Как рассчитать воздухообмен в помещении: нормы кратности

Вентиляция в жилом доме своими руками

Прежде чем браться за проектирование вентиляции в частном доме и строительство своими руками необходимо собрать всю нужную техническую информацию: площадь дома общую, площадь всех помещений в отдельности, количество помещений, материал из которого построен дом и перегородки, наличие или отсутствие вентиляционных каналов, наличие пластиковых или деревянных дверей, и окон и т. д.

Владея информацией о нормативах воздухообмена согласно СНиП 2.08.01-89 определяем общее количество воздуха в час для всего дома и для каждого помещения.

После этого необходимо определиться с выбором системы вентиляции: естественной, принудительной или смешанной.

Для естественной вентиляции в уже построенном доме где нет вентиляционных каналов необходимо проектировать вентиляцию в трубопроводах. Для этого необходимо сделать чертёж со всеми размерами и местами прохода трубопроводов через стены и перекрытия.

Применение дефлекторов для естественной вентиляции

В каждом доме есть помещения, в которых большого воздухообмена не требуется, это: кладовки, подсобные помещения, коридоры и проходы, подвальные помещения. Для экономии финансов не надо везде устанавливать принудительную вентиляцию. Для улучшения вытяжки из этих помещений рационально применить дефлекторы. Они работают от ветра. Единственный недостаток — это необходимость выхода дефлектора на улицу. В закрытых помещениях он не работает. Для увеличения тяги в трубопроводах естественной вентиляции рекомендуется установить в трубе электрическую лампочку. Лампочка, нагревая воздух в трубе, будет увеличивать общую тягу.

Выбор труб для вентиляции

Ассортимент материала для вентиляционных труб небольшой, это:

  • чёрный металл;
  • оцинкованный лист;
  • нержавейка;
  • пластмассовые трубы.

Металл имеет небольшие, но всё-таки недостатки:

  • чёрные трубопроводы ржавеют и требуют защиты;
  • оцинкованные служат дольше, но через некоторое время начинают ржаветь на стыках;
  • нержавейка лучше всех, но очень дорогая.

Изготовление и монтаж металлических трубопроводов требует специальных навыков и оборудования.

Исходя из практичности материалов пластмассовые трубы из ПВХ наиболее подходящий вариант. В продаже есть ассортимент пластмассовых труб разных диаметров с уже готовыми отводами под разными углами, резиновыми уплотнителями, хомутами, переходами и прочими аксесуарами. Застройщику надо только определиться с диаметром.

Расчёт диаметра трубопроводов

Как сделать расчёт трубопроводов и приточную вентиляцию в частном доме без ошибок?

Расчёт диаметра трубопроводов в домашней вентиляционной системе это курсовая работа. Изучать целую науку для того, чтобы сделать вентиляцию в доме вряд ли целесообразно. Чтобы подобрать необходимые диаметры необходимо руководствоваться общими показателями воздухообмена, описанных вначале статьи. Для контроля надо взять санитарные нормы воздухообмена на одного человека. Сравнив показатели выбрать большее значение. Этот вариант подходит для многодетной семьи или для большого дома где проживает несколько семей.

Выбрав объём воздухообмена в м3/ч, подберите подходящий вентилятор по производительности. Его показатели находятся в паспорте или на бирке, установленной на корпусе. Диаметр всасывающего патрубка для вытяжной вентиляции и диаметр подающего для приточной и будет равён диаметру  вентиляционных трубопроводов. При подборе вентилятора его производительность надо увеличить на 15-20% для учёта внутреннего сопротивления воздушному потоку. Это связано с поворотами труб под разными углами и сопряжениями фасонных частей.

Советы:

  • запомните, вытяжное отверстие должно находиться вверху комнаты, а отверстие подающего трубопровода внизу;
  • трубы, выходящие на крышу должны быть теплоизолированными. Если этого не сделать зимой в трубе будет образовываться наледь, вплоть до закупоривания вентиляции.

