В соответствии с действующими на территории Российской Федерации санитарными нормами и правилами организации помещений, как бытового, так и производственного назначения, должны обеспечиваться оптимальные параметры микроклимата. Нормы вентиляции регулируют такие показатели, как температура воздуха, относительная влажность, скорость движения воздуха в помещении и интенсивность теплового излучения. Одним из средств для обеспечения оптимальных характеристик микроклимата является вентиляция. В настоящее время организовывать систему воздухообмена «на глаз» или «примерно» будет в корне неправильно и даже вредно для здоровья. При обустройстве системы вентиляции, расчет выступает залогом правильного ее функционирования.
В жилых домах и квартирах воздухообмен зачастую обеспечивается за счет естественной вентиляции. Такая вентиляция может быть реализована двумя способами - бесканальным и канальным. В первом случае воздухообмен осуществляется при проветривании помещения и естественной инфильтрации воздушных масс через щели дверей и окон, и поры стен. Расчет вентиляции помещения в этом случае произвести невозможно, такой способ носит название неорганизованного, имеет низкую эффективность и сопровождается значительными потерями тепла.
Второй способ заключается в размещении в стенах и перекрытиях каналов воздуховодов, через которые осуществляется воздухообмен. В большинстве многоквартирных домов, построенных в 1930-1980гг, оборудована вытяжная канальная система вентиляции с естественным побуждением. Расчет вытяжной вентиляции сводится к определению геометрических параметров воздуховодов, которые бы обеспечивали доступ необходимого количества воздуха в соответствии с ГОСТ 30494-96 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях».
В большинстве помещений общественного пользования и производственных зданиях только организация вентиляции с механическим побуждением движения воздуха может обеспечить достаточный воздухообмен.
Расчет производственной вентиляции можно доверить исключительно квалифицированному специалисту. Инженер проектировщик вентиляции произведет необходимые вычисления, составит проект и утвердит его в соответствующих организациях. Им же будет оформлена и документация по вентиляции.
Проектирование вентиляции и кондиционирования ориентировано на задачу, поставленную клиентом. Для того чтобы выбрать оборудование для системы воздухообмена с оптимальными характеристиками, отвечающее поставленным условиям, при помощи специализированных компьютерных программ выполняют следующие расчеты.
Определение производительности по воздуху
Производительность по воздуху рассчитывается двумя способами: по кратности воздухообмена и по количеству людей . При расчете производительности вентиляции, кратность воздухообмена показывает, сколько раз в течение часа меняется воздух в помещении с заданной площадью.
Производительность по кратности воздухообмена
(L , м³/ч) рассчитывают по формуле:
L = n * S * H
где
n - кратность воздухообмена для определенного типа помещения. В соответствии со СНиП для жилых квартир принимают n=1; для общественных помещений (офисов, магазинов, кинотеатров) и производственных цехов n=2;
S - площадь помещения, м²;
H - высота заданного помещения, м.
Производительность по количеству людей
(L , м³/ч):
L = N * Lнорм
где
N - предполагаемое количество людей в помещении;
Lнорм — нормируемый расход воздуха на одного человека, м³/ч. Эту величину регламентируют СНиП. Для человека, который находится в состоянии покоя (имеются в виду жилые квартиры и дома);
Lнорм составляет 20 м³/ч. Для людей, которые находятся на работе в офисе Lнорм=40 м³/ч, а для выполняющих физическую нагрузку, Lнорм=60 м³/ч.
Большее из двух полученных значений принимают за производительность приточно-вытяжной установки или вентилятора. При выборе этого типа оборудования делают поправку на потери производительности, которые возникают в сети воздуховодов за счет аэродинамического сопротивления.
Определение мощности калорифера
Нормы проектирования вентиляции предполагают, что в холодное время года воздух, поступающий в помещение, должен прогреваться не менее чем до +18 градусов Цельсия. Для подогрева воздуха приточно вытяжная вентиляция использует калорифер. Критерием выбора нагревателя выступает его мощность, которая зависит от производительности вентиляции, температуры на выходе воздуховода (обычно принимается +18 град) и наиболее низкой температуры воздуха в холодное время года (для средней полосы России -26 град).
Различные модели калорифера можно подключать к сети с 3-х или 2-х фазным питанием. В жилых помещениях обычно используют 2-х фазную сеть, а для производственных зданий рекомендуется использовать 3-х фазную, поскольку в этом случае меньше значение рабочей силы тока. 3-х фазная сеть используется в тех случаях, когда мощность калорифера превышает 5 кВт. Для жилых помещений используют калориферы мощностью от 1 до 5 кВт, а для общественных и производственных, соответственно, требуется большая мощность. Когда производится расчет вентиляции отопления, мощность калорифера должна быть достаточной, чтобы обеспечивать нагрев воздуха не менее чем до +44 град.
Расчет сети воздуховодов
Для помещений, где будет установлена канальная вентиляция, расчет воздуховодов состоит в определении необходимого рабочего давления вентилятора с учетом потерь, скорости воздушного потока и допустимого уровня шума.
Давление воздушного потока создается вентилятором и определяется его техническими характеристиками. Эта величина зависит от геометрических параметров воздуховода (круглое или прямоугольное сечение), его длины, количества поворотов сети, переходов, распределителей. Чем больше производительность, которую обеспечивает приточная вентиляция, а, соответственно, и рабочее давление, тем больше скорость воздуха в воздуховоде. Однако при возрастании скорости воздушного потока увеличивается уровень шума. Уменьшить скорость и уровень шума можно, применяя воздуховоды большего диаметра, что не всегда возможно в жилых помещениях. Для комфортного самочувствия человека скорость воздуха в помещении должна быть в пределах от 2,5 до 4 м/с и уровень шума 25 Дб.
