Коэффициент воздухообмена: определение, расчет и значения, правила создания

Содержание
  1. Что такое коэффициент вентиляции?
  2. 4 Расчет расхода воздуха согласно СНиП
  3. Методы расчета
  4. Другие расчеты воздухообмена
  5. Скорость воздухообмена
  6. Скорость воздухообмена
  7. 3 Какая система вентиляции обеспечит достаточный воздухообмен?
  8. Естественная вентиляция
  9. Принудительная вентиляция
  10. Вентиляционная установка Blauberg Fresher 50
  11. Почему вы должны проверять вентиляцию?
  12. Нормативные ценности
  13. Определение расхода воздуха
  14. Учреждения для физического воспитания и отдыха
  15. Правила создания воздухообмена в помещении
  16. Структурное решение
  17. В частном здании
  18. Типы вентиляционных устройств
  19. Производительность воздуха
  20. Выбор высоты труб
  21. Расчет вентиляции в отдельно стоящем доме
  22. 2.1 Номинальная скорость изменения воздуха:
  23. 2.2 Нормативный расход свежего воздуха
  24. 2.3 Пример расчета минимальной скорости смены воздуха
  25. Пример 1:
  26. Пример 2:
  27. Требования к вентиляции офисных помещений
  28. Гигиенический расчет
  29. Рассмотрим пример расчета.
  30. Инструментальные измерения являются основой для проверки скорости изменения воздуха

Что такое коэффициент вентиляции?

Коэффициент воздухообмена — это количество воздуха, обмениваемого за день.

Наружный воздух всегда чище внутреннего. В эндогенное пространство поступает наружный воздух с пылью и дополнительными загрязняющими веществами от деятельности человека. Жители проводят около 80% своего времени в помещении, поэтому обмен воздуха с окружающей средой имеет большое значение.

Кратность воздухообмена в жилых помещениях указывает на интенсивность конвекции воздушных потоков и определяется количеством воздухообменов в единицу времени. Его можно рассчитать по формуле, выражающей отношение объема, подаваемого за 1 час, к объему помещения, в котором он находится. Другими словами, кратность показывает, сколько раз в час меняется климат в помещении.

Нормативные показатели воздухообмена указаны в документах СНиП и сводах правил. В России скорость обмена измеряется в кубических метрах в час. Для более точных измерений рассчитываются кубические метры на человека, объем и площадь помещения, а также регулируется количество чистого и отработанного воздуха.

Расход вытяжного воздуха регулируется в зависимости от функциональности помещения. Показатели притока и оттока соотносятся в соответствии со стандартным принципом вентиляции — в чистых помещениях преобладают показатели притока и оттока, в проблемных помещениях вытягивается больше загрязненного воздуха.

4 Расчет расхода воздуха согласно СНиП

Как только вы узнаете, как рассчитать кратность воздухообмена (N = L/P), можно переходить к расчету вентиляции. Существует и другой метод, использующий санитарную норму, расчет по количеству проживающих в помещении. Формула для определения воздухообмена по СНиП имеет вид L= n * l, где:

  • n — количество человек в помещении, чел;
  • l — предельное количество свежего воздуха для одного человека в помещении, м3/ч * чел;
  • размер L — м3/ч.

После предварительного определения тепла, влажности, вредных газов, санитарных норм и кратности вентиляционной системы в качестве расчетного значения принимается максимальное значение. Для жилых и общественных зданий вентиляция обычно рассчитывается на основе значений СНиП и N.

Методы расчета

Формула для расчета значений базовых показателей

Коэффициент показывает, сколько раз в час необходимо заменить воздух в помещении, чтобы достичь предельно допустимого уровня (допустимой концентрации) загрязняющих веществ.

Коэффициент воздухообмена можно рассчитать по формуле N = V / W, где:

  • N — кратность воздухообмена (в разах);
  • V — кубический объем наружного воздуха, поступающего в помещение за 1 час (м3/ч);
  • W — объем интересующего помещения (м3).

Метод естественной конвекции обычно изменяет микроклимат даже в 3-4 раза. В случае более высоких значений используется механическая вентиляция.

Объем входящего воздушного потока, который должен разбавить вредные загрязняющие вещества и газы до предельно допустимой концентрации, рассчитывается по формуле V = B / (pb — po), где:

  • V — кубический объем воздушного потока (м3);
  • B — количество патогена, внесенного за 1 час (мг/ч)
  • pb — предельно допустимая концентрация нежелательного компонента в атмосфере рабочего места (мг/м3);
  • po — концентрация того же компонента в поступающем потоке (мг/м3).

Количество загрязняющих веществ определяется с помощью газоанализатора.

В производстве используются сварка, лазерная или плазменная резка, пайка металлов, выделяющих вредные газы. Для снижения концентраций используются качественная вытяжка и вентиляция рабочих мест. Количество газов измеряется на единицу объема с помощью газоанализатора.

Масштаб вредного компонента рассчитывается по формуле B = a — b — W, где:

  • B — объем вредных загрязняющих веществ (м3);
  • a — коэффициент утечки (для магазинов — 1, для гаражей — 2)
  • b — показатель концентрации атмосферного газа (мг/м3);
  • W — объем цеха (м3).

