Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 [ 106 ] 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148

баланса и уравнения сезонного промерзания-протаивания грунтов под зданием.

Н. И, Салтыковым введено понятие о модуле проветривания (отношение плош,ади вентиляционных отверстий в цоколе здания ко всей площ.ади пола здания) и составлена таблица их ориентировочных значений, достаточных для сохранения мерзлого состояния грунтов основания под зданиями различной ширины с различным термическим сопротивлением их пола для трех геокриологических зон: северной (субарктической), центральной и южной*.

В работе Г. В. Порхаева**, в разделе, посвященном исследованию подполий, установлено, что основным фактором, определяющим воздухообмен проветриваемого подполья, является ветровой напор, с детальным учетом которого и разработан метод теплотехнического расчета, позволяющий запроектировать здание с заданным температурным режимом вентилируемого подполья, обеспечивающим сохранение и усиление мерзлого состояния грунтов основания ***.

Отметим кратко сущность предложенного автором метода расчета проветриваемого зимой подполья, обеспечивающего сохранение мерзлого состояния грунтов основания, сыгравшего большую роль во внедрении в строительную практику проветриваемых зимой подполий, что, однако, в настоящее время имеет, главным образом, методическое значение, так как впоследствии Г. В. Порхаевым и другими специалистами разработаны более совершенные методы расчета.

При расчете проветриваемого зимой подполья определялась площадь вентиляционных отверстий цоколя здания (продухов), достаточная для отвода естественным тепловым напором всего тепла, поступающего от перекрытия подполья при следующих до-лущениях:

а) удаляется при помощи проветриваемого подполья все количество тепла, выделяемое полом здания;

б) боковые теплопотери подполья (в запас) не учитываются;

в) влияние ветрового напора на вентиляцию подполья не рассматривается.

Количество тепла, выделяемое полом здания (потолком подполья), по формуле (Vni.2) будет

* «Основы геокриологии», ч. II «Инженерная геокриология». Раздел Н. И. Салтыкова «Теплотехнические расчеты незаглубленных охладительных устройств». Изд-во АН СССР, 1959. ** См. сноску 2 на стр. 293.

*** Г. В. Порхаев. Расчет вентилируемых подполий зданий, возводимых по методу сохранения вечной мерзлоты. «Труды Института мерзлотоведения АН СССР», т. XI. Изд-во АН СССР, 1952.

где Вп -температура внутри помещения; 9ср -средняя температура воздуха в подполье; 7?о - термическое сопротивление пола здания (потолка подполья); f - рассматриваемый промежуток времени, ожно принять

3 8 причем 9„.„=(--;-)"о 9

где Эп.п -температура потолка подполья; 9н - температура наружного воздуха (принимается по метеорологическим данным за самый холодный месяц); ао - коэффициент передачи тепла от потолка подполья к наружному воздуху (обычно а»0,05).

Объем воздуха L, который необходимо удалить из подполья тепловым напором (без учета ветра, с введением коэффициента воздухообмена, равного двум), определится выражением*

0,31(6п.п-в„)

где 0=1/273 - коэффициент объемного расширения воздуха, F - цлощадь пола; 0,31 - теплоемкость воздуха.

Выражая температурный напор в вентиляционных отверстиях цоколя здания по формуле Торичелли для истечения газов из отверстий и полагая его равным воздушному напору от разности объемных весов воздуха при наружной температуре Убн "ри средней температуре воздуха в подполье .р, считая нейтральную зону движения воздуха по середине (на половине высоты) вентиляционных отверстий, получим

где V - скорость движения воздуха в вентиляционных отверстиях, достаточная для пропуска всего расхода нагретого воздуха; р - коэффициент сужения струи отверстия (коэффициент контракции), принимаемый обычно равным 0,65; g - ускорение силы тяжести; Ап - высота вентиляционных отверстий подполья.

Отметим, что если в формуле (Л4) v выражать в м/сек, у вер - в кГ/м, g - B м/сек, то размерность напора будет в кГ/м.

С другой стороны, скорость движения воздуха в вентиляционных отверстиях для пропуска всего объема воздуха L м/ч (1 м/ч = = 1/3600 м/сек) при суммарной площади всех вентиляционных отверстий, равной fo, будет

V = - . (Л5)

* См. сноски на стр. 284 и ** на 147.

Назовем коэффициентом проветривания подполья величину

Умножая, далее, и деля правую часть равенства принимая во внимание выражение (IX.1), получим

(IX. 1.) (Лб) на F и

(Лб)

Подставляя в выражение (ле) значение скорости из выражения (Л4) и L из (лз), получим

0.31Р

(вп.п-9„)УА„

После простейшего преобразования, полагая тельно, р-0,310,2, окончательно будем иметь

10Р(1+авер)

J 0,65, а следова-

(IX.3)

Твср .

Определив по формуле (IX.3) модуль проветривания подполья М, находят общую площадь всех вентиляционных отверстий в цоколе подполья, проветриваемого зимой для сохранения мерзлого состояния грунтов основания, по формуле

Fq=MF (IX.4)

или, зная высоту подполья йд, определяют общую ширину всех вентиляционных отверстий В:

В=. (IX.5)

Отметим, что расчет по изложенному способу размеров продухов в проветриваемых подпольях для сохранения мерзлого состояния грунтов основания полностью оправдал себя на практике, примером чего может служить здание ЯЦЭС. Обследование температурного режима воздуха и его движения в проветриваемом подполье ЯЦЭС, произведенное Якутской научно-исследовательской станцией, показало, что основной вынос тепла из подпольного пространства происходит за счет ветрового напора, и скорость движения воздуха в подполье целиком зависит от наличия ветра.

Теплотехнический расчет проветриваемых подполий (для сохранения мерзлого состояния грунтов оснований), как отмечалось ранее, развит Н. И. Салтыковым и особенно Г. В. Порхаевым*, ко-

* См. сноску на стр. 293.