Рассчитываем параметры вентиляции в помещении

Пошаговая методика расчета вентиляции

Проектирование вентиляции жилого, общественного или производственного здания проходит в несколько этапов. Воздухообмен определяется исходя из нормативных данных, используемого оборудования и индивидуальных пожеланий заказчика.

Объем проекта зависит от типа здания: одноэтажный жилой дом или квартира рассчитываются быстро, с минимальным количеством формул, а для производственного объекта требуется серьёзная работа.

Методика расчета вентиляции строго регламентирована, а исходные данные прописаны в СНиП, ГОСТ и СП.

Этапы

Подбор оптимальной по мощности и стоимости системы воздухообмена проходит пошагово. Порядок проектирования очень важен, так как от его соблюдения зависит эффективность работы конечного продукта:

• Определение типа вентсистемы. Проектировщик анализирует исходные данные. Если требуется проветрить небольшое жилое помещение, то выбор падает на приточно-вытяжную систему с естественным побуждением. Этого будет достаточно, когда расход воздуха небольшой, вредных примесей нет. Если требуется рассчитать большой венткомплекс для завода или общественного здания, то предпочтение отдаётся механической вентиляции с функцией подогрева/охлаждения приточки, а если понадобится, то и с расчётом по вредностям.
• Анализ выбросов. Сюда входит: тепловая энергия от осветительных приборов и станков; испарения от станков; выбросы (газы, химикаты, тяжёлые металлы).
• Расчет воздухообмена. Задача систем вентилирования – удаление из помещения избытков тепла, влаги, примесей с равновесной или чуть отличающейся подачей свежего воздуха. Для этого определяется кратность воздухообмена, согласно которой подбирается оборудование.
• Подбор оборудования. Производится по полученным параметрам: требуемый объем воздуха на приточку/вытяжку; температура и влажность внутри помещения; наличие вредных выбросов, подбираются вентустановки или готовые мультикомплексы. Самый важный из параметров – объём воздуха, необходимый для поддержания проектной кратности. Фильтры, калориферы, рекуператоры, кондиционеры и гидравлические насосы идут как дополнительные устройства сети, обеспечивающие качество воздуха.

Расчёт выбросов

Объём воздухообмена и интенсивность работы системы зависят от двух этих параметров:

• Нормы, требования и рекомендации, прописанные в СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование», а также другой, более узкоспециализированной нормативной документации.
• Фактические выбросы. Рассчитываются по специальным формулам для каждого источника, и приведены в таблице:

Используя данные, полученные в результате вычисления вредных выделений, проектировщик продолжает рассчитывать параметры вентиляционной системы.

Вычисление воздухообмена

Специалисты используют две основные схемы:

• По укрупненным показателям. В данной методике не предусматриваются вредные выбросы, такие как тепло и вода. Условно назовем его «Способ №1».
• Метод с учётом избытков тепла и влаги. Условное название «Способ №2».

Способ №1

Единица измерения — м3/ч (кубические метры в час). Применяют две упрощенные формулы:

L=K ×V(м3/ч); L=Z ×n (м3/ч), где

K – кратность воздухообмена. Отношение объёма приточки за одни час, к общему воздуху в помещении, крат в час;
V – объём помещения, м3; Z – значение удельного обмена воздуха за единицу верчения,

n – количество единиц измерения.

Подбор вентрешёток осуществляется по специальной таблице. При подборе также учитывается средняя скорость прохождение потока воздуха по каналу.

Таблица выбора размеров вентиляционных решёток

Способ №2

При расчёте учитывается ассимиляция тепла и влаги. Если в производственном или общественном здании избыток тепла, то используется формула:

где ΣQ — сумма тепловыделений от всех источников, Вт; с – тепловая ёмкость воздуха, 1 кДж/(кг*К); tyx – температура воздуха, направленного на вытяжку,°С; tnp — температура воздуха, направленного на приточку,°С;

Температура воздуха, направленного на вытяжку:

где tp.3 – нормативная тем-ра в рабочей зоне,0С;
ψ- коэффициент увеличение температуры, зависящий от высоты измерения, равный 0,5-1,5 0С/м;
Н – длина плеча от пола до середины вытяжки, м.

Когда технологический процесс предполагает выделение большого объема влаги, то используется другая формула:

где G – объём влаги, кг/ч;
dyx и dnp – содержание воды на один килограмм сухого воздуха приточки и вытяжки.

Существует несколько случаев, более подробно описанных в нормативной документации, когда требуемые воздухообмен определяется по кратности:

L=k×V, где

k – кратность смены воздуха в помещении, раз в час;
V — объём помещения, м3.

Расчёт сечения

Площадь поперечного сечения воздуховода измеряется в м2. Её можно посчитать по формуле:

где v – скорость воздушных масс внутри канала, м/с.

Различается для основных воздуховодов 6-12 м/с и боковых придатков не более 8 м/с. Квадратура влияет на пропускную способность канала, нагрузку на него, а также уровень шума и способ монтажа.

Расчёт потерь давления

Стенки воздуховода не гладкие, и внутренняя полость не заполнена вакуумом, поэтому часть энергии воздушных масс при движении теряется на преодоления этих сопротивлений. Величина потери рассчитывается по формуле:

где ג – сопротивление трению, определяется, как:

Формулы, приведенные выше, являются правильными для каналов круглого сечения. Если воздуховод квадратный или прямоугольный, то существует формула приведения к эквиваленту диаметра:

где a,b – размеры сторон канала, м.

Мощность напора и двигателя

Напор воздуха от лопастей H должен полностью компенсировать потери давления P, при этом создавая расчётное динамическое Pд на выходе.

H = P + Pд.

Мощность электрического двигателя вентилятора:

Подбор калорифера

Часто отопление интегрируется в систему вентиляции. Для этого используются калориферы, разные виды рекуператоров, а также метод рециркуляции. Выбор устройства осуществляется по двум параметрам:

• Qв – предельный расход тепловой энергии, Вт/ч;
• Fk – определение поверхности нагрева для калорифера.

