Как самостоятельно рассчитать вентиляцию в помещении: простые способы с формулами и наглядными примерами
Правильный расчет вентиляции – это основа здорового, безопасного микроклимата в доме или на производстве. Стоит ошибиться, проигнорировать нормативы, и в углах расцветает плесень, а люди начинают страдать от простудных, аллергических заболеваний. Параметры, конструкцию вентиляционной системы рассчитывают еще на стадии проектирования, так как воздуховоды традиционно закладываются внутри стен. Но, если владельцы решили изменить неправильно сделанную вентиляцию, или предпочитают стиль лофт, трубы и комплектующие можно установить прямо на потолке или стенах. В этой статье мы расскажем, как сделать расчет вентиляции без привлечения специалистов, своими руками.
Какими проблемами чреваты неверные расчеты вентиляции
Почему нельзя просто проложить трубы произвольного диаметра, в произвольных местах? Зачем обязательно делать расчеты для вентиляции? Вентиляционная система обеспечивает отток загрязненного воздуха из комнат, цехов, офисов и приток свежего, с улицы. Находясь в помещении, один человек выделяет за час 100 кКал и до 25 литров углекислого газа. При этом ему требуется до 30 литров кислорода. Кроме того, современные производства, офисные центры, дома оснащены бытовой и электронной техникой, оборудованием, ваннами, туалетами, душевыми кабинами. Все это выделяет тепло, влажность.
Если расчет вытяжной вентиляции сделан неверно, ее производительность недостаточна, в помещениях накапливается конденсат, воздух становится влажным, затхлым. Последствия опасны как для строения, так и для здоровья людей.
· От постоянной сырости, застойного воздуха развиваются плесневые грибки.
· В помещениях появляется неприятный запах.
· Деревянные перегородки, отделочные материалы, мебель гниют. Металлические конструкции ржавеют.
· Недостаточная вентиляция воздуха замедляет процесс отдачи тепла от тела человека. Внутренние органы перегреваются, что ведет к ряду опасных заболеваний.
· Вдыхание спор плесневых грибков, пыли, испарений от пластика, строительных материалов приводит к аллергии, бронхиальной астме. Учащаются простудные заболевания с осложнениями на легкие – бронхитами, пневмониями.
Если же вентиляционная система работает слишком интенсивно, из помещений выкачивается теплый воздух зимой и прохладный летом. В результате растут расходы на отопление, кондиционирование. Проверить наличие тяги в вентиляции можно с помощью простого теста. Достаточно поднести к решетке зажженную свечу или зажигалку. Если огонь выраженно отклоняется внутрь конструкции, значит, тяга нормальная. В противном случае система нуждается в чистке, ремонте или замене.
Санитарно-гигиенические требования к вентиляции
При проектировании и строительстве вентиляционных систем руководствуются установленными нормами СНиП, принятыми Госстроем РФ в 2003 году. Согласно им, вентиляция должна:
· обеспечивать приток свежего воздуха с улицы в жилые и служебные комнаты – гостиные, спальни, детские, кабинеты, офисы, мастерские, кухни, независимо от наличия окон;
· удалять загрязненный воздух из санузлов, коридоров, кухонь, подсобных помещений и кладовых.
Расчет вентиляции по количеству поступающего воздуха производится по одному из четырех параметров:
· количество жильцов/работников;
· тепловая нагрузка или приток тепла от человеческих тел, приборов;
· объем загрязняющих газов (углекислоты), которые выделяются в помещении;
· количество выделяемого пара.
При этом способ подачи воздуха выбирается индивидуально, исходя из особенностей интерьера, назначения помещения. Температура потока воздуха, его сила не должны вызывать дискомфорт. Поэтому величина потока, диаметр и протяженность воздуховодов, их расположения рассчитываются очень тщательно.
Как узнать объем воздуха, который должен поступать в помещения
Чтобы правильно рассчитать приточную вентиляцию, создать эффективную систему, специалисты используют специальные таблицы, формулы. Существуют разные методики расчетов, которые учитывают не только обновление воздуха в помещениях, но и изменения влажности, вывод тепловых излучений, токсинов. Но, для частного использования и самостоятельных расчетов вентиляции рекомендуем три простых способа:
· по площадям;
· по нормам СНиП;
· по кратности.
Самый простой вариант – первый. Достаточно посчитать площадь всех помещений в здании. После чего умножить на 3 м3. Именно столько должно поступать свежего воздуха за час на каждый м2 площади. При этом количество жильцов, работников или посетителей остается за скобками.
Если взять санитарно-гигиенические нормы, то объем поступающего воздуха вычисляется по количеству человек, постоянно проживающих или пребывающих на данной площади. На 1 жильца/работника/гостя требуется 60 м3 свежего воздуха в час. Если это офис, в который постоянно заходят посетители, на каждого из них добавляется по 20 м3 в час.
Третий способ немного сложнее. Требуется учесть назначение помещения и найти в таблице СНиП нормативы кратности (коэффициент, который показывает количество замененного воздуха в течение часа), после чего высчитать объем поступающего воздуха. Например, для зала приток будет кратным 3, для спальни 1, при температуре воздуха 200.
При расчетах используется формула: L = N*V, где:
· L – количество воздуха, которое должно поступить за час, в м3;
· N – коэффициент из таблицы нормативов СНиП;
· V – размеры комнаты в м3.
Чтобы найти объем помещения, умножают его длину, ширину и высоту. Таким образом делаются расчеты на все комнаты, производственные помещения, после чего результаты L плюсуются.
Как посчитать приточно-вытяжную вентиляционную систему
Делая проект, следует помнить, что приточные клапаны и выходы вытяжной вентиляции не устанавливают в одних помещениях. Чаще всего приток воздуха осуществляется через чистые, жилые комнаты (административные кабинеты, зал, спальня, детская), а вытяжные решетки ставят у станков, в столовых, в туалетах, ванных. При этом значения берутся либо по притоку, либо по оттоку.
Пример расчета вентиляции для частной мастерской по кратности. Посчитаем площадь всех помещений и умножим на высоту потолков (2,7 м), получив объем в м3:
· пошивочный цех – 54, кабинет – 48,6;
· коридор – 18,9, цех обработки – 32,4;
· душевая – 12,15; туалет – 7,56.
Далее используем таблицу кратности, умножив все данные на коэффициенты:
· пошивочный цех 54 * 3 = 162;
· кабинет 48,6 * 1 = 48,6.
Всего по расчетам должно поступать 210,6 м3 воздуха.
Объем удаляемого воздуха: для цеха обработки должен быть не менее 90, для туалета – не менее 50, для душевой – 25. Общая сумма по притоку составляет 165 м3. Затем данные нужно сравнить. Получается, что поступать будет на 45,6 м3 больше, чем уходить. Значит, требуется увеличить диаметр воздуховодов в обрабатывающем цехе, удаляя каждый час 135,6 м3 воздуха. Таким образом показатели сравняются.
Пример расчета вентиляции по СНиП или количеству человек в цехе. Норма потребления воздуха – 60 м3 на одного человека. Значит:
· цех с постоянным присутствием двенадцати человек – 12 * 60 = 720;
· бухгалтерия – 2 * 60 = 120;
· кабинет директора – 1 * 60 = 60.
Всего в здание предприятия должно поступать 900 м3 в час. Для вытяжки нормы рассчитываются по санитарным требованиям и исходя из правил кратности (объем поступающего и выводимого воздуха должны совпадать). То есть, для двух складов и туалета – по 50 м3, для технических помещений – 750 м3 в час.
Рассчитываем диаметр воздуховодов
Как только вычисления по воздухообмену произведены, наступает пора определиться с сечением каналов воздуховода. Оптимальная скорость перемещения воздуха по основному воздуховоду – 5 м/с, на ответвлениях – 3 м/с, и зависит она именно от диаметра конструкции. Чтобы подобрать сечение, используют специальные таблицы.
Необходимо найти нужное количество кубометров в вертикальной строке слева. Сверху расположены значения скорости. На пересечении этих данных будет нужное сечение воздуховода. Для прямоугольных конструкций с соотношением длины и ширины 3:1, это будет площадь. Для круглых труб – диаметр в миллиметрах. Расчеты делают отдельно для магистрального и ответвляющихся воздуховодов.
Пример расчета сечения вентиляции для магистрального канала:
· необходимый объем воздуха для квартиры или небольшого офиса – 360 м3 в час;
· скорость воздушного потока – 5 м/с.
В таблице находим скорость, нужный объем воздуха и на пересечении линий находим нужный диаметр – 160 мм.
Расчеты естественной вентиляции
Естественный приток и отток воздуха работает без вентиляторов, вытяжных систем. Движения воздушных масс обусловлены разницей температуры отработанного и свежего воздуха. Чтобы вентиляция работала, требуется шахта достаточной высоты.
Пример расчета высоты вентиляционной шахты по формуле: p = h(pH – pB).
· p – гравитационное давление в канале;
· h – высота воздуховода;
· pH – плотность свежего воздуха;
· pB – плотность выводимого из дома воздуха.
Минус такой системы – бесконтрольное поступление морозного воздуха в помещения в зимнее время. Как следствие, растут расходы на отопление, образуются сквозняки. Поэтому лучше устанавливать принудительную приточно-вытяжную систему.
Надеемся, наша статья была полезной. Зная нормативы и расчетные формулы для вентиляционных систем, легко проверить добросовестность строителей. Можно самостоятельно сделать проект, скорректировать систему при необходимости. Расчет вентиляции, сделанный по всем правилам, позволяет создать в рабочих, служебных или жилых помещениях благоприятный, здоровый и комфортный микроклимат. Неприятные запахи, результаты жизнедеятельности или работы приборов, токсичные вещества вовремя удаляются, не нанося вреда людям и точному оборудованию.
Наш сайт для сотрудничества