Главная / Коммуникации / Вентиляция / Расчет вентиляции помещений в подвальном помещении

Расчет вентиляции помещений в подвальном помещении

Любое подвальное помещение или погреб должны быть надежно защищены от застоявшегося воздуха, мороза и конденсата. Именно поэтому в подземных хранилищах делается качественная гидро- и теплоизоляция. Также в особом внимании нуждается схема вентиляции погреба.

Приток чистого воздуха в подвальное помещение предотвратит вероятность опасного скопления вредных газов, а также исключит вероятность появления конденсата. Фрукты и овощи в процессе хранения выделяют большое количество влаги, а от нее необходимо избавляться как можно оперативнее, чтобы не началось процессов гниения внутри помещения.

Схема вентиляции подвального помещения, если ее делать правильно и с умом, базируется, прежде всего, на автоматизированном контроле подачи чистого воздуха и устранения застоявшегося из помещения. Система вентиляции погреба в этом случае основывается на работе специального устройства, которое с помощью датчиков поддерживает требуемый влажностный и температурный режимы в подвале. Конечно, основным недостатком подобных устройств является их высокая стоимость.

Готовые вентиляционные блоки.

Но расстраиваться не стоит, ведь можно самостоятельно произвести расчет вентиляции в погребе и делать всё своими руками, не прибегая к помощи специалистов и покупке дорогостоящего оборудования.

Сегодня можно выделить две самых распространенных системы: естественная и принудительная вентиляция. Популярностью пользуются обе системы, но перед тем как сделать вентиляционную систему, необходимо произвести некоторый расчет.

Первым делом следует выяснить общую площадь подвального помещения, а также высоту перекрытия. После получения необходимых чисел выполняется достаточно простой расчет, в результате которого мы получаем минимально возможное сечение канала вентиляции для погреба.

Формула практически для всех подвальных помещений одинакова: 25 кв.см. канала вентиляции на 1 кв.м. погреба.

В этом примере за основу будет взят канал вентиляции, сделанный из обычной трубы из поливинилхлорида (ПВХ).

В том случае, когда общая площадь погреба равняется 10 кв.м., то нам требуется площадь воздуховода равная произведению 10 на 25 кв. см. Получается 250 см. кв.
Далее берем формулу площади круга (воздуховод у нас круглый) S = πR², в соответствии с которой высчитываем необходимый радиус вентиляционной трубы, который в нашем случае будет составлять 8.9 см. Соответственно, диаметр трубы должен быть 17.8 см.

В том случае, когда ПВХ-труба имеет нестандартное прямоугольное сечение, для нашего подвального помещения оно должно составлять около 16 см. Если вам необходимо произвести расчет для другой площади подвального помещения, то он будет аналогичен.

Приведенный выше расчет является весьма упрощенным, так как не учитывает интенсивность воздухообмена в помещении.

Нужно принимать во внимание тот факт, что оптимальное проветривание подразумевает под собой полную замену воздуха в погребе хотя бы 1 раз в полчаса.

Специалисты часто рекомендуют произвести расчет сечения вентиляционного канала в подвальном помещении с учетом расхода воздуха. Интересно, что для высчитывания расхода воздуха также есть своя формула: L=V*K, где L – это, собственно, необходимое нам значение расхода воздуха, V – общий объем подвального помещения, а K – значение, указывающее на то, сколько раз за час воздух в помещении меняется. Если, например, высота подвального помещения составляет 200 см, то расход воздуха, посчитанный по выше указанной формуле, составит около 40 куб.м. в час.

При устройстве системы вентиляции в погребе произвести расчет сечения вентиляционного канала нужно обязательно.

Формула для расчета следующая: S=L/(W*3600). В этой формуле S является площадью сечения канала, L – расход воздуха (его мы посчитали выше и получили 40 куб. м. в час), W равняется 1 м/с (т.к. это скорость потоков воздуха, ее берут по номиналу).

Сечение трубы в этом случае можно будет рассчитать следующим образом: 40/(1*3600)=0.0111 кв.м. Далее берем знакомую нам формулу R= √(F/π), из которой получаем значение радиуса, равное приблизительно 5.9 см. Диаметр в этом случае необходимо взять с округлением в большую сторону (примерно 12 см). Если ПВХ-труба имеет нестандартное прямоугольное или квадратное сечение, то ее размеры должны составлять около 11х11 см (опять же, округлять следует в большую сторону).

