Расход воздуха на вентиляцию в жилых домах
В погоне за комфортными условиями внутри офисов и жилых помещений никак не обойтись без правильно организованного воздухообмена. Другими словами, внутри них должна быть грамотно рассчитанная, регулируемая система вентиляции. Для помещений различного назначения руководствуются соответствующей нормативной литературой, но для начала рассмотрим, что представляет собой воздухообмен.
Воздухообмен – это количественный параметр, характеризующий работу системы вентиляции в закрытых помещениях. Другими словами, происходит обмен воздуха для удаления избытков теплоты, влаги, вредных и других веществ с целью обеспечения допустимого микроклимата и качества воздуха в обслуживаемом помещении или рабочей зоне. Правильная организация воздухообмена – одна из главных целей при разработке проекта вентиляции. Интенсивность воздухообмена измеряется кратностью – отношением объёма подаваемого или удаляемого воздуха за 1 час к объёму помещения. Кратность приточного или вытяжного воздуха определяется нормативной литературой. Теперь поговорим немного о СНиПах, СП и ГОСТах, диктующих нам необходимые параметры для поддержания комфортных условий в офисных и жилых помещениях.
В настоящее время издано немало литературы, рассмотрим лишь небольшую часть:
Современные постройки обладают высокими теплотехническими характеристиками, герметичными пластиковыми окнами для экономии затрат на отопление помещений, что неизбежно ведёт к герметичности самого помещения и отсутствию естественной вентиляции. А это, в свою очередь, ведёт к застою воздуха и размножению болезнетворных микробов, что не допускается санитарно-гигиеническими нормами, да и сохранить хорошее самочувствие в душном помещении навряд ли удастся. Поэтому в современных жилых домах обязательно предусматриваются приточные клапаны в наружных ограждениях с естественным побуждением, а в офисных помещениях не обойтись без устройства приточно-вытяжной механической вентиляции. Все это необходимо для создания комфортных условий пребывания людей в данных помещениях.
Система вентиляции жилых помещений может быть: с естественным притоком и удалением воздуха; с механическим побуждением притока и удаления воздуха, в том числе совмещённая с воздушным отоплением; комбинированная с естественным притоком и удалением воздуха с частичным использованием механического побуждения. В жилых комнатах приток воздуха обеспечивается через регулируемые оконные створки, фрамуги, форточки, клапаны или другие устройства, в том числе автономные стеновые воздушные клапаны с регулируемым открыванием. Удаление воздуха предусматривается из кухонь, уборных и ванных комнат. Величина воздухообмена жилых комнат, согласно СП 54.13330.2016, зависит от количества проживающих людей, 3 м³/час на 1 м² жилой площади, если на одного человека приходится менее 20 м² общей площади квартиры и не менее 30 м³/час на одного человека, если на одного человека приходится более 20 м².
Норма минимального воздухообмена на кухне, оборудованной электрической плитой, согласно СП 54.13330.2016 принимается 60 м³/час, в случае газовой плиты, она составит 100 м³/час. В кухне приток воздуха обеспечивается, так же как и в жилых комнатах. Так как при готовке образуется пар, а также летучие частицы масла или других жиров, воздух из помещения кухни должен удаляться непосредственно наружу и не попадать в другие помещения, в том числе и через вентиляционный канал. Для того чтобы естественная тяга была достаточно стабильной, канал должен быть относительно высоким (не менее 5 метров). Зачастую в кухонной зоне над плитой устанавливают вытяжной зонт, помогающий более эффективно отводить избыток тепла из помещения. С целью исключения перетекания воздуха в выше расположенные квартиры делается воздушный затвор (вертикальный участок воздуховода, изменяющий направление движения воздуха), как правило, в строительном исполнении.
Воздух в помещениях санузла и постирочной содержит неприятные запахи, влажность и выделяющиеся вредности от бытовой химии, поэтому, как и воздух из кухни, он должен удаляться наружу без возможности попадания в другие помещения. В вытяжных каналах этих помещений так же делается воздушный затвор. Из помещения санузла, согласно СП 54.13330.2016, величина воздухообмена составит 25 м³/час, а постирочной 90 м³/час. Приточный воздух в эти помещения попадает перетоком из жилых комнат через открытую дверь либо через щели в дверном проёме.
Величина воздухообмена для офисов, административных зданий намного выше, чем для жилых домов. Это объясняется тем, что вентиляционная система должна эффективнее справляться с большим объёмом тепловыделений, которые выделяются многочисленными сотрудниками и офисной техникой. А достаточное количество свежего воздуха положительно сказывается как на здоровье людей, так и на рабочем процессе в целом.
Для обычных офисных помещений принимается 40 м³/час на одного сотрудника при возможности периодически проветривать помещение через оконные створки, фрамуги, форточки или 60 м³/час на одного сотрудника, если такая возможность отсутствует.
Современные офисные здания невозможно представить без организованной системы вентиляции, которая должна удовлетворять следующим требованиям:
- Возможность обеспечивать в необходимом количестве свежим воздухом.