Составить пример расчета вентиляции можно, лишь имея параметры помещения и техническое задание. Оказать помощь в выполнении предварительных расчетов, дать квалифицированную консультацию, а также оформить соответствующие документы могут специализированные фирмы, которые зачастую осуществляют также проектирование и монтаж вентиляции.
Когда мы говорим о вентиляции дома - мы говорим о воздухобмене внутреннего пространства дома с наружным. Без правильной вентиляции изолированный воздухонепроницаемыми материалами современный дом будет концентрировать внутри себя опасные загрязнители, например, оксид углерода, формальдегид и влагу, разрушающую конструкции дома.
Зачем вентилировать?
Газы из устройств сжигания топлива, печей и каминов могут собираться в плохо проветриваемых помещениях, что влияет на здоровье и безопасность проживающих в доме.
Избыточная влага в доме может влиять на самочувствие жильцов и приводить к образованию плесени, разрушению изоляции и конструкции дома. Повышенная влажность увеличивает потребляемую мощность систем кондиционирования, увеличивая затраты электроэнергии.
Формальдегид, превышающий предельно допустимую концентрацию в доме. Превышение концентрации формальдегида обычно наблюдается в каркасных домах, где для обшивки и в конструкциях применяются плиты OSB.
Проветривание дома должно согласовывать физические параметры здания с выбором способа вентиляции, который будет использован после завершения строительства. Воздуховоды и вытяжные вентиляторы удаляют продукты сжигания топлива из дома. Но способов предотвращения попадания и аккумулирования влаги в доме очень много.
Различают три подхода вентиляции дома:
1. Естественная вентиляция - это неконтролируемое движение воздуха через окна, двери и различные щели в конструкции дома. Это самый распространенный способ обеспечения притока свежего воздуха для замены отработанного, который реализован в большинстве зданий построенных более 20 лет назад.
2. Местная вентиляция - это контролируемое движение воздуха с помощью локальных вытяжных вентиляторов с целью быстрого удаления загрязнителей и влаги от ее источника. Стандартные примеры это колпаки над печами и плитами, а также вытяжные вентиляторы в ванных комнатах. Такой способ вентиляции обычно согласован с другими способами, и может быть использован для поддержания эффективности естественной вентиляции. Если раньше эти двух способов было достаточно, то в современном доме естественной и местной вентиляции недостаточно, поэтому нужно решать вопрос комплексно для всего дома.
3. Вентиляция всего дома должна продумываться заранее, так как предполагает использование одного или нескольких вентиляторов и системы воздуховодов для удаления отработанного воздуха или подачи свежего воздуха в дом. Система вентиляции всего дома обеспечивает контролируемое, равномерное проветривание всего объема дома. Вентиляция дома может быть организована как вытяжная (с притоком через окна, щели и специальные впускные каналы), приточная (с удалением через окна, щели и проветриватели, включая специальные вентиляционные каналы) и сбалансированная приточно-вытяжная система, которая включает контролируемый приток и вытяжку.
Устройства сжигания топлива
Устройства сжигания топлива, работающие на натуральном газе, газе-пропане, мазуте, керосине, дровах или пеллетах используются в миллионах домов и часто более эффективны и экономичны, чем електрические. Однако данные устройства требуют регулярного контроля, так как выделяют опасные газы. Поэтому такие устройства должны иметь свой прямой канал для удаления продуктов сгорания, иначе имеется высокая вероятность выброса этих продуктов, включая оксид углерода (СО) в жилое пространство дома.
Устройства приготовления пищи без разделения по виду используемого топлива также требуют отдельного канала удаления. При готовке образовывается ряд газообразных веществ, а также выделение жира сопровождаемое интенсивным парообразованием. Что бы не происходило увеличения концентрации этих веществ в воздухе, а также накопления этих веществ при оседании на конструкции дома и требуется местная вытяжка.
Правильная вентиляция обеспечивает оптимальный уровень влажности
При соприкосновении с холодными поверхностями часть влаги конденсируется и превращается в жидкость. Конденсат можно заметить на поверхности стакана с холодной жидкостью. Точно также влага оседает на внутренных сторонах стен или чердаке, что обычно приводит к образованию плесени и гниению древесины.
Для того, что бы исключить проблемы, вызываемые повышенной влажностью и обеспечить правильную вентиляцию:
1. Исключите неконтролируемую утечку воздуха
Проблемы с влажностью часто связаны с неконтролируемым током воздуха, когда теплый влажный воздух соприкасается с холодными поверхностями конденсируясь на них. Устраните все пути проникновения воздуха между жилым пространством и другими частями здания, такими чердак, фундамент и подвал. Только изоляция не исключает всех проблем от повышенной влажности.
2. Контролируйте воду
Минимизируйте вероятность попадания воды в дом, поддерживая кровлю в нормальном состоянии. Проверяйте уплотнители и обрамления окон, дверей, а также ванной и душевой кабины. Регулярно очищайте водосточные желоба и трубы, а также позаботьтесь об отводе воды от стен дома.
3. Вентилируйте внутреннюю влагу
Материалы, используемые в конструкции нового дома площадью 180кв.м. содержат около 6м 3 или 6 000 литров воды, которую нужно вывести из дома в первый год проживания.