Конечно, все значения для системы вентиляции погреба, которые были приведены выше, являются приблизительными. Кроме того, число замен воздуха в помещении мы тоже брали минимальное (их может быть намного больше). В ряде случаев кратность воздухообмена может быть намного выше. Но, одновременно с этим, следует понимать, что излишнее проветривание и поступление большого количества чистого воздуха вызовет подсушивание продуктов, хранящихся в погребе, поэтому всё надо брать в меру, ведь «больше» вовсе не значит «лучше». Если вы в своих силах не уверены, то расчеты лучше доверить профессионалам, как и все работы по устройству вентиляции в погребе. Хотя работа не такая сложная, как строительство подвала, но в ней есть множество нюансов, которые нужно предусмотреть.

После того как схема вентиляции для подвального помещения будет полностью рассчитана, можно начинать непосредственный монтаж. Если предполагается, что вентиляция будет включать в себя две трубы, то одну из них следует расположить на расстоянии в 150-180 см от пола (это будет вытяжная труба). С другой стороны, на противоположной стене устанавливается приточная труба, нижняя часть которой не должна доходить до пола примерно 20-30 см. Это связано с тем, что по законам физики теплый воздух постепенно поднимается вверх. Именно в теплом воздухе содержится большее количество влаги, которая оседает на стенках подвального помещения, поэтому его нужно вовремя убирать из погреба.

Схема воздухообмена в погребе.

Всю работу можно сделать самостоятельно. Очень важно, чтобы верхняя часть вытяжной трубы проходила через все перекрытия здания и располагалась над кровлей на высоте в 20-50 см. Кроме того, выход трубы требуется закрыть колпачком, который предотвратит попадание осадков внутрь трубы и, следовательно, в помещение подвала. С другой стороны, верхнюю часть приточной трубы также рекомендуется тщательно закрыть металлической сеткой, потому что именно через эту трубу в погреб могут проникать насекомые и грызуны, наносящие непоправимый ущерб провизии.

Если у вас есть такая возможность, то лучше всего предпочесть принудительную вентиляцию. Но в тех случаях, когда площадь вашего погреба небольшая и в нем храниться всего несколько килограмм продуктов, то нет никакой необходимости делать даже две трубы (вполне хватит одной).

Консультант сайта, строитель-монтажник с 8-и летним стажем. Начинал свой путь монтажником-отделочником, на данный момент работает бригадиром в компании, занимающейся загородным строительством.

Подвальные и полуподвальные помещения служат разным целям. Ранее в них устраивались овощехранилища, размещались коммуникации. Сейчас же подвалам назначаются иные функции, от гаражей до спортивных залов и даже офисов.

В любом случае принудительная вентиляция в погребе здания – обоснованная потребность, продиктованная необходимостью в планомерной поставке свежего воздуха на смену отработанному.

Заглубленному овощехранилищу, расположенному под частным домом, принудительная, т.е. механическая вентиляция не нужна.

Хранимые зимой овощи в погребе усиленно вентилировать естественными методами нельзя. Они попросту замерзнут — мороз на улице[/caption]

Согласно проектным нормативам для овощехранилищ НТП АПК 1.10.12.001-02, вентилирование, к примеру, картофеля и корнеплодов должно происходить в объеме 50-70 м 3 /ч на тонну овощей. Причем в зимние месяцы интенсивность вентиляции следует сократить вдвое, чтобы не выморозить корнеплоды. Т.е. в холодное время года вентиляция домашнего погреба должна быть в формате 0,3-0,5 воздушного объема помещения в час.

Необходимость принудительной вентиляции в погребе возникает, если схема с естественным движением воздушных потоков не работает. Однако также потребуется устранение источников переувлажнения воздуха.

Затхлость воздуха и влажность являются частыми проблемами подвалов. Первая проблема происходит из-за недостаточного воздухообмена. Подвал заглублен на 2,5-2,8 м в грунт, его стены выполнены с максимальной влаго- и воздухонепроницаемостью. А естественная вентиляция, представленная вертикальными домовыми каналами, во многих подвалах и погребах отсутствует.

Значительную влажность воздуха в подвальном помещении вызывает слабая гидроизоляция стен. Вторая причина – изношенные трубопроводы, протянутые через подвальные подсобки. Причем конденсат на них отлагается независимо от целостности труб и герметичности разъемных соединений.

Проблему избыточной влажности требуется решить до разработки проекта и построения вентиляционной системы подвала. Необходимо восстановить или повысить степень герметичности стен погреба, герметизировать трубопроводы и закрыть их изоляцией. Последняя мера избавит от влияния конденсата на материал труб. Затем определяются вентиляционные потребности погреба.

Капли воды возникают лишь на поверхности бытовых трубопроводов, по которым идет холодная жидкость (питьевая вода и канализационный сток). Влага, имеющаяся в атмосфере помещений, конденсируется на холодных трубах из-за разницы температур между их поверхностью и воздухом. Чем холоднее трубы, чем более насыщен влагой воздух – тем более активно происходит процесс конденсации воды.

Разница температур воздуха и поверхности труб холодного водоснабжения в частных домах обычно невелика. Ведь при нечастом потреблении домочадцами холодной воды нет ее движения по трубам, поэтому температуры домашней атмосферы и трубопровода почти что уравниваются. Но в многоэтажном строении, жилом или офисном, холодная вода используется практически непрерывно и труба постоянно холодна.

Простейший способ борьбы с конденсатом на трубах – уравнивание температур труб и атмосферы. Необходимо закрыть холодный трубопровод паро- и теплоизолирующим материалом по всей протяженности. Конденсат собирается на холодной трубе вне зависимости от того, из чего она выполнена. Полимеры, черные металлы, чугун или медь – не важно. Изолировать придется все трубы «холодных» коммуникаций!

Предотвратить контакт холодной трубы с воздухом позволит трубчатый теплоизолятор из вспененного ПВД. Стенка теплоизолирующей «трубки» — не менее 30 мм. Диаметр трубчатого утеплителя выбирается немногим больше, чем у изолируемого от атмосферной влажности трубопровода. Одеть утеплитель просто – разрезать по длине, следом обтянуть им трубу.

Сразу после заделки трубопровода теплоизолятором необходимо обмотать его сверху армированным скотчем для труб. Для максимальной теплоизоляции и большей привлекательности проводится обмотка скотчем фольгированным (алюминиевым). Запорная арматура и сложно-изогнутые участки холодного трубопровода, которые невозможно закрыть трубчатой изоляцией, заматываются скотчем в несколько слоев.

Прежде чем заниматься поиском вентиляционного оборудования и планировать расположение вентканалов в подвале, требуется определить потребности в воздухообмене. В упрощенном формате, т.е. без учета возможного содержания вредных веществ в атмосфере подвала, воздухообмен в нем вычисляется по формуле:

L – расчетная потребность воздухообмена, м 3 /ч;
V_подв – объем подвального помещения, м 3 ;
K_р – минимальная кратность воздушного обмена, 1/ч (см. ниже).

Полученное значение воздухообмена позволит установить мощностные характеристики системы принудительной вентиляции подвала.

Однако для расчета формулы требуются данные по воздушному объему помещения и кратности воздухообмена. Первый параметр вычисляется так:

A – длина подвала;
B – ширина подвала;
H – высота подвала.

Для определения объема помещения в кубических метрах результаты замеров его ширины, длины и высоты переводятся в метры. К примеру, для подвала шириной 5 м, длиной 20 м и высотой 2,7 м объем составит 5 • 20 • 2,7 = 270 м 3 .

Для просторных подвалов минимальная кратность воздухообмена K_р определяется из расчета потребностей одного человека в свежем (приточном) воздухе за час. В таблице представлены нормативные потребности человека по воздухообмену в зависимости от использования данного помещения.

Также воздухообмен можно рассчитать по числу людей, которым предстоит находиться (к примеру, работать) в подвале:

L_чел – норма по воздухообмену для одного человека, м 3 /ч•чел;
N_л – расчетное количество людей в подвальном помещении.

Нормами утверждаются потребности человека в 20-25 м 3 /ч приточного воздуха при слабой физической активности, в 45 м 3 /ч при выполнении несложной физической работы и в 60 м 3 /ч при высокой физической нагрузке.

При необходимости расчета воздухообмена, учитывающего устранение избыточного тепла, используется формула:

p – плотность воздуха (при t 20 о С равна 1,205 кг/м 3 );
C_р – теплоемкость воздуха ( при t 20 о С равна 1,005 кДж/(кг•К));
Q – объем выделяемого тепла в подвал, кВт;
t_у – температура воздуха, удаляемого из помещения, о С;
t_п – температура приточного воздуха, о С.

