СП 60.13330.2020. Пункты Ж.1–Ж.9

Ж.1

Целью расчета воздухораспределения является определение максимальной скорости и избыточной температуры приточной струи в обслуживаемой (рабочей) зоне помещения для сопоставления с нормируемыми значениями, в соответствии с 5.7.

Указанная цель обеспечивается корректным выбором схемы подачи приточного воздуха, а также подбором типоразмера и требуемого количества ВР.

Исходными данными для выбора и расчета ВР являются:

- тип и назначение помещения;

- архитектурно-планировочные и дизайнерские решения, акустические характеристики;

- удельные тепловые нагрузки для всех периодов года и режимов работы;

- нормируемые параметры воздуха в обслуживаемой зоне, согласно 5.1.

Ж.2

Все способы расчета воздухораспределения подразумевают предварительный выбор схемы подачи и типоразмера ВР, которые уточняются в процессе расчета параметров струи. Площадь вентилируемого помещения разбивают на модули, обслуживаемые каждым ВР. Размеры модуля должны обеспечивать равномерное распределение приточного воздуха и отсутствие застойных зон.

Ж.3

Наиболее характерные схемы подачи для всех классов ВР приведены на рисунке Ж.1. Все приведенные схемы пригодны для подачи изотермического либо охлажденного воздуха. Для систем вентиляции и кондиционирования, совмещенных с воздушным отоплением, преимущественно следует применять подачу нагретого воздуха сверху вниз наклонными или вертикальными компактными или коническими смыкающимися струями.

Рисунок Ж.1 - Основные схемы подачи приточного воздуха

Ж.4

Подача воздуха настилающимися на потолок струями

Для формирования настилающейся струи воздухораспределители устанавливаются на стене непосредственно под потолком.

Расчет производится в следующем порядке

Определяется расчетная длина струи x:

при подаче изотермического воздуха

x = a + h - hо.з; (Ж.1)

при подаче охлажденного воздуха расчетная длина струи x определяется с учетом отрыва от потолка

x = xотр + h - hо.з, (Ж.2)

где a - длина модуля помещения, обслуживаемого одним ВР, м;

h - высота помещения, м;

hо.з - высота обслуживаемой или рабочей зоны, м;

xотр - расстояние от ВР до точки отрыва струи от потолка, м, определяют:

- для компактных струй:

xотр = 0,5H; (Ж.3)

- для плоских и веерных струй:

xотр = 0,4H, (Ж.4)

где H - геометрическая характеристика приточной струи, м, определяется:

- для компактных, конических и веерных струй:

H = √(T∞)·m·V0·∜(F0)/√(n·Δt0·g); (Ж.5)

(в ред. Изменения N 3, утв. Приказом

Минстроя России от 31.05.2024 N 365/пр)

- для плоских струй:

H = ∛(b0·T∞^2·(m1·V0)^4/(n1·Δt0·g)^2), (Ж.6)

где m - кинематический (или скоростной) коэффициент ВР;

m1 = m/2,45 - кинематический коэффициент для плоского участка струи;

n - температурный коэффициент ВР;

n1 = n/2,45 - температурный коэффициент для плоского участка струи;

F0 - площадь расчетного сечения ВР;

b0 - ширина расчетного сечения ВР;

V0 - скорость в расчетном сечении ВР, м/с;

T∞ - температура окружающей среды;

g - ускорение свободного падения, м/с2;

Δt0 - избыточная температура воздуха на истечении приточной струи из ВР, °C, определяется по формуле

Δt0 = |t0 − tо.з|,

где t0 - температура приточного воздуха, °C;

tо.з - температура воздуха в обслуживаемой зоне помещения, °C.

