竖井封闭场棚通风采光设计计算书

北京地铁xxxx工程（xxxx站）厂棚通风采光计算书xxxx公司xxxx项目经理部xxx年xx月1目录一、编制依据...............................................................................................................1二、方案说明...............................................................................................................1三、厂棚简介...............................................................................................................1四、通风计算...............................................................................................................14.1地上部分通风计算...........................................................................................14.1.1风量确定.................................................................................................14.1.2设备选择.................................................................................................24.2地下作业面通风计算.......................................................................................24.2.1导洞施工对空气质量要求.....................................................................24.2.2导洞工作面的需风量.............................................................................34.2.3导洞风压计算.........................................................................................44.2.4风机型号选择.......................................................................................44.2.5风管材质与连接方式...........................................................................54.2.6通风设施的布设、安装.......................................................................5五、采光计算...............................................................................................................55.1图表法计算.......................................................................................................55.1.1沃尔拉姆德图.........................................................................................55.1.2采光计算图表.........................................................................................65.2采光系数的修正...............................................................................................85.3开窗面积的估算...............................................................................................8参考文献.......................................................................................................................91一、编制依据1.《地下铁道工程施工及验收规范》［S］GB50299-19992.《煤炭工业矿井设计规范》［S］GB50215-20053.中国工程招标网招标文件范本《第507节风水电作业及通风防尘》4.蔡增基等.《流体力学泵与风机》（第四版）［M］.北京：中国建筑工业出版社，1999二、方案说明为保证封闭厂棚的通风及采光情况符合规范设计要求，项目部对封闭厂棚进行通风采光的验算。