Расчет вытяжной вентиляции все формулы и примеры

РАСЧЕТ.

Расчет начинаем с тёплого периода года ТП, так как воздухообмен при этом получается максимальным.

Последовательность расчета (см. Рисунок 1):

1. На J-d диаграмму наносим (•)  Н — с параметрами наружного воздуха:

t_Н„А“ = 22,3 °C;   J_Н„А“ = 49,4 кДж/кг

и определяем недостающий параметр — абсолютную влажность или влагосодержание d_Н„А“.

Точка наружного воздуха — (•) Н будет являться и точкой притока — (•) П.

2. Наносим линию постоянной температуры внутреннего воздуха — изотерму t_В

t_В = t_Н„А“  3 = 25,5 °C.

3. Определяем тепловое напряжение помещения:

где: V — объём помещения, м3.

4. Исходя из величины теплового напряжения помещения, находим градиент повышения температуры по высоте.

Градиент температуры воздуха по высоте помещений общественных и гражданских зданий.

Тепловая напряженность помещения Qя / Vпом.	grad t, °C / м
кДж / м3	Вт / м3
Более 80	Более 23	0,8 ÷ 1,5
40 ÷ 80	10 ÷ 23	0,3 ÷ 1,2
Менее 40	Менее 10	0 ÷ 0,5

и рассчитываем температуру воздуха, удаляемого из верхней зоны помещения

t_y=t_B + grad t(H-h_p.з.), ºС

где: Н — высота помещения, м;h_р.з. —  высота рабочей зоны, м.

На J-d диаграмму наносим изотерму уходящего воздуха t_y*.

Внимание! При кратности воздухообмена более 5, принимается ty=tB. 5

Определяем численное значение величины тепло-влажностного отношения:

5. Определяем численное значение величины тепло-влажностного отношения:

(численное значение величины тепло-влажностного отношения примем 6 200).

На J-d диаграмме через точку 0 на шкале температур проводим линию тепло-влажностного отношения с численным значением 6 200 и проводим луч процесса через точку наружного воздуха — (•)H параллельный линии тепло-влажностного отношения.

Луч процесса пересечёт линии изотерм внутреннего и уходящего воздуха в точке В и в точке У.

Из точки У проводим линию постоянной энтальпии и постоянного влагосодержания.

6. По формулам определяем воздухообмен по полному теплу

и по влагосодержанию

Полученные численные значения должны совпадать с точностью ±5%.

7. Вычисляем нормативное количество воздуха, требуемое для людей находящихся в помещении.

Минимальная подача наружного воздуха в помещения.

Род зданий	Помещения	Приточные системы
с естественным проветриванием	без естественного проветривания
Подача воздуха
Производственные	на 1 чел., м3/ч	на 1 чел., м3/ч	Кратность воздухообмена, ч-1	% от общего воздухообмена не менее
30*; 20**	60	≥1	—	Без рециркуляции или с рециркуляцией при кратности 10 ч-1 и более
—	60 90 120	—	20 15 10	С рециркуляцией при кратности менее 10 ч-1
Общественные и административно-бытовые	По требованиям соответствующих глав СНиПов	60 20***	—	—	—
Жилые	3 м3/ч на 1 м2		—	—	—

Примечание. * При объеме помещения на 1 чел. менее 20 м3

3

Примеры расчета кратности воздухообмена

Возьмем для примера помещение высотой 3,5 м и площадью 60 м², где работает 15 человек. Считаем, что воздух загрязняется только от роста концентрации углекислого газа из-за дыхания.

Сначала находим объем помещения: V = 3,5 м × 60 м² = 210 м³.

Учитываем, что 1 среднестатистический человек выделяет 22,6 л углекислого газа в час.

Получаем, что вредные выделения можно рассчитать формулой B = 22,6 × n, где n соответствует количеству людей в помещении.

B = 22,6 л/ч × 15 = 339 л/ч

Для помещений максимально допустимая концентрация углекислого газа равняется 1/1000, или же 0,1 %. Переведем это в 1 л/м³. В чистом воздухе углекислого газа есть около 0,035 %. Переводим в 0,35 л/м³.

Рассчитаем, сколько свежего воздуха понадобится для всех 15 человек:

Q = 339 л/ч : 1 л/м³ – 0,35 л/м³ = 339 л/ч : 0,65 л/м³ = 521,5 м³/ч. Кубические метры в данном случае перешли в числитель, а часы — напротив, в знаменатель.

Помимо расчета по вредным веществам, кратность воздухообмена имеет значение при регулировании количества влаги и тепла в помещении: соответствующие формулы показаны на этом изображении

Определяем кратность воздухообмена:

N = 521,5 м³/ч : 210 м³ = 2,48 раз в час. Выходит, при сменяемости воздуха на уровне 2,48 раз в час концентрация углекислого газа останется в пределах нормы.

Найдем теперь удельную кратность воздухозамещения на 1 человека и на 1 м². Объем помещения при этом должен быть не меньше 210 м³, а высота потолка — от 3,5 м.

521,5 м³/ч : 15 чел. = 34,7 м³/ч на 1 человека

521,5 м³/ч : 60 м² = 8,7 м³/ч на 1 м² площади

Вредные выделения (B) также рассчитывают через формулу:

B = a × b × V × n, где:

a — коэффициент инфильтрации; b — концентрация углекислого газа, л/м³ за 1 час; V — объем помещения, м³; n — количество людей.

Содержание веществ можно измерять в граммах, а не в литрах — так будет лучше для безопасности.

Пример проектирования и расчёта

Для того чтобы функции проточной вентиляции выполнялись качественно, потребуются определённые затраты мощности, вот почему во время проектирования следует произвести актуальный и правильный расчёт параметров.

Для проектирования устройства вентиляции производственного помещения нужно взять во внимание источник, который загрязняет воздух. После этого высчитывается объём чистого воздуха, что обеспечивает нормальную жизнедеятельность людей, пребывающих в здании и количество загрязнённых воздушных масс, которые следует вывести

В составе воздуха разная концентрация веществ, поэтому каждый элемент требуется рассчитать отдельно, после чего результаты суммировать

Для того чтобы воздушный баланс был правильным, стоит брать во внимание объёмы веществ, а также локальных отсосов для расчёта и определения объёма очищенного воздуха. Работу нужно проводить с использованием формулы: Кр=G/V, где Кр – кратность обмена воздуха, G – единица времени, а V – объём сооружения

Если расчёт будет осуществлён правильно, то воздушный поток не попадёт в смежное помещение и не удалится из него. Конструкция, которая подаёт свежий воздух, обязана располагаться с той же стороны, что и оборудование. Таким образом, загрязнённый газ и пар не попадёт к людям. Каждый момент имеет огромное значение и обязателен для учёта. Бывают ситуации, когда при производственном процессе возникает выработка небезопасных веществ, которые тяжелее воздуха. В такой ситуации целесообразным станет использование комбинированной схемы обмена воздушных масс. Этот момент будет способствовать утилизации воздушных масс с вредными примесями из нижней части в объёме шестидесяти процентов. Из верхней – сорок.

Сложнее расчёт происходит, если система направлена на выведение теплоты и загрязнённого испарения. В процессе стоит учитывать, что загрязнённые элементы могут распространяться по всему крупногабаритному помещению. Рассчитать проект поможет формула:

• L=Мв/ (Упом-Уп), где:
• L- это объём необходимого чистого воздуха;
• Мв – масса вредных веществ, что выделяются;
• Упом – удельная концентрация элемента;
• Уп – объём данного вещества в воздухе, который поступает через систему вентиляции.

В производственном помещении, где сосредоточена большая численность работников, провести расчёты следует по несложной формуле: L=Nm, где искомое число – это нужный объём воздуха, N – численность персонала, что работает в помещении, а m – объём воздуха, необходимый одному лицу в течение шестидесяти минут. После вычисления нужного объёма свежего воздуха и проведения правильной проектировки, можно увеличить производительность труда, контролировать соблюдение правил, норм санитарии и гигиены, а также сделать процесс чище, и эффективнее.

5 Конструктивные особенности

Отверстия клапанов и воздуховодов закрываются специальными решётками, предотвращающими попадание внутрь мусора и насекомых. Изготавливаются они из металла и пластика, имеют разные размеры и формы. В качестве аналогов таких решёток иногда используются анемостаты.

В многоэтажных домах обязательно наличие вентиляционной шахты. Её роль выполняет высокая вытяжная труба с большим диаметром, проходящая от первого до последнего этажа и выходящая через крышу. Во всех квартирах имеются отверстия, выходящие в эту шахту.

В зданиях, где есть или были печи и камины, предусмотрены дымоходы, через которые удаляются продукты горения топлива. В некоторых случаях они заменяют шахты вентиляции. Для усиления тяги дымоходы и шахты комплектуются дефлекторами.

В дверях жилых домов или в промежутке под дверью часто крепятся переточные клапаны. Они обеспечивают движение воздушных потоков от точки притока до вытяжки, когда двери закрыты.

Виды приточных вентиляций

Приточная вентиляция – это специальная система подачи свежего воздуха из улицы в помещение. При этом окна открывать не нужно. Благодаря системе фильтров пыль, выхлопные газы из уличного воздуха не поступают внутрь помещения. Иногда устройство также дополнительно подогревает подаваемый воздух. Приточная вентиляция бывает нескольких видов:

• проветриватель;
• аэрогивер;
• бризер;
• клапан;
• центральная система.

Все устройства обеспечивают поступление чистого и свежего воздуха извне. Но у них есть некоторые отличия.

Проветриватель

Проветриватель монтируется на окно или в стену. Оконные и стеновые устройства работают за счет разницы в давлении между домом и улицей. Их схема работы выглядит так:

• Воздух подается в верхнюю часть помещения.
• Конвекционные потоки свежего воздуха выталкивают загрязненный воздух.
• Помочь выйти застоявшемуся воздуху помогает естественная вентиляция в квартире: через систему вытяжной вентиляции застоявшийся воздух выходит наружу здания. Обычно такая вытяжка расположена в ванной комнате или на кухне.
• Воздухообмен постоянно повторяется.

Некоторые модели подают чистый воздух не за счет разницы давления, а с помощью встроенных вентиляторов. Они нагоняют воздух и принудительно вытесняют застоявшийся воздух.

Зимой оконные и стеновые вентиляционные приборы не промерзают. Они также оснащены регулировкой, которая позволяет настроить подачу определённого объема воздуха. В некоторых моделях есть опции очистки, подогрева и рекуперации воздуха.

Аэрогивер

Представляет собой бытовой прибор, который обеспечивает приток свежего воздуха. Внешне напоминает небольшой белый ящичек. Может быть размещен на стене или окне. По сути, это альтернатива привычного кондиционера, но более полезная для здоровья.

Кондиционер работает с внутренним воздухом помещения. Он обеспечивает его циркуляцию и охлаждение. Существуют, конечно, модели с приточной системой подачи воздуха. Но их эффективность мала. К тому же, у таких кондиционеров есть ограничения по температуре воздуха снаружи. Если она ниже +3°С, функция забора воздуха извне блокируется автоматически.

Аэрогивер работает по-другому:

• Воздух с улицы подается через отверстие в наружной стене.
• Затем воздух проходит через вентиляционную решетку, пылевой, угольный фильтр.
• За счет системы фильтров воздух очищается от пыли, мелких твердых частиц, пыльцы растений, бактерий, выхлопных газов, испарений, запахов, формальдегидов и аммиака.
• После фильтрации очищенный воздух поступает в помещение. Иногда он дополнительно подогревается.

Аэрогивер оснащен электронными сенсорами. Они реагируют на влажность и температуру воздуха. Их можно настроить на нужные параметры. Стоимость таких устройств значительно ниже, чем кондиционеров. Но пользы они приносят больше. Да и монтаж аэрогиверов не требует особых усилий. Достаточно проделать отверстие и прикрепить устройство к стене.

Бризер

Бризер – это компактное устройство, с помощью которого можно проветрить помещение, не открывая окно. Он принудительно подает воздух извне, фильтрует его, подогревает до нужной температуры. Управлять некоторыми моделями можно через смартфон.

Принцип работы практически не отличается от предыдущих устройств: воздух с улицы через впускное отверстие снаружи здания проходит путь через корпус бризера. Внутри устройства он очищается через систему фильтров, нагревается и нагоняется вентилятором внутрь помещения.

Приточный клапан

Выглядит как пластиковая труба. Длина трубы может быть разной – в зависимости от толщины стены. Внешний торец защищен дождеотбойником или москитной сеткой. С внутренней стороны торец закрыт декоративным пластиком с заслонкой. С ее помощью можно регулировать поток воздуха. Внутри трубы расположен фильтр грубой очистки и тепло-шумоизоляция. Для установки приточного клапана в стене бурится отверстие.

Клапан подает воздух пассивным способом. В его устройстве нет вентилятора и нагревателя. Он также не способен обеспечить высокий уровень фильтрации.

Центральная приточная вентиляция

Подает воздух сразу в несколько помещений через вентиляционные каналы. Способна круглые сутки подавать свежий воздух внутрь здания. Как правило, проектируется до начала строительных работ. Но бывают случаи, когда центральная приточная вентиляция размещается в здании, которое уже эксплуатируется.

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:

Pм. с.=ζ·Pд.

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.

Основное назначение вентиляции – обновление воздуха, скопившегося в помещении. Различают вентиляцию вытяжную, которая обеспечивает удаление воздуха, и приточную – которая подает свежий воздух с улицы, третий вид – приточно-вытяжная вентиляция, обеспечивающая как удаление воздуха из помещения, так и подачу свежего кислорода. Обычно такой вид вентиляции обустраивают в помещениях, где скапливается отработанный воздух (кухня, ванная) и большое количество людей (рестораны, кафе) и др. Стоит отметить, что устройство приточно-вытяжной вентиляции не такое уж и простое дело, система состоит из множества частей: воздуховодов, калорифера, охладителя, шумопоглатителя, фильтров, а также датчиков (уровня углекислого газа, температуры воздуха в помещении и др.). Монтаж вентиляции приточно-вытяжной довольно сложен и многоэтапен, но при определенной сноровке и большом желании можно установить приточную вентиляцию своими руками. О том, как это сделать расскажет наша статья.

Расчет системы вентиляции

Нормативный объем приточного воздуха

Обычно в жилых зданиях используются системы естественной вентиляции. В этом случае наружный воздух поступает внутрь помещений через фрамуги, форточки и специальные клапаны, а его удаление происходит с помощью вентиляционных каналов. Они могут быть приставными или располагаться во внутренних стенах. Возведение вентиляционных каналов во внешних ограждающих конструкциях не допускается из-за возможного образования конденсата на поверхности и последующего повреждения сооружений. Кроме того, охлаждение может снижать скорость воздухообмена.

Обеспечение естественного притока воздуха с помощью проветривания

Определение параметров вентиляционных труб для жилых зданий осуществляется на основании требований, регламентируемых СНиП, и другими нормативными документами. Кроме того, важен и показатель кратности обмена, который отражает эффективность функционирования вентиляционной системы. Согласно ему объем притока воздуха в помещение зависит от его назначения и составляет:

• Для жилых зданий —3 м3/час на 1 м2 площади, независимо от числа людей, пребывающих на территории. По санитарным нормам для временно находящихся достаточно 20 м3/час, а для постоянных жителей — 60 м3/ час.
• Для подсобных сооружений (гараж и т.п.) —не менее 180 м3/час.

Чтобы рассчитать диаметр труб для вентиляции, в качестве основы берут систему с естественным притоком воздуха, без установки специальных устройств. Самый простой вариант — воспользоваться соотношением площади помещения и сечения вентиляционного отверстия.

В жилых зданиях на 1 м2 необходимо 5,4 м2 сечения воздуховода, а в подсобных — около 17,6 м2. Однако менее 15 м2 его диаметр быть не может, иначе не обеспечивается циркуляция воздуха. Более точные данные получаются при помощи сложных расчетов.

Алгоритм определения диаметра вентиляционной трубы

На основании таблицы, приведенной в СНиП, производится определение параметров вентиляционной трубы на основании кратности воздухообмена. Она представляет собой величину, которая показывает, сколько раз в течение часа происходит замена воздуха в помещении, и зависит от его объема. Прежде чем определить диаметр трубы для вентиляции, выполняют следующее:

1. Вычисляют объем каждого помещения, путем перемножения трех его размеров.
2. Определяют необходимый объем воздуха согласно формуле (отдельно для каждого помещения)
3. Обычно для большинства комнат нормируется или вытяжка, или приток. В некоторых помещениях нужно обеспечить и поступление воздуха, и его своевременное удаление.
4. Все значения L нужно округлить в сторону увеличения таким образом, чтобы получить цифру, кратную 5.
5. Для тех помещений, где необходим только приток или вытяжка, расчетный объем воздуха суммируют отдельно.
6. Составляют баланс, в котором суммарные объема притока и вытяжки должны совпадать.
7. Определив необходимый объем воздуха для всего жилья, по диаграмме находят диаметр трубы для вытяжки. При этом необходимо учитывать, что скорость в центральном воздуховоде не должна превышать 5 м/с, а в его ответвлениях — 3 м/с.

Диаграмма для определения диаметра вентиляционной трубы

2 Расчет каналов естественной вентиляции

Проектируют
вытяжную, естественную вентиляцию из
кухонь, санитарных узлов и ванных комнат.
Схема решения естественной вытяжной
вентиляции кухонь и санитарных узлов
отдельными изолированными вентиляционными
каналами. Вытяжные отверстия закрывают
жалюзийными решетками, которые располагают
на высоте
0,5÷0,7 м от потолка. Рекомендуемые
размеры жалюзийных решеток:

—
для кухни 200250
мм;

—
для уборных и ванных комнат 150150
мм;

—
для совмещенных санитарных узлов 150200
мм.

В
кирпичных зданиях вытяжные каналы
прокладываются в
толще стен. Размер
каналов кратен размеру кирпича min
размер
140140
мм. Расположив каналы в плане типового
этажа, переносим их в план чердака. По
каждому помещению определен размер
количества удаляемого воздуха (таблица
11).

Таблица 11

Нормы воздухообмена
и рекомендуемые размеры вентканалов

Тип помещения	ВоздухообменL, м3/ч	Рекомендуемые размеры канала аb, мм	Площадь F, м2	dэкв, мм
Кухня с плитой: двухконфорной трехконфорной четырехконфорной	60 75 90	140140 140270 140270	0,020 0,038 0,038	140 180 180
Туалет	25	140140	0,020	140
Ванная комната	25	140140	0,020	140
Совмещенный санузел	50	140270	0,038	180

Гравитационное
естественное давление определяется
при температуре наружного воздуха
равной +5 ºС. При более высоких температурах
помещение возможно проветривать с
помощью фрамуг или форточек.

Порядок расчета:

1.
Определяем естественное гравитационное
давление для канала естественной
вентиляции, кухни с трехконфорочной
плитой второго этажа. Аэродинамический
расчет начинаем с наиболее неблагоприятно
расположенного канала- канала второго
этажа, выводим каналы в виде самостоятельных
коренников

,

где

Рис.14.

кг/м3;

Па.

2.
Рекомендуемая скорость движения воздуха
в каналах верхних этажей = 0,5÷1,0 м/с.

Рекомендуемый
размер канала составляет 140270
мм.

Площадь
канала 0,038 м2.

Диаметр
эквивалентный d_экв=180
мм.

3.
Определяем скорость воздуха в канале

м/с.

4.
Определяем эквивалентный диаметр канала

мм.

5.
Определяем потери давления на трение
на один погонный метр воздуховода по
прил. Ж

R=
0,035 Па/м,м/с
примм.

6.
Определяем потери давления на трение
по всей длине кирпичного канала с учетом
коэффициента шероховатости канала

определяемого по скорости воздухам/с
(прил.З)

0,035·3,4·1,30=0,155
Па,

где

7. Определим потери
давления на местные сопротивления (30)

,

где

По
прил. Ж определяем

Па.

8. Определяем
суммарные потери давления на трение и
местные сопротивления

0,155
+0,677 = 0,832 Па

,
2,0
> 0,832 Па

Проводим расчет для ХП.

Последовательность расчета (см. рисунок 2):

1. На J-d диаграмму наносим (•) Н — с параметрами наружного воздуха:

t_Н„Б“ = -28°C;   J_Н„Б“ = -27,8 кДж/кг

и определяем недостающий параметр — абсолютную влажность или влагосодержание d_Н„Б“.

2. Принимаем температуру воздуха в помещении.

При наличии тепловых избытков лучше принять верхний предел

t_В = 22°С.

В этом случае стоимость вентиляции будет минимальной.

3. Определяем тепловое напряжение помещения

4. Исходя из величины теплового напряжения помещения, находим градиент повышения температуры по высоте

Градиент температуры воздуха по высоте помещений общественных и гражданских зданий

Тепловая напряженность помещения Qя /Vпом	grad t, °C/м
кДж/м3	Вт/м3
Более 80	Более 23	0,8 ÷ 1,5
40 ÷ 80	10 ÷ 23	0,3 ÷ 1,2
Менее 40	Менее 10	0 ÷ 0,5

и рассчитываем температуру воздуха, удаляемого из верхней зоны помещения

t_y = t_B + grad t(H-h_р.з.), ºС

где: Н — высота помещения, м;h_р.з. — высота рабочей зоны, м.

На J-d диаграмму наносим изотерму уходящего воздуха t_y.

5. Принимаем, что температура приточного воздуха t_П отличается от внутренней температуры воздуха в помещении t_В не более чем на 5°С.

t_П = t_В — 5 = 22 — 5 = 17°С.

На J-d диаграмму наносим изотерму приточного воздуха .

6. Проводим линию постоянного влагосодержания — d = const из точки наружного воздуха – (•) Н, до изотермы .

Получаем точку — (•) К с параметрами воздуха после нагрева в калорифере.

Одновременно это будет и точка приточного воздуха — (•) П.

6. Определяем величину тепло-влажностного отношения

Для нашего примера примем величину тепло-влажностного отношения

На J-d диаграмме проводим линию тепло-влажностного отношения через (•)0 на шкале температур, а затем через точку приточного воздуха — (•) П проводим параллельную линию линии тепло-влажностного отношения до пересечения с изотермой внутреннего — t_В и уходящего — t_У воздуха. Получаем точки — (•) В и (•) У.

7. По формулам определяем воздухообмен по полному теплу

и по влагосодержанию

Полученные численные значения должны совпадать с точностью ±5%.

8. Полученные величины воздухообменов сравниваются с нормативным воздухообменом и принимается большая из величин.

РАСЧЕТ.

Расчет начинаем с тёплого периода года ТП, так как воздухообмен при этом получается максимальным.

Последовательность расчета (см. Рисунок 1):

1. На J-d диаграмму наносим (•)  Н — с параметрами наружного воздуха:

t_Н„А“ = 22,3 °C;   J_Н„А“ = 49,4 кДж/кг

и определяем недостающий параметр — абсолютную влажность или влагосодержание d_Н„А“.

Точка наружного воздуха — (•) Н будет являться и точкой притока — (•) П.

2. Наносим линию постоянной температуры внутреннего воздуха — изотерму t_В

t_В = t_Н„А“  3 = 25,5 °C.

3. Определяем тепловое напряжение помещения:

где: V — объём помещения, м3.

4. Исходя из величины теплового напряжения помещения, находим градиент повышения температуры по высоте.

Градиент температуры воздуха по высоте помещений общественных и гражданских зданий.

Тепловая напряженность помещения Qя / Vпом.	grad t, °C / м
кДж / м3	Вт / м3
Более 80	Более 23	0,8 ÷ 1,5
40 ÷ 80	10 ÷ 23	0,3 ÷ 1,2
Менее 40	Менее 10	0 ÷ 0,5

и рассчитываем температуру воздуха, удаляемого из верхней зоны помещения

t_y=t_B + grad t(H-h_p.з.), ºС

где: Н — высота помещения, м;h_р.з. —  высота рабочей зоны, м.

На J-d диаграмму наносим изотерму уходящего воздуха t_y*.

Внимание! При кратности воздухообмена более 5, принимается ty=tB. 5. Определяем численное значение величины тепло-влажностного отношения:

Определяем численное значение величины тепло-влажностного отношения:

5. Определяем численное значение величины тепло-влажностного отношения:

(численное значение величины тепло-влажностного отношения примем 6 200).

На J-d диаграмме через точку 0 на шкале температур проводим линию тепло-влажностного отношения с численным значением 6 200 и проводим луч процесса через точку наружного воздуха — (•)H параллельный линии тепло-влажностного отношения.

Луч процесса пересечёт линии изотерм внутреннего и уходящего воздуха в точке В и в точке У.

Из точки У проводим линию постоянной энтальпии и постоянного влагосодержания.

6. По формулам определяем воздухообмен по полному теплу

и по влагосодержанию

Полученные численные значения должны совпадать с точностью ±5%.

