Расчёт подпора в шахту лифта. Сравнение результатов по методикам ВНИИПО и АВОК 5.5.1-2015. Опции

[Barns]

Накопилось много вопросов.
Есть сертифицированная методика расчёта подпора в шахту лифта от ВНИИПО, есть от АВОК. Разница в результатах огромная, причины непонятны. Ниже привожу оба расчёта. Возможно, есть заинтересованные коллеги, которые помогут проанализировать оба варианта и понять, чем обусловлены различия в результатах.

Исходные данные:
Административно-бытовое здание в г. Москва, три надземных этажа, самый верхний из которых - технический. Лифт с режимом "перевозка пожарных подразделений" находится в центральном ядре здания, имеет остановки на первом, посадочном, этаже здания и на втором. На 1м этаже имеется выгороженный лифтовый холл, на 2м - зона безопасности. Требуется организовать подпор воздуха в лифтовую шахту согласно СП 7.13130, п. 7.14б.
 _____1______.jpg ( 299,11 килобайт ) Кол-во скачиваний: 526
 _____2______.jpg ( 238,8 килобайт ) Кол-во скачиваний: 334
 _______2_2.jpg ( 106,6 килобайт ) Кол-во скачиваний: 315



М.: ФГБУ ВНИИПО МЧС России, 2013 "Методические рекомендации к СП 7.13130.2013 "Расчетное определение основных параметров противодымной вентиляции зданий".

Пункт 4.2.2 методических рекомендаций определяет расход воздуха при устройстве выгороженного лифтового холла на основном посадочном этаже:
 _50_.jpg ( 15,44 килобайт ) Кол-во скачиваний: 704
(50)
где:
Gl1 [кг/с] - массовый расход воздуха, поступающего из лифтовой шахты на нижнем надземном уровне;
ρl [кг/м3] - плотность воздуха при температуре Tl;
ρr [кг/м3] - плотность воздуха при температуре Tr;
ρа [кг/м3] - плотность воздуха при температуре Tа;
ζl - коэффициент местного сопротивления узла "кабина-шахта";
ζd - коэффициент местного сопротивления дверного проёма лифтовой шахты;
n - количество дверей лифтовой шахты на текущем этаже. Не путать с общим количеством дверей лифтовой шахты;
m - количество дверей лифтового холла на текущем этаже;
Fdl [м2] - площадь дверей лифтовой шахты;
Fdr [м2] - площадь дверей лифтового холла;
g [м/с2] - ускорение свободного падения;
h2 [м] - уровень отметки пола 2го этажа;
hdl1 [м] - высота дверей лифтовой шахты на 1м этаже;
hdl2 [м] - высота дверей лифтовой шахты на 2м этаже.

Плотность воздуха возможно определить по формуле: ρ=353/T
Значения температур воздуха:
Ta [K] - температура наружного воздуха;
Tr [K] - температура воздуха в помещении.
Расчётную температуру нар. воздуха определяет п.7.16а СП 7.13130, который, в свою очередь, ссылается на СП 131.13330 "Строительная климатология". Пункт 10.1 СП 131.13130 даёт ссылку на расчётные параметры А и Б для Москвы. Выбор между ними регламентируется пунктом 5.13 СП 60.13330. Для Москвы ta=-25 °C, и Ta=273-25=248 К.
Расчётная температура внутреннего воздуха шахты лифта принята равной по СП 44.13330 "Административные здания и сооружения" как для вестибюлей, по табл. 12: tr=+16 °C, и Tr=273+16=289 К.
Tl [K] = (Ta+Tr)/2=(248+289)/2=268.5 K

Коэффициент местного сопротивления узла "кабина-шахта" ζl, по заверениям авторов методики, должен "приниматься согласно технической документации на лифтовые установки здания". Шутка хороша, но нет. Такие данные никогда, нигде и ни в каких документах не приводятся. Лифт - самостоятельное изделие, шахта - элемент архитектуры. Связь между производителем лифта и архитектором объекта обычно такая же, как между морковью и атомным крейсером: её нет. Однако коэффициент ζl можно кое-как вычислить по приближённой формуле:
 _45_.jpg ( 2,79 килобайт ) Кол-во скачиваний: 280
(45)
Здесь Flc [м2] - площадь поперечного сечения кабины лифта,
Fls [м2] - площадь поперечного сечения лифтовой шахты.
После подставления данных из чертежей получается: ζl=4.3+1.7*1.5/2.25*1.8=4.9296

Для того, чтобы определить значение коэффициента местного сопротивления проёма лифтовой шахты ζd, необходимо отмотать n-ное количество страниц руководства назад и, поскольку никаких заиканий о том, что есть ζd, непосредственно ПОД ФОРМУЛОЙ, где им и место, не приводится, то при удачном стечении обстоятельств найти запись: ζd=2,44 (видимо, табличная величина).

