рассчитать сколько кубов воздуха в комнате
Вы решили установить вентиляционную систему или поставить кондиционер не ошибиться в расчетах при приобретении оборудования? Тогда статья «Как посчитать объем воздуха в помещении?» как раз для Вас!
Для начала, давайте с Вами рассмотрим несколько интересных фактов: мы ежедневно вдыхаем и выдыхаем 20 000 л воздуха. Все, чем мы дышим остается у нас в организме и возникает вопрос, а насколько пригоден вдыхаемый нами воздух?
Существует ряд основных показателей, определяющих качество окружающей нас воздушной среды, вот некоторые из них:
· Содержание в воздухе кислорода и углекислого газа, уменьшение количества кислорода провоцирует увеличение углекислого газа, что вызывают духоту в помещениях.
· Содержание в воздухе вредных веществ (канцерогенов) и пыли. Думаю, не стоит расписывать к каким последствиям может привести их увеличение. явно не к добру.
· Влажность воздуха. Пониженная влажность может вызывать неприятные ощущения. Пагубно она влияет и на людей с заболеваниями дыхательных путей, также может вызывать обострение болезней. Также из-за пониженной влажности двери, оконные рамы и мебель могут рассыхаться, а в помещениях с повышенной влажностью (бассейны, ванные комнаты), набухать.
· Температура воздуха, которая считается комфортной составляет 21-23°С в помещении. Отклонение от нормы влияет на физическую и умственную активность, а также на состояние здоровья.
Теперь давайте рассмотрим с Вами, как высчитать и определить необходимые параметры вентиляции в Вашем помещении.
Итак, количество вентиляционного воздуха определяется для каждого помещения отдельно, учитывается содержание в воздухе вредных веществ и примесей. Если характер и количество вредных веществ невозможно подсчитать, то воздухообмен определяют по кратности (формуле):
где Vпом – объем помещения, м3;
Кр – минимальная кратность воздухообмена, 1/ч., данные приведены в таблице » кратность воздухообмена».
Как узнать объем помещения?
Для начала необходимо вычислить общий объем помещения в метрах кубических.
Используем формулу:
Длина х ширина х высота = объем помещения м3
A x B x H = V (м3)
К примеру: помещение длиной 8 м, шириной 5 м и высотой 2,8 м. Для определения объема воздуха, необходимого для вентиляции этого помещения, рассчитываем объем комнаты: 8 х 5 х 2,8 = 112 м3. Затем, используя приведенные ниже таблицы рекомендуемой кратности воздухообмена, определяем требуемую производительность вентилятора.
Определение воздухообмена в соответствии с количеством людей в помещении:
где L1 – норма воздуха на одного человека, м3/ч*чел;
NL – количество людей в помещении.
Средневзвешенная норма воздуха L1:
20-25 м3/ч на одного человека при минимальной физической активности;
45 м3/ч на одного человека при легкой физической работе;
60 м3/ч на одного человека при тяжелой физической работе.
Определение воздухообмена при выделении влаги можно расчитать по формуле:
где D – количество выделяемой влаги, г/ч;
dv – влагосодержание удаляемого воздуха, г воды/кг воздуха;
dn – влагосодержание приточного воздуха, г воды/кг воздуха;
ρ – плотность воздуха, кг/м3 (при 20°С = 1,205 кг/м3);
Определение воздухообмена для удаления излишков тепла:
где Q – выделение в помещение тепла, кВт;
tv – температура удаляемого воздуха, °С;
tn – температура приточного воздуха, °С;
ρ – плотность воздуха, кг/м3 (при 20°С = 1,205 кг/м3);
Cp – теплоемкость воздуха, кДж/(кг·К) (при 20°С; Cp=1,005 кДж/(кг·К))
Таблица кратностей воздухообмена:
Определение воздухообмена в зависимости от предельно допустимой концентрации веществ:
где GСО2 – количество выделяющегося СО2, л/ч,
УПДК – предельно-допустимая концентрация СО2 в удаляемом воздухе, л/м3,
УП – содержание газа в приточном воздухе, л/м3.
Рассчитать сколько кубов воздуха в комнате
Прежде всего надо определить необходимый воздухообмен для каждого из имеющихся помещений. Для этого служат государственные нормативные документы, такие как СанПины, ГОСТы, СНиПы и ДБНы, в которых эти значения четко определены. Воспользуемся самыми простыми методами расчета.
Расчет по площади помещения
Это самый простой расчет. Для жилых помещений нормы регламентируют подавать 3 м 3 /час свежего воздуха на 1 м 2 площади помещения, независимо от количества людей.