Загрязненные потоки должны быть очищены перед сбросом наружу с помощью системы фильтрации.

Другие расчеты воздухообмена

Необходимые кратности воздухообмена приведены в СНиП

Показатель теплообмена рассчитывается, если в помещении находится большое количество тепла, которое необходимо удалить из помещения.

Скорость рассчитывается по формуле L = 3,6 — Q / (p — c — (t — k)), где:

  • L — воздухообмен (м3 /ч);
  • Q — тепло, выделяемое в помещении (Вт);
  • p — плотность воздуха в помещении (кг/м3);
  • c — теплоемкость воздуха;
  • t — температура потока дымовых газов (°C);
  • k — температура на входе (°C).

Коэффициент воздухообмена для удаления влаги определяется, если в помещении выделяется большое количество влаги в результате присутствия людей или технологических процессов.

Расчет производится по формуле L = W / (p — (d — do)), где:

  • L — воздухообмен по влажности (м3/ч);
  • W — концентрация влаги (%);
  • p — плотность атмосферы помещения (кг/м3);
  • d — содержание влаги в вытяжном воздушном потоке (г/кг);
  • do — содержание влаги в приточном воздухе (г/кг).


Предельно допустимые концентрации газов в производстве

Расчет воздухообмена по газовым выбросам производится в том случае, если предполагается, что загрязнители воздуха накапливаются в цехе и должны своевременно удаляться за пределы помещения.

Используется формула L = K / (K0 — K1), где

  • L — необходимая кратность воздухообмена (м3 /ч);
  • K — масса выделяющихся газов (м/м3)
  • K0 — максимально допустимая концентрация газа (из руководства для данного помещения);
  • K1 — концентрация газа во входящем потоке.

Кратность воздухообмена в санитарных комнатах (количество человек) основана на обеспечении жильцов свежим кислородом. Для общественных зданий предполагается 20 м3/ч на человека для краткосрочного использования. Для длительного проживания предполагается 40 м3/ч на человека, а для спортивных залов требуется 80 м3/ч на человека.

Скорость воздухообмена

Жилье с газовой плитой и котлом должно иметь самый высокий коэффициент воздухообмена

Кладовые в жилых помещениях являются повышенным источником загрязнения микроклимата. В СНиП указано, что в помещения подается наружный воздух, а из туалета, кухни и ванной комнаты удаляется влажный и загрязненный воздух.

Значения параметров воздуха, удаляемого из помещений, следующие

  • Кухня с газовой плитой — 90 м3/ч;
  • Кухня с электрическим нагревателем — 60 м3/ч;
  • Ванная комната и туалет — 25 м3/ч.

Если рассчитанные коэффициенты воздухообмена для требуемого приточного и возвратного воздуха не совпадают, мощность оборудования принимается за максимальное значение. Баланс считается сбалансированным, если значения схожи. Приточно-вытяжная система, в которой расход на входе меньше, чем расход на выходе, имеет отрицательный баланс, и наоборот.

Экономичной считается система рециркуляции, в которой выходящие потоки частично повторно используются после обработки увлажнителями, фильтрами, очистителями. Это снижает затраты, но содержание вредных загрязняющих веществ не должно превышать 30% от ПДК.

Рециркуляция не используется в помещениях

  • с находящимися в воздухе загрязняющими веществами категории опасности 1 — 2;
  • где атмосфера содержит болезнетворные микроорганизмы в чрезмерных концентрациях или резкие запахи;
  • В местах, где есть вредные газы, сжигаемые потоком через радиаторы, если перед радиаторами нет подходящих фильтров.

В лабораториях, где выделяются вредные пары и загрязняющие воздух вещества, вентиляция должна осуществляться таким образом, чтобы воздух после очистки не просачивался в соседние помещения. В залах, где в атмосфере присутствуют концентрации взрывоопасных добавок, забор воздуха производится из 3-метровой зоны вокруг источника.

Скорость воздухообмена

Наличие пластиковых окон снижает воздухообмен

Кратность воздухообмена различна для промышленных, общественных и жилых помещений. Современные окна с изоляцией пропускают только 10-20% необходимого воздухообмена. В стандартах и правилах существуют нормы, связанные с площадью помещения, объемом помещения и количеством жильцов. Необходимые значения варьируются в разных странах, хотя люди дышат одинаково.

Курсы валют приведены в документах:

  • Жилые здания — СНиП 2.08.01 — 1989, ГОСТ 30.494 — 1996;
  • Медицинские организации — СП 158.133.30 — 2014;
  • Детские сады, школы, институты, университеты — СанПиН 2.4.1.3049 — 13, СНиП 31 — 06 — 2009, СНиП II — Л.6 — 67, СНиП 2.04.05 — 1986;
  • Административные здания — санитарные правила 44.13331 — 2011, СНиП 2.08.02 — 1989;
  • Бани, сауны — СНиП II — Л.13 — 1962;
  • Аэропорты, авто и ж/д вокзалы — СНТП 3 — 81, СНиП 2.04.05 — 1991.

Нормативные значения не учитывают тот факт, что днем жилые помещения пустуют, а ночью пустуют офисы и рабочие места. Вентиляция или естественная вентиляция координируется на местном уровне для снижения затрат.

3 Какая система вентиляции обеспечит достаточный воздухообмен?

