Podstawowe metody obliczeniowe dla systemu wentylacyjnego

Nieprawidłowe obliczenia przy organizacji wentylacji kończą się w przyszłości pojawieniem się pleśni, stęchlizny, wilgoci w mieszkaniu lub domu. Obliczenia wymiany powietrza są potrzebne nawet na etapie projektowania, wtedy nie będzie potrzeby rozwiązywania problemów po zakończeniu naprawy.

Przyczyny problemów z wentylacją

Bilans wymiany powietrza w pomieszczeniu jest niezbędny dla normalnego samopoczucia przebywających w nim osób. Jeśli występują problemy z wentylacją, nie ma wystarczającej ilości świeżego powietrza i z tego powodu gromadzą się nieprzyjemne zapachy, poziom wilgotności staje się nieprzyjemny i pojawia się pleśń. Znaki te wskazują na konieczność sprawdzenia systemu wentylacji.

Powody są następujące:

• Zainstalowane plastikowe okna. Takie konstrukcje charakteryzują się wysokim stopniem szczelności, przez co do środka dostaje się za mało świeżego powietrza, nawet jeśli nie ma problemów z wentylacją wywiewną.
• Zatkane lub nieszczelne kanały powietrzne. W efekcie odpływ powietrza zostaje zakłócony, para wodna i zapachy nie są usuwane, a pojawia się pleśń.
• Przebudowa dokonana. Znaczne przekształcenia prowadzą do zmiany początkowych warunków obliczania wentylacji, przez co system może działać gorzej lub wcale.

Jeśli kontrola wykaże, że wszystkie elementy działają prawidłowo, problem jest początkowo związany z nieprawidłowym zaprojektowaniem systemu wentylacyjnego. Naruszenia objawiają się brakiem trakcji.

Standardy wymiany powietrza

Podczas wykonywania podstawowych obliczeń dla systemów wentylacyjnych stosuje się normy dotyczące powierzchni, współczynników częstotliwości oraz normy sanitarno-higieniczne.

• Norma objętości wentylacji dla tego obszaru wynosi 3 m²³/ h przy 1 m²²... Liczba stałych mieszkańców nie jest liczona.
• Zgodnie z normami sanitarno-higienicznymi wymianę powietrza oblicza się na podstawie liczby mieszkańców: 60 m³/h na każdą osobę, a jeśli jest to pomieszczenie, w którym często przebywają obcy, dodaj 20 m na każdą chwilowo obecną³/ h
• Stawki za wielokrotność sugerują uwzględnienie przeznaczenia pokoju. Wielość pokazuje, ile razy całe powietrze w pomieszczeniu powinno być wymieniane w ciągu godziny.

Podczas sporządzania projektu brana jest pod uwagę jeszcze jedna cecha: otwory wylotowe i wlotowe nie znajdują się w tym samym pomieszczeniu. Ważne jest, aby dopływ odbywał się przez pomieszczenia mieszkalne: sypialnię, pokój dzienny, pokój dziecinny, a okap znajdował się w miejscach usługowych: kuchnia, łazienka, toaleta. Dzięki przestrzeganiu tej zasady nieprzyjemne zapachy nie będą rozprzestrzeniać się w pomieszczeniach mieszkalnych.

Normy rosyjskie są znacznie surowsze niż europejskie czy amerykańskie. Ponadto normy krajowe uwzględniają specyfikę klimatu i architektury.

Sprawdzenie wymiany powietrza polega na określeniu siły ciągu. Konieczne jest zbliżenie zapałki lub paska papieru do kaptura. Odchylenie płomienia lub arkusza w kierunku okapu wskazuje na normalne działanie systemu. Jeśli nie ma zauważalnego ruchu przepływu, objętość wentylacji jest znikoma. Jest to wynik zatkanych kanałów lub błędów w projekcie.

Metody obliczania objętości powietrza w pomieszczeniu

W obliczeniach wydajności wentylacji wykorzystuje się parametry, które są najważniejsze dla danego pomieszczenia.

