В целом, процесс расчета вентиляционной системы представляет собой высококвалифицированную задачу, которая требует глубокого понимания специализированного программного обеспечения, а также различных технических характеристик. Поэтому, если у вас нет соответствующего опыта, целесообразно обратиться к профессионалам. Они смогут помочь не только с выбором необходимых компонентов, но и с установкой системы вентиляции, которая будет полностью соответствовать требованиям вашего помещения.
Расчет вентиляции здания
Система вентиляции — это одна из ключевых инженерных систем, применяемых в зданиях различных типов и назначения. Ее основная задача заключается в обеспечении постоянного поступления свежего воздуха в помещения и удалении отработанного воздуха.
Вентиляционная система в жилых зданиях служит для создания оптимальных условий для комфортного и безопасного пребывания людей в помещениях. Она обеспечивает поддержку необходимого состава воздуха и контролирует микроклиматические характеристики, такие как температура, относительная влажность воздуха и скорость его движения. Кроме того, система призвана удалять избыточную влагу, тепло и пыль. Эффективность работы вентиляционной системы напрямую влияет на уровень комфорта и здоровья жильцов. Достичь такого уровня можно исключительно при наличии профессионально выполненного проектирования.
Задачи проектирования
При разработке проектной документации для вентиляционных и кондиционерных систем в жилых зданиях перед проектировщиками возникают несколько ключевых задач. В первую очередь, спроектированная система должна соответствовать следующим основным требованиям:
- поддерживать все основные параметры в рамках значений, предусмотренных нормативными актами;
- предоставлять стабильное функционирование и долгий срок службы;
- обеспечивать разумные и логичные затраты на внедрение, эксплуатацию и обслуживание.
Проект вентиляции жилых зданий разрабатывается на основании положений двух нормативных документов: СНиП 2.08.01-89 на тему жилых зданий и СНиП 2.04.05-91, касающегося отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
Какими проблемами чреваты неверные расчеты вентиляции
Почему не следует просто устанавливать воздуховоды произвольного диаметра в любом месте? Зачем обязательны расчеты для вентиляции? Вентиляционная система отвечает за удаление загрязненного воздуха из различных помещений, таких как комнаты, цехи и офисы, и за приток свежего воздуха с улицы. В процессе нахождения в помещении человек выделяет в среднем 100 кКал и до 25 литров углекислого газа за час. В то же время ему необходимы до 30 литров кислорода. К тому же современные производственные и офисные пространства, а также жилые дома оснащены бытовыми и электронными приборами, а также санитарными узлами, которые выделяют значительное количество тепла и влаги.
В случае неправильного расчета вытяжной вентиляции, ее производительность оказывается недостаточной. Это приводит к накоплению конденсата, повышению влажности воздуха и возникновению затхлого воздуха. Такие последствия могут оказать негативное влияние не только на состояние самого здания, но и на здоровье людей, находящихся в нем.
· Постоянная влажность и застойный воздух создают условия для роста плесневых грибков.
· В помещениях возникает неприятный запах.
· Деревянные перегородки, отделочные материалы и мебель подвержены гниению, в то время как металлические конструкции ржавеют.
· Недостаточная вентиляция приводит к замедлению процесса теплоотдачи от человеческого тела, что создает риск перегрева внутренних органов и может спровоцировать разные опасные заболевания.
· Вдыхание спор плесени, пыли и испарений от пластика и строительных материалов может стать причиной аллергий, бронхиальной астмы, а также частых простуд с осложнениями, такими как бронхит или пневмония.
Если вентиляционная система функционирует слишком интенсивно, это приводит к излишнему выведению теплого воздуха зимой и прохладного летом, что увеличивает затраты на отопление и кондиционирование. Проверить наличие тяги в вентиляции можно с помощью простого теста: достаточно поднести зажженную свечу или зажигалку к вентиляционному решетке. Если пламя отклоняется внутрь конструкции, значит, тяга нормальная. В противном случае система нуждается в чистке, ремонте или замене.