Расчет по санитарно-гигиеническим нормам
По санитарным нормам для общественных и административно-бытовых зданий на одного постоянно пребывающего в помещении человека необходимо 60 м 3 /час свежего воздуха, а на одного временного 20 м 3 /час.
Расчет по кратностям
В документе (СНиП 2.08.01-89* Жилые здания, Приложение 4) приведена таблица с кратностями воздухообмена по типам помещений (табл.1):
Помещения | Расчетная температура зимой,ºС | Требования к воздухообмену | |||
Приток | Вытяжка | ||||
Общая комната, спальня, кабинет | 20 | 1-кратный | — | ||
Кухня | 18 | — | По воздушному балансу квартиры, но не менее, м 3 /час | 90 | |
Кухня-столовая | 20 | 1-кратный | |||
Ванная | 25 | — | 25 | ||
Уборная | 20 | — | 50 | ||
Совмещенный санузел | 25 | — | 50 | ||
Помещение для стиральной машины в квартире | 18 | — | 0,5-кратный | ||
Гардеробная для чистки и глажения одежды | 18 | — | 1,5-кратный | ||
Вестибюль, общий коридор, лестничная клетка, прихожая квартиры | 16 | — | — | ||
Электрощитовая | 5 | — | 0,5-кратный |
Формула расчета вентиляции, включающая нужное количество воздуха выглядит так:
n – нормируемая кратность воздухообмена, час-1;
Когда мы считаем воздухообмен для группы помещений в пределах одного здания (к примеру, жилая квартира) или для здания в целом (коттедж), их нужно рассматривать как единый воздушный объём. Этот объём должен отвечать условию ∑ Lпр = ∑ Lвыт То есть, какое количество воздуха мы подаём, такое же должны и удалить.
Таким образом, последовательность расчета вентиляции по кратностям следующая:
Для этого выбираем из таблицы 1 норму по кратности воздухообмена. Для большинства помещений нормируется только приток или только вытяжка. Для некоторых (например кухня-столовая) и то, и другое. Прочерк означает, что для данного помещения нормы не установлены.
Для тех помещений, для которых вместо кратности указан минимальный воздухообмен (например, 90м 3 /ч для кухни), считаем требуемый воздухообмен равным этому рекомендуемому. В самом конце расчета, если уравнение баланса (∑ Lпр и ∑ Lвыт) у нас не сойдется, то значения воздухообмена для данных комнат будем увеличивать до требуемой величины.
Если в таблице нет какого-либо помещения, то норму воздухообмена для него считаем, учитывая что для жилых помещений нормы регламентируют подавать 3 м 3 /час свежего воздуха на 1 м 2 площади помещения. Т.е. считаем воздухообмен для таких помещений по формуле: L=Sпомещения*3.
Если провести расчет всеми тремя способами, то у вас наверняка получатся разные значения. Все они правильные и соответствуют нормам. Рекомендуется выбрать что-то среднее.
Расчет сечения воздуховодов
Для расчета воздуховодов прежде всего необходимо начертить план предполагаемой воздухораспределительной сети. При этом желательно учитывать планируемое расположение мебели в помещениях, чтобы решетка притока воздуха не располагалась над рабочим столом или кроватью.
При выборе конфигурации мест разветвления желательно избегать Т-образных разветвлений, на которых теряется напор и создается дополнительный шум. Лучше использовать Y-образные разветвления.
Таблица максимальной скорости воздуха (м/сек) в зависимости от требований к воздуховоду
Назначение | Основное требование | ||||
---|---|---|---|---|---|
Бесшумность | Мин. потери напора | ||||
Магистральные каналы | Главные каналы | Ответвления | |||
Приток | Вытяжка | Приток | Вытяжка | ||
Жилые помещения | 3 | 5 | 4 | 3 | 3 |
Гостиницы | 5 | 7.5 | 6.5 | 6 | 5 |
Учреждения | 6 | 8 | 6.5 | 6 | 5 |
Рестораны | 7 | 9 | 7 | 7 | 6 |
Магазины | 8 | 9 | 7 | 7 | 6 |
Расчет потерь давления в воздуховоде
Когда известны параметры воздуховодов (их длина, сечение, коэффициент трения воздуха о поверхность), можно рассчитать потери давления в системе при проектируемом расходе воздуха.
