Формула расчета воздухообмена в помещении. Расчет вентиляции

Не всегда есть возможность пригласить специалиста для проектирования системы инженерных сетей. Что делать если во время ремонта или строительства вашего объекта потребовался расчет воздуховодов вентиляции? Можно ли его произвести своими силами?

Расчет вентиляции и воздуховодов для нее позволит составить эффективную систему, которая будет обеспечивать бесперебойную работу агрегатов, вентиляторов и приточных установок. Если все подсчитано правильно, это позволит уменьшить траты на закупку материалов и оборудования, на дальнейшее обслуживание системы.

Расчет воздуховодов системы вентиляции можно проводить разными методами. Например, такими:

• постоянной потери давления;
• допустимых скоростей.

Типы и виды воздуховодов

Перед расчетом сетей нужно определить из чего они будут изготовлены. Сейчас применяются изделия из стали, пластика, ткани, алюминиевой фольги и др. Часто воздуховоды изготовляют из оцинкованной или нержавеющей стали, это можно организовать даже в небольшом цеху. Такие изделия удобно монтировать и расчет такой вентиляции не вызывает проблем.

Кроме этого, воздуховоды могут различаться по внешнему виду. Они могут быть квадратного, прямоугольного, овального сечения. Каждый тип обладает своими достоинствами. Прямоугольные позволяют сделать системы вентиляции небольшой высоты или ширины, с сохранением нужной площади сечения. В круглых системах меньше материала, овальные совмещают плюсы и минусы других видов.

Для примера расчета вентиляции выберем круглые трубы из жести. Это изделия, которые используют для вентиляции жилья, офисных и торговых площадей. Расчет будем проводить одним из методов, который позволяет точно подобрать сеть воздуховодов и найти ее характеристики.

Способ расчета воздуховодов методом постоянных скоростей

Расчет воздуховодов вентиляции нужно начинать с плана помещений. Используя все нормы определяют нужное количество воздуха в каждую зону и рисуют схему разводки. На ней показываются все решетки, диффузоры, изменения сечения и отводы. Расчет производится для самой удаленной точки системы вентиляции, поделенной на участки, ограниченные ответвлениями или решетками.

Расчет воздуховода для монтажа системы вентиляции заключается в выборе нужного сечения по всей длине и нахождение потери давления для подбора вентилятора или приточной установки. Исходными данными являются значения количества проходящего воздуха в сети вентиляции. Используя схему, проведём расчет диаметра воздуховода. Для этого понадобится график потери давления.
Для каждого типа воздуховодов график разный. Обычно, производители предоставляют такую информацию для своих изделий, или можно найти ее в справочниках. Рассчитаем круглые жестяные воздуховоды, график для которых показан на рисунке.

По выбранному методу задаемся скоростью воздуха каждого участка. Она должна быть в пределах норм для зданий и помещений выбранного назначения. Для магистральных воздуховодов приточной и вытяжной вентиляции рекомендуются такие значения:

• жилые помещения – 3,5–5,0 м/с;
• производство – 6,0–11,0 м/с;
• офисы – 3,5–6,0 м/с.

• офисы – 3,0–6,5 м/с;
• жилые помещения – 3,0–5,0 м/с;
• производство – 4,0–9,0 м/с.

Когда скорость превышает допустимую, уровень шума повышается до некомфортного для человека уровня.

После определения скорости (в примере 4,0 м/с) находим нужное сечение воздуховодов по графику. Там же есть потери давления на 1 м сети, которые понадобятся для расчета. Общие потери давления в Паскалях находим произведением удельного значения на длину участка:

Элементы сети и местные сопротивления

Имеют значение и потери на элементах сети (решетки, диффузоры, тройники, повороты, изменение сечения и т. д.). Для решеток и некоторых элементов эти значения указаны в документации. Их можно рассчитать и произведением коэффициента местного сопротивления (к. м. с.) на динамическое давление в нем:

Где Pд=V2·ρ/2 (ρ – плотность воздуха).

К. м. с. определяют из справочников и заводских характеристик изделий. Все виды потерь давлений суммируем для каждого участка и для всей сети. Для удобства это сделаем табличным методом.

Сумма всех давлений будет располагаемым для этой сети воздуховодов, а потери на ответвлениях должны быть в пределах 10% от полного располагаемого давления. Если разница больше, необходимо на отводах смонтировать заслонки или диафрагмы. Для этого производим расчет нужного к. м. с. по формуле:

где Pизб – разница располагаемого давления и потерь на ответвлении. По таблице выбираем диаметр диафрагмы.

Нужный диаметр диафрагмы для воздуховодов.

Правильный расчет воздуховодов вентиляции позволит подобрать нужный вентилятор по графикам производителей. Используя найденное располагаемое давление и общий расход воздуха в сети, это будет сделать несложно.

Для бесперебойной и долговременной работы вентиляционной системы в квартирах многоэтажек или частных коттеджей, особенно когда вы устанавливаете ее заново, требуется грамотный расчет. Обычно, считают только приточную вентсистему, потому что естественная уже предусмотрена и смонтирована при постройке здания. При этом, заметим, что проектирование вытяжного вывода рассчитано на однократный обмен, тогда как приток воздуха превышает вытяжку в два раза.

Постоянная и непрерывная подача свежего воздуха необходима только в те комнаты, где вы будете находиться долгое время (кухня, спальня и гостиная, и т. д.) поэтому расчет системы вентиляции начинается с плана здания или отдельной квартиры, на котором указывают площадь всех имеющихся комнат. Измеряют воздухообмен кубометрами в час. При этом схема воздухообмена будет выглядеть таким образом: чистый воздух попадает в комнаты, оттуда в слегка загрязненном виде выходит в коридор, потом в кухню и санузел и выводится наружу через вентиляционные шахты.

