Расчет притока воздуха в помещение

Устройство вентиляции в частном доме

Свежий воздух в хорошо утепленных комнатах всегда в дефиците. А здоровый сон, облегчение аллергии, отсутствие сырости и надоедливых запахов возможны только при полноценном воздухообмене. Именно поэтому хорошая вентиляция в частном доме становится первым пунктом в списке обязательных коммуникаций. О том, как сделать, просчитать и на что обратить внимание читайте ниже.

  • 1. Основы вентиляции
  • 2. Расчёт вентиляции в частном доме
  • 3. Места притока
  • 4. Места вытяжки
  • 5. Планировка и расчет каналов
  • 6. Какие воздуховоды выбрать
  • 7. Механическая вентиляция частного дома
  • 8. Нюанс вентиляции верхних этажей

1. Основы вентиляции

Воздухообмен в помещениях создается движением потоков от мест притока свежего воздуха к местам оттока «грязного», и до полного их вывода на улицу. Обрывать вентиляцию под кровлей нельзя – домашний пар будет конденсироваться и разрушать несущие элементы. По способу побуждения вентиляция дома бывает естественной, механической либо комбинированной.

Естественная вентиляция создается тягой за счет разницы давления и температуры между помещением и улицей. Она доступна, легко обустраивается, дешевая в установке и эксплуатации. Но сила такого потока меняется вместе с погодой, его сложно контролировать, невозможно отрегулировать объем поступающего и выводящегося воздуха.

Это приводит к большим теплопотерям зимой, когда тяга максимальна. Летом, наоборот, воздушные потоки практически останавливаются, так как разница между температурой в помещении и на улице очень мала.

Механическая вентиляция – продвигает воздушные массы вентиляторами, может обслуживать длинные системы воздуховодов с постоянной скоростью. Дополнительно оснащается множеством удобных элементов: температурными датчиками с регулирующей автоматикой, таймерами, фильтрами, калориферами.

Естественное движение масс воздуха медленнее, чем принудительное и более комфортно для человека (1 м/с против 3 м/с). Но при меньшей скорости приходится использовать каналы большего сечения с длиной от 3 м по вертикали.

Принудительный обмен быстрее и работает с тонкими воздуховодами, чем экономит место. Например, для того, чтобы заменить 300 м3 воздуха за час при естественной вентиляции в частном доме, необходимы трубы Ø350 мм, а для механической достаточно Ø200 мм.

При любом побуждении перетекание воздушных масс по дому идет в направлении из «сухих» комнат в «мокрые». Приток оборудуется в гостиной, спальне, кабинете. Отток – в ванной, санузле, на кухне. Чтобы воздух свободно перетекал внутри дома, в дверных полотнах монтируют вентиляционные отверстия (с/у, ванная) или оставляют щель 2-3 см между дверным полотном и полом. Переточное отверстие при закрытой двери должно быть минимум 200 см 2 . На пути движения воздушного потока желательно ставить не больше двух преград.

Планировка вентиляции частного дома включает следующие этапы:

  • 1. Расчёт минимальных норм воздухообмена;
  • 2. Определение расположения мест притока и оттока воздуха;
  • 3. Расчет сечения вентиляционных каналов;
  • 4. Определение потребности в дополнительном технологическом оборудовании.

2. Расчёт вентиляции в частном доме

Расчёт вентиляции должен производиться профессионалами на этапе проектирования жилых, административных и производственных зданий. При эксплуатации специализированных помещений (вредные цеха, лаборатории), в расчёт необходимо принимать вредные вещества и их ПДК.

При строительстве частного дома расчёты вентиляции упрощаются и их можно выполнить самостоятельно, зная методику. В этой статье мы рассмотрим методику, основанную на приложении «Ж» СП 60.13330.2016 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» (актуализированная редакция СНиП 41-01-2003). Данная методика учитывает удельные нормы воздухообмена, которые рассчитываются двумя способами:

1) По нормируемой кратности воздухообмена;

2) По нормируемому удельному расходу приточного воздуха.

При получении результатов по каждому способу расчёта, принимается во внимание наибольшее значение.

Теперь ознакомимся более детально с указанными выше способами расчёта.

2.1 Нормируемая кратность воздухообмена:

Кратность воздухообмена — определяет кол-во раз, которое воздух в помещении успеет полностью обновиться в течение одного часа.

