Расчет принудительной вентиляции в частном доме
Мечтаете, чтобы в доме был здоровый микроклимат и ни в одной комнате не пахло затхлостью и сыростью? Чтобы дом был по-настоящему комфортным, еще на стадии проектирования необходимо провести грамотный расчет вентиляции.
Если во время строительства дома упустить этот важный момент, в дальнейшем придется решать целый ряд проблем: от удаления плесени в ванной комнате до нового ремонта и установки системы воздуховодов. Согласитесь, не слишком приятно видеть на кухне на подоконнике или в углах детской комнаты рассадники черной плесени, да и заново погружаться в ремонтные работы.
В представленной нами статье собраны полезные материалы по расчету систем вентилирования, справочные таблицы. Приведены формулы, наглядные иллюстрации и реальный пример для помещений различного назначения и определенной площади, продемонстрированный в видеосюжете.
При правильных расчетах и грамотном монтаже вентилирование дома осуществляется в подходящем режиме. Это означает, что воздух в жилых помещениях будет свежий, с нормальной влажностью и без неприятных запахов.
Если же наблюдается обратная картина, например, постоянная духота, плесневый грибок в ванной комнате или другие негативные явления, то нужно проверить состояние вентиляционной системы.
Немало проблем доставляет отсутствие характерных для окон и дверей тончайших зазоров, спровоцированное установкой герметичных пластиковых конструкций. В таком случае в дом поступает слишком мало свежего воздуха, нужно позаботиться о его притоке.
Засоры и разгерметизация воздуховодов могут стать причиной серьезных проблем с удалением отработанного воздуха, который насыщен неприятными запахами, а также избыточными водяными парами.
В результате в служебных помещениях могут появиться колонии грибка, что плохо отражается на здоровье людей и может спровоцировать ряд серьезных заболеваний.
Но бывает и так, что элементы вентиляционной системы работают прекрасно, однако описанные выше проблемы остаются нерешенными. Возможно, расчеты вентиляционной системы для конкретного дома или квартиры были проведены неправильно.
Негативно может отразиться на вентилировании помещений их переделка, перепланировка, появление пристроек, установка уже упомянутых ранее пластиковых окон и т.п. При таких существенных изменениях не помещает повторно произвести расчеты и модернизировать имеющуюся вентиляционную систему в соответствии с новыми данными.
Один из простых способов обнаружить проблемы с вентилированием — проверка наличия тяги. К решетке вытяжного отверстия нужно поднести зажженную спичку или лист тонкой бумаги. Не стоит использовать для такой проверки открытый огонь, если в помещении используется газовое нагревательное оборудование.
Если пламя или бумага уверенно отклоняется в сторону вытяжки, тяга имеется, если же этого не происходит или отклонение слабое, нерегулярное, проблема с отведением отработанного воздуха становится очевидной. Причиной могут быть засоры или повреждение воздуховода в результате неумелого ремонта.
Не всегда есть возможность устранить поломку, решением проблемы часто становится монтаж дополнительных средств вытяжного вентилирования. Перед их установкой также не помешает провести необходимые расчеты.
Все расчеты по системам вентилирования сводятся к тому, чтобы определить объемы воздуха в помещении. В качестве такого помещения может рассматриваться как отдельная комната, так и совокупность комнат в конкретном доме или квартире.
На основании этих данных, а также сведений из нормативных документов рассчитывают основные параметры вентиляционной системы, такие как сечение и количество воздуховодов, мощность вентиляторов и т.п.
Существуют специализированные расчетные методики, позволяющие просчитать не только обновление воздушных масс в помещении, но и удаление тепловой энергии, изменение влажности, выведение загрязнений и т.п. Подобные расчеты выполняются обычно для зданий промышленного, социального или какого-либо специализированного назначения.
Если есть необходимость или желание выполнить настолько подробные расчеты, лучше всего обратиться к инженеру, изучившему подобные методики. Для самостоятельных расчетов по жилым помещениям используют следующие варианты:
- по кратностям;
- по санитарно-гигиеническим нормам;
- по площади.
Все эти методики относительно просты, уяснив их суть, даже неспециалист может просчитать основные параметры своей вентиляционной системы.
Проще всего воспользоваться расчетами по площади. 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.