Санитарно-гигиенические требования к вентиляции
При проектировании и строительстве систем вентиляции следуют установленным нормам СНиП, принятым Госстроем РФ в 2003 году. Согласно данным нормам, вентиляционные системы должны:
· обеспечивать приток свежего воздуха с улицы в жилые и вспомогательные помещения — такие как гостиные, спальни, детские комнаты, кабинеты, офисы, мастерские и кухни, независимо от наличия окон;
· удалять загрязненный воздух из санузлов, коридоров, кухонь, подсобных и кладовых помещений.
Расчет вентиляции по количеству поступающего воздуха производят по одному из следующих четырех параметров:
· тепловая нагрузка или приток тепла от человеческих организмов и различных приборов;
· объем выделяемых загрязняющих газов, таких как углекислый газ, находящийся в помещении;
· количество выделяемого водяного пара.
Метод подачи воздуха выбирается индивидуально, основываясь на особенностях интерьера и назначения каждого конкретного помещения. Температура воздуха, его скорость не должны вызывать дискомфорт; следовательно, величина потока, диаметр, длина воздуховодов и их расположение рассчитываются очень тщательно.
Как рассчитать воздухообмен?
Все осуществляемые расчеты в области систем вентиляции направлены на определение объемов воздуха, находящегося в помещении. В качестве помещения может выступать как отдельная комната, так и совокупность комнат в конкретном доме или квартире.
На основе этих данных, а также сведений, полученных из нормативных документов, можно рассчитать ключевые параметры вентиляционной системы, такие как количество и сечение воздуховодов, мощность вентиляторов и так далее.
Существуют специальные методические подходы, позволяющие не только оценить обновление воздушных масс в помещении, но и рассчитать удаление тепловой энергии, влажности, а также выведение загрязняющих веществ и прочее. Такие расчеты, как правило, осуществляются для зданий промышленного, социального или специализированного назначения.
Если требуется или возникает желание выполнить такие детальные расчеты, рекомендуется обратиться к инженерам, которые глубоко изучили эти методики.
Для самостоятельного расчета в жилых помещениях используют несколько методов:
- по кратностям;
- по санитарно-гигиеническим стандартам;
- по площади.
Все описанные выше методы достаточно просты и, если понять их суть, даже непрофессионал сможет самостоятельно рассчитать основные параметры своей вентиляционной системы. Самым простым является расчет по площади. В этом случае берется следующая норма: каждый час в дом должно поступать три кубических метра свежего воздуха на каждый квадратный метр площади.
Количество людей, постоянно проживающих в доме, при этом не принимается во внимание.
Вентиляционная система в жилых зданиях организовывается так, чтобы воздух поступал через спальни и гостиную, а удалялся из кухни и санузла.
Расчет по санитарно-гигиеническим нормам также является сравнительно несложным. В этом случае для вычислений используются данные о количестве постоянных и временных жильцов.
Для каждого постоянного жильца необходимо обеспечить приток свежего воздуха в объеме 60 кубических метров в час. Если в помещении также постоянно находятся временные посетители, то для каждого такого человека следует добавить еще по 20 кубических метров в час.
Расчет по кратности воздухообмена является более сложным. При выполнении этого расчета учитывается назначение каждой отдельной комнаты и нормативы по кратности воздухообмена, установленные для них.
Кратность воздухообмена — это коэффициент, который отражает количество полной замены отработанного воздуха в помещении за один час. Соответствующие данные можно найти в специализированной нормативной таблице (СНиП 2.08.01-89* Жилые здания, прил. 4).
С помощью данной таблицы можно провести расчет вентиляции дома по кратностям. В ней представлены коэффициенты, отражающие кратность воздухообмена за единицу времени в зависимости от назначения различных помещений.
Для расчета количества воздуха, которое должно обновляться в течение часа, можно использовать формулу:
L = N * V,
- N — кратность воздухообмена за час, принимаемая из таблицы;
- V – объем помещения в кубометрах.
Примеры расчетов объема воздухообмена
Чтобы рассчитать параметры вентиляционной системы по кратностям, необходимо сначала составить список всех помещений в доме, указать их площадь и высоту потолков.
Например, в гипотетическом доме могут быть следующие помещения:
- Спальня — 27 кв.м.;
- Гостиная — 38 кв.м.;
- Кабинет — 18 кв.м.;
- Детская — 12 кв.м.;
- Кухня — 20 кв.м.;
- Санузел — 3 кв.м.;
- Ванная — 4 кв.м.;
- Коридор — 8 кв.м.
При высоте потолка в три метра объёмы воздуха в этих помещениях будут следующими:
- Спальня — 81 куб.м.;
- Гостиная — 114 куб.м.;
- Кабинет — 54 куб.м.;
- Детская — 36 куб.м.;
- Кухня — 60 куб.м.;
- Санузел — 9 куб.м.;
- Ванная — 12 куб.м.;
- Коридор — 24 куб.м.
Следующим этапом является использование полученных данных вместе с нормативной таблицей для проведения вычислений вентиляции с учетом кратности воздухообмена, увеличивая значения до кратных пяти:
- Спальня — 81 куб.м.*1 = 85 куб.м.;
- Гостиная — 38 кв.м.*3 = 115 куб.м.;
- Кабинет — 54 куб.м.*1 = 55 куб.м.;
- Детская — 36 куб.м.*1 = 40 куб.м.;
- Кухня — 60 куб.м. — не менее 90 куб.м.;
- Санузел — 9 куб.м. — не менее 50 куб.м;
- Ванная — 12 куб.м. — не менее 25 куб.м.
Данные о нормативах для коридора в таблице отсутствуют, поэтому расчет для данного помещения не учитывается. Для гостиной проведен расчет по площади, принимая за норму три кубометра на каждый квадратный метр.
Правильно организованная система вентиляции обеспечит необходимый воздухообмен в гостиной. При проектировании стоит учитывать все требования и нормы СНиП.
Далее нужно отдельно суммировать объемы для помещений, где осуществляется приток воздуха, и отдельно для тех, где установлены вытяжные вентиляционные системы.
Объем воздухообмена для притока:
- Спальня — 81 куб.м.*1 = 85 куб.м/ч.;
- Гостиная — 38 кв.м.*3 = 115 куб.м/ч;
- Кабинет — 54 куб.м.*1 = 55 куб.м/ч;
- Детская — 36 куб.м.*1 = 40 куб.м/ч;
Итого: 295 куб.м/ч.
Объем воздухообмена для вытяжки:
- Кухня — 60 куб.м. — не менее 90 куб.м/ч;
- Санузел — 9 куб.м. — не менее 50 куб.м/ч;
- Ванная — 12 куб.м. — не менее 25 куб.м/ч.
Итого: 165 куб.м/ч.
Теперь сравним полученные суммы. Очевидно, что необходимый приток превышает вытяжку на 130 куб.м/ч (295 куб.м/ч — 165 куб.м/ч).
Чтобы устранить это несоответствие, нужно увеличить объем вытяжного воздухообмена, например, усилив параметры по кухне. На практике такие мероприятия могут осуществляться путём замены воздуховодов на более широкие каналы.
Правила расчета площадей воздуховодов для их замены или модернизации системы вентиляции описаны в отдельных материалах. Мы советуем ознакомиться с этой полезной информацией.
После внесения корректировок результаты расчетов могут выглядеть следующим образом:
Объем воздухообмена для притока:
- Спальня — 81 куб.м.*1 = 85 куб.м/ч.;
- Гостиная — 38 кв.м.*3 = 115 куб.м/ч;
- Кабинет — 54 куб.м.*1 = 55 куб.м/ч;
- Детская — 36 куб.м.*1 = 40 куб.м/ч;
Расчет в зависимости от кратности воздухообмена
Для наиболее точного расчета вентиляции следует учитывать различные факторы, одним из которых является кратность воздухообмена. Фактическая кратность воздухообмена в помещениях зависит от установить нормативов, избыточного тепловыделения, уровня образования влаги и наличия вредных газов в атмосферных условиях помещения.
Для расчета кратности воздухообмена необходимо оценить каждый из вышеуказанных параметров. В процессе проектирования системы вентиляции следует проводить следующие расчеты:
- Расчет по нормативной кратности. Для этого используется формула L = k x V, где k – нормативная кратность по требованиям СанПиН и СНиП, а V – действительный объем помещения в кубометрах.
- Необходимая кратность при избыточном тепловыделении. В этом случае расчет производится по формуле L=3,6•Qизл/(ρ•c•(tуд – tпр)). Здесь Qизл – это количество тепловой энергии, выделяемой в помещении, ρ – фактическая плотность воздуха в кг/м³, c – его теплоемкость, tуд – температура, сохраняемая в помещении, а tпр – температура приточного воздуха.
- Расчет вентиляции по выделению влаги в помещении проводит по формуле L= W/(ρ(dyд – dпр)), где W – показатель влаговыделения, dyд и dпр – влажность удаляемого и приточного воздуха.
- Анализ газовыделяющих источников в помещении. Для этого используется формула L=K/(Kгдк – Kпр), где K — количество выделяемых газов, Kгдк и Kпр — предельно допустимая концентрация газов и их содержание в приточном воздухе.
- Расчет вентиляции при наличии в воздухе вредных веществ. Для этого используется формула L= GCO2 / (УПДК — УП), где GCO2 — количество углекислого газа, выделяемого за час, УПДК и УП — предельно допустимые концентрации и количество загрязняющих веществ в подаваемом воздухе.
При расчетах вентиляции обязательно учитывать санитарные нормы и количество людей в помещении для определения требуемого притока воздуха. Только грамотные расчеты вентиляции обеспечат создание комфортных и безопасных условий в помещениях.
Расчет производительности оборудования
При выборе оборудования для создания комфортного и безопасного микроклимата в помещениях очень важно учитывать технические параметры вентиляционного оборудования. Для определения производительности оборудования применяют два основных показателя.
Первый показатель — это количество людей, одновременно находящихся в помещении. Для определения требуемой производительности оборудования умножают число людей на нормативный объем поступающего свежего воздуха. Нормативные значения составляют 30 кубометров в час во время сна и 60 кубометров в час по требованиям строительных норм. Таким образом, формула для расчета выглядит так: L = N х Lnorm, где L – это требуемая производительность оборудования; N – количество людей; Lnorm – нормативный объем свежего воздуха.
Второй показатель – это кратность обмена воздуха. Расчет производительности оборудования для этого показателя происходит путем умножения нормативного показателя кратности на площадь помещения и высоту комнаты. Формула выглядит следующим образом: L = n х S х H, где L – это требуемая производительность оборудования; n – нормативный показатель кратности воздухообмена; S – площадь помещения в квадратных метрах; H – высота помещения в метрах.
При выполнении расчетов вытяжной или приточной вентиляционной системы необходимо выбрать большее значение из двух полученных показателей. Это позволит выбрать оптимальное оборудование, способное обеспечить комфортные условия в помещении.
Калькулятор для расчета вентиляции
Для быстрого расчета необходимых параметров вентиляции вы можете воспользоваться нашим калькулятором, который облегчает все необходимые расчеты, позволяя справиться с ними без специальной подготовки и знаний.
Если вы сомневаетесь в каких-либо данных или не уверены в правильности определения параметров для расчета вентиляции вышеописанными способами, калькулятор станет наилучшим вариантом. Ответив на несколько простых вопросов, вы получите точные результаты и характеристики оборудования.
Выводы
Если обратить внимание, то можно заметить, что при использовании всех трех типов расчета выходные данные могут значительно различаться, и все они могут быть корректными. Разница заключается в затратах, которые вы готовы вложить в систему вентиляции, так как расчеты по площади и кратности обычно более экономичны по сравнению с расчетами по санитарным нормам. Однако стоит помнить, что последний метод лучше подходит для создания более комфортных условий для жизни. Следовательно, планируйте расчеты и выбирайте оборудование с учетом соотношения цена/качество. В крайнем случае, не стесняйтесь обратиться за помощью к профессионалам, чтобы получить адекватный расчет, выбрать соответствующее оборудование и осуществить монтаж на высоком уровне. В любом случае, вопрос вентиляции нельзя оставлять открытым, ведь качественная работа вентиляционной системы, как уже упоминалось, критически важна для здоровья микроклимата в помещении, влияния на здоровье вашей семьи, увеличения срока службы квартиры или дома и создания позитивной атмосферы.
Желаем вам и вашим близким крепкого здоровья!
