Процесс воздухообмена в тоннеле метрополитена (рис.1.1) описывается уравнением теплового баланса [7]:
(1.1)
где tсм- температура смешанного воздуха, tТН – температура теплоносителя (вода), tНВ – температура наружного воздуха, GВТЗ – массовый расход воздуха ВТЗ, GНВ – массовый расход наружного воздуха.
На основании уравнения теплового баланса определяется требуемая температура воздуха на платформе станции
(1.2)
Температура теплоносителя tтн и температура наружного воздуха tнв полагаются постоянными величинами и температура воздуха на платформе станции зависит от массовых расходов воздуха из ВТЗ и управляемых шиберов. Массовый расход наружного воздуха определяется по формуле [7]:
(1.3)
где QНВ – расход наружного воздуха, ρНВ – плотность наружного воздуха.
Величина ρНВ вычисляется по формуле, полученной в результате эмпирических исследований [14]:
(1.4)
Массовый расход воздуха определяется по следующей формуле [7]:
(1.5)
где QВТЗ – расход воздуха воздушно - тепловой завесы, ρТН – плотность теплоносителя (воды), калориферной установки. Плотность теплоносителя
ρТН = 1000
.
Плотность воздуха величина постоянная и температура на платформе станции в результате зависит от расхода наружного воздуха, поступающего в тоннель через управляемые шиберы и от расхода воздуха воздушно-тепловой завесы.
Исходя из рис. 1.1 математическая модель системы разделяется на две подсистемы: система управления расходом воздуха ВТЗ и система управления расходом воздуха управляемых шиберов. Температура на выходе системы снимается датчиком температуры. Подсистемы связывает логическое устройство управления, предназначенное для формирования и выдачи управляющих воздействий UзQ и Uзα на подсистемы автоматического управления ВТЗ и управляемых шиберов с учетом сигнала обратной связи с датчика температуры. Разработка логического устройства управления выходит за рамки данного дипломного проекта, поэтому не рассматривается. Возмущающим воздействием для данной системы является tтн и tнв . Температура наружного воздуха имеет следующий диапазон изменения: -40°С +10°С (согласно СНиП 2.01.01-82, стр.16), это медленно меняющаяся величина. Температура теплоносителя (воды) лежит в диапазоне +70°+95°С и связана с изменением теплового режима котельной.
На рис.2.1 представлена функциональная схема системы вентиляции:
Рис. 2.1 Функциональная схема системы вентиляции.
Постоянные нагрузки
Таблица 3.3 – Перекрытие цокольного этажа
№
Нагрузка
qн,Т/м2
1
бетон мозаичный, d=30 мм
0,08
2
цементно песчанная стяжка, d= 50 мм
0,09
3
утеплитель пенополистирол, d=120 мм
0,00
4
плита перекрытия, d= 220 мм
0,30
Итого:
0,47
Таблица 3.4 – ...
Крыша
Тип крыши:
· по назначению (эксплуатируемая и неэксплуатируемая);
· вид крыши (скатная, плоская); указать уклон;
· по конструктивному решению (чердачная, бесчердачная, с полупроходным чердаком и т.д.;
· по материалу (из сборного железобетона; с деревянными, стальными конструкциями несущих элементов);
· ...
Сбор нагрузок
Таблица 3.28 – Нагрузки
Виды нагрузок
Нормативная
Коэффициент перегрузки
Расчетная
Постоянная
Металлочерепица
5мм
5
1,1
5,5
Обрешетка из брусков сечением
8,45
1,1
9,3
Собственный вес стропил при диаметре их 16см
10
1,1
11,0
Итого
...