Кратность воздухообмена в помещении предприятий розничной торговли (магазинов)

ПомещениеРасчетная температура воздуха для холодного периода года, °СКратность воздухообмена или количество воздуха, удаляемого из помещений 
притоквытяжка
1Торговые залы магазинов площадью 400 м2 и менее:
продовольственных161
непродовольственных161
2Торговые залы магазинов площадью более 400 м2:
продовольственных16По расчетуПо расчету
непродовольственных16По расчетуПо расчету
3Разрубочная1034
4Разгрузочные помещения10По расчетуПо расчету
5Помещения для подготовки товаров к продаже (при размещении в отдельном помещении), комплектовочные, приемочные1621
6Кладовые (неохлаждаемые):
хлеба, кондитерских изделий;160.5
гастрономии, рыбы, молока, фруктов, овощей, солений, вина, пива, напитков;81
обуви, парфюмерии, товаров бытовой химии, химикатов;162
прочих товаров160.5
6 (1)Помещение подготовки товаров к продаже (при размещении в отдельном помещении), комплектовочные, приемочные, экспедиции1621
7Помещения демонстрации новых товаров (при размещении в отдельном помещении)1622
8Гладильные16По расчетуПо расчету
9Камеры для мусора (неотапливаемые)
10Помещение для механизированного прессования бумажных отходов161.5
Помещения для хранения:
11упаковочных материалов и инвентаря16(8)1
12контейнеров обменного фонда1
13тары81
14уборочного инвентаря, моющих средств161.5
15Бельевая180.5
16Мастерские, лаборатории1823(2)
17Охлаждаемые камеры для содержания:
мяса, полуфабрикатов, гастрономии
рыбы-2
овощей, фруктов, кондитерских изделий, напитков444
мороженое, пельмени и т.п.-12Периодически
пищевых отходов210
18Машинные отделения охлаждаемых камер с воздушным охлаждением5По расчету
19Машинные отделения охлаждаемых камер с водяным охлаждением523
20Конторские помещения, комната персонала, главная касса, помещение охраны, опорный пункт АСУ181
21Гардеробные, подсобная для персонала предприятия общественного питания, комната для приема пищи161
22Общественные туалеты для покупателей и туалеты для персонала1650 м3/ч на унитаз
23Душевые255
24Комната-профилакторий (при размещении магазина в подземных этажах)2060 м3/ч на чел.
25Помещения приема и выдачи заказов121
26Помещения приема стеклотары161
27Здравпункт2011

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.

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.

Есть дом площадью 146 м2.

Считаем воздухообмен по формуле: ∑ L= ∑ Lпр= ∑ Lвыт =∑ Sпомещения х 3.

∑ Lвыт 3=146 х 3=438м3/час.

Проведение расчетов

Вентиляционная система выполняет большое количество разных функций, но обеспечить нормальную очистку воздуха сможет лишь достаточное количество разного оборудования. Потому во время установки нужно сделать правильный расчет местной вентиляции и производительности используемого оборудования. Надо помнить и о том, что для разных задач применяются различные виды вытяжных систем.

Местная вытяжка

Местная вытяжка

Если в промышленном помещении производятся выбросы, то их нужно всасывать в максимальной близости от основного источника. Это сможет сделать их вывод более эффективным.

Обычно источниками являются разные технологические емкости, также выбрасывать в воздух загрязненные вещества могут работающие приборы. Чтобы улавливать вредные элементы, применяют локальные вытяжки — отсосы. Как правило, они изготавливаются форме зонта и располагаются около источника газа или пара. В определенных ситуациях эти установки находятся в комплекте с вентиляционным оборудованием, в иных случаях вентиляцию промышленных зданий рассчитывают. Произвести это очень просто, зная формулу и имея определенную исходную информацию.

Чтобы выполнить расчет, нужно произвести разные замеры и определить такие показатели:

  • Если этот источник выброса имеет округлую форму, то нужно узнать его диаметр (индекс d).
  • Сечение источника выброса, длину сторон, размер, если у него прямоугольная форма (определяется a*b).
  • Планируемая или уже находящаяся высота вытяжного оборудования над источником выброса (индекс z). Причем необходимо не забывать, что чем ближе находится вентиляция к месту загрязнения, тем эффективней улавливаются вредные элементы. Потому зонт необходимо устанавливать максимально низко над источником.
  • Скорость улавливания в районе оборудования (зонта) (индекс vз).
  • Скорость передвижения воздушных потоков на участке, в котором проходит выброс (индекс vв).

Методика расчета прямоугольного устройства выглядит так:

A=a+0,8z, где A — это сторона вытяжки, a — сторона источника выделений, z — требуемое расстояние от источника до вытяжной системы.

B=b+0,8z, где B — это сторона вытяжного прибора, b — сторона источника выделений, z — расстояние от источника до вытяжной системы.

D=d+0,8z, где D — диаметр вентиляционной системы, d- диаметр источника выделений, z — дистанция от источника до вытяжного оборудование.

Общеобменная система

Общеобменная система

Простейший вариант, если во время работы нет вредных загрязнений разных типов, а есть лишь те, что выделяются рабочими. Необходимое количество чистого воздуха сможет обеспечить требуемые условия для работы, соблюдение санитарных норм и чистоту рабочего процесса.