Расчёт гравитационного давления

Применяется только для естественной системы вентилирования. С его помощью определяется её производительность без механического побуждения.

Подбор оборудования

По полученным данным о воздухообмене, форме и размере сечение воздуховодов и решёток, количестве энергии для обогрева подбирается основное оборудование, а также фитинги, дефлектор, переходники и другие сопутствующие детали. Вентиляторы подбираются с запасом мощности под пиковые периоды работы, воздуховоды с учетом агрессивности среды и объёмов вентилирования, а калориферы и рекуператоры — исходя из тепловых запросов системы.

Ошибки при проектировании

На этапе создания проекта нередко встречаются ошибки и недоработки. Это может быть превышенный шумовой фон, обратная или недостаточная тяга, задувание (верхние этажи многоэтажных жилых домов) и другие проблемы. Часть из них можно решить и после завершения монтажа, с помощью дополнительных установок.

Яркий пример низкоквалифицированного расчета — недостаточная тяга на вытяжке из производственного помещения без особо вредных выбросов. Допустим, вентканал заканчивается круглой шахтой, возвышающейся над крышей на 2 000 – 2 500 мм.

Поднимать её выше не всегда возможно и целесообразно, и в подобных случаях используется принцип факельного выброса. В верхней части круглой вентшахты устанавливается наконечник с меньшим диаметром рабочего отверстия.

Обратите внимание

Создаётся искусственное сужение сечения, которое влияет на скорость выброса газа в атмосферу — она многократно увеличивается.

Пример проекта

Методика расчёта вентиляции позволяет получить качественную внутреннюю среду, правильно оценив негативные факторы, её ухудшающие. В компании «Мега.

ру» работают профессиональные проектировщики инженерных систем любой сложности. Мы оказываем услуги на территории Москвы и соседних областей. Также компания успешно занимается удалённым сотрудничеством.

Все способы связи указаны на странице «Контакты», обращайтесь.

Как выполняется расчет системы вентиляции в помещении

В жилых и офисных зданиях, где постоянно находятся люди, должны быть созданы комфортные условия для их работы и жизнедеятельности. Эти условия регламентируются государственными санитарными нормами и другими документами.

Параметры и необходимое количество воздуха для жилых и административных зданий прописаны в соответствующих строительных нормативных документах.

Чтобы произвести расчет вентиляции в помещении, следует руководствоваться этими документами.

Исходные данные для расчета воздухообмена

Цель расчета – определить, сколько чистого воздуха требуется подавать в каждое помещение и какое количество отработанного удалять из него. После этого выбирают способ организации воздухообмена и для холодного времени года рассчитывают тепловую мощность, которую нужно затратить для подогрева притока с улицы. Для начала нужно определить кратность обмена для каждой комнаты жилого дома.

Значения величины кратности для кабинетов и комнат различного назначения прописаны в СНиП 31–01-2003, для удобства они приведены в Таблице 1.

В СНиПе указаны расчетные значения расхода и кратности, но для топочных количество воздуха на горение необходимо уточнять по техническим характеристикам водогрейного котла.

Методы выполнения расчетов

Строительными нормами допускается производить расчет приточной вентиляции помещения несколькими способами:

1. По кратности обмена, величина которой для каждого помещения закреплена нормами.
2. По нормируемому удельному расходу воздушных масс на 1 м2 комнаты.
3. По удельному объему свежей воздушной смеси на 1 человека, находящегося в доме свыше 2 часов ежедневно.

В соответствии со СНиП 41–01-2003 «Вентиляция и кондиционирование» для жилых зданий применяется следующая формула расчета вентиляции по нормируемой кратности:

L = Vn

• L – необходимое количество приточного воздуха, м3/ч;
• V – объем кабинета или комнаты, м3;
• n – расчетная кратность воздухообмена (Табл. 1).

Объем каждой комнаты определяют обмерами ее габаритов либо, в случае строящегося дома, по чертежам, входящим в проект.

Расход притока для некоторых помещений имеет определенное нормированное значение, например, в санузлах или постирочных. Тогда габариты определять не требуется, принимается фиксированная величина, указанная в Таблице 1.

После просчета каждой комнаты результаты суммируются и получается общее количество приточного воздуха, необходимое для всего дома.

Определение притока по удельному расходу свежей воздушной смеси на каждого человека осуществляется таким методом:

L = Nm

В этой формуле:

• L – то же, что в предыдущей формуле, м3/ч;
• N – число людей, находящихся в здании более 2 часов в течение суток, чел;
• m – удельное количество приточного воздуха на 1 человека, м3/ч (Табл.2).

Данный метод допускается применять не только для жилых, но и административных зданий, в офисах которых трудится много людей. В этом случае величина удельного расхода нормируется Приложением М СНиП 41–01-2003, что отражено в Таблице 2.

Объем вытяжки из офиса для соблюдения баланса равен притоку, — 1200 м3/ч.

Если в пересчете на 1 жильца приходится менее 20 м2 общей площади жилого дома, то производится расчет по площади помещения:

L = Ak

• L – необходимая величина притока, м3/ч;
• А – площадь кабинета или комнаты, м2;
• k – удельный расход чистого воздуха, подаваемого на 1 м2 площади комнаты.

СНиП 41–01-2003 устанавливает значение k в размере 3 м3 на 1 м2 жилой площади. То есть, в спальню площадью 10 м2 понадобится подавать как минимум 10 х 3 = 30 м3/ч свежей воздушной смеси.

Устройство общеобменной вентиляции в доме

После того как потребность в притоке и вытяжке для всех комнат дома вычислена одним из вышеописанных методов, следует выбрать тип общеобменной вентиляции: с естественным или механическим побуждением. Первый тип подойдет для квартир, небольших частных домов и офисов.

Здесь главную роль будет играть естественная вытяжка, поскольку именно она создает разрежение внутри дома и побуждает воздушные массы перемещаться в свою сторону, затягивая свежие с улицы.