三、厂棚简介四、通风计算4.1地上部分通风计算4.1.1风量确定按照文献[1]和文献［3］，风量可按施工人员和施工机械的通风须求计算国家会议中心4号出入口换乘通道2号风道站3号出入口（既有）换乘厅1号风亭及出入口2号出入口车站主体结构大棚1021.5m22)(332211qmqmqmkQ(1)式中Q——通风流量，min/3m；k——安全系数，取1.25；m1——隧道内最多作业人数，取150人；m2——隧道内作业柴油机械马力数；取24HP；m3——隧道内作业电焊机数，取8台；q1——每人所须通风流量，取3人min//3m［1］；q2——每马力施工机械所须流量，取3台/min//3HPm［3］；q3——每台电焊机所须流量，取3台min//3m［3］。计算得到需求通风量为16.125sm/3。3q——每台电焊机所须流量，取3台min//3m［3］。计算得到需求通风量为16.125s/3m。4.1.2设备选择根据4.1.1得到的最大需求流量16.125s/3m，选择了八台1KW排风扇，其每台流量范围2.4s/3m，总压范围3187～2019Pa，可以保证达到设计通风量，并有一定安全余量。考虑到施工节电要求，风机可采用变频器调速，以便在较短隧道长度或喷混凝土作业间隙采用较低的转速，达到节能目的。4.2地下作业面通风计算4.2.1导洞施工对空气质量要求导洞施工时，工作面的空气将要受到下面情况的影响，施工人员呼吸消耗氧气并产生二氧化碳；挖土、装载、运输扬起的粉尘；喷射混凝土时产生水泥粉尘；电焊时产生的有害气体；混凝土水化产生的热量及地下水挥发使工作面温度上升等。导洞通风就是向工作面供给足够新鲜空气改善洞内施工环境，并符合以下规定：①洞内氧气含量按体积比不得小于20％。②粉尘最高允许浓度：每立方米空气中含游离二氧化硅在10％以上时，粉3尘不超过2mg／m3，含游离二氧化硅在10％以下时，粉尘不超过10mg／m3，水泥粉尘不超过6mg／m3。③有害气体最高允许浓度：一氧化碳不大于30mg／m3；二氧化碳按体积计不大于0.5％；氮氧化物（NO2）含量不大于5mg／m3；洞内气温不得高于30℃，噪音不大于90dB。本工程采用机械压入式通风，通风的目的是补氧、降尘、降温、除湿。能够较快的排除工作面的污浊空气；拆装简单；通风效果好。见图1。图14.2.2导洞工作面的需风量根据本标段工程特点，风量计算时考虑洞内最小风速，洞内同时作业最多人数最小需风量、稀释有害气体（电焊等）所需风量。以其中最大值作为选择通风设备的依据。风量计算详见表1。表1洞内施工通风风量计算表通风需要最小风速洞内最多工作人数公式Q=60·V·SQ=Q·M·K参数说明V-最小风速S-隧道开挖面积Q-洞内每分钟人需要新鲜空气M-洞内最多同时工作人数K-备用系数4单洞参数选择V=0.15m/sS=31q=3m3/minm=32k=1.25风量V=279m3/minQ=120m3/min稀释有害气体风量估算为90m3/min。合计风量为489m3/min故每个洞室中按照489m3/min考虑风量，4个洞室总需风量为1956m3/min，考虑将2个洞室作为1个供风单位，每个供风单位需风878m3/min，左线南、北导洞及右线南、北导洞各用一台风机，此时需要两台风机。4.2.3导洞风压计算施工通风阻力包括摩擦阻力（风管、隧道壁和风流摩擦阻力）和局部阻力（风管转弯、接头、隧道内车辆、堆放材料、机具设备等）两大类，一般情况下以摩擦阻力为主，局部阻力仅占总阻力的10～20%。结合本导洞特点只计算摩擦阻力，局部阻力按15%考虑。圆形风管单位长度的摩擦阻力（比摩阻）为：Rs=λν2ρ/2D以上各式中λ——摩擦阻力系数ν——风管内空气的平均流速，m/s；ρ——空气的密度，Kg/m3；D——圆形风管直径，m。每个导洞风管的摩擦阻力约为1200pa。每个总通风阻力约为1380pa。每台风机风压应大于2760pa。4.2.4风机型号选择详见表2常用风机性能指标表以及风压情况。由表中可知，选择2台SDFN0.9.6隧道专用风机供风可满足要求。表2常用风机性能指标表5型号风量（m3/min）高效风量（m3/min）风压（Pa）电机功率（kw）SDFN0.10770-15001225550-350037×2SDFN0.9.6680-13251100500-320030×2SDFN0.6.5500-800600720-390022×24.2.5风管材质与连接方式风管采用PVC材质拉链式接头软风管风管直径为φ1000mm，采用2个三通可以满足分别向4个掌子面供风。4.2.6通风设施的布设、安装a风机布设在竖井外侧，距离井口距离不小于15m，以防洞内污染空气回流污染。b通风管距离开挖面距离不得大于10m。c风管转弯处应采用同直径的钢柔性拉链式软风管。d风管安装应做到平顺、接头严密、转弯半径不小于风管直径的3倍。e通风机应有保险装置，当发生故障时能够自动停机。f由于洞内工序转换频繁，工作面较多，应设立专门的通风班组进行通风设备的管理、维修。如有损坏，应及时更换。确保施工环境安全达标。五、采光计算5.1图表法计算在采光设计中广泛使用的传统方法。此法应用简便，能满足设计精度要求。5.1.1沃尔拉姆德图6图1沃尔德拉姆采光计算图根据立体角投影原理绘制的英国的沃尔德拉姆图是一种比较典型的采光计算图。全图代表半个天空,共划分成1008(36×28)个小方格，每格面积等于0.05％的采光系数。图上有两组曲线──实线和虚线。量出计算点与窗口上沿和下沿形成的高度角（θ1和θ2），分别描绘在实线曲线上；再将计算点与窗口两侧形成的平面方位角φ1和φ2描绘在图中虚线曲线上。由四条曲线围成的面积占有的方格数乘以0.05，即得出计算点的天空直射光采光系数Cd。沃尔德拉姆图可以精确计算竖直窗的Cd值。采光计算5.1.2采光计算图表7采光计算图表是中国《工业企业采光设计标准》(TJ33-79)中推荐的一种采光计算图表,适用于采光的初步设计。它不能精确计算某一点的采光系数，但可用来验算窗口面积是否符合采光标准，还可用采光标准