Содержание

Как сделать расчет вентиляции: формулы и пример расчёта приточно-вытяжной системы

Мечтаете, чтобы в доме был здоровый микроклимат и ни в одной комнате не пахло затхлостью и сыростью? Чтобы дом был по-настоящему комфортным, еще на стадии проектирования необходимо провести грамотный расчет вентиляции.

Если во время строительства дома упустить этот важный момент, в дальнейшем придется решать целый ряд проблем: от удаления плесени в ванной комнате до нового ремонта и установки системы воздуховодов. Согласитесь, не слишком приятно видеть на кухне на подоконнике или в углах детской комнаты рассадники черной плесени, да и заново погружаться в ремонтные работы.

В представленной нами статье собраны полезные материалы по расчету систем вентилирования, справочные таблицы. Приведены формулы, наглядные иллюстрации и реальный пример для помещений различного назначения и определенной площади, продемонстрированный в видеосюжете.

Причины проблем с вентиляцией

При правильных расчетах и грамотном монтаже вентилирование дома осуществляется в подходящем режиме. Это означает, что воздух в жилых помещениях будет свежий, с нормальной влажностью и без неприятных запахов.

Если же наблюдается обратная картина, например, постоянная духота, плесневый грибок в ванной комнате или другие негативные явления, то нужно проверить состояние вентиляционной системы.

Галерея изображений Фото из Вентиляция частного дома в стиле лофт Вентканал в перекрытии каркасного дома Компоненты приточной и вытяжной системы Вентиляция в паре с кондиционированием Вентиляционная решетка и вывод вытяжки Вытяжной вентилятор в ванной комнате Вентиляция подкровельного пространства Приточная труба для подвала

Немало проблем доставляет отсутствие характерных для окон и дверей тончайших зазоров, спровоцированное установкой герметичных пластиковых конструкций. В таком случае в дом поступает слишком мало свежего воздуха, нужно позаботиться о его притоке.

Засоры и разгерметизация воздуховодов могут стать причиной серьезных проблем с удалением отработанного воздуха, который насыщен неприятными запахами, а также избыточными водяными парами.

В результате в служебных помещениях могут появиться колонии грибка, что плохо отражается на здоровье людей и может спровоцировать ряд серьезных заболеваний.

Запотевшие окна, плесень и грибок в ванной комнате, духота – все это явные признаки того, что жилые помещения вентилируются неправильно

Но бывает и так, что элементы вентиляционной системы работают прекрасно, однако описанные выше проблемы остаются нерешенными. Возможно, расчеты вентиляционной системы для конкретного дома или квартиры были проведены неправильно.

Негативно может отразиться на вентилировании помещений их переделка, перепланировка, появление пристроек, установка уже упомянутых ранее пластиковых окон и т.п. При таких существенных изменениях не помещает повторно произвести расчеты и модернизировать имеющуюся вентиляционную систему в соответствии с новыми данными.

Один из простых способов обнаружить проблемы с вентилированием – проверка наличия тяги. К решетке вытяжного отверстия нужно поднести зажженную спичку или лист тонкой бумаги. Не стоит использовать для такой проверки открытый огонь, если в помещении используется газовое нагревательное оборудование.

Слишком герметичные внутренние двери могут препятствовать нормальной циркуляции воздуха по дому, рещить проблему помогут специальные решетки или отверстия

Если пламя или бумага уверенно отклоняется в сторону вытяжки, тяга имеется, если же этого не происходит или отклонение слабое, нерегулярное, проблема с отведением отработанного воздуха становится очевидной. Причиной могут быть засоры или повреждение воздуховода в результате неумелого ремонта.

Не всегда есть возможность устранить поломку, решением проблемы часто становится монтаж дополнительных средств вытяжного вентилирования. Перед их установкой также не помешает провести необходимые расчеты.

Определить наличие или отсутствие нормальной тяги в вытяжной вентиляционной системе дома можно с помощью пламени или листа тонкой бумаги

Как рассчитать воздухообмен?

Все расчеты по системам вентилирования сводятся к тому, чтобы определить объемы воздуха в помещении. В качестве такого помещения может рассматриваться как отдельная комната, так и совокупность комнат в конкретном доме или квартире.

На основании этих данных, а также сведений из нормативных документов рассчитывают основные параметры вентиляционной системы, такие как количество и сечение воздуховодов, мощность вентиляторов и т.п.

Существуют специализированные расчетные методики, позволяющие просчитать не только обновление воздушных масс в помещении, но и удаление тепловой энергии, изменение влажности, выведение загрязнений и т.п. Подобные расчеты выполняются обычно для зданий промышленного, социального или какого-либо специализированного назначения.

Если есть необходимость или желание выполнить настолько подробные расчеты, лучше всего обратиться к инженеру, изучившему подобные методики.

Для самостоятельных расчетов по жилым помещениям используют следующие варианты:

  • по кратностям;
  • по санитарно-гигиеническим нормам;
  • по площади.

Все эти методики относительно просты, уяснив их суть, даже неспециалист может просчитать основные параметры своей вентиляционной системы. Проще всего воспользоваться расчетами по площади. За основу принимается следующая норма: каждый час в дом должно поступать по три кубических метра свежего воздуха на каждый квадратный метр площади.

Количество людей, которые постоянно проживают в доме, при этом не учитывается.

Вентиляционная система в жилых зданиях устраивается таким образом, чтобы воздух поступал через спальню и гостиную, а удалялся из кухни и санузла

Расчет по санитарно-гигиеническим нормативам тоже относительно несложен. В этом случае для вычислений используют не площадь, а данные о количестве постоянных и временных жильцов.

Для каждого постоянно проживающего необходимо обеспечить приток свежего воздуха в количестве 60 кубических метров в час. Если в помещении регулярно присутствуют временные посетители, то на каждого такого человека нужно прибавить еще по 20 кубических метров в час.

Несколько сложнее производится расчет по кратности воздухообмена. При его выполнении учитывается назначение каждой отдельной комнаты и нормативы по кратности воздухообмена для каждой из них.

Кратностью воздухообмена называют коэффициент, отражающий количество полной замены отработанного воздуха в помещении в течение одного часа. Соответствующие сведения содержатся в специальной нормативной таблице (СНиП 2.08.01-89* Жилые здания, прил. 4).