Общие потери давления (в кг/кв.м.) рассчитываются по формуле:
1. Потери на трение:
В круглом воздуховоде потери давления на трение Pтр в расчете на 1 погонный метр считаются так:
Замечание: Если воздуховод имеет не круглое, а прямоугольное сечение, в формулу надо подставлять эквивалентный диаметр, который для воздуховода со сторонами А и В равен: dэкв = 2АВ/(А + В)
2. Потери на местные сопротивления:
Потери давления на местные сопротивления (при изменении диаметра воздуховода, на разветвлении, диффузоре, и т.д.) считаются по формуле:
Расчет начинаем с самых дальних от вентилятора и самых нагруженных участков.
Расчет кондиционирования
В первом приближении требуемую мощность кондиционера можно оценить из расчета 1 кВт на 10 м².
Более сложный алгоритм позволяет рассчитать мощность кондиционера (в кВт) для небольшого закрытого помещения: отдельной комнаты, офиса площадью до 50 – 70 м² и других помещений, расположенных в капитальных зданиях. При расчете учитываются потоки тепла от окон, стен и потолка, тепло, выделяемое находещейся в помещении техникой и тепло, выделяемое людьми в помещении:
Откуда пошли 30 (60) кубов в час на человека и что из этого следует.
Запись дневника создана пользователем xvalex, 16.01.15
Просмотров: 70.419, Комментариев: 18
Отсюда скорость изменения объема co2:
Если человек вошел в помещение, то концентрация co2 будет расти до тех пор, пока не придет к равновесному состоянию, т.е. удаляться из комнаты будет ровно столько, сколько надышали. Т.е. скорость изменения концентрации будет равна нулю:
Установившаяся концентрация будет равна:
(2) k = k_0 + v_d / v_o
Отсюда легко выяснить необходимую скорость вентиляции при допустимой концентрации:
Для одного человека с v_d = 20л/час (=0.02м3/ч), k_max = 1000ppm (=0.001) и чистым воздухом за окном с v_o = 400ppm (=0.0004) получим:
= 2мм/с. Определенно, любые конвективные движения эффективно перемешают воздух в комнате и предположение о равномерном перемешивании воздуха из которого мы исходили при расчете достаточно справедливо.
На что же влияет объем комнаты, почему в больших комнатах «легко дышится»? Объем влияет на скорость «отравления» помещения. Насколько быстро это происходит?
Концентрация co2 в помещении равна k(t) = V_co2(t) / V_k, откуда k'(t) = v_co2(t) / V_k, подставляя это в (1) получим:
Решение этого уравнения:
(4) k(t) = k_o + v_d / v_o + C * e^(-v_o / V_k * t)
Константу С можно определить из начальной концентрации k(0) (экспонента при t = 0 обращается в единицу):
Пусть человек входит в хорошо проветренную комнату c k(0) = k_o = 400ppm площадью 15м2 с высотой потолков 2.5м (V_k=37.5м3) и скоростью вентиляции 33м3/ч. График роста концентрации. Примерно за 2 часа концентрация достигнет 900ppm (из 1000ppm).
Теперь пусть комната будет 30м2 с высотой потолков 4м (120м3). График роста концентрации. До 900ppm концентрация будет расти больше 6 часов. Т.е. в большой комнате даже с минимальной вентиляцией можно находиться почти целый день в комфортных условиях. Это и есть «хорошо дышится».
А сколько тепла будет уходить с вентиляцией?
Теплоемкость воздуха c_p =
(5) E = sum(P_i * dt_i) = sum(c_p * v_o * dT_i * dt_i) = c_p * v_o * sum(dT_i * dt_i) = c_p * v_o * Tt
Tt = 220 сут * (20С + 1.8С)
Вот здесь можно сразу посмотреть значение градус-суток для разных городов и температур в помещении.
Энергии на отопление воздуха на человека в год:
E = 1.2кДж/(м3*К) * 30м3/ч * 4800К*сут * 24ч/сут = 4150 МДж = 1150 кВт*ч
Сколько это будет в рублях? Удельная теплота сгорания для газа
= 30МДж/м3, стоимость газа = 5.2р/м3, стоимость энергии = 0.17р/МДж.
20 тыр/год. И это только на вентиляцию! (Тут уже начинаешь задумываться об экономической эффективности рекуператора или грунтового теплообменника).
Кстати, СНИП с трехкратным обменом тоже в чем-то прав. При площади спальни 15м2, потолках 2.7м и вентиляции 120м3/ч (на двоих) получается ровно трехкратный воздухообмен. Еще одна тайна разгадана!
Уменьшение вентиляции => падение качества воздуха => ухудшение самочуствия и работоспособности. А я в своем доме работать собираюсь.