Необходимо знать, что для комнат без естественной вентиляции нормой считают расход свежего воздуха на одного жильца не меньше, чем 60 кв. м /час. В спальне допустимо меньшее количество — до 30 кв. м. /час на одного, это связано с тем, что ночью мы потребляем меньше кислорода. Учитывать нужно потребности только постоянно проживающих в жилище людей. После того, как вы рассчитали воздушный обмен по потребностям жильцов, следует выяснить кратность обмена воздушных масс, то есть, сколько раз на протяжении одного часа заменяется весь объем воздуха. Этот показатель должен быть минимум однократным.

По ниже приведенным формулам рассчитайте оба эти показателя (обмен воздуха по числу людей и кратность) и выберите большее значение, как максимально соответствующее нормам безопасности:

L (необходимая производительность приточной вентсистемы) равна N (количеству жильцов) помноженному на Lnorm (норму расходования на одного), это что касается количества проживающих.

Кратность рассчитывается так — L (необходимая производительность вентсистемы) равна n (нормированная кратность обмена воздуха) умножить на S (площадь комнаты) умножить на H (высота комнаты).

Произведя подсчеты и сложив полученные числа, вы узнаете общую производительность вентсистемы. Показатели этого значения в нормативных документах следующие:

В квартирах и комнатах 100 — 500 кв. м / час.

В коттеджах 500 — 2000 кв. м / час.

Как сделать вентиляцию

Естественная вентиляционная система может быть спроектирована и построена бесканальным или канальным способом. При этом расчет естественной вентиляции возможен, только при наличии вентиляционных каналов, поскольку при бесканальной вентиляции воздух не поддается учету.

Расчет производится по вышеприведенным формулам. Если простое проветривание не помогает воздухообмену, выполняется установка механической вентиляции. При этом, если площадь помещения большая, требуется установить два вентилятора.

Правильно устроенной считается вентиляция, расчет которой совпал по показаниям притока свежего воздуха и его вывода.

Расчет приточно вытяжной вентиляции

После того, как были определены потребности в свежем воздухе и производительность вентсистемы, переходите к проекту распределения воздуха по квартире или зданию. Состоит она из: воздуховода, разнообразных фасонных изделий, распределителей воздуха (решеток) и дроссель — клапанов. Перед тем, как рассчитать вентиляцию, нужно начертить схему будущего воздуховода таким образом, чтобы длина его была минимальной, а производительность достаточной.

Выберите, какое сечение воздуховода будет для вас более оптимальным — круглое или прямоугольное. У первого меньше высота, что позволяет экономить запотолочное пространство, а второй более прост в монтаже. Нужно учесть, что скорость воздушного потока должна ограничиваться 3-4 метрами в секунду. Если она будет больше — возникнет сильный шум.

Требуемую расчетную площадь сечения у воздуховода рассчитывают так:

Sc (площадь сечения) = L (расходу воздуха) помноженному на 2.778 (общепринятый коэффициент разных размерностей) и разделенному на V (скорость прохождения воздуха по воздуховоду).

Результат получится в сантиметрах квадратных для большего удобства.

У круглых воздухоотводов она считается так- S = tt умножить на D / 400

У прямоугольных S= A умножить на B /100.

S фактическая площадь, D диаметр,A и B ширина и высота.

Считать эти показатели нужно для каждой ветки воздуховода. Для бытовых инженерных сетей выбирают круглые воздухоотводы от 100 до 250 мм, если ваш выбор — прямоугольные изделия, их диаметр должен быть полностью эквивалентным.

Расчет вытяжной вентиляции

Кроме всех этих показателей нужно выполнить расчет вентиляционных систем с учетом сопротивления сети, мощности калорифера (если предполагается его установка), выяснить, сколько электроэнергии будет потреблять вентоборудование. Это очень важно именно для приточных систем.

Дополнительная (принудительная) кухонная вытяжная вентиляция, расчет которой происходит по формуле:

P (мощность) = S (площадь) умножить на H (высоту потолка) и умножить на 12(средняя норма СЭС).

В наше время нельзя представить свою жизнь без вентиляционных систем. Они установлены в производственных зданиях, в офисах, в учебных заведениях, в магазинах, в квартирах. Работа этих систем немыслима без применения вытяжных вентиляторов различной мощности. Широко распространенным элементом квартирной вентиляции является кухонная вытяжка.
Она может иметь различные формы, размеры, дизайн.

От расчета мощности вентилятора кухонной вытяжки будет зависеть количество очищенного воздуха в помещении.

Но внешняя красота – это не самое главное. Основная задача этого прибора – избавить помещение кухни от запахов, гари, копоти и жира, которые появляются во время приготовления пищи. Вытяжная вентиляция удаляет испарения, исходящие от разного рода нагревательных приборов. Она предотвращает появление грязного налета на потолке и на поверхности стен. Это позволяет выполнять косметический ремонт гораздо реже, что сэкономит значительную сумму денег. Меньше времени понадобится и на проведение генеральной уборки.

Справиться с задачей очистки атмосферы в помещении может устройство, способное пропустить через свои фильтры определенное количество воздуха. А для этого надо подобрать прибор с вентилятором нужной мощности. Как рассчитать мощность устройства?

Пример расчета производительности вентилятора вытяжки для кухни.