Потребность учета тепла, устраняемого при вентиляции, необходима для поддержания определенного температурного баланса в атмосфере подвала.

Одновременно с устранением воздуха в процессе воздухообмена удаляется влага, выделенная в него различными влагосодержащими объектами (в т.ч. людьми). Формула для вычисления воздухообмена с учетом выделения влаги:

D – количество влаги, выделяемой при воздухообмене, г/ч;
d_у – содержание влаги в удаляемом воздухе, г воды/кг воздуха;
d_п – содержание влаги в приточном воздухе, г воды/кг воздуха;
p – плотность воздуха (при t 20 о С составляет 1,205 кг/м 3 ).

Воздухообмен, включающий в себя выделение влаги, рассчитывается для объектов повышенной влажности (к примеру, бассейнов). Также выделение влаги принимается в расчет для подвальных помещений, посещаемых людьми с целью физических упражнений (к примеру, спортзал).

Стабильно высокая влажность воздуха значительно осложнит работу принудительной вентиляции подвала. Потребуется дополнение вентиляции фильтрами для сбора конденсированной влаги.

Располагая данными по воздушному объему вентиляции, переходим к определению характеристик воздуховодов. Необходим еще один параметр – скорость прокачки воздуха по вентканалу. Чем быстрее прогоняется воздушный поток, тем менее объемные воздуховоды можно использовать. Но также возрастет шумность системы и сетевое сопротивление. Оптимально прокачивать воздух на скорости 3-4 м/с или меньшей.

Если интерьер подвала позволяет воспользоваться воздуховодами круглого сечения – выгоднее применить их. К тому же сеть вентканалов из круглых воздуховодов проще собирать, т.к. они гибкие.

Вот формула, позволяющая рассчитать площадь воздуховода по его сечению:

S_св – расчетная площадь сечения вентиляционного канала (воздуховода), см 2 ;
L – расход воздуха при прокачке по воздуховоду, м 3 /ч;
V – скорость, с которой по воздуховоду движется воздух, м/с;
2,778 – значение коэффициента, позволяющего согласовать неоднородные параметры в составе формулы (сантиметры и метры, секунды и часы).

Площадь сечения вентканала удобнее вычислять в см 2 . В иных единицах измерения этот параметр системы вентиляции труден к восприятию.

Однако определение расчетной площади сечения вентканала не позволит корректно подобрать сечение воздуховодов, поскольку не учитывает их форму. Вычислить требуемую площадь воздуховода по его сечению можно следующими формулами:

S=3,14•D 2 /400

Для прямоугольных воздуховодов:

S – фактическая площадь сечения вентканала, см 2 ;
D – диаметр округлого воздуховода, мм;
3,14 – значение числа π (пи);
A и B – высота и ширина воздуховода прямоугольного сечения, мм.

Если канал воздушной магистрали один, то фактическая площадь сечения рассчитывается только для него. Если же от главной магистрали будут выполнены ответвления, то данный параметр вычисляется для каждой «ветви» отдельно.

Чем выше скорость перемещения воздуха в вентканале, тем более высоко сопротивление движению воздушных масс в комплексе вентиляции. Это неприятное явление носит название «потеря давления».

Вентиляционная установка должна развить воздушное давление, позволяющее справиться с сопротивлением сети воздухораспределения. Только так получится достичь необходимого расхода воздуха в вентиляционной системе.

Скорость воздуха, перемещаемого по вентканалам, определяется формулой:

V – расчетная скорость прокачки воздушных масс, м 3 /ч;
S – площадь сечения канала воздуховода, м 2 ;
L – требуемый расход воздуха, м 3 /ч.

Выбор оптимальной модели вентилятора для вентиляционной системы следует производить путем сравнения двух параметров – статического давления, развиваемого вентиляционной установкой и расчетными потерями давления в системе.

Потери давления в протяженном вентиляционном комплексе сложной архитектуры определяются суммированием сопротивлений движению воздуха в его изогнутых участках и наборных элементах:

в обратном клапане;
в шумоглушителях;
в диффузорах;
в фильтрах тонкой очистки;
в ином оборудовании.

