В практических расчетах [8] коэффициент местного сопротивления маршей и площадок лестничной клетки в пределах одного этажа принимается равным 20:

2£Л.К=20М, (19.12)

где N - число этажей, а для шахт лифтов независимо от этажно сти здания принимается равным 15. При этом скорость возду ха в горизонтальном сечении лестничной клетки определяется без учета маршей и площадок:

V.i.K = Gi.eHi/Fa.KpH- (19.13)

Гидравлическое сопротивление сети воздуховодов определяется с учетом местных и линейных потерь напора, значения которых указаны в справочниках с учетом вида материала, формы, длины и конструктивных особенностей воздуховодов:

AP0 = 2(Ry.0ly.o)+S Рн j , (19.14)

где Ry.c - коэффициент линейных потерь напора на участке сети, Па/м; 1у.0 - длина участка сети, м; v, - скорость движения воздуха на i-м участке сети, м/с.

Схема распределения давлений по высоте лестничной клетки при работе вентилятора приведена на рис. 19.4.

Рис. 19.4. Схема распределения давлений по высоте лестничной клетки при работе вентилятора

Имея данные по наружным давлениям и распределению давлений по высоте лестничной клетки или шахты лифта, можно определить количество воздуха, подаваемого вентилятором. Перепад давлений между лестничной клеткой (шахтой лифта) и наружной средой определятся по уравнению:

ДРр1=ЛРГр.,+ДР,..-Р«.„ (19.15)

где Рп. - ветровое давление с подветренной стороны здания на высоте i-ro этажа, Па.

На величину ДРрЛ оказывает влияние и давление, которое создает вентилятор для компенсации потерь напора при движении воздуха по лестничной клетке или шахте лифта. Однако в практических расчетах этой величиной пренебрегают, что исключает решение задачи методом последовательных приближений. При этом количество воздуха, подаваемого в лестничную клетку или шахту лифта, увеличивают на 20%:

QBeHT= 1,20вевт/рн- (19.16)

Расход воздуха, подаваемого вентилятором, должен компенсировать утечки воздуха через открытый дверной проем при выходе из лестничной клетки GaB, а также утечки через щели в дверных Ощ.дВ и оконных Gn,0 проемах на всех этажах:

GBeHT=:GnB-[-2G4.HB.i-)-GI4.0.i, (19.17)

Одв=Рдв.Рдв.вх 1/2ДРр.вхРв ; (19.18)

щ.двЛ === РщТщ.дв.эт V 2ДРрЛРв ; (19.19)

G„...1=JF0.„ V ДРрл , (19.20)

здесь рдв, [хщ - коэффициент расхода через дверные проемы и щели дверей соответственно; F„B.BX - площадь наружного дверного проема при входе в лестничную клетку, м2; ДРР.В5; - расчетный перепад давлений между лестничной клеткой и наружной средой на уровне входа в здание, Па; Рщдвэт - площадь щелей дверей, соединяющих объем лестничных клеток (шахт лифтов) на этаже здания с различными помещениями, м2; J - воздухопроницаемость оконных проемов, кг/(с-м2-Па05); F0эт - площадь оконных проемов в лестничной клетке на одном этаже, м2.

Коэффициент расхода ц. принимается для открытых дверных проемов равным 0,64; для щелей дверей лестничных клеток 0,6; для дверей шахт лифтов 0,7. Ширина щелей в притворах дверей должна приниматься максимально допустимой по ГОСТу на изготовление дверей с учетом износа в процессе эксплуатации. В прак-

тических расчетах для дверей лестничных клеток принимают 6щ.дв = 4 мм, шахт лифтов бщ.л=6 мм. Воздухопроницаемость уплотненных оконных проемов принимается для одинарных и спаренных окон равной 0,0024 кг/ (с -м2- Па05), для двойных раздельных окон J=0,0016 кг/(с-м2-Па05).

Если воздух проходит через несколько дверных проемов, например, через тамбур при входе в лестничную клетку, в расчет принимается один «приведенный проем». Эквивалентная площадь такого проема определяется в зависимости от их расположения по уравнениям (18.53) или (18.54). При одной самозакрывающейся двери из коридора в лестничную клетку эквивалентная площадь проема на этаже определяется по формуле:

Fa.n,==Fm.flB+l,4-10-4Fon. (19.21)

где F0.n - общая площадь помещений на одном этаже, из которых эвакуируют людей через рассматриваемый проем, м2.