Расчет по санитарно-гигиеническим нормативам тоже относительно несложен. В этом случае для вычислений используют не площадь, а данные о количестве постоянных и временных жильцов.
Для каждого постоянно проживающего необходимо обеспечить приток свежего воздуха в количестве 60 кубических метров в час. Если в помещении регулярно присутствуют временные посетители, то на каждого такого человека нужно прибавить еще по 20 кубических метров в час.
Несколько сложнее производится расчет по кратности воздухообмена. При его выполнении учитывается назначение каждой отдельной комнаты и нормативы по кратности воздухообмена для каждой из них.
Кратностью воздухообмена называют коэффициент, отражающий количество полной замены отработанного воздуха в помещении в течение одного часа. Соответствующие сведения содержатся в специальной нормативной таблице (СНиП 2.08.01-89* Жилые здания, прил. 4).
Рассчитать количество воздуха, которое должно быть обновлено в течение часа, можно по формуле:
- N — кратность воздухообмена за час, взятая из таблицы;
- V – объём помещения, куб.м.
Объем каждого помещения вычислить очень просто, для этого нужно умножить площадь комнаты на ее высоту. Затем для каждого помещения рассчитывают объем воздухообмена в час по приведенной выше формуле.
Показатель L для каждой комнаты суммируется, итоговое значение позволяет составить представление о том, сколько именно свежего воздуха должно поступать в помещение за единицу времени.
Разумеется, через вытяжную вентиляцию должно удаляться точно такое же количество отработанного воздуха. В одной и той же комнате не устанавливают и приточную, и вытяжную вентиляцию. Обычно приток воздуха осуществляется через “чистые” помещения: спальню, детскую, гостиную, кабинет и т.п.
Удаляют же воздух из комнат служебного назначения: санузла, ванной, кухни и т.п. Это разумно, поскольку неприятные запахи, характерные для этих помещений, не распространяются по жилищу, а сразу же выводятся наружу, что делает проживание в доме более комфортным.
Поэтому при расчетах берут норматив только для приточной или только для вытяжной вентиляции, как это отражено в нормативной таблице.
Если воздух не нужно подавать в конкретное помещение или удалять из него, в соответствующей графе стоит прочерк. Для некоторых помещений указано минимальное значение кратности воздухообмена. Если расчетная величина оказалась ниже минимальной, следует использовать для расчетов табличную величину.
Разумеется, в доме могут найтись помещения, назначение которых в таблице не отображено. В таких случаях используют нормативы, принятые для жилых помещений, т.е. 3 куб.м на каждый квадратный метр комнаты. Нужно просто умножить площадь комнаты на 3, полученное значение принять за нормативную кратность воздухообмена.
Все значения кратности воздухообмена L следует округлить в сторону увеличения, чтобы они были кратными пяти. Теперь нужно посчитать сумму кратности воздухообмена L для помещений, через которые осуществляется приток воздуха. Отдельно суммируют кратность воздухообмена L тех комнат, из которых производится отведение отработанного воздуха.
Если результат вычислений не отвечает санитарным требованиям, производится установка приточного клапана или бризера, модернизируется существующая система или выполняется ее чистка.
Затем следует сравнить эти два показателя. Если L по притоку оказался выше, чем L по вытяжке, то нужно увеличить показатели для тех комнат, по которым при расчетах использовались минимальные значения.
Чтобы провести расчет для вентиляционной системы по кратностям, для начала нужно составить список всех помещений в доме, записать их площадь и высоту потолков.
Например, в гипотетическом доме имеются 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.
Учитывая, что высота потолка во всех помещениях составляет три метра, вычисляем соответствующие объемы воздуха:
- 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.
Теперь, используя приведенную выше таблицу, нужно произвести расчёты вентиляции помещения с учетом кратности воздухообмена, увеличив каждый показатель до значения, кратного 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.
Сведения о нормативах для коридора в таблице отсутствуют, поэтому в расчете данные по этому небольшому помещению не учтены. Для гостиной выполнен расчет по площади с учетом норматива три куб. метра на каждый метр площади.
Теперь нужно отдельно суммировать сведения по помещениям, в которых осуществляется приток воздуха, и отдельно — комнаты, где установлены вытяжные вентиляционные устройства.
Объем воздухообмена по притоку:
- 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;
Всего: 295 куб.м\ч.
