувди?: потоков, |ц этой вид иаашюдеПстьи.я-(слияиио или деление потоков) опроде-зтея^а процесса решения Задачи. . : . ' .

, При малых углах входа У небольших сопрОтнйлониях на входо о Еозсе агиатэлениё и отношениях б^/б^ близких к нуля суннар-:э цотерп ийлного дашюння на участка вентиляционной, сети ногут ¡еь отрицательными .Использование принципов эквивалентного отрет»; л лнн окаииалеитной ддини для определения характеристики цротиалешш поздугопроннцания по формуле (2) а этой случае зоанонио. Отрицательный значения' 3$- искйхаят' суть процесса: пори полного . дйодения и бо-.оаон отвотвлошш будут убивать при аличонии расхода идущего но иону. •

. а работе предлагается следующий подход для учета "отрица-дьниз" потерь. .. Предполагай, что при задаток значениях и нап-зленияк расходов воздуха (рис.1) на потси гети (1,3) потери аиого' давления г.ноиьао нуля. добавим к потерли всех ветвей , лачвя и ватвь (1,3), игизранлеппа расходов но который совпадает ааараидениен е.. по отношении к узлу 5> величину РСА..н

чтем эту ко величину из4потерь на ватиях, направление расходов которых противоположно направлена расхода . Тогда, потери лного давления 2 ^ на ветии (1с,3) увеличатся иа леличину ">сл., на ветви (1,3) Ъц уменьшатся на ту ко аояичину. Потерн и 1 всех тальных вегпях остается без изменения.

а) первоначальная схема с- "отрицательными" . потерями давления

б) эквивалентная схема с источниками дополнительного давления

О

ш

- узел с внутренним избыточным давлением

- узел с источником дополнительного давления

- участок системы вентиляции с "отрицательными" потерями давления

- участок системы вентиляции с положительными потерями давления

- участок системы вентиляции, смежный узлу с источником дополнительного давления

Рис, 1. Эквивалентное преобразование сети с "отрицательными" потерями давления

Ясли рассмотреть любой кон^УР, проходящий через узел 1, то можно убедиться в том, что и в нем потери полного давления будут прежними. Из рис.1 и выраиония (3) видно, что для контура , включающего узлы 1, У, 1, в , 'суммарные потери полного давления в первоначальном варианте И после внесения в узел 1 дополнительного давления Рм. , равны

Щ * г1 с + Чм * ♦ ^г - РСА; + • <3)

Величина РЬА. выбирается произвольно из условия Р^. > | 2.. | Тогда характеристики сопротивления ветвей (1,1) и (к,5) и (1,1), сходящихся в узле 1 определяются по формуле:

Э:; = (й:; ♦ 'а(кя1вп(вй; »/О:,1 - , (4)

)вя> моделирующих элементы,

т.е. для ветвей, моделирующих элементы, по которым воздух поступает в узел 1, они упеличатся, по которым уходит - уменьшатся.' . '.-г-'-': *{.•.■':-..-/-;'."у-^'. • '-

В'общем случае, если ветвь соединяет два узла , в которых добавлены давления (ветвь 11 рис.1), то ее характеристика сопротивления определяется как

Н1 а + РсА2 ~РйАд ' (5)

: Любой узел графа, о котором появилось дополнительное давления, будет характеризоваться суммарной .величиной Р^-Р«^.. Уравнение сохранение энергии для ветвей, связанных с узлами,4 имеющими-'- дополнительные давления, будет иметь вид

; (Р*^ - Рек У - (Рх; Р^ )= 0С.1 ' . (б)

, Топологическая сложность графов, используоных при моделировании ВРЗ многоэтажного здания,; оборудованного системой вентиляции, - осноТвная причина использования узловой системы уравнений.

Представление путей движения воздуха по зданию в виде графа и предложенный метод эквивалентных преобразований характеристик воздухопроницаемых элекентбв, работающих в области отрицательных потерь полного давления , дают возможность представить математическую модель ВРЗ о виде системы уравнений:

X * Л! Ос; =0 ; (7)

1 € (1,1)еь I€ (1,1)еь м 4 (р*1 - Л*:) - (Рхс - >" ) '0г;1 * <в)

для 1 е .Тан, (1,1) еъ ^

(1Ч. " Рса;) " (Р*1 - Рсл; ) = (С ) 10^:1 * С;:? (9)

для 1 (1,1)61. ^

Если^предположить, что зависимость характеристик Б..(С ) от расходов С ^незначительна, то система уравнений (7-9) $прощает-:я. Полагая ^.(б )=СопаЪ и выражая из (8-9) в явном виде, госле подстановки в (7) имеем: '

— Vwtc;. " Vma ' „

Z. -Pca: ^сл; I -Sign(P, -p„ )/sl ■ •!• V

3 с Jr(,, (1,3) eL v - • . ' 4 '

+ Z lpx.r -Рсл- -ГХ; +P | 2ÜksiSn{Px. » 0.