1. С помощью рулетки измерить размеры кухни и определить ее объем в метрах. Для этого длину нужно умножить на ширину и высоту. В документах БТИ указана площадь помещений. Пример: площадь кухонного помещения равна 10 м². Высота от пола до потолка – 3 м. Умножаем площадь на высоту и получаем 30 м³. Таков объем кухни.
2. Далее рассчитывается величина, характеризующая воздухообмен. Для этого нужно умножить объем кухни на количество полных обновлений воздуха за час. Строительные нормы и правила (СНиП) предусматривают кратность воздухообмена, равную 10-12. Таким образом, чтобы рассчитать мощность вытяжной системы нужно 30 м³ умножить на 12. В итоге получается цифра 360 м³/час. Столько воздуха должно обновляться каждый час.
3. Для осуществления обмена в таком объеме нужен вентилятор с мощностью 400-800 м³/час. Но стандартные вентиляционные каналы способны пропустить только около 180 м³. Поэтому вентилятор тут не очень поможет.
4. В этом случае поможет рециркуляционная система вытяжки, которая пропускает воздух через фильтры и отправляет его обратно в помещение. На преодоление сопротивления фильтров тоже требуется мощность. Поэтому к расчетной цифре следует добавить 40%. Получится 560-1120 м³. Такова должна быть мощность вентилятора вытяжки на кухне размером 30 м³.
5. В некоторых случаях можно обойтись и без вентиляционного канала. Для этого вытяжной вентилятор устанавливается в специально оборудованном проеме в стене, в потолке или на стыке потолка и стены. Такой монтаж допускает применение менее мощного вентилятора.

Это лишь простейший расчет необходимой мощности вытяжного вентилятора. Если кухня не имеет дверей, то нужно учитывать еще и объем смежного помещения. Итак, формула расчета мощности вентилятора для общих случаев: ширина помещения х длина х высота х кратность обмена = искомая величина. Высчитать объем помещения можно без особых проблем. Достаточно измерить длину, ширину и высоту и перемножить их.

Кратность для помещений разного типа определяется так:

Таблица для расчета минимальной производительности вытяжки относительно объема кухни.

Наибольший показатель кратности выбирают для использования в помещениях со множеством людей, с высокой влажностью и температурой, с большим количеством пыли и сильными запахами. На кухне с электрической варочной поверхностью можно выбирать меньший показатель, с газовой плитой – больший. Связано это с тем, что газ при включенной плите выделяет продукты горения. Вентилятор, выбранный с учетом вышеперечисленных данных, можно смонтировать в стене, окне, потолке помещения.

Другой способ определения мощности устройства

Рассчитать мощность вентилятора можно по другому принципу. Показатель кратности остается без изменений, а вместо объема берется количество людей, находящихся в помещении. Формула расчета очень проста: L = N x Lн. Значения в этой формуле:

• L – искомая мощность вентилятора;
• N – количество народа в помещении;
• Lн – нормативный расход воздуха на человека.

Нормативный расход воздуха зависит от вида деятельности человека и измеряется в м³. Средние значения его таковы:

Не стоит брать вытяжку с намного большей мощностью вентилятора, чем была рассчитана, так как она будет создавать больше шума.

Выбор вентилятора нужно осуществлять не только по его мощности, но и по типу исполнения этого агрегата. Для работы в условиях чистого воздуха при температуре ниже 80°С принято устанавливать вытяжные вентиляторы в обычном исполнении. Для удаления из помещения воздуха с температурой выше этого значения следует устанавливать вентилятор в термостойком исполнении. В условиях агрессивной и взрывоопасной среды лучше использовать устройство в специальном антикоррозийном варианте. Его узлы и детали не вступают ни в какие реакции с окружающей средой.

Для удаления загрязненного воздуха из ванной комнаты рекомендуется использование брызгозащищенного вытяжного вентилятора. Он не позволяет влаге попадать в воздуховод и защищает устройство и электрическую сеть от короткого замыкания.

Оборудование жилых и производственных помещений вытяжной вентиляцией – обязательное условие для обеспечения комфортных условий пребывания людей. Вентиляторов для этой цели существует много видов. Они имеют различные размеры, мощность, возможности. Правильный их выбор – залог здоровья и длительного срока службы предметов обстановки в помещении.

КАКОЙ ВЫСОТЫ ДОЛЖНА БЫТЬ ВЕНТИЛЯЦИОННАЯ ТРУБА

1. Высота вентиляционной трубы над крышей, расположенной рядом с дымовой трубой, должна быть равной этой трубе.

2. Над плоской кровлей труба должна возвышаться на высоту не менее 500 миллиметров.

3. Если труба расположена на расстоянии не больше полутора метров от парапета, либо от конька, ее высота над коньком кровли должна быть больше 500 миллиметров.

4. В случае если труба находится от парапета или от конька на расстояния 1,5-3 метра ее высота должна быть не ниже конька кровли.

5. Вентиляционная труба, находящаяся от конька на расстоянии больше чем три метра, должна быть высотой не ниже линии, ориентировочно проведенной по направлению вниз от конька крыши по направлению к линии горизонта. Данную линию необходимо проводить под углом в 10 градусов.

КАК РАССЧИТАТЬ ТОЧНУЮ ВЫСОТУ

Чтобы определить точную высоту вентиляционной трубы над крышей достаточно знать ее диаметр. Далее, в зависимости от диаметра, по приведенной ниже таблице производится расчет высоты.

Сверху в горизонтальной строчке указана необходимая высота труб. Она обозначена в миллиметрах. Слева в вертикальном столбце приведена ширина труб. В ячейках указаны эквивалентные диаметры воздуховодов, мм.