Объем воздухообмена по вытяжке:
- 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.
Всего: 165 куб.м/ч.
Теперь следует сравнить полученные суммы. Очевидно, что необходимый приток превышает вытяжку на 130 куб.м/ч (295 куб.м/ч-165 куб.м/ч).
Чтобы устранить эту разницу, нужно увеличить объемы воздухообмена по вытяжке, например, увеличив показатели по кухне. На практике это проводится, например, заменой воздуховодов на каналы бóльшего сечения.
После правок результаты расчета будут выглядеть следующим образом:
Объем воздухообмена по притоку:
- 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;
Всего: 295 куб.м\ч.
Объем воздухообмена по вытяжке:
- Кухня — 60 куб.м. — 220 куб.м/ч;
- Санузел — 9 куб.м. — не менее 50 куб.м/ч;
- Ванная — 12 куб.м. — не менее 25 куб.м/ч.
Всего: 295 куб.м/ч.
Объемы по притоку и вытяжке равны, что соответствует требованиям при расчетах воздухообмена по кратностям.
Расчет воздухообмена в соответствии с санитарными нормами выполнить значительно проще. Допустим, что в доме, рассмотренном выше, постоянно проживают два человека и еще двое пребывают в помещении нерегулярно.
Расчет выполняется отдельно для каждого помещения в соответствии с нормой 60 куб.м\чел для постоянных жильцов и 20 куб.м\час для временных посетителей:
- Спальня — 2 чел*60 = 120 куб.м\час;
- Кабинет — 1 чел.*60 = 60 куб.м\час;
- Гостиная 2 чел*60 + 2 чел*20 = 160 куб.м\час;
- Детская 1 чел.*60 = 60 куб.м\час.
Всего по притоку — 400 куб.м\час.
Для количества постоянных и временных обитателей дома не существует каких-то строгих правил, эти цифры определяются исходя из реальной ситуации и здравого смысла.
Вытяжку рассчитывают по нормам, изложенным в таблице, приведенной выше, и увеличивают до суммарного показателя по притоку:
- Кухня — 60 куб.м. — 300 куб.м/ч;
- Санузел — 9 куб.м. — не менее 50 куб.м/ч;
- Ванная — 12 куб.м. — не менее 50 куб.м/ч.
Всего по вытяжке: 400 куб.м/ч.
Увеличен воздухообмен для кухни и ванной комнаты. Недостаточный объем по вытяжке можно разделить между всеми помещениями, в которых установлена вытяжная вентиляция. Или увеличить этот показатель только для одного помещения, как это было сделано при расчете по кратностям.
В соответствии с санитарными нормами воздухообмен рассчитывают подобным образом. Допустим, площадь дома составляет 130 кв.м. Тогда воздухообмен по притоку должен составлять 130 кв.м*3 куб.м\час = 390 куб.м\час.
Остается распределить этот объем на помещения по вытяжке, например, таким образом:
- Кухня — 60 куб.м. — 290 куб.м/ч;
- Санузел — 9 куб.м. — не менее 50 куб.м/ч;
- Ванная — 12 куб.м. — не менее 50 куб.м/ч.
Всего по вытяжке: 390 куб.м/ч.
Баланс воздухообмена — один из основных показателей при проектировании вентиляционных систем. Дальнейшие расчеты выполняются на основе этих сведений.
Система вентилирования, как известно, может быть канальной или бесканальной. В первом случае нужно правильно подобрать сечение каналов. Если принято решение устанавливать конструкции с прямоугольным сечением, то соотношение его длины и ширины должно приближаться к 3:1.
Скорость перемещения воздушных масс по основному вентканалу должна составлять около пяти метров в час, а на ответвлениях — до трех метров в час. Это обеспечит работу системы с минимальным количеством шума. Скорость движения воздуха во многом зависит от площади сечения воздуховода.
Чтобы подобрать размеры конструкции, можно использовать специальные расчетные таблицы. В такой таблице нужно выбрать слева объем воздухообмена, например, 400 куб.м\ч, а сверху выбрать значение скорости — пять метров в час.
Затем нужно найти пересечение горизонтальной линии по воздухообмену с вертикальной линией по скорости.
