ΔT = 2,98 * P / L, где
Как рассчитать вентиляцию: формулы расчета и пример для приточно-вытяжной системы
Вы хотите, чтобы в вашем доме был здоровый климат без затхлого, сырого запаха в любом помещении? Чтобы сделать ваш дом по-настоящему комфортным, вам необходим хороший расчет вентиляции уже на стадии проектирования.
Если вы упустите этот важный момент при строительстве дома, то впоследствии вам придется решать множество проблем, начиная от удаления плесени в ванной комнате и заканчивая ремонтом и установкой системы воздуховодов. Согласитесь, что вид черной плесени на подоконнике кухонного окна или в углах детской комнаты не очень приятен, и вам снова придется погрузиться в работу по устранению последствий.
В этой статье мы собрали полезный материал по расчету систем вентиляции, справочные таблицы. В видео представлены формулы, наглядные иллюстрации и реальный пример из жизни для помещений различного назначения и определенной площади.
Причины проблем с вентиляцией
Если расчеты произведены правильно и монтаж выполнен грамотно, то вентиляция дома осуществляется правильным образом. Это означает, что воздух в жилом помещении будет свежим, с нормальной влажностью и без неприятных запахов.
Если же наблюдается обратное, например, постоянная духота, плесень в ванной комнате или другие негативные явления, необходимо проверить состояние вентиляционной системы.
Фотогалерея
Фото из
Вентиляция рассчитывается и проектируется на этапе проектирования здания или проекта реконструкции. Эта система необходима для обеспечения хорошего микроклимата в помещении.
Во время проектирования и расчета системы вентиляции выбирается оптимальное сечение воздуховода и мощность агрегата
В механических системах вентиляции за движение воздуха отвечают вентиляторы. В системах приточной вентиляции вентиляторы подают воздух в помещения, а в системах вытяжной вентиляции они вытягивают воздух из помещений.
Если система вентиляции строится параллельно с системой кондиционирования или воздушного отопления, необходимо учитывать объем воздуха, который они подают.
Кухонная вытяжка не может быть подключена к вентиляционному каналу. Это отдельные системы, каждая из которых выполняет свои задачи
Поскольку условия эксплуатации в разных помещениях отличаются, расчеты должны производиться отдельно.
Система вентиляции проектируется не только для помещений, но и для отдельных конструкций здания. Например, полости под крышей должны вентилироваться для удаления конденсата из-под кровельного покрытия.
Подвалы должны быть оборудованы системой вентиляции. Вентиляция продлит срок службы заглубленных и контактирующих с землей конструкций, тем самым продлевая срок службы здания.
Чердачная вентиляция
Вентиляционный канал в полу каркасного дома
Компоненты приточно-вытяжной системы
Вентиляция в сочетании с кондиционированием воздуха
Вентиляционная решетка и вытяжной канал
Вытяжной вентилятор в ванной комнате
Вентиляция подпольного пространства
Подача свежего воздуха в подвал
Отсутствие достаточных зазоров между окнами и дверями из-за установки герметичных пластиковых конструкций также является проблемой. В этом случае в дом поступает слишком мало свежего воздуха, поэтому необходимо позаботиться о притоке воздуха.
Определение производительности по воздуху
Производительность, измеряемая в кубических метрах в час, показывает, какой объем воздухообмена должен быть обеспечен в помещении.
Она определяется скоростью смены воздуха, т.е. количеством общих смен воздуха в час.
Скорость смены воздуха зависит от использования помещения, его размеров, наличия людей в помещении и различных единиц производственного оборудования.
Для этого необходим план помещения с указанием использования каждого помещения и его площади.
Определение производительности по воздуху
Производительность будущей системы вентиляции можно (и нужно) определять двумя способами.
1. с помощью коэффициента воздухообмена:
n – коэффициент воздухообмена в соответствии с требованиями ГОСТ и СНиП;
S – площадь помещения, м2;
H – высота потолка, м.