- Фильтрация, подогрев или охлаждение, а также при необходимости и увлажнение приточного воздуха до комфортных условий, перед тем как подать его в помещение.
- Устройство как приточной, так и вытяжной вентиляции из помещений офисов.
- Установки должны быть малошумными и соответствовать требованиям, предъявляемым в СП 51.13330.2011 «Защита от шума».
- Расположение удобное для обслуживания вентиляционных установок.
- Автоматическое управление и погодозависимое регулирование.
- Экономичный расход тепловой и электроэнергии.
- Необходимость иметь компактные размеры и по возможности вписываться в деловой интерьер.
Правильно рассчитанная кратность воздухообмена — жизненно необходима внутри закрытых помещений, т. к. позволяет удалять отработанный воздух, загрязнённый различными техническими испарениями, частичками углекислого газа, выделяемого человеком, запахами продуктов потребления и жизнедеятельности, теплотой от оборудования и изделий, а также многими другими источниками. Если учесть все эти параметры, то благодаря работе приточно-вытяжной вентиляции можно поддерживать оптимальные показатели воздуха внутри помещений, создавая комфортный микроклимат.
Вентиляцию Вы можете заказать с монтажом «под ключ», позвонив по телефону в Москве: +7 (495) 241-17-30 . Осуществляем проектирование и поставку вентиляции по России.
При проектировании систем вентиляции каждый инженер проводит расчеты согласно вышеупомянутых норм.
Для расчета воздухообмена в жилых помещениях следует руководствоваться этими нормами. Рассмотрим самые простые методы нахождения воздухообмена:
- по площади помещения,
- по санитарно-гигиеническим нормам,
- по кратностям
Это самый простой расчет. Расчет вентиляции по площади делается на основании того, что для жилых помещений нормы регламентируют подавать 3 м3/час свежего воздуха на 1 м2 площади помещения, независимо от количества людей.
По санитарным нормам для общественных и административно-бытовых зданий на одного постоянно пребывающего в помещении человека необходимо 60 м3/час свежего воздуха, а на одного временного 20 м3/час.
Рассмотрим на примере:
Предположим, в доме живут 2 человека, проведем расчет по санитарным нормам согласно этим данным. Формула расчета вентиляции, включающая нужное количество воздуха выглядит так:
- n – нормируемая кратность воздухообмена, час-1;
- V – объём помещения, м3
Получим, что для спальни L2=2*60=120 м3/час, для кабинета примем одного постоянного жителя и одного временного L3=1*60+1*20=80 м3/час. Для гостиной принимаем двух постоянных жителей и двух временных (как правило, количество
постоянных и временных людей, определяется техническим заданием заказчика) L4=2*60+2*20=160 м3/час, запишем полученные данные в таблицу.
Составив уравнение воздушных балансов ∑ Lпр = ∑ Lвыт:360 ∑ Lвыт , то для увеличения ∑ Lвыт до значения ∑ Lпр увеличиваем значения воздухообмена для тех помещений, для которых мы в 3 пункте приняли воздухообмен равным минимально допустимому значению.
Если ∑ Lпр > ∑ Lвыт , то для увеличения ∑ Lвыт до значения ∑ Lпр увеличиваем значения воздухообмена для помещений.
При выборе оборудования для системы вентиляции необходимо рассчитать следующие основные параметры:
- Производительность по воздуху;
- Мощность калорифера;
- Рабочее давление, создаваемое вентилятором;
- Скорость потока воздуха и площадь сечения воздуховодов;
- Допустимый уровень шума.
Ниже приводится упрощенная методика подбора основных элементов системы приточной вентиляции, используемой в бытовых условиях.
Проектирование системы вентиляции начинается с расчета требуемой производительности по воздуху или «прокачки», измеряемой в кубометрах в час. Для этого необходим поэтажный план помещений с экспликацией, в которой указаны наименования (назначения) каждого помещения и его площадь. Расчет начинается с определения требуемой кратности воздухообмена, которая показывает сколько раз в течение одного часа происходит полная смена воздуха в помещении.
Например, для помещения площадью 50 м2 с высотой потолков 3 метра (объем 150 кубометров) двукратный воздухообмен соответствует 300 кубометров/час. Требуемая кратность воздухообмена зависит от назначения помещения, количества находящихся в нем людей, мощности тепловыделяющего оборудования и определяется СНиП (Строительными Нормами и Правилами).
Для определения требуемой производительности необходимо рассчитать два значения воздухообмена: по кратности и по количеству людей, после чего выбрать большее из этих двух значений.
Расчет воздухообмена по кратности:
- L — требуемая производительность приточной вентиляции, м3/ч;
- n — нормируемая кратность воздухообмена: для жилых помещений n = 1, для офисов n = 2,5;
- S — площадь помещения, м2;
- H — высота помещения, м;
Расчет воздухообмена по количеству людей:
- L — требуемая производительность приточной вентиляции, м3/ч;
- N — количество людей;
- Lнорм — норма расхода воздуха на одного человека:
в состоянии покоя — 20 м3/ч;
при физической нагрузке — 60 м3/ч.
