Расчет вентиляции здания

Система вентиляции — одна из основных инженерных систем, которые применяются в зданиях любого типа и назначения. Она призвана обеспечить постоянное поступление во внутренние помещения свежего воздуха и отведение из них отработанного воздуха.

Содержание:



Проектирование систем вентиляции жилых зданий

Вентиляционная система жилого здания обеспечивает оптимальные условия для длительного пребывания человека в помещении. Она призвана поддерживать оптимальный состав воздуха и микроклиматические показатели, такие как температура, относительная влажность воздуха, скорость его перемещения. Кроме этого, в ее функции входит отведение избыточной влаги, теплоты, пыли. От эффективности работы системы зависит, насколько здоровой и комфортной будет атмосфера в помещениях. Добиться такой работы можно только при профессиональном проектировании вентиляции.

Задачи проектирования

Во время составления проектной документации на системы вентиляции и кондиционирования жилого здания перед разработчиком стоит ряд основных задач. В первую очередь, спроектированная система должна отвечать следующим основным требованиям:

  • четко поддерживать все основные параметры в пределах значений, предусмотренных нормативной документацией;
  • обеспечивать бесперебойную работу и высокую долговечность;
  • требовать разумных, обоснованных затрат на внедрение, эксплуатацию и обслуживание.

Проект вентиляции жилых зданий разрабатывается на основании положений двух нормативных документов: СНиП 2.08.01-89 «Жилые здания» и СНиП 2.04.05-91 «Отопление, вентиляция и кондиционирование».

Требования к вентсистемам жилых помещений

В соответствии с действующими нормативами система вентиляции должна поддерживать следующие значения воздухообмена для разных помещений на квадратный метр площади:

  • жилые комнаты: 3 м3/ч;
  • кухня: при использовании газовой плиты — 90 м3/ч, при использовании электроплиты — 60 м3/ч;
  • совмещенный санузел: 50 м3/ч;
  • отдельная ванна и туалет: 25 м3/ч.

Кроме этого, действуют требования по температуре воздуха в жилых помещениях. Они регламентированы с учетом температуры на улице в самый холодный пятидневный период в течение года. Если она не опускается ниже -31 °C, то температура в жилых комнатах должна поддерживаться на уровне не ниже +18 °C. Если в самую холодную пятидневку стоят морозы ниже -31 °C, то минимальная температура в жилых комнатах должна составляет +20 °C. Для регионов, где температура на улице в самую холодную пятидневку года опускается ниже -40 °C, приточная вентиляция должна оборудоваться устройствами подогрева воздуха.

Для поддержания оптимальных значений температуры воздуха требуется эффективная интегрированная работа систем отопления, кондиционирования и вентиляции.

Как выполняется проектирование

В большинстве многоквартирных домов старой постройки выполнена естественная вентиляция помещений. Однако ее возможностей недостаточно для поддержания комфортных условий. Поэтому при строительстве новых жилых комплексов и при возведении коттеджей предусматривается принудительная вентиляция приточно-вытяжного типа. Это сложная инженерная система, которая должна быть точно спроектирована в соответствии с действующими нормативными требованиями.

Проектирование вентиляции жилого дома должна осуществлять специализированная организация, отвечающая квалификационным требованиям и имеющая допуск на проведение этого вида работ. Первым этапом разработки проекта системы является сбор исходных данных. Специалисты разработчика изучают проектную и техническую документацию здания. При оснащении вентсистемой уже эксплуатируемого объекта проводится инженерное обследование здания. С учетом полученных данных на основании технического задания проводятся остальные этапы проектирования.

Проектирование начинается с составления расчетной части документации. Основным этапом здесь является расчет воздухообмена. Он проводится на основании нормативных требований к помещениям жилых зданий. Учитывается площадь комнат, их назначение, возможное размещение в них дополнительного оборудования, например, сантехнических, нагревательных приборов.

По результатам расчета определяются требуемые значения расхода воздушных масс в кубометрах в час и кратности воздухообмена по помещениям и по объекту в целом, которые необходимы для поддержания условий, отвечающих санитарным требованиям. Кратность воздухообмена определяет, сколько раз в течение часа должно произойти обновление всего объема воздуха в помещении в результате работы вентиляционного оборудования.

Полученные значения объемного расхода и воздухообмена используется для определения требуемой производительности вентсистемы. При этом дополнительно рассчитывается производительность приточной и вытяжной части. На основании полученного расчетного показателя производительности специалисты выполняют подбор оборудования. При этом учитываются такие основные характеристики вентиляторов:

  • потребляемая мощность;
  • номинальная производительность;
  • КПД;
  • уровень вибрации и шума во время работы;
  • габариты установки и т. д.

Еще один ключевой этап проектирования вентиляции — разработка схемы сети воздуховодов. На основании проведенных аэродинамических расчетов подбирается их сечение и форма, чтобы обеспечить оптимальное прохождение воздушного потока. Это позволяет сохранить производительность вентиляционной системы.

Прокладка трасс воздуховодов предусматривается таким образом, чтобы обеспечить подачу достаточного объема свежего воздуха во все обслуживаемые помещения. На схеме предусматривается расположение диффузоров, вентиляционных решеток и других распределительных устройств. При необходимости предусматривается комплектация системы дополнительными устройствами. В том числе для подогрева воздуха зимой предусматривается установка калорифера. Поддерживать температуру воздушных масс позволяет рекуператор. Для очистки поступающего извне загрязненного воздуха устанавливаются фильтры разных типов.

Все элементы вентиляционной системы наносятся на схему. После этого полный пакет проектной документации, состоящий из расчетной, графической части, пояснительной записки, передается исполнителям для выполнения монтажа.

Система вентиляции — одна из основных инженерных систем, которые применяются в зданиях любого типа и назначения. Она призвана обеспечить постоянное поступление во внутренние помещения свежего воздуха и отведение из них отработанного воздуха. Эффективная работа системы возможна только при условии правильного подбора параметров установленного оборудования и сечения воздуховодов. Эти параметры должны быть достаточными для обеспечения потребности в притоке свежего воздуха для каждого конкретного объекта. Поэтому первой стадией внедрения является расчет системы вентиляции здания, который позволяет точно определить требуемые характеристики. Результаты расчета служат основой для дальнейшего проектирования вентсистемы.

Для чего нужна система вентиляции в здании


Система вентиляции должна обеспечивать поддержание состава и качественных показателей воздуха на уровне значений, предусмотренных нормативной документацией. Это необходимо для соблюдения санитарных норм и обеспечения комфортного микроклимата.

Состав воздуха в помещении не является постоянным, а все время изменяется. Дыхание людей сопровождается расходованием кислорода и выделением углекислого газа. Кроме того, на производственных и коммерческих объектах кислород может расходоваться при протекании определенных технологических процессов, которые также часто сопровождаются выделением различных газов, пыли и других загрязнителей. В результате в воздухе снижается концентрация кислорода, что делает его мало пригодным для дыхания. Нахождение людей в такой атмосфере приводит к ухудшению самочувствия и может негативно сказываться на здоровье. Присутствие в воздухе различных загрязнителей может быть напрямую опасно для здоровья, создавать угрозу возникновения пожара или взрыва.

Поэтому обязательным требованием является оснащение любого здания системой вентиляции. Она обеспечивает воздухообмен во внутренних помещениях здания, удаляя из них отработанный воздух, который замещается подаваемым с улицы свежим воздухом. Благодаря этому в помещениях остается оптимальное количество кислорода для дыхания, отсутствуют вредные газы и взвеси.

Также вентиляция должна поддерживать оптимальные значения температуры, влажности, скорости движения воздуха. Это позволяет поддерживать безопасные и комфортные условия в помещениях, предотвращать появление сырости, плесени и грибка на поверхностях.

Для отдельных помещений достаточной является естественная вентиляция, которая не предусматривает использование вентиляционного оборудования. Однако на многих объектах она не позволяет добиться требуемых параметров воздухообмена. В таких случаях приходится монтировать систему с принудительным побуждением.

Проверка работы вентиляционной системы

При неправильно проведенном расчете вентиляции помещения, а также засорении вентканалов или при сбоях в оборудовании возможно снижение эффективности или полная остановка системы.

Поэтому на действующих объектах периодически должна проводиться проверка работы вентиляционной системы. Для этой цели применяются инструментальные замеры скорости движения воздуха в воздуховоде при помощи специальных приборов — анемометров. Прибор подносится к вентиляционной решетке и измеряет скорость перемещения воздушных масс. Также могут применяться более сложные анемометры с выносными датчиками, подключаемыми к общему вычислительному модулю. Это дает возможность провести замеры одновременно в нескольких точках. Показания анемометров пересчитываются по специальным таблицам вентиляции помещений в значения расхода воздуха и кратности воздухообмена, которые сравниваются с нормативными параметрами для конкретного помещения.

В соответствии с действующими требованиями инструментальная проверка должна проводиться со следующей периодичностью:

  • на объектах с естественной вентиляцией или общеобменной системой механического побуждения — не реже одного раза в 36 месяцев;
  • на объектах с приточно-вытяжной системой — не реже одного раза в год;
  • в помещениях, где возможно выделение взрывчатых, горючих веществ, токсинов I-II классов — ежемесячно.

В быту могут применяться простые способы проверки. Например, к вентрешетке можно поднести зажженную зажигалку, свечу или спичку. По отклонению пламени определяется, происходит ли движение воздуха по каналу, что позволяет оценить работоспособность системы. Однако это не самый лучший метод с точки зрения пожарной безопасности. Поэтому в качестве альтернативы пламени можно воспользоваться листом бумаги.

Из-за чего возможны проблемы с вентиляцией

Проблемы в работе вентиляционной системы могут возникать по разным причинам. К наиболее распространенным из них относятся:

  • нарушения работы вентиляционного оборудования;
  • засорение воздуховодов;
  • неправильно выполненный расчет;
  • изменившиеся условия эксплуатации системы.

Последний пункт наиболее характерен для зданий, оборудованных системами без механического побуждения. При проектировании домов старой постройки, чтобы рассчитать естественную вентиляцию, инженеры ориентировались на определенные условия, которые к сегодняшнему дню могли сильно измениться. Например, сегодня в большинстве квартир установлены герметичные пластиковые окна. В закрытом состоянии они не обеспечивают приток свежего воздуха с улицы. Также работа естественной вентиляции может ухудшаться из-за выполненной перепланировки помещений. Оптимальным решением подобных проблем может стать монтаж принудительной вентиляционной системы.

Расчет воздухообмена

Ключевым этапом проектирования является расчет воздухообмена, в ходе которого определяется необходимый объем воздуха для вентиляции помещения и производительность системы в кубометрах в час. Также обязательно рассчитывают требуемое соотношение приточной и вытяжной вентиляции. На основании показателей воздухообмена рассчитываются все остальные параметры системы, в том числе мощность вентиляторов, сечение воздуховодов, определяется схема воздуховодов с размещением воздухораспределительных и заборных устройств и т.д.

Сегодня применяются три основные методики расчета воздухообмена:

  • по площади;
  • по кратностям;
  • по санитарным нормам.

Расчет по площади

Расчет по площади — самый простой способ определения требуемого воздухообмена. Он осуществляется на основании нормы, что на 1 квадратный метр воздуха в течение часа должно подаваться 3 кубометра свежего воздуха. При этом соотношение приточной и вытяжной вентиляции принимается 1:1.

Требуемая производительность вентиляционной системы определяется по формуле:

L = S*3, где:

L — необходимая производительность вентиляционной системы, м3/ч;

S — общая площадь вентилируемых помещений зданий, м2.

Расчет по кратностям

Этот способ расчета использует нормированные значения кратности воздухообмена для каждого типа помещений. Кратность воздухообмена — это показатель, который определяет, сколько раз в течение часа должен полностью обновиться воздух в комнате.

Для расчета требуемой производительности системы вентиляции по кратностям используется следующая формула:

L = n*V, где:

L — необходимая производительность вентиляционной системы, м3/ч;

n — нормативная кратность воздухообмена;

V — объем помещения, м3/ч.

Общая требуемая производительность системы вентиляции здания определяется как сумма значений необходимой производительности для каждого помещения.

Кратность воздухообмена для разных типов помещений приводится в соответствующей нормативной документации. Например, для жилых помещений значения кратности притока и вытяжки приведены в приложении 4 к СНиП 2.08.01-89* «Жилые здания» и составляют от 1 до 2.

В офисных помещениях применяются более высокие значения требуемой кратности воздухообмена — в пределах от 2 до 3. В других типах помещений кратность устанавливается в зависимости от разных факторов, например, от протекающих в них технологических процессов, санитарных требований и т.д.

Расчет по санитарным нормам

Этот способ определения воздухообмена построен на основе санитарных норм, определяющими необходимое количество свежего воздуха на одного человека, присутствующего в помещении.

Метод предусматривает использование следующей формулы расчета вентиляции помещения:

L = N * Lн, где:

L — необходимая производительность вентиляционной системы, м3/ч;

N — количество присутствующих в помещении людей;

Lн — норма расхода воздуха на одного человека, м3/ч.

Типовая норма расхода воздуха на одного человека в соответствии со СНиП принимается 60 м3/ч. Для людей в состоянии покоя или сна может применяться норма 30 м3/ч, которую допускается использовать для определения требуемого воздухообмена в спальнях жилых домов. В случае регулярного присутствия на объекте временных посетителей для них применяют норму воздухообмена 20 м3/ч. Также существуют отдельные нормы для специальных помещений, например, для производственных объектов, заведений общепита и т.д.

Для определения общего воздухообмена рассчитывают необходимую производительность для каждого типа помещений и суммируют полученные значения.

Примеры расчетов воздухообмена

Для примера проведем расчет воздухообмена для системы вентиляции загородного жилого дома, состоящего из следующих комнат:

  1. спальня — 20 м2;
  2. гостиная — 35 м2;
  3. кухня — 18 м2;
  4. кабинет — 15 м2;
  5. ванная — 5 м2;
  6. туалет — 3 м2;
  7. прихожая — 10 м2.

Высота потолков в доме составляет 3 м. В коттедже проживает семья из 2 человек

Расчет будем проводить каждым из трех описанных выше методов.

Пример расчета по площади

Для расчета необходимо определить общую площадь дома. Просуммировав квадратуру всех комнат коттеджа, получаем значение 106 м2.

После определения общей площади дома воспользуемся формулой L = S*3 и получим:

L = 106*3 = 318 м3/ч.

Таким образом, при расчете воздухообмена по площади получаем требуемую производительность системы вентиляции 318 м3/ч.

Пример расчета по кратностям

Чтобы сделать расчет воздухообмена по кратностям, необходимо предварительно определить объем каждого помещения. Для этого площадь комнаты умножаем на высоту потолков 3 м. Каждое произведение округляем до значения, кратного 5, и получаем следующие результаты:

  • спальня — 60 м3;
  • гостиная — 105 м3;
  • кухня — 55 м3;
  • кабинет — 45 м3;
  • ванная — 15 м3;
  • туалет — 10 м3;
  • прихожая — 30 м3.

В соответствии с таблицей в приложении 4 к СНиП 2.08.01-89* «Жилые здания» для каждого помещения находим значение нормативной кратности воздухообмена по притоку и вытяжке. Нормативную кратность умножаем на объем каждого помещения и получаем требуемый воздухообмен. При этом методе расчета прихожая в расчет не берется. Для гостиной нормативная кратность отсутствует, поэтому воздухообмен для этого помещения определяется по площади (из расчета 3 кубометра воздуха на каждый квадратный метр) и составляет 105 м3/ч.

Пример расчета по санитарным нормам

Система вентиляции жилого дома должна быть сбалансирована. Поэтому значение воздухообмена по вытяжке необходимо увеличить до 210 м3/ч. Обычно это выполняется путем увеличения объема вытяжки в определенном помещении (например, в кухне) или во всех комнатах с вытяжкой равномерно. Чтобы повысить объем вытяжки, увеличивают сечение воздуховодов или мощность вентилятора.

Для дома из примера принимаем в расчет присутствие:

  • в спальне — постоянно 2 человека;
  • в гостиной — постоянно 2 человека и 2 временно присутствующих гостя;
  • в кабинете — постоянно 1 человек и 1 временно присутствующий человек.

Расчет воздухообмена по санитарным нормам проводится с учетом необходимости подачи на одного постоянно присутствующего человека не менее 60 кубометров свежего воздуха в час. На одного временно присутствующего человека должно приходится не менее 20 кубометров приточного воздуха в час. Значения требуемого воздухообмена по вытяжке принимается аналогично методу по кратности.

Какой способ расчета воздухообмена выбрать

Из приведенного примера видно, что расчет каждым из применяемых способов дает разные результаты. При этом все эти результаты считаются корректными. При выборе конкретного метода расчета должны учитываться предпочтения заказчика, особенности помещений и их функциональное назначение. Также нужно принимать во внимание экономические соображения. В частности, устройство и эксплуатация вентиляционной системы на основании расчета по санитарным нормам потребует более значительных расходов по сравнению с вариантами расчета по кратностям и площади. Поэтому данный метод целесообразно принимать, если в помещениях действительно постоянно присутствует определенное количество людей, что позволит создать для них более комфортные условия.

Подбор сечения воздуховода

При проектировании канальной системы вентиляции после завершения расчета воздухообмена составляется схема сети воздуховодов, через которую свежий воздух будет распределяться по помещениям. Ключевым этапом здесь является определение сечения воздуховодов. Ошибки, допущенные при подборе сечения, становятся причиной слишком низкого или слишком высокого давления в вентиляционном канале, а также к повышенному уровню шума при работе системы.

Чаще всего для комплектации вентсистем применяются воздуховоды круглого и прямоугольного сечения. Для прямоугольных воздуховодов соотношение сторон не должно превышать 3:1. Для систем с механическим побуждением оптимальная скорость перемещения воздуха в магистральном вентиляционном канале должна составлять около 5 м/с, а в ответвлениях от магистрали — около 3 м/с. При естественной вентиляции скорость перемещения воздуха в вентканале не должна превышать 1 м/с.

Для правильного подбора сечения воздуховодов в профессиональном проектировании используется специальное программное обеспечение, которое позволяет определять размеры с максимальной точностью. Ориентировочные размеры сечения можно определить при помощи специальной диаграммы:

undefined
undefined

Здесь по вертикальной оси откладывается величина расхода воздуха, а по горизонтальной — скорость его движения. Линиями на графике обозначены размеры сечения воздуховодов, которые оптимально подходят для конкретных параметров.

Чтобы определить размер сечения воздуховода для системы вентиляции, необходимо на вертикальной оси найти точку, соответствующую требуемому значению воздухообмена, определенного по расчету. По вертикальной оси находится точка, соответствующая требуемой скорости движения воздуха. Через эти точки прокладывают горизонтальные и вертикальные линии и находят точку их пересечения. От этой точки откладывается вниз вертикальная линия до пересечения с ближайшей кривой, обозначающей сечение воздуховода. Это сечение будет наиболее подходящим для системы вентиляции с данными параметрами.

Выводы

Точный расчет системы вентиляции здания определяет ее эффективную работу и комфорт находящихся в помещениях людей. Допущенные при проектировании ошибки очень сложно и дорого устраняются после монтажа системы. Поэтому выполнять эту задачу должны опытные инженеры-проектировщики с использованием специальных технических и программных средств. Заказать расчет вентиляции любого уровня сложности вы можете в «Акрукс-Про».

Понравилась статья? поделитесь с коллегами и друзьями
0
0
Противодымная вентиляция
Противодымная вентиляция
Вентиляция склада
Вентиляция склада
Заказ звонка
Ваше имя
Укажите, пожалуйста, ваше имя
Телефон для связи
Укажите, пожалуйста, ваш телефон
Удобное время звонка
С
До
Предмет разговора
Нажимая «Отправить» вы соглашаетесь с политикой обработки персональных данных
Осталось заполнить поля:
Ваша заявка отправлена!
Спасибо, мы получили вашу заявку и перезвоним вам по телефону в ближайшее время
На главную