Может вентиляцию регулировать?
Любые системы управления стоимостью более
100тыр не окупятся!
2тыр/год (реально может быть больше, т.к. температура ночью ниже). Если снижать норму до постоянных 40м3/ч при отрицательных температурах, то экономия получится порядка 24% или 4700руб/год. Комфорт в минусе.
Грунтовый теплообменник. Если предположить, что на выходе грунтового теплообменника при любой отрицательной температуре всегда будет 0С, то можно пересчитать градус-сутки отопительного периода. Экономия будет 700 градус-суток, или 14%, или 3000 руб/год. При расходах на ГТ
20тыр (видел где-то в теме про ГТ) окупаемость небольшая. Честно говоря, думал, что экономия будет значительно больше. Если принять во внимание, что ГТ может греть воздух выше нуля (https://www.forumhouse.ru/threads/31140/page-3#post-920595), то можно на глаз накинуть еще 300 градус-суток и экономия получится довольно оптимистичные 21%. С другой стороны при объеме 800 м3/ч ГТ может получиться слишком большим и дорогим.
Засим позволю себе откланяться. Надеюсь, мне удалось показать, что воздухообмен по нормативам хоть и кажется завышенным, но вполне оправдан и даже может быть недостаточным. Более того, любой, используя простые формулы (2) и (3) может определить личный баланс между жабой и собственным здоровьем. Размер жабы можно найти из (5) помноженного на стоимость энергии. Более продвинутые могут учесть динамику процесса по (4).
Расчет вентиляции
Расчет вентиляции
Работать, а тем более жить в помещении, в котором душно или трудно дышать, тяжело и неприятно. В этом случае для нормального функционирования человека в помещении и организуется вентиляция. Но для чего нужно делать ее расчет?
Если Вы чувствуете, что воздухообмен в помещении необходимо как-то скорректировать, свежего воздуха недостаточно или устали постоянно проветривать, замерзать или болеть, Вам нужно правильно и точно определить оборудование, которое справится с запросом. Для этого требуется знать нормы и показатели вентиляции для конкретного помещения. Как рассчитать оптимальную вентиляцию? Сейчас все расскажем.
Расчет и нормы вентиляции
Как говорится, хорошо сделанная работа – это работа, которую не видно. Так можно сказать и о правильно настроенной вентиляции. Ведь если в дом поступает достаточное количество свежего воздуха и ровно такое же количество отработанного отводится одновременно, то риск заболеваний на почве затхлого воздуха тоже уменьшается, что вдвойне приятно, поскольку такие заболевания чаще всего становятся хроническими. Это также значит, что риск появления конденсата, плесени или грибка сводится к минимуму, поскольку вентиляция способствует долгой жизни дома, квартиры или комнаты при верных расчете и установке.
Проверка вентиляции
Если вентиляция в доме уже стоит, но вызывает сомнения эффективность ее работы, то стоит проверить ее. Делается это довольно легко: можно взять лист бумаги и поднести к решетке вентиляции. Если лист начнет затягивать в решетку, значит вентиляция работает исправно. Если нет, значит она перекрыта или забита. Так бывает, когда соседи делают ремонт и перекрывают общую вентиляцию для защиты от пыли и грязи. Если же причина иная, стоит обратиться в специальные службы.
Виды вентиляции. Расчет естественной вентиляции
Начнем, пожалуй, с естественной и принудительной вентиляции. Как понятно из названия, к первому типу относятся проветривание и все, что никак не связано с устройствами. Соответственно, к механической вентиляции относятся вентиляторы, вытяжки, приточные клапаны и другая техника для создания принудительного потока воздуха.
Естественная вентиляция хороша умеренной скоростью этого потока, что создает комфортные условия в помещении для человека – ветер не ощущается. Хотя правильно установленная качественная принудительная вентиляция также не приносит сквозняков. Но есть и минус: при низкой скорости потока воздуха при естественной вентиляции необходимо более широкое сечение для его подачи. Как правило, наиболее эффективное проветривание обеспечивается с полностью открытыми окнами или дверьми, что ускоряет процесс воздухообмена, но может негативно сказаться на здоровье жильцов, особенно в зимний период года. Если мы проветриваем дом, частично открыв окна или полностью открыв форточки, на такое проветривание необходимо около 30–75 минут, а здесь возможно замерзание оконной рамы, что вполне может привести к конденсату, а холодный воздух, поступающий длительное время, ведет к проблемам со здоровьем. Открытые настежь окна ускоряют воздухообмен в помещении, сквозное проветривание займет примерно 4–10 минут, что безопасно для оконных рам, но при таком проветривании почти все тепло в доме выходит наружу, и долгое время температура внутри помещений достаточно низка, что опять-таки повышает риск заболеваний.