В этом случае расчет естественной вентиляции помещения сводится к вычислению высоты вертикальной вытяжной шахты.

Пример вентиляции в жилом доме

Вычисления делают методом подбора, так как вертикальные вытяжные каналы изготавливают стандартных размеров и высоты. Приняв определенное значение высоты шахты, его подставляют в формулу:

р = h (ρН — ρВ)

• р – гравитационное давление в канале, кгс/м2;
• h – высота канала, м;
• ρН – плотность наружного воздуха, в среднем принимается равной 1.27 кг/м3 при температуре +5ºС;
• ρВ – плотность воздушной смеси, удаляемой из квартиры, принимается по ее температуре.

При движении воздушных масс в шахте возникает сопротивление трению о ее стенки, сила тяги должна его преодолевать. Расчет и проектирование вертикального канала заключаются в том, чтобы сила тяги в нем была несколько больше сопротивления трению и соблюдалось условие:

Н ≤ 0.9 р

• р – гравитационное давление в канале, кгс/м2;
• Н – сопротивление вытяжной шахты, кгс/м2.

Величина Н вычисляется по следующей формуле:

Н = Rh

В этой формуле:

• R – потери давления на 1 м.п. шахты, является величиной справочной, кгс/м2;
• h – высота канала, м;

Подставляя в вышеприведенные формулы значения высоты вытяжной шахты, производят вычисления до тех пор, пока условие для функционирования тяги не будет соблюдаться.

Вентиляция с принудительным побуждением

При использовании в организации воздухообмена местных и централизованных вентиляционных установок самым важным показателем остается расход наружных воздушных масс для обеспечения необходимого притока в здание. Если в комнатах устанавливаются местные приточные агрегаты с очисткой и подогревом, то их общая производительность должна равняться объему притока в здание, рассчитанному ранее.

Воздухообмен в помещениях

При подборе производительности приточного агрегата надо учитывать, что не все комнаты располагаются у наружных стен. Установка будет обслуживать не только свой кабинет, но и смежный, расположенный в глубине дома.

Централизованные приточно-вытяжные установки лучше подбирать с помощью специалистов, так как потребуется выполнить достаточно сложный расчет вентиляционных систем. Установка может использовать тепло вытяжного воздуха, нагревая с его помощью уличный, здесь важно правильно подобрать теплообменник.

Обработанная воздушная смесь будет раздаваться в помещения через сеть воздуховодов, понадобится определить их параметры (диаметр, протяженность, потери давления). Это нужно для правильного выбора вентиляционного агрегата, который для устойчивой работы системы должен развивать необходимое давление для преодоления всех сопротивлений.

Заключение

Произвести расчет потребного объема приточного воздуха в помещении жилого или административного здания – не столь уж сложная задача.

Это первый шаг к созданию комфортных условий для жизнедеятельности или работы людей.

Зная необходимые расходы притока и вытяжки, можно сделать прикидку общей стоимости работ и оборудования для устройства общеобменной вентиляции. Дальнейшую разработку и внедрение предпочтительнее доверить специалистам.

Расчет вентиляции помещения: правила и примеры. Как рассчитать вентиляцию помещения. Устройстве вентиляции в помещении. Как правильно рассчитать вентиляцию в доме

Установка вентиляции совершенно необходима в любых помещениях, будь то квартира, частный дом, сарай, гараж или склад. Схема ее создания обговаривается еще на этапе проектирования здания.

Дом, в котором нет вентиляции, особенно жилой, будет некомфортным, а вскоре и непригодным для проживания, поскольку там будет всегда сыро и душно, в углах начнет появляться плесень, деревянные элементы постройки прогниют, и она в конечном итоге разрушится гораздо быстрее положенного. В этой статье мы поговорим о том, как рассчитать вентиляцию в помещении.

Зачем нужна вентиляция

Некоторые полагают, что можно совершенно спокойно обойтись без вентиляции – жили же наши предки как-то еще до изобретения всяких новомодных систем.

И если летом в таком доме можно постоянно открывать окна для проветривания, то зимой вы в полной мере ощутите всю «прелесть» жизни по старинке – на окнах, дверях и стенах начнет появляться конденсат, который в случае сильных морозов превратится в красивую ледяную корку, по углам начнут расти сады черной и зеленой плесени, а если сильно повезет, через год-другой соберете урожай грибов… Стоит ли говорить, что такой дом простоит очень недолго, а жизнь в нем будет постоянным испытанием для нервов и здоровья.

При постоянном недостаточном притоке свежего воздуха легкие человека начинают хуже работать – появляются заболевания, которые могут быстро стать хроническими. Ребенок, растущий в доме без вентиляции, может заработать серьезные проблемы со здоровьем на всю жизнь.

Важно

Продолжает «парад» постоянная запыленность и закопченность – если в комнату не поступает свежий воздух, то все, что в ней варится, жарится, пылится, чистится, оседает на стенах и мебели толстым слоем налета.

На кухонном потолке уже через полгода можно будет заметить обширное желтоватое пятно над плитой – это жирные испарения осели и впитались в штукатурку, ибо деваться им больше некуда.

В ванной на потолке и по углам также появятся красноречивые свидетельства отсутствия вентиляции в виде плесневых пятен из-за постоянной влажности.

И, наконец, следует брать во внимание, что хотя бы раз в год в доме кто-нибудь болеет – микробы от кашля и чихания моментально разлетаются по помещению, оседая на мебели, обоях, шторах, ковре.

Больничные палаты проветривают несколько раз в день не просто так, а теперь представьте, в какой обстановке вы окажетесь после года жизни в квартире, где не бывает регулярных притоков воздуха.

Надеемся, мы привели весомые аргументы в пользу необходимости системы вентиляции жилых помещений и теперь можно перейти от слов к делу.

Проверяем работу вентиляции

Бывает так, что некоторые из вышеперечисленных «симптомов» проявляются даже в вентилируемых домах. Это может означать что система работает слабо или перестала функционировать по какой-либо причине.