Определяются значения максимальной скорости Vx и избыточной температуры Δtx = |tx − tо.з| в месте внедрения струи в обслуживаемую зону:

- для компактных, веерных, конических струй и плоских струй при x >= 6a0:

Vx = (m·V0√(F0)/x)·Kс·Kв·Kн = (m·L0/(x·√(F0)))·Kс·Kв·Kн; (Ж.7)

Δtx = (n·Δt0√(F0)/x)·Kв/(Kс·Kн); (Ж.8)

- для плоских струй при x < 6a0:

Vx = (m1·V0√(b0)/√x)·Kс·Kв·Kн; (Ж.9)

Δtx = (n1·Δt0√(b0)/√x)·Kв/(Kс·Kн), (Ж.10)

где tx - максимальная (при подаче нагретого воздуха) или минимальная (при подаче охлажденного воздуха) температура воздуха в рассчитываемом сечении приточной струи, °C;

L0 - объемный расход приточного воздуха, м3/ч;

Kс - коэффициент стеснения;

Kв - коэффициент взаимодействия: при равномерном расположении ВР принимается равным Kв = 1, при неравномерном - по таблице Ж.3;

Kн - коэффициент неизотермичности.

Поправочные коэффициенты Kс, Kв, Kн для рассматриваемой схемы принимаются равными: Kс = 0,8, Kв = 1, Kн = 1.

Полученные значения Vx и Δtx сопоставляются с нормируемыми Vн, Δtн .

Формула (Ж.1)

x = a + h - hо.з; (Ж.1)

x = a + h - hо.з (Ж.1)

Формула (Ж.2)

x = xотр + h - hо.з, (Ж.2)

где a - длина модуля помещения, обслуживаемого одним ВР, м;

h - высота помещения, м;

hо.з - высота обслуживаемой или рабочей зоны, м;

xотр - расстояние от ВР до точки отрыва струи от потолка, м, определяют:

- для компактных струй:

x = xотр + h - hо.з (Ж.2)

где a - длина модуля помещения, обслуживаемого одним ВР, м;

h - высота помещения, м;

hо.з - высота обслуживаемой или рабочей зоны, м;

xотр - расстояние от ВР до точки отрыва струи от потолка, м, определяют:

- для компактных струй:

Формула (Ж.3)

xотр = 0,5H; (Ж.3)

xотр = 0,5H (Ж.3)

Формула (Ж.4)

xотр = 0,4H, (Ж.4)

где H - геометрическая характеристика приточной струи, м, определяется:

- для компактных, конических и веерных струй:

xотр = 0,4H (Ж.4)

где H - геометрическая характеристика приточной струи, м, определяется:

- для компактных, конических и веерных струй:

Формула (Ж.5)

H = √(T∞)·m·V0·∜(F0)/√(n·Δt0·g); (Ж.5)

H = √(T∞)·m·V0·∜(F0)/√(n·Δt0·g) (Ж.5)

Формула (Ж.6)

H = ∛(b0·T∞^2·(m1·V0)^4/(n1·Δt0·g)^2), (Ж.6)

где m - кинематический (или скоростной) коэффициент ВР;

m1 = m/2,45 - кинематический коэффициент для плоского участка струи;

n - температурный коэффициент ВР;

n1 = n/2,45 - температурный коэффициент для плоского участка струи;

F0 - площадь расчетного сечения ВР;

b0 - ширина расчетного сечения ВР;

V0 - скорость в расчетном сечении ВР, м/с;

T∞ - температура окружающей среды;

g - ускорение свободного падения, м/с2;

Δt0 - избыточная температура воздуха на истечении приточной струи из ВР, °C, определяется по формуле

Δt0 = |t0 − tо.з|,

где t0 - температура приточного воздуха, °C;

tо.з - температура воздуха в обслуживаемой зоне помещения, °C.

H = ∛(b0·T∞^2·(m1·V0)^4/(n1·Δt0·g)^2) (Ж.6)

где m - кинематический (или скоростной) коэффициент ВР;

m1 = m/2,45 - кинематический коэффициент для плоского участка струи;

n - температурный коэффициент ВР;

n1 = n/2,45 - температурный коэффициент для плоского участка струи;

F0 - площадь расчетного сечения ВР;

b0 - ширина расчетного сечения ВР;

V0 - скорость в расчетном сечении ВР, м/с;

T∞ - температура окружающей среды;

g - ускорение свободного падения, м/с2;

Δt0 - избыточная температура воздуха на истечении приточной струи из ВР, °C, определяется по формуле

Δt0 = |t0 − tо.з|,

где t0 - температура приточного воздуха, °C;

tо.з - температура воздуха в обслуживаемой зоне помещения, °C.