Значения всех переменных формулы (50):
ρl=353/268.5=1.3147;
ρr=353/289=1.2214;
ρa=353/248=1.4233;
ζl=4.9296;
ζd=2.44;
n=1;
m=1;
Fdl=2.14*1.15=2.461;
Fdr=1.31*2.1=2.751;
g=9.8;
h2=3.6;
hdl1=2.14;
hdl2=2.14.
Результат:Gl1=5.9138 кг/с.

Массовый расход инфильтрующегося воздуха, т.е. утечек через дверные щели, определяется по формуле:
 _48_.jpg ( 7,54 килобайт ) Кол-во скачиваний: 214
(48)
где:
Slri [1/(кг*м)] - суммарная характеристика удельного сопротивления воздухопроницанию дверей лифтовой шахты и лифтового холла на i-м посадочном этаже;
Pli [Па] - давление в лифтовой шахте на уровне геометрического центра дверей i-го этажа;
hi [м] - высота пола i-го этажа;
hdli [м] - высота дверей лифтовой шахты на i-м этаже;
ρl - то же, что и в (50);
ρr - то же, что и в (50);
g - то же, что и в (50).

Величина Slri зависит от характеристик дверей лифтовой шахты и лифтового холла. Тут напрашивается вопрос: какого ещё холла? У нас формула по пункту 4.2.2 подразумевает холл только на 1м посадочном этаже, но при этом формула (48) ясно требует параметров дверей холлов на вышележащих этажах. Как так? Ну допустим, в качестве лифтового холла я приму зону безопасности и её двери есть двери холла:
 _46_.jpg ( 5,43 килобайт ) Кол-во скачиваний: 126
(46)
где:
Sdl [м3/кг] - характеристика удельного сопротивления воздухопроницинаю дверей лифтовой шахты;
Sdr [м3/кг] - характеристика удельного сопротивления воздухопроницинаю дверей лифтового холла;
ni, Fdli [м2] - соответственно количество и площадь дверей лифтовой шахты на промежуточном i-м (в данном случае - 2м) посадочном этаже;
mi, Fdri [м2] - соответственно количество и площадь дверей лифтового холла на промежуточном i-м (в данном случае - 2м) посадочном этаже.
Величины Sdl и Sdr, вне всяких сомнений, должен указывать производитель. Должен, но не всякий указывает. В этом случае их можно определить по формулам:
Sdl=2600/ρl=2600/1.3147=1977 м3/кг,
Sdr=5300/ρl=5300/1.3147=4031 м3/кг

Значения всех переменных формулы (46):
Sdli=Sdl2=1977;
Sdri=Sdr2=4031;
ni=n2=1;
mi=m2=1;
Fdli=Fdl2=2.461;
Fdri=Fdr2=2.751.
Результат: Slri=Sli2=859,0623 1/(кг*м).

Для того, чтобы найти давление воздуха в уровне геометрического центра верхнего этажа здания, сначала определяется искомое давление на уровне 2го этажа, а затем на последующих:
 _43_.jpg ( 4,97 килобайт ) Кол-во скачиваний: 219
(43)
Обычно расчёты сводятся в таблицу наподобие следующей:
 ________Pli.jpg ( 142,44 килобайт ) Кол-во скачиваний: 870

Но, учитывая, что в данном примере лифт ходит всего на 2 этажа, достаточно найти только Pl2:
Pl2=20-9.8*(3.6+0.5*2.14)*(1.3147-1.2214)=15.7502

Зная величины Pli на разных этажах здания, можно найти соответствующие поэтажные массовые расходы инфильтрующегося воздуха ΔGli по формуле (48), и записать их в ту же сводную таблицу.

Суммарный массовый расход подаваемого воздуха будет равен:
 _49_.jpg ( 2,91 килобайт ) Кол-во скачиваний: 105
(49)
Таким образом, Gl=5.9138+0.1526=6.0664 кг/с.
В м3/ч это будет: L=3600*G/ρl=3600*6.0664/1.3147=16611 м3/ч. Ого. Представляю картину: открываются двери лифта, выходят люди. Главное - идти строго прямо и не свернуть вбок, оказавшись напротив боковой щели между лифтом и шахтой, иначе потоком воздуха отрежет руку или ухо.