Чтобы проверить, работает ли вентиляция, зажгите спичку или зажигалку и поднесите пламя к вентиляционному отверстию – если огонь наклонился в сторону решетки, прикрывающей отверстие, значит тяга есть, и все работает. Если же изменений не последовало – вентиляционный канал либо перекрыт, либо забит листьями.

В случае с квартирами такое очень часто случается, если соседи делали перепланировку и перекрыли воздуховод.

Бывает и такое, что тяга присутствует, но с перерывами, и при этом она может приносить с собой запахи от соседей сверху или снизу. В этом случае потребуется оснастить вентиляционное отверстие обратным клапаном, либо установить автоматические жалюзи, закрывающиеся при обратной тяге.

Виды вентиляционных систем

Все системы вентиляции можно условно разделить на категории в зависимости от функциональной нагрузки, способу перемещения воздушных масс и тому, что приводит их в движение.

В зависимости от функционального назначения бывают следующие вентиляционные системы:

1. Приточная – свежий воздух с улицы постоянно поступает внутрь помещения.
2. Вытяжная – воздух выводится из дома по вентиляционным каналам.
3. Рециркуляционная – системы выводит отработанный воздух и одновременно «закачивает» в дом свежий.

Если задуматься над принципами работы вышеперечисленных систем, то напрашивается вопрос: «А за счет чего воздух движется, чтобы покинуть или проникнуть в помещение?». Для этого используют сортировку вентиляционных систем по характеру пробуждения воздушных масс. Эти источники могут быть естественными и механическими (искусственными).

В системах с естественной вентиляцией воздух движется за счет перепадов давления. Вы сразу поймете, о чем речь, если вспомните вентиляционные отверстия на кухне и в ванной, которые есть в каждом многоэтажном доме – теплый воздух и пар (душ, стирка, приготовление еды) попадает в это отверстие и вытягивается наружу за счет давления и гравитационных сил.

В системах с механическими источниками пробуждения воздух приводится в движение при помощи вытяжных вентиляторов, которые забирают его из помещения, действуя по принципу обычной кухонной вытяжки.

Итак, когда воздушные массы обрели способность перемещаться, им следует обеспечить безопасный и направленный выход (вход).

Совет

В связи с этим была разработана еще одна классификация по способу движения воздушных потоков – канальная и безканальная.

С канальной системой все более ли менее понятно – воздух течет по специальным отводам, а при безканальной он покидает помещение или проникает в него через приоткрытые оконные проемы, двери, щели и т.д.

Расчет вентиляционной системы

Чтобы обеспечить качественное вентилирование дома, мало лишь выбрать любую понравившуюся систему – необходимо выяснить, какой объем воздуха будет выводиться из помещений, и сколько свежего воздуха надо поставлять с улицы. Говоря иначе, следует узнать оптимальный воздухообмен дома, и уже исходя из этих данных подбирать систему вентиляции, покупать вентиляторы определенной мощности, каналы и т.д.

Есть множество способов расчета вентиляции помещения, например, на удаление излишков теплого воздуха или испарений, разбавление загрязнений и прочее. Однако все они требуют профессиональных знаний и опыта. Нам же необходим такой метод, которым мог бы воспользоваться каждый хозяин или хозяйка.

Начать следует со знакомства со специальными нормативными документами, которые разработаны для каждого государства или региона (ГОСТ, СанПин, ДБН, СНиП). В них вы найдете информацию о требованиях к вентиляционным системам для любых помещений, о необходимом оборудовании, его мощностях и расположении.

По большому счету, там есть все, что необходимо знать для выбора системы.

Но архитектурные особенности зданий диктуют свои условия, и исходя из них инженеры составляют проект вентиляции, ориентируясь на нормы, указанные в государственных документах. Ниже мы приведем пример подобного расчета вентиляции для жилого дома, пользуясь самыми простыми способами: по кратностям, санитарным нормам и общей площади.

Расчет по кратностям

Этот расчет довольно сложный, но все же осуществимый. В таблице ниже указаны нормы вентиляции помещений, необходимые для произведения расчетов.

Перед этим стоит объяснить, что такое кратность. Это величина, показывающая, сколько раз за 1 ч воздух в доме заменился свежим. Кратность зависит от специфики здания и его площади.

Для примера рассмотрим однократный воздухообмен – это значит, что за час из помещения было выведено и одновременно поступило количество воздуха, равное объему самого этого здания.

Обратите внимание

В 2-х нижних колонках таблицы вы найдете требования к вентилированию по притоку и вытяжке воздуха.

Расчет производится по формуле: L=n*V (кубометров/час), где n – это кратность (посмотреть в таблице), а V – объем комнаты.

Чтобы просчитать вентиляцию для всего дома, состоящего из нескольких помещений, рассматривайте из «без стен», то есть как одно помещение с общим воздушным объемом. Для этого узнайте объем каждой комнаты умножив длину, высоту и ширину стен, а затем воспользуйтесь вышеуказанной формулой.

Стоит отметить, что для большинства комнат можно делать только приток или вытяжку, но для пространств с повышенной влажностью (кухня, санузел) потребуется организовать рециркуляционную систему.

Если в таблице стоит прочерк, значит комната не нуждается в вентилировании. В итоге у вас должно сойтись уравнение объема притока и объема вытяжки.

Если этого не произошло, число воздухообмена в этих помещениях можно увеличить до необходимого показателя.

Если в таблице не указана какая-либо комната, рассчитайте для нее норму вентиляции жилых помещений по данным 3 куба воздуха в час на 1 кв. м, то есть по формуле: L=S*3, где S является площадью комнаты.

Все значения L должны быть кратны числу 5, поэтому при необходимости округляйте их до пяти в большую сторону.

Рассчитайте L для всех комнат по отдельности сначала для притока воздуха, затем – для вытяжки, сложите показатели и сравните общие L притока и L вытяжки – они должны быть равны.

Важно

Если значением притока получилось больше вытяжки, то чтобы соблюсти баланс увеличьте воздухообмен для тех комнат, где воздухообмен был минимально допустимым.

