Как сделать расчет вентиляции: формулы и пример расчёта приточно-вытяжной системы

Расчёт вентиляции

Вентиляция служит для поддержания достаточного количества свежего чистого воздуха в помещении и для удаления отработанного загрязненного воздуха из помещения. Кроме того, вентиляция обеспечивает движение воздуха в помещении, что способствует устранению лишней влаги, сырости, застойного воздуха и накопившихся запахов. Для того, чтобы подобрать все необходимые комплектующие, требуется произвести расчёт системы вентиляции.

Расчёт приточной вентиляции

Расчёт приточной вентиляции выполняется для каждого из помещений в отдельности. Алгоритм расчёта зависит от назначения помещения. Так, для офисных помещений, фойе и переговорных будут применены различные зависимости.

В первую очередь, выполняя расчёт приточной вентиляции, следует обратиться к нормативным документам — сводам правил (СП) для рассматриваемого типа объекта:

СП 44.13330.2011 — Административные и бытовые здания
СП 54.13330.2016 — Здания жилые многоквартирные
СП 56.13330.2011 — Производственные здания
СП 57.13330.2011 — Складские здания
СП 113.13330.2016 — Стоянки автомобилей
СП 118.13330.2012* — Общественные здания и сооружения
СП 278.1325800.2016 — Здания образовательных организаций высшего образования

В сводах правил приведены таблицы кратностей воздухообмена для различных помещений. Например, согласно п. 7.31 СП 118.13330.2012 кратность воздухообмена в магазине должна быть не менее 1. Напомним, что кратность воздухообмена показывает, сколько раз воздух в помещении должен смениться за один час. Следовательно, чтобы провести расчёт приточной вентиляции нужно определить объём помещения магазина.

Предположим, площадь магазина составляет 50 м 2 , высота потолков 3 метра. Тогда объем помещения составит 150 м 3 , а требуемый расход приточного воздуха будет равен 150·1=150 м 3 /ч.

Кроме того, на любом объекте есть помещения, где предусматривается только вытяжка — санузлы, душевые, технические помещения, гардеробы и другие. Как правило, нормы предписывают устраивать для них отдельные вытяжные системы. При этом расчёт вытяжных систем ведётся исходя из следующих цифр:

Вытяжка от одного унитаза: 50 м 3 /ч
Вытяжка от одной раковины: 25 м 3 /ч
Вытяжка от одной душевой кабинки: 75 м 3 /ч
Вытяжка из технических помещений: 1 крат.

Расчёт приточно-вытяжной вентиляции

Расчёт приточно-вытяжной вентиляции сводится к расчёту приточной и вытяжной систем вентиляции по отдельности. Далее, функцию двух систем может выполнять один агрегат — приточно-вытяжная установка.

Приточно-вытяжные установки обычно применяют для общеобменных систем вентиляции. Учитывая преобладание притока над вытяжкой, о котором говорилось выше, в таких установках расход приточного воздуха больше, чем вытяжного. Кроме того, аэродинамическое сопротивление приточной системы всегда выше, чем вытяжной ввиду наличия секций фильтрации, нагрева, а иногда и охлаждения. Поэтому вытяжные вентиляторы, как правило, предусматриваются меньшей мощности, нежели приточные.

Наконец, выполняя расчёт приточно-вытяжной вентиляции, можно сэкономить, предусмотрев рекуператор тепла. Это устройство, которое передаёт тепло от вытяжного воздуха приточному. В зимнее время рекуператор способен достаточно сильно прогреть приточный воздух за счёт вытяжного и, как следствие, существенно снизить мощность нагревателя.

Например, в приточной системе вентиляции требуется нагреть 1000 м 3 /ч воздуха с ‑26°С до +20°С. Мощность нагревателя составит 0,335·1000·(20-(-26)) = 15,3 кВт.

Предположим, в рекуператоре удалось нагреть приточный воздух до температуры +7°С. Тогда нагревателю останется лишь догреть его до искомых +20°С. Мощность такого нагревателя составит 0,335·1000·(20-7)=4,3 кВт. Таким образом, применение рекуператора позволило понизить энергозатраты системы на 11 кВт или на 72%.

Естественная вентиляция. 1 — вытяжная решетка, 2 — открытое окно, 3 — вытяжная шахта.

Расчёт естественной вентиляции позволяет определить сечение вытяжной шахты и, при необходимости, высоту подъёма этой шахты. В ходе расчёта определяется располагаемое гравитационное давление (тяга), подбирается сечение, рассчитываются аэродинамические потери и проверяется условие, чтобы потери не превышали тягу.

Располагаемое гравитационное давление определяется по формуле:

где g — ускорение свободного падения (g=9,81 м/с 2 ); h — высота шахты (м); ρ_Н — плотность наружного воздуха (принимается для +5°С равной 1,27 кг/м 3 ); ρ_В — плотность внутреннего воздуха (принимается для +18°С равной 1,21 кг/м 3 ).

Площадь сечения шахты рассчитывается исходя требуемого расхода и скорости воздуха. Скорость воздуха задаётся самостоятельно, рекомендуется принимать не более 1,5 м/с, желательно — 1 м/с.

где L — расход воздуха (м 3 /ч), v — скорость воздуха (м/с).

По полученной площади сечения шахты определяется длина А и ширина В сечения (так, чтобы A·B ≈S) для прямоугольных шахт или диаметр круглых шахт (D=корень(4·S/p)).

Далее определяется аэродинамическое сопротивление шахты ΔР_Ш, включая сопротивление вытяжной решетки в помещении и дефлектора на улице. Оно должно быть как минимум на 10% меньше располагаемого гравитационного давления ΔР_Г:

Если это условие не выполняется, следует принять меньшую скорость движения воздуха в шахте (это позволит снизить ΔР_Ш) или увеличить высоту шахты (это позволит увеличить ΔР_Г).

Расчёт воздуховодов вентиляции

Расчёт воздуховодов вентиляции сводится к определению сечения воздуховодов — сторон прямоугольных воздуховодов или диаметра круглых. Расчёт сечения вентиляции ведётся по формуле:

где L — расход воздуха (м 3 /ч), v — скорость воздуха (м/с). Скорость воздуха в системах принудительной вентиляции принимается:

До 15 м/с в системах противодымной вентиляции
До 6 м/с в магистральных воздуховодах общеобменной вентиляции
До 4 м/с в ответвлениях от магистральных воздуховодов общеобменной вентиляции.

Далее для прямоугольных воздуховодов подбираются такие размеры проходного сечения А и В, чтобы А·В≈S. Кроме того, А и В должны быть кратны 50 миллиметрам. Например, для S=0,07 м 2 можно предложить А=350мм и В=200 мм или А=300 мм и В=250 мм.

Для круглых воздуховодов выполняется расчёт диаметра вентиляции D: D=корень(4·S/p).

Далее принимается ближайший больший диаметр воздуховода из ряда стандартных диаметров: 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 650, 800, 1000 миллиметров. Более подробно о стандартных диаметрах круглых воздуховодов читайте в отдельном материале.

Например, для той же площади сечения S = 0,07 м 2 получим D ≈ 300 мм. Ближайший больший круглый воздуховод имеет диаметр 315 миллиметров — именно его и следует принять.

Пример расчёта вентиляции

В качестве примера рассмотрим небольшой офис компании, включающий ресепшен (2 рабочих места) и три кабинета (4, 6 и 8 рабочих мест и по 2 места для посетителей в каждом из них). Напомним, что на каждое постоянное рабочее место требуется 60 м 3 / ч, на каждого посетителя — 20 м 3 /ч. Расход приточного воздуха для такого объекта составит:

Для ресепшена — 2·60 = 120 м 3 /ч
Для кабинета 1 — 4·60+2·20 = 280 м 3 /ч
Для кабинета 2 — 6·60+2·20 = 400 м 3 /ч
Для кабинета 3 — 8·60+2·20 = 520 м 3 /ч

Общий расход приточного воздуха составит 120+280+400+520 = 1320 м 3 /ч.

Примем скорость воздуха v = 4 м/с. Получим площадь сечения S = 1320/(3600·4) = 0,092 м 2 . Примерно такую площадь сечения имеет круглый воздуховод диаметром 400 мм. Но такой диаметр считается слишком большим, рекомендуется применять прямоугольные воздуховоды.

Среди прямоугольных воздуховодов можно предложить, например, 400×250 мм — именно такого типоразмера далее следует подбирать вентилятор, шумоглушители, воздухонагреватель, фильтр и другие элементы приточной системы вентиляции.

Кстати, рассчитаем мощность воздухонагревателя для данной системы (нагрев с −26°С до +18°С):

Заключение

Расчёт вентиляции следует выполнять в соответствии с требованиями Сводов Правил и иных нормативных документов РФ. В ходе расчёта определяется производительность систем, сечение воздуховодов, подбираются все элементы, входящие в состав той или иной системы.

Юрий Хомутский, технический редактор журнала «Мир климата»

Как сделать расчет вентиляции: формулы и пример расчёта приточно-вытяжной системы

Мечтаете, чтобы в доме был здоровый микроклимат и ни в одной комнате не пахло затхлостью и сыростью? Чтобы дом был по-настоящему комфортным, еще на стадии проектирования необходимо провести грамотный расчет вентиляции.

Если во время строительства дома упустить этот важный момент, в дальнейшем придется решать целый ряд проблем: от удаления плесени в ванной комнате до нового ремонта и установки системы воздуховодов. Согласитесь, не слишком приятно видеть на кухне на подоконнике или в углах детской комнаты рассадники черной плесени, да и заново погружаться в ремонтные работы.

Причины проблем с вентиляцией

При правильных расчетах и грамотном монтаже вентилирование дома осуществляется в подходящем режиме. Это означает, что воздух в жилых помещениях будет свежий, с нормальной влажностью и без неприятных запахов.

Если же наблюдается обратная картина, например, постоянная духота, плесневый грибок в ванной комнате или другие негативные явления, то нужно проверить состояние вентиляционной системы.

Немало проблем доставляет отсутствие характерных для окон и дверей тончайших зазоров, спровоцированное установкой герметичных пластиковых конструкций. В таком случае в дом поступает слишком мало свежего воздуха, нужно позаботиться о его притоке.

В результате в служебных помещениях могут появиться колонии грибка, что плохо отражается на здоровье людей и может спровоцировать ряд серьезных заболеваний.

Запотевшие окна, плесень и грибок в ванной комнате, духота — все это явные признаки того, что жилые помещения вентилируются неправильно

Но бывает и так, что элементы вентиляционной системы работают прекрасно, однако описанные выше проблемы остаются нерешенными. Возможно, расчеты вентиляционной системы для конкретного дома или квартиры были проведены неправильно.

Негативно может отразиться на вентилировании помещений их переделка, перепланировка, появление пристроек, установка уже упомянутых ранее пластиковых окон и т.п. При таких существенных изменениях не помещает повторно произвести расчеты и модернизировать имеющуюся вентиляционную систему в соответствии с новыми данными.

Один из простых способов обнаружить проблемы с вентилированием — проверка наличия тяги . К решетке вытяжного отверстия нужно поднести зажженную спичку или лист тонкой бумаги. Не стоит использовать для такой проверки открытый огонь, если в помещении используется газовое нагревательное оборудование.

Слишком герметичные внутренние двери могут препятствовать нормальной циркуляции воздуха по дому, рещить проблему помогут специальные решетки или отверстия

Если пламя или бумага уверенно отклоняется в сторону вытяжки, тяга имеется, если же этого не происходит или отклонение слабое, нерегулярное, проблема с отведением отработанного воздуха становится очевидной. Причиной могут быть засоры или повреждение воздуховода в результате неумелого ремонта.

Не всегда есть возможность устранить поломку, решением проблемы часто становится монтаж дополнительных средств вытяжного вентилирования. Перед их установкой также не помешает провести необходимые расчеты.

Определить наличие или отсутствие нормальной тяги в вытяжной вентиляционной системе дома можно с помощью пламени или листа тонкой бумаги

Как рассчитать воздухообмен?

Все расчеты по системам вентилирования сводятся к тому, чтобы определить объемы воздуха в помещении. В качестве такого помещения может рассматриваться как отдельная комната, так и совокупность комнат в конкретном доме или квартире.

На основании этих данных, а также сведений из нормативных документов рассчитывают основные параметры вентиляционной системы, такие как количество и сечение воздуховодов, мощность вентиляторов и т.п.

Существуют специализированные расчетные методики, позволяющие просчитать не только обновление воздушных масс в помещении, но и удаление тепловой энергии, изменение влажности, выведение загрязнений и т.п. Подобные расчеты выполняются обычно для зданий промышленного, социального или какого-либо специализированного назначения.

Если есть необходимость или желание выполнить настолько подробные расчеты, лучше всего обратиться к инженеру, изучившему подобные методики.

Для самостоятельных расчетов по жилым помещениям используют следующие варианты:

по кратностям;
по санитарно-гигиеническим нормам;
по площади.

Все эти методики относительно просты, уяснив их суть, даже неспециалист может просчитать основные параметры своей вентиляционной системы. Проще всего воспользоваться расчетами по площади. За основу принимается следующая норма: каждый час в дом должно поступать по три кубических метра свежего воздуха на каждый квадратный метр площади.

Количество людей, которые постоянно проживают в доме, при этом не учитывается.

Вентиляционная система в жилых зданиях устраивается таким образом, чтобы воздух поступал через спальню и гостиную, а удалялся из кухни и санузла

Расчет по санитарно-гигиеническим нормативам тоже относительно несложен. В этом случае для вычислений используют не площадь, а данные о количестве постоянных и временных жильцов.

Для каждого постоянно проживающего необходимо обеспечить приток свежего воздуха в количестве 60 кубических метров в час. Если в помещении регулярно присутствуют временные посетители, то на каждого такого человека нужно прибавить еще по 20 кубических метров в час.

Несколько сложнее производится расчет по кратности воздухообмена. При его выполнении учитывается назначение каждой отдельной комнаты и нормативы по кратности воздухообмена для каждой из них.

Кратностью воздухообмена называют коэффициент, отражающий количество полной замены отработанного воздуха в помещении в течение одного часа. Соответствующие сведения содержатся в специальной нормативной таблице ( СНиП 2.08.01-89* Жилые здания, прил. 4 ).

С помощью этой таблицы выполняют расчет вентиляции дома по кратностям. Соответствующие коэффициенты отражают кратность воздухообмена за единицу времени в зависимости от назначения помещения

Рассчитать количество воздуха, которое должно быть обновлено в течение часа, можно по формуле:

L=N*V ,

N — кратность воздухообмена за час, взятая из таблицы;
V – объём помещения, куб.м.

Объем каждого помещения вычислить очень просто, для этого нужно умножить площадь комнаты на ее высоту. Затем для каждого помещения рассчитывают объем воздухообмена в час по приведенной выше формуле.

Показатель L для каждой комнаты суммируется, итоговое значение позволяет составить представление о том, сколько именно свежего воздуха должно поступать в помещение за единицу времени.

Разумеется, через вытяжные каналы должно удаляться точно такое же количество отработанного воздуха. В одной и той же комнате не устанавливают и приточную, и вытяжную вентиляцию. Обычно приток воздуха осуществляется через “чистые” помещения: спальню, детскую, гостиную, кабинет и т.п.

Вытяжную вентиляцию в ванной комнате или санузле устанавливают в верхней части стены, встроенный вентилятор работает в автоматическом режиме

Удаляют же воздух из комнат служебного назначения: санузла, ванной, кухни и т.п. Это разумно, поскольку неприятные запахи, характерные для этих помещений, не распространяются по жилищу, а сразу же выводятся наружу, что делает проживание в доме более комфортным.

Поэтому при расчетах берут норматив только для приточной или только для вытяжной вентиляции, как это отражено в нормативной таблице.

Если воздух не нужно подавать в конкретное помещение или удалять из него, в соответствующей графе стоит прочерк. Для некоторых помещений указано минимальное значение кратности воздухообмена. Если расчетная величина оказалась ниже минимальной, следует использовать для расчетов табличную величину.

Если проблемы с вентиляцией обнаружились уже после того, как ремонт в доме был проведен, можно установить приточные и вытяжные клапаны в стене

Разумеется, в доме могут найтись помещения, назначение которых в таблице не отображено. В таких случаях используют нормативы, принятые для жилых помещений, т.е. 3 куб.м на каждый квадратный метр комнаты. Нужно просто умножить площадь комнаты на 3, полученное значение принять за нормативную кратность воздухообмена.

Все значения кратности воздухообмена L следует округлить в сторону увеличения, чтобы они были кратными пяти. Теперь нужно посчитать сумму кратности воздухообмена L для помещений, через которые осуществляется приток воздуха. Отдельно суммируют кратность воздухообмена L тех комнат, из которых производится отведение отработанного воздуха.

Если результат вычислений не отвечает санитарным требованиям, производится установка приточного клапана ,бризера или вытяжки через стену , модернизируется существующая система или выполняется ее чистка.

Холодный наружный воздух может отрицательно сказаться на качестве отопления в доме, для таких ситуаций используют вентиляционные устройства с рекуператором

Затем следует сравнить эти два показателя. Если L по притоку оказался выше, чем L по вытяжке, то нужно увеличить показатели для тех комнат, по которым при расчетах использовались минимальные значения.

Примеры расчетов объема воздухообмена

Чтобы провести расчет для вентиляционной системы по кратностям, для начала нужно составить список всех помещений в доме, записать их площадь и высоту потолков.

Например, в гипотетическом доме имеются следующие помещения:

Спальня — 27 кв.м.;
Гостиная — 38 кв.м.;
Кабинет — 18 кв.м.;
Детская — 12 кв.м.;
Кухня — 20 кв.м.;
Санузел — 3 кв.м.;
Ванная — 4 кв.м.;
Коридор — 8 кв.м.

Учитывая, что высота потолка во всех помещениях составляет три метра, вычисляем соответствующие объемы воздуха:

Спальня — 81 куб.м.;
Гостиная — 114 куб.м.;
Кабинет — 54 куб.м.;
Детская — 36 куб.м.;
Кухня — 60 куб.м.;
Санузел — 9 куб.м.;
Ванная — 12 куб.м.;
Коридор — 24 куб.м.

Теперь, используя приведенную выше таблицу, нужно произвести расчёты вентиляции помещения с учетом кратности воздухообмена, увеличив каждый показатель до значения, кратного пяти:

Спальня — 81 куб.м.*1 = 85 куб.м.;
Гостиная — 38 кв.м.*3 = 115 куб.м.;
Кабинет — 54 куб.м.*1 = 55 куб.м.;
Детская — 36 куб.м.*1 = 40 куб.м.;
Кухня — 60 куб.м. — не менее 90 куб.м.;
Санузел — 9 куб.м. не менее 50 куб.м;
Ванная — 12 куб.м. не менее 25 куб.м.

Сведения о нормативах для коридора в таблице отсутствуют, поэтому в расчете данные по этому небольшому помещению не учтены. Для гостиной выполнен расчет по площади с учетом норматива три куб. метра на каждый метр площади.

Правильно организованная система вентиляции обеспечит достаточный воздухообмен в гостиной. При проектировании обязательно следует учитывать требования и нормы СНиПов

Теперь нужно отдельно суммировать сведения по помещениям, в которых осуществляется приток воздуха, и отдельно — комнаты, где установлены вытяжные вентиляционные устройства.

Объем воздухообмена по притоку:

Спальня — 81 куб.м.*1 = 85 куб.м/ч.;
Гостиная — 38 кв.м.*3 = 115 куб.м/ч;
Кабинет — 54 куб.м.*1 = 55 куб.м/ч;
Детская — 36 куб.м.*1 = 40 куб.м/ч;

Всего : 295 куб.мч.

Объем воздухообмена по вытяжке:

Кухня — 60 куб.м. — не менее 90 куб.м/ч;
Санузел — 9 куб.м. — не менее 50 куб.м/ч;
Ванная — 12 куб.м. — не менее 25 куб.м/ч.

Всего : 165 куб.м/ч.

Теперь следует сравнить полученные суммы. Очевидно, что необходимый приток превышает вытяжку на 130 куб.м/ч (295 куб.м/ч-165 куб.м/ч).

Чтобы устранить эту разницу, нужно увеличить объемы воздухообмена по вытяжке, например, увеличив показатели по кухне. На практике это проводится, например, заменой воздуховодов на каналы бóльшего сечения.

Правила расчета площади воздушных каналов для замены или модернизации системы вентилирования приведены здесь . Советуем ознакомиться с полезным материалом.

После правок результаты расчета будут выглядеть следующим образом:

Объем воздухообмена по притоку :

Спальня — 81 куб.м.*1 = 85 куб.м/ч.;
Гостиная — 38 кв.м.*3 = 115 куб.м/ч;
Кабинет — 54 куб.м.*1 = 55 куб.м/ч;
Детская — 36 куб.м.*1 = 40 куб.м/ч;

Всего : 295 куб.мч.

Объем воздухообмена по вытяжке :

Кухня — 60 куб.м. — 220 куб.м/ч;
Санузел — 9 куб.м. — не менее 50 куб.м/ч;
Ванная — 12 куб.м. — не менее 25 куб.м/ч.

Всего : 295 куб.м/ч.

Объемы по притоку и вытяжке равны, что соответствует требованиям при расчетах воздухообмена по кратностям.

Расчет вентиляционной системы для кухни также чрезвычайно важен. Особенно, если там используется газовое оборудование для приготовления пищи

Расчет воздухообмена в соответствии с санитарными нормами выполнить значительно проще. Допустим, что в доме, рассмотренном выше, постоянно проживают два человека и еще двое пребывают в помещении нерегулярно.

Расчет выполняется отдельно для каждого помещения в соответствии с нормой 60 куб.мчел для постоянных жильцов и 20 куб.мчас для временных посетителей:

Спальня — 2 чел*60 = 120 куб.мчас;
Кабинет — 1 чел.*60 = 60 куб.мчас;
Гостиная 2 чел*60 + 2 чел*20 = 160 куб.мчас;
Детская 1 чел.*60 = 60 куб.мчас.

Всего по притоку — 400 куб.мчас.

Для количества постоянных и временных обитателей дома не существует каких-то строгих правил, эти цифры определяются исходя из реальной ситуации и здравого смысла.

Достаточный объем воздуха, своевременно поступающий в ванную комнату, и также своевременная эвакуация отработанного позволяет предотвратить образование затхлого воздуха и появление плесневелых грибов

Вытяжку рассчитывают по нормам, изложенным в таблице, приведенной выше, и увеличивают до суммарного показателя по притоку:

Кухня — 60 куб.м. — 300 куб.м/ч;
Санузел — 9 куб.м. — не менее 50 куб.м/ч;
Ванная — 12 куб.м. — не менее 50 куб.м/ч.

Всего по вытяжке : 400 куб.м/ч.

Увеличен воздухообмен для кухни и ванной комнаты. Недостаточный объем по вытяжке можно разделить между всеми помещениями, в которых установлена вытяжная вентиляция . Или увеличить этот показатель только для одного помещения, как это было сделано при расчете по кратностям.

В соответствии с санитарными нормами воздухообмен рассчитывают подобным образом. Допустим, площадь дома составляет 130 кв.м. Тогда воздухообмен по притоку должен составлять 130 кв.м*3 куб.мчас = 390 куб.мчас.

Остается распределить этот объем на помещения по вытяжке, например, таким образом:

Кухня — 60 куб.м. — 290 куб.м/ч;
Санузел — 9 куб.м. — не менее 50 куб.м/ч;
Ванная — 12 куб.м. — не менее 50 куб.м/ч.

Всего по вытяжке : 390 куб.м/ч.

Баланс воздухообмена — один из основных показателей при проектировании вентиляционных систем. Дальнейшие расчеты выполняются на основе этих сведений.

Как подобрать сечение воздуховода?

Система вентилирования, как известно, может быть канальной или бесканальной. В первом случае нужно правильно подобрать сечение каналов. Если принято решение устанавливать конструкции с прямоугольным сечением, то соотношение его длины и ширины должно приближаться к 3:1.

Длина и ширина сечения канальных воздуховодов с прямоугольной конфигурацией должны соотноситься как три к одному, чтобы уменьшить количество шума

Стандартная скорость перемещения воздушных масс по основному вентканалу должна составлять около пяти метров в секунду, а на ответвлениях — до трех метров в секунду. Это обеспечит работу системы с минимальным количеством шума. Скорость движения воздуха во многом зависит от площади сечения воздуховода.

Чтобы подобрать размеры конструкции, можно использовать специальные расчетные таблицы. В такой таблице нужно выбрать слева объем воздухообмена, например, 400 куб.мч, а сверху выбрать значение скорости — пять метров в секунду.

Затем нужно найти пересечение горизонтальной линии по воздухообмену с вертикальной линией по скорости.

С помощью этой диаграммы вычисляют сечение воздуховодов для канальной вентиляционной системы. Скорость движения в магистральном канале не должна превышать 5 м/сек

От этого места пересечения проводят линию вниз до кривой, по которой можно определить подходящее сечение. Для прямоугольного воздуховода это будет значение площади, а для круглого — диаметр в миллиметрах. Сначала делают расчеты для магистрального воздуховода, а затем — для ответвлений.

Таким образом расчеты делают, если в доме планируется только один вытяжной канал. Если же предполагается установить несколько вытяжных каналов, то общий объем воздуховода по вытяжке нужно разделить на количество каналов, а затем провести расчеты по изложенному принципу.

Эта таблица позволяет подобрать сечение воздуховода для канальной вентиляции с учетом объемов и скорости перемещения воздушных масс

Кроме того, существуют специализированные калькуляционные программы, с помощью которых можно выполнить подобные расчеты. Для квартир и жилых домов такие программы могут быть даже удобнее, поскольку дают более точный результат.

Ролик #2. Вместе с отработанным воздухом жилище покидает и тепло. Здесь наглядно продемонстрированы расчеты тепловых потерь, связанных с работой системы вентиляции:

Правильный расчет вентиляции — основа ее благополучного функционирования и залог благоприятного микроклимата в доме или квартире . Знание основных параметров, на которых базируются такие вычисления, позволит не только правильно спроектировать систему вентилирования во время строительства, но и откорректировать ее состояние, если обстоятельства изменятся.

Как рассчитать вентиляцию в помещении

В этой статье поговорим о методиках и правилах расчета вентиляции в помещениях. Вентсистемы — сложные инженерные сети. Качественный воздухообмен — результат точных математических расчетов, где нет места ошибкам. Чем опасны нарушения при проектировании? Недостаточной или избыточной циркуляцией воздуха. В первом случае это вызывает застой и духоту в помещении. Во втором — сквозняки, потерю тепла и, как следствие, простуду. Для промышленных и коммерческих объектов последствия гораздо серьезнее: от штрафов надзорных органов до остановки производства.

Как рассчитать коэффициент вентиляции

В помещениях, где люди являются основным источником изменения состояния воздуха, минимальный коэффициент вентиляции можно рассчитать по следующей формуле: VN = n • Vj, где:

VN — расход приточного воздуха в м³/ч;
n — количество людей в комнате;
Vj — минимальный приток на одного человека в час, м³/ч.

Минимальный объем приточного воздуха указан в СНиП 13330.2012, 41-01-2003, 2.08.01-89 и зависит от характеристик помещения:

вентилируемая комната — 30 м³/ч;
комната с кондиционером или вентиляцией с не открывающимися окнами — 60 м³/ч.

Организация воздухообмена в помещении сводится к правильному распределению приточно-вытяжных элементов по отношению к зоне пребывания людей и источникам загрязнения. Проектирование приточных каналов имеет решающее влияние на распределение и организацию воздухообмена, поскольку их диапазон намного больше, чем у вытяжных элементов.

Как рассчитать приточно-вытяжную вентиляцию

Для того, чтобы система вентиляции работала эффективно, необходимо обеспечить достаточное количество приточного воздуха, адаптированное к типу помещения и количеству людей в нем. Слишком малый приток не обеспечит адекватного воздухообмена, а слишком высокий приведет к завышению размеров установки и дополнительным расходам. Как рассчитать приточно-вытяжную вентиляцию для помещения? Ниже приведены основные способы.

Методы расчета норм воздухообмена:

По площади: S×3 м³/ч, где S — размер комнаты, для которой производится расчет вентсистемы, 3 м³/ч — постоянная величина, указанная в нормативных документах в качестве рекомендованной.
По санитарным нормативам: 60 м³/ч×A + 20 м³/ч×B, где A — количество постоянно проживающих, B — количественно временно присутствующих.
По кратностям: L=N×V, где N — коэффициент из таблицы СНиП, а V — объем комнаты.

Методика расчета вентиляции строго регламентирована. Исходные данные прописаны в СНиП, ГОСТ и СП. Ранее мы рассказывали о том, что такое приточно-вытяжная вентиляция.

Как рассчитать вытяжную вентиляцию на производстве

Хорошая промышленная вентустановка эффективно отводит загрязненный воздух из места выброса, максимально ограничивая его распространение в зале и одновременно обеспечивает подачу очищенного и обработанного воздуха для нужд сотрудников. Следует продумать и спланировать работу локальной вытяжки, общеобменной и приточной вентиляционных установок. Расчет необходимого воздушного потока удаляемого и подаваемого воздуха является началом работ над проектом вентиляции производственных цехов. Ключевым вопросом является правильное расположение воздухозаборников и выводов в помещении и выбор оборудования (вентиляторы, приточно-вытяжные установки, вентиляционные устройства, трубы, пылеуловители, фильтры).

Проектирование вентиляции должно отвечать требованиям, изложенным в соответствующих правилах и стандартах. Необходимо точное знание технологических процессов распределения источников загрязнения, их типа, количества и способа распространения. Каждый проект производственных цехов уникален и требует отдельного анализа. Сотрудники инженерной компании QWENT профессионально установят промышленную вентиляцию на производстве.

Как рассчитать вентиляцию в доме

Производительность вентиляционной сети в частном дома рассчитывается двумя способами.

Первый — по объему комнаты и кратностям циркуляции.
Второй — по количеству людей, постоянно находящихся в здании, и норме расхода воздуха на одного человека.

Для жилых помещений нормой является однократный воздухообмен. Чтобы рассчитать его по первому способу, необходимо объем комнаты умножить на кратность замены воздушных масс.

Норма расхода воздуха для человека, который постоянно находится в помещении, составляет 60 м 3 /ч, а если человек в нём пребывает временно — 20 м³/ч. Эти данные понадобятся для второго способа. Количество людей в комнате необходимо умножить на норму расхода воздуха.

Кратность воздухообмена — число, которое показывает, сколько раз за час происходит полная смена воздуха на свежий в помещении. Кратность регламентируется нормами, зависит от помещения. Ее определяют по таблицам.

Для частного дома можно брать усредненное значение между результатами, рассчитанными по этим двум способам.

Как рассчитать естественную вентиляцию в помещении

Естественная приточно-вытяжная вентиляция работает без механического побуждения. Сменяемость воздуха обеспечивается гравитацией — разницей температур входящего и отработанного воздуха. Для штатной работы необходимо рассчитать высоту вертикальной вытяжной шахты. Вычисления проводятся методом подбора, потому что вертикальные шахты в большинстве случаев обладают стандартным размером и высотой. Высоту шахты подставляют в расчет естественной вентиляции, осуществляемый по формуле: p=h(pH-pB), где p — гравитационное давление в канале, h — высота воздуховода, pH — плотность поступающих воздушных масс, pB — плотностью отработанного воздуха.

Гравитационная вентиляция предполагает проектирование мест подачи воздуха в помещения здания и мест удаления отработанного воздуха. В данном случае воздух попадает в помещение через оконные и подоконные проемы, негерметичные соединения и в результате периодического открывания окон и дверей. Недостатком естественной вентиляции является зависимость от температуры наружного воздуха. Эффективность обмена снижается с увеличением температуры наружного воздуха. Чем выше температура наружного воздуха, тем меньше перепад давления, вызывающий воздушный поток, поэтому при постоянном сопротивлении потоку воздухообмен ухудшается. Однако зимой холодный воздух бесконтрольно поступает в помещения, что требует дополнительной терморегуляции.

Как рассчитать вентиляцию в квартире

Детская, спальня, гостиная — воздухообмен 1 раз в час.
Кухня с электрической плитой — 60 м³/ч.
Кухня с газовой плитой — воздухообмен 1 раз в час + 100 м³/ч при работающей плите.
Санузел — 25 м³/ч.
Библиотека, зона отдыха — 0,5 раза в час.
Гардероб, прихожая, подсобка — 0,2 раза в час.

Расчет вентиляции в жилом помещении выполняется на основе СНиП 13330.2012, 41-01-2003, 2.08.01-89. Чаще всего применяют 2 методики: по объему расхода воздуха в час или часовой кратности. Нормы зависят от типа помещений, которые указаны выше.

Как рассчитать объем воздуха для вентиляции

Подачу свежего воздуха в объеме 30 м³/ч на 1 человека.
Приток воздушных масс в количестве 3 м³/ч на 1 м² площади.

Параметры воздухообмена основаны на пребывании людей в помещении. Если человек находится в комнате свыше 2 часов и занимает меньше 20 м² от общей площади, необходимо обеспечить показатели, которые указаны выше.

Если помещение не проветривается (нет окон или форточек), важно обеспечить 60 м³/ч свежего воздуха на 1 человека.

Как рассчитать принудительную вентиляцию

Принудительная вентиляция работает по механическому принципу. За движение и циркуляцию воздуха отвечают электрические вентиляторы. Различают 3 вида механической вентиляции. Приточная подает воздух в помещение, вытяжная — выводит. Приточно-вытяжная работает на подачу и отток одновременно. Может оснащаться рекуператором — теплообменником, поглощающим тепло отработанного воздуха и согревающим приточный.

При составлении расчетов и проектировании учитывается:

объем притока и оттока;
габариты шахт;
параметры воздуховодов;
мощность электровентиляторов;
теплопотери в период отопления;
характеристики теплообменника;
ресурс систем фильтрации;
параметры канальных нагревателей и охладителей;
потребляемая электроэнергию;
толщина шумоизоляции.

Самостоятельно произвести расчеты механической вентиляции сложно. Лучше доверить это инженеру.

Как рассчитать воздуховоды для вентиляции

Для расчета площади сечения воздуховодов нужно знать объем воздуха, поступающего в помещение в единицу времени, и скорость движения воздушных масс в вентканале. После расчета объема, рассчитываются параметры вытяжных каналов. Чтобы узнать площадь сечения, применяют формулу: F = L/3600 х Vс, где L – удельный расход вытяжной вентиляции, м³/ч; Vс – скорость движения воздуха в магистрали, м/с. Ранее мы подробно рассказывали о воздуховодах для вентиляции.

Как рассчитать сечение вентиляции

Венсистемы бывают канальными и бесканальными. В первом случае при расчетах вентиляции для жилых и промышленных помещений определяют сечение решеток воздуховода. Принято правило, что длина и ширина вентиляционного канала должны соотноситься как 3:1, при этом скорость по главному воздуховоду составляет 5 м/с, а на ответвлениях – 3 м/с.

Как рассчитать диаметр вентиляции

Для определения этого показателя используют диаграммы, указанные в технических документах. В них приведена шкала объема вентиляции и скорость потока в м/с. Чтобы узнать диаметр воздуховода, в таблице нужно найти пересечение нужного объема приточного воздуха и значение 5 м/с по шкале скорости.

Как рассчитать стоимость вентиляции

Общая стоимость вентсистемы складывается из нескольких элементов. Наиболее важными из них являются:

стоимость проекта;
затраты на оборудование и монтаж;
эксплуатационные расходы (потребление энергии панелью управления, замена фильтра, обслуживание).

Цена оборудования зависит от качества исполнения, мощности, технических параметров, дополнительных функций (например, охлаждение или увлажнение воздуха в доме), удобного управления (степень автоматизации). Сложность монтажа также увеличивает стоимость. На нашем сайте присутствует максимально подробный прайс лист на проектирование системы вентиляции с ценами за м².

Расчет по санитарно-гигиеническим нормам

Воздухообмен в помещении регулируется СНиП, согласно которому система вентиляции должна обеспечивать:

Подачу наружного воздуха в жилые комнаты, такие как гостиная, спальни, офисы, детские комнаты и кухня с внешним окном.
Удаление отработанного воздуха из кухни, ванной, туалета, коридора, помещений без окон. К ним относятся: гардеробная, кладовая, подсобка.

Расчет количества вентилируемого воздуха основан на проведенном балансе тепла, влаги и выбросов загрязняющих веществ, то есть факторов, вызывающих изменение параметров воздуха в помещении. Расчет количества приточного воздуха можно производить на основании:

тепловая нагрузка помещения (приток тепла);
прирост пара;
количество газообразных загрязняющих веществ, выбрасываемых в помещение;
число людей.

Выбор способа подачи воздуха в помещение требует тщательного анализа с точки зрения обеспечения соответствующего комфорта для находящихся в нем пользователей. Определение охлаждающей способности воздушного потока и сравнение ее с допустимыми значениями является необходимым условием для правильного распределения воздуха. Способ подачи воздуха в помещение определяет допустимую температуру притока, от которой зависит величина воздушного потока, размеры воздуховодов и других вентиляционных устройств.

Расчет системы вентиляции по кратностям

Нормы по кратности предлагают учитывать тип помещения. Кратность показывает, сколько раз должен смениться весь воздух в помещении за час. При определении кратности воздухообмена для каждого конкретного помещения проектировщики учитывают нормативные показатели, зафиксированные в санитарно-гигиенических нормах, ГОСТах и строительные правила, например СНиП 2.08.01-89.

Рассчитать количество воздуха можно по формуле: L=N*V, где N — кратность воздухообмена за час, взятая из таблицы; V — объём помещения, куб. м.

Мощность калорифера

Калорифер или канальный нагреватель – универсальный прибор для подогрева приточного воздуха, устанавливается в вентканалах. Мощность нагревателя (Q) рассчитывается по формуле: Q = V • ρ • c p • ΔT [кВт], где V = объемный расход воздуха [м³/с], ρ — плотность воздуха [1,2 кг/м³], c p — удельная теплоемкость воздуха [1,005 кДж/(кг • К); ΔT — разница температур воздуха до и после нагревателя [° C]. Производители калориферов также предоставляют номограммы, по которым оборудование можно выбрать гораздо быстрее. Достаточно знать объем помещения, разницу между температурой приточного воздуха и температуру нагрева. Ранее мы рассказывали о том, что такое калорифер в вентиляции.

Пример расчета вентиляции

рецепция: 2*60 = 120 м³/ч;
рабочий кабинет №1: 4*60+2*20 = 280 м³/ч;
№2: 6*60+2*20 = 400 м³/ч;
№3: 8*60+2*20 = 520 м³/ч.

Выше приведен пример расчёта объем притока.

Для наглядности произведем расчет параметров вентсети классического офиса средних размеров. Вводные данные: рецепция (два рабочих места), 3 кабинета (4, 6 и 8 рабочих мест + два места для посетителей в каждом). Каждое рабочее место сотрудника требует 60 м³ свежего воздуха в час. Дополнительное — 20 м³/ч.

Общий расход приточного воздуха составит 120+280+400+520 = 1320 м³/ч.

Вывод

Правильный расчет вентиляции помещения и коэффициента — основа ее штатного функционирования и залог благоприятного микроклимата в помещении. Знание основных параметров, на которых базируются такие вычисления, позволит не только правильно спроектировать систему вентилирования на этапе строительства, но и реконструировать сеть, если обстоятельства изменятся. Ошибки проектирования стоят слишком дорого. Доверяйте расчеты проверенным и надежным подрядчикам!

Расчет вытяжной вентиляции все формулы и примеры

Правильное устройство вентиляции в доме значительно улучшает качество жизни человека. При неправильном расчете приточно – вытяжной вентиляции возникает куча проблем – у человека со здоровьем, у постройки с разрушением.

Перед началом строительства обязательно и необходимо произвести расчёты и, соответственно, применить их в проекте.

ФИЗИЧЕСКИЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ РАСЧЁТОВ

По способу работы, в настоящее время, вентиляционные схемы делятся на:

Вытяжные. Для удаления использованного воздуха.
Приточные. Для впуска чистого воздуха.
Рекуперационные. Приточно-вытяжные. Удаляют использованный и впускают чистый.

В современном мире схемы вентиляции включают в себя различное дополнительное оборудование:

Устройства для подогрева или охлаждения подаваемого воздуха.
Фильтры для очистки запахов и примесей.
Приборы для увлажнения и распределения воздуха по помещениям.

При расчёте вентиляции учитывают следующие величины:

Расход воздуха в куб.м./час.
Давление в воздушных каналах в атмосферах.
Мощность подогревателя в квт-ах.
Площадь сечения воздушных каналов в кв.см.

Расчет вытяжной вентиляции пример

Перед началом расчёта вытяжной вентиляции необходимо изучить СН и П (Система Норм и Правил) устройства вентиляционных систем. По СН и П количество воздуха необходимого для одного человека зависит от его активности.

Маленькая активность – 20 куб.м./час. Средняя – 40 кб.м./ч. Высокая – 60 кб.м./ч. Далее учитываем количество человек и объём помещения.

Кроме этого необходимо знать кратность – полный обмен воздуха в течение часа. Для спальни она равна единице, для бытовых комнат – 2, для кухонь, санузлов и подсобных помещений – 3.

Для примера – расчёт вытяжной вентиляции комнаты 20 кв.м.

Допустим, в доме живут два человека, тогда:

V(объём) комнаты равен: SхН, где Н – высота комнаты (стандартная 2,5 метра).

V = S х Н = 20 х 2,5 = 50 куб.м.

Далее V х 2 (кратность) = 100 кб.м./ч. По другому – 40 кб.м./ч. (средняя активность) х 2 (человека) = 80 куб.м./час. Выбираем большее значение – 100 кб.м./ч.

В таком же порядке рассчитываем производительность вытяжной вентиляции всего дома.

Расчет вытяжной вентиляции производственных помещений

При расчёте вытяжной вентиляции производственного помещения кратность равна 3.

Пример: гараж 6 х 4 х 2,5 = 60 куб.м. Работают 2 человека.

Высокая активность – 60 куб.м./час х 2 = 120 кб.м./ч.

V – 60 куб.м. х 3 (кратность) = 180 кб.м./ч.

Выбираем большее – 180 куб.м./час.

Как правило, унифицированные вентиляционные системы, для простоты установки разделяются на:

100 – 500 куб.м./час. – квартирные.
1000 – 2000 куб.м./час. – для домов и усадеб.
1000 – 10000 куб.м./час. – для заводских и промышленных объектов.

Расчет приточно вытяжной вентиляции

ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ

В условиях климата средней полосы, воздух, поступающий в помещение необходимо подогревать. Для этого устанавливают приточную вентиляцию с обогревом входящего воздуха.

Нагрев теплоносителя осуществляется различными путями – электро калорифером, впуск воздушных масс около батарейного или печного отопления. Согласно СН и П температура входящего воздуха должна быть не менее 18 гр. цельсия.

Соответственно мощность воздухонагревателя рассчитывается в зависимости от самой низкой ( в данном регионе) уличной температуры. Формула для расчета максимальной температуры нагрева помещения воздухонагревателем:

N /V х 2,98 где 2,98 – константа.

Пример: расход воздуха – 180 куб.м./час. (гараж). N = 2 КВт.

Далее 2000 вт./ 180 кб.м./ч. х 2,98 = 33 град.ц.

Таким образом, гараж можно нагреть до 18 град. При уличной температуре минус 15 град.

ДАВЛЕНИЕ И СЕЧЕНИЕ

На давление и, соответственно, скорость передвижения воздушных масс влияет площадь сечения каналов, а также их конфигурация, мощность электро вентилятора и количество переходов.

При расчёте диаметра каналов эмпирически принимают следующие величины:

Для помещений жилого типа – 5,5 кв.см. на 1 кв.м. площади.
Для гаража и других производственных помещений – 17,5 кв.см. на 1 кв.м.

При этом добиваются скорости потока 2,4 – 4,2 м/сек.

О РАСХОДЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Расход электроэнергии напрямую зависит от длительности времени работы электронагревателя, а время – функция от температуры окружающего воздуха. Обыкновенно, воздух необходимо подогревать в холодное время года, иногда летом в прохладные ночи. Для расчёта используется формула:

S = (T1 х L х d х c х 16 + Т2 х L х c х n х 8) х N/1000

В этой формуле:

S – количество электроэнергии.

Т1 – максимальная дневная температура.

Т2 – минимальная ночная температура.

L – производительность куб.м./час.

с – объёмная теплоёмкость воздуха – 0, 336 вт х час/ кб.м./ град.ц. Параметр зависит от давления, влажности и температуры воздуха.

d – цена электроэнергии днём.

n – цена электроэнергии ночью.

N – количество дней в месяце.

Таким образом, если придерживаться санитарных норм, стоимость вентиляции существенно повышается, зато комфортность проживающих улучшается. Поэтому при устройстве вентиляционной системы целесообразно найти компромисс между ценой и качеством.

Как рассчитать вентиляцию производственного помещения: принцип вычисления минимально необходимого воздухообмена и факторы влияющие на требования к вентиляционной системе

При работе на производстве должны соблюдаться различные нормативы, к условиям труда предъявляются строгие требования. Немало зависит на предприятиях от правильного воздухообмена. Естественная вентиляция не поможет его обеспечить, поэтому необходимо устанавливать приточно-вытяжную вентиляцию. Для этого требуется специальное оборудование, а значит, необходим расчет вентиляции производственного помещения.

Факторы, влияющие на минимально необходимую мощность вентиляционной системы

Во-первых, на качество вентиляции влияет загрязнение воздуха. В производстве встречаются следующие виды выделений вредных веществ:

теплота, выделяемая работающим оборудованием,
испарения и пары вредных веществ,
выделения различных газов,
влажность,
выделения людей (пот, дыхание и т.п.).

Практически на всех предприятиях присутствуют хотя бы какие-то из этих загрязнений. Высчитывая мощность системы вентиляции, их надо брать в расчет.

Приточно-вытяжная вентиляция должна выполнять следующие функции:

Удаление вредных веществ.
Удаление излишков влаги.
Очистка загрязненного воздуха.
Удаленный выброс вредных веществ.
Регуляция температуры помещения, поглощение излишнего тепла.
Наполнение помещения чистым воздухом.
Нагрев, охлаждение или увлажнение поступающего воздуха.

Все эти функции требуют определенных затрат мощности при работе вентиляционной системы. Поэтому при ее установке необходимо выбрать и рассчитать все необходимые параметры.

При проектировании устройства вентилирования рассчитывают расход воздуха по формуле:

F обозначает суммарную площадь проемов в м 2 ,
Wо — среднее значение скорости втягивания воздуха. Эта функция зависит от степени загрязненности воздуха и характера выполняемых операций.

Еще один фактор, влияющий на мощность вентиляции — это подогрев поступающего воздуха. Чтобы затраты были меньше, используют рециркуляцию: часть очищенного воздуха нагревается и возвращается в помещение. При этом должны быть соблюдены следующие правила:

снаружи должно поступать не менее 10% чистого воздуха, а в обратно поступающем воздухе вредных примесей не должно быть более 30%;
запрещается применение рециркуляции на производстве, где в воздухе присутствуют взрывоопасные вещества, вредные микроорганизмы, выбросы, относящиеся к 1-3 классу опасности.

Расчет приточно-вытяжной вентиляции производственного помещения

Для того, чтобы сделать проект приточно-вытяжной вентиляции, первым делом определяется источник вредных веществ. Затем высчитывается сколько чистого воздуха необходимо для нормальной работы людей и сколько загрязненного воздуха необходимо вывести из помещения.

Каждое вещество имеет свою концентрацию, и нормы содержания их в воздухе тоже различны. Поэтому расчеты делаются для каждого вещества в отдельности, а результаты потом суммируются. Для создания правильного воздушного баланса необходимо учитывать количество вредных веществ и локальных отсосов, чтобы сделать расчет и определить, сколько необходимо чистого воздуха.

Различают четыре схемы воздухообмена приточно-вытяжной вентиляции на производстве: сверху-вниз, сверху-вверх, снизу-вверх, снизу-вниз.

Расчет производится по формуле:

где К_р — кратность воздухообмена,
G — единица времени (час),
V -объем помещения.

Правильный расчет необходим, чтобы потоки воздуха не попадали в смежные помещения и не удалялись оттуда. Также устройство, подающее свежий воздух, должно располагаться со стороны оборудования, чтобы вредные вещества или пары не попадали на людей. Все эти моменты должны быть учтены.

Если при производственном процессе выделяются вредные вещества тяжелее воздуха, то необходимо использовать комбинированные схемы воздухообмена, при которых 60% вредных веществ будет удаляться из нижней зоны, а 40% — из верхней.

Выводящей излишки тепла и вредные испарения

Это наиболее сложный расчет, потому что надо брать в расчет несколько факторов, и вредные вещества могут быть распределены на большой площади. Рассчитывается количество вредных веществ по следующей формуле:

где L — необходимое количество свежего воздуха,
Мв — масса выделяемого вредного вещества (мг/ч),
упом — удельная концентрация вещества (мг/м 3 ),
уп — концентрация этого вещества в воздухе, поступающем через систему вентиляции.

При выделении нескольких видов разных веществ, расчет делается для каждого отдельно, а потом суммируется.

Системы, нормализующей уровень влажности

Для этого расчета сначала необходимо определить все источники образования влаги. Влага может образоваться:

при кипении жидкости,
при испарении из открытых емкостей,
утечки влаги из аппаратов.

Суммируя выделение влаги из всех источников, составляется расчет для системы воздухообмена, нормализующего уровень влажности. Это делается для создания нормальных условий труда и соблюдения санитарно-гигиенических норм.

Формула для воздухообмена:

Где D_ух=M_ухJ_ух,
а D_пр=M_прJ_пр.
J_ух и J_пр — относительные влажности уходящего и приточного воздуха,
M_ух и M_пр — массы водяных паров, находящихся в уходящем и приточном воздухе при полном его насыщении и соответствующей температуре.

Вентиляции при высокой концентрации людей

Данный расчет наиболее прост, так как здесь отсутствуют расчеты при выделении вредных веществ, и берутся в расчет только выделения от жизнедеятельности людей. Присутствие чистого воздуха обеспечит высокую производительность труда, соблюдение санитарных норм, чистоту технологического процесса.

Для вычисления необходимого объема чистого воздуха, используют следующую формулу:

где L необходимое количество воздуха (м 3 /ч),
N количество работающих людей в данном помещении, m – воздух, необходимый для дыхания одного человека в час.

По санитарным нормам, расход чистого воздуха на одного человека составляет 30 м 3 в час, если помещение проветривается, если же нет, то эта норма удваивается.

Пример расчета мощности общеобменной вентиляции

Общеобменная вентиляция осуществляет циркуляцию воздуха по всему цеху или в большей его части. Она не имеет проблем, связанных с атмосферным влиянием и может перемещать воздушные массы на большие расстояния по каналам любой конфигурации.

При общеобменной вентиляции требующийся воздухообмен определяют из условий удаления избыточной теплоты и разбавления вредных выделений свежим воздухом до предельно допустимых концентраций.

Расход приточного воздуха, необходимый для отвода избыточной теплоты:

где Q_изб — избыточное количество теплоты, кДж/ч;
с — теплоемкость воздуха, Дж/кгК (это постоянная величина, она равна 1,2 Дж/кгК);
r — плотность воздуха, кг/м 3 ;
t_уд — температура воздуха, удаляемого из помещения, о С;
t_пр — температура поступающего воздуха.

Температура приточного воздуха зависит от географического положения предприятия и от времени года. Температуру удаляемого воздуха принимают равной температуре в рабочей зоне и считают ее на 3-5 о С выше температуры наружного воздуха. Плотность воздуха — 1,225 кг/м 3 .

Еще необходимо рассчитать расход приточного воздуха, необходимый для поддержания концентрации вредных веществ в заданных пределах. Воспользуемся формулой:

где G — количество выделяемых вредных веществ, мг/ч;
g_уд — концентрация вредных веществ в удаляемом воздухе, мг/м 3 ;

Количество входящего чистого воздуха должно быть в достаточном объеме. Устройство и вид системы на каждом производстве регулируются СНиП.

Расчет вентиляции производственного помещения — непростое дело. Оно требует специальных знаний и точных расчетов. Особенно когда нужно сделать расчеты для производства, где производятся взрывоопасные или вредные вещества, лучше всего обратиться к профессионалам. Можно установить любую систему, если спроектировать ее грамотно, с соблюдением необходимых норм.

Как рассчитываются параметры вентиляционных систем

Проектирование вентиляции жилого, общественного или производственного здания проходит в несколько этапов. Воздухообмен определяется исходя из нормативных данных, используемого оборудования и индивидуальных пожеланий заказчика. Объем проекта зависит от типа здания: одноэтажный жилой дом или квартира рассчитываются быстро, с минимальным количеством формул, а для производственного объекта требуется серьёзная работа. Методика расчета вентиляции строго регламентирована, а исходные данные прописаны в СНиП, ГОСТ и СП.

Этапы

Подбор оптимальной по мощности и стоимости системы воздухообмена проходит пошагово. Порядок проектирования очень важен, так как от его соблюдения зависит эффективность работы конечного продукта:

Определение типа вентсистемы. Проектировщик анализирует исходные данные. Если требуется проветрить небольшое жилое помещение, то выбор падает на приточно-вытяжную систему с естественным побуждением. Этого будет достаточно, когда расход воздуха небольшой, вредных примесей нет. Если требуется рассчитать большой венткомплекс для завода или общественного здания, то предпочтение отдаётся механической вентиляции с функцией подогрева/охлаждения приточки, а если понадобится, то и с расчётом по вредностям.
Анализ выбросов. Сюда входит: тепловая энергия от осветительных приборов и станков; испарения от станков; выбросы (газы, химикаты, тяжёлые металлы).
Расчет воздухообмена. Задача систем вентилирования – удаление из помещения избытков тепла, влаги, примесей с равновесной или чуть отличающейся подачей свежего воздуха. Для этого определяется кратность воздухообмена, согласно которой подбирается оборудование.
Подбор оборудования. Производится по полученным параметрам: требуемый объем воздуха на приточку/вытяжку; температура и влажность внутри помещения; наличие вредных выбросов, подбираются вентустановки или готовые мультикомплексы. Самый важный из параметров – объём воздуха, необходимый для поддержания проектной кратности. Фильтры, калориферы, рекуператоры, кондиционеры и гидравлические насосы идут как дополнительные устройства сети, обеспечивающие качество воздуха.

Расчёт выбросов

Объём воздухообмена и интенсивность работы системы зависят от двух этих параметров:

Нормы, требования и рекомендации, прописанные в СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование», а также другой, более узкоспециализированной нормативной документации.
Фактические выбросы. Рассчитываются по специальным формулам для каждого источника, и приведены в таблице:

K1 – загрузочный коэффициент 0,7-0,9

Т – температура воды, 0 С

F-площадь поверхности испарения, м 2 ;

Рн1, Рн2 – парциальные давления насыщенного водяного пара при определенной температуре воды и воздуха в помещении, Па;

РБ – давление барометрическое. Па.

Используя данные, полученные в результате вычисления вредных выделений, проектировщик продолжает рассчитывать параметры вентиляционной системы.

Вычисление воздухообмена

Специалисты используют две основные схемы:

По укрупненным показателям. В данной методике не предусматриваются вредные выбросы, такие как тепло и вода. Условно назовем его «Способ №1».
Метод с учётом избытков тепла и влаги. Условное название «Способ №2».

Способ №1

Единица измерения – м 3 /ч (кубические метры в час). Применяют две упрощенные формулы:

L=K ×V(м 3 /ч); L=Z ×n (м 3 /ч), где

K – кратность воздухообмена. Отношение объёма приточки за одни час, к общему воздуху в помещении, крат в час;
V – объём помещения, м 3 ;
Z – значение удельного обмена воздуха за единицу верчения,
n – количество единиц измерения.

Подбор вентрешёток осуществляется по специальной таблице. При подборе также учитывается средняя скорость прохождение потока воздуха по каналу.

Таблица выбора размеров вентиляционных решёток

Способ №2

При расчёте учитывается ассимиляция тепла и влаги. Если в производственном или общественном здании избыток тепла, то используется формула:

где ΣQ – сумма тепловыделений от всех источников, Вт;
с – тепловая ёмкость воздуха, 1 кДж/(кг*К);
tyx – температура воздуха, направленного на вытяжку,°С;
tnp – температура воздуха, направленного на приточку,°С;
Температура воздуха, направленного на вытяжку:

где tp.3 – нормативная тем-ра в рабочей зоне, 0 С;
ψ- коэффициент увеличение температуры, зависящий от высоты измерения, равный 0,5-1,5 0 С/м;
Н – длина плеча от пола до середины вытяжки, м.

Когда технологический процесс предполагает выделение большого объема влаги, то используется другая формула:

где G – объём влаги, кг/ч;
dyx и dnp – содержание воды на один килограмм сухого воздуха приточки и вытяжки.

Существует несколько случаев, более подробно описанных в нормативной документации, когда требуемые воздухообмен определяется по кратности:

k – кратность смены воздуха в помещении, раз в час;
V – объём помещения, м 3 .

Расчёт сечения

Площадь поперечного сечения воздуховода измеряется в м 2 . Её можно посчитать по формуле:

где v – скорость воздушных масс внутри канала, м/с.

Различается для основных воздуховодов 6-12 м/с и боковых придатков не более 8 м/с. Квадратура влияет на пропускную способность канала, нагрузку на него, а также уровень шума и способ монтажа.

Расчёт потерь давления

Стенки воздуховода не гладкие, и внутренняя полость не заполнена вакуумом, поэтому часть энергии воздушных масс при движении теряется на преодоления этих сопротивлений. Величина потери рассчитывается по формуле:

где ג – сопротивление трению, определяется, как:

Формулы, приведенные выше, являются правильными для каналов круглого сечения. Если воздуховод квадратный или прямоугольный, то существует формула приведения к эквиваленту диаметра:

где a,b – размеры сторон канала, м.

Мощность напора и двигателя

Напор воздуха от лопастей H должен полностью компенсировать потери давления P, при этом создавая расчётное динамическое P_д на выходе.

Мощность электрического двигателя вентилятора:

Подбор калорифера

Часто отопление интегрируется в систему вентиляции. Для этого используются калориферы, разные виды рекуператоров, а также метод рециркуляции. Выбор устройства осуществляется по двум параметрам:

Q_в – предельный расход тепловой энергии, Вт/ч;
F_k – определение поверхности нагрева для калорифера.

Расчёт гравитационного давления

Применяется только для естественной системы вентилирования. С его помощью определяется её производительность без механического побуждения.

Подбор оборудования

По полученным данным о воздухообмене, форме и размере сечение воздуховодов и решёток, количестве энергии для обогрева подбирается основное оборудование, а также фитинги, дефлектор, переходники и другие сопутствующие детали. Вентиляторы подбираются с запасом мощности под пиковые периоды работы, воздуховоды с учетом агрессивности среды и объёмов вентилирования, а калориферы и рекуператоры – исходя из тепловых запросов системы.

Ошибки при проектировании

На этапе создания проекта нередко встречаются ошибки и недоработки. Это может быть превышенный шумовой фон, обратная или недостаточная тяга, задувание (верхние этажи многоэтажных жилых домов) и другие проблемы. Часть из них можно решить и после завершения монтажа, с помощью дополнительных установок.

Яркий пример низкоквалифицированного расчета – недостаточная тяга на вытяжке из производственного помещения без особо вредных выбросов. Допустим, вентканал заканчивается круглой шахтой, возвышающейся над крышей на 2 000 – 2 500 мм. Поднимать её выше не всегда возможно и целесообразно, и в подобных случаях используется принцип факельного выброса. В верхней части круглой вентшахты устанавливается наконечник с меньшим диаметром рабочего отверстия. Создаётся искусственное сужение сечения, которое влияет на скорость выброса газа в атмосферу – она многократно увеличивается.

Пример проекта

Методика расчёта вентиляции позволяет получить качественную внутреннюю среду, правильно оценив негативные факторы, её ухудшающие. В компании «Мега.ру» работают профессиональные проектировщики инженерных систем любой сложности. Мы оказываем услуги на территории Москвы и соседних областей. Также компания успешно занимается удалённым сотрудничеством. Все способы связи указаны на странице «Контакты», обращайтесь.

Расчет системы вентиляции – формулы и примеры

Вентиляция

Для того, чтобы в доме не было затхлости, плесени и посторонних запахов, здесь должна безотказно работать вентиляция. Будет лучше, если её качественно сделают при строительстве дома. При этом в доме должен быть постоянно свежий воздух, подходящий уровень влажности. Для этого необходимо заранее выполнить расчет вентиляции.

расчет системы вентиляции

Какие существуют нормативы

Для того, чтобы обеспечить качественную и бесперебойную работу, необходимо обеспечить, чтобы она соответствовала принятым нормам. Существует несколько их разновидностей:

В соответствии с санитарно-техническими нормами.
На основе использования площади здания.
Исходя из количества людей, которые постоянно или временно находятся в определённом помещении.
На основе требуемой кратности, установленной нормативными документами.

Вычисления в большинстве случаев проводятся на основе существующих норм по каждому помещению. Затем полученные показатели складываются. Необходимо отдельно посчитать требуемый объём приточного воздуха и того, который вентиляционная система должна вывести наружу. Если вытяжка недостаточно сильная, её мощность необходимо увеличить. Правильно сделанный расчёт естественной вентиляции обеспечит бесперебойную работу системы.

Расчет системы вентиляции исходя из площади помещения

При вычислении нормативов таким способом, необходимо сделать отдельный расчёт по каждой комнате. При этом площадь умножают на 3. Для того, чтобы вычислить расчётную мощность приточной вентиляции, нужно просуммировать результаты по всем жилым комнатам: гостиной, детской, спальне, кабинету.

расчет системы вентиляции исходя из площади помещения

Чтобы получить расчётную мощность вытяжки, потребуется сложить показатели для кухни, ванной, туалета, коридора. Обе этих величины должны быть равны. Если расчётный объём удаляемого воздуха недостаточен, необходимо усилить вытяжную вентиляцию. Один из способов — применить для этого достаточно мощные вентиляторы.

Определение расхода воздуха по кратности

Расход в соответствии с кратностью зависит от того, сколько раз воздух должен обновиться в заданном объёме на протяжении определённого промежутка времени. Нормативы при этом в каждом случае рассчитываются отдельно. При этом используется промежуток времени, равный одному часу. Нормативы по кратности содержатся в СНиПе «2.08.01-89 Жилые здания. Дополнение 4».

расход воздуха в помещении

Вычисления выполняются по следующей формуле.

В этой формуле применяются следующие обозначения:

КВ — количество, которое должно поступить в течение часа;
КР — кратность;
ОП — объём помещения, для которого проводятся вычисления.

В каждом случае кратность может быть различной. Поэтому расчёты производятся отдельно. Затем определяется суммарный объём, который должен поступить в дом или выйти наружу в течение часа. При этом они производятся отдельно для поступающего воздуха в жилых комнатах и того, который должен быть выведен наружу через кухню, ванную или санузел.

Рассчитанный объём должен поступить в помещение, при этом через вытяжку должно выйти такое же количество. Обычно приточные каналы располагают в чистых помещениях: спальне, гостиной или детской, а вытяжные — в кухне или санузле. При этом неприятные запахи из туалета или кухни не будут попадать в жилые комнаты.

Если при определении вентиляции расчётная кратность оказалась ниже, чем указано в документе, то следует внести корректировки для того, чтобы вентиляционная система соответствовала нормам. Иногда после установке системы оказывается, что сделанная система не обеспечивает нужный объём свежего воздуха. В таком случае можно сделать дополнительные отверстия.

В упомянутом нормативном документе указаны не все типы помещений. В этом случае для определения объёма поступающего воздуха считают, что на каждый квадратный метр должно в течение часа поступать три кубометра.

При использовании нормативов по кратности нужно округлять полученный объём в большую сторону до ближайшего значения, кратного пяти.

Расчет по санитарно гигиеническим нормам

расчет вентиляции производственного помещения

При использовании санитарно гигиенических норм нужно использовать площадь всего здания. При этом для каждого квадратного метра приток должен составлять по 3 куб. м в течение часа.

Для получения суммарного притока за этот период, который необходимо обеспечить, нужно эту площадь умножить на три. Расчет вентиляции производственного помещения может производиться с использованием описанного здесь способа.

Как рассчитать вентиляцию помещения в зависимости от числа людей

Если основываться на количестве находящихся здесь, то будет нужно учитывать тех, кто проживает постоянно и тех, кто может временно пребывать в помещении. На каждого человека необходим объём воздуха 60, если он здесь живёт и 20 куб. м, если только бывает здесь. Чтобы в квартире всегда был свежий воздух, соответствующий объём должен поступать каждый час.

Вычисление выполняют по каждому отдельному помещению. При этом надо учесть, кто в нём будет находиться постоянно, а кто временно. При этом эти цифры определяют исходя из здравого смысла. Полученные значения используются ля определения необходимого притока воздуха. Чтобы определить мощность вытяжки площадь кухни и служебных помещений умножают на 3. Полученные значения должны совпадать. Если это не так, то усиливают приточную или вытяжную вентиляцию соответственно. Система отопления должна обеспечивать прогрев поступающего воздуха в холодное время года.

Примеры расчетов объема воздухообмена

расчет объема воздухообмена

Далее приводится пример расчёта вентиляции исходя из кратности обмена. Для этого будет рассмотрен частный дом, имеющий такие помещения:

кухня — 19 кв. м;
гостиная — 41 кв. м;
санузел — 3 кв. м;
детская — 14 кв. м;
кабинет — 17 кв. м;
спальня — 22 кв. м;
ванная — 4 кв. м;
коридор — 6 кв. м.

В доме высота потолков составляет 3 м. Для расчёта нужно определить объём каждого помещения. При этом получим следующие значения:

Используя таблицу значений кратности из нормативного документа проводится расчёт в соответствии с приведённой выше формулой:

кухня — 57 = 57 (19 кв. м х 3) — округляем до 60;
гостиная — 3 х 123 — округляем до 370;
санузел — 9 = 9 (3 кв. м х 3) — округляем до 10;
детская — 1 х 42 — округляем до 45;
кабинет — 1 х 51 — округляем до 55;
спальня — 1 х 66 — округляем до 70;
ванная — 12 = 12 (4 кв. м х 3) — округляем до 15;
коридор — 18 = 18 (6 кв. м х 3) — округляем до 20;

Здесь при расчётах было учтено, что в нормативном документе отсутствует кратность для ванной, коридора, санузла и кухни. В этом случае площадь соответствующих помещений умножили на 3. После этого итоговую величину округлили в большую сторону до значения, кратного 5.

Теперь делают суммирование по помещениям, в которые первоначально поступает чистый воздух — это гостиная, кабинет, спальня, детская. После суммирования будет получено 370 + 55 + 70 + 45 = 540 куб. м. Столько воздуха должно поступать в дом благодаря использованию вентиляционной системы.

Теперь необходимо просуммировать значения по тем помещениям, где есть вытяжная вентиляция. Речь идёт о коридоре, кухне, ванной и санузле. Будет получено значение 20 + 60 + 15 + 10 = 105 куб. м. Это количество воздуха согласно расчётам должно выводится наружу.

расчет воздухообмена

Пример расчёта по санитарным нормам выглядит следующим образом. Для примера речь пойдёт о квартире, в которой живёт семья из 4 человек. Здесь периодически бывают ещё 3 человека. Чтобы получить объём воздуха, который должен обновляться в течение каждого часа, необходимо учесть приведённые в этой статье нормы.

Для получения результата надо выполнить вычисления для каждого помещения. Далее приведена одна из возможных ситуаций:

В спальне постоянно находятся 2 человека. Для них норма равна 2 х 60 = 120 куб. м.
В кабинете работает 1. Для него потребуется 1 х 60 = 60 куб. м воздуха.
В гостиной постоянно находится двое и ещё двое приходят туда время от времени. Для того, чтобы им хватала свежего воздуха, 2 х 20 + 2 х 60 = 160 куб. м.
В детской находится 1 человек. Для него понадобится 1 х 60 = 60 куб. м воздуха.

Если просуммировать эти значения, то получится, что в течение каждого часа необходимо поступление 120 + 60 + 160 + 60 = 400 куб. м свежего воздуха.

Чтобы определить, как должна работать вытяжка, используют способ, изложенный для расчётов по кратности. Полученную цифру сравнивают в этом примере с 400 куб. м. Если она недостаточно велика, то необходимо сделать вытяжку более мощной.