С помощью этой таблицы выполняют расчет вентиляции дома по кратностям. Соответствующие коэффициенты отражают кратность воздухообмена за единицу времени в зависимости от назначения помещения

Рассчитать количество воздуха, которое должно быть обновлено в течение часа, можно по формуле:

L=N*V,

Где:

  • N – кратность воздухообмена за час, взятая из таблицы;
  • V – объём помещения, куб.м.

Объем каждого помещения вычислить очень просто, для этого нужно умножить площадь комнаты на ее высоту. Затем для каждого помещения рассчитывают объем воздухообмена в час по приведенной выше формуле.

Показатель L для каждой комнаты суммируется, итоговое значение позволяет составить представление о том, сколько именно свежего воздуха должно поступать в помещение за единицу времени.

Разумеется, через вытяжные каналы должно удаляться точно такое же количество отработанного воздуха. В одной и той же комнате не устанавливают и приточную, и вытяжную вентиляцию. Обычно приток воздуха осуществляется через “чистые” помещения: спальню, детскую, гостиную, кабинет и т.п.

Вытяжную вентиляцию в ванной комнате или санузле устанавливают в верхней части стены, встроенный вентилятор работает в автоматическом режиме

Удаляют же воздух из комнат служебного назначения: санузла, ванной, кухни и т.п. Это разумно, поскольку неприятные запахи, характерные для этих помещений, не распространяются по жилищу, а сразу же выводятся наружу, что делает проживание в доме более комфортным.

Поэтому при расчетах берут норматив только для приточной или только для вытяжной вентиляции, как это отражено в нормативной таблице.

Если воздух не нужно подавать в конкретное помещение или удалять из него, в соответствующей графе стоит прочерк. Для некоторых помещений указано минимальное значение кратности воздухообмена. Если расчетная величина оказалась ниже минимальной, следует использовать для расчетов табличную величину.

Если проблемы с вентиляцией обнаружились уже после того, как ремонт в доме был проведен, можно установить приточные и вытяжные клапаны в стене

Разумеется, в доме могут найтись помещения, назначение которых в таблице не отображено. В таких случаях используют нормативы, принятые для жилых помещений, т.е. 3 куб.м на каждый квадратный метр комнаты. Нужно просто умножить площадь комнаты на 3, полученное значение принять за нормативную кратность воздухообмена.

Все значения кратности воздухообмена L следует округлить в сторону увеличения, чтобы они были кратными пяти. Теперь нужно посчитать сумму кратности воздухообмена L для помещений, через которые осуществляется приток воздуха. Отдельно суммируют кратность воздухообмена L тех комнат, из которых производится отведение отработанного воздуха.

Если результат вычислений не отвечает санитарным требованиям, производится установка приточного клапана,бризера или вытяжки через стену, модернизируется существующая система или выполняется ее чистка.

Холодный наружный воздух может отрицательно сказаться на качестве отопления в доме, для таких ситуаций используют вентиляционные устройства с рекуператором

Затем следует сравнить эти два показателя. Если L по притоку оказался выше, чем L по вытяжке, то нужно увеличить показатели для тех комнат, по которым при расчетах использовались минимальные значения.

Примеры расчетов объема воздухообмена

Чтобы провести расчет для вентиляционной системы по кратностям, для начала нужно составить список всех помещений в доме, записать их площадь и высоту потолков.

Например, в гипотетическом доме имеются следующие помещения:

  • Спальня – 27 кв.м.;
  • Гостиная – 38 кв.м.;
  • Кабинет – 18 кв.м.;
  • Детская – 12 кв.м.;
  • Кухня – 20 кв.м.;
  • Санузел – 3 кв.м.;
  • Ванная – 4 кв.м.;
  • Коридор – 8 кв.м.

Учитывая, что высота потолка во всех помещениях составляет три метра, вычисляем соответствующие объемы воздуха:

Теперь, используя приведенную выше таблицу, нужно произвести расчёты вентиляции помещения с учетом кратности воздухообмена, увеличив каждый показатель до значения, кратного пяти:

Сведения о нормативах для коридора в таблице отсутствуют, поэтому в расчете данные по этому небольшому помещению не учтены. Для гостиной выполнен расчет по площади с учетом норматива три куб. метра на каждый метр площади.

Правильно организованная система вентиляции обеспечит достаточный воздухообмен в гостиной. При проектировании обязательно следует учитывать требования и нормы СНиПов

Теперь нужно отдельно суммировать сведения по помещениям, в которых осуществляется приток воздуха, и отдельно — комнаты, где установлены вытяжные вентиляционные устройства.

Объем воздухообмена по притоку:

  • Спальня – 81 куб.м.*1 = 85 куб.м/ч.;
  • Гостиная – 38 кв.м.*3 = 115 куб.м/ч;
  • Кабинет – 54 куб.м.*1 = 55 куб.м/ч;
  • Детская – 36 куб.м.*1 = 40 куб.м/ч;

Всего: 295 куб.м\ч.

Объем воздухообмена по вытяжке:

  • Кухня – 60 куб.м. — не менее 90 куб.м/ч;
  • Санузел – 9 куб.м. — не менее 50 куб.м/ч;
  • Ванная – 12 куб.м. — не менее 25 куб.м/ч.

Всего: 165 куб.м/ч.

Чтобы устранить эту разницу, нужно увеличить объемы воздухообмена по вытяжке, например, увеличив показатели по кухне. На практике это проводится, например, заменой воздуховодов на каналы бóльшего сечения.

Правила расчета площади воздушных каналов для замены или модернизации системы вентилирования . Советуем ознакомиться с полезным материалом.

После правок результаты расчета будут выглядеть следующим образом:

Объем воздухообмена по притоку:

  • Спальня – 81 куб.м.*1 = 85 куб.м/ч.;
  • Гостиная – 38 кв.м.*3 = 115 куб.м/ч;
  • Кабинет – 54 куб.м.*1 = 55 куб.м/ч;
  • Детская – 36 куб.м.*1 = 40 куб.м/ч;

Всего: 295 куб.м\ч.

