Проектирование систем вентиляции и кондиционирования воздуха гражданского здания

УДК 628.8
ББК 38.762

Р95

Рецензенты:

доктор технических наук, член-корреспондент РААСН, профессор В.Г. Гагарин, 

главный научный сотрудник НИИСФ РААСН;
кандидат технических наук, доцент С.В. Саргсян, 

доцент кафедры ТГВ НИУ МГСУ

Рымаров, А.Г.

Р95  
Проектирование систем вентиляции и кондиционирования воздуха гражданского зда
ния [Электронный ресурс] : учебно-методическое пособие / А.Г. Рымаров, Д.Г. Титков ; Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Национальный исследовательский Мос ковский государственный строительный университет, кафедра теплогазоснабжения 
и вентиляции. — Электрон. дан. и прогр. (2,5 Мб). — Мос ква : Издательство МИСИ – МГСУ, 
2019. 
— 
Режим 
доступа: 
http://lib.mgsu.ru/Scripts/irbis64r_91/cgiirbis_64.exe?C21COM= 

F&I21DBN=IBIS&P21DBN=IBIS — Загл. с титул. экрана.

 
 
ISBN 978-5-7264-2054-7 (сетевое)

 
 
ISBN 978-5-7264-2053-0 (локальное)

Учебно-методическое пособие содержит материалы, необходимые для выполнения курсовой работы 

по дисциплине «Вентиляция и кондиционирование». Изложена последовательность выполнения курсовой 
работы, даны справочная информация и формулы для расчетов.

Для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль «Теплогазоснабже
ние, вентиляция, водоснабжение и водоотведение зданий, сооружений и населенных пунктов».

Учебное электронное издание

© Национальный исследовательский 

Московский государственный 
строительный университет, 2019

Редактор Т.Н. Донина

Корректор Л.В. Светличная

Верстка и дизайн титульного экрана Д.Л. Разумного 

Для создания электронного издания использовано:

Microsoft Word 2010, Adobe InDesign CS6, ПО Adobe Acrobat

Подписано к использованию 20.11.2019 г. Объем данных 2,5 Мб.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования 

«Национальный исследовательский 

Московский государственный строительный университет».

129337, Москва, Ярославское ш., 26.

Издательство МИСИ — МГСУ. 

Тел.: (495) 287-49-14, вн. 13-71, (499) 188-29-75, (499) 183-97-95.

E-mail: ric@mgsu.ru, rio@mgsu.ru

Оглавление

1. Общие положения ......................................................................................................................................................  5

2. Особенности вентиляции гражданских зданий ....................................................................................................  5

3. Расчет воздухообмена в помещении........................................................................................................................12

4. Тепловлажностная обработка воздуха в аппаратах систем кондиционирования ............................................26

5. Аэродинамические основы организации воздухообмена в помещении ............................................................30

6. Очистка и нагрев вентиляционного воздуха. Защита от шума вентиляционных установок .........................32

7. Основы аэродинамики вентиляционных систем ...................................................................................................40

8. Основы кондиционирования воздуха .....................................................................................................................43

Библиографический список ..........................................................................................................................................46

Приложение ....................................................................................................................................................................47

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Курсовая работа «Вентиляция и кондиционирование» направлена на формирование практиче
ских навыков и закрепление теоретических знаний, полученных в ходе изучения лекционного материала и выполнения практических занятий по дисциплине «Вентиляция и кондиционирование». 

Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов):

 
• оглавление; 

 
• описание объекта проектирования с указанием функциональных и конструктивных особен
ностей здания и требований к системам вентиляции и кондиционирования воздуха; 

 
• расчет тепло-, влагопоступлений и поступлений углекислого газа в помещения здания; 

 
• расчет воздухообменов в помещениях здания; 

 
• расчет воздухораспределителя; 

 
• аэродинамический расчет каналов; 

 
• акустический расчет; 

 
• подбор оборудования. 
Общий объем пояснительной записки 15...25 стр.
Перечень графических материалов: 

 
• планы этажей М 1:100 с нанесением на них элементов систем вентиляции и кондициониро
вания воздуха (воздуховоды, воздухораспределители, вентиляционная камера с вентиляционным 
оборудованием М 1:20 или М 1:50) с указанием номеров систем вентиляции и кондиционирования 
воздуха, типоразмеров воздухораспределительных устройств, диаметров воздуховодов с привязкой 
к стенам или осям (2...4 листа формата А1); 

 
• аксонометрические схемы приточных и вытяжных систем вентиляции и кондиционирования 

воздуха М 1:100 с указанием типоразмеров воздухораспределительных устройств, расходов воздуха каждым воздухораспределительным и каждым воздухозаборным устройствами, размеров воздуховодов, отметок воздуховодов (1...2 листа формата А1); 

 
• компоновка центральной установки для обработки воздуха с указанием размеров и назначе
ния секций (в пояснительной записке); 

 
• условные обозначения, примечания к графической части работы. 
Общий объем графической части 5...6 листов.

Примечание. Графическую часть подготавливают с использованием чертежей, выполненных в ходе разработки кур
совой работы по дисциплине «Отопление» для того же здания.

2. ОСОБЕННОСТИ ВЕНТИЛЯЦИИ ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЙ

 Строительство — важнейшая сфера народного хозяйства, а проектирование систем вентиля
ции и кондиционирования воздуха — важная часть проекта для строительства зданий различного 
назначения. Работа систем вентиляции и кондиционирования воздуха создает заданные параметры 
микроклимата и качества воздушной среды в помещениях, что необходимо для повышения производительности труда, выпуска высококачественной продукции, улучшения условий работы и отдыха персонала.

Атмосферный воздух состоит из идеальных газов, которые входят в состав сухого воздуха, и во
дяного пара. Такой воздух называют влажным. Смесь сухого воздуха с перегретым водяным паром 
называют влажным воздухом, а смесь сухого воздуха с насыщенным водяным паром — насыщенным влажным воздухом. Во влажном воздухе находится незначительное количество водяного пара, 
поэтому он является идеальным газом и для него верны все законы термодинамики.

Масса влажного воздуха М, кг, состоит из массы сухого воздуха Мв и массы водяного пара Мп. 

Объем, занимаемый влажным воздухом V, м3, занят сухим воздухом и водяным паром. В практике проектирования систем вентиляции и кондиционирования воздуха применяют массовый G, кг/с 
или кг/ч, и объемный L, м3/с или м3/ч, расходы воздуха, соотношение между которыми следующее: 

G = L · ρ, 

где ρ — плотность влажного воздуха, кг/м3.

Известны следующие параметры влажного воздуха.
Температура воздуха измеряется в Кельвинах (К) и  градусах Цельсия (°С). Градус Цельсия ра
вен градусу Кельвина, их величины определяют по формуле

t = T – 273,15 К, 

где t — температура, °С; T — температура, К.

Давление влажного воздуха P и входящих в него газов и водяного пара измеряют в Па (кПа, 

ГПа, МПа).

Барометрическое давление влажного воздуха Pб состоит из суммы давлений сухого воздуха Pв 

и водяного пара Pп:

Рб = Рв + Рп.

Давление сухого воздуха или водяного пара, Па, можно определить по уравнению Клапейрона:

Рв(п) = Мв(п) · RТ/(V · μв(п)),

где R — универсальная газовая постоянная, R = 8314 Дж/(кмоль · К); μв(п) — молярная масса сухого 
воздуха (в) или водяного пара (п), соответственно равная 29 или 18 кг/кмоль.

Плотность влажного воздуха ρ, кг/м3, равна отношению массы смеси газов и водяного пара 

к объему этой смеси:

ρ = M/V = Mв/V + Mп/V,

ρ = 3,488 Рб/T – 1,32 Рп/T

Удельный вес γ влажного воздуха равен отношению веса влажного воздуха к занимаемому им 

объему, Н/м3.

Плотность и удельный вес зависят друг от друга на основе формулы

ρ = γ/g,

где g — ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2.

Влажность воздуха (количество в воздухе водяных паров) определяется абсолютной и относи
тельной влажностью. 

Абсолютная влажность воздуха —  количество водяного пара, кг или г, находящегося в 1 м3 воз
духа.

Относительная влажность воздуха φ (%) — отношение парциального давления водяного пара 

Рп, содержащегося в воздухе, к парциальному давлению водяного пара в воздухе при полном его насыщении водяными парами Рп.н:

φ = Рп·100 %/Рп.н

Парциальное давление водяных паров в насыщенном влажном воздухе, Па, можно определить 

по формуле

lgРп.н = 2,125 + (156 + 8,12 tвн )/(236 + tвн ),

где tвн — температура насыщенного влажного воздуха, °С.

Температура (точка) росы — температура, при которой парциальное давление водяного пара 

Рп, который присутствует во влажном воздухе, равно парциальному давлению насыщенного водяного пара Рп.н при той же температуре. Парциальное давление насыщенного водяного пара зависит 
от температуры и принимается по справочным материалам. При температуре воздуха или поверхностей в помещении, равной или меньше температуры точки росы, начинается выпадение конденсата из воздуха.