Формула (Ж.7)

Vx = (m·V0√(F0)/x)·Kс·Kв·Kн = (m·L0/(x·√(F0)))·Kс·Kв·Kн; (Ж.7)

Vx = (m·V0√(F0)/x)·Kс·Kв·Kн = (m·L0/(x·√(F0)))·Kс·Kв·Kн (Ж.7)

Формула (Ж.8)

Δtx = (n·Δt0√(F0)/x)·Kв/(Kс·Kн); (Ж.8)

Δtx = (n·Δt0√(F0)/x)·Kв/(Kс·Kн) (Ж.8)

Формула (Ж.9)

Vx = (m1·V0√(b0)/√x)·Kс·Kв·Kн; (Ж.9)

Vx = (m1·V0√(b0)/√x)·Kс·Kв·Kн (Ж.9)

Формула (Ж.10)

Δtx = (n1·Δt0√(b0)/√x)·Kв/(Kс·Kн), (Ж.10)

где tx - максимальная (при подаче нагретого воздуха) или минимальная (при подаче охлажденного воздуха) температура воздуха в рассчитываемом сечении приточной струи, °C;

L0 - объемный расход приточного воздуха, м3/ч;

Kс - коэффициент стеснения;

Kв - коэффициент взаимодействия: при равномерном расположении ВР принимается равным Kв = 1, при неравномерном - по таблице Ж.3;

Kн - коэффициент неизотермичности.

Δtx = (n1·Δt0√(b0)/√x)·Kв/(Kс·Kн) (Ж.10)

где tx - максимальная (при подаче нагретого воздуха) или минимальная (при подаче охлажденного воздуха) температура воздуха в рассчитываемом сечении приточной струи, °C;

L0 - объемный расход приточного воздуха, м3/ч;

Kс - коэффициент стеснения;

Kв - коэффициент взаимодействия: при равномерном расположении ВР принимается равным Kв = 1, при неравномерном - по таблице Ж.3;

Kн - коэффициент неизотермичности.

Ж.5

Подача воздуха сверху вниз наклонными струями

Расчет производится в следующем порядке

Определяется расчетная длина струи x:

При подаче изотермического воздуха по формуле

x = yв/sin α, (Ж.11)

где yв - расстояние по вертикали от места установки ВР до рабочей зоны, м, определяют по формуле

yв = h0 - hо.з,

α - угол наклона ВР или элементов ВР, градус.

При подаче неизотермического воздуха определяется горизонтальная координата точки внедрения струи xв либо графическим способом путем построения траектории струи:

y = x·tg α ± x^3/(3H^2cos^3α) (Ж.12)

либо решением кубического уравнения (Ж.14) относительно x.

В формуле (Ж.14) перед вторым слагаемым знак "+" соответствует подаче теплого воздуха, знак "-" - подаче холодного воздуха. Угол α > 0° - при подаче воздуха вверх, угол α < 0° - при подаче воздуха вниз.

В качестве расчетной длины струи принимается полученное значение x = xв.

Расчетная длина струи должна удовлетворять условию

x = (0,3 ÷ 0,7)a. (Ж.13)

Определяются значения максимальной скорости Vx и избыточной температуры Δtx в месте внедрения струи в обслуживаемую зону по формулам (Ж.9) - (Ж.12).

Величина коэффициента неизотермичности для корректировки скорости определяется только для струй, которые развиваются в противодействии с силой гравитации, в обратном случае - Kн^v = 1 .

Коэффициент неизотермичности Kн^v для корректировки скорости определяется по формуле

Kн^v = cos α·√(cos^2α + [±sin α ± (xв/(H·cos α))^2]^2). (Ж.14)

В формуле (Ж.14) перед синусом знак "+" соответствует подаче воздуха вверх, знак "-" - подаче воздуха вниз; перед последним слагаемым знак "+" соответствует подаче теплого воздуха, знак "-" - подаче холодного воздуха.