Объем воздухообмена по вытяжке:

  • Кухня – 60 куб.м. — 220 куб.м/ч;
  • Санузел – 9 куб.м. — не менее 50 куб.м/ч;
  • Ванная – 12 куб.м. — не менее 25 куб.м/ч.

Всего: 295 куб.м/ч.

Объемы по притоку и вытяжке равны, что соответствует требованиям при расчетах воздухообмена по кратностям.

Расчет вентиляционной системы для кухни также чрезвычайно важен. Особенно, если там используется газовое оборудование для приготовления пищи

Расчет воздухообмена в соответствии с санитарными нормами выполнить значительно проще. Допустим, что в доме, рассмотренном выше, постоянно проживают два человека и еще двое пребывают в помещении нерегулярно.

Расчет выполняется отдельно для каждого помещения в соответствии с нормой 60 куб.м\чел для постоянных жильцов и 20 куб.м\час для временных посетителей:

  • Спальня – 2 чел*60 = 120 куб.м\час;
  • Кабинет – 1 чел.*60 = 60 куб.м\час;
  • Гостиная 2 чел*60 + 2 чел*20 = 160 куб.м\час;
  • Детская 1 чел.*60 = 60 куб.м\час.

Всего по притоку — 400 куб.м\час.

Для количества постоянных и временных обитателей дома не существует каких-то строгих правил, эти цифры определяются исходя из реальной ситуации и здравого смысла.

Достаточный объем воздуха, своевременно поступающий в ванную комнату, и также своевременная эвакуация отработанного позволяет предотвратить образование затхлого воздуха и появление плесневелых грибов

Вытяжку рассчитывают по нормам, изложенным в таблице, приведенной выше, и увеличивают до суммарного показателя по притоку:

  • Кухня – 60 куб.м. — 300 куб.м/ч;
  • Санузел – 9 куб.м. — не менее 50 куб.м/ч;
  • Ванная – 12 куб.м. — не менее 50 куб.м/ч.

Всего по вытяжке: 400 куб.м/ч.

Увеличен воздухообмен для кухни и ванной комнаты. Недостаточный объем по вытяжке можно разделить между всеми помещениями, в которых установлена вытяжная вентиляция. Или увеличить этот показатель только для одного помещения, как это было сделано при расчете по кратностям.

В соответствии с санитарными нормами воздухообмен рассчитывают подобным образом. Допустим, площадь дома составляет 130 кв.м. Тогда воздухообмен по притоку должен составлять 130 кв.м*3 куб.м\час = 390 куб.м\час.

Остается распределить этот объем на помещения по вытяжке, например, таким образом:

  • Кухня – 60 куб.м. — 290 куб.м/ч;
  • Санузел – 9 куб.м. — не менее 50 куб.м/ч;
  • Ванная – 12 куб.м. — не менее 50 куб.м/ч.

Всего по вытяжке: 390 куб.м/ч.

Баланс воздухообмена — один из основных показателей при проектировании вентиляционных систем. Дальнейшие расчеты выполняются на основе этих сведений.

Как подобрать сечение воздуховода?

Система вентилирования, как известно, может быть канальной или бесканальной. В первом случае нужно правильно подобрать сечение каналов. Если принято решение устанавливать конструкции с прямоугольным сечением, то соотношение его длины и ширины должно приближаться к 3:1.

Длина и ширина сечения канальных воздуховодов с прямоугольной конфигурацией должны соотноситься как три к одному, чтобы уменьшить количество шума

Стандартная скорость перемещения воздушных масс по основному вентканалу должна составлять около пяти метров в секунду, а на ответвлениях — до трех метров в секунду. Это обеспечит работу системы с минимальным количеством шума. Скорость движения воздуха во многом зависит от площади сечения воздуховода.

Чтобы подобрать размеры конструкции, можно использовать специальные расчетные таблицы. В такой таблице нужно выбрать слева объем воздухообмена, например, 400 куб.м\ч, а сверху выбрать значение скорости — пять метров в секунду.

Затем нужно найти пересечение горизонтальной линии по воздухообмену с вертикальной линией по скорости.

С помощью этой диаграммы вычисляют сечение воздуховодов для канальной вентиляционной системы. Скорость движения в магистральном канале не должна превышать 5 м/сек

От этого места пересечения проводят линию вниз до кривой, по которой можно определить подходящее сечение. Для прямоугольного воздуховода это будет значение площади, а для круглого – диаметр в миллиметрах. Сначала делают расчеты для магистрального воздуховода, а затем – для ответвлений.

Таким образом расчеты делают, если в доме планируется только один вытяжной канал. Если же предполагается установить несколько вытяжных каналов, то общий объем воздуховода по вытяжке нужно разделить на количество каналов, а затем провести расчеты по изложенному принципу.

Эта таблица позволяет подобрать сечение воздуховода для канальной вентиляции с учетом объемов и скорости перемещения воздушных масс

Кроме того, существуют специализированные калькуляционные программы, с помощью которых можно выполнить подобные расчеты. Для квартир и жилых домов такие программы могут быть даже удобнее, поскольку дают более точный результат.

На нормальный воздухообмен оказывает влияние такое явление как обратная тяга, со спецификой которой и способами борьбы с ней ознакомит рекомендуемая нами статья.

Выводы и полезное видео по теме

Ролик #1. Полезные сведения по принципам работы системы вентилирования:

Ролик #2. Вместе с отработанным воздухом жилище покидает и тепло. Здесь наглядно продемонстрированы расчеты тепловых потерь, связанных с работой системы вентиляции:

Правильный расчет вентиляции — основа ее благополучного функционирования и залог благоприятного микроклимата в доме или квартире. Знание основных параметров, на которых базируются такие вычисления, позволит не только правильно спроектировать систему вентилирования во время строительства, но и откорректировать ее состояние, если обстоятельства изменятся.

Виды вентиляции

Вентиляционная система – комплекс специального оборудования для постоянного или периодического удаления отработанного воздуха из производственных, складских и жилых помещений. До начала 19-го столетия математических расчетов по вентиляции не существовало, микроклимат в помещениях поддерживался только за счет естественного проветривания помещений вытяжной вентиляции. Такой подход не мог гарантировать надлежащих показателей, был сопряжен с большими потерями тепловой энергии, значительно усложнял процесс воздухообмена в ночной и зимний период времени.