Жилые здания вентилируются с помощью систем естественной или принудительной вентиляции.

Естественная вентиляция

Естественная вентиляция состоит из воздуховодов и диффузоров, расположенных в зоне кухни и ванной комнаты. Воздух удаляется через эти каналы и вдувается через щели или другие отверстия в окнах и входных дверях.

Естественная вентиляция способна обеспечить требуемые нормы воздухообмена только при наличии вышеупомянутых «утечек» и только при значительной (не менее 10-15°C) разнице между температурой наружного и внутреннего воздуха.

Поэтому при использовании естественной вентиляции важно обеспечить приток наружного воздуха. Это могут быть, например, специальные вентиляционные отверстия, встроенные в рамы современных стеклопакетов. Убедитесь, что вентиляционные каналы находятся в хорошем состоянии, чтобы они не забивались пылью. Вы можете проверить их состояние, поднеся зажженную спичку к вентиляционной решетке: чем лучше работает система вентиляции, тем сильнее поток воздуха отклонит пламя. Также помните, что летом, когда температура снаружи и внутри одинаковая, даже самая лучшая система естественной вентиляции не будет работать.





Фото Б. Вентилятор BezelCanal
Фото B.BezelДекоративная вентиляционная решетка
Фото Б. ОбодокДекоративная вентиляционная решетка

Принудительная вентиляция

Системы принудительной вентиляции эффективно работают независимо от времени года и температуры наружного воздуха — это их главное преимущество. Они также не зависят от состояния щелей и протечек и не требуют, чтобы двери и окна были постоянно открыты.

Это могут быть как сложные приточно-вытяжные системы кондиционирования воздуха, так и более простые вентиляторы той же конструкции. ИВЛ — это устройство, состоящее из вентиляционного канала диаметром 10-15 см со встроенным вентилятором. Он устанавливается в толще наружной стены здания. Вентиляторы могут использоваться как для подачи, так и для отвода воздуха. Пара вентиляторов, установленных в отдаленных комнатах (например, вытяжной на кухне и приточный в спальне), может решить проблему воздухообмена. Однако существуют также модели «два в одном», в которых вентилятор попеременно подает и вытягивает воздух в прямом и обратном направлении. Для более комфортной работы вентиляторы оснащены системами фильтрации и подогрева поступающего воздуха. Стоимость одного такого вентилятора составляет 10-20 тысяч рублей.

Вентиляционная установка Blauberg Fresher 50

Вентиляционная установка Blauberg Fresher 50

Помимо воздухообмена, вентиляция, согласно СНиП (строительные нормы и правила), должна обеспечивать приток нагретого воздуха для предотвращения холодных воздушных потоков (сквозняков). Это достигается за счет подогрева наружного воздуха, подаваемого к радиаторам отопления в системах естественной вентиляции (холодный воздух, поступающий из оконных и вентиляционных щелей, быстро прогревается над радиаторами отопления — поэтому их рекомендуется размещать под окнами).

Вентиляционная установка SIEGENIA Aeropac SN

Почему вы должны проверять вентиляцию?

Плохая естественная вентиляция приводит к таким последствиям, как:

  • Неприятные запахи.
  • Высокий уровень влажности в доме.
  • Запотевание окон зимой и лужи на подоконниках.
  • Сырость в углах и возможное повреждение от мороза.
  • Плесень на стенах (часто под обоями), в углах и на потолках.
  • Повышенная концентрация углекислого газа в помещении.

Неприятные запахи из-за плохой вентиляции
Неприятный запах, вызванный неисправной вентиляцией.

Как следствие, ухудшается общий микроклимат в помещении, что подвергает людей (особенно детей) риску плохого самочувствия и депрессии, снижению работоспособности и возможным аллергическим реакциям.

Однако это относится к той части населения, которая проживает в непроветриваемых зданиях.

Для тех, кто живет в загазованных зданиях, неисправная вентиляция может иметь гораздо худшие последствия:

1) Отравление продуктами сгорания бытового газа.

2) Возгорание или взрыв бытового газа!!!

Согласно статистической информации, собранной организациями группы «Газпром межрегионгаз», около 60-70% несчастных случаев при использовании газа в быту составляют отравления газовыми продуктами, вызванные ненадлежащим состоянием дымовых и вентиляционных каналов жилых домов, в том числе негерметичностью дымовых каналов (обратная тяга, отсутствие тяги, плохая тяга).

Дополнительная информация об опасности утечки газа в доме: >>>>.

Правильно функционирующая система вентиляции значительно снижает риск отравления дымовыми газами и скопления природного газа в помещении.

class=»kt-divider» style=»border-top-color:#1abc9c;border-top-width:1px;width:50%;border-top-style:solid»>.

Нормативные ценности

При проектировании системы подачи и очистки воздуха учитывается назначение здания, техническое пространство отдельных квартир, офисов или санитарных комнат. В многоквартирных жилых домах допускается минимальный объем приточного воздуха 30 м3 /чел.