Например, в квартире объемом 200 м3 часто достаточно однократного воздухообмена, а в производственном цехе такого же объема воздух необходимо менять 2-3 раза в час.
2. в зависимости от количества людей:
N – расчетное количество жильцов;
Lnorm – часовой расход воздуха на человека, м3/ч.
Lnorm регулируется строительными нормами. Для людей, находящихся в состоянии покоя (квартиры и жилые помещения), Lнорм соответствует 20 м3/ч; для офисных работников Lнорм=40 м3/ч, а для работников ручного труда Lнорм=60 м3/ч.
Например, для помещения площадью 50 кв. м и высотой потолка 3 м (объем 150 куб. м) двукратный воздухообмен соответствует 300 куб. м в час.
Таким образом, для большинства жилых помещений достаточно кратного воздухообмена, тогда как для офисных помещений необходим 2-3-кратный воздухообмен.
Если площадь офиса составляет 100 м2 и в нем работают 50 человек (допустим, это операционная), то для обеспечения вентиляции необходимо около 3 000 м3/ч.
Выбор вентилятора и нагревателя
Скорость воздуха
Важным параметром при расчете вентиляции является допустимая скорость движения воздуха.
Скорость воздуха определяет площадь поперечного сечения воздуховодов для обеспечения комфортного управления воздушным потоком.
Согласно справочной литературе, при проектировании вентиляционных каналов используются следующие значения скорости движения воздуха:
– жилые и общественные помещения – 1,5…5 м/с;
– производственные помещения – до 12 м/с.
Зная скорость воздухообмена и максимально допустимую скорость движения воздуха, можно определить площадь поперечного сечения воздуховода.
Выбор воздуховода
Определив площадь поперечного сечения воздуховода, переходим к выбору воздуховода. Воздуховоды могут быть круглыми или прямоугольными (реже овальными или квадратными). Размер воздуховода зависит от его площади и формы поперечного сечения.
Для прямоугольных воздуховодов соотношение сторон не должно превышать три к одному (3:1) для снижения потерь давления и шума. При выборе сечения воздуховода помните, что скорость в главном воздуховоде должна быть до 5 м/с, а скорость в ответвлении – до 3 м/с. Используйте приведенную ниже диаграмму для расчета площади поперечного сечения воздуховода.
Диаграмма площади поперечного сечения воздуховода в зависимости от скорости и расхода воздуха
Горизонтальные линии обозначают расход воздуха, а вертикальные – скорость.
Диагональные линии обозначают размеры воздуховода.
Выберите сечение основных ветвей воздуховода (входящих непосредственно в каждое помещение) и самого главного воздуховода для расхода приточного воздуха L=360 м3 /ч.
Наполняемость комнат
Изолированные и герметичные дома уменьшают скорость смены воздуха. В результате вредные микроорганизмы размножаются более интенсивно, и общая гигиена оказывается под угрозой.
Стандарты и нормы указывают критические значения для воздухообмена, несоблюдение которых непременно приведет к проблемам.
Воздухообмен на примере подвала: для достижения необходимой кратности необходимо несколько приточных отверстий и перегородка на выходной трубе для увеличения оттока воздуха.
Для многоквартирных домов, различных помещений и зданий нормы кратности воздухообмена изложены в документе СП 54.13330.2016.
Для отдельных помещений существуют следующие требования:
- кухня с газовыми приборами – 80-100 м³/ч;
- кухня с электроплитой и без газовых приборов – 60 м³/ч;
- Ванная комната/душ/туалет – 25 м³/ч;
- совмещенный санузел – 50 м³/ч;
- Общая прачечная, сушилка, гладильная комната – 7;
- Прихожая или коридор в жилом доме – 3;
- жилая комната в жилище (детская, спальня) – 3 м³/ч на 1 м²; 30 м³/ч на человека, но не менее 0,35 объема помещения в час;
- лестничная клетка – 3;
- гардеробная на несколько человек – 1,5
- машинное отделение лифта – 1;
- помещение с теплогенератором тепловой мощностью до 50 кВт – 1 м³/ч для закрытой камеры сгорания и 100 м³/ч для открытой камеры сгорания;
- помещение для хранения хозяйственных товаров, спортивного инвентаря – 0,5.