Чтобы определить требуемое количество воздуха для рабочих, можно воспользоваться формулой: L=N*m, где L — требуемый объем воздуха (м3/час), N — число сотрудников в промышленном помещении, m — расход воздуха, который требуется для одного рабочего в час.

Расход на одного рабочего является фиксированным показателем, указанным в СНиП. В правилах описано, что количество воздуха на человека составляет 30 м3/ч в проветриваемом помещении, если этой возможности нет, то нормой является 60 м3/ч.

Сложнее происходят расчеты, когда находятся разные источники выброса, тем более если они располагаются на значительной площади и в большом количестве. В таком случае локальные вытяжные системы не могут помочь полноценно избавиться от вредных элементов. Потому в промышленных помещениях зачастую прибегают к такому способу.

Выбросы рассеивают, а после избавляются при помощи общеобменной вентиляционной системы. На все вредоносные элементы устанавливаются свои ПДК (предельно допустимые концентрации), эти показатели описаны в специализированной литературе.

Рассчитать количество загрязненных элементов можно по такой формуле:

Если происходит выделение нескольких разновидностей загрязняющих элементов, то требуется определить необходимый объем чистого воздуха для всех из них, а затем суммировать. Вследствие этого получится общее необходимое количество воздуха.

Состав системы, пошаговый монтаж

Поможет при проектировании вентиляции в частном доме своими руками, схема и подготовка комплекта чертежей с поэтажными планами. Основным элементом любой системы вентилирования является воздуховод:

  • вентканал – изготавливается только внутри кирпичных стен;
  • короб – из стального листа, полимерных материалов, керамики, бетонных изделий.

Максимальным сечением обладают вытяжные воздуховоды. Например, для однократного воздухообмена в коттедже 300 квадратов при естественном воздухообмене потребуется труба диаметром 35 см или канал 40 х 25 см. Внутри кирпичной кладки подобные конструкции изготавливаются без проблем.

Состав принудительной вентиляции

Если дом построен из других конструкционных материалов, автоматически возникают проблемы с размещением, декорированием труб или коробов таких больших размеров. Поэтому сечение воздуховода снижается, проектируется принудительная вентиляция в частном доме (схема своими руками также может быть выполнена без проблем при изучении основных требований нормативной документации).

Как организовать проветривание?

Для обновления воздушных масс в частном доме, в первую очередь, задействуется приточная вентиляция. Своими руками схему составить несложно, разобравшись с планировкой и особенностями своего дома. Существует несколько типов проветривания, не одинаково полезных для микроклимата интерьеров:

открыта дверь + окна – воздух обновляется в течение 5 минут, однако образуются вредные сквозняки;

Проветривание окнами и дверьми

приоткрыта фрамуга или форточка – полное замещение отработанных воздушных масс новыми наступает через 40-60 минут, однако остывают откосы, оконные блоки, возможно образование конденсата;

Проветривание форточками

открыты окна – этот вариант является лучшим, так как за 10 минут не успевают остыть конструкции, воздух обновляется в комнате полностью.

Проветривание открытыми окнами

Но жителям крайне неудобно заниматься проветриванием ежечасно. Поэтому спасительным решением при нежелании установливать полноценную приточную установку являются стеновые/оконные клапаны.

Обеспечение притока

Оконный клапан имеет несколько разновидностей. Для установки некоторых моделей необходима фрезеровка овальной щели в эксплуатируемом профиле ПВХ. Это отражается на прочности оконного блока (профиль армируется фольгой, внутри которой не рекомендуется делать крупные отверстия), звукоизоляции.

Конструкция оконного клапана

Более удобны в монтаже щелевые клапаны накладного типа. Для этого достаточно удалить на отдельном участке (обычно верхняя часть фрамуги) уплотнитель, прикрутить корпус клапана.

В высокопроизводительных модификациях клапанов приточного типа наружный воздухозаборник связан с внутренним регулировочным механизмом телескопической камерой. Элемент клапана, устанавливаемый внутри помещения, имеет фильтр, выпускные форсунки, лабиринтную систему проток.

Пропускной способности оконных клапанов обычно достаточно для жилых помещений. Однако в кухнях с газовыми 4-х конфорочными плитами, духовыми шкафами эти устройства не могут обеспечить требуемый воздухообмен для этих помещений. Поэтому монтируются клапаны стеновые, имеющие следующую конструкцию:

  • патрубок (гильза) трубчатого типа, установленный внутри сквозного отверстия в стене;
  • решетки с обеих сторон для фильтрации воздуха, декорирования проема, регулировки воздухозабора;
  • встраиваемый вентилятор либо рекуператор.