МЕТОДЫ РАСЧЕТА ПОТЕРЬ ДАВЛЕНИЯ В ВЕНТИЛЯЦИОННОЙ ТРУБЕ

Помимо высоты трубы также производится расчет потерь давления, происходящих в воздуховоде. Для расчета используется сразу несколько формул:

Задача вентиляции – это вывод из помещения старого спертого воздуха и обязательная замена его на свежий уличный воздух. Только полноценная вентиляция способна обеспечить создание и поддержание в комнатах благоприятной для человеческого организма атмосферы. Думая о том, как рассчитать вентиляцию в помещении, необходимо понимать, что помимо своего основного предназначения, она является залогом сохранения сухости для конструкций дома. Именно правильная работа этой системы не позволит гнили и плесени образоваться на поверхности стен даже в помещениях с высокой влажностью.

Грамотно спроектированная вентиляция является обязательным условием для создания оптимального микроклимата в любом современном доме. Централизованное отопление, оборудование против сквозняков, тщательная теплоизоляция – все это требует скрупулезного подхода к проектированию вентиляционной системы. Отсутствие постоянного воздухообмена приводит к возникновению духоты. В свою очередь, высокие показатели влаги в помещении приводят к возникновению конденсата.

Чтобы максимально правильно рассчитать вентиляцию, можно взять за пример естественную конвекцию, работающую в целях вывода из помещений неприятных ароматов и воздуха с высокой влажностью. Естественная конвекция осуществляет поставку теплых воздухослоев из дома в его крышу. Для такого провода используются трубы воздуховода, по которым потоки направляются через коньковые вентиляционные элементы, а затем выводятся наружу. Этот тип вентиляции относится к саморегулирующим типам. В нем отсутствуют вентиляторы, что избавляет от необходимости пользоваться электроэнергией.

Вентиляция в помещении должна быть обязательно. При этом современные технические конструкции, включающие в себя очистку воздуха от почти всех уличных загрязнений, не так полезны, как могут показаться на первый взгляд. Они способны настолько очистить уличный воздух, что он становится абсолютно искусственным, и теряет свои природные свойства и характеристики. Именно поэтому выбор места проживания является основополагающим для создания в доме или квартире здоровой атмосферы. Чистый воздух снаружи обеспечивает наличие чистого естественного воздуха внутри и исключает необходимость использования в системах вентиляционных конструкций мощных воздухоочистительных приборов.

Вытяжная вентиляция

Предназначение вентиляции вытяжного типа — это проветривание. Иными словами, такое конструктивное сооружение способствует качественному выводу из помещений уже отработанных воздушных потоков, и обеспечивает замену их на свежие потоки с улицы. Современное техническое развитие позволяет наряду с решением основной задачи устанавливать в таких системах оборудование кондиционирования, подогрева-охлаждения, фильтрации. Однако насколько это необходимо и целесообразно следует решать в каждом отдельном случае.

Соблюдение санитарных и гигиенических условий в помещении может обеспечить только лишь постоянная вентиляция атмосферы помещения. Правильно рассчитать вытяжную вентиляцию – значит создать в здании благоприятную для самочувствия и здоровья человека среду, которая будет отвечать всем имеющимся санитарным требованиям. Вытяжная вентиляция необходима для борьбы с вредными выделениями внутри помещения. Эти выделения в жилом здании можно определить так:

• пыль;
• избыток влаги (не только ванная комната, туалет, кухня, столовая, но и жилые комнаты зачастую отличаются высокой влажностью);
• избыток тепла;
• пары вредных веществ и скопления разных газов.

Вентиляция вытяжного типа может представлять собой целую систему разных конструктивных элементов, общей целью которых является полноценное удаление использованного (отработанного) воздуха из любых помещений. Проверить ее функциональность очень просто: если после прогулки вы заходите в квартиру, а ощущение свежести в ней ни чем не отличается от тех ощущений, которые вы испытывали на улице, значит, вытяжная вентиляция вашего дома работает просто идеально.

Конечно же, такой метод проверки действенен там, где воздух вокруг дома чист, что невозможно в условиях загазованности городской среды или вблизи от промышленных предприятий. Таким образом, если при входе в квартиру вы ощущаете даже небольшое присутствие неприятного запаха или спертости, то вентиляционную систему нужно проверить на эффективность работы. В случае обнаружения каких-то неполадок, их следует исправить в обязательном порядке. Помните, что организму человека свойственно привыкать к окружающим его запахам и атмосфере. Однако даже если вы не будете ощущать явного дискомфорта от потребления несвежего воздуха, на вашем самочувствии он будет продолжать сказываться максимально отрицательно.

Приточная вентиляция

Задача приточной вентиляции – это бесперебойная подача в здание необходимого количества свежего воздуха. При этом сегодняшние технологии позволяют этот подаваемый поток либо согревать (зимой), либо подвергать охлаждению (летом). Приточная вентиляция может быть как местной, так и общеобменной.

Местная система подразумевает подачу воздуха с улицы в какое-то определенное место в здании, например, в зону локализации загрязнения воздуха (кухонная плита, туалет). В этом случае и вытяжную вентиляцию делают точечной, акцентируя внимание на тех участках помещения, где использование чистого воздуха происходит особенно интенсивно. Общеобменная вентиляция наиболее приемлема в бытовых условиях и используется повсеместно. Она механическая.

Конструктивные особенности вентиляции как приточной, так и вытяжной могут сводиться к канальному или бесканальному типу. Рассчитать приточную вентиляцию можно самостоятельно. Однако для этого нужно дополнительно определить объем необходимого притока свежего воздуха, и подходящие способы обработки поставляемых потоков: очищение, подогрев или охлаждение, увлажнение (зимой) и рассчитать трубы вентиляции.

