Расчет подпора воздуха в лифтовые шахты определяет расход воздуха, необходимый для создания избыточного давления не менее 20 Па в шахтах лифтов. Учитываются утечки через неплотности дверей на всех этажах, истечение через открытую дверь на основном посадочном этаже, гравитационный и ветровой напор. Методика — по МД.137-13.
Расчет выполняется по МД.137-13. Внутри расчета шесть типовых схем шахт: центральное ядро с холлом и без, шахта у наружных стен, подземная шахта и комбинированная надземно-подземная шахта. Каждый тип определяет набор активных полей и используемые формулы.
Граница с расчетом тамбур-шлюзов. Если у выхода из лифтовой шахты предусмотрен тамбур-шлюз с подпором воздуха, подпор непосредственно в шахту не требуется. В этом случае используйте расчет подпора воздуха в тамбур-шлюзы.
Что рассчитывается#
- Основной результат — суммарный расход воздуха \(G_l\), кг/с, подача вентилятора \(L_v\), м³/ч, и приведенное статическое давление \(P_{sv}\), Па.
- Поэтажный расчет — для каждого этажа определяется давление в шахте и расход утечки через неплотности дверей. Для типа 6 рассчитываются отдельно надземная и подземная части.
- Характеристики вентилятора — подача и статическое давление, необходимые для обеспечения подпора с учетом высоты шахты, потерь в обвязке и гравитационного напора.
Исходные данные#
Тип шахты лифтов#
- Тип 1: центральное ядро надземной части зданий, без выгороженного холла на основном посадочном этаже.
- Тип 2: центральное ядро надземной части зданий, с выгороженным лифтовым холлом на основном посадочном этаже.
- Тип 3: шахты у наружных ограждений здания, сообщающиеся только с надземными этажами, при устройстве выгороженного лифтового холла на нижнем надземном этаже.
- Тип 4: шахты у наружных ограждений здания, сообщающиеся только с надземными этажами, без выгороженного лифтового холла на нижнем надземном этаже.
- Тип 5: шахты подземной части, с остановками на подземных этажах и нижнем надземном этаже, с выгороженными лифтовыми холлами на каждом этаже, включая основной посадочный.
- Тип 6: шахты лифтов, сообщающиеся с подземной и надземной частью здания.
Город и климат#
- Город: выбирается из справочника.
- Температура наружного воздуха \(t_a\), °C: автоматически по городу.
- Плотность наружного воздуха \(\rho_a\), кг/м³: рассчитывается автоматически.
- Скорость ветра \(v_a\), м/с: автоматически по городу.
- \(K_{aw}\), \(K_{aw0}\): коэффициенты ветрового напора по МД.137-13, по умолчанию 0,8 и −0,6.
Двери лифтовой шахты#
- Количество кабин в лифтовой шахте \(n\), шт: по проекту.
- Высота двери лифта \(h_{дл}\), м: по архитектурным чертежам.
- Ширина двери лифта \(b_{дл}\), м: по архитектурным чертежам.
- Площадь дверей лифтовой шахты \(nF_{дл}\), м²: рассчитывается автоматически.
Параметры лифтовой шахты#
- Площадь поперечного сечения кабины лифта \(F_{lc}\), м²: по внешнему контуру ограждений кабины.
- Площадь поперечного сечения лифтовой шахты \(F_{ls}\), м²: по внутреннему контуру ограждений.
- Коэффициент местного сопротивления узла \(\xi_l\): рассчитывается как \(4{,}3 + F_{lc}/F_{ls}\). Можно ввести вручную.
Параметры надземной части#
- Температура воздуха внутри здания \(t_r\), °C: по заданию на проектирование.
- \(T_r\), \(\rho_r\), \(T_l\), \(\rho_l\): рассчитываются автоматически.
- \(S_{дл20}\), м³/кг: удельное сопротивление воздухопроницанию дверей лифтовой шахты при 20 °C. По умолчанию 2167.
- \(S_{дл}\), м³/кг: рассчитывается автоматически.
- Количество этажей \(N\): по проекту.
- Отметка пола 2-го этажа \(h_2\), м: по архитектурным чертежам.
- Высота типового этажа \(h_{эт}\), м: по архитектурным чертежам.
Параметры подземной части#
- Температура воздуха подземной части \(t_{r.подз}\), °C: по заданию на проектирование.
- \(T_{r.подз}\), \(\rho_{r.подз}\), \(T_{l.подз}\), \(\rho_{l.подз}\): рассчитываются автоматически.
- Последний подземный этаж \(N_{подз}\): по проекту, отрицательное число.
- Отметка пола нижнего подземного этажа \(h_n\), м: по архитектурным чертежам, отрицательная величина.
- Высота типового подземного этажа: по архитектурным чертежам.