Рассчитаем вентиляцию по кратностям для дома с квадратурой 140 кв. м с такими комнатами:

• кухня площадью 20 кв. м (S1);
• спальня на 24 кв. м (S2);
• рабочий кабинет – 16 кв. м (S3);
• гостиная – 40 кв. м (S4);
• прихожая – 8 кв. м (S5);
• туалет – 2 кв. м (S6);
• ванная – 4 кв. м (S7).

Высота потолков при этом равна 3,5 м. В доме проживает молодая пара без детей.

Необходимо вычислить объемы комнат, умножив квадратуру на высоту потолков. В итоге получаем кухню = 70 кубометров, спальню = 84, кабинет = 56, гостиную = 140, прихожую = 28, туалет = 7 и ванную = 14 кубометров.

Далее высчитываем необходимый объем воздуха по формуле L=n*V, записываем данные в таблицу и округляем значения до 5-ти.

В первой таблице нет кратности для гостиной, поэтому для нее можно высчитать норму, исходя из того, что на 1 кв. м помещения требуется 3 кубометра воздуха в час. Умножаем площадь гостиной на 3 и получаем 120 кубометров в час.

Теперь осталось сложить воздухообмены всех комнат для притока и отдельно для вытяжки и сравнить эти показатели. Получилось, что приток составил 265 кубометров, а вытяжка – 165, поэтому ее необходимо увеличить. Прибавьте значения вытяжки для тех комнат, где требуется более сильная вентиляция или там, где значения были минимально допустимые – в санузле и кухне.

В туалете и ванной лучше устанавливать лишь вытяжку, а в спальне, гостиной и рабочем кабинете – только приток. Эта мера позволит предотвратить застаивание неприятных запахов.

Расчет по санитарным нормам

Чтобы рассчитать воздухообмен в административно-бытовом или общественном здании по санитарным нормам, потребуется знать примерное количество человек, постоянно находящихся в помещении. Согласно нормам человеку, постоянно находящемуся в помещении, в час необходимо не менее 60 кубометров свежего воздуха, временному посетителю хватит и 20 кубометров.

Рассчитаем воздухообмен для того же дома. Если вспомнить нормы на 1 человека, получится формула (для спальни): L=2(человека)*60 кубометров.

Чтобы рассчитать воздухообмен для кабинета, следует учитывать одного постоянного и одного временного человека: L=1*60+1*20.

Совет

В гостиной молодая пара иногда встречается с двумя-тремя друзьями или родителями, поэтому для этой комнаты следует также учитывать временных посетителей.

Если рассчитать воздухообмен для всех помещений, взяв данные из первой таблицы, то станет очевидно, что объем свежего воздуха гораздо больше объема отработанного, а посему данные вытяжки следует увеличить, прибавив 195 кубометров/час, чтобы создать баланс.

Увеличивать рекомендуется равномерно, распределяя по всем помещениям, но можно подать и в одну комнату, наиболее нуждающуюся в вентилировании, например, в кухню или ванную.

То есть к показателю объема в кухне следует прибавить 195, и получится 285 кубометров в час.

Отработанный воздух из остальных больших комнат будет двигаться в кухню и выходить через отверстие посредством естественной тяги или засасываться вытяжными вентиляторами. Очень важно обеспечить такое движение воздушных масс, чтобы в квартире не застаивались запахи и влага.

Расчет по площади

Чтобы рассчитать вентиляцию по площади, надо учесть, что для жилых домов регламент предполагает подачу 3 кубов свежего воздуха в час на площадь в 1 кв. м. При этом не важно, сколько людей находится внутри.

Осталось посчитать вентиляцию по площади, и для этого предлагаем решить простое уравнение: L притока = L вытяжки = S всего дома *3.

Произведи расчеты, имеем следующую картину: L вытяжки 3=114*3=342 кубометра/ч

Подведение итогов

Из всех вышепредложенных примеров видно, что значение воздухообмена в каждом из вариантов разное, но все они считаются корректными.

Каким из них руководствоваться – решать вам, но расчет по площади и кратностям обойдется более дешевле, чем по санитарным нормам.

Он же гарантирует более комфортные условия для жизни, поэтому зачастую решающим фактором в выборе вентиляционной системы является финансовое положение заказчика.

Подбор воздуховода

Когда с расчетами покончено, можно приступать к выбору схемы вентиляции помещений, то есть продумывать план, делать чертежи и выбирать оборудование.

Сегодня для вентиляционных систем используют прямоугольные и круглые воздуховоды.

Если вы выбираете прямоугольный воздуховод, следите, чтобы соотношение сторон не превышало 3:1, иначе вентиляция будет постоянно шуметь, а давление в ней будет недостаточно высокое (не будет тяги).

Также при выборе необходимо учитывать, что нормальная скорость в магистрали должна достигать около 5 м/с (в ответвлениях примерно 3 м/с).

Обратите внимание

Чтобы определить необходимые размеры сечения, воспользуйтесь диаграммой ниже – на ней изображена зависимость размера сечения от расхода воздуха и скорости его движения.

Горизонталями отмечен расход воздуха, вертикалями – скорость, косыми линиями – соответствующие размеры воздуховода.

Подберите нужное сечение ответвлений магистрали, которые будут идти к каждой комнате и самой магистрали вентиляции, чтобы воздух подавался с расходом 360 кубометров в час (как в примере с нашим домом).

Если вы будете организовывать естественную вытяжку, то скорость течения воздуха в магистрали согласно нормам должна составлять не больше 1 м/ч. Расчет вытяжной вентиляции помещения должен происходит с учетом нормируемой скорости воздуха не больше 5 м/с для магистрали и 3 м/с – для ответвлений.

Надеемся, эта статья поможет вам правильно рассчитать вентиляцию воздуха в помещении и сделать свой дом комфортным. Грамотно произведенные расчеты позволят вам сэкономить не только на обустройстве вентиляционной системы, но и на капитальном ремонте в далеком будущем.