Приточная вентиляция в совокупности с очистителем воздуха, например, фотокалитическим, обеспечивает подачу в помещение воздушных слоев, в которых отсутствует следующее:

• выхлопные газы;
• производственные и бытовые токсичные органические соединения;
• аллергены животного и растительного происхождения;
• копоть и газы;
• неприятные запахи и дым табачного происхождения;
• угарный газ, озон, фенол, формальдегиды и окиси азота.

Однако такие серьезные системы очистки оправданы только в том случае, если ваше жилье находится в действительно очень загрязненном районе мегаполиса или расположено вблизи от заводов и производственных концернов. Если же вы проживаете в тихом пригороде или в окружении садов и лесов, использование мощных воздухоочистителей становится нецелесообразным.

Расчет объема воздуха в помещении

Разобраться с тем, как рассчитать вентиляцию в помещении помогут рекомендации специалистов. Создание такого проекта и его полноценный расчет желательно доверить профессиональному проектировщику ОВ. Его компетентность позволит сэкономить на финансах, времени и нервах, а также поможет подобрать наиболее приемлемый тип вентиляции, подскажет какие дополнения к системе устанавливать нужно, а в каких нет необходимости.

Перед тем, как отдать предпочтение тому или иному виду оборудования, нужно рассчитать объем воздуха в помещении. Зная нужное количество воздуха, можно приступать к выбору оборудования, которое также рассчитывается в зависимости от определенных параметров:

1. Показатели мощности калорифера.
2. Показатели производительности по воздушным потокам.
3. Показатели скорости движения воздуха и площади сечения конструкций воздуховодов.
4. Уровень того давления, которое создается вентилятором во время работы.
5. Уровень издаваемого шума.

Определиться с расходом воздуха можно путем измерения потреблений его кубометров в час. Эта работа потребует наличия поэтажного плана помещений с указанием их предназначения и с экспликацией.

Начинают подсчеты с определения той кратности воздушного потокообмена, которая требуется для каждого конкретного помещения. Иными словами, проводятся вычисления, показывающие сколько раз в течение 60-ти минут в комнатах проходит полный воздухообмен. Эти расчеты, по большей мере, зависят от площади объекта. Так, например, в комнате площадью 50 м2 и при высоте потолков равных 3 метрам, общий объем насчитывает 150 м3, что обеспечивает двукратный воздухообмен, который равен 300 м3 за один час. Нужно помнить о том, что во многом показатели кратности воздухообмена напрямую зависят от уровня мощности оборудования, выделяющего тепло, а также от количества постоянно находящихся в комнатах людей и от прямого назначения этих помещений.

• Расчет размера воздуховодов
• Соответствие площади и расхода
• Вычисления для калорифера
• Расчет естественной канальной системы

Чтобы вентиляционная система в доме работала эффективно, необходимо во время ее проектирования произвести расчеты. Это позволит не только использовать оборудование с оптимальной мощностью, но и сэкономить на системе, полностью сохранив все требуемые параметры. Проводится согласно определенным параметрам, при этом для естественной и принудительной систем используют совершенно различные формулы. Отдельно внимание следует уделять тому, что принудительная система требуется не всегда
. Например, для городской квартиры вполне достаточно естественного воздухообмена, но при соблюдении определенных требований и норм.

Расчет размера воздуховодов

Чтобы помещения, следует определить, каким будет сечение трубы, объем воздуха, проходящего через воздуховоды, скорость потока. Такие расчеты важны, так как малейшие ошибки приводят к плохому воздухообмену, шуму всей кондиционной системы или большим перерасходам финансовых средств при монтаже, электричества для работы оборудования, которое предусматривает вентиляция.

Чтобы выполнить расчет вентиляции для помещения, узнать площадь воздуховодного канала, необходимо использовать такую формулу:

Sс = L * 2,778 / V, где:

• Sс – это расчетная площадь канала;
• L – значение расхода воздуха, проходящего через канал;
• V – значение скорости воздуха, проходящего через воздуховодный канал;
• 2,778 – специальный коэффициент, который необходим для согласования размерностей – это часы и секунды, метры и сантиметры, используемые при включении данных в формулу.

Чтобы узнать, какой будет фактическая площадь воздуховодной трубы, необходимо использовать формулу, исходя из типа канала. Для трубы круглого формата применяется формула: S = π * D² / 400, где:

• S – число для фактической площади сечения;
• D – число для диаметра канала;
• π – константа, равная 3,14.

Для труб прямоугольного формата понадобится уже формула S = A * B / 100, где:

• S – это величина для фактической площади сечения:
• А, В – это длина сторон прямоугольника.

Вернуться к оглавлению

Соответствие площади и расхода

Диаметр трубы равен 100 мм, он соответствует прямоугольному воздуховоду на 80*90 мм, 63*125 мм, 63*140 мм. Площади прямоугольных каналов составят 72, 79, 88 см². соответственно. Скорость воздушного потока может быть различной, обычно используются такие величины: 2, 3, 4, 5, 6 м/с. В таком случае расход воздуха в прямоугольном воздуховоде составит:

• при движении в 2 м/с – 52-63 м³/ч;
• при движении в 3 м/с – 78-95 м³/ч;
• при движении в 4 м/с – 104-127 м³/ч;
• при скорости в 5 м/с – 130-159 м³/ч;
• при скорости в 6 м/с – 156-190 м³/ч.

Если расчет вентиляции проводится для круглого канала с диаметром в 160 мм, то ей будут соответствовать прямоугольные воздуховоды на 100*200 мм, 90*250 мм с площадями сечения 200 см² и 225 см² соответственно. Чтобы помещение отлично вентилировалось, требуется соблюдать следующий расход при определенных скоростях движения воздушных масс:

• при скорости в 2 м/с – 162-184 м³/ч;
• при скорости в 3 м/с – 243-276 м³/ч;
• при движении в 4 м/с – 324-369 м³/ч;
• при движении в 5 м/с – 405-461 м³/ч;
• при движении в 6 м/с – 486-553 м³/ч.