Самостоятельно рассчитывать потерю давления в каждом подобном «препятствии» необходимости нет. Достаточно использовать графики потерь давления применительно к расходу воздуха, предлагаемые производителями вентканалов и соответствующего оборудования.

Впрочем, при расчете вентиляционного комплекса упрощенной конструкции (без наборных элементов) допустимо использовать типовые значения потери давления. К примеру, в подвальных помещениях площадью 50-150 м 2 потери на сопротивление воздуховодов составят около 70-100 Па.

Чтобы определится с выбором вентустановки, нужно знать необходимую производительность вентиляционного комплекса и сопротивление воздуховодов. Для принудительной вентиляции погреба достаточно одного вентилятора, встроенного в вытяжной канал.

Приточный воздуховод, как правило, не нуждается в вентустановке. Достаточно небольшой разницы давлений между точками подачи воздуха и его забора, обеспечиваемой работой вытяжного вентилятора.

Необходима модель вентилятора, чья производительность немного (на 7-12%) выше расчетной. Проверить пригодность вентиляционной установки можно по графику зависимости производительности от потери давления.

Если приходится выбирать между заведомо более мощной и слишком слабой вентустановкой – приоритет остается за мощной моделью. Однако потребуется как-то понизить ее производительность. Оптимизация слишком мощного вентилятора вытяжки достигается такими способами:

Монтировать перед вентустановкой балансировочный дроссель-клапан, что позволить «придушить» ее. Расход воздуха при частичном перекрытии вытяжного канала снизится, однако вентилятору придется работать с повышенной нагрузкой.
Включать вентустановку на работу в малых и средних режимах скорости. Это возможно, если агрегат поддерживает 5-8 скоростную регулировку или плавный разгон. Но поддержки многоскоростных рабочих режимов в недорогих моделях вентиляторов нет, у них максимум 3 ступени регулировки скорости. А для корректной настройки производительности трех скоростей мало.
Свести максимальную производительность вытяжной установки к минимуму. Это выполнимо, если автоматика вентилятора допускает управление его наибольшей скоростью вращения.

Разумеется, можно не обращать внимания на излишне высокую производительность вентиляции. Однако придется переплачивать за электрическую и тепловую энергию, поскольку вытяжка будет слишком активно тянуть тепло из помещения.

Приточный канал выводится за фасад подвала, устраивается с забором отверстия сеткой. Его обратный вывод, по которому поступает воздух, опускается к полу на дистанцию полметра от последнего. Для минимизации образования конденсата приточный канал необходимо теплоизолировать снаружи, особенно его «уличную» часть.

Воздухозаборник вытяжки размещается у потолка, в противоположном от точки расположения приточного отверстия конце помещения. Размещать отверстия вытяжки и приточного канала на одной стороне подвала и на одном уровне бессмысленно.

Поскольку нормативы жилстроительства не допускают использования вертикальных каналов естественной вытяжки под принудительную вентиляцию, заводить на них воздуховоды нельзя. Случает, когда расположить приточный и вытяжной каналы забора-сброса воздуха по разным сторонам погреба невозможно (имеется лишь одна фасадная стена). Тогда необходимо развести точки воздухозабора и сброса по вертикали на 3 метра и более.

В этом видеоролике наглядно демонстрируются признаки некачественной вентиляции подвального помещения. Каналы приточно-вытяжного воздухообмена в данном погребе вроде как имеются, но воздух по ним не идет. Налицо все проблемы подвала – сырость, затхлый воздух и обильный конденсат по ограждающим конструкциям:

На видео ниже представлено практическое решение принудительной вытяжки погреба при помощи кулера от ПК и солнечной батареи. Отметим оригинальность исполнения данного проекта вентиляции. Для погреба типа «овощехранилище» такая реализация воздухообмена вполне допустима:

Поскольку полноценное понижение влажности в подвале невозможно без термоизоляции «холодных» трубопроводов, представляем видео о нанесении трубчатой изоляции. Отметим, что при техническом назначении подвала рациональна полная обмотка теплоизолированной трубы армированным скотчем – так надежнее:

«Беспризорный» подвал вполне реально превратить в помещение желаемого назначения. Необходимо лишь решить в нем проблему воздухообмена и ликвидировать источники влаги. В любом случае, подвальный ярус здания не должен представлять собой мокрое, заросшее плесенью место. Ведь его стены – фундамент строения, чье разрушение недопустимо.

06 Апр 2019 admin 17