Величина Kн^t для корректировки температуры определяется по формуле

Kн^t = 1/cos α. (Ж.15)

Коэффициент взаимодействия принимается Kв = 1.

Коэффициент стеснения Kс определяется по таблице Ж.1.

Полученные значения Vx и Δtx сопоставляются с нормируемыми Vн, Δtн .

Формула (Ж.11)

x = yв/sin α, (Ж.11)

где yв - расстояние по вертикали от места установки ВР до рабочей зоны, м, определяют по формуле

yв = h0 - hо.з,

α - угол наклона ВР или элементов ВР, градус.

x = yв/sin α (Ж.11)

где yв - расстояние по вертикали от места установки ВР до рабочей зоны, м, определяют по формуле

yв = h0 - hо.з,

α - угол наклона ВР или элементов ВР, градус.

Формула (Ж.12)

y = x·tg α ± x^3/(3H^2cos^3α) (Ж.12)

y = x·tg α ± x^3/(3H^2cos^3α) (Ж.12)

Формула (Ж.13)

x = (0,3 ÷ 0,7)a. (Ж.13)

x = (0,3 ÷ 0,7)a (Ж.13)

Формула (Ж.14)

Kн^v = cos α·√(cos^2α + [±sin α ± (xв/(H·cos α))^2]^2). (Ж.14)

Kн^v = cos α·√(cos^2α + [±sin α ± (xв/(H·cos α))^2]^2) (Ж.14)

Формула (Ж.15)

Kн^t = 1/cos α. (Ж.15)

Kн^t = 1/cos α (Ж.15)

Таблица Ж.1

Ж.6

Подача воздуха горизонтальными стесненными струями выше рабочей зоны при формировании обратного потока

Расчет производится в следующем порядке

Определение высоты установки ВР h0, обеспечивающая формирование обратного потока, h0 должна удовлетворять условиям:

h0 > hо.з; (Ж.16)

h0 >= 0,5h. (Ж.17)

Определяется минимальная длина модуля:

a ≥ 0,5·m√(FП), (Ж.18)

где FП - поперечная площадь помещения, м, FП = b·h,

b - ширина модуля помещения, обслуживаемая одним ВР, м.

Определяется максимальная скорость в обратном потоке Vобр^(max) по графику (рисунок Ж.2) для компактных и неполных веерных струй.

Рисунок Ж.2 - Зависимость максимальной скорости

в обратном потоке от параметра √(F0/FП) стеснения

и кинематического коэффициента m ВР

Для плоских струй:

Vобр^(max) = 0,75·V0·√(b0/h). (Ж.19)

Полученное значение максимальной скорости в обратном потоке сопоставляется с нормируемым значением Vн.

При подаче неизотермического воздуха расчет производится для схемы подачи воздуха наклонными струями при условии α = 0 .

Формула (Ж.16)

h0 > hо.з; (Ж.16)

h0 > hо.з (Ж.16)

Формула (Ж.17)

h0 >= 0,5h. (Ж.17)

h0 >= 0,5h (Ж.17)

Формула (Ж.18)

a ≥ 0,5·m√(FП), (Ж.18)

где FП - поперечная площадь помещения, м, FП = b·h,

b - ширина модуля помещения, обслуживаемая одним ВР, м.

a ≥ 0,5·m√(FП) (Ж.18)

где FП - поперечная площадь помещения, м, FП = b·h,

b - ширина модуля помещения, обслуживаемая одним ВР, м.

