Способы расчета и нормы кратности воздухообмена для жилых помещений

Расчёт вентиляции в частном доме

Расчёт вентиляции должен производиться профессионалами на этапе проектирования жилых, административных и производственных зданий. При эксплуатации специализированных помещений (вредные цеха, лаборатории), в расчёт необходимо принимать вредные вещества и их ПДК.

При строительстве частного дома расчёты вентиляции упрощаются и их можно выполнить самостоятельно, зная методику. В этой статье мы рассмотрим методику, основанную на приложении “Ж” СП 60.13330.2016 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» (актуализированная редакция СНиП 41-01-2003). Данная методика учитывает удельные нормы воздухообмена, которые рассчитываются двумя способами:

1) По нормируемой кратности воздухообмена;

2) По нормируемому удельному расходу приточного воздуха.

При получении результатов по каждому способу расчёта, принимается во внимание наибольшее значение. Теперь ознакомимся более детально с указанными выше способами расчёта

Теперь ознакомимся более детально с указанными выше способами расчёта.

2.1 Нормируемая кратность воздухообмена:

Кратность воздухообмена — определяет кол-во раз, которое воздух в помещении успеет полностью обновиться в течение одного часа.

То есть, если кратность воздухообмена равна 1 (ч-1), это значит что за час воздух полностью обновится в указанном помещении, если 0,5 (ч-1) — только половина объёма воздуха в помещении будет заменена свежим.

Кратности воздухообмена для различных помещений представлены в таблице 9.1 СП 54.13330.2011, также эта таблица, но на мой взгляд, в более удобном виде есть в СТО НП «АВОК» 2.1-2008 (Данный стандарт одобрен и рекомендован Госстроем России, и по сути упорядочивает информацию из российских и зарубежных нормативных документов):

Таблица 1 – Нормы минимального воздухообмена в помещениях жилых зданий:

Для того, чтобы рассчитать расход приточного воздуха, используем формулу:

L = V × n   (формула №1)

V – объём помещения, м3;

n – кратность воздухообмена, ч-1;

2.2 Нормируемый удельный расход приточного воздуха

Этот способ расчёта предлагает использовать две формулы:

L = A × k    (формула №2)

A – площадь помещения, м2;

k – нормируемый расход приточного воздуха на 1 м2, м3/(ч⋅м2);

L = N × m    (формула №3)

N – число людей;

m – нормируемый удельный расход приточного воздуха на 1 человека, м3/ч;

Если площадь помещения на одного проживающего меньше 20 м2, то используем формулу №2, если больше — формулу №3.

2.3 Пример расчёта минимального нормируемого воздухообмена

Обозначим несколько принципов, которые будут необходимы в расчётах:

• 1 — Приток воздуха осуществляется через жилые помещения;
• 2 — Удаление воздуха происходит через ванную, туалет, кухню;
• 3 — Соблюдается баланс воздухообмена: приток воздуха равен оттоку.

Пример №1:

Общая площадь квартиры F_общ = 100 м2. Площадь жилых помещений F_жил = 70 м2. Кухня оснащена 4-конфорочной газовой плитой. В квартире постоянно проживает 4 человека.

1) Определение объёма притока:

а) По кратностям:

Используем формулу №1:

L = V × n   (формула №1)

V = S × h = 100 × 3,0 = 300 м3;

n = 0,35 в соответствии с таблицей №1;

L = 300 × 0,35 = 105 м3/ч

Для расчёта используем полный объём помещения, а не только объём жилых зон

б) По удельному расходу приточного воздуха:

Определяем заселённость – 100/4 = 25 м2/чел. (> 20 м2/чел), соответственно используем формулу №3:

L = N × m   (формула №3)

N = 4 человека, m = 30 м3/ч·чел. (по таблице 1)

L = 4× 30 = 120 м3/ч

Выбираем наибольшее значение, соответственно минимальный объём приточного воздуха составляет — 120 м3/ч

2) Определение объёма вытяжки:

Вытяжка осуществляется через кухню, ванную и туалет. Параметры для этих помещений определяем по таблице №1:

L_кухни = 90 м3/ч
L_ванной = 25 м3/ч
L_{туалета} = 25 м3/ч
L_{вытяжки} = 90 + 25 + 25 = 140 м3/ч

Мы видим, что объём вытяжного воздуха получился больше приточного, поэтому для соблюдения баланса воздушных масс увеличиваем объём приточного воздуха, и он становится равным: L_{притока} = L_{вытяжки} = 140 м3/ч

Пример №2:

Оставим все данные, как в примере №1, но увеличим число проживающих до 6 человек.

1) Определение объёма притока:

а) Расчёт по кратностям не изменился: L = 105 м3/ч

б) По удельному расходу приточного воздуха:

Определяем заселённость – 100/6 = 16,67 м2/чел. (< 20 м2/чел), соответственно используем формулу №2:

L = A × k    (формула №2)

A – площадь жилых помещений, по условию равна 70 м2, k – нормируемый расход приточного воздуха — 3 м3/(ч⋅м2)

L = 70 × 3 = 210 м3/ч

2) Определение объёма вытяжки:

L_{вытяжки} = 90 + 25 + 25 = 140 м3/ч (остался прежним)

Мы видим, что в данном случае объём приточного больше объёма удаляемого воздуха, поэтому для соблюдения баланса увеличиваем объём вытяжки и получаем:

L_{притока} = L_{вытяжки} = 210 м3/ч

Понятие воздухообмена

Основные требования при проектировании систем кондиционирования включают определение числа циклов воздухообмена. Под этим термином понимается создание условий для обеспечения циркуляции и полной замены объема кислорода в сооружении. Этот параметр зависит от концентрации в воздухе вредных компонентов, наличия мест выделения избыточного количества тепла, влаги и кратности смены объема кислорода в помещении.

Кратность воздухообмена является показателем, определяющим степень интенсивности полной смены объема кислорода. Другими словами организованный, и регулируемый воздухообмен определяется как количество полных циклов смены кислорода в течение часа. Этот параметр относится к санитарным нормам и определяет степень безопасности и комфортность нахождения человека в здании. Нормативные и допустимые значения этого показателя определяются принятыми нормами СНиП, содержащими различные требования в зависимости от назначения комнаты.

Воздухообмен бывает естественного и искусственного типа. При этом в первом случае приток воздуха обеспечивается за счет перепада давления воздуха внутри комнаты и за ее пределами. Во втором варианте замещение объема воздушных масс предусматривает использование систем принудительной подачи кислорода, попадание через проемы в дверях и стенах и выполнение проветривания помещений. Организация удаления загрязненного кислорода предусматривает обустройство систем вытяжки в помещениях, имеющих наиболее загрязненный воздух. В условиях квартиры такими местами могут быть ванна, туалет и кухня, в первых двух случаях система вентиляции может оснащаться устройствами, обеспечивающими всасывание загрязненного воздуха или воздушными клапанами, в случае с кухней, в большинстве случае речь идет об оснащении пространства над плитой различными типами вытяжных зонтов.

Основы вентиляции

Воздухообмен в помещениях создается движением потоков от мест притока свежего воздуха к местам оттока «грязного», и до полного их вывода на улицу. Обрывать вентиляцию под кровлей нельзя – домашний пар будет конденсироваться и разрушать несущие элементы. По способу побуждения вентиляция дома бывает естественной, механической либо комбинированной.

Естественная вентиляция создается тягой за счет разницы давления и температуры между помещением и улицей. Она доступна, легко обустраивается, дешевая в установке и эксплуатации. Но сила такого потока меняется вместе с погодой, его сложно контролировать, невозможно отрегулировать объем поступающего и выводящегося воздуха.

Это приводит к большим теплопотерям зимой, когда тяга максимальна. Летом, наоборот, воздушные потоки практически останавливаются, так как разница между температурой в помещении и на улице очень мала.

Механическая вентиляция – продвигает воздушные массы вентиляторами, может обслуживать длинные системы воздуховодов с постоянной скоростью. Дополнительно оснащается множеством удобных элементов: температурными датчиками с регулирующей автоматикой, таймерами, фильтрами, калориферами.

Естественное движение масс воздуха медленнее, чем принудительное и более комфортно для человека (1 м/с против 3 м/с). Но при меньшей скорости приходится использовать каналы большего сечения с длиной от 3 м по вертикали.

Принудительный обмен быстрее и работает с тонкими воздуховодами, чем экономит место. Например, для того, чтобы заменить 300 м3 воздуха за час при естественной вентиляции в частном доме, необходимы трубы Ø350 мм, а для механической достаточно Ø200 мм.

При любом побуждении перетекание воздушных масс по дому идет в направлении из «сухих» комнат в «мокрые». Приток оборудуется в гостиной, спальне, кабинете. Отток – в ванной, санузле, на кухне. Чтобы воздух свободно перетекал внутри дома, в дверных полотнах монтируют вентиляционные отверстия (с/у, ванная) или оставляют щель 2-3 см между дверным полотном и полом. Переточное отверстие при закрытой двери должно быть минимум 200 см2. На пути движения воздушного потока желательно ставить не больше двух преград.

Рис. 1 – Перетекание воздуха в доме

Планировка вентиляции частного дома включает следующие этапы:

• 1. Расчёт минимальных норм воздухообмена;
• 2. Определение расположения мест притока и оттока воздуха;
• 3. Расчет сечения вентиляционных каналов;
• 4. Определение потребности в дополнительном технологическом оборудовании.

Методы расчета для помещений жилого дома

Приток необходимого количества воздуха в жилых помещениях в зависимости от типа комнаты может обеспечиваться через автономные воздушные клапана в стенах с регулируемыми параметрами открывания, форточки, двери, фрамуги и окна

Специалисты обращают внимание проектировщиков на то, что при расчете показателей полной замены воздуха в жилых комнатах, необходимо учитывать ряд параметров, среди которых:

• назначение помещения;
• количество постоянно находящихся в сооружении людей;
• температура и влажность воздуха в помещении;
• количество работающих электрических приборов и норма выделяемого ими тепла;
• тип естественной вентиляции и обеспечиваемые им показатели кратности замены кислорода в течение 1 ч.

Для создания комфортных условий согласно нормам СП 54.13330.2016 величина воздухообмена должна составлять:

1. При площади помещения, приходящегося на 1 человека в размере менее 20 м² для детских комнаты в квартире, спален, гостиных и общих помещений подача воздуха должна составлять 3 м³/ч на 1 м² площади каждой из комнат.
2. При общей площади в расчете на одного человека превышающей 20 м², интенсивность воздухообмена должна составлять 30 м³/ч на 1 человека.
3. Для кухни, оснащенной электрической плитой минимальные показатели подачи кислорода не могут быть меньше 60 м³/ч.
4. Если на кухне используется газовая плита, минимальное значение нормы воздухообмена увеличивается до 80-100 м³/ч.
5. Нормативные показатели кратности воздухообмена для вестибюлей, лестничных клеток и коридоров составляет 3 м³/ч.
6. Параметры воздухообмена несколько возрастают при увеличении влажности и температуры в помещении и составляют для сушильных, гладильных и постирочных комнат 7 м³/ч.
7. При организации в жилом помещении ванной и уборной, расположенных отдельно друг от друга, норма воздухообмена должна быть не меньше 25 м³/ч, при совмещенном расположении санузла и ванной комнаты, этот показатель увеличивается до 50 единиц.

Учитывая то, что при готовке помимо пара образуется ряд летучих соединений с содержанием масла и гари, при организации системы воздухообмена на кухне необходимо исключить попадание этих веществ в пространство жилых комнат. Для этого воздух кухонного помещения за счет создания тяги в вентиляционном канале, высотой не менее 5 м и использования специального вытяжного зонта удаляется наружу. Такой тип организации ротации воздушных масс обеспечивает устранение и избыточного количества тепла. Однако во избежание попадания отработанного воздуха в квартиры, расположенные на верхних этажах при строительстве сооружения выполняется воздушный затвор, обеспечивающий изменение направления воздушного потока.

Особенности расчета воздухообмена в помещении

Перед обустройством вентиляционной системы в помещении необходимо определить, как именно будет проходить процесс воздухообмена. Так, в большинстве случаев предусматривается непосредственный выброс воздуха сквозь стенку наружу. Это происходит за счет осевого вентилятора или системы разветвленных воздуховодов, с применением специального вентиляционного патрубка или центробежной улитки.

Исходя из полученных значений, выбирается оборудование в помещение.

Также немаловажное значение имеет отношение габаритных размеров всей системы к ее удельному количеству пропускаемого материала, и потерь воздуха на каждый погонный метр системы. При системе воздухообмена в 1000 м3\ч, наиболее оптимальным размером «D» будет, система воздуховода в 200 — 250 мм

При системе воздухообмена в 1000 м3\ч, наиболее оптимальным размером «D» будет, система воздуховода в 200 — 250 мм.

В результате, применяя воздуховод большого диаметра, образовывается достаточно низкий показатель сопротивления и минимальные значения потерь производительности оборудования.

Методы расчета

Формула вычисления кратности по основным величинам

Показатель означает, сколько раз нужно сменить воздух в эндогенном микроклимате за 1 час, чтобы очистить его до предельного ПДК (показателя допускаемой концентрации) примесей.

Кратность воздухообмена можно посчитать по формуле N = V / W, где:

• N — кратность обмена воздуха (раз);
• V — кубатура наружного воздуха, поступающая в комнату за 1 час (м3/ч);
• W — объем интересующего помещения (м3).

Объем входящих потоков, который предназначается для разбавления вредных примесей и газов до максимальной допускаемой концентрации, рассчитывается по формуле V = B / (pb – po), где:

• V — кубатура воздушного потока (м3);
• B — количество патогенного вещества, поступающего за 1 час (мг/ч);
• pb — ПДК нежелательного компонента в атмосфере рабочего цеха (мг/м3);
• po — концентрация того-же компонента в поступающем потоке (мг/м3).

Количество примесей определяется прибором газоанализатором

В производстве используется сварка, лазерная или плазменная резка, пайка металлов с выделением вредных газов. Для уменьшения концентрации делается качественная вытяжка и вентиляция местных зон около рабочего места. Количество газов измеряется на единицу объема с помощью прибора газоанализатора.

Масштаб вредного компонента высчитывается по формуле B = a · b · W, где:

• B — объем вредных примесей (м3);
• а — коэффициент просачивания (для цехов — 1, для гаражей — 2);
• b — соотношение газа в атмосфере (мг/м3);
• W — кубатура цеха (м3).

Другие расчеты воздушного обмена

Показатели требуемого воздухообмена обозначены в СНиП

Показатель воздушного обмена по тепловыделениям рассчитывается, если в помещении есть большое количество тепла, которое нужно вывести из комнаты.

Индекс рассчитывается по формуле L = 3.6 · Q / (p · c · (t – k)), где:

• L — воздухообмен (м3/ч);
• Q — теплота, выделяемая в комнате (Вт);
• p — плотность внутреннего воздуха (кг/м3);
• c — воздушная теплоемкость;
• t — температура удаляемого потока (°С);
• k — температура поступающего потока (°С).

Показатель воздушного обмена по влаговыделению определяется, если в комнате в результате жизнедеятельности или технологических процессов выделяется большое количество влаги.

Расчет проводится по формуле L = W / (p · (d — do)), где:

• L — воздухообмен по влажности (м3/ч);
• W — концентрация влаги (%);
• p — плотность внутренней атмосферы (кг/м3);
• d — содержание влаги в удаляемом потоке (г/кг);
• do — содержание влаги в подаваемом воздухе (г/кг).

Предельно допустимые концентрации газов на производстве

Расчет воздухообмена по газовыделениям выполняется, если в цеху предполагается скопление воздушных примесей, которые требуется своевременно выводить за пределы помещения.

Применяется формула L = K / (K0 – K1), где:

• L — требуемая кратность воздухообмена (м3/ч);
• K — вес выделяемых газов (м/м3);
• K — ПДК газов (из справочника для конкретного помещения);
• K₁ — концентрация газа в поступающем потоке.

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

Организация воздухообмена в частном доме

Правильный воздухообмен дома

Здоровый микроклимат и хорошее самочувствие зависят во многом от правильной организации приточно-вытяжной системы в доме. Зачастую во время проектирования о вентиляции бывает забывают или уделяют мало внимания, думая, что одной вытяжки в туалете будет достаточно для этого. И зачастую воздухообмен организованы неправильно, что приводит ко многим проблемам и таит в себе угрозу для здоровья человека.

В случае, когда имеется недостаточный выход загрязненного воздуха, то в помещении будет большой уровень влажности, возможность заражения стен грибком, запотевание окон и ощущение сырости. А когда есть плохой приток, ощущается недостаток кислорода, большая запыленность и повышенная влажность либо сухость, это зависит от сезона за окном.

Правильно устроенная вентиляция и воздухообмен в доме выглядит таким образом как показано на рисунке.

Поступающий воздух в жилище должен пройди вначале через форточку или открытые створки окна, приточный клапан находится с наружной стороны стены жилища, затем, проходя через комнату, проникает под дверным полотном или через специальные вентиляционные отверстия и попадает в санузлы и кухню. Дольше выходит через систему вытяжек наружу.

Различается способ организации обмена воздуха в применении систем вентиляции: механической или естественной, но во всех случаях поступление воздуха происходит с жилых зон, а выходит в технических: санузел, кухня и другие. При применении любой системы необходимо обязательно устраивать вентиляционные каналы во внутренней части капитальной стены, это позволит избежать так званного опрокидывания потока воздуха, что значит обратное его движение до того, как указано на рисунке 2.  По этим каналам отработанный воздух отводится наружу.

Кратность воздухообмена в помещениях жилых зданий

Помещения	Расчетная температура (зимой),ºС	Требования к воздухообмену
Приток	Вытяжка
Общая комната, спальня, кабинет	20	1-кратный	—
Кухня	18	—
Кухня-столовая	20	1-кратный	По воздушному балансу квартиры, но не менее, м3/час	90
Ванная	25	—	25
Уборная	20	—	50
Совмещенный санузел	25	—	50
Бассейн	25	По расчету
Помещение для стиральной машины в квартире	18	—	0,5-кратный
Гардеробная для чистки и глажения одежды	18	—	1,5-кратный
Вестибюль, общий коридор, лестничная клетка, прихожая квартиры	16	—	—
Помещение дежурного персонала (консъержа/консъержки)	18	1-кратный	—
Незадымляемая лестничная клетка	14	—	—
Машинное помещение лифтов	14	—	0,5-кратный
Мусоросборная камера	5	—	1-кратный
Гараж-стоянка	5	—	По расчету
Электрощитовая	5	—	0,5-кратный

Последовательность расчета вентиляции по кратностям следующая:

1. Считаем объем каждого помещения в доме (объем=высота*длина*ширина).
2. Подсчитываем для каждого помещения объем воздуха по формуле: L=n*V (n – нормируемая кратность воздухообмена, час-1; V – объём помещения, м3)

Для этого предварительно выбираем из таблицы «Санитарно-гигиенические нормы. Кратности воздухообмена в помещениях жилых зданий» норму по кратности воздухообмена для каждого помещения. Для большинства помещений нормируется только приток или только вытяжка. Для некоторых, например, кухня-столовая и то и другое. Прочерк означает, что в данное помещение не нужно подавать (удалять) воздух.

Для тех помещений, для которых в таблице вместо значения кратности воздухообмена указан минимальный воздухообмен (например, ≥90м3/ч для кухни), считаем требуемый воздухообмен равным этому рекомендуемому. В самом конце расчета, если уравнение баланса (∑ Lпр и ∑ Lвыт) у нас не сойдется, то значения воздухообмена для данных комнат мы можем увеличивать до требуемой цифры. Если в таблице нет какого-либо помещения, то норму воздухообмена для него считаем, учитывая что для жилых помещений нормы регламентируют подавать 3 м3/час свежего воздуха на 1 м2 площади помещения. Т.е. считаем воздухообмен для таких помещений по формуле: L=Sпомещения*3. Все значения L округляем до 5 в большую сторону, т.е. значения должны быть кратны 5.

Суммируем отдельно L тех помещений, для которых нормируется приток воздуха, и отдельно L тех помещений, для которых нормируется вытяжка. Получаем 2 цифры: ∑ Lпр и ∑ Lвыт

Составляем уравнение баланса ∑ Lпр = ∑ Lвыт. Если ∑ Lпр > ∑ 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.

Кратность воздухообмена

Кратность воздухообмена характеризует скорость, с которой воздух сменяется в помещении. В системах вентиляции принято рассчитывать сменяемость воздуха в течение одного часа. Таким образом, кратность воздухообмена в помещении показывает, сколько раз воздух полностью сменился в помещении за час.

Однократный воздухообмен — это однократная смена воздуха в помещении в час. Допустим, площадь помещения составляет 80 м2, а высота потолков — 3 м. Объём такого помещения составит 240 м3. Чтобы достичь однократного воздухообмена в помещении должна быть предусмотрена подача воздуха в объёме 240 м3 свежего воздуха за 1 час и вытяжка в объёме 240 м3 отработанного воздуха за 1 час. Это соответствует расходу воздуха 240 м3/ч для приточной и вытяжной систем вентиляции.

В некоторых случаях требуется, чтобы кратность воздухообмена в помещениях была равна 2. Для комнаты площадью 80м2 и высотой потолков 3 метра расход приточного и вытяжного воздуха составит по 480 м3/ч.

Наконец, рассмотрим случай, когда требуется кратность воздухообмена в помещении по притоку 2, а по вытяжке 3. Для рассматриваемой комнаты это будет означать необходимость подать 480 м3/ч свежего воздуха и удалить 720 м3/ч отработанного воздуха.

Подбор сечения воздуховода

Теперь, когда мы посчитали воздухообмен, можем выбрать схему реализации системы вентиляции и произвести расчет воздуховодов системы вентиляции.

В системах вентиляции используют два типа жестких воздуховодов – круглые и прямоугольные. В прямоугольных воздуховодах, для уменьшения потерь давления и снижению шума, соотношение сторон должно не превышать значение три к одному (3:1). При выборе сечения воздуховодов нужно руководствоваться тем, что скорость в магистральном воздуховоде должна быть до 5 м/с, а в ответвлениях до 3 м/с. Рассчитать размеры сечения воздуховода можно определяются по диаграмме приведенной ниже.

Диаграмма зависимости сечения воздуховодов от скорости и расхода воздуха

На диаграмме горизонтальные линии отображают значение расхода воздуха, а вертикальные линии – скорость. Косые линии соответствуют размерам воздуховодов.

Подбираем сечение ответвлений магистрального воздуховода (которые заходят непосредственно в каждую комнату) и самого магистрального воздуховода для подачи воздуха расходом L=360 м3/час. 

Если воздуховод с естественной вытяжкой воздуха, то нормируемая скорость движения воздуха в нем не должна превышать 1м/час. Если же воздуховод с постоянно работающей механической вытяжкой воздуха, то скорость движения воздуха в нем выше и не должна превышать 3 м/с (для ответвлений) и 5 м/с для магистрального воздуховода.

Подбираем сечение воздуховода при постоянно работающей механической вытяжке воздуха.

Слева и справа на диаграмме обозначены расходы, выбираем наш (360 м3/час). Далее, движемся по горизонтали до пересечения с вертикальной линией соответствующей значению 5 м/с (для максимального воздуховода). Теперь, по линии скорости опускаемся вниз до пересечения с ближайшей линией сечения. Получили, что сечение нужного нам магистрального воздуховода 100х200 мм или Ø150 мм. Для подбора сечения ответвления движемся от о расхода 360 м3/час по прямой до пересечения со скоростью 3 м3/час. Получаем сечение ответвления 160х200 мм или Ø 200 мм.

Эти диаметры будут достаточными при установке только одного вытяжного канала, например на кухне. Если же в доме будет установлено 3 вытяжных вентканала, например в кухне, санузле и ванной комнате (помещения с самым загрязненным воздухом), то суммарный расход воздуха, который нужно отвести мы делим на количество вытяжных каналов, т.е. на 3. И уже на эту цифру подбираем сечение воздуховодов.

По данному графику подобрать сечения на такие небольшие расходы довольно сложно. Мы считаем их в специальной программе. Поэтому, если нужно – спрашивайте, посчитаем.

Естественная вытяжка воздуха. Данная диаграмма подходит только для подбора сечений механической вытяжки. Естественная вытяжка подбирается вручную или же с использованием программ подбора сечений. Опять же, спрашивайте, посчитаем.

Примечание: В нашем примере его не было, но особое внимание следует обратить на помещение плавательного бассейна, когда оно есть в доме. Бассейн это помещение с избыточным количеством влаги и при расчете необходимого воздухообмена требуется индивидуальный подход

Из практики могу сказать, что расход получается не менее восьми крат. Это довольно большой расход и если учесть, что температура приточного воздуха должна быть на 1-2°С выше температуры воды в бассейне, то затраты на нагрев воздуха в зимний период очень велики. Поэтому для помещений плавательных бассейнов более логично использовать системы осушения воздуха. Эти системы работают по такой схеме – осушитель забирает влажный воздух из помещения, пропуская через себя, удаляет из него влагу (путем его охлаждения), после подогревает до заданной температуры и подает назад в помещение. Так же, существуют системы осушения воздуха с возможностью подмеса свежего воздуха.

Схема вентиляции сугубо индивидуальна для каждого дома и зависит от архитектурных особенностей дома, от пожеланий заказчика и т.д. Между тем, есть некоторые условия, которые необходимо соблюдать, и они касаются всех схем без исключения.

Заключение

Воздухообмен — это движение воздуха в помещении, направленное на замещение отработанного воздуха свежим наружным воздухом. Интенсивность этого замещения определяет кратность воздухообмена — величина, показывающая, сколько раз воздух полностью сменился в помещении за один час.

Расчёт воздухообмена выполняется в соответствии с нормами воздухообмена или же с учетом количества находящихся в помещении человек или же исходя из необходимости удаления вредных веществ. Так или иначе, воздухообмен рассчитывается для каждого помещения в отдельности, после чего цифры заносятся в таблицу воздухообмена, на базе которой формируются требования к вентиляционному оборудованию.

Зная расход воздуха можно переходить к расчету нагревателя, охладителя и увлажнителя. Это удобнее всего делать онлайн с помощью электронной id-диаграммы.