Особенности и типы расчёта вентиляции в помещении

Задача вентиляции – это вывод из помещения старого спертого воздуха и обязательная замена его на свежий уличный воздух. Только полноценная вентиляция способна обеспечить создание и поддержание в комнатах благоприятной для человеческого организма атмосферы.

Думая о том, как рассчитать вентиляцию в помещении, необходимо понимать, что помимо своего основного предназначения, она является залогом сохранения сухости для конструкций дома.

Именно правильная работа этой системы не позволит гнили и плесени образоваться на поверхности стен даже в помещениях с высокой влажностью.

Грамотно спроектированная вентиляция является обязательным условием для создания оптимального микроклимата в любом современном доме.

Централизованное отопление, оборудование против сквозняков, тщательная теплоизоляция – все это требует скрупулезного подхода к проектированию вентиляционной системы.

Отсутствие постоянного воздухообмена приводит к возникновению духоты. В свою очередь, высокие показатели влаги в помещении приводят к возникновению конденсата.

Чтобы максимально правильно рассчитать вентиляцию, можно взять за пример естественную конвекцию, работающую в целях вывода из помещений неприятных ароматов и воздуха с высокой влажностью. Естественная конвекция осуществляет поставку теплых воздухослоев из дома в его крышу.

Важно

Для такого провода используются трубы воздуховода, по которым потоки направляются через коньковые вентиляционные элементы, а затем выводятся наружу. Этот тип вентиляции относится к саморегулирующим типам.

В нем отсутствуют вентиляторы, что избавляет от необходимости пользоваться электроэнергией.

Вентиляция в помещении должна быть обязательно. При этом современные технические конструкции, включающие в себя очистку воздуха от почти всех уличных загрязнений, не так полезны, как могут показаться на первый взгляд.

Они способны настолько очистить уличный воздух, что он становится абсолютно искусственным, и теряет свои природные свойства и характеристики. Именно поэтому выбор места проживания является основополагающим для создания в доме или квартире здоровой атмосферы.

Чистый воздух снаружи обеспечивает наличие чистого естественного воздуха внутри и исключает необходимость использования в системах вентиляционных конструкций мощных воздухоочистительных приборов.

Вытяжная вентиляция

Предназначение вентиляции вытяжного типа — это проветривание. Иными словами, такое конструктивное сооружение способствует качественному выводу из помещений уже отработанных воздушных потоков, и обеспечивает замену их на свежие потоки с улицы.

Современное техническое развитие позволяет наряду с решением основной задачи устанавливать в таких системах оборудование кондиционирования, подогрева-охлаждения, фильтрации.

Однако насколько это необходимо и целесообразно следует решать в каждом отдельном случае.

Совет

Соблюдение санитарных и гигиенических условий в помещении может обеспечить только лишь постоянная вентиляция атмосферы помещения.

Правильно рассчитать вытяжную вентиляцию – значит создать в здании благоприятную для самочувствия и здоровья человека среду, которая будет отвечать всем имеющимся санитарным требованиям.

Вытяжная вентиляция необходима для борьбы с вредными выделениями внутри помещения. Эти выделения в жилом здании можно определить так:

• пыль;
• избыток влаги (не только ванная комната, туалет, кухня, столовая, но и жилые комнаты зачастую отличаются высокой влажностью);
• избыток тепла;
• пары вредных веществ и скопления разных газов.

Вентиляция вытяжного типа может представлять собой целую систему разных конструктивных элементов, общей целью которых является полноценное удаление использованного (отработанного) воздуха из любых помещений.

Проверить ее функциональность очень просто: если после прогулки вы заходите в квартиру, а ощущение свежести в ней ни чем не отличается от тех ощущений, которые вы испытывали на улице, значит, вытяжная вентиляция вашего дома работает просто идеально.

Конечно же, такой метод проверки действенен там, где воздух вокруг дома чист, что невозможно в условиях загазованности городской среды или вблизи от промышленных предприятий.

Таким образом, если при входе в квартиру вы ощущаете даже небольшое присутствие неприятного запаха или спертости, то вентиляционную систему нужно проверить на эффективность работы. В случае обнаружения каких-то неполадок, их следует исправить в обязательном порядке.

Помните, что организму человека свойственно привыкать к окружающим его запахам и атмосфере. Однако даже если вы не будете ощущать явного дискомфорта от потребления несвежего воздуха, на вашем самочувствии он будет продолжать сказываться максимально отрицательно.

Приточная вентиляция

Задача приточной вентиляции – это бесперебойная подача в здание необходимого количества свежего воздуха. При этом сегодняшние технологии позволяют этот подаваемый поток либо согревать (зимой), либо подвергать охлаждению (летом). Приточная вентиляция может быть как местной, так и общеобменной.

Местная система подразумевает подачу воздуха с улицы в какое-то определенное место в здании, например, в зону локализации загрязнения воздуха (кухонная плита, туалет).

В этом случае и вытяжную вентиляцию делают точечной, акцентируя внимание на тех участках помещения, где использование чистого воздуха происходит особенно интенсивно.

Общеобменная вентиляция наиболее приемлема в бытовых условиях и используется повсеместно. Она механическая.

Конструктивные особенности вентиляции как приточной, так и вытяжной могут сводиться к канальному или бесканальному типу. Рассчитать приточную вентиляцию можно самостоятельно.

Однако для этого нужно дополнительно определить объем необходимого притока свежего воздуха, и подходящие способы обработки поставляемых потоков: очищение, подогрев или охлаждение, увлажнение (зимой) и рассчитать трубы вентиляции.

Приточная вентиляция в совокупности с очистителем воздуха, например, фотокалитическим, обеспечивает подачу в помещение воздушных слоев, в которых отсутствует следующее:

• выхлопные газы;
• производственные и бытовые токсичные органические соединения;
• аллергены животного и растительного происхождения;
• копоть и газы;
• неприятные запахи и дым табачного происхождения;
• угарный газ, озон, фенол, формальдегиды и окиси азота.