В шахту лифта подаётся 6.0664 кг в секунду воздуха с температурой -25°C. Чтобы подобрать вентилятор, необходим объёмный расход, к тому же при нормальных условиях (tн.у.=+20°C), поскольку данные по расходу вентиляторов указываются именно для нормальных условий.
Lн.у.=3600*Gl/1.2;
где:
3600 - переводной коэффициент из м3/с в м3/ч;
1,2 - плотность воздуха при нормальных условиях.
Lн.у.=3600*6.0664/1.2=18200 м3/ч.
ИТОГО по методике ФГБУ ВНИИПО МЧС России:
Lвент=18200 м3/ч


Р НП "АВОК" 5.5.1-2015
Прочитав пару вводных строк про то, что у шахты лифта давление по высоте одинаковое, натыкаемся на формулу, к которой нет абсолютно никаких претензий:
 ______72_.jpg ( 3,06 килобайт ) Кол-во скачиваний: 92
(72)
Полный массовый расход учитывает расход на 1м посадочном этаже и сумму всех утечек.
Определяем Gшл1:
 ______74_.jpg ( 4,2 килобайт ) Кол-во скачиваний: 75
(74)
Никаких разделений на наличие/отсутствие холла... ну, ладно.
μ - коэффициент расхода щели между кабиной и шахтой лифта, принимают равным 0.64;
σ (опечатка? Имелось ввиду δ ?) [м] - ширина щели между кабиной и шахтой лифта, 0.03 для пассажирских лифтов, 0.05 для грузовых;
П [м] - периметр дверей шахты лифта, П=2*(1.15+2.14)=6.58;
ρп [кг/м3] - плотность приточного воздуха, по смыслу равно найденному в методике ВНИИПО значению ρl. Это плотность при температуре приточного воздуха Tп, которая есть среднее между температурой нар. и внутр. воздуха. В общем, ρп=1.3147. Спасибо за индекс русской буковй "п" от слова "приточный", а не "l". От слова "давайте учить технический английский, а кто не умеет - ваши проблемы".
ΔPшл1 [Па] - избыточное давление в шахте лифта на уровне 1го этажа, принимают равным 20 Па.

Таким образом, после подставления всех переменных и констант в формулу (74), получаем:
Gшл1=(0.64*0.05*6.58)*(2*1.4233*20)^0.5=1.5887 кг/с. Напомню, что в аналогичной по смыслу формуле (50) ВНИИПО получилось 5.9138 кг/с

Массовый расход воздуха, инфильтрующегося через щели закрытых дверей шахты лифта:
 ______75_.jpg ( 4,16 килобайт ) Кол-во скачиваний: 47
(75)
где:
Pшл=Ршл1=Ршлi [Па] - давление в шахте лифта, одинаковое по всей высоте шахты;
Pвi [Па] - давление внутри здания на уровне i-го этажа;
Sдв [1/(кг*м)] - характеристика сопротивления газопроницанию дверей.

Ищем давление в шахте лифта:
 ______73_.jpg ( 2,5 килобайт ) Кол-во скачиваний: 51
(73)
где Pнн1 [Па] - давление на наветренном фасаде на уровне 1го этажа.

Здесь я, обычный смертный, не видя под формулой описания одной из переменных Pнн1, снова трачу своё время на листание документа назад в поисках расчётной формулы. Серьёзно, АВОК. Достали и вы, и ВНИИПО. Потрудитесь сделать описание всех переменных под каждой формулой фразой " - то же, что и в формуле (x)", или не делайте этого вообще, для единообразия.
 ______34_.jpg ( 4,21 килобайт ) Кол-во скачиваний: 47
(34)
где:
ρн [кг/м3] - плотность наружного воздуха, ρн=1,4233;
Vв [м/с] - расчётная скорость воздуха, Vв=2 (см. СП 131, Табл. 3.1, графа 19);
hi [м] - высота пола i-го этажа над уровнем планировочной отметки земли;
g=9,8 [м/с2] - ускорение свободного падения.
Находим значение Pнн1:
Pнн1=0.4*1.4233*2^2-9.8*0*(1.4233-1.3147)=2,27728 Па

Подставив найденное значение Pнн1 в формулу (73), получим Pшл=22,28 Па.

