Как рассчитать приточно-вытяжную систему вентиляции производственного помещения

Физкультурно оздоровительные учреждения

При занятиях в спортивном зале кратность обмена воздуха играет важную роль, поскольку во время физических нагрузок необходимо обеспечить поступление свежего кислорода в легкие каждого из посетителей с учетом достаточно больших объемов зала. Таким образом, требования оговаривают необходимость обеспечения поступления в спортзал при наличии посетителей 80 м3/ч воздуха.

Расчет кратности воздухообмена для бассейна исходит из количества находящихся в нем людей и должен составлять 20 м³/ч в расчете на 1 человека. В то же время, учитывая специфику нахождения в сауне, в бане, необходимо обеспечить смену 10 м³ воздуха в течение каждого часа. При этом учитывая большие объемы вырабатываемого насыщенного пара, можно вести расчет воздухообмена по влаговыделениям.

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.

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.

Компоненты офисных вентиляционных систем

Воздуховоды

Воздуховоды

Доставка воздуха в помещение и отвод его осуществляется по системе воздуховодов. Сеть воздуховодов содержит непосредственно трубы, адаптеры, разветвители, повороты и переходники, а также диффузоры и распределительные решетки. Диаметр воздуховодов, сопротивление всей сети, шум от работы вентиляции и мощность установки тесно взаимосвязаны. Поэтому для оптимальной работы вентиляции в процессе проектирования необходимо сбалансировать все показатели. Это сложная работа, правильно выполнить которую могут только профессионалы.

Давление воздуха вычисляется с учетом общей длины воздушных каналов, разветвленности сети и площади сечения трубы. Мощность вентилятора увеличивается при большом количестве переходов и ответвлений. Скорость движения воздуха в офисных вентиляционных системах должна быть около 4 м\с.

Решетки для забора воздуха

Устанавливаются в месте поступления воздуха с улицы в вентканал. Решетки защищают от проникновения в трубу насекомых, грызунов, атмосферных осадков. Производятся из пластика или металла.

Клапана воздушные

Предотвращают задувание ветра при выключенной системе вентиляции. Нередко к клапану подводится электропривод, управляемый автоматикой. В целях экономии используются ручные приводы. Тогда к клапану примыкает обратный пружинный клапан или «бабочка», чтобы на всю зиму перекрыть выходы вентканалов.

Воздушный фильтр

Очищает приточный воздух от пыли. Как правило, применяются фильтры грубой очистки, задерживающие до 90% частиц размером от 10 микрон. В некоторых случаях дополняется фильтром тонкой или особо тонкой очистки.

Калорифер

Используется для подогрева уличного воздуха зимой, бывают электрическими или водяными.

Электрические нагреватели обладают некоторыми плюсами по сравнению с водяными:

• простое автоматическое управление;
• легче монтируется;
• не замерзает;
• легко обслуживается.

Главный минус – высокая цена электроэнергии.

Водяные калориферы работают на воде температурой 70 – 95 градусов. Недостатки:

• сложная автоматическая система управления;
• громоздкий и сложный смесительный контур;
• за смесительным контуром требуется особый уход и надзор;
• может замерзнуть.

Но при грамотной эксплуатации обеспечивает значительную экономию средств по сравнению с электрическим нагревателем.

Вентиляторы

Один из важнейших узлов всей вентиляционной системы. Основные параметры при выборе: производительность, давление, уровень шума. Существуют радиальные и осевые типы вентиляторов. Для мощных и разветвленных сетей предпочтительнее радиальные вентиляторы. Осевые более производительны, но выдают слабое давление.

Шумоглушитель

Устанавливается после вентилятора для подавления шума. Основной источник шума в системе вентиляции для офиса – это лопасти вентилятора. Наполнитель шумоглушителя обычно минвата или стекловолокно.

Распределительные решетки или диффузоры

Устанавливаются на выходах воздуховодов в помещения. Находятся на виду, поэтому должны вписываться в интерьер и обеспечить распространение воздушных потоков во все стороны.

Автоматическая система управления

Осуществляет контроль над работой вентиляционного оборудования. Обычно устанавливается в электрощитке. Запускает вентиляторы, предохраняет от замерзания, оповещает о необходимости прочистки фильтров, включает и выключает вентиляторы и калориферы.

Расчетный воздухообмен

За расчетное значение воздухообмена принимают максимальное значение из расчетов по теплопоступлениям, влагопоступлениям, поступлением вредных паров и газов, по санитарным нормам, компенсации местных вытяжек и нормативной кратности воздухообмена.

Воздухообмен жилых и общественных помещений обычно рассчитывают по кратности воздухообмена или по санитарным нормам.

После расчета требуемого воздухообмена составляется воздушный баланс помещений, подбирается количество воздухораспределителей и делается аэродинамический расчет системы. Поэтому советуем вам не пренебрегать расчетом воздухообмена, если хотите создать комфортные условия вашего пребывания в помещении.

Каким должен быть микроклимат в офисе: температура, влажность, воздухообмен

Важно, чтобы в офисных помещениях был оптимальный микроклимат и надлежащий воздухообмен. Санитарные нормы предписывают такие индикаторы микроклимата для офисных помещений:

Санитарные нормы предписывают такие индикаторы микроклимата для офисных помещений:

• температура воздуха;
• температура существующих поверхностей в помещении;
• Влажность;
• скорость движения воздуха в комнате;
• количество теплового излучения.

Во-первых, рассмотрим комфортные условия в холодное время года:

1. Температура должна быть в пределах +22-24 градусов.
2. Температура поверхности помещения составляет примерно +21-25 градусов.
3. Относительная влажность должна быть в пределах 60-40%.
4. Нормальная скорость воздуха – около 0,1 метра в секунду.

Требования немного отличаются для более теплых сезонов:

1. Температура должна быть в пределах +18-20 градусов.
2. Температура поверхности внутри здания составляет около +17-21 градусов.
3. Влажность воздуха должна быть в диапазоне 60-40%.
4. Его скорость – 0,3 метра в секунду.

При установке систем вентиляции и отопления учитывайте, что они могут обеспечить условия, максимально приближенные к указанным.

Почему так важно обеспечить нормальную вентиляцию в офисе?

Есть несколько причин:

1. В таких помещениях постоянно выделяется избыточное тепло – как от сотрудников офиса, так и от работающего оборудования. Это тепло должно быть рассеяно.
2. Человеческому организму необходимо достаточное количество кислорода для эффективной работы. В закрытом помещении без подачи свежего воздуха уменьшается количество кислорода (человек выдыхает углекислый газ), что также может привести к снижению эффективности работы сотрудников.
3. Влажность и температура воздуха также влияют на производительность. Помещение требует охлаждения летом и отопления зимой.
4. Слишком сухой и слишком влажный воздух также может разрушить микроклимат, поэтому в таких условиях необходимо увлажнение или осушение. Чрезмерную влажность можно удалить с помощью системы вентиляции, но в некоторых случаях для этого необходимо установить осушитель.

Как недостаточный микроклимат может повлиять на производительность труда работников:

• если помещение слишком влажное: это создает благоприятные условия для роста микроорганизмов, увеличивает риск возникновения проблем с дыханием и усугубляет их; длительное воздействие влаги может привести к проблемам с кожей и риниту;
• если в помещении слишком жарко: слабость, апатия, общая неспособность работать, сонливость, слишком высокая температура могут вызвать тепловой удар, повышенное потоотделение (что снижает комфорт);
• если воздух слишком сухой: простуды и легочные заболевания могут ухудшиться, слизистые оболочки (включая глаза) и кожа могут высохнуть;
• если слишком холодно: это увеличивает риск поймать или усугубить заболевание дыхательных путей или простуду; также вызывает быстрое замерзание пальцев и затрудняет пользование клавиатурами, офисным оборудованием и другими мелкими предметами.

Расчет воздухообмена

Без предварительных расчетов, скорее всего, не удастся создать правильный микроклимат. При расчете коэффициента воздухообмена учитываются следующие факторы:

1. Площадь.
2. Уровень влажности.
3. Количество сотрудников.
4. В воздухе есть опасные вещества.

Если последний параметр не может быть определен, при проектировании используется следующая формула умножения: L = Vcom. * Kp m³/hour.

V – площадь помещения (офисного помещения), а K – минимальная указанная скорость смены воздуха. Общее количество необходимого воздуха в зависимости от количества сотрудников определяется следующим образом: L = L1*Nl.

Параметр “L1” указывает объем воздуха на человека, а параметр “Nl” – количество человек в офисном помещении. Он всегда измеряется в кубических метрах только для того, чтобы оценить необходимое количество воздуха.

Минимальный объем воздуха (согласно СНиП):

• минимальная физическая нагрузка на персонал составляет 20-25 м3/ч;
• персонал, выполняющий легкую физическую работу – 45 м³/ч;
• персонал, выполняющий тяжелую физическую работу – 60 м³/ч.

Роль кратности в зданиях промышленного назначения

Точно подобранный коэффициент кратности позволяет произвести точный расчет воздухообмена в помещениях производства. Правильное обеспечение воздухообмена является одним из главных факторов, влияющих на качественный монтаж оборудования, включающего в себя вентиляционное обеспечение.

Показатели воздухообмена по кратности применяются с целью повышения точности определения количества выделяемого тепла. Воздух необходимого объема, выделяемый в цех производственного объекта, позволяет обеспечить условия труда, отвечающие нормам санитарии, и предотвратить перегрев оборудования.

Зачем нужна вентиляция

Некоторые полагают, что можно совершенно спокойно обойтись без вентиляции – жили же наши предки как-то еще до изобретения всяких новомодных систем. И если летом в таком доме можно постоянно открывать окна для проветривания, то зимой вы в полной мере ощутите всю «прелесть» жизни по старинке – на окнах, дверях и стенах начнет появляться конденсат, который в случае сильных морозов превратится в красивую ледяную корку, по углам начнут расти сады черной и зеленой плесени, а если сильно повезет, через год-другой соберете урожай грибов… Стоит ли говорить, что такой дом простоит очень недолго, а жизнь в нем будет постоянным испытанием для нервов и здоровья.

При постоянном недостаточном притоке свежего воздуха легкие человека начинают хуже работать – появляются заболевания, которые могут быстро стать хроническими. Ребенок, растущий в доме без вентиляции, может заработать серьезные проблемы со здоровьем на всю жизнь.

Продолжает «парад» постоянная запыленность и закопченность – если в комнату не поступает свежий воздух, то все, что в ней варится, жарится, пылится, чистится, оседает на стенах и мебели толстым слоем налета. На кухонном потолке уже через полгода можно будет заметить обширное желтоватое пятно над плитой – это жирные испарения осели и впитались в штукатурку, ибо деваться им больше некуда. В ванной на потолке и по углам также появятся красноречивые свидетельства отсутствия вентиляции в виде плесневых пятен из-за постоянной влажности.

И, наконец, следует брать во внимание, что хотя бы раз в год в доме кто-нибудь болеет – микробы от кашля и чихания моментально разлетаются по помещению, оседая на мебели, обоях, шторах, ковре. Больничные палаты проветривают несколько раз в день не просто так, а теперь представьте, в какой обстановке вы окажетесь после года жизни в квартире, где не бывает регулярных притоков воздуха. Надеемся, мы привели весомые аргументы в пользу необходимости системы вентиляции жилых помещений и теперь можно перейти от слов к делу

Надеемся, мы привели весомые аргументы в пользу необходимости системы вентиляции жилых помещений и теперь можно перейти от слов к делу.

Проверяем работу вентиляции

Бывает так, что некоторые из вышеперечисленных «симптомов» проявляются даже в вентилируемых домах. Это может означать что система работает слабо или перестала функционировать по какой-либо причине. Чтобы проверить, работает ли вентиляция, зажгите спичку или зажигалку и поднесите пламя к вентиляционному отверстию – если огонь наклонился в сторону решетки, прикрывающей отверстие, значит тяга есть, и все работает. Если же изменений не последовало – вентиляционный канал либо перекрыт, либо забит листьями. В случае с квартирами такое очень часто случается, если соседи делали перепланировку и перекрыли воздуховод.

Бывает и такое, что тяга присутствует, но с перерывами, и при этом она может приносить с собой запахи от соседей сверху или снизу. В этом случае потребуется оснастить вентиляционное отверстие обратным клапаном, либо установить автоматические жалюзи, закрывающиеся при обратной тяге.

Местная вытяжка

Если в технологических процессах производства на одном из участков происходят выбросы вредных веществ, то рядом с источником, согласно нормативам нужно установить местную вытяжку. Так удаление будет более эффективным.

Чаще всего таким источником являются технологические резервуары. Для таких объектов используются специальные установки – отсосы в виде зонтиков. Его размеры и мощность рассчитываются с использованием следующих параметров:

• размеры источника в зависимости от формы: длина сторон (a*b) или диаметр (d);
• скорость потоков в зоне источника (vв);
• скорость всасывания установки (vз);
• высота размещения отсоса над резервуаром (z).

Стороны прямоугольного отсоса рассчитываются по формуле: А=а +0,8z, где А – сторона отсоса, а – сторона резервуара, z – расстояние между источником и устройством.

Стороны круглого устройства рассчитываются по формуле: D=d +0,8z, где D – диаметр устройства, d – диаметр источника, z – расстояние между отсосом и резервуаром.

Вытяжка преимущественно имеет форму конуса, угол которого не должен превышать 60 градусов. Если в цехе скорость масс более 0,4 м/сек, то устройство следует укомплектовать фартуком. Количество вытяжного воздуха устанавливается по формуле:L=3600vз*Sa, где L – расход воздуха в м3/час, vз – скорость потока в вытяжке, Sa – рабочая площадь отсоса. Мнение эксперта

Важно!

Результат нужно учитывать в проектировании и расчетах обещеобменной системы.

Расчет воздухообмена в помещении

В данном разделе рассмотрим пример расчета вентиляции производственного помещения.

Грамотно обустроенный процесс воздушной циркуляции может быть обеспечен только наличием качественной вентиляционной системы с правильно рассчитанными показателями воздушного обмена.

В стандартной ситуации воздухообмен представляет собой объём воздуха, который необходим для замены загрязненных воздушных масс. Такой параметр измеряется в метрах кубических за один час. Виды загрязнений – определяющий фактор воздушного обмена.

Перед тем, как выполнить самостоятельный расчет показателя, необходимо в обязательном порядке определится с объёмом вредных выбросов за один час и количеством загрязнений в одном кубическом метре.

Расчет кратности воздухообмена в производственных помещениях определяется формулой Lк=к*V в м3/час, при:

• к – норма кратности воздушного обмена;
• V – объем помещения в кубометрах.

Расчёт воздушного обмена в соответствии с тепловыми избытками определяется формулой L=3.6*Qизл/(р*с*(tуд.–tпр.)) в м3/час, при:

• Qизл – теплота, выделяемая в помещении и измеряемая в Вт;
• р — показатели плотности воздуха, измеряемые в кг/м3;
• с – массовые показатели воздушной тепловой емкости;
• tуд. – температурные показатели воздуха, удаляемые вентилирующей установкой и измеряемые в оС;
• tпр. – температурные показатели воздуха, поступающего в помещение посредством вентилирующей установки и измеряемые в оС.

Расчёт воздушного обмена в соответствии с выделением влаги определяется формулой L= W/(р(dyд.–dпр.) в м3/час, при:

• W – уровень выделяемой влаги;
• р — показатели плотности воздуха, измеряемые в кг/м3;
• dуд. – уровень влажности воздушных масс, выделяемых при помощи вентиляционной системы;
• dпр. – уровень влажности воздушных масс, подаваемых при помощи вентиляционной системы.

Расчёт воздушного обмена в соответствии с газовыми выделениями определяется формулой L=К/(Кгдк–Кпр) в м3/час, при:

• К – количественные показатели загазованности помещения;
• Кгдк – уровень ПДК загазованности;
• Кпр – загазованность поступающих воздушных масс.

Расчёт воздушного обмена в соответствии с нормативами СанПиН определяется формулой в L= n*l м3/час, при:

• n — количество человек, пользующихся помещением;
• l — санитарные нормы на воздухоподачу в м3/час*чел.

В зданиях общественного назначения санитарными нормами предусматривается подача воздуха в условиях временного пребывания людей в объёме 20м3/час*чел. При длительном пребывании людей необходимо рассчитывать на объём в 40м3/час*чел. Все санитарные правила и нормы определяются СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклиматическим условиям в производственных помещениях».

Системы кондиционирования и вентиляции офисов

Для небольших помещений есть смысл использовать кондиционеры вместо громоздких и дорогих вентсистем. Для регулирования микроклимата в комнате используют такие виды кондиционирования:

• Сплит системы для помещений до 20 м2.
• Мульти сплит системы для помещений площадью до 150 м2.
• Мультизональные системы кондиционирования для офисов площадью от 200 м2.

Совет: По возможности используйте свежий воздух. Если в вашем офисе есть окна, откройте их и дайте этому свежему воздуху войти. Когда позволяет погода, держите окна и двери открытыми, чтобы обеспечить циркуляцию свежего воздуха в комнате.

Кондиционирование и вентиляция офисов

При выборе кондиционера рассчитывайте только на профессиональную помощь в выборе подходящей модели. Специалисты точно подскажут, какой тип кондиционера будет отлично работать в вашем офисе. Они порекомендуют идеальную модель с точки зрения энергопотребления, рабочего объёма и мощности.

Распределение объемов вытяжки по помещениям и определение площади поперечного сечения каналов

Итак, найден объем воздуха, который должен поступить помещения квартиры в течение часа и, соответственно, выведен за это же время.

Далее, исходят их количества вытяжных каналов, имеющихся (или планируемых к организации – при проведении самостоятельного строительства) в квартире или доме. Полученный объем необходимо распределить между ними.

Для примера, вернемся к таблице выше. Через три вентиляционных канала (кухня, санузел и ванная) необходимо отвести 240 кубометров воздуха в час. При этом из кухни по расчетам должно отводиться не менее 125 м³, из ванной и туалета по нормативам – не менее, чем по 25 м³. Больше – пожалуйста.

Поэтому напрашивается такое решение: кухне «отдать» 140 м³/час, а оставшееся — разделить поровну между ванной и санузлом, то есть по 50 м³/час.

Ну а зная объем, который необходимо отвести в течение определённого времени – несложно подсчитать ту площадь вытяжного канала, которая гарантированно справится с задачей.

Правда, для расчетов требуется еще и значение скорости воздушного потока. А она тоже подчиняется определённым правилам, связанным с допустимыми уровнями шума и вибрации. Так, скорость потока воздуха на вытяжных вентиляционных решетках при естественной вентиляции должна быть в пределах диапазона 0,5÷1,0 м/с.

Приводить формулу расчета здесь не будем – сразу предложим читателю воспользоваться онлайн-калькулятором, который определит требуемую минимальную площадь сечения вытяжного канала (отдушины).

Калькулятор расчета минимальной площади сечения вентиляционной отдушины

Обладая элементарными знаниями в геометрии, полученную площадь несложно привести к размерам прямоугольника. Правда, при этом должно соблюдаться условие – соотношение длинной и короткой стороны – не более, чем 3:1.

Нередко вентиляционные решетки имеют и круглое окно. Значит, необходимо пересчитать площадь сечения в диаметр. Или же требуется сделать переход от прямоугольного сечения на круглое. В обоих случаях будет полезен третий калькулятор, предназначенный специально для такой цели.

Калькулятор расчета диаметра круглого канала, эквивалентного площади прямоугольного

Полученное значение будет ориентиром при приобретении стандартных деталей с круглым сечением. Естественно, округление при этом делается в бо́льшую сторону.