Расчет объема воздуха в помещении

Разобраться с тем, как рассчитать вентиляцию в помещении помогут рекомендации специалистов. Создание такого проекта и его полноценный расчет желательно доверить профессиональному проектировщику ОВ.

Его компетентность позволит сэкономить на финансах, времени и нервах, а также поможет подобрать наиболее приемлемый тип вентиляции, подскажет какие дополнения к системе устанавливать нужно, а в каких нет необходимости.

Перед тем, как отдать предпочтение тому или иному виду оборудования, нужно рассчитать объем воздуха в помещении. Зная нужное количество воздуха, можно приступать к выбору оборудования, которое также рассчитывается в зависимости от определенных параметров:

1. Показатели мощности калорифера.
2. Показатели производительности по воздушным потокам.
3. Показатели скорости движения воздуха и площади сечения конструкций воздуховодов.
4. Уровень того давления, которое создается вентилятором во время работы.
5. Уровень издаваемого шума.

Определиться с расходом воздуха можно путем измерения потреблений его кубометров в час. Эта работа потребует наличия поэтажного плана помещений с указанием их предназначения и с экспликацией.

Начинают подсчеты с определения той кратности воздушного потокообмена, которая требуется для каждого конкретного помещения. Иными словами, проводятся вычисления, показывающие сколько раз в течение 60-ти минут в комнатах проходит полный воздухообмен. Эти расчеты, по большей мере, зависят от площади объекта.

Так, например, в комнате площадью 50 м2 и при высоте потолков равных 3 метрам, общий объем насчитывает 150 м3, что обеспечивает двукратный воздухообмен, который равен 300 м3 за один час.

Нужно помнить о том, что во многом показатели кратности воздухообмена напрямую зависят от уровня мощности оборудования, выделяющего тепло, а также от количества постоянно находящихся в комнатах людей и от прямого назначения этих помещений.

Расчет вентиляции помещения в соответствии с выбранным видом системы

Благоприятный микроклимат в помещении — важное условие жизнедеятельности человека. Его в совокупности определяют температура, влажность и подвижность воздуха. Отклонения параметров негативно сказываются на здоровье и самочувствии, вызывают перегрев или переохлаждение тела. Недостаток кислорода приводит к гипоксии мозга и других органов.

Схема вентиляции для частного дома

Расчет и нормативы

Расчет вентиляции помещения производят при проектировании объекта согласно СНиП 13330.2012, 41-01-2003, 2.08.01-89. Но возникают случаи, когда ее работа неэффективна. Если проверка тяги бумажными полосками или пламенем зажигалки не выявила нарушение проходимости вентканалов, значит, вытяжная вентиляция не справляется со своими функциями по причине неправильно подобранного сечения.

Для чего нужна вентиляция

Задача вентиляции — обеспечить необходимый воздухообмен в помещении, создать оптимальные или приемлемые условия для длительного пребывания человека.

Исследования установили, что 80% времени люди проводят в помещениях. За один час в спокойном состоянии человек выделяет в окружающую среду 100 кКал. Теплоотдача происходит конвекцией, излучением и испарением. При недостаточно подвижном воздухе перенос энергии с поверхности кожи в пространство замедляется. В результате страдают многие функции организма, возникает ряд заболеваний.

Макет дома с системой вентиляции

Отсутствие или недостаточная вентиляция, особенно в помещениях с повышенной влажностью, приводит к застойным явлениям. Они сопровождаются нашествием трудновыводимых плесневых грибков, неприятными запахами и постоянной сыростью. Влага неблагоприятно отражается на строительных конструкциях, приводит к гниению деревянных и коррозии металлических элементов.

При избыточной тяге увеличивается выход воздушных масс в атмосферу, что зимой приводит к потере большого количества тепла. Растут затраты на отопление дома.

Обратите внимание

Качество и чистота воздуха — основной фактор, который определяет эффективность вентиляции. Загрязняющие испарения от строительных материалов, мебели, пыль и углекислый газ должны своевременно удаляться из помещения.

Существует обратная ситуация, когда воздух в доме или квартире гораздо чище, чем на улице. Выхлопные газы на оживленной трассе, дым или копоть, ядовитые загрязнения промышленных предприятий способны отравить атмосферу внутри помещений. Например, в центре большого города содержание угарного газа в 4-6 раз, диоксида азота в 3-40 раз, сернистого газа в 2-10 раз выше, чем в сельской местности.

Расчет вентиляции производят, чтобы определить вид системы воздухообмена, ее параметры, при которых будут сочетаться энергоэфективность жилья и благоприятный микроклимат в помещениях.

Параметры микроклимата для расчета

Нормативы согласно ГОСТ 30494-2011 определяют оптимальные и допустимые параметры качества воздуха в соответствии с назначением помещений. Они классифицируются стандартами на первую и вторую категорию. Это места, где люди отдыхают в положении лежа или сидя, занимаются учебой, умственным трудом.

В зависимости от периода года и назначения помещения установлены оптимальная и допустимая температура 17-27°С, относительная влажность 30-60% и скорость воздуха 0,15-0,30 м/с.

Гравитационная вентиляция

В жилых помещениях при расчете вентиляции определяют необходимый воздухообмен с применением удельных норм, в производственных — по допустимой концентрации загрязняющих веществ. При этом количество углекислого газа в воздухе не должно превышать 400-600 см³/м³.

Виды вентиляционных систем по способу создания тяги

Движение воздушных масс возникает в результате разницы давления между слоями воздуха. Чем больше градиент, тем сильнее побуждающая сила.

Для ее создания применяют естественную, принудительную или комбинированную систему вентиляции, где используются приточные, вытяжные или рециркуляционные (смешанные) способы удаления воздуха.

В промышленных и общественных зданиях предусмотрены аварийная и противодымная вентиляции.

Естественное вентилирование

Естественная вентиляция помещений происходит согласно физическим законам — за счет разницы температур и давлений между наружным и внутренним воздухом. Еще во времена Римской империи инженеры устанавливали в домах знати подобия шахт, которые служили для проветривания.