Далее необходимо определить давление внутри здания на уровне этажей, обслуживаемых лифтом. Эти данные также удобнее свести в таблицу, если этажей больше двух.
 ______37_.jpg ( 3,52 килобайт ) Кол-во скачиваний: 57
(37)
где:
Pннi [Па] - наружное давление на наветренном фасаде на уровне i-го этажа;
Pнзi [Па] - наружное давление на заветренном фасаде на уровне i-го этажа.
Нас интересует 2 этаж, поэтому Pннi=Рнн2, Рнзi=Рнз2.
По формуле (34) определяется Рнн2:
Рнн2=0,4*1,4233*2^2-9,8*3,6*(1,4233-1,3147)=-1,55 Па
Давление Pнз2 можно найти по зависимости:
 ______35_.jpg ( 5,47 килобайт ) Кол-во скачиваний: 35
(35)
Pнз2=-0,3*1,4233*2^2-9,8-3,6*(1,4233-1,3147)=-5,54 Па

Из формулы (37) находим давление Pвi на 2м этаже:
Pв2=(-1,55-5,54)/2=-3,55 Па.

Последняя неизвестная в формуле (75) - это характеристика Sдв.
Ищется по формуле:
 ______65_.jpg ( 3,61 килобайт ) Кол-во скачиваний: 42
(65)
где:
Hп [м] - высота дверного проёма лифтовой шахты, Нп=2,14;
Bп [м] - ширина дверного проёма лифтовой шахты, Вп=1,15.
Sуд [м3/кг] - удельная характеристика сопротивления газопроницанию закрытых дверей. В рекомендациях сказано: "изменяется в пределах 6000 - 200000 м3/кг". Но вот по ВНИИПО значения меньше 6000 м3/кг. Напомню, там было: Sdl=1977 м3/кг, Sdr=4031 м3/кг. Здесь давайте возьмём, ну... Какое сегодня число? Второе августа. Луна в третьей фазе, а Марс сблизился с Юпитером. Так что, без всяких сомнений, Sуд=100 000 м3/кг.
Я надеюсь, ирония ясна.

Sдв=100 000/(2,14*1,15)^2=16511

Значения всех переменных формулы (75):
Ршл=22,28 Па;
Рвi=Рв2=-3,55 Па;
Sдв=16511 1/(кг*м)
Gшлi=Gшл2=[(22,25-(-3,55))/16511]^0.5=0.03953 кг/с (а если взять Sуд=6000, то Gшл2=0,1614. То есть разница в результатах не настолько велика, чтобы разброс Sуд стал основной причиной отличия двух методов расчёта. Корень этих различий по-прежнему в разнице по Gшл1)

Искомое значение массового расхода согласно формуле (72):
Gшл=1,5887+0,03953=1,62823 кг/с
В переводе на объёмный расход при н.у.:
Lн.у.=3600*Gшл/1,2 [м3/ч]
Lн.у.=4900 м3/ч

Итого по методике АВОК 5.5.1-2015:
Lвент=4900 м3/ч



ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Это несерьёзно - иметь варианты расчёта таких ответственных инженерных систем, получая различия между ними в 3,7 раз.
Для себя выбрал методику ВНИИПО, так как:
1) в ней учитывается суммарная характеристика газопроницаемости дверей шахты и холла, а не только шахты;
2) лучше перебдеть, чем недобдеть, а нормативный предел по давлению в 150 Па возможно соблюсти, используя низконапорные осевые вентиляторы и сеть воздуховодов, имеющую своё сопротивление.


ВОПРОСЫ, возникшие после расчётов:
1. Почему значения массового расхода из шахты лифта на 1м этаже так сильно различаются у ВНИИПО и АВОК: соответственно 5,9138 кг/с и 1,5887 кг/с для одной и той же ситуации?
2. Методика АВОК подразумевает универсальность, не зависимо от наличия лифтового холла на 1м этаже?
3. Есть мнение, что смысл лифтового холла на посадочном этаже - быть закрытым во время пожара, предотвращая свободное истекание воздуха из лифтовой шахты. В этом случае полученные 6.0664 кг/с воздуха по методике ВНИИПО попадают под большое сомнение. Не сможет такая масса воздуха протиснуться через щели лифтового холла. Это так? Должен ли лифтовый холл быть закрытым во время посадки / высадки из лифта?
4. Общий вопрос: где подвох?

Прошу комментариев коллег на тему всего вышеперечисленного.