Не стоит также забывать про набирающие популярность приточные клапаны, которые устанавливаются не только на окнах, но и на стенах внутри комнат (стеновой приточный клапан), если конструкция окон не предусматривает такие клапаны. Стеновой клапан осуществляет инфильтрацию воздуха и представляет собой продолговатый патрубок, устанавливаемый в стену насквозь, закрытый с обеих сторон решетками и регулируемый изнутри. Он может быть как полностью открытым, так и закрытым тоже полностью. Для удобства в интерьере рекомендуется ставить такой клапан рядом с окном, поскольку его можно будет спрятать под тюлем, и поток проходящего воздуха будет нагреваться радиаторами, расположенными под подоконниками.
Для нормальной циркуляции воздуха по всей квартире необходимо обеспечить его свободное перемещение. Для этого на межкомнатных дверях ставят переточные решетки, чтобы воздух спокойно перемещался от приточных систем к вытяжным, проходя по всему дому, через все комнаты. Важно учитывать, что правильным считается такой поток, при котором самая пахнущая комната (туалет, ванная комната, кухня) – последняя. Если нет возможности установить переточную решетку, достаточно просто оставить зазор между дверью и полом, примерно 2 см. Этого вполне достаточно, чтобы воздух легко перемещался по дому.
В случаях, когда естественной вентиляции не хватает или нет желания ее устраивать, переходят к использованию механической вентиляции.
Расчет воздухообмена по различным параметрам
Содержание
Для того чтобы выбрать необходимую нам систему вентиляции, нужно знать, сколько же воздуха надо подавать или удалять с того или иного помещения, т.е. необходимо узнать воздухообмен в помещении или в группе помещений.
Это позволит выбрать тип и модель вентилятора и произвести расчет воздуховодов.
Нормы воздухообмена различного типа помещений определяется согласно нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений (СНиП 31–01-2003, СНиП 2.08.02-89, СНиП 2.09.04-87, СНиП 2.04.05-91, МГСН 3.01-01 «Жилые здания» и др.).
В нормативных документах четко определено, какие должны быть системы вентиляции в тех или иных помещениях, какое оборудование должно в них использоваться и где оно должно располагаться. А также какое количество воздуха, с какими параметрами и по какому принципу должно подаваться и удаляться из них.
Существует несколько способов расчета воздухообмена:
1.1. Расчет по кратностям
Представляет из себя наиболее сложный вариант. При его выполнении учитывается назначение каждой отдельной комнаты и нормативы по кратности воздухообмена для каждой из них. При этом учитывается температура воздуха в каждом конкретном помещении.
Кратность воздухообмена – это величина, значения которой показывают, какое количество раз в течение одного часа в помещении осуществляется полная замена воздуха. Кратность сильно зависит от объема конкретного помещения.
Расчетные параметры воздуха и кратность воздухообмена в помещениях следует принимать в соответствии с таблицей 1.
Таблица 1. Расчетные параметры воздуха и кратность воздухообмена в помещениях жилых зданий
Расчетная температура воздуха в холодный период года, °С
Кратность воздухообмена или количество удаляемого воздуха из помещения
Общая комната (гостиная), спальня, жилая комната общежития 1 )
не менее 30 м 3 /ч на человека
Кухня квартиры и общежития
с газовыми плитами
Не менее 60 м 3 /ч при 2-конфорочных плитах; не менее 75 м 3 /ч при 3-конфорочных плитах, не менее 90 м 3 /ч при 4-конфорочных плитах
Механическая приточно-вытяжная по расчету
Совмещенный санузел с индивидуальным подогревом
Гардеробная комната для чистки и глажения одежды
Вестибюль, общий коридор, передняя, лестничная клетка в квартирном доме
Вестибюль, общий коридор, передняя, лестничная клетка в общежитии
по расчету, но не менее 4-кратн.
Гладильная, сушильная в общежитии
по расчету, но не менее 2-кратн.
Кладовые в квартирах (одноквартирных домах), хозяйственные и бельевые в общежитиях
Машинное помещение лифтов 3 )
по расчету, но не менее 0,5-кратн.
80 м 3 /ч на человека
Библиотека, кабинет 5 )
Механическая приточно-вытяжная по расчету
Примечания. 1. В одной из спален следует предусматривать расчетную температуру воздуха 22°С.