Таблица изменения воздуха в соответствии с ГОСТ и СНиП

Имя Объемный расход (м3/ч)
Общая гостиная (холл) 3
Кухня в квартире или общежитии 6 — 8
Ванная комната, душ 7 — 9
WC 8 — 10
Прачечная 7
Гардеробная и подсобное помещение 1 — 1,5
Гараж, погреб 4 — 8
Кинотеатр, театр, конференц-зал 20 — 40 м3 на человека в час
Офис 5 — 7
Ресторан 8 — 10
Кафе, бар, бильярдный зал 9 — 11
Универмаг, торговый зал 1,5 — 3
Авторемонтная мастерская 6 — 8
Тренажерный зал 80 м3 на спортсмена или 20 м3 на зрителя
Общественный туалет 10 — 12 м3/ч или 100 м3 на унитаз

Определение расхода воздуха

Этот тип расчета вытяжной и приточной вентиляции должен выполняться отдельно для каждого помещения в квартире или отдельно стоящем доме. Чтобы определить расход воздуха для всего здания, результаты суммируются. Используется довольно простая формула:

Расход воздуха
Воздушный поток на основе коэффициента обмена

Объяснение обозначений:

  • L — необходимое количество приточного и вытяжного воздуха, м³/ч;
  • S — площадь помещения, в котором рассчитывается вентиляция, м²;
  • h — высота потолка, м;
  • n — количество обновлений воздуха в помещении за 1 час (регламентируется СНиП).

Пример расчета. Жилая площадь в одноэтажном здании с потолками высотой 3 м составляет 15,75 м². В соответствии со стандартом СНиП 31-01-2003 коэффициент n для жилой площади равен единице. Тогда часовой расход воздуха составит L = 15,75 x 3 x 1 = 47,25 м3 /ч.

Важное замечание. Определение количества воздушной смеси, удаляемой из кухни с газовой плитой, зависит от установленного вентиляционного оборудования. Типичная схема выглядит следующим образом: однократный воздухообмен обеспечивается системой естественной вентиляции, а дополнительные 100 м3/ч удаляются вытяжкой.

Как снять фильтровальную ткань с вытяжного вентилятора?
Как снять фильтрующий элемент в кухонной вытяжке

Аналогичные расчеты производятся для всех остальных помещений, проектируется воздухообмен (естественный или принудительный) и определяется размер вентиляционных каналов (см. пример ниже). Программа расчета может помочь ускорить этот процесс.

Учреждения для физического воспитания и отдыха

В спортивных залах скорость воздухообмена очень важна, поскольку во время тренировок необходимо обеспечить поступление свежего кислорода в легкие каждого занимающегося, учитывая довольно большой объем помещения. Поэтому, согласно требованиям, когда в спортзале находятся гости, должен быть обеспечен воздухообмен 80 м3 /ч.

Кратность воздухообмена в плавательном бассейне зависит от количества находящихся в нем людей и должна составлять 20 м3/ч на человека. С другой стороны, в сауне необходимо обменивать 10 м3 воздуха в час. Воздухообмен может быть рассчитан на основе выхода влаги с учетом большого количества образующегося насыщенного пара.

Правила создания воздухообмена в помещении

Естественная вентиляция работает на основе разницы температур между входящим и выходящим воздухом

В коллективных жилых домах используются как естественные, так и принудительные воздушные системы. Вытяжной воздух выходит через внутренние каналы здания через вытяжные воздуховоды. Для пополнения атмосферы системе требуется такой же кубический объем свежего воздуха. Наружный воздух поступает через щели в окнах и дверях или через открывающиеся фрамуги и форточки.

Система естественного воздухообмена работает за счет разного удельного веса холодного и теплого воздуха. Ветер снаружи создает тягу во внутренних вентиляционных каналах. В теплую погоду меньше сквозняков, поэтому многие жители устанавливают электрические вентиляторы в вытяжках на кухне и в ванной.

Правила воздухообмена в офисах определяют, что внутренние двери должны иметь зазор между створкой и полом около 1,5 — 2,0 см в случае естественной конвекции или нижних переливных решеток. Окна следует рассматривать как воздухозаборники в одной системе.

Структурное решение

Строительство воздуховодов в многоэтажном секторе меняется с развитием новых строительных технологий. Ранее от каждого вытяжного устройства к общей колонне вели отдельные воздуховоды. Переход на более высокие этажи вызвал необходимость соединения вертикальных воздуховодов на 4-5 этажах с горизонтальными воздуховодами, от которых воздуховоды шли к общей шахте.

Компактный стояк соединяет 1-2 коллекторных канала, поток отходов не идет напрямую в выходной стояк, а подается туда только выше следующего этажа или выше. Расположение выхлопных валов напоминает новогоднюю елку. Конструкция занимает мало места, но ее дизайн делает ее зависимой от погодных условий.

Современные отделочные материалы в квартирах выделяют вредные для организма вещества, а герметичные окна не пропускают достаточное количество кислорода. Системы естественной вентиляции не отвечают санитарным нормам, применимым к жилому строительству. Жилые помещения оборудованы системами комбинированной вытяжной и приточной вентиляции, которые удаляют воздух из каждого помещения.

В частном здании

В частном доме лучше использовать принудительную вентиляцию.

В частном доме вентиляция принудительная с помощью приточно-вытяжной системы, так как свежий воздух должен поступать в котельную, подвал, кухню и другие помещения. Микроклимат ухудшается, если установлена только вытяжка без организации притока воздуха. В этом случае возникает недостаток кислорода. Еще одна ошибка — подача воздуха без принудительной вытяжки. В этом случае воздух в помещении разбавляется свежим воздухом, но запахи и загрязняющие вещества остаются в доме.

Искусственная вентиляция предотвращает поступление загрязненного воздуха извне, поскольку система оснащена фильтрами, очищающими поток от аллергенов, бактерий и микробов. В ванной комнате комплексная вентиляция устраняет влажность, а на кухне — неприятные запахи и духоту. Агрегаты работают в автоматическом режиме, управляются вручную или с помощью электронных устройств. Стоимость системы принудительной вентиляции выше, чем внутренней или канальной. Для снижения затрат выбираются только те функциональные компоненты системы, которые необходимы для дома.

Типы вентиляционных устройств

Движение воздушных масс вызвано разницей давления в разных местах. Чем выше значение, тем быстрее движение. В помещениях, где люди находятся длительное время, используются следующие режимы вентиляции:

  • естественная вентиляция;
  • принудительно;
  • их сочетание.

Движение воздушных потоков в системе естественной вентиляции не является механическим, обусловленным законами физики. Легкие, теплые газы в вентиляционных каналах движутся вверх и наружу, а их место занимают холодные, тяжелые газы с улицы через микротрещины, щели, открытые створки, оконные створки или специальные отверстия.


При принудительной (механической) вентиляции движение и направление воздушного потока создается электрическими вентиляторами. Они различаются по своему назначению:

  1. Вытяжная, которая только удаляет загрязненный воздух из помещения наружу.
  2. Приточная вентиляция, которая подает свежий воздух в помещение.
  3. Система приточно-вытяжной вентиляции, сочетающая в себе обе функции.

Принудительная вентиляция сложнее; помимо воздуховодов, она включает в себя электровентиляторы, пылевые фильтры, воздухонагреватели, звукопоглощающие устройства и электронные блоки управления.

Иногда используется комбинированный метод, при котором одновременно сочетаются несколько схем вентиляции. В обычном режиме происходит нормальный воздухообмен естественным путем, а при загрязнении воздуха включаются принудительные вентиляторы.

Производительность воздуха

Проектирование системы вентиляции начинается с расчета необходимого расхода воздуха, или «нагнетания», измеряемого в кубических метрах в час. Для этого необходим план помещения с указанием каждой комнаты и ее площади. Расчет начинается с требуемой скорости смены воздуха, которая определяет, сколько раз в час происходит общая смена воздуха в помещении.

Например, в помещении площадью 50 м2 с высотой потолка 3 м (объем 150 куб. м) две смены воздуха соответствуют 300 куб. м в час. Необходимая скорость вентиляции зависит от назначения помещения, количества людей и мощности тепловыделения оборудования и определяется СНиП (строительными нормами и правилами).

Чтобы определить необходимую кратность воздухообмена, рассчитайте два значения — одно для кратности воздухообмена и одно для количества жильцов — и затем выберите большее из них.

Расчет кратности воздухообмена:

L = n * S * H, где

  • L — требуемая производительность приточного воздуха, м3/ч;
  • n — допустимый коэффициент вентиляции: для жилых помещений n = 1, для офисов n = 2,5;
  • S — площадь пола, м2;
  • H — высота помещения, в метрах;

Расчет воздухообмена в зависимости от количества человек:

L = N * Lnorm, где

  • L — требуемая производительность приточного воздуха, м3/ч;
  • N — количество человек;
  • Lnorm — расход воздуха на одного человека:

в состоянии покоя — 20 м3/ч;

«при работе в офисе — 40 м3/ч;

при физической нагрузке — 60 м3/ч.

Рассчитав необходимый воздухообмен, необходимо выбрать вентилятор или проветриватель соответствующей мощности. Следует учитывать, что из-за сопротивления воздушной сети эффективность вентилятора снизится. Связь между объемом воздуха и общим давлением можно найти в значениях вентиляции, приведенных в технических характеристиках. Для сравнения, участок воздуховода длиной 15 м с одной вентиляционной решеткой создает перепад давления около 100 Па.

Типичные значения для систем вентиляции:

  • Для квартир — от 100 до 500 м3/ч;
  • Для домов на одну семью: от 1000 до 5000 м3/ч;

Выбор высоты труб

Следующим шагом является определение тяги, создаваемой внутри вытяжного устройства при заданном перепаде высот. Этот параметр называется гравитационным давлением дислокации и выражается в паскалях (Па). Формула расчета такова:

Как определить величину осадки в отстойнике?
Как определить величину осадки в отстойнике

  • p — гравитационное давление в воздуховоде, Па;
  • H — перепад высот между выходом вентиляционной решетки и срезом вентиляционного канала над крышей, м;
  • ρvcd — плотность воздуха в помещении, принимается 1,2 кг/м³ при температуре окружающей среды +20 °C.

Методология расчета основана на выборе необходимой высоты. Сначала определите, насколько дымовые трубы могут быть подняты над крышей без ущерба для внешнего вида здания, а затем подставьте эту высоту в формулу.

Пример. Предположим, что перепад высот составляет 4 м, и вы получите давление тяги p = 9,81 x 4 (1,27 — 1,2) = 2,75 Па.

