РД 34.21.123
Скачать документ
Формат .docx · доступно зарегистрированным пользователям
проектирования вентиляции кабельных
тоннелей РТМ 34-254-75
РД 34.21.123
1.1. Основными вредностями в кабельных тоннелях являются тепловыделения от кабелей. В случае пожара - вредностями являются продукты горения и распыляемые пожаротушащие вещества.
1.2. Кабельные тоннели по условиям пожаробезопасности секционируются на отсеки при помощи перегородок с расстоянием между ними в пределах до 150 м.
1.3. Во всех приточных и вытяжных камерах должны устанавливаться противопожарные клапаны, снабженные конечными выключателями, предназначенными для аварийного их закрывания в случае возникновения пожара.
Извещатели пожара, устанавливаемые в проходных и полупроходных кабельных тоннелях, должны давать импульс на включение электромагнитов противопожарных клапанов и на выключатели вентиляторов.
После погашения пожара в кабельном тоннеле, вручную включается вентилятор и открываются противопожарные клапаны в приточной и вытяжной камерах.
1.4. Максимальная температура воздуха в кабельных тоннелях не должна превышать 40 °С. Минимальная температура, а также относительная влажность воздуха в тоннелях не регламентируются.
1.5. В кабельных подземных тоннелях, прокладываемых вне главного здания, поглощение теплоизбытков и обеспечение максимально допустимой температуры воздуха в тоннеле (не выше 40 °С) следует осуществлять за счет потерь тепла ограждающими конструкциями в грунт, а также за счет приточно-вытяжной системы вентиляции с естественным или механическим побуждением. При условии, когда тепловыделения кабелей полностью компенсируются теплопотерями ограничений в грунт, вентиляцию тоннелей предусматривать не следует.
Необходимость устройства вентиляции с механическим побуждением устанавливается теплотехническим и аэродинамическим расчетом.
1.6. Теплопотери ограждениями в грунт тоннелей, прокладываемых в помещении главного корпуса в тепловом балансе тоннеля учитывать не следует.
1.7. При вентиляции с механическим побуждением вентиляторный агрегат можно размещать как в приточной, так и в вытяжной камере. Но в целях экономии электроэнергии, а также для создания более благоприятного теплового режима работы электродвигателя (при размещении вентагрегата в приточной камере электродвигатель омывается воздухом с более низкой температурой), вентиляторный агрегат, при прочих равных условиях, предпочтительнее располагать в приточной камере.
1.8. В целях обеспечения возможности работы вентиляционной системы с механическим побуждением в режиме естественного побуждения, разность между высотой вытяжной и приточной решетками должна быть не менее 3 м.
Высота от поверхности земли до низа приточной решетки должны быть не менее 1 м.
1.9. Осевые вентиляторы механической системы вентиляции должны быть сблокированы с датчиками температуры, устанавливаемыми в отсеке (вблизи вытяжной камеры). Вентилятор автоматически отключается при понижении температуры воздуха в тоннеле ниже минимальной, установленной для данного климатического района.
Эта температура для каждого климатического района приводится в табл. 3 (графа 5).
При повышении температуры воздуха в тоннеле на 5 °С выше минимальной, вентилятор автоматически вновь включается в работу. При отключении вентагрегата вентиляция тоннеля должна осуществляться естественным путем.
2.1. В целях уменьшения мощности вентиляторного агрегата и улучшения температурного режима в подземных кабельных тоннелях, тепловой баланс кабельного тоннеля следует заполнять с учетом круглогодичной работы вентиляции.
2.2. Количество тепловой энергии, выделяемой кабелями в тоннеле, следует определять по формуле:
Отв = 860 N, ккал/ч на 1 м трассы (1)
2.3. Теплопотери ограждениями тоннеля в грунт на 1 м трассы тоннеля определяются по формуле:
(2)
2.4. Теплоизбытки в тоннеле определяются по формуле:
Оизб = Отв - Оогр; ккал/ч на 1 м (3)
2.5. Количество приточного воздуха, необходимое для поглощения теплоизбытков в тоннеле следует определять по формуле:
а) без учета круглогодичной работы вентиляции на 1 м трассы тоннеля:
(4)
б) с учетом круглогодичной работы вентиляции на 1 м трассы тоннеля:
(5)
Методика расчета теплопотерь ограждениями тоннеля в грунт приведена в приложении 1.
Методика расчета потребного количества приточного воздуха с учетом круглогодичной работы вентиляции тоннеля приведена в приложении 2.
2.6. Для облегчения расчетов при проектировании вентиляции кабельных подземных тоннелей конкретных объектов, в табл. 1 приведены усредненные показатели теплопотерь ограждениями тоннеля сечением 1,8×2,1 (h) м, а также показатели по воздухообмену для различных климатических районов.
Таблица 1
Теплопотери ограждениями тоннеля в грунт и расчетное количество вентиляционного воздуха для поглощения теплоизбытков
Среднегодовая температура наружного воздуха района строительства, град.
Средняя температура наружного воздуха в 13 часов самого жаркого месяца, град.