Конструкция стенового клапана приточного

Обычные клапаны монтируются над регистрами отопления, чтобы зимний воздух согревался восходящими конвекционными потоками. В рекуператорах использована схема «труба в трубе», поэтому входящие массы согреваются исходящими потоками. Их устанавливают в любом удобном месте, независимо от расположения батарей, простенков.

Расположение приточного стенового клапана

Более сложными являются системы вентилирования с использованием воздуховодов. Короба или трубы пропускают внутри пространств подвесных/натяжных потолков, выпуская патрубки в отдельных зонах помещения.

Примеры расчетов объема воздухообмена

расчет объема воздухообмена

Далее приводится пример расчёта вентиляции исходя из кратности обмена. Для этого будет рассмотрен частный дом, имеющий такие помещения:

  • кухня — 19 кв. м;
  • гостиная — 41 кв. м;
  • санузел — 3 кв. м;
  • детская — 14 кв. м;
  • кабинет — 17 кв. м;
  • спальня — 22 кв. м;
  • ванная — 4 кв. м;
  • коридор — 6 кв. м.

В доме высота потолков составляет 3 м. Для расчёта нужно определить объём каждого помещения. При этом получим следующие значения:

  • кухня — 57 куб. м;
  • гостиная — 123 куб. м;
  • санузел — 9 куб. м;
  • детская — 42 куб. м;
  • кабинет — 51 куб. м;
  • спальня — 66 куб. м;
  • ванная — 12 куб. м;
  • коридор — 18 куб. м.

схема воздухообмена

Используя таблицу значений кратности из нормативного документа проводится расчёт в соответствии с приведённой выше формулой:

  • кухня — 57 = 57 (19 кв. м х 3) — округляем до 60;
  • гостиная — 3 х 123 — округляем до 370;
  • санузел — 9 = 9 (3 кв. м х 3) — округляем до 10;
  • детская — 1 х 42 — округляем до 45;
  • кабинет — 1 х 51 — округляем до 55;
  • спальня — 1 х 66 — округляем до 70;
  • ванная — 12 = 12 (4 кв. м х 3) — округляем до 15;
  • коридор — 18 = 18 (6 кв. м х 3) — округляем до 20;

Здесь при расчётах было учтено, что в нормативном документе отсутствует кратность для ванной, коридора, санузла и кухни. В этом случае площадь соответствующих помещений умножили на 3. После этого итоговую величину округлили в большую сторону до значения, кратного 5.

Теперь делают суммирование по помещениям, в которые первоначально поступает чистый воздух — это гостиная, кабинет, спальня, детская. После суммирования будет получено 370 + 55 + 70 + 45 = 540 куб. м. Столько воздуха должно поступать в дом благодаря использованию вентиляционной системы.

Теперь необходимо просуммировать значения по тем помещениям, где есть вытяжная вентиляция. Речь идёт о коридоре, кухне, ванной и санузле. Будет получено значение 20 + 60 + 15 + 10 = 105 куб. м. Это количество воздуха согласно расчётам должно выводится наружу.

Видно, что 105 < 540. Для нормальной работы вентиляционной системе необходимо усилить вытяжную вентиляцию. Для этого можно сделать дополнительные отверстия, увеличить диаметр вытяжных каналов или воспользоваться соответствующими электроприборами. Без дополнительных мер воздух будет застаиваться и нормы поступления свежего воздуха будут нарушены.

расчет воздухообмена

Пример расчёта по санитарным нормам выглядит следующим образом. Для примера речь пойдёт о квартире, в которой живёт семья из 4 человек. Здесь периодически бывают ещё 3 человека. Чтобы получить объём воздуха, который должен обновляться в течение каждого часа, необходимо учесть приведённые в этой статье нормы.

Для получения результата надо выполнить вычисления для каждого помещения. Далее приведена одна из возможных ситуаций:

  1. В спальне постоянно находятся 2 человека. Для них норма равна 2 х 60 = 120 куб. м.
  2. В кабинете работает 1. Для него потребуется 1 х 60 = 60 куб. м воздуха.
  3. В гостиной постоянно находится двое и ещё двое приходят туда время от времени. Для того, чтобы им хватала свежего воздуха, 2 х 20 + 2 х 60 = 160 куб. м.
  4. В детской находится 1 человек. Для него понадобится 1 х 60 = 60 куб. м воздуха.

Если просуммировать эти значения, то получится, что в течение каждого часа необходимо поступление 120 + 60 + 160 + 60 = 400 куб. м свежего воздуха.