Сами жильцы также производят влагу, когда готовят еду, принимают душ или стирают. Только вдыхая и выдыхая типичная семья добавляет не менее 10 литров воды в день во внутреннее пространство дома. Если белье сушится в доме без локальной вентиляции, то вся влага распространяется по дому, заполняя и жилые помещения также, поэтому:
Вентиляционные каналы кухни и ванной комнаты, а также фановый выход канализации должны быть выведены наружу и ни в коем случае на чердак, где влага может причинить серьезные проблемы как для конструкции дома, так и для здоровья жильцов,
Проанализируйте необходимость дополнительной вентиляции после уплотнения мест утечки воздуха, которая может возникнуть с целью удаления застойного и загрязненного продуктами жизнедеятельности воздуха. Специальные нагреватели воздуха или теплообменники могут вызвать эту потребность,
Замените вентиляторы, установленные на входе в каналы вентиляции или шумные модели вентиляторов, вентиляторами, установленными в окончании канала, а лучше всего на крыше.
4. Обеспечьте контроль уровня влаги
Если есть источники выделения большого количества влаги, то подумайте об установке осушителя воздуха для снижения избыточной влажности до уровня с которым может справиться система вентиляции, обслуживающая дом,
Если зимой отопление работает более чем эффективно, то может потребоваться увлажнитель воздуха, но использование его допускается только в комнатах, где обеспечен достаточных ток воздуха, что бы исключить оседание влаги на поверхностях,
Устройте вентиляцию подкровельного пространства согласно строительных норм, что бы термоизоляция, оставаясь сухой обеспечивала заложенные проектом расчетные параметры теплоизоляции.
Правильная вентиляция снижает концентрацию формальдегида, изомеров ксилола и других вредных веществ
В результате лабораторных исследований выявлено, что большинство современных строительных материалов (минеральная вата, разновидности утеплителей, OSB), являются источником выделения в воздух жилых помещений формальдегида и изомеров ксилола. Особенно эта проблема проявляется в каркасном малоэтажном строительстве.
Например, количество выделяемого плитами OSB в помещение формальдегида зависит от класса эмиссии применяемых плит и их количества. На Украине обычно применяют плиты низкого класса Е2 - свыше 10(8), но не более 30(15) мг формальдегида в 100г абсолютно сухого материала.
Кроме того, эмиссия формальдегида увеличивается при увеличении влажности или температуры материала. Например, при увеличении относительной влажности воздуха в помещении с 30 до 70% можно ожидать приблизительно 40%-ого увеличения эмиссии формальдегида. Рост температуры на каждые 5 градусов приводит примерно к удвоению эмиссии формальдегида в воздухе. Соответственно, снижение на 5 градусов вызовет 50%-ое снижение уровня.
Скорость эмиссия газа из материала снижается, если поверхность плит герметизировать, например, покрыть несколькими слоями краски или лака, ламинировать, оклеить поверхность газонепроницаемой пленкой.
Концентрация газа в помещении снижается при увеличении кратности воздухообмена через систему вентиляции.
1) Вентиляция санузлов предусматривается естественной для климатических районов с наружной температурой холодной пятидневки теплее -40 градусов. В идеале - отдельный канал для каждого санузла, с выходом наружу с вентзонтом наверху. Расход воздуха 50м3/ч с унитаза, 75м3/ч с душа. В принципе достаточно канала 150х150 для унификации и простоты.
2) Отдельный канал - однозначно. На мой взгляд, логичнее взять вытяжку с производительным вентилятором и от него выводить на крышу. Не забыть вент. зонт, конечно же. Ставить крышный вентилятор - по вашему усмотрению.
3) Сечения воздуховодов рассчитываются из условий возникновения шума. Скорость в воздуховоде не более 5м/с во избежании возникновения шума. Исходя из скорости и сечения вы узнаете расход максимальный для данного сечения. Расход (G) равен G=S*3600*v, где S - площадь воздуховода в м2, а v - скорость в м/с. При необходимости сброшу вам табличку для удобного подбора. Для естественной вентиляции скорость принимается не более 1,5м/с. Горизонтальный участок воздуховода естественной вентиляции не должен быть более 5 метров.
4) Равномерность достигается установки шиберных заслонок (в идеале - клапанов регулирующих) на ответвлениях и регулировка диффузорами. Монтажники при помощи оборудования замеряют расходы и перепады давления, таким образом регулируют систему.
5) Разницу в производительности вы узнаете исходя из воздушного баланса здания. Если вы хотите использовать приточно-вытяжную машину, то вам необходимо посчитать аэродинамику. Да даже если не будете, всё равно нужно считать - для правильного подбора оборудования. Не забудьте, что нужно предусматривать расход тепла на обогрев воздуха в зимнее время.
Для справки, необходимый воздухообмен для поддержания комфортный условий: 60м3/ч приточного и вытяжного воздуха на 1 человека в помещении; но не менее 2х кратного воздухообмена. Принимаете то, что больше (если больше по людям - то первое, если по кратности - второе). Для компенсации вытяжки из санзулов и недопускания перетока воздуха с запахом в коридор, туда необходимо делать подпор воздуха, равный воздуху, удаляемого из санузла. Для должного эффекта можно установить переточные решетки АП в двери.
6) Приточный дефлектор (ы) стоит размещать у окон, не ближе 0,5-1м от окна (чтоб занавеска не колыхалась). Вытяжной по возможности в противоположном углу комнаты. Не следует размещать вытяжной у окон, т. к. в него будет уходить часть тепла от отопительных приборов. Не уверен, что возможно отапливать только теплыми полами дом, не могу конечно говорить без расчетов на 100%, но такое бывает редко.