2. Значение в скобках относится к квартирам для престарелых и семей с инвалидами (в составе специализированных жилых домов и групп квартир) в соответствии с заданием на проектирование.
3. Температура воздуха в машинном помещении лифтов в теплый период года не должна превышать 40°С.
4. Температура для расчета дежурного отопления.
5. Расчетные параметры воздуха и кратность воздухообмена указанны для квартир и одноквартирных домов жилища I категории.
6. В угловых помещениях квартир, одноквартирных домов и общежитии расчетную температуру воздуха следует принимать на 2°С выше указанной в таблице (но не выше 22°С).
7. В помещениях общественного назначения общежитий и специализированных квартирных жилых домов для престарелых и семей с инвалидами расчетные параметры воздуха и кратность воздухообмена следует принимать по соответствующим нормативным документам или техническому заданию в зависимости от назначения этих помещений
Таблица 2. Кратность воздухообмена в помещениях согласно СНиП 31-01-2003
Помещение | Кратность или величина воздухообмена, м 3 в час, не менее | |
в нерабочем режиме | в режиме обслуживания | |
Спальная, общая, детская комнаты | 0,2 | 1,0 |
Библиотека, кабинет | 0,2 | 0,5 |
Кладовая, бельевая, гардеробная | 0,2 | 0,2 |
Тренажерный зал, бильярдная | 0,2 | 80 м 3 |
Постирочная, гладильная, сушильная | 0,5 | 90 м 3 |
Кухня с электроплитой | 0,5 | 60 м 3 |
Помещение с газоиспользующим оборудованием | 1,0 | 1,0 + 100 м 3 на плиту |
Помещение с теплогенераторами и печами на твердом топливе | 0,5 | 1,0 + 100 м 3 на плиту |
Ванная, душевая, уборная, совмещенный санузел | 0,5 | 25 м 3 |
Сауна | 0,5 | 10 м 3 на 1 человека |
Машинное отделение лифта | — | По расчету |
Автостоянка | 1,0 | По расчету |
Мусоросборная камера | 1,0 | 1,0 |
Для общих комнат и спален кратность составляет единицу на приток.
В гардеробной – полуторакратный, а в помещении для стиральной машины – полукратный на вытяжку.
Однократный воздухообмен – это когда в течение часа в помещение подали свежий и удалили «отработанный» воздух в количестве, равном одному объему помещения.
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.
Для жилых комнат, не имеющих естественной вентиляции (например, не открываются окна), на каждого человека «положен» минимальный расход воздушной массы, равный 60 м3/час.
Это касается прежде всего тех помещений, где человек обычно находится в активном, бодрствующем состоянии.
В то же время в спальнях, оборудованных системой естественного проветривания, допускается меньший расход воздуха — от 30 м3/час на каждого человека.
Приточный воздух из жилых помещений должен беспрепятственно перемещаться в подсобные: кухню, туалет, ванную комнату
Формула для расчета вентиляции:
L = n · V,
где L – расход воздуха, м3/ч;
n – нормируемая кратность воздухообмена, ч–1;
V – объем помещения, м3.
Для расчета воздухообмена группы помещений их можно рассматривать как единый воздушный объем, который должен отвечать условию:
ΣLпр = ΣLвыт, т. е. количество подаваемого воздуха должно быть равно количеству удаляемого.
Последовательность расчета вентиляции по кратностям следующая:
1. Считаем объем каждого помещения в доме.
2. Подсчитываем для каждого помещения кратность по формуле: L=n*V.
Для этого предварительно выбираем из таблицы 1 норму по кратности воздухообмена для каждого помещения. Для большинства помещений нормируется только приток или только вытяжка. Для некоторых, например кухня-столовая и то и другое. Прочерк означает, что в данное помещение не нужно подавать (удалять) воздух.
Для тех помещений, для которых в таблице вместо значения кратности воздухообмена указан минимальный воздухообмен (например, ≥90м3/ч для кухни), считаем требуемый воздухообмен равным этому рекомендуемому.
В самом конце расчета, если уравнение баланса (∑ Lпр и ∑ Lвыт) у нас не сойдется, то значения воздухообмена для данных комнат мы можем увеличивать до требуемой цифры.
Если в таблице нет какого-либо помещения, то норму воздухообмена для него считаем, учитывая что для жилых помещений нормы регламентируют подавать 3 м3/час свежего воздуха на 1 м2 площади помещения. Т.е. считаем воздухообмен для таких помещений по формуле: L=Sпомещения*3.
Все значения L округляем до 5 в большую сторону, т.е. значения должны быть кратны 5.