Рассчитав необходимый воздухообмен, выбираем вентилятор или приточную установку соответствующей производительности. При этом необходимо учитывать, что из-за сопротивления воздухопроводной сети происходит падение производительности вентилятора. Зависимость производительности от полного давления можно найти по вентиляционным характеристикам, которые приводятся в технических характеристиках оборудования. Для справки: участок воздуховода длиной 15 метров с одной вентиляционной решеткой создает падение давления около 100 Па.
Типичные значения производительности систем вентиляции:
- Для квартир — от 100 до 500 м3/ч;
- Для коттеджей — от 1000 до 5000 м3/ч;
Калорифер используется в приточной системе вентиляции для подогрева наружного воздуха в холодное время года. Мощность калорифера рассчитывается исходя из производительности системы вентиляции, требуемой температурой воздуха на выходе системы и минимальной температурой наружного воздуха. Два последних параметра определяются СНиП.
Температура воздуха, поступающего в жилое помещение, должна быть не ниже +18°С. Минимальная температура наружного воздуха зависит от климатической зоны, например, для Москвы она равна -26°С (рассчитывается как средняя температура самой холодной пятидневки самого холодного месяца в 13 часов). Таким образом, при включении калорифера на полную мощность он должен нагревать поток воздуха на 44°С. Поскольку сильные морозы в Москве непродолжительны, в приточных системах допускается устанавливать калориферы, имеющие мощность меньше расчетной. Но при этом приточная система должна иметь регулятор производительности для уменьшения скорости вентилятора в холодное время года.
При расчете мощности калорифера необходимо учитывать следующие ограничения:
- Возможность использования однофазного (220 В) или трехфазного (380 В) напряжения питания. При мощности калорифера свыше 5 кВт необходимо 3-х фазное подключение, но в любом случае 3-х фазное питание предпочтительней, так как рабочий ток в этом случае меньше.
- Максимально допустимый ток потребления. Величину тока (А), потребляемого калорифером, можно вычислить по формуле:
- I — максимальный потребляемый ток, А;
- Р — мощность калорифера, Вт;
- U — напряжение питания: (220 В — для однофазного питания; для трехфазной сети расчёт несколько иной).
В случае, если допустимая нагрузка электрической сети меньше чем требуемая, можно установить калорифер меньшей мощности. Температуру, на которую калорифер сможет нагреть приточный воздух, можно рассчитать по формуле:
- T — разность температур воздуха на входе и выходе системы приточной вентиляции,°С;
- Р — мощность калорифера, Вт;
- L — производительность вентиляции, м3/ч.
Типичные значения расчетной мощности калорифера — от 1 до 5 кВт для квартир, от 5 до 50 кВт для офисов и загородных домов. Если использовать электрический калорифер с расчетной мощностью не представляется возможным, следует установить калорифер, использующий в качестве источника тепла воду из системы центрального или автономного отопления (водяной или паровой калорифер). В любом случае, если есть возможность, лучше использовать водяные или паровые калориферы. Экономия на обогреве в этом случае получается колоссальная.
Рабочее давление, скорость потока воздуха в воздуховодах и допустимый уровень шума
После расчета производительности по воздуху и мощности калорифера приступают к проектированию воздухораспределительной сети, которая состоит из воздуховодов, фасонных изделий (переходников, разветвителей, поворотов) и распределителей воздуха (решеток или диффузоров). Расчет воздухораспределительной сети начинают с составления схемы воздуховодов. Далее по этой схеме рассчитывают три взаимосвязанных параметра — рабочее давление, создаваемое вентилятором, скорость потока воздуха и уровень шума.
Требуемое рабочее давление определяется техническими характеристиками вентилятора и рассчитывается исходя из диаметра и типа воздуховодов, числа поворотов и переходов с одного диаметра на другой, типа распределителей воздуха.
Чем длиннее трасса и чем больше на ней поворотов и переходов, тем больше должно быть давление, создаваемое вентилятором. От диаметра воздуховодов зависит скорость потока воздуха. Обычно эту скорость ограничивают значением от 2,5 до 4 м/с. При больших скоростях возрастают потери давления и увеличивается уровень шума. В тоже время, использовать «тихие» воздуховоды большого диаметра не всегда возможно, поскольку их трудно разместить в межпотолочном пространстве и стоят они дороже. Поэтому, при проектировании вентиляции часто приходится искать компромисс между уровнем шума, требуемой производительностью вентилятора и диаметром воздуховодов.
Для бытовых систем приточно-вытяжной вентиляции обычно используются воздуховоды диаметром 160. 250 мм или сечением 400х200мм. 600х350мм и распределительные решетки размером 100200 мм — 1000500 мм.
06 Апр 2019 admin 20