Теперь наступает самый сложный этап — аэродинамический расчет выхлопных каналов. Задача состоит в том, чтобы определить сопротивление потоку газа в воздуховоде и сравнить результат с имеющимся давлением (2,75 Па). Если потери давления больше, необходимо расширить воздуховод или увеличить его диаметр.

Аэродинамическое сопротивление вентиляционного канала рассчитывается по формуле:

Как рассчитать потери на трение в канализации?
Как рассчитать потери на трение в канализации?

  • Δp — полная потеря давления в воздуховоде;
  • R — удельное сопротивление трения потоку, Па/м;
  • H — высота воздуховода, м;
  • ∑ξ — сумма коэффициентов местного сопротивления;
  • Pv — динамическое давление, Па.

Покажем на примере, как рассчитывается значение сопротивления:

  1. Значение динамического давления определяем по формуле Pv = 1,2 x 1² / 2 = 0,6 Па.Динамическая диаграмма давления в канализации
    Формула для динамического перепада давления в канализации
  2. Определите сопротивление трению R по следующей таблице, исходя из значения динамического давления 0,6 Па, скорости потока 1 м/с и диаметра трубы 225 мм. R = 0,078 Па/м (обведено зеленым).Таблица перепада давления воздуха
    Таблица перепада давления
  3. Местными сопротивлениями в выходном воздуховоде являются жалюзийная решетка, изгиб на 90° вверх и зонт в конце воздуховода. Коэффициенты ξ этих компонентов постоянны и составляют 1,2, 0,4 и 1,3 соответственно. Сумма ξ = 1,2 + 0,4 + 1,3 = 2,9.
  4. Окончательный расчет: Δp = 0,078 Па/м х 4 м + 2,9 х 0,6 Па = 2,05 Па.

Сравните расчетный напор в воздуховоде и полученное сопротивление. Сила тяги p = 2,75 Па больше, чем потери давления (сопротивление) Δp = 2,05 Па, высота шахты 4 м слишком велика, нет смысла строить такую шахту.

Теперь укоротите воздуховод до 3 м и пересчитайте:

  1. Давление вытеснения p = 9,81 x 3 (1,27 — 1,2) = 2,06 Па.
  2. Удельное сопротивление R и местные коэффициенты ξ остаются неизменными.
  3. Δp = 0,078 Па/м х 3 м + 2,9 х 0,6 Па = 1,97 Па.

Высота естественной тяги 2,06 Па превышает сопротивление системы Δp = 1,97 Па, поэтому шахта высотой три метра будет правильно функционировать при естественной тяге и обеспечивать требуемый расход дымовых газов.

Важное замечание. Разница между тягой и сопротивлением воздуховода составила всего 2,06 Па — 1,97 = 0,09 Па. В данном примере высота вентиляционного канала составляет 3,5 м, чтобы обеспечить работу навеса при любых погодных условиях.

Установка металлических воздуховодов на крыше
Установка металлических воздуховодов на крыше

Вентиляционный канал Ø225 мм можно разделить на 2 меньшие трубы, но не по диаметру, а по сечению. В результате получаются 2 круглых вентиляционных канала диаметром 150-160 мм, как показано на рисунке. Высота обоих стволов остается одинаковой — 3,5 м.

Расчет вентиляции в отдельно стоящем доме

Проектирование вентиляции должно осуществляться специалистами на стадии проектирования жилых, офисных и промышленных зданий. При эксплуатации специализированных зон (опасных цехов, лабораторий) необходимо учитывать вредные вещества и их предельно допустимую концентрацию.

Для строительства одноквартирного дома расчеты вентиляции упрощены и могут быть выполнены самостоятельно, зная методику. В данной статье мы рассмотрим методику, основанную на приложении «Ж» к СП 60.13330.2016 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» (актуализированная редакция СНиП 41-01-2003). Эта методология учитывает специфические показатели воздухообмена, которые рассчитываются двумя способами:

1) Скорость воздухообмена;

2) Нормативные показатели приточного воздуха в единицах измерения.

При каждом методе расчета учитывается наибольшее значение. Теперь рассмотрим вышеуказанные методы расчета более подробно. Давайте теперь более подробно рассмотрим приведенные выше методы расчета

Теперь рассмотрим вышеуказанные методы расчета более подробно.

2.1 Номинальная скорость изменения воздуха:

Скорость вентиляции определяет, сколько раз в час воздух в помещении может быть полностью обновлен.

Это означает, что если скорость смены воздуха составляет 1 (ч-1), воздух в помещении полностью заменяется за один час, тогда как если она составляет 0,5 (ч-1), только половина объема помещения будет заменена свежим воздухом.

Коэффициенты воздухообмена для различных помещений приведены в таблице 9.1 СП 54.13330.2011, также эту таблицу, но, на мой взгляд, в более удобном виде, можно найти в СТО НП АВОК 2.1-2008 (этот стандарт утвержден и рекомендован Госстроем России, и фактически в нем систематизирована информация из российских и зарубежных нормативных документов):

Методы расчета и нормы воздухообмена для жилых помещений
Расчет вытяжной вентиляции: все формулы и примеры

Таблица 1 — Минимальные кратности воздухообмена в жилых зданиях:

Для расчета расхода приточного воздуха используется формула:

L=V × n (формула №1)

V — объем помещения, м3;

n — коэффициент воздухообмена, ч-1;

2.2 Нормативный расход свежего воздуха

В этом методе расчета предлагаются две формулы:

L=A × k (формула № 2)

A — площадь помещения, м2;

k — нормативный расход приточного воздуха на 1 м2, м3/(h⋅m2)

L=N × m (уравнение 3)

N — количество людей;

m — нормативный удельный расход свежего воздуха на одного человека, м3/ч;

Если площадь помещения на человека меньше 20 м2 , используется формула № 2, если больше — формула № 3.