3 e (i,j) ih " '¿ii'l'^i ; _ -v (10)

В дальнейшей изложении слстеиа уравнешгй (7-0) называется мо* долью с переменными характарлстшганз; HVAK, скатана (10) недолью с постоянными характардатакакл МССШБТ.

' ' * ■ ■ * " '

Решение системы (7-9) в cjjay es болыгай размерности и нелинейности со-злояпо только числашпжн аетодакк с npm;snonneü SSM. Реализованный в работа алгоригн представляется в виде двойного цикла итераций, который натенатнческл ножно интерпретировать как процесс расщепления общей систоны уравлеш;П (7-9) на два кодействии (0) и (10) и ü>: »iiioroupaiHoro рааалия np:-i фь'Еснррвашшх ака-чзниях наиболее сложных ншпшеГпщх когффзднеэтоЁ з; правы;-: чаеуа31.

Во liüeiuiiQM цикле итерацкЯ по извеетаын олачеийяи расходов G..

для ьетЕей, нодалнруищя.ч учааткя снстени, - епрсздсД

01 я а тс я потери давления 2.. л хергатарпстнщг гзпрот.чмежя воэду-

i.i ......

хопроияцанию Sj. , ц

Еска некоторые саачздвш S., оказываются нш.^аа ну^ш, то . осу-цостслиотед огшйазшая вкко Е.-ха&гвязнтпгш аакёзт текки учаcveos. Paapöäsmsö Рйд., 'соэдазоекое лсточнигог; дййолйиге.'шгого 'лазазикв, условно иввйвнймн и TOura-слиянии иочаааь, врявинамся 2СЛ

= l,5|Zv.j i SapüE^epjJCK-ii:;-: соцротаааоягш S.. учаагао^/ прйшкезд» s. узлам,KSXODISÜ добайлаиу ксадчшш; доноьг-гггд'алы'ого дазазшгй, иарссчнтиваютсы ко формуле (5).

для решагшя светел« (10) нссойьзуетси л - uspim-l лэтод li&sie

ЛЙ С miliÜKH рОЛйУСЕЦНОШШИ КНОЗКОДиеК/ устаггой"

лашшв значения КОТОРОГО оЗеспйчзеаэт выоокуй скорзггп.- НОИОФОИ-.мой cxo;i-4iiosT;i. ятарацполгюго- процесса. Б -¿tiHsoißs тхчйпъиогс ирм&иииицгя г. ршоиша «e3J;-njs5:moJi С5}С'гзйы ирдшшйз?-

сл peasiiiis липойиой снсчйлы,получающейся j:s oüdann (10) ярл айкала показателя etransin: за.. ¡¡а ай^шецу & «--йгиштша с са^рйнзкнги заданного знаиошга и., л знаиакатеда.

В paspaöos'is'äiioii. nfiqrpaiiiis для *шс;;агшой раадаэадо; иодагай МУйй IS KCOiiST искрльэуетс« алгодага > -у«й®«8а*ща2 как. колоз!-usльнув оярадогшиность кгтркци ilaoßjs дая сястакы (10), та^ и so структурные особенности. »•

Чиолспиаи реализация кодеяи KCOHST вишчааг ь себя только внутренний итерационный процесс для модели HVÄR.

Xi -

. Распет количества инфильтрующегося воадуЗса водатся при 'Иории<-J>уомчх значениях удельной воздухопроницаемости окон i 0 ¡,. Солро-тнвлання .¡воздуяопрсшщанню окон на два порядка кишо сспротляяя--шй внутренних диарей- и лруги:: воздухопроницаемых эломентоз зда-кнп. В отсм случао качественная н количественная картина ин~ фильтрации будет определяться в бояьией кора иаружииим и в »¡аньваЛ. - внутропинн»: воздухопроницаемыми'элементами.