Сообщение отредактировал Barns - 2.8.2017, 15:53

Прикрепленные файлы

 ________Pli.jpg ( 220,16 килобайт ) Кол-во скачиваний: 350

 

[Barns]

Накопилось много вопросов.
Есть сертифицированная методика расчёта подпора в шахту лифта от ВНИИПО, есть от АВОК. Разница в результатах огромная, причины непонятны. Ниже привожу оба расчёта. Возможно, есть заинтересованные коллеги, которые помогут проанализировать оба варианта и понять, чем обусловлены различия в результатах.

Исходные данные:
Административно-бытовое здание в г. Москва, три надземных этажа, самый верхний из которых - технический. Лифт с режимом "перевозка пожарных подразделений" находится в центральном ядре здания, имеет остановки на первом, посадочном, этаже здания и на втором. На 1м этаже имеется выгороженный лифтовый холл, на 2м - зона безопасности. Требуется организовать подпор воздуха в лифтовую шахту согласно СП 7.13130, п. 7.14б.
 _____1______.jpg ( 299,11 килобайт ) Кол-во скачиваний: 526
 _____2______.jpg ( 238,8 килобайт ) Кол-во скачиваний: 334
 _______2_2.jpg ( 106,6 килобайт ) Кол-во скачиваний: 315



М.: ФГБУ ВНИИПО МЧС России, 2013 "Методические рекомендации к СП 7.13130.2013 "Расчетное определение основных параметров противодымной вентиляции зданий".

Пункт 4.2.2 методических рекомендаций определяет расход воздуха при устройстве выгороженного лифтового холла на основном посадочном этаже:
 _50_.jpg ( 15,44 килобайт ) Кол-во скачиваний: 704
(50)
где:
Gl1 [кг/с] - массовый расход воздуха, поступающего из лифтовой шахты на нижнем надземном уровне;
ρl [кг/м3] - плотность воздуха при температуре Tl;
ρr [кг/м3] - плотность воздуха при температуре Tr;
ρа [кг/м3] - плотность воздуха при температуре Tа;
ζl - коэффициент местного сопротивления узла "кабина-шахта";
ζd - коэффициент местного сопротивления дверного проёма лифтовой шахты;
n - количество дверей лифтовой шахты на текущем этаже. Не путать с общим количеством дверей лифтовой шахты;
m - количество дверей лифтового холла на текущем этаже;
Fdl [м2] - площадь дверей лифтовой шахты;
Fdr [м2] - площадь дверей лифтового холла;
g [м/с2] - ускорение свободного падения;
h2 [м] - уровень отметки пола 2го этажа;
hdl1 [м] - высота дверей лифтовой шахты на 1м этаже;
hdl2 [м] - высота дверей лифтовой шахты на 2м этаже.

Плотность воздуха возможно определить по формуле: ρ=353/T
Значения температур воздуха:
Ta [K] - температура наружного воздуха;
Tr [K] - температура воздуха в помещении.
Расчётную температуру нар. воздуха определяет п.7.16а СП 7.13130, который, в свою очередь, ссылается на СП 131.13330 "Строительная климатология". Пункт 10.1 СП 131.13130 даёт ссылку на расчётные параметры А и Б для Москвы. Выбор между ними регламентируется пунктом 5.13 СП 60.13330. Для Москвы ta=-25 °C, и Ta=273-25=248 К.
Расчётная температура внутреннего воздуха шахты лифта принята равной по СП 44.13330 "Административные здания и сооружения" как для вестибюлей, по табл. 12: tr=+16 °C, и Tr=273+16=289 К.
Tl [K] = (Ta+Tr)/2=(248+289)/2=268.5 K

Коэффициент местного сопротивления узла "кабина-шахта" ζl, по заверениям авторов методики, должен "приниматься согласно технической документации на лифтовые установки здания". Шутка хороша, но нет. Такие данные никогда, нигде и ни в каких документах не приводятся. Лифт - самостоятельное изделие, шахта - элемент архитектуры. Связь между производителем лифта и архитектором объекта обычно такая же, как между морковью и атомным крейсером: её нет. Однако коэффициент ζl можно кое-как вычислить по приближённой формуле:
 _45_.jpg ( 2,79 килобайт ) Кол-во скачиваний: 280
(45)
Здесь Flc [м2] - площадь поперечного сечения кабины лифта,
Fls [м2] - площадь поперечного сечения лифтовой шахты.
После подставления данных из чертежей получается: ζl=4.3+1.7*1.5/2.25*1.8=4.9296

Для того, чтобы определить значение коэффициента местного сопротивления проёма лифтовой шахты ζd, необходимо отмотать n-ное количество страниц руководства назад и, поскольку никаких заиканий о том, что есть ζd, непосредственно ПОД ФОРМУЛОЙ, где им и место, не приводится, то при удачном стечении обстоятельств найти запись: ζd=2,44 (видимо, табличная величина).