Воздухораспределители подбираются по той же методике, что и воздуховоды, площади живого сечения дефлекторов и решеток можно посмотреть в соответствующих каталогах фирм. Скорость на выходе из воздухораспределителя не более 2м/сЕсли у вас остались вопросы, или вам нужны дополнительные материалы, обращайтесь.
Для вентиляции жилых помещений, как правило, используют систему вытяжной вентиляции с естественным побуждением. Для проведения расчета вентиляции необходимы показания воздухообмена и температуры во всех помещениях жилого здания. Компенсация воздуха, удаляемого из помещения, происходит за счет поступления воздуха из вне - через открытые окна, а так же перетекания воздушных масс из других помещений.
При проектирования вентиляции жилого помещения учитываются индивидуальные особенности в каждом конкретном случае. К примеру, в жилом 3-х этажном здании, расположенном в районе с ярко выраженным минусовым температурным режимом, допускается проектирование приточной вентиляции с подогревом наружного воздуха, а в здании, расположенном в жарком климатическом районе с сильными пыльными ветрами, устанавливаются индивидуальные кондиционеры и различные охлаждающие устройства, способные поддерживать температуру не выше 28 градусов.
Обычно вытяжная вентиляция жилых комнат предусматривается через специальные вытяжные каналы кухонь, туалетов, ванных комнат. В 4-х комнатной (и более) квартире, не имеющей сквозного проветривания, нужно проектировать естественную вытяжную вентиляцию из жилых, не смежных с кухней и санузлом, комнат.
При расчете системы вентиляции кухни и санузла одной квартиры возможно объединение горизонтального канала из ванной комнаты с вентиляционным каналом из кухни, вентиляционных каналов из ванной и туалета, вертикальных каналов из ванной и туалетной комнат, кухни, подсобок и чуланов в единый вентиляционный канал. Объединение в один сборный вентиляционный канал возможно, если расстояние (по высоте) между соединяемыми каналами будет не менее 2м. Помимо этого, местные каналы, присоединяемые к сборному каналу, необходимо оборудовать жалюзийными решетками.
Вытяжные решетки одно-, двух- и трехкомнатных квартир без вытяжных вентиляторов и кухонных помещений имеют минимальные размеры - 20х25см, в туалетных и ванных комнатах - 15х20см. В жилых комнатах и санузлах устанавливаются регулируемые, а в кухнях - неподвижные вытяжные решетки.
Вентиляции и проветривание необходимы и закрытым лестничным клеткам. Для этого устраиваются вентиляционные шахты, окна и форточки. При отсутствии открывающихся окон, лестничные пролеты проветривают через вытяжные каналы.
В здании с канальной приточной вентиляцией, совмещенной с воздушным отоплением, подача воздуха в жилые помещения осуществляется по каналам воздушного отопления.
Очистка вентиляции.
Главным условием правильной эксплуатации вентиляционных систем является периодическая очистка воздуховодов от нарастания пыли и жировых отложений с последующей дезинфекцией воздушных каналов.
Существует механический и химический метод очистки воздуховодов. Механический способ очистки систем промышленной вентиляции эффективен и абсолютно безопасен. Очистка приточно-вытяжной системы вентиляции производится при помощи сжатого воздуха и промышленных пылесосов. Применение высокоэффективных фильтрующих установок позволяет, не загрязняя помещения, произвести очистку воздуховодов без демонтажа.
Специализированное оборудование состоит из инструментов для решения поставленных задач и различных установок (электромеханическая установка, установка химической обработки воздуховодов, вакуумная и нагнетательная установка высокого давления, установка с турбиной для вращения щеточки и пневматическим приводом, специальный блок фильтрации).
Составление плана проведения работ и перечисление необходимого оборудования происходит после определения степени загрязненности вертикальных и горизонтальных каналов воздуховодов.
Имея высококвалифицированный персонал, используя вентиляционное оборудование ведущих производителей, наша климатическая компания спроектирует, смонтирует и запустит в эксплуатацию любую по сложности систему кондиционирования и вентиляции (СКВ). При выполнении заказа мы учитываем все пожелания клиента по стоимости и марке оборудования
Вентиляция создает правильный воздухообмен и чистоту воздушной среды в помещениях. Промышленная вентиляция существует специально для создания в помещении благоприятной для здоровья человека воздушной среды. Промышленную вентиляцию используют для вентиляции крупных объектов, где расходуется большое количество воздуха, холода и тепла и где необходимо поддерживать среду, отвечающую строительным, санитарно-гигиеническим и техническим требованиям.
Параметры, характеризующие систему вентиляции: кратность по воздуху (м 3 /ч), производительность по воздуху (м 3 /ч), рабочее давление (кПа), скорость потока воздуха (м/с), мощность калорифера (кВт), допустимый уровень шума (дБ).
При выборе системы вентиляции в каждом индивидуальном случае учитывается размер, расположение, назначение вентилируемых помещений, а так же количество людей, на которое рассчитано помещение. Все параметры определяются в соответствии со СНиП.
Если следовать старым проверенным способам - периодически проветривать помещение, открывая окно, то вместе с так называемым "свежим" уличным воздухом в помещение будут поступать пыль, неприятные запахи, уличный шум, будет нарушаться температурный режим (зимой слишком холодно, а летом слишком жарко).
При отсутствии вентиляции в закрытых помещениях возрастает концентрация вредных веществ, что негативно сказывается на самочувствии людей, вызывает головную боль, сонливость и снижение работоспособности.
Если говорить о производственных помещениях, то химический состав новоприобретенного воздуха может негативно сказаться на технологическом процессе.
Вентиляция административных зданий и проектных организаций.
Для вентиляции зданий, административных учреждений, проектных и научно-исследовательских организаций применяется приточно-вытяжная вентиляция. Расчет вентиляции проводится с использованием данных таблицы воздухообмена и расчетной температуры в различных помещениях административного здания.
Для создания и поддержания оптимальных параметров воздуха в учреждении, расположенном в жарком климате, устанавливаются кондиционеры. Для организаций, находящихся в других климатических условиях, кондиционирование не является обязательным и требует экономического обоснования.
Приток и вытяжка воздуха.
Для вентиляции и кондиционирования помещений общественного питания необходима изолированная система приточной вентиляции с механическим побуждением, поскольку приточный воздух должен подаваться непосредственно в конференц-залы, столовые и другие помещения обслуживающего характера. Для всех остальных помещений учреждения подходит единая система приточной вентиляции.
Удаляющая воздух изолированная система вентиляции с механическим побуждением, предусматривается для: санузлов, курительных и аккумуляторных комнат, проектных залов, больших кабинетов, холлов и коридоров, служебных и общепитовых помещений.
Для конференц-залов используется система вытяжной вентиляции с естественным побуждением. Из служебного помещения площадью менее 35 м 2 . воздух удаляется за счет перетекания воздушных масс в холл или в коридор, в отличие от помещения большей площадью, из которого воздух должен удаляться механически.
В больших зданиях, где работает много сотрудников, проектируется механическое побуждение вентиляции. Вытяжная вентиляция с естественным побуждением рассчитана на невысокие здания с количеством сотрудников примерно 300 человек.
В помещениях, где воздухообмен определяется, исходя из условия растворения избытков влаги (например, в конференц-залах) применяются одноканальные системы низкого давления с рециркуляцией воздуха. Для служебных помещений и кабинетов централизованная рециркуляция воздуха не допускается, а применяются одноканальные, совмещенные с отоплением системы с местными доводчиками (фанкойлами).
При проектировании приточно-вытяжной вентиляции с механическим побуждением для лабораторных помещений НИИ естественных и технических наук, обязательно предусматривается обогрев и очистка помещения, а так же увлажнение воздуха. Температура, относительная влажность и скорость движения воздушных масс в лабораториях принимается как для помещений с легкими работами, так и согласно технологическим требованиям. Для удаления воздуха в нерабочее время в лабораторных помещениях обязательно должны быть открывающиеся окна и системы естественной вентиляции.
Не допускается и не разрешается рециркуляция воздуха в помещениях, где происходит работа с вредными веществами или выделяются горючие пары и газы!
Зная скорость движения воздуха в проеме вытяжного шкафа, можно подсчитать объем удаляемого через него воздуха.
ПДК вещества в рабочей зоне, мг/куб.м. Скорость движения воздуха, м/с
Более 10 0.5
От 10 до 0.1 0.7
Менее 0.1 1
В лабораторное помещение должно подаваться 90% всего объема воздуха, удаляемого местными вытяжными системами, оставляя на коридор и холл только 10%. Особое внимание должно уделяться холлам и вестибюлям зданий химических лабораторий, которые примыкают к лестничным клеткам или шахтам лифтов. В подобных местах должен быть не менее, чем 20-кратный воздухообмен.
Для каждого помещения с производством категорий А, Б и Е должны проектироваться индивидуальные системы вытяжной вентиляции, кондиционирования и воздушного отопления.
Оборудованная вытяжными шкафами, система вытяжной вентиляции лаборатории категории В бывает двух типов: децентрализованная - от вытяжных шкафов с индивидуальным воздуховодом и вентилятором для каждого помещения в отдельности и централизованная - где вытяжные воздуховоды от каждого лабораторного помещения объединены в единый сборный вертикальный коллектор, находящийся за пределами здания, или в горизонтальный коллектор, расположенный в специальном помещении на техническом этаже.
Проектирования общих приточных коллекторов возможно для лабораторий категории В, при этом, коллекторы и поэтажные ветвления воздуховодов можно объединить не более чем для 9 этажей. При этом каждое из этажных ответвлений, обслуживающих помещения площадью до 300 кв.м., необходимо оснащать обратными самозакрывающимися клапанами.
Так же в лабораторных помещениях возможно объединение местных отсосов и общеобменной вентиляции в одну вытяжную систему. При удалении из лабораторий воздушных масс, смешанных с химически активными веществами, следует использовать коррозионно-стойкие воздуховоды.
Параметры расчета систем вентиляции.
Подбор оборудования для системы вентиляции и кондиционирования начинается с точного расчета. Расчет вентиляции производится с помощью следующих параметров: производительность по воздуху (м3/ч), рабочее давление (Па) и скорость потока воздуха в воздуховодах (м/с), допустимый уровень шума (дБ), мощность калорифера (кВт).
Производительность по воздуху.
Первым производится расчет требуемой производительности по воздуху или "прокачки", измеряемой в м 3 /ч. Готовится поэтажный план здания с экспликацией и определяется требуемая кратность воздухообмена (сколько раз в течение одного часа в одном помещении полностью меняется воздух) для каждого помещения. Требуемая кратность воздухообмена в помещении зависит от его прямого назначения, количества находящихся в нем людей, мощности оборудования, выделяющего тепло, и определяется СНиП (Строительными Нормами и Правилами). В отличие от жилых домов, где достаточно однократного воздухообмена, в офисных помещениях не хватает, здесь требуется 2 - 3 кратный воздухообмен.
Требуемую производительность по воздуху можно получить, просуммировав расчетные значения воздухообмена для всех помещений здания. Типичные значения производительности - 100 - 800 м 3 /ч для жилых квартир, 1000 - 2000 м 3 /ч для загородных домов, 1000 - 10000 м 3 /ч для офисных помещений.
Рабочее давление, скорость потока воздуха в воздуховодах и допустимый уровень шума.
После расчета производительности по воздуху приступают к проектированию воздухораспределительной сети, которая состоит из воздуховодов, фасонных изделий (переходников, разветвителей, поворотов и т.п.) и распределителей воздуха. Расчет воздухораспределительной сети начинают с составления схемы воздуховодов. По этой схеме рассчитывают три взаимосвязанных параметра - рабочее давление, скорость потока воздуха и уровень шума.
Требуемое рабочее давление определяется мощностью вентилятора и рассчитывается исходя из диаметра и типа воздуховодов, числа поворотов и переходов с одного диаметра на другой, типа распределителей воздуха. Чем длиннее трасса и чем больше на ней поворотов и переходов, тем больше должно быть давление, создаваемое вентилятором.
От диаметра воздуховодов зависит скорость потока воздуха. Обычно эту скорость ограничивают 5 - 6 м/с. При больших скоростях возрастают потери давления и увеличивается уровень шума. В тоже время, использовать "тихие" воздуховоды большого диаметра не всегда возможно, поскольку их трудно разместить в межпотолочном пространстве. Поэтому при проектировании систем вентиляции часто приходится искать компромисс между уровнем шума, требуемой мощностью вентилятора и диаметром воздуховодов.
Мощность калорифера.
Калорифер используется в приточной системе вентиляции для подогрева наружного воздуха в холодное время года. Мощность калорифера рассчитывается, исходя из производительности системы вентиляции, требуемой температурой воздуха на выходе системы и минимальной температурой наружного воздуха. Два последних параметра определяются СНиП. Температура воздуха, поступающего в жилое помещение, должна быть не ниже 16˚С. Минимальная температура наружного воздуха зависит от климатической зоны и для Москвы равна -26˚С (рассчитывается, как средняя температура самой холодной пятидневки самого холодного месяца в 13 часов). Таким образом, при включении калорифера на полную мощность он должен нагревать поток воздуха на 40˚С. Типичные значения расчетной мощности калорифера - от 1 до 5 кВт для квартир, от 5 до 50 кВт для офисов.
В помещении, наполненном свежим воздухом, легче дышится, продуктивнее работается и крепче спится. Но открывать окно для проветривания каждые 2-3 часа проблематично, вы согласны? Особенно, в ночное время, когда все члены семьи сладко спят.
Одним из автоматизированных решений для этой задачи является приточно-вытяжная вентиляция (ПВВ) помещения. Но как правильно ее сделать? Мы поможем вам изучить принцип работы и разобраться с особенностями обустройства.
В нашей статье рассмотрены составные элементы приточно-вытяжной системы, правила их расчета и нормативы воздухообмена в помещениях различного типа.
Подобраны схемы обустройства вентиляции, фото с изображением отдельных элементов системы, приведены полезные видеорекомендации по устройству вентсистемы в частном доме своими руками.
Как часто мы проветриваем комнату? Ответ должен быть максимально честным: 1–2 раза в день, если не забыли открыть окно. А ночью сколько раз? Риторический вопрос.
Согласно санитарно-гигиеническим нормам общая масса воздуха в комнате, где постоянно находятся люди, должна полностью обновляться каждые 2 часа.
Под обычной вентиляцией понимают процесс обмена воздушных масс между замкнутым пространством и окружающей средой. Этот молекулярно-кинетический процесс предоставляет возможность удаления излишков теплоты и влаги с помощью фильтрационной системы.
Вентиляция также обеспечивает соответствие воздуха в помещении санитарно-гигиеническим требованиям, что накладывает собственные технологические ограничения на оборудование, которое будет генерировать этот процесс.
Галерея изображений
Вентиляционная подсистема – совокупность технологических устройств и механизмов для забора, отвода, перемещения и очистки воздуха. Она является частью комплексной системы коммуникаций помещений и зданий.
- Основная идея. Кондиционирование обеспечивает поддержку определённых параметров воздуха в замкнутом пространстве, а именно температуру, влажность, степень ионизации частиц и тому подобное. Вентиляция же производит управляемую замену всего объёма воздуха через приток и отвод.
- Главная особенность. Система кондиционирования работает с воздухом, который находится в помещении и сам приток свежего воздуха может вообще отсутствовать. Система вентилирования всегда работает на границе замкнутого пространства и окружающей среды посредством обмена.
- Средства и методы. В отличие от вентиляции в упрощённом виде кондиционирование являет собой модульную схему из нескольких блоков, которая обрабатывает небольшую часть воздуха и таким образом поддерживает санитарно-гигиенические параметры воздуха в указанном диапазоне.
Кроме основной функции, вентиляционные системы могут являться частью интерьера в промышленном стиле, который применяется для офисных и торговых помещений, развлекательных заведений
Выделяют несколько классов вентиляции, которые можно разделить относительно способа генерации давления, распространения, архитектуры и назначения.
Искусственное нагнетание воздуха в системе производится с помощью нагнетательных установок - вентиляторов, воздуходувок. Увеличив давление в системе трубопроводов, можно перемещать газовоздушную смесь на большие расстояния и в значительном объёме.
Это характерно для промышленных объектов, и общественных объектов с центральной системой вентилирования.
Генерация давления воздуха в системе может быть нескольких типов: искусственная, естественная или комбинированная. Часто применяется комбинированный метод
Рассматривают системы вентиляции местные (локальные) и центральные. Локальные системы вентиляции - «точечные» узконаправленные решения для конкретных помещений, где необходимо строгое соответствие стандартам.
Центральное вентилирование предоставляет возможность создать регулярный обмен воздуха для значительного количества одинаковых по назначению помещений.
И последний класс систем: приточные, вытяжные и комбинированные. Приточно-вытяжные системы вентиляции обеспечивают одновременный приток и вытяжку воздуха в пространстве. Это наиболее распространённая подгруппа систем вентилирования.
Такие конструкции обеспечивают лёгкое масштабирование и обслуживание для самых разнообразных помещений промышленного, офисного и жилого типа.
Физическая основа вентсистемы
Приточно-вытяжная вентиляционная система являет собой многофункциональный комплекс сверхбыстрой обработки газовоздушной смеси. Хоть это и система принудительной транспортировки газа, но в её основе лежат вполне объяснимые физические процессы.
Для создания эффекта от естественной конвекции воздушных потоков, источники тепла размещают максимально низко, а приточные элементы в потолке или под ним
Само слово «вентиляция» тесно связано с понятием конвекции. Она является одним из ключевых элементов при перемещении воздушных масс.
Конвекция - явление циркуляции тепловой энергией между холодными и теплыми потоками газа. Существует естественная и принудительная конвекция.
Немного школьной физики для понимания сути происходящего. Температура в комнате определяется температурой воздуха. Переносчиками тепловой энергии являются молекулы.
Воздух - многомолекулярная газовая смесь, которая состоит из азота (78%), кислорода (21%) и остальных примесей (1%).
Находясь в замкнутом пространстве (помещении), имеем неоднородность температуры относительно высоты. Это связано с неоднородность концентрации молекул.
Учитывая равномерность давления газа в замкнутом пространстве (помещении), согласно основного уравнения молекулярно-кинетической теории: давление пропорционально произведению концентрации молекул на их среднюю температуру.
Если давление везде одинаково, тогда произведение концентрации молекул на температуру в верхней части комнаты будет эквивалентна такому же произведению концентрации на температуру:
p=nkT, n верх *T верх =n низ *T низ, n верх /n низ =T низ /T верх
Чем ниже температура, тем больше концентрация молекул, а значит и больше общая масса газа. Поэтому говорят, что тёплый воздух «легче», а холодный - «тяжелее».
Правильная вентиляция в совокупности с эффектом конвекции способны поддерживать в помещении установленный температурный режим и влажность в периоды автоматического отключения основного обогрева
В связи с вышеизложенным становится ясен основной принцип обустройства вентиляции: подача (приток) воздуха обычно оборудуется снизу помещения, а отвод (вытяжка) - сверху . Это аксиома, которую требуется учитывать во время проектирования системы вентиляции.
Особенности приточно-вытяжной вентиляции
Приточно-вытяжная вентиляция взаимодействует с двумя разными по составу и назначению потоками воздуха, которые впоследствии обрабатываются.
В ПВВ всё необходимое оборудование и дополнительные системы размещены в едином каркасе, который можно устанавливать внутри лоджии, на чердаке, на стене снаружи дома и т.д.
Специальная конструкция установки предоставляет широкие возможности по обеспечению вентилирования практических любого количества комнат в здании.
Кроме основной функции перемещения воздуха, приточно-вытяжная вентиляция включает в себя следующий арсенал вспомогательных подсистем и дополнительных функций.
Среди которых следующие:
- охлаждение и подогрев воздуха;
- ионизация и увлажнение частиц;
- обеззараживание и фильтрация воздуха.
Рассмотрим типичный рабочий цикл приточно-вытяжной системы вентилирования, которая базируется на двухконтурной модели транспортировки.
На первом этапе происходит забор холодного воздуха от окружающей среды и вытяжка тёплого воздуха из помещения. С обеих сторон воздух проходит систему очистки.
После холодный воздух передаётся в - характерно для ПВВ с рекуперацией тепла. Кроме того, тепло холодному газу передаётся от вытяжного тёплого воздуха - характерно для обычных систем.
После нагревания и обмена теплом вытяжной отработанный воздух отводится через внешний канал, а нагретый свежий воздух подаётся в помещение.
Популярная компоновка вентиляционного модуля включает теплообменную камеру (рекуператор), в которой происходит обмен тепловой энергии между встречными потоками воздуха. В любом случае каждый поток проходит через двойную систему фильтрации
Главными принципами работы приточно-вытяжной вентиляции являются эффективность и экономия.
Классическая схема приточно-вытяжной вентиляции имеет следующие преимущества:
- высокая степень очистки входного потока
- доступная эксплуатация и обслуживание съёмных элементов
- целостность и модульность конструкции.
Для расширения функционала приточно-вытяжные установки оснащают вспомогательными блоками управления и контроля, фильтр-системами, датчиками, автотаймерами, шумоглушителями, сигнализаторами перегрузки электродвигателей, поддонами для конденсата и т. п.
Галерея изображений
Динамические параметры вентиляции
С проектированием системы вентиляции связано достаточно много вопросов, поскольку в случае ошибочного расчёта характеристик из вполне экономичного вентиляционного комплекса можно получить расточительного «монстра» энергоресурсов.
Что напрямую влияет на финансовые затраты его обслуживания. В результате сама идея экономичной эксплуатации оборудование не рассматривается.
Основная нагрузка вентиляционной системы приходится на вентилятор. Производительность вентилятора зависит от формы импеллера (колеса с лопастями), качества материалов и сборки оборудования
Дабы корректно спроектировать приточно-вытяжную вентиляцию рекомендуется произвести алгебраические расчёты производительности установки и динамические параметры воздушных потоков.
Есть несколько разнообразных методик и алгоритмов вычислений, но нашему вниманию будет представлен один из самых простых и надёжных вариантов.
Всё что связано со второстепенными процессами увлажнения, дополнительной ионизации и вторичной очистки на данном этапе можно не учитывать.
Нормативы по обустройству
Приводить полный перечень санитарных норм и правил (СНиП), которые выдвигаются к различным системам вентилирования нерационально, поскольку материала хватит на пару книг, но знать опорные константы для жилых и офисных помещений необходимо.
Что касается офисных помещений, при построении системы вентиляции основное внимание обращается на те помещения, где будет находится персонал офиса.
Например, в кабинете за один час должна происходить замена 60 кубов воздуха, в операционных залах - 30-40 м 3 , в санузле - 70 м 3 , в курилке - более 100 м 3 , в коридорах и вестибюлях - 10 м 3 .
Согласно общих санитарных норм для жилых помещений, в один час происходит полный обмен воздушной массы в количестве 30 м 3 в расчёте на одного человека - расчёт по количеству жильцов.
Существует ещё один подход в расчёте объёма воздуха - по площади. На каждый квадратный метр жилого пространства приходится 3 м 3 .
Отдельно стоит упомянуть о вентиляции промышленных объектов и складских ангаров - 20 м 3 на единицу площади. В таких огромных помещениях системы вентиляции строятся на основе многокомпонентной системы парных вентиляторов (4, 8, 16 и более шт в каркасе)
Для остальных подсобных помещений имеются готовые нормативные параметры. Так, кухня с электроплитой - более 60 м 3 , с газовой плитой - более 80 м 3 , ванная - не менее 25 м 3 и т. д.
Кроме того, необходимо помнить, что для жилых комнат скорость воздушных потоков составляет не более 2 м/с, а для кухни и санузла скорость должна быть в 4-6 м/с.
Формулы и пояснения к ним
Переходим непосредственно к характеристикам и формулам. Вычисления происходят в несколько этапов, на каждом из которых мы высчитываем одну из характеристик системы вентиляции.
Рабочий объём воздуха
Рассмотрим вычисление рабочего объёма воздуха (м 3 /ч).
Где N - количество человек одновременно находящихся в помещении.
Для квартир и частных домов необходимо производить просчёт относительно объёма жилого пространства:
V=2*S*H ,
Где: 2 - коэффициент кратности обмена воздуха в единицу времени (за 1 час); S - жилая площадь; H - высота помещений.
Расчет сечения воздуховода
По завершению вовсе непростых манипуляций по монтажу непосредственно приточной установки останется только ее подключить к коммуникациям.
Рассмотрим подробнее этот процесс с помощью следующей фотоподборки.
Галерея изображений
Сведения о последовательности монтажа принудительных вентиляционных установок поможет избежать многих грубейших ошибок, допускаемых неопытными монтажниками.
Особенности построения естественной ПВВ
При разработке качественной естественной приточно-вытяжной вентиляции, большинство специалистов соблюдают некий «устав» проектно-монтажных работ.
Эти правила помогают создать действительно эффективные и экономичные решения даже для самых нестандартных расположений комнат и подсобных помещений и многоэтажки.
Во время проектирования вентиляции нужно постараться создать естественное течение воздуха от жилых комнат через коридоры к санузлу и кухне
Коридоры в этом случае выступают в роли проточных пространств. Поэтому главный вентиляционный блок системы нужно располагать по центру дома, в верхней части коридоров или подсобных помещений.
Например, вентиляционный модуль для 2-этажного частного дома можно расположить на первом этаже вверху подсобного помещения или основного коридора. Для 1-этажного дома, как вариант, в нижней части чердака.
Прокладывая магистральный трубопровод, нужно помнить что приточный воздух должен идти в жилые комнаты, а вытяжной - уходить через кухни и подсобные помещения.
Поэтому приточные диффузоры размещаются на условной границе «комната-среда», а вытяжки на кухне, в ванной, подсобке, туалете.
Диффузор сочетает в себе две функции: равномерное распределение свежего и отвод уже использованного воздуха. Они бывают самой разной формы. Изготавливаются из тонколистового металла и пластика
Существуют замечания касательно высоты расположение входных и выходных воздушных проёмов. Выход вентиляционной системы размещают обязательно выше уровня крыши здания.
Это обезопасит ПВВ от вторичного забора только что выведенного воздуха через вытяжные отверстия.
Забор свежего воздуха необходимо производить на высоте не менее 2 метров от поверхности земли.
Потому что мелкие абразивные частички и пыль может подниматься с помощью ветровых потоков на высоту более 1 метра и залетать в приточные диффузоры, тем самым быстро засорять фильтры первичной очистки.
Выводы и полезное видео по теме
В ролике рассказывают и демонстрируют особенности проектирования и монтажа ПВВ в частном доме:
Ещё один наглядный пример готового решения для вентиляции частного 1-этажного деревянного дома:
Резюмируя вышеизложенную информацию, отметим что приточно-вытяжная вентиляция несложная для проектирования, доступная для приобретения и монтирования система.
Вентиляция в совокупности с системой отопления позволяет организовать баланс свежего и тёплого воздуха в помещении.
Вы занимались обустройством вентиляции на даче? Или знаете секреты проектирования и монтажа вентсистемы в квартире? Поделитесь, пожалуйста, своим опытом — оставляйте свои комментарии к этой статье.