3. Суммируем отдельно L тех помещений, для которых нормируется приток воздуха, и отдельно L тех помещений, для которых нормируется вытяжка. Получаем 2 цифры: ∑ Lпр и ∑ Lвыт
4. Составляем уравнение баланса ∑ Lпр = ∑ Lвыт.
Рассмотрим расчеты на примере.
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 доме имеются следующие помещения:
Высота потолков равна 3,5 м.
Узнаем объем каждой комнаты:
Умножаем высоту на площадь комнаты, получаем объем, измеряемый в кубометрах (метрах кубических, м3). Можно узнайть объем каждой комнаты умножив длину, высоту и ширину стен.
Используя таблицу «Расчетные параметры воздуха и кратность воздухообмена в помещениях жилых зданийнужно» произведем расчёт необходимый объем воздуха помещений по формуле
Если в таблице стоит прочерк, значит комната не нуждается в вентилировании. Для большинства комнат можно делать только приток или вытяжку.
Для тех помещений, для которых в таблице вместо значения кратности воздухообмена указан минимальный воздухообмен (например, ≥90м3/ч для кухни), считаем требуемый воздухообмен равным этому рекомендуемому.
Теперь нужно отдельно суммировать сведения по помещениям, в которых осуществляется приток воздуха, и отдельно — комнаты, где установлены вытяжные вентиляционные устройства.
Для удобства записываем данные в таблицу:
Помещение | Lпр, м 3 /час | Lвыт, м 3 /час |
Кухня | — | ≥90 |
Спальня | 85 | — |
Рабочий кабинет | 65 | — |
Гостиная | 130 | — |
Прихожая | — | — |
Туалет | — | ≥50 |
Ванная | — | ≥25 |
∑ L | ∑ Lпр = 280 | ∑ Lвыт = ≥ 165 |
Теперь следует сравнить полученные суммы.
Очевидно, что необходимый приток превышает вытяжку на 115 м 3 /ч.
∑ Lпр = ∑ Lвыт:280 3 /час,
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.
Рекомендуется осуществлять распределение равномерно, по всем помещениям. Можно прибавить значения вытяжки для тех комнат, где требуется более сильная вентиляция или там, где значения были минимально допустимые – в санузле и кухне.
Важно распределить движение потоков воздуха таким образом, чтобы в доме не оставалась влага, не застаивались различные запахи.
В данном случае увеличиим показатель по кухне на 115 м3/час.
После правок результаты расчета будут выглядеть следующим образом:
Помещение | Lпр, м 3 /час | Lвыт, м 3 /час |
Кухня | — | 205 |
Спальня | 85 | — |
Рабочий кабинет | 65 | — |
Гостиная | 130 | — |
Прихожая | — | — |
Туалет | — | ≥50 |
Ванная | — | ≥25 |
∑ L | ∑ Lпр = 280 | ∑ Lвыт =280 |
Теперь уравнение воздушных балансов ∑ Lпр = ∑ Lвыт выполняется.
Объемы по притоку и вытяжке равны, что соответствует требованиям при расчетах воздухообмена по кратностям.
Расчет по площади помещения
Наиболее простой метод расчета. Он производится на основании норм, которые регламентируют подачу свежего воздуха для жилых помещений в размере 3 м3/час на 1 м2 площади пространства.
Т.е. 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.
Воздух поступает через спальню и гостиную, а удаляется из кухни и санузла
Рассмотрим расчеты на примере.
Считаем воздухообмен по формуле: ∑ L= ∑ Lпр= ∑ Lвыт =∑ Sпомещения х 3.
∑ Lвыт 3=146 х 3=438м 3 /час.
Расчет по санитарно-гигиеническим нормам
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 в размере 60 м 3 /час. Если в помещении регулярно присутствуют временные посетители, то на каждого такого человека нужно прибавить еще по 20 м 3 /час.
Рассмотрим расчеты на примере.
Условия остаются прежние. Дом площадью 146м2. Только добавим информацию, что в доме живут два человека и еще двое пребывают в помещении нерегулярно.
В доме имеются следующие помещения:
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. Для гостиной принимаем двух постоянных жителей и двух временных (как правило, количество постоянных и временных людей, определяется техническим заданием заказчика).
Для количества постоянных и временных обитателей дома не существует каких-то строгих правил, эти цифры определяются исходя из реальной ситуации и здравого смысла.