Значения всех переменных формулы (50):
ρl=353/268.5=1.3147;
ρr=353/289=1.2214;
ρa=353/248=1.4233;
ζl=4.9296;
ζd=2.44;
n=1;
m=1;
Fdl=2.14*1.15=2.461;
Fdr=1.31*2.1=2.751;
g=9.8;
h2=3.6;
hdl1=2.14;
hdl2=2.14.
Результат:Gl1=5.9138 кг/с.

Массовый расход инфильтрующегося воздуха, т.е. утечек через дверные щели, определяется по формуле:
 _48_.jpg ( 7,54 килобайт ) Кол-во скачиваний: 214
(48)
где:
Slri [1/(кг*м)] - суммарная характеристика удельного сопротивления воздухопроницанию дверей лифтовой шахты и лифтового холла на i-м посадочном этаже;
Pli [Па] - давление в лифтовой шахте на уровне геометрического центра дверей i-го этажа;
hi [м] - высота пола i-го этажа;
hdli [м] - высота дверей лифтовой шахты на i-м этаже;
ρl - то же, что и в (50);
ρr - то же, что и в (50);
g - то же, что и в (50).

Величина Slri зависит от характеристик дверей лифтовой шахты и лифтового холла. Тут напрашивается вопрос: какого ещё холла? У нас формула по пункту 4.2.2 подразумевает холл только на 1м посадочном этаже, но при этом формула (48) ясно требует параметров дверей холлов на вышележащих этажах. Как так? Ну допустим, в качестве лифтового холла я приму зону безопасности и её двери есть двери холла:
 _46_.jpg ( 5,43 килобайт ) Кол-во скачиваний: 126
(46)
где:
Sdl [м3/кг] - характеристика удельного сопротивления воздухопроницинаю дверей лифтовой шахты;
Sdr [м3/кг] - характеристика удельного сопротивления воздухопроницинаю дверей лифтового холла;
ni, Fdli [м2] - соответственно количество и площадь дверей лифтовой шахты на промежуточном i-м (в данном случае - 2м) посадочном этаже;
mi, Fdri [м2] - соответственно количество и площадь дверей лифтового холла на промежуточном i-м (в данном случае - 2м) посадочном этаже.
Величины Sdl и Sdr, вне всяких сомнений, должен указывать производитель. Должен, но не всякий указывает. В этом случае их можно определить по формулам:
Sdl=2600/ρl=2600/1.3147=1977 м3/кг,
Sdr=5300/ρl=5300/1.3147=4031 м3/кг

Значения всех переменных формулы (46):
Sdli=Sdl2=1977;
Sdri=Sdr2=4031;
ni=n2=1;
mi=m2=1;
Fdli=Fdl2=2.461;
Fdri=Fdr2=2.751.
Результат: Slri=Sli2=859,0623 1/(кг*м).

Для того, чтобы найти давление воздуха в уровне геометрического центра верхнего этажа здания, сначала определяется искомое давление на уровне 2го этажа, а затем на последующих:
 _43_.jpg ( 4,97 килобайт ) Кол-во скачиваний: 219
(43)
Обычно расчёты сводятся в таблицу наподобие следующей:
 ________Pli.jpg ( 142,44 килобайт ) Кол-во скачиваний: 870

Но, учитывая, что в данном примере лифт ходит всего на 2 этажа, достаточно найти только Pl2:
Pl2=20-9.8*(3.6+0.5*2.14)*(1.3147-1.2214)=15.7502

Зная величины Pli на разных этажах здания, можно найти соответствующие поэтажные массовые расходы инфильтрующегося воздуха ΔGli по формуле (48), и записать их в ту же сводную таблицу.

Суммарный массовый расход подаваемого воздуха будет равен:
 _49_.jpg ( 2,91 килобайт ) Кол-во скачиваний: 105
(49)
Таким образом, Gl=5.9138+0.1526=6.0664 кг/с.
В м3/ч это будет: L=3600*G/ρl=3600*6.0664/1.3147=16611 м3/ч. Ого. Представляю картину: открываются двери лифта, выходят люди. Главное - идти строго прямо и не свернуть вбок, оказавшись напротив боковой щели между лифтом и шахтой, иначе потоком воздуха отрежет руку или ухо.