2.3 Пример расчета минимальной скорости смены воздуха

Представлено несколько правил, которые понадобятся для расчета:

  • 1 — Воздух подается через жилую зону;
  • 2 — Воздух вытягивается через ванную комнату, туалет и кухню
  • 3 — Поддерживается баланс воздухообмена: приток воздуха равен его оттоку.

Пример 1:

Общая площадь жилища составляет Fобщ = 100 м2. Площадь жилой зоны = 70 м2. Кухня оборудована 4-конфорочной газовой плитой. В квартире постоянно проживают 4 человека.

1) Определение объема притока:

(a) по кратности:

Мы используем формулу 1:

L=V × n (формула №1)

V = S × h = 100 × 3,0 = 300 м3;

n = 0,35 в соответствии с таблицей 1;

L = 300 × 0,35 = 105 м3/ч

Для расчета используется общий объем помещения, а не только объем жилых помещений

b) В соответствии с заданным расходом приточного воздуха:

Определяем полезную площадь — 100/4 = 25 м2/чел. (> 20 м2/чел.), используйте формулу 3 соответственно:

L=N × m (формула №3)

N = 4 человека, m = 30 м3 /ч-чел (в соответствии с таблицей 1)

L=4×30 = 120 м3/ч

Выбираем наибольшее значение, соответственно минимальное количество приточного воздуха составляет 120 м3/ч

2) Определите объем отработанного воздуха:

Отработанный воздух выводится через кухню, ванную комнату и туалет. Значения для этих помещений приведены в таблице 1:

L Кухня = 90 м3/ч L Ванная комната = 25 м3/ч L Туалет = 25 м3/ч L Вытяжка = 90 + 25 + 25 = 140 м3/ч

Мы видим, что количество вытяжного воздуха больше количества приточного, поэтому для поддержания баланса воздушных масс мы увеличиваем количество приточного воздуха, которое становится равным: L притока = L вытяжки = 140 м3/ч

Пример 2:

Оставьте все данные, как в примере 1, но увеличьте количество жильцов до 6.

1) Определение объема притока:

a) Вычисление путем умножения остается неизменным: L = 105 м3/ч

b) На основании определенного расхода приточного воздуха:

Определяем полезную площадь — 100/6 = 16,67 м2/чел. (< 20 м2/чел.), используйте формулу 2 соответственно:

L=A × k (формула №2)

A = 70 м2 жилой площади, k = 3 м3/(h⋅m2 )

L=70 × 3 = 210 м3/ч

2) Определение объема выхлопных газов:

L вытяжки = 90 + 25 + 25 = 140 м3/ч (остается неизменным)

Мы видим, что в данном случае объем приточного воздуха больше, чем объем возвратного воздуха, поэтому для поддержания баланса мы увеличиваем объем вытяжного воздуха и получаем

L приточного воздуха = L вытяжного воздуха = 210 м3/ч

Требования к вентиляции офисных помещений

Требования к вентиляции для офисного здания следующие:

  • Обеспечение свежего, чистого воздуха;
  • удаление или фильтрация отработанного воздуха
  • минимальный уровень шума;
  • простое управление;
  • Низкое потребление энергии;
  • Небольшой размер, способность сливаться с интерьером комнаты.

Системы естественной вентиляции, ранее использовавшиеся в офисах, не могут соответствовать современным санитарным нормам. Эффективность естественной вентиляции невозможно контролировать, она сильно зависит от качества наружного воздуха. Зимой это может стать причиной холода, летом — сквозняков.

Современные герметичные окна и двери, полное панорамное остекление, широко используемые в офисных зданиях, препятствуют поступлению воздуха извне, вызывая его застой и ухудшая самочувствие людей.

Все требования к вентиляции офисных помещений указаны в Санитарных правилах и нормах (СанПиН) 2.2.4.

В документе указано, что влажность в помещениях должна быть:

  • при температуре 25 градусов — 70%;
  • При температуре 26 градусов — 65%;
  • При температуре 27 градусов — 60%.

Рекомендуемая температура воздуха — 22-24 градуса, влажность — 40-60%.

Схема вентиляции офисного здания

Для офисов были разработаны следующие нормы вентиляции с учетом использования помещений, в кубических метрах в час на человека

  • исполнительный орган — от 50;
  • конференц-зал — от 30;
  • приемная — в среднем 40 человек;
  • конференц-зал — 40; комната для переговоров — 40;
  • офисы персонала — 60;
  • коридоры и вестибюли — не менее 11;
  • туалеты — от 75;
  • номера для курящих — от 100.

СанПиН для вентиляции офисных помещений также регулирует скорость движения воздуха на уровне 0,1 м/с независимо от времени года.