Если газовая варочная панель установлена в помещении с теплогенератором, необходимо дополнительно 100 м³/ч воздухообмена.
В случае помещений смешанного назначения кратность воздухообмена выбирается в соответствии со следующими правилами СП 60.13330.2016, СП 118.13330.2012 и СП 44.13330.2011.
Примеры расчета кратности воздухообмена
Возьмем в качестве примера помещение высотой 3,5 м и площадью 60 м² с 15 сотрудниками. Предположим, что воздух загрязняется только за счет увеличения концентрации углекислого газа в результате дыхания.
Сначала мы рассчитаем объем помещенияV = 3,5 м х 60 м² = 210 м³.
Учтем, что 1 средний человек выделяет 22,6 литра углекислого газа в час.
Таким образом, вредные выбросы можно рассчитать по формуле B = 22,6 × n, где n соответствует количеству людей в помещении.
B = 22,6 л/ч × 15 = 339 л/ч.
Предельно допустимая концентрация углекислого газа в помещениях составляет 1/1000, или 0,1%. Переведем это в 1 л/м³. В чистом воздухе содержится примерно 0,035% углекислого газа. Переведем это в 0,35 л/м³.
Давайте рассчитаем сколько свежего воздуха потребуется для всех 15 человек:
Q = 339 л/ч : 1 л/м³ – 0,35 л/м³ = 339 л/ч : 0,65 л/м³ = 521,5 м³/ч. В данном случае кубические метры идут в числителе, а часы – в знаменателе.
Помимо расчетов загрязнения, коэффициент воздухообмена также важен для регулирования количества влаги и тепла в помещении: Формулы показаны на следующем рисунке
Определите кратность воздухообмена:
N = 521,5 м³/ч : 210 м³ = 2,48 раза в час. Это означает, что при скорости воздухообмена 2,48 раза в час концентрация углекислого газа будет оставаться в пределах нормы.
Теперь давайте найдем Указанную кратность воздухообмена на человека и на квадратный метр. Объем помещения должен быть не менее 210 м³, а высота потолка от 3,5 м.
521,5 м³/ч: 15 человек = 34,7 м³/ч на человека
521,5 м³/ч : 60 м² = 8,7 м³/ч на 1 м² площади пола
Выбросы выхлопных газов (B) можно также рассчитать по формуле:
Калькулятор расчета вентиляции
Для быстрого расчета параметров вентиляции вы можете воспользоваться нашим вентиляционным калькулятором. Калькулятор помогает быстро произвести все расчеты, и с ним может работать любой человек без специальной подготовки.
Если вы сомневаетесь в каких-либо данных или не уверены, что сможете определить правильные параметры для расчета вентиляции с помощью описанных выше методов, калькулятор также подойдет лучше всего. Ответив на простые вопросы, вы получите точные расчеты и характеристики будущего оборудования.
Выводы
Если вы будете внимательны, то увидите, что все три вида расчета дают разные результаты и все они правильные. Единственное различие заключается в том, сколько денег вы хотите потратить на вентиляцию, так как расчеты площади и желоба дешевле, чем санитарные расчеты. Однако имейте в виду, что последние больше подходят для создания более комфортных условий проживания. Поэтому делайте свои расчеты и выбирайте оборудование, исходя из соотношения цены и качества. В крайнем случае, можно обратиться к профессионалам, которые сделают правильные расчеты, подберут оборудование и профессионально его установят. Вопрос вентиляции нельзя оставлять открытым, потому что хорошая вентиляция, как уже говорилось выше, важна для здорового микроклимата в помещении, здоровья вашей семьи, долговечности вашей квартиры или дома и вашего благополучия.
Сибирского здоровья вам и вашим близким!