Чтобы определить, как должна работать вытяжка, используют способ, изложенный для расчётов по кратности. Полученную цифру сравнивают в этом примере с 400 куб. м. Если она недостаточно велика, то необходимо сделать вытяжку более мощной.

5 Значения показателя по таблицам

Нормы воздухообмена помещений различного назначения определяются в соответствии с регламентами проектирования зданий и сооружений. П. 9.2 СНиП 31−01−2003 гласит, что расчётные характеристики микроклимата помещений жилого дома принимают по оптимальным нормам ГОСТ 30494–96 . Для некоторых производственных цехов руководствоваться следует таблицей:

Наименование объекта проветриванияКратность притока, 1/часКоличество оборотов вытяжки, шт./часПримечание
Служебные площади менее 35 м23,52,8
Книгохранилища1,52,0
Лаборатории: — фотографические55
-химические810Без локального отсоса
-биологические и физические45Местной вытяжки нет
-кристаллооптические10102/3 воздуха забирается из верхней зоны, остальной объём — из нижней части

Равенство количества приточного и удалённого воздуха свидетельствует об уравновешенном вентиляционном балансе. Иногда требуется организовать такие условия, при которых неравенство составляющих частей обмена необходимо для создания избыточного давления в помещении, чтобы не допустить проникновения внутрь агрессивных газов. Или, наоборот, увеличить подсос во избежание распространения вредностей на соседние блоки.

Виды производственной вентиляции

Классификация промышленного вентилирования проводится по критериям локализации, направленности и способа функционирования. Рассмотрим подробнее.

По принципу функционирования

Естественная. Основывается на природной циркуляции воздушных потоков с разными температурой, давлением, плотностью. Тяжелый холодный воздушный поток вытесняет более легкий и теплый. В промышленном помещении этот процесс может происходить через естественные зазоры, неплотности оконных дверных проемов, либо организованные приточные и вытяжные проемы, закрытые решетками, дефлекторами. Зависит от атмосферных условий, силы и направления ветра, времени года (зимой проветривание осуществляется лучше за счет сильной тяги). Данный способ подходит далеко не всем производствам, особенно там, где есть вредные выбросы от работающей техники. Может устанавливаться, например, в помещениях сельскохозяйственного направления.

Искусственная вентиляция. Если производство предполагает побочный эффект в виде токсичных теплогазовыделений, механическая вентиляция производственных помещений строго обязательна. Главная функция – отведение отработанного воздухопотока от рабочей зоны персонала, препятствие проникновению вредных паров в другие помещения, отсеки, а также подача свежего уличного воздуха (очищенного или неочищенного) общим потоком или адресно. Организовывается при помощи механических средств подачи-отведения воздушных масс (приточных, вытяжных вентиляторов, крышных установок). Является более эффективным способом очищения, циркуляции воздухопотока внутри промышленного цеха.

По принципу локализации

  • Общеобменная. Рассчитана на равномерное очищение всего цеха от вредных технологических тепловыделений, нормализуя температурно-влажностный показатель, скорость движения воздуха. Быстро справляется с небольшим процентом загрязнения воздушных масс.
  • Местная вентиляция. Применяется, когда есть локализация большого количества токсинов, паров, задымленности и т.д. в определенном месте. Устанавливается непосредственно над источником повышенного теплогазовыделения. Могут использоваться вытяжные зонты или гибкий воздуховод, подключенный непосредственно к оборудованию. Применяется совместно с общей вентиляционной системой в качестве дополнительного очищающего воздух оборудования.
  • Аварийная. Устанавливается и применяется в дальнейшем при экстренных случаях, например, пожаре, чрезмерном выбросе ядовитых веществ промышленным оборудованием, высоком уровне задымленности и др.

По принципу направленности потока

  • Установки приточной вентиляции. Принцип действия основан на вытеснении холодным притоком теплого отработанного воздуха через организованные вытяжные проемы вверху цеха. Могут быть как естественной организации, так и механической.
  • Установки вытяжной вентиляции удаляют отработанный воздухопоток вместе с частицами гари, дыма, ядовитыми парами, лишним теплом и т.д. Конструктивно могут быть общими или локальными, чаще всего с принудительным побуждением, так как естественным путем удалить загрязненный воздух довольно проблематично.
  • Приточно вытяжная установка применяется наиболее часто, обеспечивает необходимую циркуляцию воздушных масс внутри промышленного цеха. Чаще всего с механическим оснащением (приточные, вытяжные вентиляторы).
Поделитесь в социальных сетях:FacebookX
Напишите комментарий