В комплекс естественной вентиляции входят наружные и внутренние проемы, фрамуги, форточки, стеновые и оконные клапаны, вытяжные шахты, вентканалы, дефлекторы.

Естественная вентиляция

Качество вентилирования зависит от объема проходящих воздушных масс и траектории их движения. Самым благоприятным является вариант, когда окна и двери расположены в противоположных концах комнаты. В этом случае при циркуляции воздуха происходит полноценная его замена по всему помещению.

Вытяжные каналы размещают в помещениях с наибольшим уровнем загрязнения, неприятных запахов и влажности — кухнях, санузлах. Приточный воздух поступает из других комнат и выдавливает отработанный на улицу.

Чтобы вытяжка работала в нужном режиме, ее верх должен находиться выше крыши дома на 0,5-1 м. Это создает необходимую разницу давлений для перемещения воздуха.

Естественная вентиляция бесшумна, не потребляет электроэнергии, не требует больших вложений на устройство. Воздушные массы, проникающие извне, не приобретают дополнительных свойств — не подогреваются, не очищаются и не увлажняются.

Рециркуляция воздуха ограничивается пределами одной квартиры. Из соседних помещений подсоса быть не должно.

Принудительная вентиляция

Принудительная вентиляция стала использоваться с середины 19 века. Сначала большие вентиляторы применяли на рудниках, в трюмах кораблей, сушильных цехах. С появлением электрических двигателей в проветривании помещений произошла революция. Появились регулируемые приборы не только для промышленных, но и для бытовых нужд.

Принудительная вентиляция

Теперь наружному воздуху при прохождении через систему принудительного вентилирования сообщают дополнительные ценные качества — его очищают, увлажняют или осушают, ионизируют, подогревают или охлаждают.

Вентиляторы и эжекторы перемещают большие объемы воздушных масс на значительных площадях. В систему входят электродвигатели, пылеуловители, нагреватели, шумоглушители, приборы контроля и автоматики. Их встраивают в воздуховодные каналы.

Подробнее о расчете вентиляции с рекуператором рассказывают в этом видео:

Расчет естественной вентиляции жилых помещений

Расчет заключается в определении расхода приточного воздуха L в холодный и теплый период года. Зная эту величину, можно подобрать площадь сечения воздуховодов.

Дом или квартиру рассматривают как единый воздушный объем, где циркуляция газов происходит через открытые двери или подрезанное на 2 см от пола полотно.

Приток происходит сквозь негерметичные окна, наружные ограждения и путем проветривания, удаление — через вытяжные вентканалы.

Монтаж вентиляции

Объем находят по трем методикам — кратности, санитарным нормам и площади. Из полученных значений выбирают наибольшее. Перед тем, как рассчитать вентиляцию, определяют назначение и характеристики всех помещений.

Основная формула для первого расчета: 

L=nхV, м³/ч, где 

• V — объем комнаты (произведение высоты на площадь), 
• n — кратность, определяемая по СНиП 2.08.01-89 в зависимости от расчетной температуры в помещении в зимний период.

По второй методике объем рассчитывают исходя из удельной нормы на человека, регламентируемой СНиП 41-01-2003. Учитывают количество постоянно проживающих людей, наличие газовой плиты и санузла. По таб.М1 расход 60 м³/чел в час.

Третий способ — по площади.

L=Axk, где 

• А — площадь помещения, м², 
• k — нормативный расход на м².

Расчет системы вентиляции: пример

Трехкомнатный дом общей площадью 80 м². Высота помещений 2,7 м. Проживает три человека.

• Гостиная 25 м²,
• спальня 15 м²,
• спальня 17 м²,
• санузел — 1,4² м²,
• ванна — 2,6 м²,
• кухня 14 м² с четырехкомфорной плитой,
• коридор 5 м².

Требуется рассчитать воздушный баланс.

Отдельно находят расход по притоку и вытяжке, чтобы объем входящего воздуха был равен удаляемому.

Приток:

• гостиная L=25х3=75м³/ч, кратность по СниП.
• спальни L=32х1=32 м³/ч.

Общий расход по притоку:

L общ=Lгост.+Lспал.=75+32=107 м³/ч.

Вытяжка:

• санузел L= 50 м³/час (таб.СНиП 41-01-2003),
• ванна L= 25 м³/час.
• кухня L=90 м³/час.

Коридор по притоку не нормируется.

По вытяжке:

L=Lкух.+Lсануз.+ L ванны=90+50+25=165 м³/ч.

Приточный расход меньше вытяжки. Для дальнейших расчетов принимается наибольшая величина L=165 м³/ч.

По санитарным нормам расчет проводят исходя из количества жильцов. Удельный расход на одного человека составляет 60 м³.

L общ.=60х3=180м/ч.

С учетом временных посетителей, для которых установленный расход воздуха 20м/ч, можно принять L=200 м³/ч.

Важно

По площади расход определяют с учетом нормативной скорости воздухообмена 3м²/час на 1 м² жилого помещения.

L=57х3=171 м³/ч.

По результатам расчетов расход по санитарным нормам 200 м³/ч, кратности 165 м³/ч, по площади 171 м³/ч. Хотя все варианты правильны, при первом для проживающих условия будут комфортнее.

Итог

Зная воздушный баланс жилого дома, подбирают размер сечения воздуховодов. Чаще всего используют прямоугольные каналы с соотношением сторон 3:1 или круглые.

План вентиляции в доме

Для удобного расчета сечения можно воспользоваться онлайн калькулятором или диаграммой, где учитываются скорость и расход воздуха.

При вентиляции с естественным побуждением скорость в магистральных и ответвляющихся воздуховодах принимают равной 1 м/ч. В принудительной системе 5 и 3 м/ч соответственно.

При требуемом воздухообмене 200 м/ч достаточно выполнить естественную систему вентиляции. При больших объемах перемещаемого воздуха применяют смешанную рециркуляцию. В каналах монтируют рассчитанные по производительности приборы, которые обеспечат необходимые параметры микроклимата.