Как правило, вентиляция небольших офисных помещений осуществляется с помощью нескольких вентиляционных отверстий. Если подаваемый в офис воздух не способен снизить температуру воздуха ниже 28 градусов в жаркую погоду, необходимо дополнительное кондиционирование.

Если общая площадь помещения не превышает 100 м2 и имеется 1-2 туалета, в офисе допускается естественная вентиляция с подачей свежего воздуха через форточки. В офисах среднего и большого размера устанавливается приточно-вытяжная вентиляция.

Гигиенический расчет

В этом случае для расчета используется количество постоянных и временных жителей, а не площадь. На каждого постоянного жителя должно приходиться до 60 м3 /ч свежего воздуха. Для постоянных временных посетителей следует добавить 20 м3 /ч на каждого такого человека.

Рассмотрим пример расчета.

Условия остаются прежними. Площадь дома составляет 146 м2. Просто добавьте информацию о том, что в доме живут два человека и еще двое пребывают в помещении нерегулярно.

Дом состоит из следующих комнат:

  • кухня — 20 кв.м;
  • спальня — 24 м2;
  • кабинет — 18 кв. м;
  • гостиная — 42 м2;
  • Прихожая — 10 м2;
  • Туалет — 2 м2;
  • Ванная комната — 4 м2.

Расчет производится отдельно для каждого помещения по норме 60 куб. м/час для постоянно проживающих и 20 куб. м/час для временно проживающих. Для гостиной мы предполагаем двух постоянных жителей и двух временных гостей (как правило, количество постоянных и временных жителей указывается в техническом задании клиента).

  • Спальня — 2 человека * 60 = 120 м3 /ч;
  • Рабочая комната — 1 человек. * 60 = 60 м3/ч;
  • Гостиная — 2 человека * 60 + 2 человека * 20 = 160 м3/ч;

Не существует строгих правил относительно количества постоянных и временных жильцов дома, но их количество определяется в соответствии с реальной ситуацией и здравым смыслом.

Отработанные газы рассчитываются в соответствии с нормами, приведенными в таблице выше, и добавляются к общей подаче:

  • Кухня — 20 м2 — не менее 90 куб. м/ч;
  • Туалет — 2 м3 — не менее 50 м3/ч;
  • Ванная комната — 4 м3 — мин. 50 м3/ч.

Для удобства мы заносим эти цифры в таблицу:

Номер Lпр, м3/ч Lвыт, м3/ч
Кухня ≥90
Спальня 120
Студии 60
Гостиная 160
Прихожая
Туалет ≥50
Ванная комната ≥25
∑ L ∑ Lпр = 340 ∑ L out = ≥ 165

Инструментальные измерения являются основой для проверки скорости изменения воздуха

Для определения коэффициента воздухообмена монтажнику понадобятся специализированные приборы, такие как манометры и анемометры. Первый тип измеряет давление воздуха, второй — скорость воздуха. Если необходимо получить данные о скорости воздуха в нескольких точках одновременно, используются анемометры с выносными датчиками, которые передают данные на один компьютерный модуль.

Данные, полученные в результате инструментальных измерений, пересчитываются и сравниваются с проектными значениями и требованиями национальных стандартов для данного объекта. НПО «Энергия» располагает таким оборудованием и специалистами, которые могут с ним работать. Наша компания способна контролировать коэффициент воздухообмена на промышленных предприятиях, в коммерческих учреждениях и заведениях общественного питания.

В крайних случаях в домашних условиях используется инструментальный метод проверки воздухообмена; как правило, достаточно поместить лист бумаги у вентиляционного отверстия. Если он прилипнет к отверстию, это означает, что система работает нормально.

Источники

  • https://StrojDvor.ru/ventilyaciya/sposoby-rascheta-i-normy-kratnosti-vozduxoobmena-dlya-zhilyx-pomeshhenij/
  • https://oventilyacii.ru/ventilyaciya/normativy-kratnosti-vozduhoobmena.html
  • https://www.ivd.ru/stroitelstvo-i-remont/ventilacia-i-kondicionirovanie/chto-nuzhno-znat-pro-vozduhoobmen-normy-i-sovety-kak-ih-soblyusti-49831
  • https://VentUslugi.ru/proverka-ventiljacii/
  • https://otivent.com/raschet-ventiljacii-pomeshhenija
  • https://VentilyaciyaDom.ru/o-ventilyacii/vozduhoobmen/kratnost-raschet-dlya-pomeshhenij.html
  • https://quantum-v.ru/articles/raschyot-parametrov-domashnego-vozduxoobmena/
  • https://www.AirClimat.ru/raschet-ventilyatsii.htm
  • https://technika-remont.ru/normy-kratnosti-vozduhoobmena-v-razlicnyh-pomeseniah-primery-izmerenia-i-rascetov/
  • https://vse-otoplenie.ru/ventilacia-pomesenij-normy-vozduhoobmena-v-ofisnyh-pomeseniah-ustrojstvo-i-funkcii-sistem
  • https://vent-sys.ru/articles/metodika-rascheta-vozduhoobmena/
  • https://npo-energiya.ru/uslugi/ventilyacziya/kontrol-kratnosti-vozduhoobmena.html

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Строй портал электрика и не только