То есть, если кратность воздухообмена равна 1 (ч -1 ), это значит что за час воздух полностью обновится в указанном помещении, если 0,5 (ч -1 ) — только половина объёма воздуха в помещении будет заменена свежим.

Кратности воздухообмена для различных помещений представлены в таблице 9.1 СП 54.13330.2011, также эта таблица, но на мой взгляд, в более удобном виде есть в СТО НП «АВОК» 2.1-2008 (Данный стандарт одобрен и рекомендован Госстроем России, и по сути упорядочивает информацию из российских и зарубежных нормативных документов):

Таблица 1 — Нормы минимального воздухообмена в помещениях жилых зданий:

Для того, чтобы рассчитать расход приточного воздуха, используем формулу:

V – объём помещения, м 3 ;

n – кратность воздухообмена, ч -1 ;

2.2 Нормируемый удельный расход приточного воздуха

Этот способ расчёта предлагает использовать две формулы:

A – площадь помещения, м 2 ;

k – нормируемый расход приточного воздуха на 1 м 2 , м 3 /(ч⋅м 2 );

N – число людей;

m – нормируемый удельный расход приточного воздуха на 1 человека, м 3 /ч;

2.3 Пример расчёта минимального нормируемого воздухообмена

Обозначим несколько принципов, которые будут необходимы в расчётах:

  • 1 — Приток воздуха осуществляется через жилые помещения;
  • 2 — Удаление воздуха происходит через ванную, туалет, кухню;
  • 3 — Соблюдается баланс воздухообмена: приток воздуха равен оттоку.

Пример №1:

Общая площадь квартиры Fобщ = 100 м 2 . Площадь жилых помещений Fжил = 70 м 2 . Кухня оснащена 4-конфорочной газовой плитой. В квартире постоянно проживает 4 человека.

1) Определение объёма притока:

а) По кратностям:

Используем формулу №1:

V = S × h = 100 × 3,0 = 300 м 3 ;

n = 0,35 в соответствии с таблицей №1;

б) По удельному расходу приточного воздуха:

Определяем заселённость — 100/4 = 25 м 2 /чел. (> 20 м 2 /чел), соответственно используем формулу №3:

N = 4 человека, m = 30 м 3 /ч·чел. (по таблице 1)

Выбираем наибольшее значение, соответственно минимальный объём приточного воздуха составляет — 120 м 3 /ч

2) Определение объёма вытяжки:

Вытяжка осуществляется через кухню, ванную и туалет. Параметры для этих помещений определяем по таблице №1:

Мы видим, что объём вытяжного воздуха получился больше приточного, поэтому для соблюдения баланса воздушных масс увеличиваем объём приточного воздуха, и он становится равным: Lпритока = Lвытяжки = 140 м 3 /ч

Пример №2:

Оставим все данные, как в примере №1, но увеличим число проживающих до 6 человек.

1) Определение объёма притока:

а) Расчёт по кратностям не изменился: L = 105 м 3 /ч

б) По удельному расходу приточного воздуха:

Определяем заселённость — 100/6 = 16,67 м 2 /чел. ( L = A × k (формула №2)

A – площадь жилых помещений, по условию равна 70 м 2 , k – нормируемый расход приточного воздуха — 3 м 3 /(ч⋅м 2 )

2) Определение объёма вытяжки:

Lвытяжки = 90 + 25 + 25 = 140 м 3 /ч (остался прежним)

Мы видим, что в данном случае объём приточного больше объёма удаляемого воздуха, поэтому для соблюдения баланса увеличиваем объём вытяжки и получаем:

Lпритока = Lвытяжки = 210 м 3 /ч

3. Места притока

Естественной тягой свежий воздух поступает в дом через приоткрытые окна, правда, тогда улетучивается и большая часть домашнего тепла. Чтобы избежать теплопотерь, используются КИВ (приточные клапаны), которые постоянно пропускают определённый объем воздуха.

Патрубок, ограниченный решетками, проходит стену насквозь. Положением крышки регулируется скорость потока от 40 до 100 м 3 /час. Располагается установка далеко от дверей, чаще за радиаторами, выше 2 м над уровнем земли. Базовые клапаны регулируются вручную.