При объединении двух и более шахт лифтов одним вестибюлем напор вентилятора определяется по шахте, имеющей наибольшее гидравлическое сопротивление, а общий расход воздуха - по уравнению:

GB.„=Gin.aVZ+2 , (19.22)

где Z - количество шахт лифтов, объединенных одним вестибюлем.

Как указывалось ранее, расчет систем подпора воздуха ведется на зимний период, температура наружной среды принимается за наиболее холодную пятидневку по табл. 1 СНиП 2.01.01-82 [21]. Температура внутренней среды принимается равной 18°С, что соответствует плотности рв=1,21 кг/м3. Схемы расчета параметров вентагрегатов систем подпора воздуха в лестничную клетку и шахты лифтов приведены, соответственно, на рис. 19.5 и 19.6. Формулы в схемах расчета даны с учетом рекомендованных значений аэродинамических коэффициентов, коэффициентов расхода и других известных величин [8]. Сущность расчета сводится к определению расхода воздуха и требуемого напора, создаваемого вентагрегатом. По этим характеристикам подбирается тип и номер вентилятора, мощность и число оборотов электродвигателя.

Пример. Рассчитать требуемый подпор и расход воздуха, подаваемого вентилятором в лестничную клетку 10-этажного жилого дома при пожаре в здании. Лестничная клетка имеет естественное освещение. Площадь окна на каждом этаже лестничной клетки Fo8T = 0,58 м2. Воздухопроницаемость оконных проемов J = 0,0024 кг/(с-м2-Па0.5). Расчетная температура наружного воздуха tH = -30°С, его плотность ри-1,46 кг/м3; нормативная скорость ветра vBH = 5 м/с; расчетная температура воздуха в лестничной клетке tB=18°C; его плотность рв=1,21 кг/м3; высота этажа пэт = 3 м; ширина входных дверей 0,85 м, высота 2 м, ширина щелей дверей 4 мм. Абсолютная величина разности отметок между уровнем земли

при входе в лестничную клетку и геометрическими центрами дверного проема при входе в лестничную клетку hBX=l,5 м, из лестничной клетки в коридор первого этажа hnp ,=3 м, до уровня воздухозабора hB 3 = 33 м. Площадь лестничной клетки в плане Fn к= 16 м2. Гидравлическое сопротивление сети ДРС=100 Па.

исходные данные иъ проекта: Г„6ЙУ (R,.fo), Сш gbjn?< RM, г0.зт>

h„P,i (Itt», hj, •/"- ?: л/, fis.ih по СНиП и спроЬочникам:ir6„,iH ,fH,J, I, R

i

kfowrT eb oh,ijmo,i

пк Вент ln.k

пкшрУп

бент гроз 0.1 л к с поз

Рис. 19.5. Схема расчета параметров вентагрегата системы подпора воздуха в лестничную клетку

Решение Учитывая, что распределение давлений по высоте лестничной клетки при работе вентилятора имеет прямолинейную зависимость, расчет, с целью сокращения арифметических действий, ведем для этажей-представителей.

1 По уравнениям, представленным на рис. 19.5, определяем значения гравитационного давления ДРгр расчетной скорости ветра vB л; наружных ветровых давлений по высоте лестничной клетки с подветренной стороны Рп ,; наружного

ветрового давления с наветренной стороны на уровне первого этажа здания Рн давления, создаваемого вентилятором на уровне первого этажа лестничной клетки АРВ и расчетные давления ДРр г Результаты расчета сводим в табл. 19.2.

2. При известных значениях расчетных давлений определяем расход воздуха через открытый дверной проем при выходе из лестничной клетки наружу G , а также инфильтрацию воздуха из лестничной клетки через поэтажные щели дверей и оконные проемы Ощдв1, GMOl- Результаты расчета также сводим в табл. 19.2.

исходные данные их проекта. РщМ ]Щ> Гш , N

hnp.Jhi П>и l 1"N>hbi}-по СНиП и сприоочникам: aSM, lH,fH,1,R

ДЙ йР .;дй &Р~йР-Р., вент гроз fii ш с доз

Рис. 19.6. Схема расчета параметров вентагрегата системы подпора воздуха в шахту лифта

3. Определяем требуемый объемный расход воздуха, подаваемый в лестннч ную клетку: