Начнем, пожалуй, с естественной и . Как понятно из названия, к первому типу относятся проветривание и все, что никак не связано с устройствами. Соответственно, к механической вентиляции относятся вентиляторы, вытяжки, приточные клапаны и другая техника для создания принудительного потока воздуха.
Хороша умеренной скоростью этого потока, что создает комфортные условия в помещении для человека – ветер не ощущается. Хотя правильно установленная качественная принудительная вентиляция также не приносит сквозняков. Но есть и минус: при низкой скорости потока воздуха при естественной вентиляции необходимо более широкое сечение для его подачи. Как правило, наиболее эффективное проветривание обеспечивается с полностью открытыми окнами или дверьми, что ускоряет процесс воздухообмена, но может негативно сказаться на здоровье жильцов, особенно в зимний период года. Если мы проветриваем дом, частично открыв окна или полностью открыв форточки, на такое проветривание необходимо около 30–75 минут, а здесь возможно замерзание оконной рамы, что вполне может привести к конденсату, а холодный воздух, поступающий длительное время, ведет к проблемам со здоровьем. Открытые настежь окна ускоряют воздухообмен в помещении, сквозное проветривание займет примерно 4–10 минут, что безопасно для оконных рам, но при таком проветривании почти все тепло в доме выходит наружу, и долгое время температура внутри помещений достаточно низка, что опять-таки повышает риск заболеваний.
Не стоит также забывать про набирающие популярность приточные клапаны, которые устанавливаются не только на окнах, но и на стенах внутри комнат (стеновой приточный клапан), если конструкция окон не предусматривает такие клапаны. Стеновой клапан осуществляет инфильтрацию воздуха и представляет собой продолговатый патрубок, устанавливаемый в стену насквозь, закрытый с обеих сторон решетками и регулируемый изнутри. Он может быть как полностью открытым, так и закрытым тоже полностью. Для удобства в интерьере рекомендуется ставить такой клапан рядом с окном, поскольку его можно будет спрятать под тюлем, и поток проходящего воздуха будет нагреваться радиаторами, расположенными под подоконниками.
Для нормальной циркуляции воздуха по всей квартире необходимо обеспечить его свободное перемещение. Для этого на межкомнатных дверях ставят переточные решетки, чтобы воздух спокойно перемещался от приточных систем к вытяжным, проходя по всему дому, через все комнаты. Важно учитывать, что правильным считается такой поток, при котором самая пахнущая комната (туалет, ванная комната, кухня) – последняя. Если нет возможности установить переточную решетку, достаточно просто оставить зазор между дверью и полом, примерно 2 см. Этого вполне достаточно, чтобы воздух легко перемещался по дому.
В случаях, когда естественной вентиляции не хватает или нет желания ее устраивать, переходят к использованию механической вентиляции.
Вентиляция любого помещения – необходимое условие, даже если это склад, не посещаемый людьми. А в общественных и жилых зданиях система вентиляции должна быть тщательно просчитана и устроена с учетом нормативов. Для каждого закрытого помещения, в том числе и мансардного, необходимо учесть систему воздухообмена, которая способствует комфортному нахождению людей. В любом жилом доме можно увидеть вентиляционные отверстия, которые отвечают за поступление свежего воздуха. В общественных помещениях, где предполагается нахождение людей, должна быть устроена приточно-вытяжная вентиляция осуществляющая циркуляцию воздушных масс. Санитарные нормы строго регламентируют устройство вентиляционных систем с учетом объемов помещений и предполагаемого количества, находящихся в нем людей. Ниже рассмотрим виды вентиляционных систем и методику расчетов воздухообмена.
Разновидности систем вентиляции
Вентиляционные системы различаются по степени сложности их конструкции. Существуют несколько типов:
- Простые, естественные, осуществляющие приток чистого воздуха через каналы, сделанные в стенах здания.
- Приточно-вытяжные, имеющие отдельные каналы для поступления и для оттока воздуха.
- Приточно-вытяжные, принудительные, функционирующие на встроенных в воздуховоды канальных вентиляторах.
- Комбинированные или комплексные, контролирующие и обеспечивающие приток и вытяжку воздуха, а также регулирующие температуру и влажность в помещении.
От качества работы вентиляционной системы зависит комфортность нахождения людей внутри здания. Нормативы количества поступающего воздуха разработаны и опубликованы Роспотребнадзором, который и контролирует работу вентиляции в общественных зданиях.
Общая картина вентилирования современных домов
Что нужно знать о воздушных потоках
Основные этапы расчетов
Естественная вентиляция в жилых и общественных зданиях устраивается при их строительстве и не требует дополнительных расчетов. Поэтому разговор пойдет о принудительных системах. Первоочередной задачей для проведения точных расчетов вентиляционных систем является учет микроклимата помещений. Это допустимые и нормативно-рекомендуемые значения влажности, температуры и объемов циркуляции воздуха. В зависимости от типов выбранной системы, приведенных выше, определяются задачи – только воздухообмен или комплексное кондиционирование помещения.
Расчет поступаемого извне воздушного потока – первый и важнейший параметр, регулируемый санитарно-гигиеническими нормами. Он строится на минимальных объемах потребления и расходов воздуха за счет отточных каналов и работы технологического оборудования. Определение воздухообмена, который измеряется кубометрами замещаемого воздуха в час, зависит от объемов помещения и его назначения. Для квартир подача наружного воздуха осуществляется в комнаты, где, как правило, жильцы находятся долгое время. Это гостиная и спальня, реже кабинет и холлы. В коридорах, кухнях и санузлах притока, обычно, не делают, в них устанавливаются только вытяжные отверстия. Воздушные массы поступают естественным путем из соседних комнат, где сделан приток. Такая схема заставляет воздушный поток двигаться через жилые комнаты в технические, «выдавливая» отработанную воздушно-газовую смесь в вытяжные каналы. Одновременно при этом удаляются неприятные запахи, не распространяясь по квартире или дому.
Расчеты включают в себя два значения воздухообмена:
- По производительности – исходя из нормативов воздушной массы, приходящейся на одного человека.
- По кратности – сколько раз происходит смена воздуха в помещении за один час.
Важно! Для выбора производительности планируемой системы вентиляции принимается наибольшее из полученных значений .
Производительность по воздуху
Для жилых помещений количество поступаемого воздуха должно рассчитываться в соответствии со строительными нормами и правилами (СНиП) № 41-01-2003. Здесь указано количество расхода одним человеком – 60 куб.м в час. Этот объем должен быть компенсирован притоком внешнего воздуха. Для спален допускается меньший объем – 30 куб.м в час на одного человека. При проведении расчетов следует учитывать только постоянно проживающих людей, т.е. не следует принимать для просчета воздухообмена количество гостей посещающих помещение время от времени. Для комфортного проведения вечеринок существуют системы регулирующие приток воздуха в разных комнатах. Такое оборудование позволит увеличить приток воздуха в гостиную, за счет уменьшения его в спальне.
Расчеты проводятся по формуле: L = N х Ln, где: L - расчетный объем поступающего воздуха куб.м в час; N - предполагаемое число людей; Ln - нормативный расход воздуха 1 чел. – для спален - 30 куб.м в час и для прочих помещений- 60 куб.м в час.
Производительность по кратности
Расчет кратности обмена воздуха в помещениях следует проводить, основываясь на параметрах помещения, для этого потребуется план дома или квартиры. В плане должно быть указано назначение помещения и его размеры (высота, площадь или длина и ширина). Для комфортного ощущения требуется минимум однократный обмен всего объема воздуха.
Следует отметить, что приточные каналы, как правило, дают объем воздуха для двукратного обмена, тогда как вытяжные рассчитаны на однократный воздухообмен. В этом нет противоречий, так как расход воздуха происходит еще и естественным путем – через щели, окна и двери. Проведя расчеты обмена воздуха для каждого помещения складываем значения, чтобы вычислить производительность вентсистемы. После чего можно будет правильно подобрать мощность приточных и вытяжных вентиляторов. Нормативные показатели производительности для различных помещений следующие:
- системы вентиляции жилых помещений - 150-500 куб.м в час;
- в частных домах и коттеджах - 550-2000 куб.м в час;
- в офисных помещениях - 1100-10000 куб.м в час.
Расчет проводим по формуле: L = NxSxH, где: L - расчетный объем поступающего воздуха куб.м в час; N - норматив кратности обмена воздуха: дома и квартиры – 1-2, офисные помещения – 2-3; S - площадь, кв.м; Н - высота, м;
Пример расчета аэродинамического расчета вентиляции
В расчетах вам также может помочь данный калькулятор
В статье приведена адаптированная методика расчёта автономной системы приточно-вытяжной вентиляции на примере 3-х комнатной квартиры. Вы узнаете о том, как вычислить пиковые значения пропускной способности и узнаете, как правильно подобрать оборудование исходя из потребностей квартиры.
Как и любая работа, связанная с установкой инженерного оборудования, монтаж вентиляции состоит из нескольких этапов. Рассмотрим их на примере трехкомнатной квартиры.
Анализ помещения и постановка задачи для системы
Проверьте при помощи листа бумаги или свечи, работает ли вытяжной вентиляционный канал квартиры, выходы которого находятся в ванной комнате и на кухне.
Для определения количества и производительности приточных устройств, необходимых в той или иной комнате, можно использовать два варианта, актуальных в зависимости от сложности всей системы.
Вариант № 1. Профессиональный инженерный онлайн-калькулятор. Этот способ наполнен довольно сложными терминами и формулировками и скорее подойдёт для сложных планировок с множеством помещений, которые имеют разные требования к воздухообмену. Для полноценного использования потребуются знания и профессиональный опыт.
Вариант № 2. Самостоятельный расчёт, подходящий под требования СНиП. Вентиляция обычной квартиры или небольшого дома имеет минимальную сложность, поэтому с её расчётом справится любой домашний мастер.
Для самостоятельной реализации проекта необходимо пять показателей.
Диаметр воздуховода. Сложный расчёт на основе данных СНиП, количества людей, функций помещения в разное время суток и т. д. Однако из опыта известно, что всё сводится к трём популярным диаметрам (сечениям) канала — 100, 125 и 150 мм. Соответственно:
- 100 мм — для постоянного непрерывного воздухообмена круглые сутки при малой мощности вентиляторов;
- 125 мм — периодическое проветривание во время нахождения людей в помещении (например, с 18.00 до 8.00) на малой и средней мощности;
- 150 мм — быстрое проветривание 1-2 раза в сутки для помещений с нерегулярным или редким нахождением людей.
Соответственно, диаметр воздуховода в нашем случае зависит не от мощности приборов, а от требований к помещению.
Производительность вентилятора. Измеряется в м 3 /час. Согласно СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование», должен обеспечиваться воздухообмен не менее 3 м 3 в 1 час на 1 м 2 жилой площади. Другими словами, система должна пропускать через себя весь объём воздуха в помещении за 1 час. Учтите, что приточная вентиляция обеспечивает приток воздуха от 5 до 40 м 3 /час, в зависимости от установленного режима.
Форма, сечение и стенки канала. Существуют препятствия, которые могут существенно повлиять на пропускную способность системы:
- Гофрированные стенки канала забирают 7-9% мощности вентилятора. Выбирайте гладкие трубы круглого сечения.
- Прямые углы (90°) канала — каждый угол берёт 2-3% мощности вентилятора. Проектируйте канал с минимальным количеством углов.
- Фильтры и шумопоглотители. Их пропускная способность и потери также указаны в заводских документах.
Производительность приточных устройств. Она должна быть равна производительности вытяжной системы, иначе вытяжные вентиляторы будут работать с нагрузкой и без должного результата. Цифры этого основного показателя всегда есть в инструкции к приточным устройствам.
Специфика помещений. Можно усложнить задачу, применяя расчёт воздуха на человека или по кратности обмена, но на практике достаточно информации из нормы СНиП — 3 м 3 на 1 м 2 для спален, гостиных, детских комнат. Тот же документ говорит о фиксированных нормах:
- Для кухни — 90 м 3 /час.
- Для ванной комнаты — 25 м 3 /час.
- Для туалета — 30 м 3 /час.
- Для совмещённого санузла — 35 м 3 /час.
Следует отметить, что данные нормы выработаны с огромным запасом, который на практике не реализуется. Проблема влажности и посторонних запахов решается по необходимости — во время готовки или душа включается усиленная вытяжка. Для обеспечения фиксированных норм при хорошей тяге в штатном вентканале достаточно обеспечить приток. При установке вентилятора на штатный канал приток также должен быть усилен.
Расчёты
Расчёт жилых комнат
Сумма площадей: 12 + 16 + 21 = 59 м 2 . Объём воздуха для обмена по СНиП: 59 х 3 = 177 м 3 .
Расчёт для ванной комнаты или кухни
Требование к вытяжке — обеспечить полный воздухообмен в течение 15 минут. Объём кухни по норме: 9 х 7 = 27 м 3 , которые должны удалиться за четверть часа. Соответственно, пропускная способность вентилятора вытяжки будет равна не менее 27 х 4 = 108 м 3 /час во время работы вытяжки (40-60 мин/день).
На практике этот показатель у большинства бытовых вытяжек значительно выше — от 220 м 3 /час, однако в 50% случаев они работают вхолостую из-за отсутствия притока.
Расчёт помещения санузлов
Ванная. Объём воздуха: 4 х 3 = 12 м 3 /час . Полный обмен воздуха за 5 мин (1/12 часа). Пропускная способность — 12 х 12 = 144 м 3 /час .
Туалет. Объём воздуха: 2 х 3 = 6 м 3 /час . Полный обмен за 5 мин (1/12 часа). Пропускная способность системы — 6 х 12 = 72 м 3 /час .
Напомним, что вычисленные показатели относятся к пропускной способности притока, на основе которых подбирается вытяжное оборудование.
Полученные данные можно объединить в таблицу:
| Помещение | Площадь, м 2 | Обмен по норме СНиП, м 3 /час | Оптимальный диаметр канала, мм | Количество колен, шт. | Источник притока | Примечание |
| Спальня | 16 | 16 х 3 = 48 | 125 | 1 | Оконный/стеновой клапан | Периодическое проветривание 10 часов в сутки (с 22.00 до 08.00) |
| Детская | 12 | 12 х 3 = 36 | 100 | 2 | Постоянное проветривание | |
| Гостиная | 21 | 21 х 3 = 63 | 125 | 2 | Постоянное проветривание | |
| Кухня | 9 | 90 (108 на пике) | 150 | 3 | Оконный/стеновой клапан через жилые помещения | Постоянное проветривание с периодическим усилением (вытяжка) |
| Ванная | 4 | 25 (144 на пике) | 150 | 2 | ||
| Туалет | 2 | 30 (72 на пике) | 150 | - | Периодическое усиленное проветривание |
Вопрос. Как обеспечить приток 144 м 3 /час в ванную, если максимальная способность приточных клапанов — 40 м 3 /час?
Ответ. Подключите приток для ванны и туалета к объединённой вытяжке из жилых комнат. Качество воздуха вполне подойдёт для усиленного проветривания, а суммарные 120 м 3 /час притока обеспечат нормальную эффективность работы вытяжки.
Количество колен — показатель потерь мощности вытяжного вентилятора (2% на одно колено), учитывайте это при подборе оборудования.
На основе приведённых данных можно подбирать оборудование — оконные и стеновые клапаны, вентиляторы и вытяжки, каналы. Главное, соблюдать правило — объём притока должен быть равен объёму отвода воздуха. Целесообразно использовать централизованную многоканальную систему с отводами в каждое помещение (300-700 у. е.), а на отдельные комнаты установить контроллеры мощности и таймеры включения (от 15 у. е./шт.).
Используя приведённую в статье адаптированную методику, вы сможете сэкономить на услугах профессионалов. Это вполне допустимо, учитывая невысокую сложность. Теперь остаётся выбрать оборудование, цена которого будет зависеть только от качества изделия и уровня шума. О том, как смонтировать систему, мы расскажем
В жилых и офисных зданиях, где постоянно находятся люди, должны быть созданы комфортные условия для их работы и жизнедеятельности. Эти условия регламентируются государственными санитарными нормами и другими документами. Параметры и необходимое количество воздуха для жилых и административных зданий прописаны в соответствующих строительных нормативных документах. Чтобы произвести расчет вентиляции в помещении, следует руководствоваться этими документами.
Исходные данные для расчета воздухообмена
Цель расчета – определить, сколько чистого воздуха требуется подавать в каждое помещение и какое количество отработанного удалять из него. После этого выбирают способ организации воздухообмена и для холодного времени года рассчитывают тепловую мощность, которую нужно затратить для подогрева притока с улицы. Для начала нужно определить кратность обмена для каждой комнаты жилого дома.
Кратность обмена – число, показывающее сколько раз во всем объеме помещения полностью обновится воздух в течение 1 часа.
Значения величины кратности для кабинетов и комнат различного назначения прописаны в СНиП 31–01-2003, для удобства они приведены в Таблице 1 .
В СНиПе указаны расчетные значения расхода и кратности, но для топочных количество воздуха на горение необходимо уточнять по техническим характеристикам водогрейного котла.
Методы выполнения расчетов
Строительными нормами допускается производить расчет приточной вентиляции помещения несколькими способами:
- По кратности обмена, величина которой для каждого помещения закреплена нормами.
- По нормируемому удельному расходу воздушных масс на 1 м 2 комнаты.
- По удельному объему свежей воздушной смеси на 1 человека, находящегося в доме свыше 2 часов ежедневно.
В соответствии со СНиП 41–01-2003 «Вентиляция и кондиционирование» для жилых зданий применяется следующая формула расчета вентиляции по нормируемой кратности:
- L – необходимое количество приточного воздуха, м 3 /ч;
- V – объем кабинета или комнаты, м 3 ;
- n – расчетная кратность воздухообмена (Табл. 1).
Объем каждой комнаты определяют обмерами ее габаритов либо, в случае строящегося дома, по чертежам, входящим в проект. Расход притока для некоторых помещений имеет определенное нормированное значение, например, в санузлах или постирочных. Тогда габариты определять не требуется, принимается фиксированная величина, указанная в Таблице 1. После просчета каждой комнаты результаты суммируются и получается общее количество приточного воздуха, необходимое для всего дома.
Определение притока по удельному расходу свежей воздушной смеси на каждого человека осуществляется таким методом:
В этой формуле:
- L – то же, что в предыдущей формуле, м 3 /ч;
- N – число людей, находящихся в здании более 2 часов в течение суток, чел;
- m – удельное количество приточного воздуха на 1 человека, м 3 /ч (Табл.2).
Данный метод допускается применять не только для жилых, но и административных зданий, в офисах которых трудится много людей. В этом случае величина удельного расхода нормируется Приложением М СНиП 41–01-2003, что отражено в Таблице 2 .
Объем вытяжки из офиса для соблюдения баланса равен притоку, - 1200 м 3 /ч.
Если в пересчете на 1 жильца приходится менее 20 м 2 общей площади жилого дома, то производится расчет по площади помещения:
- L – необходимая величина притока, м 3 /ч;
- А – площадь кабинета или комнаты, м 2 ;
- k – удельный расход чистого воздуха, подаваемого на 1 м 2 площади комнаты.
СНиП 41–01-2003 устанавливает значение k в размере 3 м 3 на 1 м 2 жилой площади. То есть, в спальню площадью 10 м 2 понадобится подавать как минимум 10 х 3 = 30 м 3 /ч свежей воздушной смеси.
Устройство общеобменной вентиляции в доме
После того как потребность в притоке и вытяжке для всех комнат дома вычислена одним из вышеописанных методов, следует выбрать тип общеобменной вентиляции: с естественным или механическим побуждением. Первый тип подойдет для квартир, небольших частных домов и офисов. Здесь главную роль будет играть естественная вытяжка, поскольку именно она создает разрежение внутри дома и побуждает воздушные массы перемещаться в свою сторону, затягивая свежие с улицы. В этом случае расчет естественной вентиляции помещения сводится к вычислению высоты вертикальной вытяжной шахты.
Пример вентиляции в жилом доме
Вычисления делают методом подбора, так как вертикальные вытяжные каналы изготавливают стандартных размеров и высоты. Приняв определенное значение высоты шахты, его подставляют в формулу:
р = h (ρ Н — ρ В)
- h – высота канала, м;
- ρ Н – плотность наружного воздуха, в среднем принимается равной 1.27 кг/м 3 при температуре +5ºС;
- ρ В – плотность воздушной смеси, удаляемой из квартиры, принимается по ее температуре.
При движении воздушных масс в шахте возникает сопротивление трению о ее стенки, сила тяги должна его преодолевать. Расчет и проектирование вертикального канала заключаются в том, чтобы сила тяги в нем была несколько больше сопротивления трению и соблюдалось условие:
Н ≤ 0.9 р
- р – гравитационное давление в канале, кгс/м 2 ;
- Н – сопротивление вытяжной шахты, кгс/м 2 .
Величина Н вычисляется по следующей формуле:
В этой формуле:
- R – потери давления на 1 м.п. шахты, является величиной справочной, кгс/м 2 ;
- h – высота канала, м;
Подставляя в вышеприведенные формулы значения высоты вытяжной шахты, производят вычисления до тех пор, пока условие для функционирования тяги не будет соблюдаться.
Вентиляция с принудительным побуждением
При использовании в организации воздухообмена местных и централизованных вентиляционных установок самым важным показателем остается расход наружных воздушных масс для обеспечения необходимого притока в здание. Если в комнатах устанавливаются местные приточные агрегаты с очисткой и подогревом, то их общая производительность должна равняться объему притока в здание, рассчитанному ранее.
Воздухообмен в помещениях
При подборе производительности приточного агрегата надо учитывать, что не все комнаты располагаются у наружных стен. Установка будет обслуживать не только свой кабинет, но и смежный, расположенный в глубине дома.
Централизованные приточно-вытяжные установки лучше подбирать с помощью специалистов, так как потребуется выполнить достаточно сложный расчет вентиляционных систем. Установка может использовать тепло вытяжного воздуха, нагревая с его помощью уличный, здесь важно правильно подобрать теплообменник.
Обработанная воздушная смесь будет раздаваться в помещения через сеть воздуховодов, понадобится определить их параметры (диаметр, протяженность, потери давления). Это нужно для правильного выбора вентиляционного агрегата, который для устойчивой работы системы должен развивать необходимое давление для преодоления всех сопротивлений.
Заключение
Произвести расчет потребного объема приточного воздуха в помещении жилого или административного здания – не столь уж сложная задача. Это первый шаг к созданию комфортных условий для жизнедеятельности или работы людей. Зная необходимые расходы притока и вытяжки, можно сделать прикидку общей стоимости работ и оборудования для устройства общеобменной вентиляции. Дальнейшую разработку и внедрение предпочтительнее доверить специалистам.
Как сделать приточную вентиляцию своими руками
Как сделать вентиляцию в частном доме
Всё про вентиляцию в многоквартирном доме