Автоматические проветриватели (бризеры) настраиваются датчиками влажности, температуры, что экономит время и до 5% расходов на отопление. Внутри корпуса имеется встроенный вентилятор, которому задаются параметры на определенный объем воздуха (мощность 3-7 Вт). Скорость притока регулируется от 12 до 150 м 3 /час.

Установки создают избыточное давление в помещениях, которое помогает продвигать застоявшийся воздух в каналах с естественной тягой (даже, если тяга слабая). Проветриватели часто комплектуются фильтрами для удаления пыли (тонкой очистки – F или грубой — G), ионизаторами, калориферами для обогрева притока.

Читать еще:  Почему бежит вода в унитазе после смыва

Новые поколения бризеров оснащаются системами климат-контроля и целым набором фильтров, задерживающих пыльцу, тяжелые металлы, бактерии. Правда, покупка и эксплуатация прибора (затраты на электроэнергию, замена фильтров) обходятся дорого.

В домах с площадью больше 150 м 2 рациональнее оборудовать систему воздуховодов с механическим побуждением. Где уличный воздух максимально подготавливается перед поступлением в комнату и разносится вентиляторами в разные помещения по сети воздуховодов. Исключение — индивидуальный приток должен обслуживать кухню, гараж, с/у, ванную.

4. Места вытяжки

Вытяжные каналы отводят на улицу отработанный воздух, лишнюю влагу, запахи. Места оттока при естественной вентиляции частного дома оборудуются на кухне, в ванной, с/у, при необходимости и в других помещениях. Размещаются воздухозаборные решетки на высоте от 0 до 25 см от потолка.

Для кухонной вытяжки отводится отдельная шахта, которая не учитывается в общих расчетах (включается временно). Если канал единственный, то оборудование подключается через тройник с обратным клапаном. Лопасти открываются, когда вытяжка отключена, тогда помещение проветривается. Шахта считается рабочей, но при расчетах отнимается ее увеличенное сопротивление.

Несколько каналов могут объединяться в один только с установкой вентилятора выше всех примыканий, без него запахи будут перетекать между помещениями. По той же причине организуется индивидуальный приток/отток в технических помещениях (подвал, гараж, топочная). Двери закрываются герметично, чтобы потоки не смешивались с домашним воздухообменом.

5. Планировка и расчет каналов

Сечение воздуховодов зависит от системы вентиляции и объема воздуха, который нужно обслужить. Параметры можно взять из таблицы, принимая за скорость естественной тяги значение 1-2 м/с, механической – 3-5 м/с:

Таблица 2 — подбор сечения воздуховода

Пример расчёта сечения воздуховода: 450 м 3 /час отводятся четырьмя каналами. Соответственно на каждый приходится 450/4=115 м 3 /час. Используя таблицу, представленную выше, получаем, что при скорости 2 м/с достаточно трубы Ø140 мм.

Хорошая естественная тяга идет только по вертикальным шахтам (допускается отклонение на 30° длиной до метра). Сужения, врезки замедляют поток, горизонтальные участки его практически останавливают. Механическое продвижение дает стабильную равномерную тягу, где все озвученные нюансы просто учитываются при выборе мощности вентилятора.

6. Какие воздуховоды выбрать?

Круглые трубы с гладкой внутренней поверхностью имеют малое сопротивление, в прямоугольных формах завихрения по углам притормаживают поток. Шершавая поверхность кирпичных каналов и гофрированные трубы имеют максимальное сопротивление движению воздуха. Поэтому стенки шахты из кирпича штукатурят, а «гофру» используют только для гибких поворотов и короткими участками.

Затрудняет движение воздуха скапливающееся статическое электричество на стенках пластиковых труб. Поэтому лучшим материалом для вентиляции в частном доме остаются стальные оцинкованные трубы.

Вентканалы утепляются в холодных зонах (чердак). Переохлажденные стенки шахты замедляют тягу, собирают на себе конденсат. Поэтому зимой канал может полностью покрыться инеем. Слой утеплителя (50-70 мм) исправляет положение.

7. Механическая вентиляция частного дома

Естественная тяга капризна: любая перемена погоды изменяет силу потока. Для умеренного климата – это большая часть года. При этом не всегда получается вписать в интерьер воздуховоды большого сечения.

Невысокие дома и верхние этажи с малым перепадом высоты естественным способом вентилируются слабо. Механическая же тяга работает максимально стабильно и предсказуемо.

Кровельные и канальные вентиляторы создают равномерный поток, обслуживают как один канал, так и систему воздуховодов. Выбираются модели под размер (включая длину) и материал труб. Для вентиляции частного дома достаточно амплитуды скоростей 2-5 м/с. С увеличением показателей растет шум в каналах.

Запас мощности с регулировкой скорости нужен на временные потребности: вывести дым от камина, убрать пар из ванной. Канальные вентиляторы устанавливаются вместо воздухозаборных решеток в устье шахты или на протяжении всей трубы выше всех примыканий. Все установки синхронизируются по скорости.

Кровельные вентиляторы имеют утепленный корпус и монтируются на крыши с углом от 0° до 50°. Одна установка выводит до 500 м3 за час. Скорость настраивается автотрансформаторами (на несколько ступеней) или симисторными регуляторами, которые имеют плавный ход и большую амплитуду регулировок. Зимой механическая вытяжка переводится на малые обороты, но не останавливается.

Механическая вентиляция работает без перебоев, только если обеспечивается равный приток воздуха в помещение. При недостатке тяга «опрокидывается» — по вытяжным шахтам в комнаты затягивается холод снаружи.

8. Нюанс вентиляции верхних этажей

Второй этаж сложно хорошо вентилировать с помощью естественных потоков – малый перепад высоты для тяги. Если уровень отделен входной дверью, он вентилируется по аналогии с первым. Но, если пространство не перекрыто, то на верхнем этаже организуется индивидуальная вентиляция каждого помещения. Иначе на второй этаж будет затягиваться «грязный» воздух с первого. Вариант сложный по реализации для естественной тяги. Поэтому многоэтажные дома чаще оборудуются механической вентиляцией.

Ушло время, когда комнаты проветривались настежь открытыми окнами. Ведь свежий воздух приносил с собою пыль, шум и холод. Современная вентиляция частного дома незаметна, она только ощущается. Хороший сон, отсутствие сырости и постоянно свежий воздух стоят того, чтобы реализовать правильный воздухообмен.

Калькулятор для расчета и подбора компонентов системы вентиляции

Калькулятор позволяет рассчитать основные параметры вентиляционной системы по методике, о которой рассказывается в разделе Расчет систем вентиляции. С его помощью можно определить:

  • Производительность системы, обслуживающей до 4-х помещений.
  • Размеры воздуховодов и воздухораспределительных решеток.
  • Сопротивление воздухопроводной сети.
  • Мощность калорифера и ориентировочные затраты на электроэнергию (при использовании электрического калорифера).

Если нужно подобрать модель с увлажнением, охлаждением или рекуперацией – воспользуйтесь калькулятором на сайте Breezart.

Пример расчета, расположенный ниже, поможет разобраться, как пользоваться калькулятором.

Пример расчета вентиляции с помощью калькулятора

На этом примере мы покажем, как рассчитать приточную вентиляцию для комнатной квартиры, в которой живет семья из трех человек (двое взрослых и ребенок). Днем к ним иногда приезжают родственники, поэтому в гостиной может длительное время находиться до 5 человек. Высота потолков квартиры — 2,8 метра. Параметры помещений:

№ помещения 1 2 3
Наименование помещения Детская Спальня Гостиная
Площадь 17 м² 14 м² 22 м²
Кол-во людей 1 человек
(днем и ночью)
2 человека ночью,
1 человек днем
0 человек ночью,
5 человек днем

Нормы расхода для спальни и детской зададим в соответствии с рекомендациями СНиП — по 60 м³/ч на человека. Для гостиной ограничимся 30 м³/ч, поскольку большое количество людей в этой комнате бывает нечасто. По СНиП такой расход воздуха допустим для помещений с естественным проветриванием (для проветривания можно открыть окно). Если бы мы и для гостиной задали расход воздуха 60 м³/ч на человека, то требуемая производительность для этого помещения составила бы 300 м³/ч. Стоимость электроэнергии для нагрева такого количества воздуха оказалась бы очень высокой, поэтому мы пошли на компромисс между комфортом и экономичностью. Для расчета воздухообмена по кратности для всех помещений выберем комфортный двукратный воздухообмен.