Параметры лифтового холла#
- Лифтовый холл отсутствует: чекбокс. При отсутствии холла утечки считаются только через двери шахты.
- Количество дверей лифтового холла \(m\), шт: по проекту.
- Высота двери лифтового холла \(h_{др}\), м: по архитектурным чертежам.
- Ширина двери лифтового холла \(b_{др}\), м: по архитектурным чертежам.
- Площадь двери лифтового холла \(mF_{др}\), м²: рассчитывается автоматически.
- \(S_{др20}\), м³/кг: удельное сопротивление воздухопроницанию дверей лифтовых холлов при 20 °C. По умолчанию 4417.
- \(S_{др}\), м³/кг: рассчитывается автоматически.
- \(S_{lr}\): суммарная характеристика, рассчитывается автоматически.
Дополнительные параметры для типа 6#
- Шахта расположена в центральном ядре: чекбокс. Если включен, ветровой напор в формуле поэтажных утечек надземной части обнуляется.
- Есть выгороженный лифтовый холл на основном посадочном этаже: чекбокс. Если включен, в формулу расхода \(G_{l1}\) добавляется сопротивление дверей лифтового холла.
Параметры подключения вентилятора#
- \(P_l\), Па: рассчитывается автоматически.
- \(G_{l1}\), кг/с: рассчитывается автоматически.
- \({\Sigma}\Delta G_l\), кг/с: рассчитывается автоматически.
- \(G_l\), кг/с: итоговое поле.
- \(P_{дл}\), Па: суммарное сопротивление присоединительных воздуховодов по аэродинамическому расчету.
- \(h_{lN}\), м: высота лифтовой шахты между уровнями нижнего и верхнего этажей.
- \(h_{0l}\), м: разность отметок между приемным устройством наружного воздуха и оголовком шахты.
Как выглядит расчет#
Экран расчета с выбором типа шахты лифтов (1–6), вводом климатических параметров, геометрии шахты и дверей, поэтажной таблицей утечек и характеристиками вентилятора.
Рабочий порядок#
Выберите тип шахты лифтов#
Тип определяет набор активных полей и используемые формулы. Центральное ядро — тип 1 или 2, шахта у наружных стен — тип 3 или 4, подземная — тип 5, комбинированная — тип 6.
Выберите город из справочника#
Программа определит температуру, плотность и скорость ветра наружного воздуха.
Введите параметры двери лифтовой шахты#
Количество кабин \(n\), высоту \(h_{дл}\) и ширину \(b_{дл}\). Площадь проемов \(nF_{дл}\) рассчитается автоматически.
Введите площади сечения кабины и шахты#
Коэффициент \(\xi_l\) рассчитается как \(4{,}3 + F_{lc}/F_{ls}\) или вводится вручную.
Заполните параметры надземной и/или подземной части#
Температуру, этажность, отметки полов этажей.
Укажите параметры дверей лифтового холла, если это применимо#
На промежуточных и основном посадочном этажах.
Проверьте давление и поэтажную таблицу утечек#
Программа рассчитает давление на основном этаже и сформирует таблицу утечек по каждому этажу.
Введите потери давления в обвязке, высоту шахты и разность отметок#
Проверьте итоговый результат#
Итоговые \(G_l\), \(L_v\) и \(P_{sv}\) отображаются внизу экрана.
Сформируйте отчет#
Если расчет подтвержден, нажмите кнопку «Сформировать отчет», а затем при необходимости переходите к подбору оборудования.