Пренебрегая потерями полного давления па всех внутренних зяа-•.нантах здания п силу их калостн, систему уравнений (7-9) могшо 'упростить . модель HIKE",представленная и критериальной надо Güíx - 3/5.H¿J,.( -'1 . pÄp/th5Г (1-ПрМл)Ь (11)

-V >"* Ь .. (12)

глй Gô-_ относительный суммарный воздухообмен в здании; Gat v . - относительная инфильтрация .воздуха через окна, ' располоквшше "iii fc-ofí.сторона d-ro отзка; Т s /т51 - относительная топазратура . ¿osлужа; Î; « H2UL(/JiST - условная этакность здания;

. йра2.5.«ака9р /Сб.(20-н1).а-1/Т)] ЦЗ)

- коёФФицкакт, учитывавший соотнсивгше взтросого л. гравитационного давяэинЯ,позволяет распространить результаты па подобные об^э;ж-ь , . ' ', '

<?бктическл© расхода н G6, , кг/ч, 01зрадслд>,;тея по civ.oca-ïà-'ibîW;». вйлкчкман с поколь» насатг&пого кпехктзля

и я (14)

7шф!Ц«йеййИйыо UÉ¡r>6^o¿n с г,до-;:?К'-:пи:;г. г с а г. о 7 ркч с г : к ; и аз-хйракуаристнкзми обеспечивает в ревпетких уе-яс5;:й2- норлгфуегшг. объви-surœstt «»•' всез ноивЕгэмий. Па стадии npùâsfiipôs&tmn возникает -«зо^ходмноот». ouaœs; яреяуеаюД способности . вкетайи .вактгляцки с \ apaátm • распрвдаязикя расходов удаапза&г»» вевлуяа по высота здашйь /йгааогачная еадачп возникает «íSsga з: и сяучгакг, tavp.n нззбходКгсо оцзннть возможность

с^ос'муме-эй souctw/itíliíl ¿зйтбз 0*£й lîpîl узояичсшп!

sïe:âfOftîfà ' 8|tf»»iuJ saisi для вэитяаяц-к noaasjsafiS о стгияшыми от про-£?<зИйЧртцщ■ язраеначаазмнй» лрбзат-ог; обьзлаи; .аитйган.

ДЯй щеда; распрэдвлзшш расходов ■ удаляемого квартир сис- ' ^аиойт ЙвЙТИЙЯЦКН ECDñ^Sa О JJOSbS ?UÉ:1K¡53¡!3;!3 '-JiiSñü nej!33QCTHHX и 0Ас1вт Í?-S) 'была' испояьсайаий гаййТзза о тон, что из-

ЙЙШЙЙЙ Gj. ij Sososaiá йтватвашнгх яэ яяртижалн системы

^одчинйвтезт вйхононарвооти

G£á «в^ ♦ a^U - iÎ* ^ % (d - i) , (is) ■

tf® i НОИар Сотового ответййапки 2:аг;:строльного какала ( - líSMtói «ог;ер j а S соотаотстлуот сайону нижнему боковому от-■'VI^йе, «аксииааьиый J a у, - сакопу з^архйвму);

Вд» 3.(0^ + 0^-2.0<гж/М)/Г(1» - 1)(N - 2)J; {16)

b ■-((4N-S)'0f| + (2H 6(U-l).Ofx/H]/t<H-lHH-2)]. (17)

Значения Gj4, Giw и Gfl могут быть определены при решении системы контурных уравнений вида

Zfi + " Zi^i = h,TAf ^ , (18)

где Zj-. , , Z " соответственно потери давления в бо-

ковых Ответвлениях и на участке магистрального канала.Последний контур N включает а себя последнее боковое ответвление и участок магистрального канала до выхода воздуха в атмосферу.

Система уравнений (15-18) является приближенной математической моделью, в дальнейшем называемой MVEH. Представление этих уравнений в безразмерном виде позволяет сделать вывод о том, что в зданиях одной этажности производительность систем вентиляции» имеющих равные параметры ff, , . Fc/FfV Fc/Fnp 'ijnptjefj>H/hn будут соотноситься как масштабные нножители расходов этих систем: , = 3600-Fc\/2j>6Aj>-, кг/ч ; (19)

Изменение производительности систему естественной вентиляции за счет изменения разности удельных весов наружного и внутреннего воздуха будет пропорциональна изменению множителя ю^.

• Отличительной особенностью модели MVEH является возможность определять параметры системы вентиляции (вентблока) по заданному распределению расходов Gg. по высоте здания. 'Количество уравие-иий модели MVEH ограничивает количество;параметров (¡истени венти- ; ляции, которые могут быть найдены при решении Пряной задачи расчета системы вентиляции.

По относительный расходам Gj-( , GGjzс помощь» масштабного нножитгтя Шд определяются абсолютные значения С<5-( , к ПО

зависимости (15) с учетом (16-17) находится распределанио Gyj: для всех остальных (j =2,11 - 1) боковых ответвлений иагистральиого канала. ■ ; ' У ■■

С целью определения областей примоноиня упрощенных моделей HCOHST, HINF, HVEN, в которыхточкостьи достоверность полученных по нии результатам >еша бы приемлема для практического использования, проведен численный эксперимент. Его сущность заключалась в проведении расчетов и сопоставлении результатов, полученных по упрощенных моделям с аналог! чныки величинами, установленными в процессе реализации на ЭВМ полной модели MVAR.,

В качестве объектов моделирования были выбрани типовые решения зданий и конструкций систем вентиля ни . Значения коэффициентов сопротивления воздухопроклцаии» элементов здания и / системы вентиляции охчатьпали широкий диапазон - от нормируемых до реально достижимых значений.