Магистральный воздуховод будет прямоугольным жестким, ответвления — гибкими шумоизолированными (такое сочетание типов воздуховодов не самое распространенное, но мы выбрали его в демонстрационных целях). Для дополнительной очистки приточного воздуха будет установлен фильтр тонкой очистки класса EU5 (расчет сопротивления сети будем вести при загрязненных фильтрах). Скорости воздуха в воздуховодах и допустимый уровень шума на решетках оставим равными рекомендуемым значениям, которые заданы по умолчанию.

Читать еще:  Сколько бруса 100х100 в одном кубе

Расчет начнем с составления схемы воздухораспределительной сети. Эта схема позволит нам определить длину воздуховодов и количество поворотов, которые могут быть как в горизонтальной, так и вертикальной плоскости (нам нужно посчитать все повороты под прямым углом). Итак, наша схема:

Сопротивление воздухораспределительной сети равно сопротивлению самого длинного участка. Этот участок можно разделить на две части: магистральный воздуховод и самое длинное ответвление. Если у вас есть два ответвления примерно одинаковой длины, то нужно определить, какое из них имеет большее сопротивление. Для этого можно принять, что сопротивление одного поворота равно сопротивлению 2,5 метров воздуховода, тогда наибольшее сопротивление будет иметь ответвление, у которого значение (2,5* поворотов + длина воздуховода) максимально. Выделять из трассы две части необходимо для того, чтобы можно было задать разный тип воздуховодов и разную скорость воздуха для магистрального участка и ответвлений.

В нашей системе на всех ответвлениях установлены балансировочные , позволяющие настроить расходы воздуха в каждом помещении в соответствии с проектом. Их сопротивление (в открытом состоянии) уже учтено, поскольку это стандартный элемент вентиляционной системы.

Длина магистрального воздуховода (от воздухозаборной решетки до ответвления в помещение № 1) — 15 метров, на этом участке есть 4 поворота под прямым углом. Длину приточной установки и воздушного фильтра можно не учитывать (их сопротивление будет учтено отдельно), а сопротивление шумоглушителя можно принять равным сопротивлению воздуховода той же длины, то есть просто посчитать его частью магистрального воздуховода. Длина самого длинного ответвления составляет 7 метров, на нем есть 3 поворота под прямым углом (один — в месте ответвления, один — в воздуховоде и один — в адаптере). Таким образом, мы задали все необходимые исходные данные и теперь можем приступать к расчетам (скриншот). Результаты расчета сведены в таблицы:

Результаты расчета по помещениям

№ помещения 1 2 3
Наименование помещения Детская Спальня Гостиная
Расход воздуха 95 м³/ч 120 м³/ч 150 м³/ч
Площадь сечения воздуховода 88 см² 111 см² 139 см²
Рекомендуемый диаметр воздуховода Ø 110 мм Ø 125 мм Ø 140 мм
Рекомендуемые размеры решетки 200×100 мм
150×150 мм
200×100 мм
150×150 мм
200×100 мм
150×150 мм

Результаты расчета общих параметров

Тип вентсистемы Обычная VAV
Производительность 365 м³/ч 243 м³/ч
Площадь сечения магистрального воздуховода 253 см² 169 см²
Рекомендуемые размеры магистрального воздуховода 160×160 мм
90×315 мм
125×250 мм
125×140 мм
90×200 мм
140×140 мм
Сопротивление воздухопроводной сети 219 Па 228 Па
Мощность калорифера 5.40 кВт 3.59 кВт
Рекомендуемая приточная установка Breezart 550 Lux
(в конфигурации на 550 м³/ч)
Breezart 550 Lux (VAV)
Максимальная производительность
рекомендованной ПУ
438 м³/ч 433 м³/ч
Мощность электрич. калорифера ПУ 4.8 кВт 4.8 кВт
Среднемесячные затраты на электроэнергию 2698 рублей 1619 рублей