Расчетные зависимости (справочно)#
Плотность воздуха#
| Зависимость | Что определяет |
|---|---|
| \(\rho_a = \frac{353}{273 + t_a}\) | Плотность наружного воздуха (кг/м³). |
| \(\rho_r = \frac{353}{273 + t_r}\) | Плотность воздуха внутри здания (кг/м³). |
| \(T_l = 0{,}5 \cdot (T_a + T_r)\) | Температура воздуха в шахте (К). |
| \(\rho_l = \frac{353}{T_l}\) | Плотность воздуха в шахте (кг/м³). |
Коэффициент сопротивления и сопротивления воздухопроницанию#
| Зависимость | Что определяет |
|---|---|
| \(\xi_l = 4{,}3 + \frac{F_{lc}}{F_{ls}}\) | Коэффициент местного сопротивления узла «кабина–шахта». |
| \(S_{dl} = \frac{1{,}2 \cdot S_{dl20}}{\rho_l}\) | Удельное сопротивление воздухопроницанию дверей шахты при расчетных условиях. |
| \(S_{dr} = \frac{1{,}2 \cdot S_{dr20}}{\rho_l}\) | Удельное сопротивление воздухопроницанию дверей лифтовых холлов. |
| \(S_{lr,i} = \frac{S_{dl}}{(n \cdot F_{dl})^2} + \frac{S_{dr}}{(m_i \cdot F_{dr,i})^2}\) | Суммарная характеристика для этажа с лифтовым холлом. |
Давление в шахте \(P_l\)#
| Типы | Формула | Пояснение |
|---|---|---|
| 1–2 | \(P_l = 20 - g \cdot (h_2 + 0{,}5 h_{дл}) \cdot (\rho_l - \rho_r)\) | Формула (22). Без ветра, надземная часть. |
| 3–4 | \(P_l = 20 - g(h_2 + 0{,}5 h_{дл})(\rho_l - \rho_r) + 0{,}25(K_{aw} - K_{aw0}) \rho_a v_a^2\) | Формула (27). Добавлен ветровой напор. |
| 5–6 | \(P_l = 20 + g \cdot (-0{,}5 h_{дл}) \cdot (\rho_{l,\text{подз}} - \rho_{r,\text{подз}})\) | Формула (30). Подземная часть, без \(h_2\). |
Расход через открытый проем \(G_{l1}\)#
| Тип | Формула | Пояснение |
|---|---|---|
| 1 | \(G_{l1} = \sqrt{\frac{2\rho_l}{\xi_l/(nF_{дл})^2} \cdot (P_l + 0{,}5 g h_{дл}(\rho_a - \rho_l))}\) | Формула (23). Только шахта, без холла. |
| 2, 3 | \(G_{l1} = \sqrt{\frac{2\rho_l}{\frac{\xi_l}{(nF_{дл})^2} + \frac{3{,}44}{(mF_{др})^2}} \cdot (P_l + 0{,}5 g h_{дл}(\rho_a - \rho_l))}\) | Формулы (26, 28). Шахта + двери холла. |
| 4 | \(G_{l1} = \sqrt{\frac{2\rho_l}{\xi_l/(nF_{дл})^2} \cdot (P_l + 0{,}5 g h_{дл}(\rho_a - \rho_l))}\) | Формула (29). Только шахта, как тип 1, но с ветром в \(P_l\). |
| 5 | \(G_{l1} = \sqrt{\frac{2\rho_{l,\text{п}}}{\frac{\xi_l}{(nF_{дл})^2} + \frac{3{,}44}{(mF_{др})^2}}} \cdot \sqrt{P_l + 0{,}25(K_{aw}-K_{aw0})\rho_a v_a^2 - g(h_n - 0{,}5h_{дл})(\rho_a - \rho_{l,\text{п}})}\) | Формула (31). Подземная + ветер на выходе. |
| 6 | Аналогична формуле (31), но сопротивление холла добавляется условно | Формула (34). Если холла нет — как тип 5 без \(mF_{др}\). |
Поэтажные утечки#
| Типы | Формула |
|---|---|
| 1–3 | \(\Delta G_{l,i} = \sqrt{\frac{P_l + g(h_i + 0{,}5 h_{дл})(\rho_l - \rho_r)}{S_{lr,i}}}\) |
| 4–5 | \(\Delta G_{l,i} = \sqrt{\frac{P_l + g(h_i + 0{,}5 h_{дл})(\rho_l - \rho_r) - 0{,}25(K_{aw}-K_{aw0})\rho_a v_a^2}{S_{lr,i}}}\) |
| 6 | \(\Delta G_{l,i} = \sqrt{\frac{P_l + g(h_n - (h_i + 0{,}5 h_{дл}))(\rho_{l,\text{п}} - \rho_{r,\text{п}})}{S_{lr,i}}}\) |
Итерационный пересчет давления. \(P_{l,i+1} = P_{l,i} + dP_{l,i}\), где \(dP_l\) — потери давления от движения воздуха по шахте. Скорость \(v_{s,i}\) определяется из текущего расхода \(G_{s,i}\) и плотности \(\rho_s\).
Характеристика вентилятора#
| Зависимость | Что определяет |
|---|---|
| \(L_v = \left\lceil \frac{3600 \cdot G_l}{\rho_a} \right\rceil_{50}\) | Подача вентилятора (м³/ч), округление вверх до кратного 50. |
| \(P_{sv} = \frac{1{,}2}{\rho_a} \cdot \bigl(P_{lN} + g \cdot h_{lN}(\rho_a - \rho_l) + g \cdot h_{0l}(\rho_a - \rho_r) + P_{dl}\bigr)\) | Приведенное статическое давление (Па), округление вверх до кратного 10. |
Литература#
[1] МД.137-13 «Расчетное определение основных параметров противодымной вентиляции зданий: методические рекомендации».
ВНИИПО МЧС России.
[2] СП 7.13130.2013 «Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности».
с изменениями.
[3] СП 131.13330 «Строительная климатология».
Нормативная база для определения расчетных параметров наружного воздуха.