От этого места пересечения проводят линию вниз до кривой, по которой можно определить подходящее сечение. Для прямоугольного воздуховода это будет значение площади, а для круглого — диаметр в миллиметрах. Сначала делают расчеты для магистрального воздуховода, а затем — для ответвлений.
Таким образом расчеты делают, если в доме планируется только один вытяжной канал. Если же предполагается установить несколько вытяжных каналов, то общий объем воздуховода по вытяжке нужно разделить на количество каналов, а затем провести расчеты по изложенному принципу.
Кроме того, существуют специализированные калькуляционные программы, с помощью которых можно выполнить подобные расчеты. Для квартир и жилых домов такие программы могут быть даже удобнее, поскольку дают более точный результат.
Ролик #1. Полезные сведения по принципам работы системы вентилирования содержатся в этом видеоролике:
Ролик #2. Вместе с отработанным воздухом жилище покидает и тепло. Здесь наглядно продемонстрированы расчеты тепловых потерь, связанных с работой системы вентиляции:
Правильный расчет вентиляции — основа ее благополучного функционирования и залог благоприятного микроклимата в доме или квартире. Знание основных параметров, на которых базируются такие вычисления, позволит не только правильно спроектировать систему вентилирования во время строительства, но и откорректировать ее состояние, если обстоятельства изменятся.
Хотите поделиться собственным опытом в расчете и сооружении вентиляции? Возникли вопросы в ходе ознакомления с информацией? Нашли недоработки в тексте? Пишите, пожалуйста, комментарии в блоке, находящимся под текстом статьи.
Система вентиляции частного дома является одним из важнейших его элементов. Свежий воздух необходим не только человеку, но и конструкциям дома, особенно, если они деревянные. Деревянные дома изначально обладают способностью поддержания особенного микроклимата внутри себя благодаря тому, что древесина проводит воздух. Но люди все чаще устанавливают в деревянных домах окна из пластика, массивные капитальные металлические двери. Утепляют деревянный дом внутри и снаружи. По этой причине конструкции деревянного дома уже не справляются с естественной вентиляцией (инфильтрацией) через щели и трещины в древесине. Поэтому обустраивать вентиляцию частного дома сегодня необходимо даже если дом деревянный.
Вентиляцию в частном доме можно выполнить либо по определенным расчетам, либо упрощенно, к этому моменту мы еще перейдем во второй половине статьи. Но для начала давайте разберем, какие виды вентиляции помещений бывают.
При устройстве естественной вентиляции перемещение воздушных масс происходит в результате действия либо сквозняков, либо разницы температур воздуха на улице и в помещении. То есть по одному из самых простейших законов физики – теплый воздух поднимается вверх и уходит в отводной вентиляционный канал, а на его место из приточной шахты к полу опускается холодный воздух.
При устройстве такого способа вы практически полностью уходите от материальных затрат.
Но есть и минусы – пыль, запахи с улицы, сквозняки и зависимость от температуры внешнего воздуха. Ведь чем холоднее на улице – тем холоднее в дом поступает воздух и тем больше надо затратить тепловой энергии для его нагрева. Читай – дополнительные затраты на отопление.
Принцип работы такой установки заключается в заборе с улицы холодного воздуха, который затем пропускается через фильтры, нагревается и увлажняется, а затем распределяется по всем помещениям через специальные короба.
Чаще всего их монтируют прямо под черновым потолком, а затем закрывают натяжными, подвесными или иными конструкциями потолков.
Управление такой установкой вентиляции осуществляется либо при помощи пульта, либо и вовсе автоматически.
Практически полностью копирует приточную систему, но как становится понятно из названия – вентилятор устанавливается не на забор свежего уличного воздуха, а на удаление уже нагретого воздуха из помещения через шахту.
Как и приточная, она может управляться либо пультом, либо работать автоматически.
При таком способе движение воздуха в помещениях ускоряется, чем обеспечивается постоянная свежесть в доме. Но возникает необходимость подбирать мощность двигателя вентилятора, чтобы он громкостью своей работы не доставлял вам дискомфорт.
Самая технологически продвинутая и экономичная система на сегодняшний день. Рекуператор забирает тепло из уже нагретого и отводимого воздуха и передает его свежему, только что забранному с улицы.