Popularne metody obliczania kursów wymiany powietrza:

• Według obszaru: S × 3 m³/ hgdzie S - powierzchnia pomieszczenia, dla której liczona jest wentylacja nawiewno-wywiewna, 3m³/ h - wartość jest stała.
• Zgodnie z normami sanitarnymi: 60 m²³/ h × A + 20 m³/ h × Bgdzie ZA - liczba stałych mieszkańców, b - czasowo obecny ilościowo.
• Według kursu wymiany powietrza: L = N × V. N - podstawiony jest współczynnik z tabeli SNiP, oraz V - objętość pomieszczenia - znana powierzchnia lub długość i szerokość pomnożone przez siebie pomnożone przez wysokość sufitów.

Aby obliczyć objętość powietrza w pomieszczeniu, która musi przepłynąć w ciągu godziny, wykonywane są również bardziej złożone operacje obliczeniowe.

Sposób obliczania szybkości lub wielkości wymiany powietrza przez nadwyżki ciepła przyjmuje się jako podstawowy, gdy w pomieszczeniu występuje źródło wysokiej temperatury.

Wzór do obliczania objętości powietrza: L = 3,6 × Q_{na zewnątrz}/ (ρ × c × (t_oud–T_itp)) (m³/godzina)gdzie:

• Q_{na zewnątrz} - ciepło wydzielane w W;
• ρ - gęstość powietrza w kg/m²³;
• z - masowa pojemność cieplna powietrza;
• t_oud - temperatura powietrza wywiewanego w ° С;
• t_itp - temperatura dostarczanego powietrza, ° С.

Do obliczenia uwalniania wilgoci stosuje się wzór: L = W / (ρ (d_jd-RE_itp) (m³/godzina)gdzie:

• W - uwalnianie wilgoci;
• ρ - gęstość powietrza w kg/m²³;
• re_jd- ilość wilgoci w usuwanym powietrzu;
• re_itp- ilość wilgoci w powietrzu nawiewanym.

Wyznaczenie wymiany powietrza przez emisje gazowe odbywa się według wzoru: L = K / (K_gdk–K_itp) (m³/godzina)gdzie:

• DO - wagowa ilość emitowanych gazów;
• K_gdk- górna granica normalnej granicy stężenia gazu;
• K_itp - stężenie gazów w powietrzu nawiewanym.

Wyznaczenie parametrów wentylacji na podstawie obliczeń wymiany powietrza pod kątem zagrożeń przeprowadza się dla pomieszczeń, w których wzrasta stężenie substancji szkodliwych: dym tytoniowy, formaldehyd, opary benzyny i inne. Istotą metody jest określenie ilości świeżego powietrza potrzebnej do obniżenia stężenia substancji szkodliwych do wartości dopuszczalnych.

Przy obliczaniu wydajności wentylacji stosuje się wzórL_{n, bp}= m_ro/ (q_oz–Q_nie)gdzie

• mi_ro- waga emitowanych szkodliwych substancji na godzinę, w mg/h;
• q_oz - maksymalne dopuszczalne stężenie substancji szkodliwych w pomieszczeniu, w mg / m³;
• q_nie - stężenie szkodliwych substancji na zewnątrz, w ^{mg / m3.}

Z tego jasno wynika, że ​​obliczanie wymiany powietrza pod kątem szkodliwości odbywa się w taki sam sposób, jak przy obliczaniu emisji gazów. Używana jest ta sama formuła.

Obliczenia wymiany powietrza

Wentylację naturalną zapewnia przeciąg powietrza. Nie używa się do tego żadnego sprzętu. Podczas obliczania projektów systemów wentylacyjnych do pomieszczeń mieszkalnych i przemysłowych często stosuje się technikę określania wydajności pod względem stawek i norm sanitarnych.

Etap przygotowawczy do obliczenia krotności obejmuje sporządzenie listy wszystkich pomieszczeń ze wskazaniem ich objętości (V). V znajduje się przez pomnożenie powierzchni przez wysokość sufitów. Na przykład:

• salon - 25 m²² (75 m²³);
• sypialnia - 16 m²² (48 m²³);
• dzieci - 12 m²² (36 m²³);
• kuchnia - 15 m²² (45 m²³);
• łazienka - 5 m²² (15 m³);
• toaleta - 3 m²² (9 m²³);
• korytarz - 7 m²² (21 m²³).

Następnie, zgodnie z SNiP, oblicza się objętość wymiany powietrza dla każdego pomieszczenia, biorąc pod uwagę współczynniki krotności i zaokrąglając wartości do wielokrotności pięciu w górę:

• salon - 25 m²³× 3m³/ h = 75 m³;
• sypialnia - 48 m²³× 1 = 50 m³;
• dzieci - 36 m²³× 1 = 40 m³;
• kuchnia - 45 m²³, nie mniej niż 90 m³;
• łazienka - 15 m²³, nie mniej niż 25 m³;
• toaleta - 9 m²³, nie mniej niż 50 m³.

W przypadku korytarza normalną wielkość wymiany powietrza oblicza się według powierzchni: 7 m²× 3m³/ h = 21 m³, ponieważ w normach stosunek częstotliwości dla tego pomieszczenia nie jest wskazany. W przypadku salonu wielkość wymiany powietrza w tym przykładzie jest również obliczana według powierzchni.

Następnie obliczana jest całkowita wymiana powietrza wentylacji nawiewnej, sumując wartości uzyskane dla pomieszczeń, w których wyposażony jest dopływ:

• salon - 75 m²³;
• sypialnia - 50 m²³;
• dzieci - 40 m²³.

Okazuje się, że 165 m²³.

Zgodnie z obliczeniami wentylacji wyciągowej okazuje się:

• kuchnia - co najmniej 90 m²³;
• łazienka - minimum 25 m²³;
• toaleta - co najmniej 50 m²³.

Wynik 165 m²³/ h Porównując kwoty, stwierdzamy, że w tym przypadku są one równe, zatem główny warunek jest spełniony. Jeśli objętość dostarczanego powietrza okazała się większa niż objętość powietrza usuwanego, konieczne było znalezienie różnicy między wartościami i zwiększenie przekroju maski w celu wyrównania wskaźników.

Obliczenia dla norm sanitarnych wykonuje się w następujący sposób. Na przykład zawsze są 2 osoby w sypialni, 2 osoby w salonie i 1 osoba w przedszkolu. Ponadto w salonie mogą tymczasowo przebywać maksymalnie dwie osoby. Obliczenia będą wyglądać tak:

• sypialnia - 2×60m³/ h = 120 m³/ godz;
• salon - 2×60 m²³/h + 2×20m³/ h = 160 m³/ godz;
• dla dzieci - 1×60 m²³/ h = 60 m³/ h

Całkowity dopływ: 340 m³/ h

Okap jest obliczany zgodnie z normami SNiP i zwiększa się do całkowitego natężenia dopływu:

• kuchnia - 240 m²³;
• łazienka - minimum 50 m²³;
• toaleta - co najmniej 50 m²³.

Dodatkowa objętość wymiany powietrza w okapie rozkłada się na wszystkie „brudne” pomieszczenia lub tylko niektóre z nich.

Obliczenie powierzchni odbywa się poprzez pomnożenie całkowitej powierzchni domu przez 3 m³/h i w ten sam sposób rozprowadź tę objętość między kuchnią, łazienką i toaletą.

Dobór przekroju kanału

Systemy wentylacyjne są kanałowe i bezkanałowe. W pierwszym przypadku przy obliczaniu wentylacji pomieszczeń mieszkalnych i przemysłowych określa się przekrój kratek kanałowych. Ogólnie przyjmuje się, że długość i szerokość kanału wentylacyjnego powinna być w stosunku 3:1, przy czym prędkość wzdłuż kanału głównego wynosi 5 m/s, a na odgałęzieniach – 3 m/s.

Aby określić przekrój kanału, stosuje się specjalne diagramy. Po jednej stronie znajduje się skala objętości wentylacji, a po drugiej prędkość powietrza wm/s. Znajdź punkt przecięcia, wybierając wartość 5 m/s na skali prędkości powietrza i obliczoną wartość wymaganej objętości powietrza nawiewanego na skali wymiany powietrza. Określa pole przekroju poprzecznego dla kanału prostokątnego lub średnicę dla kanału okrągłego. Po obliczeniu parametrów kanału głównego obliczana jest charakterystyka odczepów.

W przypadku kilku kanałów wywiewnych objętość wymiany powietrza jest wstępnie podzielona przez liczbę kanałów.

Jeśli wszystkie obliczenia zostaną wykonane poprawnie, po zainstalowaniu systemu wentylacji mieszkanie lub dom zawsze będzie miał komfortowy mikroklimat. Zgodnie z przedstawionymi wzorami i zasadami możesz zaprojektować nową wentylację lub zmodyfikować starą.