Результаты численного моделирования представлены в таблице 1.

Модель Ограничение я а ; Назначение —г-' модели в ее реализации 1""

Планировочные рВЕСЯКЯ . ' зталей Пршщшшагьниэ реиоюш свстекн вантшшцин Паранвтрн систешг вентидацнн Цчет потерь давления при СЛИЗКИЙ потоков в снстеш вентшшции

№

ает

в0т

ёэт

вот Количественный .. в качественней авалю ЙРЗ в работа системы вентиляции ЗВВ

нсоннт

нет

нет

ей? Только от норка- Качественна®

тнвши расходов, анализ- ВРЗ в цэ-зозддха ддаяяе- дом. определение го сястекой вен- количества ин-тнлщша . ©ильтррщегося

" возддха. ЗВН .

I

(м

Й11ВР Не дгтатвзаотся Не дчатнзаотса Не дчитввазтся Не дчнтивается

планировка констрдкщш нонстрдкция нонстрдкция

зтапйй снстеан скстеин састеш

ваатааацая веапшщЕН вентшшцка

Определение

количества мн-

Оильтрдвдегося

возддха.

йнаенернаа

взтодгаа.

МиЕН Не дчитизается Только верти- Одинаковые

планировка дальние кагист- иестные сопро-этааеа ралыше каналн тнвлешя боко-

вик ответвлен.

нет Определение рас-

пределения возддха по боковик ответвлениям. Инженерная методика.

Основной целью' численного моделирования DP3 яшшяось 'пняпла-.' нио факторов, значимо влияющих на распределение воздушных «ото-ков в здании и определяющих работу систем нонтиляцииV в ' процесса эксплуатации. Результаты численного нодвяиромнмя позволили сделать следующие выводы: ■ '/.- ■ .. ■' •■'

- количество. ннфильтрующегося :воздуха зависит в .Hepsyw ; очб--, редь от удельной воздухопроницаемости окон 10(. ,■ '.

- скорость 1! направление ветра оказывают более сильное влия-'.-пне на .инфильтрацию наружного воздуха и на распределение .'-воздуи-ных.потоков в системе вентиляции, чем'температура наружного воздуха. ■ - \ •■■."'

- пропускная способность систем естественной вытяжной 'вентн-" ляции находится в прямой'зависимости от количества инфильтруще-ГОСЯ воздуха. .', / '.' .'• ','; , .'

- герметизация стыков вентблоков обеспечивает только уменьшение количества воздуха поступающего через неплотности конструкций, lie изменяя при этом Качественной картины нотскораспрёдалекия. Лик--визировать перетеканя "hqxh6..3&' счет увеличения площади- магистраль-' иого канала вентблока. А у.;'.'■.,. г."' ..'-.;,■'.-:• ...

. Анализ реально существующих решений систем оентнлчцни не позволяет, отдать предпочтение'какой-либо одной," их,:них. V Ha 'осиоое теоретического анализа.модели HVEIî было выделено "'_ 7 количествен-^; пых •безразмерных факторо.в^область изменения которых позволяет: распространить полученана результаты на широкий круг конструктив- . них решений систем/вытяжной 'вентиляции. ', '.У ; "-'у' " ' ; V

" .v•.:•• -••-.•.:'-••'••■•■''-'•>.•.' '. -л; ■ с.» -

Выявленные в результате анализа параметры •: Gj - : средний по

вертикали, квартир расход .дааияенбго о'озлУха, Кряè - • коэффициент' равномерности распределения по высоте 'вертикаль'; пентСлоков ; удаляемого воздуха - дают вознокность оценить обеспеченность у йоэду-хообг.ена и пропускную способность система вентиляции.;

Параметрами, значимо илинйщнии на показатели работы системы веигиляции, являются I! - количество бокоаих ответвлений магистрального канала; ^¿г -оэффицнент местных сопротивлений последнего участка магистрального , кансла и ; комплекс К = { Jy •'+' l)/(F-:/F6)2 . Представлений в работе номограммы позволяютV установить оптимальные соотношения и диап-зон допустимых сочетаний !? , j/y^n К и их сочетания.;,"' ■''.' '-}; " ' '" . '/-'У: :vv;?

В результате обработки данных.натурных наблюдений, полученных совместно с лабораторией отопления ч вс::?кляцик хиль.х ЦНИНЭП инженерного оборудования, бы о уста^овлоно, что процесс фильтрации воздуха через неплотности оконного заполнения покат Сыть