Самым главным условием правильного монтажа системы вентиляции частного дома является обязательное устройство переточных решеток или зазоров под дверями на пути следования воздуха от точки его забора с улицы и до выхода в выводную шахту.
Переточная решетка для вентиляции
Причем движение воздуха через все помещения дома считается организованным правильно, если самым последним во всей цепи оказывается самое загрязненное помещение. Именно по этой причине вытяжку, как естественную, так и принудительную, как правило, делают в санузле или на кухне.
Правильное движение воздуха при вентиляции
Если в вашем доме обычные деревянные окна, воздухопроницаемость которых довольно велика, то объема свежего приточного воздуха, проникающего через щели в рамах вполне достаточно для обеспечения необходимого притока.
Если вы только еще планируете установить пластиковые окна, то есть смысл обратить свое внимание на окна, в профилях которых встроены приточные клапаны для обеспечения вентиляции.
Вентиляционный приточный клапан в раме окна
В случае, когда пластиковые окна без приточных клапанов уже установлены можно просто использовать приточные вентиляционные стеновые клапаны. Причем лучше сделать это в районе радиаторов отопления или любой другой отопительной системы в доме. Таким образом свежий уличный воздух будет частично нагреваться уже на пути в дом.
Систему вентиляции в частном доме можно сделать либо путем расчетов, используя кратность воздухообмена в каждом помещении дома, либо по упрощенной схеме. Разберем обе методики расчета вентиляции, а затем подберем сечение вентиляционных каналов.
Кратность воздухообмена – это величина, значение которой отображает сколько раз в течение часа воздух должен смениться свежим. То есть кратность «1» (однократный воздухообмен) означает, что в течение часа в помещении старый воздух полностью сменился новым. «0,5» – за час сменилась ровно половина старого воздуха свежим и т.д.
Для разных помещений нормами (СНиП 2.08.01-89* «Жилые здания», Приложение 4) установлены свои кратности, либо количество удаляемого воздуха в кубометрах в час.
Так, например, для общих комнат и спален кратность составляет единицу на приток. В гардеробной – полуторакратный, а в помещении для стиральной машины – полукратный на вытяжку.
Объем заменяемого воздуха для каждого помещения рассчитывается по формуле «L=n•V», где «V»-объем каждого помещения, «n»-кратность для помещения. А затем под полученный объем воздуха для вентиляции подбирается оборудование – вытяжные и/или приточные вентиляторы, воздуховоды и т.д.
Самый простой расчет, в котором принимается, что на каждый квадратный метр площади подается 3м 3 /час свежего воздуха. То есть дословно – на каждый квадратный метр площади при высоте потолков в 3 м кратность равна единице независимо от количества проживающих людей.
Чтобы не промахнуться с сечением воздуховодов их так же рассчитывают. Это исключает вероятность использования недостаточных габаритов каналов для своевременного удаления всего старого воздуха вовремя. То есть размеры напрямую зависят от скорости и отвода воздуха.
Предварительно определяемся с вытяжкой – будет ли она естественной или принудительной (с вентилятором). Для естественной вытяжки скорость движения воздуха не должна превышать 1-2 м/сек. Для принудительной – не более 3-4 м/сек для ответвлений и не более 5-6 м/сек для магистрального канала.
Расчет тут совсем простой. Следует всего лишь воспользоваться следующей диаграммой.
Диаграмма подбора сечений воздуховодов для вентиляции
На вертикальной шкале откладываем наш подсчитанный суммарный, округленный в большую сторону, расход «L». Перемещается горизонтально до вертикальной линии со скоростью нашего воздуха, с которой определились одним абзацем выше. А затем опускаемся вниз до ближайшего пересечения со значениями габаритов коробов.
Например: Для расхода «L» в 250 м 3 /час и максимальной скорости движения воздуха в канале в 5 м/сек., размеры вентиляционного канала будут соответствовать 100х160 мм (для прямоугольного) или диаметром 140 мм (для круглых воздуховодов).
После всех вычислений можно переходить к подбору и покупке принудительных вытяжек и, при необходимости, приточных клапанов и коробов и без каких-либо опасений смело приступать к устройству вентиляции в частном доме своими собственными руками.
© 2014 – 2017, Деревянный Дом. Все права защищены. При копировании статьи или любого ее фрагмента ссылка на первоисточник обязательна.
06 Апр 2019 admin 12