В шахту лифта подаётся 6.0664 кг в секунду воздуха с температурой -25°C. Чтобы подобрать вентилятор, необходим объёмный расход, к тому же при нормальных условиях (tн.у.=+20°C), поскольку данные по расходу вентиляторов указываются именно для нормальных условий.
Lн.у.=3600*Gl/1.2;
где:
3600 - переводной коэффициент из м3/с в м3/ч;
1,2 - плотность воздуха при нормальных условиях.
Lн.у.=3600*6.0664/1.2=18200 м3/ч.
ИТОГО по методике ФГБУ ВНИИПО МЧС России:
Lвент=18200 м3/ч


Р НП "АВОК" 5.5.1-2015
Прочитав пару вводных строк про то, что у шахты лифта давление по высоте одинаковое, натыкаемся на формулу, к которой нет абсолютно никаких претензий:
 ______72_.jpg ( 3,06 килобайт ) Кол-во скачиваний: 92
(72)
Полный массовый расход учитывает расход на 1м посадочном этаже и сумму всех утечек.
Определяем Gшл1:
 ______74_.jpg ( 4,2 килобайт ) Кол-во скачиваний: 75
(74)
Никаких разделений на наличие/отсутствие холла... ну, ладно.
μ - коэффициент расхода щели между кабиной и шахтой лифта, принимают равным 0.64;
σ (опечатка? Имелось ввиду δ ?) [м] - ширина щели между кабиной и шахтой лифта, 0.03 для пассажирских лифтов, 0.05 для грузовых;
П [м] - периметр дверей шахты лифта, П=2*(1.15+2.14)=6.58;
ρп [кг/м3] - плотность приточного воздуха, по смыслу равно найденному в методике ВНИИПО значению ρl. Это плотность при температуре приточного воздуха Tп, которая есть среднее между температурой нар. и внутр. воздуха. В общем, ρп=1.3147. Спасибо за индекс русской буковй "п" от слова "приточный", а не "l". От слова "давайте учить технический английский, а кто не умеет - ваши проблемы".
ΔPшл1 [Па] - избыточное давление в шахте лифта на уровне 1го этажа, принимают равным 20 Па.

Таким образом, после подставления всех переменных и констант в формулу (74), получаем:
Gшл1=(0.64*0.05*6.58)*(2*1.4233*20)^0.5=1.5887 кг/с. Напомню, что в аналогичной по смыслу формуле (50) ВНИИПО получилось 5.9138 кг/с

Массовый расход воздуха, инфильтрующегося через щели закрытых дверей шахты лифта:
 ______75_.jpg ( 4,16 килобайт ) Кол-во скачиваний: 47
(75)
где:
Pшл=Ршл1=Ршлi [Па] - давление в шахте лифта, одинаковое по всей высоте шахты;
Pвi [Па] - давление внутри здания на уровне i-го этажа;
Sдв [1/(кг*м)] - характеристика сопротивления газопроницанию дверей.

Ищем давление в шахте лифта:
 ______73_.jpg ( 2,5 килобайт ) Кол-во скачиваний: 51
(73)
где Pнн1 [Па] - давление на наветренном фасаде на уровне 1го этажа.

Здесь я, обычный смертный, не видя под формулой описания одной из переменных Pнн1, снова трачу своё время на листание документа назад в поисках расчётной формулы. Серьёзно, АВОК. Достали и вы, и ВНИИПО. Потрудитесь сделать описание всех переменных под каждой формулой фразой " - то же, что и в формуле (x)", или не делайте этого вообще, для единообразия.
 ______34_.jpg ( 4,21 килобайт ) Кол-во скачиваний: 47
(34)
где:
ρн [кг/м3] - плотность наружного воздуха, ρн=1,4233;
Vв [м/с] - расчётная скорость воздуха, Vв=2 (см. СП 131, Табл. 3.1, графа 19);
hi [м] - высота пола i-го этажа над уровнем планировочной отметки земли;
g=9,8 [м/с2] - ускорение свободного падения.
Находим значение Pнн1:
Pнн1=0.4*1.4233*2^2-9.8*0*(1.4233-1.3147)=2,27728 Па

Подставив найденное значение Pнн1 в формулу (73), получим Pшл=22,28 Па.