Вытяжку рассчитывают по нормам, изложенным в таблице, приведенной выше, и увеличивают до суммарного показателя по притоку:
Для удобства записываем данные в таблицу:
Помещение | Lпр, м 3 /час | Lвыт, м 3 /час |
Кухня | — | ≥90 |
Спальня | 120 | — |
Рабочий кабинет | 60 | — |
Гостиная | 160 | — |
Прихожая | — | — |
Туалет | — | ≥50 |
Ванная | — | ≥25 |
∑ L | ∑ Lпр = 340 | ∑ Lвыт = ≥ 165 |
Из табоицы видно, что количество приточного воздуха превышает вытяжной на 175 м 3 /час. Поэтому количество вытяжного воздуха необходимо увеличить на 175 м3/час. Его можно равномерно распределить между кухней, санузлом и ванной, а можно подать в одно из этих трех помещений, например кухню. Т.е. в таблице изменится Lвыт.кухня и составит Lвыт.кухня=265 м 3 /час.
Помещение | Lпр, м 3 /час | Lвыт, м 3 /час |
Кухня | — | ≥265 |
Спальня | 120 | — |
Рабочий кабинет | 60 | — |
Гостиная | 160 | — |
Прихожая | — | — |
Туалет | — | ≥50 |
Ванная | — | ≥25 |
∑ L | ∑ Lпр = 340 | ∑ Lвыт = ≥ 340 |
Из спальни, кабинета и гостинной воздух будет перетекать в ванную, санузел и кухню, а оттуда посредством вытяжных вентиляторов (если они установлены) или естественной тяги удалятся из квартиры.
Такое перетекание необходимо для предотвращения распространения неприятных запахов и влаги.
Сравнение расчетов
Из всех вышепредложенных примеров видно, что значение воздухообмена в каждом из вариантов разное.
(∑ Lвыт1=280 м 3 /час 3 /час 3 /час).
Все три варианта являются правильными согласно норм.
Однако, первый третий более простые и дешевые в реализации, а второй немного дороже, но создает более комфортные условия для человека.
Как правило, при проектировании выбор варианта расчета зависит от желания заказчика, точнее от его бюджета.
Подбор воздуховода
Мы посчитали воздухообмен, теперь можем выбрать схему реализации системы вентиляции и произвести расчет воздуховодов системы вентиляции.
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).
Кроме этого, при выборе необходимо учитывать, что нормальная скорость в магистрали должна достигать около 5 м/с (в ответвлениях примерно 3 м/с). 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.
Диаграмма зависимости сечения воздуховодов от скорости и расхода воздуха
На диаграмме горизонтальные линии отображают значение расхода воздуха, а вертикальные линии – скорость.
Косые линии соответствуют размерам воздуховодов.
Подбираем сечение ответвлений магистрального воздуховода (которые заходят непосредственно в каждую комнату) и самого магистрального воздуховода для подачи воздуха расходом L=438 м3/час.
Если воздуховод с естественной вытяжкой воздуха, то нормируемая скорость движения воздуха в нем не должна превышать 1м/час. Если же воздуховод с постоянно работающей механической вытяжкой воздуха, то скорость движения воздуха в нем выше и не должна превышать 3 м/с (для ответвлений) и 5 м/с для магистрального воздуховода.
Подбираем сечение воздуховода при постоянно работающей механической вытяжке воздуха.
Слева и справа на диаграмме обозначены расходы, выбираем наш (438 м3/час).
Далее, движемся по горизонтали до пересечения с вертикальной линией соответствующей значению 5 м/с (для максимального воздуховода).
Теперь, по линии скорости опускаемся вниз до пересечения с ближайшей линией сечения.
Получили, что сечение нужного нам магистрального воздуховода 160х160 мм или Ø180 мм.
Для подбора сечения ответвления движемся от о расхода 438 м3/час по прямой до пересечения со скоростью 3 м3/час.
Получаем сечение ответвления 200х200 мм или Ø 225 мм.
Эти диаметры будут достаточными при установке только одного вытяжного канала, например на кухне.
Если же в доме будет установлено 3 вытяжных вентканала, например в кухне, санузле и ванной комнате (помещения с самым загрязненным воздухом), то суммарный расход воздуха, который нужно отвести мы делим на количество вытяжных каналов, т. е. на 3. И уже на эту цифру подбираем сечение воздуховодов.
Данная диаграмма подходит только для подбора сечений механической вытяжки.
Если в доме есть бассейн необходимо использовать системы осушения воздуха, возможна система осушения воздуха с подмесом свежего воздуха.
Использование осушителей — это наиболее простой и, соответственно, более дешевый способ.
Общие требования к системам вентиляции.