Obliczanie wentylacji pomieszczenia zgodnie z wybranym typem systemu
Sprzyjający klimat wewnętrzny jest ważnym warunkiem życia człowieka. Jest to zbiorczo określane przez temperaturę, wilgotność i ruchliwość powietrza. Odchylenia parametrów negatywnie wpływają na zdrowie i samopoczucie, powodują przegrzanie lub wychłodzenie organizmu. Brak tlenu prowadzi do niedotlenienia mózgu i innych narządów.
Obliczenia i standardy
Wentylacja pomieszczenia jest obliczana podczas projektowania obiektu zgodnie z SNiP 13330.2012, 41-01-2003, 2.08.01-89. Ale zdarzają się przypadki, gdy jego praca jest nieskuteczna. Jeżeli sprawdzenie ciągu papierowymi paskami lub jaśniejszym płomieniem nie ujawniło naruszenia drożności kanałów wentylacyjnych, oznacza to, że wentylacja wywiewna nie radzi sobie ze swoimi funkcjami z powodu niewłaściwie dobranej sekcji.
Do czego służy wentylacja?
Zadaniem wentylacji jest zapewnienie niezbędnej wymiany powietrza w pomieszczeniu, stworzenie optymalnych lub akceptowalnych warunków do długiego pobytu osoby.
Badania wykazały, że ludzie spędzają 80% czasu w pomieszczeniach. Przez godzinę w spokojnym stanie osoba uwalnia do środowiska 100 kcal. Przenoszenie ciepła następuje przez konwekcję, promieniowanie i parowanie. Przy niewystarczająco mobilnym powietrzu transfer energii z powierzchni skóry w kosmos ulega spowolnieniu. W rezultacie cierpi wiele funkcji organizmu, pojawia się wiele chorób.
Brak lub niedostateczna wentylacja, zwłaszcza w pomieszczeniach o dużej wilgotności, prowadzi do stagnacji. Towarzyszy im inwazja uporczywych grzybów pleśniowych, nieprzyjemne zapachy i ciągła wilgoć. Wilgoć niekorzystnie wpływa na konstrukcje budowlane, prowadzi do gnicia drewna i korozji elementów metalowych.
Przy nadmiernym ciągu zwiększa się uwalnianie mas powietrza do atmosfery, co zimą prowadzi do utraty dużej ilości ciepła. Rosną koszty ogrzewania domów.
Jakość i czystość powietrza to główny czynnik decydujący o skuteczności wentylacji. Zanieczyszczające opary z materiałów budowlanych, mebli, kurz i dwutlenek węgla muszą być usuwane z pomieszczeń w odpowiednim czasie.
Jest odwrotna sytuacja, gdy powietrze w domu lub mieszkaniu jest znacznie czystsze niż na ulicy. Spaliny na ruchliwej autostradzie, dym lub sadza, toksyczne zanieczyszczenia z przedsiębiorstw przemysłowych mogą zatruć atmosferę w pomieszczeniach. Na przykład w centrum dużego miasta zawartość tlenku węgla jest 4-6 razy wyższa, dwutlenku azotu 3-40 razy, a dwutlenku siarki 2-10 razy wyższa niż na terenach wiejskich.
Obliczenia wentylacji przeprowadza się w celu określenia rodzaju systemu wymiany powietrza, jego parametrów, które połączą efektywność energetyczną mieszkania i korzystny mikroklimat w pomieszczeniach.
Parametry mikroklimatu do obliczeń
Normy według GOST 30494-2011 określają optymalne i dopuszczalne parametry jakości powietrza zgodnie z przeznaczeniem pomieszczeń. Są one klasyfikowane według norm do pierwszej i drugiej kategorii. Są to miejsca, w których ludzie odpoczywają w pozycji leżącej lub siedzącej, uczą się, wykonują pracę umysłową.
W zależności od pory roku i przeznaczenia pomieszczeń optymalna i dopuszczalna temperatura to 17-27°C, wilgotność względna 30-60% i prędkość powietrza 0,15-0,30 m/s.
W pomieszczeniach mieszkalnych przy obliczaniu wentylacji niezbędną wymianę powietrza określa się za pomocą określonych norm, w pomieszczeniach przemysłowych - zgodnie z dopuszczalnym stężeniem zanieczyszczeń. Jednocześnie ilość dwutlenku węgla w powietrzu nie powinna przekraczać 400-600 cm³/m³.
Rodzaje systemów wentylacyjnych według metody tworzenia trakcji
Ruch mas powietrza następuje w wyniku różnicy ciśnień między warstwami powietrza. Im większy nachylenie, tym silniejsza siła napędowa. Aby go stworzyć, stosuje się system wentylacji naturalnej, wymuszonej lub kombinowanej, w którym stosuje się metody usuwania powietrza nawiewanego, wywiewanego lub recyrkulacyjnego (mieszanego). Budynki przemysłowe i użyteczności publicznej wyposażone są w wentylację awaryjną i oddymiającą.
naturalna wentylacja
Wentylacja naturalna pomieszczeń odbywa się zgodnie z prawami fizycznymi - ze względu na różnicę temperatur i ciśnienia między powietrzem zewnętrznym i wewnętrznym. W czasach Cesarstwa Rzymskiego inżynierowie instalowali pozory kopalń w domach szlachty, które służyły do wentylacji.
Kompleks wentylacji naturalnej obejmuje otwory zewnętrzne i wewnętrzne, rygle, wywietrzniki, zawory ścienne i okienne, szyby wyciągowe, kanały wentylacyjne, deflektory.
Jakość wentylacji zależy od objętości przepływających mas powietrza i trajektorii ich ruchu. Najkorzystniejszą opcją jest sytuacja, gdy okna i drzwi znajdują się na przeciwległych końcach pomieszczenia. W takim przypadku, gdy powietrze krąży, jest ono całkowicie wymieniane w całym pomieszczeniu.
Kanały wywiewne umieszczane są w pomieszczeniach o najwyższym stopniu zanieczyszczenia, nieprzyjemnych zapachów i wilgotności - kuchnie, łazienki. Powietrze nawiewane pochodzi z innych pomieszczeń i wyciska powietrze wywiewane na ulicę.
Aby okap działał w pożądanym trybie, jego góra musi znajdować się 0,5-1 m nad dachem domu, co tworzy niezbędną różnicę ciśnień do poruszania powietrza.
Wentylacja naturalna jest cicha, nie zużywa energii elektrycznej, nie wymaga dużych inwestycji w urządzenie. Przenikające z zewnątrz masy powietrza nie nabierają dodatkowych właściwości - nie są ogrzewane, czyszczone ani nawilżane.
Recyrkulacja powietrza jest ograniczona do jednego mieszkania. Nie powinno być zasysania z sąsiednich pomieszczeń.
Wymuszona wentylacja
Wentylację wymuszoną zaczęto stosować od połowy XIX wieku. Początkowo duże wentylatory stosowano w kopalniach, w ładowniach statków oraz w suszarniach. Wraz z pojawieniem się silników elektrycznych nastąpiła rewolucja w wentylacji pomieszczeń. Regulowane urządzenia pojawiły się nie tylko na potrzeby przemysłowe, ale także na potrzeby domowe.
Teraz, przechodząc przez system wentylacji wymuszonej, powietrze zewnętrzne otrzymuje dodatkowe cenne właściwości – jest oczyszczane, nawilżane lub osuszane, jonizowane, ogrzewane lub chłodzone.
Wentylatory i eżektory przenoszą duże ilości mas powietrza na duże obszary. W skład systemu wchodzą silniki elektryczne, odpylacze, nagrzewnice, tłumiki, urządzenia sterujące i automatyki. Są wbudowane w kanały powietrzne.
Przydatne wideo
Obliczanie naturalnej wentylacji pomieszczeń mieszkalnych
Obliczenie polega na określeniu natężenia przepływu powietrza nawiewanego L w zimnych i ciepłych okresach roku. Znając tę wartość, możesz wybrać pole przekroju kanałów powietrznych.
Dom lub mieszkanie jest traktowane jako pojedyncza objętość powietrza, w której gazy krążą przez otwarte drzwi lub płótno odcięte 2 cm od podłogi.
Napływ następuje przez nieszczelne okna, ogrodzenia zewnętrzne oraz poprzez wentylację, usuwanie - poprzez kanały wentylacyjne wywiewne.
Objętość znajduje się trzema metodami - wielością, normami sanitarnymi i powierzchnią. Z uzyskanych wartości wybierz największą. Przed obliczeniem wentylacji określ cel i charakterystykę wszystkich pomieszczeń.
Podstawowy wzór do pierwszego obliczenia:
L=nхV, m³/h, gdzie
- V to objętość pomieszczenia (iloczyn wysokości i powierzchni),
- n - krotność, określona zgodnie z SNiP 2.08.01-89, w zależności od temperatury projektowej w pomieszczeniu w zimie.
Zgodnie z drugą metodą objętość jest obliczana na podstawie określonej normy na osobę, regulowanej przez SNiP 41-01-2003. Uwzględnia się liczbę stałych mieszkańców, obecność kuchenki gazowej i łazienki. Według tab.M1 zużycie wynosi 60 m³/osobę na godzinę.
Trzeci sposób to obszar.
L=Axk, gdzie
- A - powierzchnia pokoju, m²,
- k - standardowe zużycie na m².
Obliczanie systemu wentylacji: przykład
Dom trzypokojowy o łącznej powierzchni 80 m². Wysokość lokalu to 2,7 m. Mieszkają trzy osoby.
- Salon 25 m²,
- sypialnia 15 m²,
- sypialnia 17 m²,
- łazienka - 1,4² m²,
- wanna - 2,6 m²,
- kuchnia 14 m² z piecem czteropalnikowym,
- korytarz 5 m².
Wymagane jest obliczenie bilansu powietrza.
Oddzielnie znajdują natężenie przepływu dla dopływu i wylotu, tak aby objętość napływającego powietrza była równa ilości usuniętej.
Napływ:
- salon L=25x3=75m³/h, krotność wg SNiP.
- sypialnie L=32х1=32 m³/h.
Całkowity przepływ dopływu:
L ogółem u003d L gość + L spanie u003d 75 + 32 u003d 107 m³ / h.
Kaptur:
- toaleta L= 50 m³/godz. (tab. SNiP 41-01-2003),
- kąpiel L= 25 m³/godz.
- kuchnia L=90 m³/godz.
Korytarz dopływowy nie jest uregulowany.
Według ekstraktu:
L=Lkuchnia+Lłazienka+Lwanny=90+50+25=165 m³/h.
Przepływ zasilania jest mniejszy niż wywiew. Do dalszych obliczeń przyjmuje się największą wartość L = 165 m³/h.
Zgodnie z normami sanitarnymi obliczenia przeprowadza się na podstawie liczby mieszkańców. Jednostkowe zużycie na osobę wynosi 60 m³.
Całkowita L.=60x3=180m/h.
Uwzględniając czasowych gości, dla których założony przepływ powietrza wynosi 20 m3/h, możemy przyjąć L=200 m3/h.
Według powierzchni natężenie przepływu jest określane z uwzględnieniem standardowego współczynnika wymiany powietrza 3 m² / godzinę na 1 m² powierzchni mieszkalnej.
L=57х3=171 m³/h.
Zgodnie z wynikami obliczeń zużycie wg norm sanitarnych wynosi 200 m³/h, krotność 165 m³/h, na powierzchni 171 m³/h. Chociaż wszystkie opcje są poprawne, pierwsza opcja sprawi, że warunki życia będą bardziej komfortowe.
Wynik
Znając bilans powietrza budynku mieszkalnego, dobierają wielkość przekroju kanałów. Najczęściej używane są kanały prostokątne o proporcjach 3:1 lub okrągłe.
Aby wygodnie obliczyć przekrój, możesz skorzystać z kalkulatora online lub diagramu uwzględniającego prędkość i przepływ powietrza.
Podczas wentylacji z naturalnym impulsem przyjmuje się prędkość w głównym i rozgałęzionym kanale powietrznym na 1 m/h. W systemie wymuszonym odpowiednio 5 i 3 m/h.
Przy wymaganej wymianie powietrza 200 m/h wystarczy wdrożyć system wentylacji naturalnej. W przypadku dużych ilości transportowanego powietrza stosuje się recyrkulację mieszaną. W kanałach montowane są urządzenia przeznaczone do wykonania, które zapewnią niezbędne parametry mikroklimatu.