Далее необходимо определить давление внутри здания на уровне этажей, обслуживаемых лифтом. Эти данные также удобнее свести в таблицу, если этажей больше двух.
 ______37_.jpg ( 3,52 килобайт ) Кол-во скачиваний: 57
(37)
где:
Pннi [Па] - наружное давление на наветренном фасаде на уровне i-го этажа;
Pнзi [Па] - наружное давление на заветренном фасаде на уровне i-го этажа.
Нас интересует 2 этаж, поэтому Pннi=Рнн2, Рнзi=Рнз2.
По формуле (34) определяется Рнн2:
Рнн2=0,4*1,4233*2^2-9,8*3,6*(1,4233-1,3147)=-1,55 Па
Давление Pнз2 можно найти по зависимости:
 ______35_.jpg ( 5,47 килобайт ) Кол-во скачиваний: 35
(35)
Pнз2=-0,3*1,4233*2^2-9,8-3,6*(1,4233-1,3147)=-5,54 Па

Из формулы (37) находим давление Pвi на 2м этаже:
Pв2=(-1,55-5,54)/2=-3,55 Па.

Последняя неизвестная в формуле (75) - это характеристика Sдв.
Ищется по формуле:
 ______65_.jpg ( 3,61 килобайт ) Кол-во скачиваний: 42
(65)
где:
Hп [м] - высота дверного проёма лифтовой шахты, Нп=2,14;
Bп [м] - ширина дверного проёма лифтовой шахты, Вп=1,15.
Sуд [м3/кг] - удельная характеристика сопротивления газопроницанию закрытых дверей. В рекомендациях сказано: "изменяется в пределах 6000 - 200000 м3/кг". Но вот по ВНИИПО значения меньше 6000 м3/кг. Напомню, там было: Sdl=1977 м3/кг, Sdr=4031 м3/кг. Здесь давайте возьмём, ну... Какое сегодня число? Второе августа. Луна в третьей фазе, а Марс сблизился с Юпитером. Так что, без всяких сомнений, Sуд=100 000 м3/кг.
Я надеюсь, ирония ясна.

Sдв=100 000/(2,14*1,15)^2=16511

Значения всех переменных формулы (75):
Ршл=22,28 Па;
Рвi=Рв2=-3,55 Па;
Sдв=16511 1/(кг*м)
Gшлi=Gшл2=[(22,25-(-3,55))/16511]^0.5=0.03953 кг/с (а если взять Sуд=6000, то Gшл2=0,1614. То есть разница в результатах не настолько велика, чтобы разброс Sуд стал основной причиной отличия двух методов расчёта. Корень этих различий по-прежнему в разнице по Gшл1)

Искомое значение массового расхода согласно формуле (72):
Gшл=1,5887+0,03953=1,62823 кг/с
В переводе на объёмный расход при н.у.:
Lн.у.=3600*Gшл/1,2 [м3/ч]
Lн.у.=4900 м3/ч

Итого по методике АВОК 5.5.1-2015:
Lвент=4900 м3/ч



ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Это несерьёзно - иметь варианты расчёта таких ответственных инженерных систем, получая различия между ними в 3,7 раз.
Для себя выбрал методику ВНИИПО, так как:
1) в ней учитывается суммарная характеристика газопроницаемости дверей шахты и холла, а не только шахты;
2) лучше перебдеть, чем недобдеть, а нормативный предел по давлению в 150 Па возможно соблюсти, используя низконапорные осевые вентиляторы и сеть воздуховодов, имеющую своё сопротивление.


ВОПРОСЫ, возникшие после расчётов:
1. Почему значения массового расхода из шахты лифта на 1м этаже так сильно различаются у ВНИИПО и АВОК: соответственно 5,9138 кг/с и 1,5887 кг/с для одной и той же ситуации?
2. Методика АВОК подразумевает универсальность, не зависимо от наличия лифтового холла на 1м этаже?
3. Есть мнение, что смысл лифтового холла на посадочном этаже - быть закрытым во время пожара, предотвращая свободное истекание воздуха из лифтовой шахты. В этом случае полученные 6.0664 кг/с воздуха по методике ВНИИПО попадают под большое сомнение. Не сможет такая масса воздуха протиснуться через щели лифтового холла. Это так? Должен ли лифтовый холл быть закрытым во время посадки / высадки из лифта?
4. Общий вопрос: где подвох?

Прошу комментариев коллег на тему всего вышеперечисленного.

Сообщение отредактировал Barns - 2.8.2017, 15:53

Прикрепленные файлы

 ________Pli.jpg ( 220,16 килобайт ) Кол-во скачиваний: 350