Вернуться к оглавлению

Вычисления для калорифера

Калорифер представляет собой оборудование, предназначенное для кондиционирования помещения с подогревом воздушных масс. Применяется это устройство для создания более комфортной обстановки в холодное время года. Калориферы используются в системе принудительного кондиционирования. Еще на этапе проектирования важно рассчитать мощность оборудования. Делается это на основании производительности системы, разницы между наружной температурой и температурой воздуха в помещении. Два последних значения определяются согласно СНиПам. При этом надо учесть, что в помещение должен поступать воздух, температура которого не меньше +18 °C.

Разница между наружными и внутренними условиями определяется с учетом климатической зоны. В среднем во время включения калорифер обеспечивает нагрев воздуха до 40 °C, чтобы компенсировать разницу между теплым внутренним и наружным холодным потоком.

• I – это число для максимально потребляемого оборудованием тока;
• Р – мощность устройства необходимого для помещения;
• U – напряжение для питания калорифера.

Если нагрузка меньше, чем требуется, то надо устройство выбирать не таким мощным. Температуру, на уровень которой калорифер может нагреть воздух, рассчитывают по такой формуле:

ΔT = 2,98 * P / L, где:

• ΔT – число разности температур воздуха, которое наблюдает на входе и на выходе системы кондиционирования;
• Р – мощность устройства;
• L – величина производительности оборудования.

В жилом помещении (для квартир и частных домов) калорифер может иметь мощность 1-5 кВт, а вот для офисных значение берется больше – это 5-50 кВт. В некоторых случаях электрические калориферы не используются, оборудование тут подключается к водяному отоплению, что позволяет экономить электроэнергию.

Расчет вентиляции помещения

Переоценить роль вентиляционных систем в современных зданиях просто невозможно. Благоприятный микроклимат, определяемый температурой, влажностью и подвижностью воздуха, способствует хорошему самочувствию людей, которые находятся в здании. Тогда как дефицит кислорода в помещении может спровоцировать гипоксию органов, в том числе, мозга. Кроме того, недостаточная тяга зачастую приводит к застойным явлениям, это особенно актуально для помещений с высоким уровнем влажности, — здесь могут появиться неприятные запахи, постоянная сырость, трудновыводимый грибок на стенах, также возможно гниение деревянных элементов, коррозия металлических.

Чрезмерная тяга тоже не лучший вариант, так как в этом случае заметно увеличивается объем воздушных масс, направляемых из помещений в атмосферу, — зимой это приводит к потере тепла и существенному росту затрат на отопление дома.

Содержание

Расчет вентиляции: что нужно знать

Расчет вентиляции необходим для определения оптимального вида системы воздухообмена, ее параметров, которые смогут обеспечить сочетание энергоэффективности объекта и благоприятного микроклимата.

В соответствии со СНиП 13330.2012, 41-01-2003 расчет вентиляции осуществляют еще на стадии проектирования объекта. Другое дело, что не всегда созданная при строительстве объекта вентиляция оказывается эффективной.

Самый простой способ — проверка тяги с помощью пламени зажигалки или бумажных полосок. Если такая проверка не позволила сделать вывод о нарушении проходимости вентиляционных каналов, значит проблема в неправильно подобранном сечении.

Если вентиляция уже в доме есть, но она не способна обеспечить оптимальные условия, можно использовать дополнительное оборудование, например, бризеры. Современные модели бризеров характеризуются низким уровнем шума, высокой производительностью, имеют многоступенчатую систему фильтрации воздуха. Если же вы пока находитесь на этапе проектирования вентиляции, рекомендуем максимально внимательно подойти к расчетам, чтобы впоследствии не пришлось совершенствовать смонтированную систему.

Санитарные требования нормативных документов

Нормативы ГОСТ 30494-2011 определяют допустимые и оптимальные параметры качества воздушных масс с учетом назначения помещений.

В зависимости от назначения помещения и сезона определяются допустимая и оптимальная температура воздуха (от +17 до +27 °С), относительная влажность (от 30 до 60%), желаемая скорость воздуха (от 0,15 до 0,30 м/с). Кроме того, санитарные нормы регламентируют максимально допустимый уровень шума, чистоту воздуха, минимальный расход на одного человека свежего воздуха.

При расчете вентиляции в жилых помещениях используют удельные нормы для определения оптимального воздухообмена. Расчет вентиляционной системы на производстве осуществляется с учетом допустимой концентрации загрязняющих воздух веществ. Если на производстве качество и количество продукции определяется не производительностью сотрудников, а точностью режима технологии, в помещении поддерживаются параметры воздуха, подходящие для производственного процесса. Если же производительность определяют сотрудники в помещении, акцент смещается на создание благоприятных, комфортных условий для персонала.

Выписка из ГОСТ 30494-2011

Таблица 1 — Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в обслуживаемой зоне помещений жилых зданий и общежитий

Особенности и порядок расчета вытяжной и приточной вентиляции

Главным назначением вытяжной вентиляции является устранение отработанного воздуха из обслуживаемого помещения. Вытяжная вентиляция, как правило, работает в комплексе с приточной, которая, в свою очередь, отвечает за подачу чистого воздуха.

Приточно-вытяжная установка с рекуператором тепла.

Для того чтобы в помещении был благоприятный и здоровый микроклимат, нужно составить грамотный проект системы воздухообмена, выполнить соответствующий расчет и сделать монтаж необходимых агрегатов по всем правилам. Планируя расчет вентиляции, нужно помнить о том, что от нее зависит состояние всего здания и здоровье людей, которые в нем находятся.

Малейшие ошибки приводят к тому, что вентиляция перестает справляться со своей функцией так, как нужно, в комнатах появляется грибок, отделка и стройматериалы разрушаются, а люди начинают болеть. Поэтому важность правильного расчета вентиляции нельзя недооценивать ни в коем случае.

Главные параметры вытяжной вентиляции

Расчет приточно-вытяжной вентиляции.

В зависимости от того, какие функции выполняет вентиляционная система, существующие установки принято делить на:

1. Вытяжные. Необходимы для забора отработанного воздуха и его отведения из помещения.
2. Приточные. Обеспечивают подачу свежего чистого воздуха с улицы.
3. Приточно-вытяжные. Одновременно удаляют старый затхлый воздух и подают новый в комнату.

Вытяжные установки преимущественно используются на производстве, в офисах, складских и прочих подобных помещениях. Недостатком вытяжной вентиляции является то, что без одновременного устройства приточной системы она будет работать очень плохо.

В случае если из помещения будет вытягиваться больше воздуха, чем поступает, образуются сквозняки. Поэтому приточно-вытяжная система является наиболее эффективной. Она обеспечивает максимально комфортные условия и в жилых помещениях, и в помещениях промышленного и рабочего типа.

Схема вытяжной вентиляции в загородном доме.

Современные системы комплектуются различными дополнительными устройствами, которые очищают воздух, нагревают или охлаждают его, увлажняют и равномерно распространяют по помещениям. Старый же воздух безо всяких затруднений выводится через вытяжку.

Прежде чем приступать к обустройству вентиляционной системы, нужно со всей серьезностью подойти к процессу ее расчета. Непосредственно расчет вентиляции направлен на определение главных параметров основных узлов системы. Лишь определив наиболее подходящие характеристики, вы можете сделать такую вентиляцию, которая будет в полной мере выполнять все поставленные перед ней задачи.

По ходу расчета вентиляции определяются такие параметры, как:

1. Расход.
2. Рабочее давление.
3. Мощность калорифера.
4. Площадь сечения воздуховодов.

При желании можно дополнительно выполнить расчет расхода электроэнергии на работу и обслуживание системы.

Пошаговая инструкция по определению производительности системы

Схема движения воздуха.

Расчет вентиляции начинается с определения ее главного параметра – производительности. Размерная единица производительности вентиляции – м³/ч. Для того чтобы расчет расхода воздуха был выполнен правильно, вам нужно знать следующую информацию:

1. Высоту помещений и их площадь.
2. Главное назначение каждой комнаты.
3. Среднее количество человек, которые будут одновременно пребывать в комнате.

Чтобы произвести расчет, понадобятся следующие приспособления:

1. Рулетка для измерений.
2. Бумага и карандаш для записей.
3. Калькулятор для вычислений.

Чтобы выполнить расчет, нужно узнать такой параметр, как кратность обмена воздуха за единицу времени. Данное значение устанавливается СНиПом в соответствии с типом помещения. Для жилых, промышленных и административных помещений параметр будет различаться. Также нужно учитывать такие моменты, как количество отопительных приборов и их мощность, среднее число людей.

Для помещений бытового назначения кратность воздухообмена, использующаяся в процессе расчета, составляет 1. При выполнении расчета вентиляции для административных помещений используйте значение воздухообмена, равное 2-3 – в зависимости от конкретных условий. Непосредственно кратность обмена воздуха указывает на то, что, к примеру, в бытовом помещении воздух будет полностью обновляться 1 раз за 1 час, чего более чем достаточно в большинстве случаев.

Расчет производительности требует наличия таких данных, как величина обмена воздуха по кратности и количеству людей. Необходимо будет взять самое большое значение и, уже отталкиваясь от него, подобрать подходящую мощность вытяжной вентиляции. Расчет кратности воздухообмена выполняется по простой формуле. Достаточно умножить площадь помещения на высоту потолка и значение кратности (1 для бытовых, 2 для административных и т.д.).

Схемы вытяжной вентиляции.

Чтобы выполнить расчет обмена воздуха по числу людей, проводится умножение количества воздуха, которое потребляет 1 человек, на число людей в помещении. Что касается объема потребляемого воздуха, то в среднем при минимальной физической активности 1 человек потребляет 20 м³/ч, при средней активности этот показатель поднимается до 40 м³/ч, а при высокой составляет уже 60 м³/ч.

Чтобы было понятнее, можно привести пример расчета для обыкновенной спальни, имеющей площадь, равную 14 м². В спальне находится 2 человека. Потолок имеет высоту 2,5 м. Вполне стандартные условия для простой городской квартиры. В первом случае расчет покажет, что обмен воздуха равняется 14х2,5х1=35 м³/ч. При выполнении расчета по второй схеме вы увидите, что он равен уже 2х20=40 м³/ч. Нужно, как уже отмечалось, брать большее значение. Поэтому конкретно в данном примере расчет будет выполняться по числу людей.

По этим же формулам рассчитывается расход кислорода для всех остальных помещений. В завершение останется сложить все значения, получить общую производительность и выбрать вентиляционное оборудование на основании этих данных.

Стандартные значения производительности систем вентиляции составляют:

1. От 100 до 500 м³/ч для обычных жилых квартир.
2. От 1000 до 2000 м³/ч для частных домов.
3. От 1000 до 10000 м³/ч для помещений промышленного назначения.

Определение мощности воздухонагревателя

Схема правильной циркуляции воздуха в помещении.

Чтобы расчет вентиляционной системы был выполнен в соответствии со всеми правилами, необходимо обязательно учитывать мощность воздухонагревателя. Это делается в том случае, если в комплексе с вытяжной вентиляцией будет организована приточная. Устанавливается калорифер для того, чтобы поступающий с улицы воздух подогревался и поступал в комнату уже теплым. Актуально в холодную погоду.

Расчет мощности воздухонагревателя определяется с учетом такого значения, как расход воздуха, необходимая температура на выходе и минимальная температура поступающего воздуха. Последние 2 значения утверждены в СНиП. В соответствии с этим нормативным документом, температура воздуха на выходе калорифера должна составлять не меньше 18°. Минимальную температуру внешнего воздуха следует уточнять в соответствии с регионом проживания.

В состав современных вентиляционных систем включаются регуляторы производительности. Такие приспособления созданы специально для того, чтобы можно было снижать скорость циркуляции воздуха. В холодное время это позволит уменьшить количество энергии, потребляемой воздухонагревателем.

Для определения температуры, на которую устройство сможет нагреть воздух, используется несложная формула. Согласно ей, нужно взять значение мощности агрегата, разделить его на расход воздуха, а затем умножить полученное значение на 2,98.

К примеру, если расход воздуха на объекте составляет 200 м³/ч, а калорифер имеет мощность, равную 3 кВт, то, подставив эти значения в приведенную формулу, вы получите, что прибор нагреет воздух максимум на 44°. То есть если в зимнее время на улице будет -20°, то выбранный воздухонагреватель сможет подогреть кислород до 44-20=24°.

Рабочее давление и сечение воздуховода

Принципиальная схема работы воздухонагревателя .

Расчет вентиляции предполагает обязательное определение таких параметров, как рабочее давление и сечение воздуховодов. Эффективная и полноценная система включает в свой состав распределители воздуха, воздуховоды и фасонные изделия. При определении рабочего давления нужно учитывать такие показатели:

1. Форма вентиляционных труб и их сечение.
2. Параметры вентилятора.
3. Число переходов.

Расчет подходящего диаметра можно выполнять с использованием следующих соотношений:

1. Для здания жилого типа на 1 м пространства будет достаточно трубы с площадью сечения, равной 5,4 см².
2. Для частных гаражей – труба сечением 17,6 см² на 1 м² площади.

С сечением трубы напрямую связан такой параметр, как скорость воздушного потока: в большинстве случаев подбирают скорость в пределах 2,4-4,2 м/с.

Таким образом, выполняя расчет вентиляции, будь то вытяжная, приточная или приточно-вытяжная система, нужно учитывать ряд важнейших параметров. От правильности этого этапа зависит эффективность всей системы, поэтому будьте внимательны и терпеливы. При желании можно дополнительно определить расход электроэнергии на работу устраиваемой системы.

Расход электроэнергии на вентиляцию

Принципиальная схема расположения матов по периметру воздуховода круглого сечения.

Предварительный расчет потребляемого электричества позволит создать экономную систему с рациональным расходом ресурсов. Обращать внимание на этот параметр нужно в том случае, когда система комплектуется калорифером, обеспечивающим подогрев входящих воздушных масс до нужной температуры. Чтобы вычислить расход электроэнергии, надо знать не только мощность установки, но и условия ее работы, продолжительность нагрева и ряд прочих параметров.

К примеру, воздухонагреватель работает только в холодную погоду. Работает он не всегда, а лишь при необходимости подогрева воздушных масс. Периодическая работа калорифера вносит определенные коррективы в расчет. Для правильной оценки энергозатрат нужно учитывать и то, меняется ли тариф на электричество в вашей местности в дневное и ночное время. В случае с двухтарифным счетчиком расчет будет немного более сложным.

Непосредственно для расчета используется следующая формула:

Таблица расчета вентиляции.

В данном случае обозначения следующие:

1. M – это общая стоимость затраченной электроэнергии.
2. T1, T2 – температурные перепады в дневное и ночное время. Вам придется отдельно рассчитать данные значения для каждого месяца.
3. D, N – цена энергии в дневное и ночное время. Стоимость нужно умножить на значение длительности. Уточняйте отдельно для своего региона.
4. AD – общее количество дней в каждом календарном месяце.

Узнать показатели для температур вы можете из любого источника по прогнозу погоды, какие-либо специальные справочники покупать не придется. Тарифные ставки берите из значений для своего региона. В результате такого расчета вы получите довольно точный показатель, который будет отражать расход электричества для калорифера.

Как сделать вентиляцию более экономной

Уменьшить расходы на электроэнергию можно путем установки специальных VAV-систем. Такие устройства позволяют экономить до 30-50% даже при использовании калорифера очень большой мощности.

Установка подобного агрегата увеличит стоимость системы в среднем на 20%, но это довольно быстро окупится, т.к. затраты энергии будут максимально рационализованы.

Вытяжная вентиляция, как и приточные и приточно-вытяжные установки, имеет очень большое значение. Без грамотно организованного воздухообмена в помещении нельзя рассчитывать на благоприятный микроклимат.

Монтаж системы выполняется в соответствии с использующимися устройствами, однако вне зависимости от того, из каких именно агрегатов будет состоять система, предварительно обязательно должен быть выполнен расчет. Благодаря ему вы узнаете важнейшие параметры и условия, соблюдение которых будет гарантировать эффективную и рациональную работу вентиляции. Следуйте технологии, ведите расчет по инструкции, и все обязательно получится. Удачной работы!

https://hobby-delo.com/the-formula-for-calculating-the-air-exchange-in-the-room-calculation-of-ventilation.html
https://ventkond.ru/raschet_sistemy_ventilyacii/
https://1poclimaty.ru/raschet/vytyazhnaya-ventilyaciya.html