7. Вычисляем нормативное количество воздуха, требуемое для людей находящихся в помещении.

Минимальная подача наружного воздуха в помещения.

Род зданий	Помещения	Приточные системы
с естественным проветриванием	без естественного проветривания
Подача воздуха
Производственные	на 1 чел., м3/ч	на 1 чел., м3/ч	Кратность воздухообмена, ч-1	% от общего воздухообмена не менее
30*; 20**	60	≥1	—	Без рециркуляции или с рециркуляцией при кратности 10 ч-1 и более
—	60 90 120	—	20 15 10	С рециркуляцией при кратности менее 10 ч-1
Общественные и административно-бытовые	По требованиям соответствующих глав СНиПов	60 20***	—	—	—
Жилые	3 м3/ч на 1 м2		—	—	—

Примечание. * При объеме помещения на 1 чел. менее 20 м3

3

МЕТОДЫ РАСЧЕТА ПОТЕРЬ ДАВЛЕНИЯ В ВЕНТИЛЯЦИОННОЙ ТРУБЕ

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.

Стандартные задачи системы вентиляции

Проект вентиляции преимущественно зависит от площади помещения, количества людей, рода их деятельности, уровня физической активности, оборудования (если это производственный цех или что-то подобное). Если говорить о бытовых задачах, то вентиляция должна:

– создавать нормальный климат в рабочей зоне, не создавая при этом излишнего шума

– устранять из помещения вредные газообразные вещества, примеси, неприятные запахи

– подавать в помещение свежий или очищенный воздух

– быть удобной в эксплуатации и монтаже

– не создавать во время работы шума, вибраций, сквозняков и т.д.

Необходимый объем свежего воздуха:

– для офисных помещений – 60 м3/ч на человека;

– для жилых комнат 20 м3/ч на человека;

– температура воздушных потоков от 20±2 °С.

Объем удаляемого воздуха:

– для санузла или ванной комнаты 50 м3/ч;

– для кухонь 10 м3/ч на квадратный метр;

– для рабочих помещений рассчитывается исходя из количества работников.

Дополнительные требования можно посмотреть в СНиП 2.04.05-91* «Отопление, вентиляция и кондиционирование (с Изменениями N 1, 2, 3)».

Допустим, речь идет об офисном помещении, где постоянно находится определенное количество работников, занимающихся умственным трудом. Использовать только приточную, либо только вытяжную вентиляцию неразумно, т.к. для обеспечения воздухообмена персонал начнет открывать окна, может появиться неприятный сквозняк, в помещение будет проникать посторонний шум, работоспособность снизится. Разумнее использовать приточно-вытяжную систему, которая создаст необходимый микроклимат.

Свежий воздух всасывается через воздухозаборные решетки и,  очищенный и подогретый, подается в помещение, загрязненный, тем временем, отводится через вытяжку наружу. Использование шумоглушителей остается на усмотрение проектировщиков. Воздуховод может быть подобран таким образом, что воздушная масса будет двигаться, не производя особого шума, а за разговорами коллег, работой офисной техники шум и вовсе не будет слышен.Схема движения воздуха в приточно-вытяжной системе вентиляции в офисе

Какие воздуховоды выбрать?

Круглые трубы с гладкой внутренней поверхностью имеют малое сопротивление, в прямоугольных формах завихрения по углам притормаживают поток. Шершавая поверхность кирпичных каналов и гофрированные трубы имеют максимальное сопротивление движению воздуха. Поэтому стенки шахты из кирпича штукатурят, а «гофру» используют только для гибких поворотов и короткими участками.

Затрудняет движение воздуха скапливающееся статическое электричество на стенках пластиковых труб. Поэтому лучшим материалом для вентиляции в частном доме остаются стальные оцинкованные трубы.

Вентканалы утепляются в холодных зонах (чердак). Переохлажденные стенки шахты замедляют тягу, собирают на себе конденсат. Поэтому зимой канал может полностью покрыться инеем. Слой утеплителя (50-70 мм) исправляет положение.

Конденсат так же оседает на трубах из-за отсутствия тяги. Это сигнал к пересмотру всей системы. Нужно уменьшить длину воздуховодов, количество поворотов и горизонтальных участков. Летом желательно усилить тягу вентиляторами. При постоянном движении воздуха влага не задерживается.