Расчет воздухопроводной сети

  • Для каждого помещения (подраздел 1.2) рассчитывается производительность, определяется сечение воздуховода и подбирается подходящий воздуховод стандартного диаметра. По каталогу Арктос определяются размеры распределительных решеток с заданным уровнем шума (используются данные для серий АМН, АДН, АМР, АДР). Вы можете использовать и другие решетки с такими же размерами — в этом случае возможно незначительное изменение уровня шума и сопротивления сети. В нашем случае решетки для всех помещений оказались одинаковыми, поскольку при уровне шума в 25 дБ(А) допустимый расход воздуха через них составляет 180 м³/ч (решеток меньшего размера в этих сериях нет).
  • Сумма расходов воздуха по всем трем помещениям дает нам общую производительность системы (подраздел 1.3). При использовании производительность системы будет на треть ниже за счет раздельной регулировки расхода воздуха в каждом помещении. Далее рассчитывается сечение магистрального воздуховода (в правой колонке — для VAV системы) и подбираются подходящие по размерам воздуховоды прямоугольного сечения (обычно дается несколько вариантов с разным соотношением размеров сторон). В конце раздела рассчитывается сопротивление воздухопроводной сети, которое получилось весьма большим — это связано с использованием в вентсистеме фильтра тонкой очистки, который имеет высокое сопротивление.
  • Мы получили все необходимые данные для комплектации воздухораспределительной сети, за исключением размера магистрального воздуховода между ответвлениями 1 и 3 (в калькуляторе этот параметр не рассчитывается, поскольку конфигурация сети заранее неизвестна). Однако площадь сечение этого участка можно легко рассчитать вручную: из площади сечения магистрального воздуховода нужно вычесть площадь сечения ответвления №3. Получив площадь сечения воздуховода, его размер можно определить по таблице.

Расчет мощности калорифера и выбор приточной установки

Далее по производительности системы и разности температур воздуха определяется максимальная мощность калорифера. После этого на основании всех полученных данных подбирается приточная установка.

Рекомендуемая модель Breezart 550 Lux имеет программно настраиваемые параметры (производительность и мощность калорифера), поэтому в скобках указана производительность, которая должна быть выбрана при настройке ПУ. Можно заметить, что максимально возможная мощность калорифера этой ПУ на 11% ниже расчетного значения. Недостаток мощность будет заметен только при температуре наружного воздуха ниже -22°С, а это бывает не часто. В таких случаях приточная установка будет автоматически переключаться на меньшую скорость для поддержания заданной температуры на выходе (функция «Комфорт»).

В результатах расчета помимо требуемой производительности системы вентиляции указывается максимальная производительность ПУ при заданном сопротивлении сети. Если эта производительность оказывается заметно выше требуемого значения, можно воспользоваться возможностью программного ограничения максимальной производительности, которая доступна для всех вентустановок Breezart. Для максимальная производительность указывается для справки, поскольку регулировка ее производительности производится автоматически в процессе работы системы.

Расчет стоимости эксплуатации

В этом разделе рассчитывается стоимость электроэнергии, затрачиваемой на нагрев воздуха в холодный период года. Затраты для зависят от ее конфигурации и режима работы, поэтому принимаются равными среднему значению: 60% от затрат обычной системы вентиляции. В нашем случае можно сэкономить снижая расход воздуха ночью в гостиной, а днем — в спальне.

Расчет притока воздуха в помещение

Для расчета системы вентиляции в квартире или небольшом коттедже можно обратиться к специалистам, а можно все сделать самостоятельно, тем более, что формулы там несложные, достаточно знать от чего отталкиваться. К тому же, как показывает практика, во многих строительных фирмах работают такие «специалисты», что перед началом работ лучше хотя бы приблизительно оценить требуемые параметры системы самостоятельно. Это поможет и деньги сэкономить, и избежать грубых промахов в проекте — ведь вам потом в этом доме жить.

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.

В случае жилого помещения можно ориентироваться на то, в каком помещении сколько времени проводят жильцы. Например, для спальни рекомендуется принять, что хозяева находятся там постоянно (8 часов подряд), а для кабинета можно принять 1 человек — постоянно, и 1-2 временно.

Расчет по кратностям

В документе (СНиП 2.08.01-89* Жилые здания, Приложение 4) приведена таблица с кратностями воздухообмена по типам помещений (табл.1):

Читать еще:  Доска обрезная 30х150х6000 сколько штук в кубе

Таблица 1. Кратности воздухообмена в помещениях жилых зданий.