Теоретическое описание движения воздуха в вытяжных вентиляционных каналах впервые сделал М. В. Ломоносов, а В. Х. Фрибе создал теорию кратности воздухообмена в отапливаемых помещениях. При этом он принимал во внимание, что приток свежего и удаление отработанного воздуха делается через неплотности дверных и оконных проемов, специальных инженерных элементов в те времена не предусматривалось.

Только через несколько десятков лет ученые доказали, что обеспечить эффективную вентиляцию только за счет естественной невозможно, появились виды вентиляционных систем с принудительной подачей и удалением воздуха. В зависимости от места конкретной установки, условий работы и требуемых технических параметров общеобменная система имеет несколько типов.

Вентиляционные агрегаты выполняют следующие задачи:

  1. Удаление избыточного тепла. Избыток тепла в помещениях появляется в промышленных и жилых зданиях. В промышленных зданиях избыток тепла чаще всего является следствием особенностей технологического процесса, при котором возникает необходимость нагрева того или иного сырья для получения конечной продукции. В жилых помещениях повышение температуры выше комфортных параметров происходит вследствие нагрева солнечными лучами. Специальные технические помещения могут перегреваться в результате выделения тепловой энергии мощными силовыми агрегатами, им также необходим воздухообмен.
  2. Удаление избыточной влаги. Для жилых помещений такая необходимость возникает только в ванных комнатах и кухнях. Остальные жилые помещения страдают не от избытка влаги, а от ее недостатка. Что касается объектов промышленности, то необходимость корректировки воздушной среды по показателям относительной влажности зависят от особенностей технологических процессов, воздухообмен учитывает все данные по каждому этапу производства.
  3. Удаление вредных химических соединений. Задача вентиляционных устройств – удаление из рабочих зон или всего объема помещения ядовитых химических соединений. Вентиляция устанавливается в химических производственных цехах, лабораториях, промышленных компаниях, использующих лакокрасочные материалы. Кроме этих помещений, вредные химические соединения нужно удалять их жилых помещений, если в них использовались химические средства уборки, есть много изделий из искусственных материалов. Вредные химические соединения образуются во время приготовления пищи в кухнях, воздухообмен в этих помещениях не может быть ниже 10.
  4. Повышение уровня кислорода. Согласно требованиям норм СанПиН процентное содержание кислорода не может опускаться ниже установленных значений. Особо тщательно этот показатель контролируется в спальных помещениях. В зависимости от расхода кислорода для каждого объема рассчитывается минимальная кратность обмена воздуха вытяжной системы.
  5. Удаление пыли. Пыль накапливается как в жилых, так и промышленных помещениях. В жилых комнатах пыль становиться причиной появления неприятных аллергических реакций организма. В промышленных зданиях пыль вызывает острые или хронические заболевания дыхательной системы. Вентиляционное оборудование для удаления пыли обязательно должно иметь специальные фильтры.
  6. Снижения пожарной опасности, удаление горючих и взрывоопасных веществ. Вентиляционные установки для этих целей отличаются самыми высокими техническими требованиями. Они комплектуются специальным оборудованием, работают в комплексе с датчиками контроля показателей воздушной среды и т. д. Жесткие требования предъявляются в искрогашению работающего электрического оборудования и агрегатов.

Устанавливаемые вентиляционные системы могут выполнять как только одну из поставленных задач, так и работать комплексно. В зависимости от инженерных особенностей, технологических схем и принципов функционирования вентиляционные системы бывают нескольких видов.

В настоящее время существует несколько типов вентиляции, отличающихся по способу монтажа, установленному оборудованию, принципу действия и техническим возможностям. Вентиляционные системы различают по нескольким техническим параметрам: способу циркуляции воздушных потоков, зоне обслуживания и конструктивным особенностям.

Виды вентиляции

Способы вентиляции помещений

Воздушные потоки могут иметь естественные физические причины движения внутри помещений, механические побудители или смешанный тип. Конкретные виды вентиляции определяются после инженерных расчетов, сделанных с учетом технического задания. В техническом задании на воздухообмен указывается максимальное количество индивидуальных факторов и требований.
Естественная вентиляцияПри естественной вентиляции воздух может передвигаться за счет разницы плотности воздушных потоков. Внутри помещения, как правило, воздух имеет большие значения температуры, чем снаружи. Теплый воздух с меньшей удельной плотностью поднимается вверх и через специальные каналы или естественные неплотности удаляется наружу, взамен него поступает более плотный холодный. Такой тип вентиляции имеет свои положительные и отрицательные стороны.

  1. Положительные стороны естественной вентиляции. Для работы системы нет необходимости использования дополнительных энергоносителей – при современных ценах очень весомое преимущество.
  2. Отрицательные стороны естественной вентиляции. Очень сложно регулировать кратность обмена воздуха. Проблемы возникают из-за того, что многие важные данные зависят только от природных условий и не регулируются человеческим фактором, воздухообмен точно не прогнозируется. Еще одна проблема – возможность появления обратной тяги. Это очень опасно, когда вентиляция установлена для обслуживания отопительных котлов.

В связи с такими особенностями функционирования, естественная вентиляция в настоящее время пользуется небольшой популярностью, преимущество отдается механической вытяжной. При новом строительстве различных зданий государственные стандарты требуют монтажа вентиляции с механическим приводом.

Естественная

Механическая вентиляцияДвижение воздушных потоков обеспечивается осевыми или центробежными вентиляторами, воздух перемещается по каналам. Технические параметры каналов и вентилятора подбираются с учетом требований к системам.

  1. Преимущества механической вентиляции. Есть возможность регулировать воздушные потоки как по мощности, так и по направлению. Механический воздухообмен позволяет создавать в одном помещении отдельные зоны с различными показателями кратности обмена, исключается появления мертвых зон и сквозняков. И еще одно очень важное преимущество – механическая система может функционировать полностью автономно.
  2. Недостатки механической вентиляции. Механическая система имеет два недостатка: сложность монтажа и обслуживания и энергоемкость. Для обслуживания механической системы нужны профессиональные специалисты, она требует периодических ревизий и проверок. Установленные вентиляторы могут иметь большую мощность, что негативно сказывается на себестоимости производства и содержания промышленных и жилых зданий.

Механическая

Особенности механической системыДвижение воздушных потоков обеспечивается механическим способом, что позволяет создавать системы с точно заданными параметрами. В зависимости от способа подачи и удаления воздуха механические виды вентиляции могут иметь несколько разновидностей.
ПриточнаяЭлектрический вентилятор нагнетает в помещение воздух, за счет этого повышается его давление, для выравнивания значений давления излишки выходят наружу естественным способом. Вентилятор монтируется непосредственно внутри вентилируемого помещения, в специальных технологических комнатах или снаружи. Окончательное решение по механической системе принимается после выполнения расчетов с учетом технических параметров оборудования и расположения здания. Приточная система для жилых помещений не используется.

Приточная

ВытяжнаяВентилятор устанавливается для принудительного удаления загрязненного воздуха, приток свежего выполняется через специальные вентиляционные каналы или через неплотно закрытие оконные и дверные проемы. Вытяжная вентиляция чаще всего монтируется над отдельными рабочими зонами, в закрытых шкафах лабораторий, на предприятиях пищевой и фармацевтической промышленности. В некоторых случаях вытяжная система – единственный способ обеспечить безопасные условия труда.

Вытяжная

Приточно-вытяжнаяВоздух подается и удаляется из помещений в принудительном порядке. Один вентилятор нагнетает потоки, а второй вентилятор удаляет воздух из помещений. Воздухообмен характеризуется высокой интенсивностью, может регулироваться по каждому параметру отдельно. Механическая система приточно-вытяжная система этого типа используется для вентиляции сильно загрязненных помещений, в жилых зданиях монтируется редко.

Приточно-вытяжная

Местная вентиляцияМестная вентиляция позволяет удалять загрязнения только из наиболее загрязненных зон, может иметь специальные фильтры для предупреждения загрязнения окружающей среды. По принципу действия чаще всего приточного типа. Местная вентиляция может обслуживать одно или несколько рабочих мест, работать по каждой зоне отдельно или вентилировать все одновременно. По мощности механическая система относительно небольшая, но конкретные параметры зависят от характеристик технологических процессов и особенностей планировки здания.
Местная приточная вентиляцияМестная приточная система применяется редко из-за больших сложностей с очисткой удаляемого воздуха. Чаще всего используется только для понижения температуры работающего оборудования, для очистки воздуха от вредных веществ малоэффективна. Приточная применяется в больших торговых залах и складских помещениях. Ее часто монтируются в офисных и государственных зданиях, где местная приточная система постоянно функционирующая.
Местная вытяжная системаНазначение – удаление вредных соединений из воздушной среды в небольшом объеме. Может иметь несколько вариантов всасывания воздуха: из закрытых пространств или специальными подвесными воздушными приемниками. Вторые часто устанавливаются над плитами для приготовления пищи, электролитическими ваннами и прочим оборудованием с незначительными линейными размерами.
Особые виды вентиляционных системИмеется несколько типов вентиляционных систем специального назначения:

  1. Аварийная вентиляционная система. Устанавливается в помещениях, в которых возможно резкое увеличение количества вредных выбросов. Применяется в случае поломок основной общеобменной, может иметь как собственные вентиляторы, так и подключаться к уже установленному электротехническому оборудованию.
  2. Противодымная. Используется в комплексе противопожарных мероприятий, повышает безопасность пребывания в помещениях людей. В большинстве случаев автономного функционирования, имеет специальные блоки слежения и управления.

Противодымная

По типу воздуховодов вентиляционные системы общеобменного типа могут быть канальными или бесканальными.
Параметры расчетов вентиляционных системРасчет вентиляционной системы – сложные инженерные работы, выполняемые только специалистами со специальным техническим образованием. Во время производства работ принимаются во внимание следующие исходные данные:

  1. Кратность обмена воздуха. В зависимости от назначения помещений и характеристик технологических процессов органами санитарного надзора регламентируется минимальная кратность обмена воздуха. Показатели колеблются в широких пределах, минимальная кратность обмена оказывает решающей влияние на все остальные технические данные вентиляционной системы.
  2. Показатели уровня шума. Данные определяются при максимальной нагрузке на вентиляторы общеобменной вентиляции или при максимальной скорости движения воздушных потоков. Уровень шума зависит не только от вида и мощности вентиляторов, но и от материалов изготовления каналов, способах монтажа воздуховодов и наличия специальных устройств для шумогашения. В некоторых случаях приточные вентиляторы допускается монтировать только вне пределов здания.
  3. Мощность электрических двигателей вентиляторов. Показатель, оказывающий влияние на стоимость эксплуатации вентиляционной системы. Для увеличения коэффициента полезного действия работы электрических двигателей применяется комплекс сложных технических мероприятий по снижению потерь на трение воздушных потоков по каналам, точному расчету диаметров условного прохода, оптимальной планировки расположения и движения потоков.
  4. Экономические показатели использования. Для снижения тепловых потерь в настоящее время широко используется рекуперация тепла. При проектировании вентиляции помещений предусматривается установка специального оборудования, предназначенного для отбора тепла из удаляемого воздуха и нагрева подаваемого. Рекуперация может работать как по подогреву, так и по охлаждению помещений, позволяет заменять дорогостоящие системы кондиционирования.

Алгоритм расчета и монтажа вентиляции помещений

Во время расчета вентиляционной системы принимаются во внимание исходные данные (техническое задание) заказчика. Заказчик должен указать необходимый воздухооборот согласно существующих условий эксплуатации помещений. В дальнейшем расчеты выполняются по такой схеме:

  1. Посчитывает необходимая кратность обмена воздуха по помещениям и рабочим зонам. Минимальная кратность приточного воздуха указана в СанПиН, проектировщики руководствуются нормативными требованиями.
  2. Выполняется расчет скорости движения воздушных потоков, размер и схема расположения каналов, место установки, технические данные и количество вентиляторов.
  3. Составляется принципиальная схема общеобменной вентиляции помещений. Для сложных систем делается разбивка по участкам и ответвлениям, на чертежах указываются все исходные данные для монтажа.

Схема

На стадии предварительной разработки проектная документация согласовывается с заказчиком, при необходимости вносятся изменения.

Монтаж вентиляционных систем могут выполнять только специализированные компании, имеющие лицензию на выполнение такого типа работ. Вне зависимости от типа и назначения общеобменная вентиляция состоит из следующих агрегатов и элементов:

  1. Вентиляторы. Могут быть центробежными и осевыми, встраиваемыми и отдельностоящими. По мощности, размерам и производительности колеблются в широких пределах.
  2. Воздушные каналы. Изготавливаются из различных материалов, могут быть круглыми, квадратными или прямоугольными. Приточная площадь сечения подбирается на основании расчетных данных по скорости движения воздушных потоков.
  3. Автоматические или ручные регулирующие устройства. Используются для поддержания требуемых параметров функционирования, промышленная общеобменная вентиляция чаще всего управляется в автоматическом режиме.
  4. Фильтры. Устанавливаются на вентиляционные системы жилых и производственных помещений. В зависимости от исполнения могут улавливать твердые взвешенные микрочастицы или химические соединения.
  5. Шумогасители. Специальное оборудование, позволяющее существенно понижать вибрации работающих механизмов. Имеют различное исполнение, монтируются как на основных каналах, так и на отводах.

Установленная вентиляция в доме

После монтажа в обязательном порядке выполняется проверка функциональности вентиляции, измеряется воздухообмен как в помещении в целом, так и над каждой рабочей зоной. Приемо-сдаточные акты подписываются членами государственной комиссии в присутствии заказчика и исполнителя. Записи по периодической проверке, ремонту и обслуживанию промышленных вентиляционных систем выполняются в специальном журнале и с подписями ответственных лиц.

Санитарные нормы вентиляции помещений — нормы СниП

При строительстве нужно учитывать массу различных факторов, проводить расчеты. Но какое бы помещение вы не строили, особое внимание следует уделить вентиляции.

Правила воздухообмена или вентиляции четко прописаны в Своде правил СП 60.13330.2012 «СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха». Именно этим сводом правил нужно руководствоваться при создании проекта любого здания и его строительстве.

Правильная система циркуляции воздуха позволит избавить от сырости и духоты. Помимо этого воздухообмен напрямую связан с экологией и энергоснабжением.

Именно поэтому выбором типа воздухообмена лучше заняться еще на этапе проектирования.

Существует три основных типа воздухообмена

  1. Естественная вентиляция зданий. При подобном виде, воздушные массы перемещаются организованно и неорганизованно. Приточная или неорганизованная вентиляция происходит через естественные отверстия сооружения: различные щели, окна и форточки. Организованная или вытяжная вентиляционная система представляет специальные вытяжные клапаны, установленные в постройках.
  2. Принудительная вентиляция. Такой вид воздухообмена применяют в помещениях с хорошей герметизацией. Для данного типа характерно применение специализированных механизмов – вентиляторов, рекуператоров.
  3. Комбинированная система воздухообмена. Такой вид вентиляции подразумевает под собой сочетание двух типов. Наличие естественного поступления воздушных масс в здание и принудительного.

Для различного вида сооружений наше законодательство установило санитарные нормы вентиляции помещений.

Нормы вентиляции для жилых помещений

Для того, чтобы в жилом доме воздух был высокого качества и в достаточном объеме, нужно руководствоваться нормами, установленными законом. Ведь от качества воздуха напрямую зависит здоровье человека. Для каждого конкретного жилого сооружения устанавливается конкретная величина.

При расчете воздухообмена в жилых строениях применяется метод удельных норм циркуляции воздушных масс. Он заключается в учете санитарной и человеческой нагрузок. Также берется во внимание наличие равновесия приточных воздушных масс с выводимыми. Воздушные потоки должны перемещаться из помещения с наилучшим воздухооборотом в постройки, где качество воздуха более низкое.

Для того, чтобы верно произвести необходимые расчеты нужно учесть две величины – общую площадь жилого сооружения и нормы воздухообмена на каждого человека, который в этом строении находится. Для начала устанавливается первая величина. Для этого кратность воздухооборота в час умножают на общий объем помещения.

Первая величина фиксированная и равна 0.35. Затем производится расчет вентиляционной нормы жильцов. При произведении вычислений для помещений общей площадью менее 20 кв.м. на человека необходимо жилую площадь умножить на коэффициент равный 3.

А для жилых зданий, у которых общая площадь составляет более 20 кв.м. на человека нужно умножить количество жильцов на нормативную величину воздухообмена на одного человека, которая равна 60. После проведенных вычислений нужно произвести вытяжного воздуха в дополнительных помещениях, с учетом их типа (кухня, ванная, туалет, гардеробная). Для каждого типа установлена своя норма. После этого в расчет берут максимальный результат.

Вентиляционная система обязана обеспечивать качественную воздушную среду. В жилых постройках недопустима циркуляция воздуха между квартирами, между кухней или туалетом и жилыми комнатами. Обязательно наличие автономной вентиляции. Шахты вытяжной вентиляции должны выступать над коньком крыши или плоской кровли на высоту не менее 1 м. концентрация вредных веществ в воздухе не должна превышать норму.

Нормы вентиляции в офисных помещениях

По большому счету, офис – производственное сооружение, с большим количеством находящихся в нем людей. Нормативно закреплено наличие 30-40 кубометров качественного воздуха на человека. Для определенного вида частей офиса закреплена различная величина. Для рабочей комнаты и кабинета она составляет 60 кубометров на человека, для приемной и переговорной – 40 кубометров, для совещательных залов — 30, вентиляционная норма для коридоров и холлов равна 11 метрам кубическим, для туалетов -75, а в помещениях для курения такая норма100.

Санитарные правила для офисов устанавливают процент влажности воздуха, в зависимости от температуры. При температуре 25 градусов влажность не может быть более 70 процентов, при 26 градусах – 65, а при 27 не более 60 процентов.

Нормы вентиляции в производственных помещениях

Производственные помещения – это помещения специализированного назначения. СниП определяет нормы возбухооборота для производственных строений исходя из показателя количества токсичных элементов. На качество воздуха в таких сооружениях влияет множество факторов – большое количество пыли, избыточная влажность, особые температурные показатели, химическое воздействие.

Для установления вентиляционных норм в производственных зданиях необходимо для начала вычислить кратность воздухообмена для конкретного помещения. Это табличная величина. Итак, норму кратности нужно умножить на общую площадь и высоту вышеупомянутой постройки.

Таким образом, для установления правильной вентиляции производственных строений нужно брать во внимание особенности этого самого производства. А именно количество выделяемого тепла, жидкости или конденсата, вредных веществ, выделения от оборудования, коммуникаций и арматуры.

Для производственных сооружений, согласно санитарным нормам на одного работающего человека должно поступать не менее 30 кубометров в час, если площадь постройки меньше 20 кубометров. При общей площади более 20 метров кубических на человека должно приходиться не 20 кубометров в час. А в постройках без естественной вентиляции не менее 60 кубометров на человека.

Нормы вентиляции в складских помещениях

Склады – постройки, предназначенные для хранения определенных товаров, грузов. И сроки хранения содержимого склада во многом зависят от его микроклимата — температуры, подвижности и влажности воздуха. В зависимости от характеристики содержимого склада применяют комбинированные и принудительные системы вентиляции. Вентиляция на складе должна полностью заменить воздух за час – это кратность единице.

Для складов, в которых хранится бензин, керосин, масла и летучие вещества, а персонал там находится временно, кратность равна 1,5-2, если постоянно — 2,5-5. Складов с баллонами со сжиженными газами и нитролаками – 0,5, при временном нахождении в нем людей. В складах для хранения легковоспламеняющихся жидкостей кратность при временном там нахождении людей составляет 4-5, временном – 9-10. В помещениях для хранения ядовитых веществ часовая кратность – 5, при временно нахождении.

Расчет системы естественной вентиляции для дома

Независимо от того, какое предназначение имеет помещение, в нем обязательно должна быть организована вентиляция. В непроветриваемом здании скапливается большое количество углекислого газа, который отрицательно влияет на самочувствии и здоровье находящихся в нем людей. В зависимости от способа побуждения воздухообмена, может быть организована принудительная или естественная вентиляция.

Вентиляция помещений природным способом

Этот тип вентиляционной системы является самым доступным. Она полностью отвечает установленным нормам санитарии. Правильно организованная вентиляция должна обеспечивать беспрепятственное поступление свежего воздуха в помещения, вытеснение отработанных воздушных масс, насыщенных углекислым газом, за их пределы.

Если сказать коротко о принципе работы естественной вентиляции, то в его основу заложены законы физики. Свежий воздух с улицы поступает в здание через щели в оконных и дверных конструкциях и вытесняет загрязненные воздушные массы наружу через специальные вентиляционные проемы, расположенные в верхней части стен.

Преимущества воздухообмена естественным способом:

  • простота конструкции — нужны только решетки на вентиляционные отверстия;
  • экономия — нет необходимости в дополнительном электрооборудовании;
  • возможность самостоятельного обустройства естественной вентиляции в доме.

Недостатки:

  • нормальный воздухообмен возможен только при значительной разнице внешней и внутренней температуры, в частности, зимой;
  • ничем и никем не управляемый процесс воздухообмена называется неорганизованной естественной вентиляцией, которая не подходит для производственных помещений и закрытых мест с большой проходимостью людей;
  • для качественной работы системы должен быть организован беспрепятственный проход воздушным потокам.

Такая вентиляция предусматривает побуждение циркуляции воздушного потока без применения вентиляторов. Для этого в оконных рамах, дверях делают дополнительные отверстия и прочее. Чтобы правильно организовать естественную систему вентиляции, и она работала эффективно, необходимо предварительно сделать ее расчет.

Этот вид вентиляции предполагает спонтанное передвижение воздушного потока из-за разницы температуры на улице и внутри здания. Такая система может быть канальной и бесканальной, по способу работы — периодической и непрерывной.

Постоянное открытие/закрытие дверей, окон обеспечивает проветривание комнат. Бесканальная вентиляция основана на постоянных выделениях тепловой энергии в производственных помещениях — процесс аэрирования.

В загородных коттеджах и городских многоэтажных домах чаще организовывается канальная вентиляционная система естественного типа. Воздушные каналы обустраиваются вертикально непосредственно в стенах домов, специальных шахтах или блоках.

Вычисление аэрации

В летний период аэрация обеспечивает проникновение потока воздуха в производственные помещения через просветы входных дверей и ворот снизу. В холодное время года необходимое количество свежего воздуха поступает через верхние просветы, расположенные над уровнем полового основания на расстоянии более 4 м. На протяжении всего года организованная естественная вентиляция осуществляется через форточки, дефлекторы и специальные шахты.

В зимний период фрамуги оставляют открытыми только в местах интенсивных тепловыделений, например, над генераторами. В период генерации в промышленных помещениях температура воздуха намного выше температуры внешней среды, соответственно, его плотность меньше. Это явление приводит к разнице внешнего и внутреннего атмосферного давления.

На определенной высоте комнаты показатель давления воздушной среды равен показателю внешнего давления. Выше этой плоскости формируется излишнее напряжение, которое способствует удалению горячей воздушной массы из помещения. Ниже этой плоскости наблюдается разряжение, способствующее притоку извне свежего прохладного воздуха. Давление, которое вынуждает в процессе работы природной вентиляции перемещаться воздушные массы, можно определить расчетным путем.

Расчетные формулы вентиляционной системы

Аэрация (проветривание) зданий при помощи открывающихся фрамуг — это довольно эффективный вариант вентиляции естественным способом.

Pе = (Pвн — Pн)* H * g, где:

  • P н (кг/м3) — плотность воздушных масс снаружи помещения.
  • P вн (кг/м3) — плотность воздушных масс внутри помещения.
  • H (м) — расстояние между приточным отверстием и вытяжкой.
  • g — ускорение свободного падения (постоянная величина, равная 9,8 м/с2).

При выполнении расчета естественной вентиляции обязательно учитывается расположение нижних, верхних проемов для поступления свежего воздуха и выведения отработанного. Первоначально делают расчет для нижних участков, затем для верхних участков просветов. После этого задается модель аэрации для здания.