Формула (Ж.19)

Vобр^(max) = 0,75·V0·√(b0/h). (Ж.19)

Vобр^(max) = 0,75·V0·√(b0/h) (Ж.19)

Ж.7

Подача воздуха сверху вниз компактными, коническими и неполными веерными струями

Расчет производится в следующем порядке

Определяется расчетная длина струи x

x = h - hо.з или x = h0 - hо.з. (Ж.20)

При подаче нагретого воздуха проверяется условие сохранения вида струи расчетом расстояния до точки торможения xв (вершины струи):

- для компактных и конических струй

xв = 0,58H; (Ж.21)

- для неполных веерных струй

xв = 0,82H; (Ж.22)

- для плоских струй

xв = 0,63H. (Ж.23)

Расчетная длина струи x не должна превышать расстояния до вершины струи

x <= xв. (Ж.24)

Определяются значения максимальной скорости Vx и избыточной температуры Δtx в месте внедрения струи в обслуживаемую зону по формулам (Ж.9) - (Ж.12).

Величина коэффициента Kн рассчитывается по следующим формулам:

- для компактных и конических струй:

Kн = ∛(1 ± 3·(x/H)^2); (Ж.25)

- для неполных веерных струй

Kн = ∛(1 ± 1,5·(x/H)^2); (Ж.26)

- для плоских струй

Kн = ∛(1 ± 2·(x/H)^3). (Ж.27)

В формулах (Ж.27) - (Ж.29) знак "+" соответствует подаче охлажденного воздуха, знак "-" - подаче теплого воздуха.

Коэффициент взаимодействия принимается Kв = 1.

Коэффициент стеснения принимается Kс принимается по таблице Ж.1.

Полученные значения Vx и Δtx сопоставляются с нормируемыми Vн, Δtн .

Формула (Ж.20)

x = h - hо.з или x = h0 - hо.з. (Ж.20)

x = h - hо.з или x = h0 - hо.з (Ж.20)

Формула (Ж.21)

xв = 0,58H; (Ж.21)

xв = 0,58H (Ж.21)

Формула (Ж.22)

xв = 0,82H; (Ж.22)

xв = 0,82H (Ж.22)

Формула (Ж.23)

xв = 0,63H. (Ж.23)

xв = 0,63H (Ж.23)

Формула (Ж.24)

x <= xв. (Ж.24)

x <= xв (Ж.24)

Формула (Ж.25)

Kн = ∛(1 ± 3·(x/H)^2); (Ж.25)

Kн = ∛(1 ± 3·(x/H)^2) (Ж.25)

Формула (Ж.26)

Kн = ∛(1 ± 1,5·(x/H)^2); (Ж.26)

Kн = ∛(1 ± 1,5·(x/H)^2) (Ж.26)

Формула (Ж.27)

Kн = ∛(1 ± 2·(x/H)^3). (Ж.27)

Kн = ∛(1 ± 2·(x/H)^3) (Ж.27)

Ж.8

Подача воздуха сверху вниз веерными струями

Расчет производится в следующем порядке

Расчетная длина струи x определяется по формуле

x = 0,5·√(Fо.з) + h0 − hо.з. (Ж.28)

При подаче в помещение охлажденного воздуха проверяется условие сохранения расчетной схемы струи по формуле (Ж.4).

Определяются значения максимальной скорости Vx и избыточной температуры Δtx в месте внедрения струи в обслуживаемую зону по формулам (Ж.9) - (Ж.12).

Поправочные коэффициенты принимаются равными Kв = 1, Kн = 1, коэффициент стеснения Kс - по таблице Ж.2.

Полученные значения Vx и Δtx сопоставляются с нормируемыми Vн, Δtн .

Формула (Ж.28)

x = 0,5·√(Fо.з) + h0 − hо.з. (Ж.28)

x = 0,5·√(Fо.з) + h0 − hо.з (Ж.28)

Таблица Ж.2

Ж.9

Подача воздуха в рабочую зону низкоскоростными потоками (вытесняющая вентиляция)

Расчет производится в следующем порядке

В качестве расчетной струи принимается расстояние от ВР до ближайшего рабочего места.

Определяются значения максимальной скорости Vx и избыточной температуры Δtx в месте внедрения струи в обслуживаемую зону по формулам (Ж.9) - (Ж.12).

Поправочные коэффициенты принимаются равными: Kс = 1, Kв = 1, Kн = 1.

Таблица Ж.3

Примечание - l - расстояние между воздухораспределителями.