Теплопотери ограждениями в грунт без учета работы вентиляции на 1 м трассы тоннеля
Расчетное количество вентиляционного воздуха при потере мощности кабелями 1 квт на 1 м трасса тоннеля, кг/ч
В теплый период года
В холодный период года
При круглогодичн. работе вентиляции, кг/ч на 1 м трассы
Без учета работы круглогодичной вентиляции, кг/ч на 1 м трассы
Ккал/ч
Вт
Ккал/ч
Вт
1
2
3
4
5
6
7
-15
19,2
165
192
208
242
115
139
-10
20,7
148
172
190
220
130
154
-5
23,3
130
151
172
200
140
182
- 0
26
112
131
155
180
170
223
+5
28
94
109
137
160
190
266
+10
28,6
77
89
120
140
200
287
+15
34,5
59
68
102
120
255
607
ПРИМЕЧАНИЯ: 1. В конкретных проектах при подсчете количество приточного воздуха, необходимого для поглощения теплоизбытков в тоннеле, показатели графы 6 табл. 1 следует умножать на мощность (выраженную в квт), теряемую кабелями.
2. Показатели, приведенные в табл. 1 подсчитаны для климатических районов, приведенных в табл. 2.
Таблица 2
Расчетные усредненные параметры наружного воздуха различных климатических районов
Условная привязка к географическому пункту
Среднегодовая температура наружного воздуха, град.
Средняя температура наиболее жаркого месяца, град.
Средняя температура наиболее холодного месяца, град.
Амплитуда изменения температуры воздуха в тоннеле
Средняя температура воздуха в 13 час. самого жаркого м-ца, град.
Верхоянск
-15
15,2
-48,6
31,9
19,2
Сангар Якутской АССР
-10
17,9
-39,7
28,8
20,7
Дамбуки Амурской обл.
-5
17,9
-31,1
24,5
23,3
Благовещенск Амурской обл.
0
21,4
-24,3
22,8
26
Джамбиты Уральской обл.
5
23,7
-13,9
18,8
28
Ейск Краснодарского края
10
23,4
-2,9
14,1
28,6
Регар Таджикской ССР
15
27,5
2,5
12,5
34,5
Таблица 3
Расчетные усредненные параметры воздуха в кабельном тоннеле, подсчитанные для различных климатических районов
Условная привязка к географическому пункту
Среднегодовая температура наружного воздуха, град.
Среднегодовая температура воздуха в тоннеле, град.
Амплитуда колебания температуры воздуха в тоннеле, град.
Минимальная температура воздуха в тоннеле, град.
Продолжительность стояния температуры наружного воздуха выше минимальной температуры воздуха в тоннеле, часов в год
1
2
3
4
5
6
Верхоянск
-15
16
24
-8
4800
Сангар
-10
17,6
23
-6
5000
Дамбуки
-5
20,6
20
0
4300
Благовещенск
0
21,1
19
2
4000
Джамбиты
5
23,8
16
8
4700
Ейск
10
27,9
12
16
3600
Регар
15
29
11
17
3900
ПРИМЕЧАНИЯ: 1. Максимальная температура воздуха в тоннеле принята = 40 °С.
2. Продолжительность периода с температурой наружного воздуха, превышающей минимальную температуру воздуха в тоннеле, соответствует суммарной продолжительности работы вентиляционной системы с механическим побуждением.
Qтв
ккал/ч.м.
Количество тепловой энергии, выделяемой кабелями в тоннеле на 1 м трассы
Qогр
ккал/ч.м.
Теплопотери ограждениями тоннеля в грунт на 1 м трассы тоннеля
Qизб
ккал/ч.м.
Теплоизбытки в тоннеле на 1 трассы
N
квт/м
Потери энергии в кабелях на 1 м трассы
F
м2
Внутренняя поверхность ограждения тоннеля на 1 м трассы тоннеля
tв
град.
Температура воздуха в тоннеле
tгр
град.
Температура грунта
tB
град.
Средняя температура наружного воздуха в 13 часов самого жаркого месяца
tсгн
град.
Среднегодовая температура наружного воздуха
tсгв
град.
Среднегодовая температура воздуха в тоннеле
tмакнар
град.
Среднемесячная температура наружного воздуха самого жаркого месяца
tминнар
град.
Среднемесячная температура наружного воздуха самого холодного месяца
Анар
град.
Амплитуда изменения температуры наружного воздуха
АB
град.
Амплитуда изменения температуры воздуха в тоннеле
R
м2 · град.
кал.
Сопротивление теплопередаче грунта (прогретого слоя)
g
кг/ч
Количество вентиляционного воздуха, подаваемого в тоннель (на 1 м трассы)
αв
ккал
м2 · ч · град.
Коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности ограждения тоннеля к воздуху
β
-
Формфактор, учитывающий геометрическую форму поверхности теплообмена, т.е. тоннеля
Z
час
Продолжительность прогрева грунта, прилегающего к тоннелю
lp
м
Величина прогрева грунта, прилегающего к тоннелю
λ
ккал
м · ч · град
Коэффициент теплопроводности грунта, прилегающего к тоннелю
γ
кг/м3
Плотность грунта
c
ккал
кг · град.
Удельная теплоёмкость грунта
a
м2/ч
Коэффициент температуропроводности грунта
h
-
Относительный коэффициент теплоотдачи
P
Периметр тоннеля
X
м
Глубина от поверхности земли, на которой определяется температура грунта
H
м
Топографическая отметка поверхности земли
Δt
град.
Поправка в температуре, зависящая от толщины и продолжительности стояния снежного покрова. В среднем Δt = 2 °С
y
град.
Величина, характеризующая границы колебания температуры грунта в верхних слоях земной коры от воздействия солнечной радиации
η
Отношение амплитуд изменения температуры воздуха в тонне