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

Здесь приведена сокращенная версия таблицы, если вы не нашли свой тип помещения — обратитесь к исходному документу (СНиП-у).

Кратность воздухообмена — это величина, которая означает, сколько раз в течение часа воздух в помещении полностью заменяется на новый. Она напрямую зависит от объема помещения. То есть, однократный воздухообмен это когда в течение часа в помещение подали и удалили объем воздуха, равный объему помещения; 0,5 кранный воздухообмен – половине объема помещения и т.д. В этой таблице в двух последних колонках указаны кратности и требования к воздухообмену в помещениях по притоку и вытяжке воздуха соответственно.

Формула расчета вентиляции, включающая нужное количество воздуха выглядит так:

L=n*V (м 3 /час) , где

n – нормируемая кратность воздухообмена, час-1;

V – объём помещения, м 3 .

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:

  1. Считаем объем каждого помещения в доме (объем=высота * длина * ширина).
  2. Подсчитываем для каждого помещения требуемый воздухообмен по формуле L=n*V.

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.

  1. 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
  2. Составляем уравнение баланса ∑ Lпр = ∑ Lвыт.

Если ∑ Lпр > ∑ Lвыт , то для увеличения ∑ Lвыт до значения ∑ Lпр увеличиваем значения воздухообмена для тех помещений, для которых мы во 2 пункте приняли воздухообмен равным минимально допустимому значению.

Если провести расчет всеми тремя способами, то у вас наверняка получатся разные значения. Все они правильные и соответствуют нормам. Рекомендуется выбрать что-то среднее.

При расчете воздухообмена для коттеджа мной не было учтено наличие в кухне-столовой потребителя воздуха — водогрейного котла с атмосферной горелкой. Котел с атмосферной горелкой забирает воздух из кухни и выбрасывает продукты сгорания на улицу. Объем потребляемого воздуха обычно указан в паспорте котла, и этот объем необходимо было учесть в уравнении баланса. Отсутствие такого учета привело к периодическому выключению котла из-за недостаточной тяги и необходимости приоткрывать окно.

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.

В загородном доме очень важен низкий уровень шума, создаваемый системой вентиляции. Максимальную скорость потока воздуха, при которой обеспечивается бесшумность, можно определить из таблицы ниже. Если позволяет пространство, лучше выбирать круглые или квадратные воздуховоды. Если места недостаточно, выбирают прямоугольные воздуховоды. Как правило, ширина воздуховода в 2 раза больше высоты). Существуют специальные звукопоглощающие воздуховоды, состоящие из двух слоев фольги (внутренний — перфорированный) с прослойкой из минеральной ваты.

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:

где Pтр — потери давления на трение в расчете на 1 погонный метр воздуховода, l — длина воздуховода в метрах, z — потери давления на местные сопротивления (при переменном сечении).

1. Потери на трение:

В круглом воздуховоде потери давления на трение Pтр в расчете на 1 погонный метр считаются так:

где x — коэффициент сопротивления трения, d — диаметр воздуховода в метрах, v — скорость течения воздуха в м/с, y — плотность воздуха в кг/куб.м., g — ускорение свободного падения (9,8 м/с 2 ).

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:

где Q — сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке воздуховода, для которого производят расчет, v — скорость течения воздуха в м/с, y — плотность воздуха в кг/куб.м., g — ускорение свободного падения (9,8 м/с2). Значения Q содержатся в табличном виде.

Расчет начинаем с самых дальних от вентилятора и самых нагруженных участков.

  1. Зная оптимальную скорость воздуха для данного помещения и объем воздуха, проходящего через воздуховод за 1 час, определим подходящий диаметр (или сечение) воздуховода.
  2. Вычисляем потери давления на трение Pтр.
  3. По табличным данным определяем сумму местных сопротивлений Q и рассчитываем потери давления на местные сопротивления z.
  4. Располагаемое давление для следующих ветвлений воздухораспределительной сети определяется как сумма потерь давления на участках, расположенных до данного ветвления.

В процессе расчета нужно последовательно сбалансировать все ветви сети, приравняв сопротивление каждой ветви к сопротивлению самой длинной и нагруженной ветви. Это делают с помощью диафрагм. Их устанавливают на слабо нагруженные участки воздуховодов, повышая сопротивление.

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:

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector