Расчет вентиляции в доме. Использование программного обеспечения. Расчет воздуховодов естественной вентиляции

Одним из условий создания комфортного микроклимата в жилых и производственных помещениях является наличие инженерной системы, благодаря которой осуществляется циркуляция воздуха. Чтобы обеспечить ее эффективное функционирование, необходимо правильно рассчитать длину и диаметр вентиляционной трубы. Для этого пользуются несколькими методиками, в зависимости от характеристик инженерной системы.

Схема вентиляции частного дома

Последствия плохой вентиляции

При неправильной организации системы притока свежего воздуха в помещениях будет ощущаться нехватка кислорода и повышенная влажность. Ошибки в конструировании вытяжки чреваты появлением копоти на стенах кухни, запотеванием окон и появлением грибка на поверхности стен.

Запотевание окон при недостаточной вытяжке

При этом нужно учитывать, что для монтажа системы вентиляции могут использоваться трубы круглого или квадратного сечения. При удалении воздуха без применения специальных устройств целесообразно устанавливать круглые воздуховоды, так как они прочнее, герметичнее и отличаются хорошими аэродинамическими характеристиками. Квадратные трубы лучше использовать для принудительной вентиляции.

Расчет системы вентиляции

Нормативный объем приточного воздуха

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

Обеспечение естественного притока воздуха с помощью проветривания

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

• Для жилых зданий -3 м 3 /час на 1 м 2 площади, независимо от числа людей, пребывающих на территории. По санитарным нормам для временно находящихся достаточно 20 м 3 /час, а для постоянных жителей - 60 м 3 / час.
• Для подсобных сооружений (гараж и т.п.) -не менее 180 м 3 /час.

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

В жилых зданиях на 1 м 2 необходимо 5,4 м 2 сечения воздуховода, а в подсобных - около 17,6 м 2 . Однако менее 15 м 2 его диаметр быть не может, иначе не обеспечивается циркуляция воздуха. Более точные данные получаются при помощи сложных расчетов.

Алгоритм определения диаметра вентиляционной трубы

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

Диаграмма для определения диаметра вентиляционной трубы

Особенности определения длины вентиляционных труб

Еще одним важным параметром при проектировании систем вентиляции является длина наружной трубы. Она объединяет все находящиеся в доме каналы, по которым осуществляется циркуляция воздуха, и служит для его вывода наружу.

Расчет по таблице

Высота вентиляционной трубы зависит от ее диаметра и определяется по таблице. В ее ячейках указано сечение воздуховодов, а в столбце слева - ширина труб. Их высота указывается в верхней строке и обозначается в мм.

Подбор высоты трубы вентиляции по таблице

При этом нужно учитывать:

• Если вентиляционная труба находится рядом с , то их высота должна совпадать, чтобы избежать проникновения дыма внутрь помещений во время отопительного сезона.
• При расположении воздуховода от конька или парапета на расстоянии, которое не превышает 1,5 м, его высота должна быть больше 0,5 м. Если труба находится в пределах от 1,5 до 3 м от конька крыши, то она не может быть ниже его.
• Высота вентиляционной трубы над крышей плоской формы не может быть меньше 0,5 м.

Расположение вентиляционных труб относительно конька крыши

При выборе трубы для сооружения вентиляции и определения ее месторасположения необходимо предусмотреть достаточное сопротивление ветру. Она должна выдерживать шторм в 10 баллов, что составляет 40-60 кг на 1 м 2 поверхности.

Использование программного обеспечения

Пример расчета естественной вентиляции с помощью специальных программ

Расчет естественной вентиляции менее трудоемок, если воспользоваться для этого специальной программой. Для этого сначала определяется оптимальный объем притока воздуха, в зависимости от назначения помещения. Затем на основании полученных данных и особенностей проектируемой системы делают расчет вентиляционной трубы. При этом программа позволяет учитывать:

• среднюю температуру внутри и снаружи;
• геометрическую форму воздуховодов;
• шероховатость внутренней поверхности, которая зависит от материала труб;
• сопротивление движению воздуха.

Система вентиляции с трубами круглого сечения

В результате получают необходимые размеры вентиляционных труб для сооружения инженерной системы, которая должна обеспечивать циркуляцию воздуха в определенных условиях.

В процессе расчета параметров вентиляционной трубы следует обращать внимание и на локальное сопротивление при циркуляции воздуха. Оно может возникать из-за наличия сеток, решеток, отводов и других особенностей конструкции.

Правильный расчет параметров вентиляционных труб позволит спроектировать и построить эффективную систему, которая даст возможность контролировать уровень влажности в помещениях и обеспечит комфортные условия для проживания.

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

Для кухни 200 250 мм;

Для уборных и ванных комнат 150 150 мм;

Для совмещенных санитарных узлов 150 200 мм.

В кирпичных зданиях вытяжные каналы прокладываются в
толще стен. Размер каналов кратен размеру кирпича min размер
140 140 мм. Расположив каналы в плане типового этажа, переносим их в план чердака. По каждому помещению определен размер количества удаляемого воздуха (таблица 11).

Таблица 11

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

Порядок расчета:

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

, =1,27 кг/м 3 ,

3,4 м - расстояние от центра вытяжного отверстия до устья
вытяжной шахты (рис. 14);

кг/м 3

Площадь канала 0,038 м 2 .

Диаметр эквивалентный d экв =180 мм.

3. Определяем скорость воздуха в канале

м/с.

4. Определяем эквивалентный диаметр канала

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

R = 0,035 Па/м, м/с при мм.

6. Определяем потери давления на трение по всей длине кирпичного канала с учетом коэффициента шероховатости канала ,
определяемого по скорости воздуха м/с (прил.З) , 2,0 > 0,832 Па

Необходимость вентиляции помещений как жилых, так и складских, и производственных не поддается сомнению, не обсуждается и в проекте должна присутствовать с самого начала. Отсутствие правильно рассчитанной вентиляции на чертежах является неоспоримым поводом не принимать работу у проектировщиков. Правильный расчет естественной и вытяжной вентиляции помещения обеспечит не только комфорт людям, которые им пользуются, но и необходимый для поддержания помещения в нормальном состоянии микроклимат, ведь постоянная замена воздушных масс препятствует повышению влажности и, как следствие, возникновению ощущения сырости.

Расчет естественной вентиляции, которая чаще всего используется в домах и квартирах, возможен только в том случае, если система вентиляции реализована канальным способом, то есть в стенах и перекрытиях предусмотрена система воздуховодов, через которые и осуществляется воздухообмен в здании.

Естественная вентиляция помещения может проводиться также бесканальным способом – проветривание и естественная инфильтрация воздуха через дверные и оконные щели и поры стен. В этом случае процесс вентиляции неорганизован и неконтролируем, а расчет системы вентиляции невозможен, так как часть необходимых для него данных постоянно меняется.

Естественная вентиляция дома основана на свойстве воздуха при нагревании подниматься вверх, в результате чего отработанный теплый воздух выводится через вентиляционное отверстие на крыше дома

Важно! Бесканальный способ вентиляции любых помещений сопровождается значительными теплопотерями, считается низкоэффективным, а в некоторых типах помещений вообще не может быть использован.

Необходимые формулы для расчетов

Начинается расчет вентиляции дома обычно с определения воздухообмена или производительности по воздуху, которая измеряется в кубометрах в час. Также под рукой должен находиться план объекта с указанием назначения помещений и их площади. Все расчеты стоит проводить, руководствуясь принятыми государственными нормами и стандартами: СНиП 41-01-2003 или МГСН 3.01.01.

Важно! Специалисты обычно используют в расчетах нормы СНиП 41-01-2003 , так как они жестче, следовательно, полученный результат больше отвечает интересам заказчика.

Бывает, что в некоторых помещениях естественное проветривание по каким-либо причинам ограничено (старое здание или неправильно спланированная система вентиляции), тем не менее, условия для проживающих в них людей нужно создать как можно более комфортные, для чего и устанавливается принудительная вентиляция.

По этой формуле производится расчет производительности вентиляции

За один час воздух в помещении, где находятся люди, должен полностью обновляться минимум один раз. Если такого обновления недостаточно, необходимо подсчитать, сколько же раз нужно проводить замену отработанного воздуха на свежий. Это называется определением воздухообмена по кратности.

Формула для определения воздухообмена по кратности

В результате вычислений получаются два показателя, из которых специалисты рекомендуют выбирать больший, как максимально соответствующий нормам безопасности.

В каких случаях необходима принудительная вентиляция?

Если воздух в помещении затхлый и сырой, а проветривание не решает этой проблемы, скорее всего, речь идет о недостаточной естественной вентиляции. В этом случае рекомендуется произвести расчет вытяжной вентиляции, после чего установить вентилятор оптимальной мощности. Мощность вытяжки на кухне зависит от типа используемой газовой плиты: электроплита или 2-комфорочная газовая не будут негативно воздействовать на микроклимат кухни, если мощность вытяжки составляет 60 куб.м/час, для 4-комфорочной газовой плиты мощность вытяжки должна быть не менее 90 куб.м/час. Если в квартире совмещенный санузел, то мощность вытяжной вентиляции должна быть не менее 50 куб.м/час, а для раздельных ванной комнаты и туалета достаточно 25 куб.м/час.

В таком санузле лучше установить два вытяжных вентилятора меньшей мощности, чем один большей, так как ширма является препятствием на пути воздушных масс

Приточная вентиляция — важное дополнение к вытяжной вентиляции

В том случае, если мощность вытяжной вентиляции слишком велика, в помещении могут возникнуть сквозняки и проблемы с потерей тепла, поэтому необходимо провести расчет приточной вентиляции, которая должна будет компенсировать работу вытяжной. В жилых домах, коттеджах, квартирах приточная вентиляция может обеспечить, в среднем, двукратный воздухообмен, который можно регулировать при помощи окон, дверей и кондиционеров.

Схема приточно-вытяжной вентиляции наглядно показывает оптимальное расположение вентиляционного оборудования и направления потоков воздуха

Оптимальный расчет приточно-вытяжной вентиляции основан на совпадении показателей, то есть на равновесии между поступающим и выводимым воздухом.

Аэродинамический расчет вентиляции

Аэродинамический расчет системы вентиляции проводится для зданий с принудительным воздухообменом, которые состоят из большого количества помещений, и расчет естественной вентиляции помещения показывает, что она не в состоянии обеспечить необходимый воздухообмен для поддержания нормального микроклимата в помещении. Аэродинамический расчет вентиляции применяется при планировании больниц, учебных заведений, офисных зданий, рассчитанных на постоянное присутствие большого количества людей, и доверять выполнение расчетов лучше специалистам, так как правильно построить аксонометрическую проекцию здания и учесть все нюансы человеку без специальных навыков очень тяжело.

Основная задача противодымной вентиляции

Расчет противодымной вентиляции предусматривает создание такой системы воздухообмена, которая в случае опасности сможет заблокировать и ограничить распространение газов, дыма, продуктов горения в помещения, безопасные для людей, а также эвакуационные пути.

Важно! Система противодымной вентиляции эффективна только в начальной стадии пожара, потом она уже не в состоянии обеспечить приток свежего воздуха в необходимых количествах.

Основная задача противодымной вентиляции — не допустить попадания дыма в помещения, основываясь на действии теплового потока

В жилых помещениях устанавливать противодымную вентиляцию обычно нет необходимости, она нужна лишь в тех промышленных зданиях, где технологический процесс предусматривает применение пожароопасных технологий. Система противодымной вентиляции должна обеспечивать приток свежего воздуха, ограничивающий распространение дыма.

Воздух помещения ввиду разности температур внутри и снаружи перемещается вверх по каналу с некоторой скоростью , м/с.

Общая площадь сечения (м 2) канала составит:

(11)

S общ =166110/3600*0,01=4614,16

Скорость движения воздуха в канале зависит от высоты канала и разности температур и определяется по таблицам или по формуле

где Н – высота канала (вытяжной трубы), м (Н=3 м);

t B , t H – температура внутреннего и наружного воздуха, о С (t H =23 o C, t B =10 o C).

Количество вытяжных каналов в одном помещении можно определить по формуле

П В =S общ /f I (13)

П В =4614,16/1,0=4614,16

где f I – площадь поперечного сечения одного канала (принимается равной 0,9 х0,9=0,81 м 2 ; 1,0х1,0=1,0 м 2 ; 1,0х1,2=1,2 м 2).

Расчет приточной вентиляции

Поступление свежего воздуха обеспечивает приточными установками, расположенными в вентиляционных камерах торцовых частей помещения.

Приточная установка состоит из центробежного вентилятора типа Ц4-70, калорифера, воздухозаборного устройства и приточного воздуховода. Калорифер может быть электрическим или водяным.

Вместо приточной установки можно использовать теплогенератор (воздухонагреватель), работающий на жидком топливе или природном газе.

Начальный участок воздуховода изготавливается из металла, а распределительный – из листовой оцинкованной стали или из полиэтиленовой пленки.

В зависимости от рядности коровника число приточных установок может варьировать 2…4. Подача их принимается на 15% выше производительности вытяжной вентиляции с целью создания избыточного давления, исключающего «Застойные ямы» в помещении.

Подача установок (м 3 /ч) определяется по выражению

L пус =1,15*L max (14)

L пус =1,15*1,5=1,725

Где L max – максимальная подача вытяжной вентиляции.

Вентиляторы приточных установок выбирают по их подаче и создаваемому напору. Подача одного вентилятора

L B =L пус /n пус (15)

L B =1,725/4=0,43

Где n пус – число приточных установок.

Диаметр воздуховода (м) определяется по формуле

где - скорость движения воздуха в трубе (12…15 м/с для металлического воздуховода, 15…20 м/с для пленочного).

Напор (Па), развиваемый вентилятором, определяется как сумма потерь трения воздуха о трубу на прямолинейных участках Н тр и потерь от местных сопротивлений h м

H=1,2* /2*(0,02*21/0,002*4)=0,4

где - средняя плотность воздуха ( =1,2…1,3 кг/м 3);

Коэффициент сопротивления движения воздуха в трубе (для круглых труб =0,02…0,03);

L – длина прямолинейного участка воздуховода, м;

Сумма коэффициентов местных сопротивлений (определяется по справочным таблицам =4…6).

По полученным величинам L B и Н выбирают вентиляторы и приводят его техническую характеристику. Например, вентилятор Ц4-70 №5. Подача 1,45…8,3 тыс.м 3 /ч, полное давление 180…830 ПА, мощность 1,0…1,7 кВт, масса 85 кг.

Расчет системы отопления

В холодный период года, особенно зимой, количество теплоты, выделяемое животными, недостаточно для поддержания температуры в помещениях, поэтому их оборудуют системами отопления. В условиях Сибири 80% всех энергозатрат в животноводстве приходится на отопление. При его расчетах следует обращать максимальное внимание на энергосберегающие технологии, использование более дешевых источников.

Количество теплоты, необходимое для отопления животноводческого помещения, кДж/ч, определяется по формуле

Q от =Q B +Q огр +Q сп -Q ж (18)

Где Q B – количество теплоты, уносимое потоком воздуха при вентиляции, кДж/ч;

Q огр – количество теплоты, уносимое через все наружные ограждения, кДж/ч;

Q сп – количество теплоты, уносимое через открываемые двери, щели и др;

Q ж – количество теплоты, выделяемое животными, кДж/ч;

Значение Q B находят по формуле

Q В =1,2*1,2*(-23-10)-1,005=47,04

где V – расчетный воздухообмен, м 3 /ч;

р В – плотность наружного воздуха, кг/м 3 , (р В =1,2…1,3 кг/м 3);

t B – температура (расчетная) наружного воздуха (t B =-23 o C);

t H – температура воздуха в помещении (для коровника t H =10 o C);

С – теплоемкость воздуха (С=0,99…1,005 кДж/кг* о С);

Тепловые потери, кДж/ч, через ограждения определяется по формуле

Q огр =0,2*9*(-23-10)=106,2

где К 1 – коэффициент теплопередачи, кДж/(м 2 * ч * о С);

F – поверхность ограждения, м 2 ;

t B – расчетная температура воздуха в помещении, о С (принимается по НТП.СХ-01-65);

t H – расчетная температура наружного воздуха, о С (-36 о С).

Коэффициент теплопередачи К 1 варьирует в широких пределах (К 1 =0,20…4,0). Для удобства можно пользоваться таблицей 1.

Таблица 1

Расчет удельных теплопотерь

Количество теплоты, кДж/ч, уносимое через открываемые двери и др., определяется из соотношения

Q сл =(10…15%)*(Q B +Q огр) (21)

Q сл =10*(47,04+106,2)=1532,4

Количество теплоты, кДж/ч, выделяемое животными, будет равно:

(22)

Q ж =3446+678=4124

где q i – количество свободной теплоты, выделяемое одним животным данного вида, кДж/ч, для коров массой 600 кг и продуктивностью 10л/сут. q=3446 кДж/ч.

m i – число животных данного вида, гол.

Решив уравнение теплового баланса (18), определяют, какую подачу теплоты должна обеспечивать система отопления при соответствующей наружной температуре. Затем рассчитывают теплопроизводительность, кДж/ч, одной приточной установки по формуле

Q пус = (23)

Q пус =5809,64/4=1452,41

Где n пус – количество приточных установок.

По полученным данным выбирают нагревательное устройство и приводят его техническую характеристику.\

Контрольные вопросы и задания.

1. Назовите основные параметры микроклимата животноводческих помещений. Как они влияют на здоровье и продуктивность животных.

2. Охарактеризуйте типы систем вентиляции. Опишите их достоинства и недостатки.

3. Назовите требования к системам вентиляции.

4. Что понимается под воздухообменом как расчетной характеристикой?

5. Как выбирают систему вентиляции с помощью коэффициента кратности воздухообмена?

6. В каком случае расчет воздухообмена проверяют по влажности?

7. От чего зависти скорость движения воздуха в канале?

8. Каков порядок расчета вытяжных и приточных каналов?

9. Как выбирают вентиляторы?

10. Каков порядок расчета системы отопления?

11. как выбрать нагревательное устройство для локального обогрева?

1. Микроклимат помещения - климат ограниченного пространства, включающий совокупность следующих факторов среды: температуры, влажности, скорости движения и охлаждающей способности воздуха, освещенности, атмосферного давления, ионизации, газового состава воздуха, а также взвешенных пылевых частиц и микроорганизмов. Помимо этих факторов, на микроклимат животноводческих помещений оказывают влияние температура внутренних поверхностей ограждающих конструкций и величина лучистого теплообмена между ограждающими конструкциями и животными. Микроклимат помещений зависит не только от соблюдения НТП, но и от климатических условий местности.

Параметры микроклимата для животноводства устанавливаются для каждой возрастной группы животных с учетом их физиологических и продуктивных особенностей, экономической целесообразности и технических возможностей (табл. 1, 2, 3, 4).

Параметры микроклимата устанавливаются для каждой возрастной группы животных с учетом их физиологических и продуктивных особенностей, экономической целесообразности и технических возможностей

Максимальная допустимая температура в помещениях для крупного рогатого скота всех возрастных групп не должна превышать 30°С, минимальная относительная влажность воздуха - 50° о- Уровень шума в этих помещениях не должен превышать 70 децибел (дБ).

В профилактории обсушивание новорожденных телят продолжается до 2 ч при температуре воздуха 22-24° С. Слабых животных целесообразно содержать в течение первых двух суток после рождения в обогреваемых инфракрасными лампами индивидуальных клетках при вышеуказанной температуре воздуха.

Температура для поросят должна быть (°С); в первую неделю жизни - 30; во вторую - 26; в третью - 24; в четвертую - 22.

Для обогрева поросят-сосунов рекомендуется применять специальные системы локального обогрева. К моменту отъема должно происходить постепенное снижение температуры до 22° С. Максимальная допустимая температура воздуха в свиноводческих помещениях для всех возрастных групп (кроме поросят-сосунов) в летний период года не должна превышать 25° С, минимальная влажность

воздуха - 50%. Уровень шума не более 70 дБ.

2. Вентиляционная система - совокупность устройств для обработки, транспортирования, подачи и удаления воздуха. Системы вентиляции классифицируются по следующим признакам:

По способу создания давления и перемещения воздуха: с естественным и искусственным (механическим) побуждением

По назначению: приточные и вытяжные

По способу организации воздухообмена: общеобменные, местные, аварийные, противодымные

По конструктивному исполнению: канальные и бесканальные

Сетью называют систему воздуховодов и других элементов воздушного тракта, на которые подает воздух вентилятор. Сеть может состоять из элементов тракта, подсоединенных последовательно, параллельно или смешано.

Типы систем по способу побуждения движения воздуха

Естественная вентиляция

При естественной вентиляции воздухообмен осуществляется из-за разницы давления снаружи и внутри здания.

Под неорганизованной естественной системой вентиляции понимается воздухообмен в помещении, происходящий за счет разности давлений внутреннего и наружного воздуха и действий ветра через неплотности ограждающих конструкций, а также при открывании форточек, фрамуг и дверей.

Организованной естественной вентиляцией называется воздухообмен, происходящий за счет разности давлений внутреннего и наружного воздуха, но через специально устроенные приточные и вытяжные проемы, степень открытия которых регулируется. Для создания пониженного давления в вентиляционном канале может использоваться дефлектор.

Механическая вентиляция

При механической вентиляции воздухообмен происходит за счет разности давления, создаваемой вентилятором или эжектором. Этот способ вентиляции более эффективен, так как воздух предварительно может быть очищен от пыли и доведен до требуемой температуры и влажности. В механических системах вентиляции используются такие приборы и оборудование, как: вентиляторы, электродвигатели, воздухонагреватели, шумоглушители, пылеуловители, автоматика и др., позволяющие перемещать воздух в больших пространствах. Такие системы могут подавать и удалять воздух из локальных зон помещения в необходимом количестве, независимо от изменяющихся условий окружающей воздушной среды. При необходимости воздух подвергают различным видам обработки (очистке, нагреванию, увлажнению и т. д.), что практически невозможно в системах естественной вентиляции. Затраты электроэнергии на их работу могут быть довольно большими.

Приточной системой вентиляции называется система, подающая в помещение определенное количество воздуха, который может подогреваться в зимний период и охлаждаться в летний.

Вытяжная вентиляция служит для удаления из помещения отработанного воздуха, а также продуктов сгорания природного газа от газовых плит.

3. Требования к системам вентиляции и кондиционирования зависят от задач, для решения которых устанавливаются эти системы. Система вентиляции должна создавать в помещении воздушную среду, удовлетворяющую установленным гигиеническим нормам и технологическим требованиям. Однако есть общие принципы, которые нужно учитывать при проектировании систем.

Санитарно-гигиенические требования: Воздушный комфорт людей, находящихся в помещении, зависит от нескольких параметров, которые можно регулировать с помощью систем вентиляции и кондиционирования. Микроклимат характеризуется: - Температурой воздуха, - Относительной влажностью, - Скоростью движения воздуха (подвижностью).

Архитектурные и монтажные требования - Простота монтажа, минимальные затраты времени и труда на ввод в эксплуатацию. - Пожарная безопасность. Виброизоляция и звукоизоляция вентиляционного оборудования и кондиционеров.

- Эксплуатационные требования - Минимальная потребность в ремонте и обслуживании, их простота и удобство.

Экономические требования - При проектировании системы вентиляции и кондиционирования нужно минимизировать ее стоимость. Учитывать нужно не только стоимость приборов и коммуникаций, но и дальнейшие расходы на обслуживание системы.

4. Расчет системы вентиляции начинается с определения производительности по воздуху (воздухообмена), измеряемой в кубометрах в час. Для расчетов нам потребуется план объекта, где указаны наименования (назначения) и площади всех помещений.

После расчета воздухообмена по людям нам нужно рассчитать воздухообмен по кратности (этот параметр показывает, сколько раз в течение одного часа в помещении происходит полная смена воздуха). Чтобы воздух в помещении не застаивался, нужно обеспечить хотя бы однократный воздухообмен.

Таким образом, для определения требуемого расхода воздуха нам нужно рассчитать два значения воздухообмена: по количеству людей и по кратности и, после чего выбрать большее из этих двух значений:

Расчет воздухообмена по количеству людей:

L = N * Lnorm, где

N - количество людей;

Lnorm - норма расхода воздуха на одного человека:

в состоянии покоя (сна) - 30 м³/ч;

типовое значение (по СНиП) - 60 м³/ч;

Расчет воздухообмена по кратности:

L = n * S * H, где

L - требуемая производительность приточной вентиляции, м³/ч;

n - нормируемая кратность воздухообмена:

для жилых помещений

S - площадь помещения, м²;

H - высота помещения, м;

5. Для выбора приточной установки нам потребуются значения трех параметров: общей производительности, мощности калорифера и сопротивления воздухопроводной сети. Производительность и мощность калорифера мы уже рассчитали. Сопротивление сети можно найти с помощью Калькулятора или, при ручном расчете, принять равным типовому значению.

Для выбора подходящей модели нам нужно отобрать вентустановки, максимальная производительность которых несколько больше расчетного значения. После этого по вентиляционной характеристике мы определяем производительность системы при заданном сопротивлении сети. Если полученное значение будет несколько выше требуемой производительности вентиляционной системы, то выбранная модель нам подходит.

Вентиляционная характеристика приточной установки

Расчетное значение производительности - 450 м³/ч. Сопротивление сети примем равным 120 Па. Для определения фактической производительности мы должны провести горизонтальную линию от значения 120 Па, после чего от точки ее пересечения с графиком провести вниз вертикальную линию. Точка пересечения этой линии с осью «Производительность» и даст нам искомое значение - около 480 м³/ч, что немного больше расчетного значения. Таким образом, эта модель нам подходит.

Заметим, что многие современные вентиляторы имеют пологие вентхарактеристики. Это означает, что возможные ошибки в определении сопротивления сети почти не влияют на фактическую производительность системы вентиляции. Если бы мы в нашем примере ошиблись при определении сопротивления воздухопроводной сети на 50 Па (то есть фактическое сопротивление сети было бы не 120, а 180 Па), производительность системы упала бы всего на 20 м³/ч до 460 м³/ч, что не повлияло бы на результат нашего выбора.

6. Хотя российскими нормативными документами допускается высокая относительная влажность воздуха, до 65 %, существуют два фактора, вынуждающие снижать это значение для частных бассейнов до уровня 50–45 % и ниже.

Один из упомянутых факторов – дискомфорт, ощущение духоты.

Другой фактор – выпадение конденсата на стенах, окнах, конструкциях.

Ранее сообщалось, что низкая относительная влажность до 15–20 % не оказывает отрицательного влияния на самочувствие и здоровье людей.

Требование максимального комфорта

В европейских стандартах указывается, что относительная влажность должна лежать в области физиологического комфорта. При слишком высокой относительной влажности возникает ощущение духоты. Верхний предел комфортного состояния неодетого человека соответствует парциальному давлению водяных паров 2,27 кПа (влагосодержание при этом давлении составляет 14,3 г/кг сухого воздуха). Для избежания дискомфорта при высокой температуре воздуха относительную влажность следует снижать.

7. Воздухопроводы приточных или вытяжных вентиляционных систем могут изготавливаться из разных материалов и быть различной конфигурации. При этом их габаритные размеры целиком зависят от двух других параметров, и формула расчета скорости воздуха хорошо отражает эту зависимость. Эти два параметра – расход воздуха, движущегося по каналу, и скорость его движения.

8. Для расчета размеров (площади сечения) воздуховодов нам нужно знать объем воздуха, проходящий через воздуховод в единицу времени, а также максимально допустимую скорость воздуха в канале. При увеличении скорости воздуха размеры воздуховодов уменьшаются, но уровень шума и сопротивление сети возрастают. На практике для квартир и коттеджей скорость воздуха в воздуховодах ограничивают на уровне 3–4 м/с, поскольку при более высоких скоростях воздуха шум от его движения в воздуховодах и распределителях может стать слишком заметным.

Следует также учитывать, что использовать «тихие» низкоскоростные воздуховоды большого сечения не всегда возможно, поскольку их сложно разместить в запотолочном пространстве. Снизить высоту запотолочного пространства позволяет применение прямоугольных воздуховодов, которые при одинаковой площади сечения имеют меньшую высоту, чем круглые (например, круглый воздуховод диаметром 160 мм имеет такую же площадь сечения, как и прямоугольный размером 200×100 мм). В тоже время монтировать сеть из круглых гибких воздуховодов проще и быстрее.

Итак, расчетная площадь сечения воздуховода определяется по формуле:

Sс = L * 2,778 / V, где

Sс - расчетная площадь сечения воздуховода, см²;

L - расход воздуха через воздуховод, м³/ч;

V - скорость воздуха в воздуховоде, м/с;

2,778 - коэффициент для согласования различных размерностей (часы и секунды, метры и сантиметры).

Итоговый результат мы получаем в квадратных сантиметрах, поскольку в таких единицах измерения он более удобен для восприятия.

Фактическая площадь сечения воздуховода определяется по формуле:

S = π * D² / 400 - для круглых воздуховодов,

S = A * B / 100 - для прямоугольных воздуховодов, где

S - фактическая площадь сечения воздуховода, см²;

D - диаметр круглого воздуховода, мм;

A и B - ширина и высота прямоугольного воздуховода, мм.

9. При выборе вентилятора вы можете, конечно же, ориентироваться на известного производителя и отдать предпочтение мировому бренду. Переплачивая за известное имя (а в основном так обычно и происходит) вы получаете, по крайней мере, гарантию, которой можете воспользоваться в пределах гарантийного срока. Известные фирмы обеспечивают наличие сервисных центров в городах, поэтому у покупателя есть возможность обратиться в авторизированный центр в случае поломки.

Если вы решили выбрать менее известную фирму и тем самым избавить себя от переплаты еще не говорит о том, что покупка будет некачественной. Недорогие и менее раскрученные бренды предлагают довольно качественную технику, поэтому недорогой вентилятор не всегда означает плохой. Зачастую и дорогие, и дешевые вентиляторы производятся из одних и тех же комплектующих. На существенное различие в цене может повлиять наличие дополнительных опций, таких как дистанционное управление, сенсор, ЖК-дисплей и т.д.

10. Тепловой расчёт системы отопления большинству представляется легким и не требующим особого внимания занятием. Огромное количество людей считают, что те же радиаторы нужно выбирать исходя из только площади помещения: 100 Вт на 1 м.кв. Всё просто. Но это и есть самое большое заблуждение. Нельзя ограничиваться такой формулой. Значение имеет толщина стен, их высота, материал и многое другое. Конечно, нужно выделить час-другой, чтобы получить нужные цифры, но это по силам каждому желающему.

11. Самые распространённые типы обогревателей: это масляный радиатор, конвектор, тепловентилятор, инфракрасный обогреватель и инверторный кондиционер тепло-холод.

Наиболее важная характеристика любого обогревателя - мощность.

От уровня мощности зависит площадь, на которую рассчитан обогреватель. Для не отапливаемого помещения с хорошей теплоизоляцией необходимо около 1 кВт на 25-27 м3 (для типовых квартир - 1 кВт на 10м3 при стандартной высоте потолков 2,50 м). Для жилого помещения с центральным отоплением, достаточно электрического обогревателя мощностью 1,0-1,5 кВт на комнату площадью 20-25 м3. Рассчитать требуемую мощность обогревателя в помещении совсем не сложно – достаточно знать площадь комнаты.

По нормам необходимый для Вашего дома воздухообмен составляет 900 м 3 /ч.

Вытяжка. Привожу список помещений, в которых должна быть вытяжка, а также минимальные сечения этих вытяжек для каждого помещения:

• Кухня (1 эт) - Ø 190 мм.
• Столовая (1 эт) - Ø 190 мм.
• Гостевой санузел (1эт) - Ø 140 мм.
• Котельная (1 эт) - Ø 170 мм.
• Санузел № 1 (2 эт) - Ø 160 мм.
• Санузел № 2 (2 эт) - Ø 160 мм.
• Гардеробная (2 эт) - Ø 140 мм.

Зимний сад и гараж разберем отдельно, ниже.

Все указанные диаметры рассчитаны на естественную вытяжку, т.е. вообще без вентилятора или же с периодически работающим вентилятором.

Приток. Вентиляция считается рабочей только в том случае, если количество отведенного воздуха (вытяжка) равняется количеству поступившего в помещение (приток), и будет составлять в Вашем случае 900 м 3 /час. В нашем случае объем воздуха, поступающего через ограждающие конструкции, составляет:

• 3 м 3 /час через неплотности в металлопластиковых окнах (это максимум, без привязки к производителю);
• 9 м 3 /час через неплотности наружных дверей (тоже максимум);
• 142 м 3 /час через стены, в том случае, если они будут паропроницаемым. Например, газобетон + паропроницаемый утеплитель (минеральная вата) + паропроницаемая штукатурка или газобетон, облицованный кирпичом.

Итого, фактический приток в доме при закрытых окнах и дверях составляет 154 м 3 /час. Что почти в 6 раз меньше положенного объема (900 м 3 /час). И если количество приточного воздуха не увеличить, то в помещении будет повышенная влажность и недостаток кислорода.

Поэтому, кроме обустройства вытяжки, нужно позаботиться и о должном притоке.

Для того чтобы увеличить количество приточного воздуха, необходимо либо частое проветривание (подробнее в статье ). Либо же установить стеновые приточные клапаны, которые компенсируют недостающий приток, а именно:

• 900 - 154 = 746м 3 /час - для паропроницаемых стен (при утеплении минеральной ватой или облицовке кирпичом);
• 900 - 9 - 3 = 888 м 3 /час - для паронепроницаемых стен (при утеплении всех стен дома пенопластом или ЭППС).

Проще всего в продаже найти клапаны с подачей 50 и 100 м 3 /ч свежего воздуха. Есть и с меньшей подачей - 20, 25, 30, 35, 40, 45 м 3 /час, - можно поискать.

Ниже я приведу список помещений, в которых у Вас должен быть приток, а также приведу минимальные значения притока для каждой комнаты. Эти данные без учета притока через стены, окна и двери, т.е. из расчета, что приточные клапаны компенсируют все 900 м 3 /час приточного воздуха. Если же стены у Вас будут паропрониццаемыми, то общее значение притока, которое нужно будет компенсировать клапанами, составит не 900 м 3 /час, а 746 м 3 /час. Соответственно, клапанов можно будет поставить меньше штук, либо просто меньшей мощности.

Приточные клапаны устанавливаются в помещениях с наибольшими требованиями к наличию кислорода, в Вашем случае это:

• Столовая (1 эт) - 50 м 3 /час.
• Гостевая спальня (1 эт) - 50 м 3 /час.
• Гостиная (1 эт) - 90 м 3 /час.
• Котельная (1 эт) - 80 м 3 /час.
• Хозяйская спальня (2 эт) - 70 м 3 /час.
• Спальня № 1 (2 эт) - 50 м 3 /час.
• Спальня № 2 (2 эт) - 50 м 3 /час.
• Кабинет (2 эт) - 80 м 3 /час.

Примечание. Для того чтобы система вентиляции была рабочей, во всех внутренних дверях квартиры должны быть переточные решетки, либо же зазор под дверью минимум 2 см. Тогда воздух сможет свободно перемещаться от приточных устройств к вытяжным, унося с собой загрязнения.

Зимний сад. В зимнем саду создается отдельный микроклимат и его особенности зависят от вида растений, которые там будут находиться и от их требованиям к температуре и влажности. В разных зимних садах кратность воздухообмена может быть от 4 крат (за час в помещении должно поменяться 4 объема воздуха) до 10, а иногда даже и 20 крат. Я Вам посчитала на 5-кратный воздухообмен. Получается 230 кг/м 3 . Для такого объема вытяжка и приток должны быть диаметром минимум 285 мм, если они с естественным движением воздуха, и диаметром 165 мм, если они механические (оснащены круглосуточно работающим вентилятором). Приток устанавливается в нижней зоне (практически на уровне пола), вытяжка в верхней части. При этом воздух от притока не должен попадать на растения. Кроме того, скорее всего, понадобится кондиционирование для постоянного поддержания определенной температуры и увлажнение воздуха (можно рассмотреть стационарные увлажнители или мини-фонтан). Это все, что я могу сказать про зимний сад в виде общих рекомендаций. Если он у Вас будет очень специфичным с дорогим и прихотливыми растениями, то тут нужен индивидуальный подход к организации микроклимата.

Гараж. Приточное отверстие должно быть установлено с противоположной стороны от вытяжного (можно по диагонали). Расположено оно должно быть на расстоянии 30-50 см от пола гаража. Диаметр приточного и вытяжного отверстий - 230 мм.

Из другого Вашего вопроса я узнала, что под домом планируется в каком-то месте погреб В погребе тоже должна быть вентиляция. Если он площадью не больше 40 кв.м., то достаточно притока и вытяжки диаметром 200 мм.