Расчет вытяжки

В помещении, примерно по центру между проточными и вытяжными просветами (фрамугами), внешнее и внутреннее давление воздуха имеет одинаковое значение. В этой точке — нулевое воздействие. Соответственно, влияние на нижних участках просветов рассчитывается по формуле:

P1 = H 1 (Pн — Ср), где

  • Ср (кг/м3) — равняется средней температуре плотности внутренней воздушной среды.
  • H 1 (м) — расстояние от уровня одинаковых давлений внешней и внутренней среды до нижних приточных просветов.

Выше уровня одинаковых давлений, по центру верхних вытяжных просветов, создается избыточное напряжение, которое вычисляется по следующей формуле:

P2 = H 2 (Pн — Ср)

Именно это давление способствует выведению воздушных масс наружу. Общее напряжение для воздухообмена внутри помещения вычисляется по формуле:

Pе = P1 + P2

Свежий воздух поступает внутрь здания через открытые окна (форточки) или специально обустроенные в рамах оконных конструкций приточные клапаны. Выведение отработанного воздуха осуществляется через вытяжные проемы, оборудованные в верхней части стен кухни, ванной, туалета. Далее через специальные вентиляционные шахты он выводится из дома.

Скорость потока воздуха

Зная кратность воздуха, можно легко рассчитать скорость воздуха при естественной вентиляции. Предварительно нужно вычислить площадь сечения воздуховодов.

S = R 2*Пи, где

  • R — радиус сечения оборудованного в помещении воздуховода.
  • Пи — постоянная величина 3,14.

Воздуховоды должны быть определенной формы и установленного размера. Когда известно сечение воздушного канала, можно рассчитать диаметр воздуховода, необходимого для помещения по следующей формуле:

D = 1000*√(4*S/Пи), где

  • S — площадь сечения оборудованных в доме воздушных каналов.
  • Пи — постоянная математическая величина 3,14.

Если воздушные каналы выполнены в прямоугольной форме, тогда вместо диаметра вычисляется площадь сечения необходимого воздуховода. Для этого нужно перемножить ширину и длину воздушного канала. Размер ширины к размеру длины должен соответствовать в пропорции 1:3.

Минимальный размер канала прямоугольной формы — 10х15 см, максимальный — 2х2 м. Такие конструкции отличаются эргономичной формой, проще в монтаже, плотнее прилегают к стеновым поверхностям, легко маскируются на потолке.

Параметры воздушных каналов

В процессе создания схемы естественной вентиляции канального типа определяется активный разрез воздуховодов, через которые будет проходить достаточный объем воздуха для создания противодействия расчетному напряжению. Для наиболее продолжительного тракта сети определяют издержки давления в воздушных каналах как сумму таких напряжений на всех участках канала. На каждом из таких участков издержки напряжения состоят из затрат на трение и сопротивление, их можно выразить формулой:

р = Rl + Z, где

  • R (Па/м) — удельная потеря в результате трения воздушных масс о поверхность канала.
  • l (м) — длина расчетного участка воздуховода.
  • Z — издержки на участках сопротивления.

Площадь активного сечения необходимого воздуховода рассчитывается по формуле:

F = L / (3600V), где

  • L (м3/ч) — расход воздуха.
  • V (м/с) — скорость передвижения по воздуховоду воздушного потока.

Площади активного сечения вентиляционных каналов просчитываются для задаваемой скорости движения воздушных потоков. Для этого используются специальные номограммы или готовые расчетные данные берутся из табличных расчетов.

Подбор воздуховодов

Для воздухопроводов прямоугольной формы природной вентиляции подбирается диаметр, равнозначный воздуховоду округлой формы, по следующей формуле:

dЭ = 2*а*b / (а + b), где

а и b (м) — длины сторон воздухопровода.

Если применяются металлические изделия, их показатели затрат на трение меняют. Основной параметр берется с номограммы для воздуховодов из стали и умножается на коэффициент:

  • k = 1,1 — используется для шлакогипсовых каналов.
  • k = 1,15 — применяется для шлакобетонных изделий.
  • k = 1,3 — используется для воздухопроводных каналов, выполненных из кирпича.

Избыточное давление для преодоления на различных участках воздушного канала оказываемых сопротивлений вычисляется по формуле:

Z = v2/2, где

  • Z — сумма коэффициентов сопротивлений по всей длине участка канала.
  • v2/2 — нормативное динамическое напряжение.

Для формирования концепции природной вентиляции рекомендуется избегать извилистых поворотов каналов, большого количества клапанов и задвижек. Это будет создавать дополнительное сопротивление. Как правило, 91% всех потерь на преодоление сопротивления приходится именно на такие участки.

Вентиляция естественного типа отличается незначительным радиусом воздействия, средней производительностью в помещениях с малыми излишками тепла. Это основной недостаток системы. А к главным достоинствам можно отнести невысокую стоимость конструкции и дальнейшего обслуживания и простоту монтажа.

Пример выполнения вычислений

Пример расчета для загородного коттеджа общей площадью 60 м2 с высотой потолков 3 м. В доме есть кухня, в которой установлена газовая плита, отдельная ванная комната и туалет, кладовка площадью 4,5 м2. Под воздуховоды используются бетонные блоки.

Согласно установленным нормам, объем приточного воздуха с улицы будет составлять 60*3*1 = 180 м3/ч.

Вытяжка — 142,7 м3/ч, где

  • 90 м3/ч — кухня;
  • 25 м3/ч — ванная комната;
  • 25 м3/ч — туалет;
  • 2,7 м3/ч — кладовка.

Для кладовки коэффициент обновления воздуха составляет 0,2 за час. Соответственно, вытяжка — 4,5*3*0,2=2,7 м3/ч.

При обустройстве вентиляционной системы необходимо помнить, что поток воздуха при перемещении выбирает путь наименьшего сопротивления. Они двигаются практически только прямо. Поэтому для эффективного проветривания нужно открывать окна (форточки) во всех комнатах одновременно.

Если при строительстве частного дома не планируется обустройство принудительной вентиляции, то есть проветривание будет происходить естественным путем, тогда все стены постройки не должны быть «глухими». Каждое помещение частного дома должно иметь окно или дверь, в том числе туалет и ванная комната.

Воздухообмен в помещении

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *