.

Расчет вытяжной вентиляции помещения


Расчет вентиляции

Воздухообмен в зданиях может совершаться как за счёт естественного, так и за счётискусственногоперемещения воздуха с помощью специальных механических устройств. В первом случае вентиляцию называютестественная вентиляция (аэрация), во втором случае –механическая вентиляция.

По назначениювентиляцию различают:

  • вытяжную;

  • приточную;

  • приточно-вытяжную.

Вытяжная вентиляция с помощью технических средств обеспечивает вытяжку из помещения не соответствующего по составу или состоянию санитарным нормам воздуха в окружающую среду, а приток чистого наружного воздуха происходит через естественные приточные проёмы (двери, окна и т.п.).Приточная вентиляция напротив обеспечивает с помощью технических средств только приток в помещение чистого наружного воздуха, а удаление воздуха производственного помещения осуществляется через естественные вытяжные проёмы (окна, двери, фонари, трубы, шахты и т.п.).

По характеру работывентиляцию разделяют:

  • общеобменная, обеспечивающая обмен воздуха во всём объёме помещения;

  • местная, осуществляющая смену воздуха на локальном участке помещения.

Естественная вентиляциянаходит широкое применение из-за её очевидных преимуществ: не требуется дополнительных эксплуатационных расходов на обслуживание технических устройств, плату за расход электрической энергии при работе двигателей механических вентиляторов и др.

Естественныйвоздухообмен в помещении происходит под действием разности температур воздуха внутри и снаружи здания, а также за счёт наличия разности давлений от действия ветра на здание.

Поток воздуха, встречая на своём пути препятствие (например, стену здания) теряет свою скорость. За счёт этого перед препятствием на наветренной стороне здания создаётся повышенное давление, воздух частично поднимается вверх и частично обтекает здание с двух сторон. На обратной заветренной стороне здания обтекающая его струя здания за счёт потери скорости создаёт разрежение. Эта разница давлений с разных сторон здания при обтекании его ветром носит название ветрового напораи является одной из составляющих естественного воздухообмена в помещениях.

В отличие от этого разность давлений, возникающая за счёт разности величин масс тёплого (более лёгкого) и холодного (более тяжёлого) воздуха, называют тепловым напором.

Внутри помещения воздух нагревается при соприкосновении с нагревательными элементами отопления, а в производственных помещениях за счёт соприкосновения с технологическим оборудованием и выделения тепла от нагревательных печей, работающих машин и станков. Согласно закону Гей-Люссака (французский учёный Ж.Л. Гей-Люссак, 1778-1850) относительное изменение объёма массы идеального газа при постоянном давлении прямо пропорционально изменению температуры:

где V– объём газа при температуре t;

V0– объём той же массы газа при 00С;

V– коэффициент объёмного расширения газа, равный 1/273,150С.

При нагревании газа на 1 0С объём его согласно этому закону увеличивается на 1/273,15 часть первоначальной величины, следовательно, плотность и масса ограниченного объёма соответственно уменьшается. При охлаждении происходит обратное явление. Эта же закономерность верна и для смеси газов (сухой воздух).

Нагретый воздух поднимается в верхнюю часть помещения и вытесняется через имеющиеся там вытяжные проёмы (фрамуги окна, вытяжные шахты, трубы и т.п.) более тяжёлым холодным воздухом, входящим через приточные проёмы (открытые двери, окна и т.п.) в нижней части здания. За счёт этого процесса и возникает вектор давления, называемый тепловым напором.

Исходными данными при расчёте естественной вентиляцииявляются нормы температуры и влажности воздуха в помещениях, кратности обменов воздуха, ПДК ядовитых газов, паров, КПН пыли.

Первым этапом расчёта вентиляции является определение необходимого воздухообмена (производительности вентиляции) в помещении L, измеряемого в м3/ч.

Необходимый воздухообмен определяют в зависимости от назначения вентиляции:

  • для очистки воздуха от вредных веществ, выделяемых в результате производственного процесса:

(1.8)

где КВ– количество выделяемых вредных веществ в помещении, мг/ч;

КД– ПДК вредных веществ или КПН пыли в воздухе рабочей зоны по санитарным нормам, мг/м3;

КН– предельно допустимые выбросы вредных веществ в окружающую среду, мг/м3.

  • для помещений с избыточными тепловыделениями производственного процесса, для охлаждения:

(1.9)

где QИЗБ– избыточное выделение теплоты, Дж/ч;

tУ, tПР– соответственно температуры удаляемого и приточного воздуха, К (0С);

ПР – плотность приточного воздуха, кг/м3;

с– удельная теплоёмкость, Дж/кгК.

  • для помещений с избыточными выделениями влаги:

(1.10)

где G– масса водяного пара, выделяющегося в помещение, г/ч;

dУ, dПР– соответственно допустимое влагосодержание воздуха рабочей зоны при нормируемой температуре, относительной влажности и влагосодержание приточного воздуха, г/кг.

  • для бытовых и административных помещений иногда санитарными нормами предусмотрено нормирование кратности обмена воздуха за 1 час КО, в этом случае:

(1.11)

где V– объём вентилируемого помещения, м3.

Вторым этапом расчёта вентиляции является определение площади приточных и вытяжных проёмов.

Исходя из уравнения гидрогазодинамики о неразрывности при установившемся течении несжимаемой жидкости в трубе, производительность естественной вентиляции можно определить из соотношений:

  • для приточной вентиляции: (1.11)

  • для вытяжной вентиляции: (1.12)

где LПР, LB– соответственно производительность приточной и вытяжной вентиляции, м3/ч;

 - коэффициент, определяющий степень открытия приточных или вытяжных проёмов;

FПР, FВ– соответственно суммарная площадь приточных и вытяжных проёмов, м2;

VПР, VВ– соответственно скорость воздуха в приточных и вытяжных проёмах, м/с.

Первоначально определяют скорость воздуха в проёмах.

Скоростьвоздуха в проёмеVопределяется на основании соотношения для скоростного напора, полученного из уравнения Бернулли (швейцарский учёный Д. Бернулли, 1700 – 1782):

(1.13)

где Н– скоростной напор, определяется суммойтепловогоиветрового напоров, кг/м2;

g– ускорение силы тяжести, м/с2;

СР– средняя плотность воздуха, кг/м3.

При переходе от скоростного напора Н(кг/м2) к разнице давленийР (Па) необходимо иметь в виду соотношение:

Рис. 1.6. Схема естественной вентиляции помещения

ТепловойнапорНТопределяется из выражения:

(1.14)

где h– высота по вертикали между осями приточных и вытяжных проёмов, м;

ПР,В– плотность соответственно приточного и вытяжного воздуха, кг/м3.

Часть теплового напора в здании определяет скорость в приточных проёмах, а другая часть – в вытяжных. В безветрие при равенстве площадей приточных и вытяжных проёмов и правильной (равной по высоте) конфигурации здания (рис. 1.6), когда плоскость равных давлений внутри здания (нейтральная зона) расположена в средней части по высоте помещения, в формулу (1.13) можно подставлять величину

При разной площади приточных и вытяжных проёмов, когда дисбаланс делается для увеличения, например, удаляемого объёма воздуха из помещения по сравнению с приточным объёмом воздуха, плоскость равных давлений (нейтральная зона) изменит своё расположение по отношению к средней части помещения по высоте. В этом случае расположение нейтральной зоны можно найти из соотношений:

(1.15)

где h– высота помещения между осями приточных и вытяжных проёмов, м;

hВВ, hВН– соответственно расстояния вверх и вниз от зоны равных давлений, м.

В соотношение (1.14) в качестве высоты по вертикали при определении вытяжного теплового напора и приточного теплового напора соответственно подставляется hВВи hВН.

Расчёт вентиляции с учётом ветрового напора значительно усложняется, так как зависит не только от «розы ветров», т.е. направлений векторов средних многолетних за год (сезон) скоростей ветра для данной местности, по отношению к расположению здания, но и от аэродинамических свойств самого здания.

ВетровойнапорНВ(кг/м2) в приближённых расчётах может быть определён из соотношения:

(1.16)

где РВ– ветровое давление, Па;

VB- скорость ветра, м/с;

 - средняя плотность воздуха, кг/м3;

кА– аэродинамический коэффициент здания:

  • с наветренной стороны кА= 0,7…0,85;

  • с заветренной стороны кА= 0,3…0,45.

После определения скорости воздуха в проёмах переходят к третьему этапу расчёта естественной вентиляции – расчёту суммарной площади приточных и вытяжных проёмов по соотношениям (1.11), (1.12).

В случаях, когда в производственных помещениях необходимо создание больших воздухообменов, требуется специальная организация воздухообмена и управление им.

Естественная, организованная и управляемая, вентиляция называется аэрацией.

Основными элементами естественной, организованной и управляемой, вентиляции (аэрации) являются:

  • створные переплёты(створки), которые применяют с верхней, средней и нижней осью вращения, если направление воздуха не имеет значения, то применяют створки с верхней или средней осью вращения (рис. 1.7); когда поток воздуха необходимо направить вверх, применяют створки с нижней осью вращения;

  • фонари– специальные конструкции кровли здания, значительно повышающие высоту вытяжных проёмов, что в значительной мере усиливает действие теплового и ветрового потока (рис. 1.8);

  • вытяжные шахты и трубыиспользуют с целью повышения высоты вытяжных проёмов при отсутствии фонарей (рис. 1.8);

  • дефлекторыустанавливают на кровле на вытяжных трубах и шахтах, они усиливают тепловой и ветровой напор (рис. 1.9).

При расчёте механической вентиляциипервый этап по определению необходимых воздухообменов в помещении совпадает с расчётом естественной вентиляции (аэрации) в соответствии с соотношениями (1.8)…(1.11).

Рис. 1.7. Схема расположения створных переплётов

Рис. 1.8. Схемы поперечных сечений зданий

1 – типовое, 2 – имеющее кровлю с фонарём, 3 – имеющее трубу (шахту) с дефлектором

Рис.1.9. Основные габаритные размеры дефлектора ЦАГИ

Второй этап расчёта механической вентиляции(рис.1.10, 1.11) состоит в прокладке по плану здания вытяжных и приточных воздуховодов круглого или прямоугольного сечения. Это связано с тем, что вентиляторы и двигатели к ним располагаются за небольшим исключением (потолочные вентиляторы и т.п.) в отдельных помещениях. В этом случае для подачи воздуха из окружающего пространства до вентилятора и от вентилятора до производственного помещения (приточная вентиляция) требуется устройство воздуховодов. Так же и для вытяжной вентиляции. Второй этап состоит из расчёта потерь давления в воздуховодах и требуемого полного давления, необходимого для создания механическими вентиляторами.

Потери давления в воздуховоде определяются гидростатическими и аэродинамическими потерями, которые можно определить из соотношения:

(1.17)

где Ri– гидростатические потери давления вi– том участке воздуховода круглого или прямоугольного сечения длинойli(определяется по справочной литературе), Па/м;

– аэродинамические (скоростные) потери давления, Па;

i– аэродинамический коэффициент местного сопротив-ленияi– того участка воздуховода;

Vi– скорость воздуха вi– том участке воздуховода, м/с.

Рис. 1.10. Принципиальная схема вытяжной механической вентиляции

1 – местные отсосы; 2 – отводы; 3 – общий всасывающий воздуховод; 4 – очиститель воздуха; 5 – отстойник; 6 – вентилятор; 7 – электрический двигатель вентилятора; 8 – нагнетательный воздуховод; 9 – вентиляционная труба.

Рис. 1.11. Принципиальная схема приточной механической вентиляции

1 – воздухоприёмник; 2 – воздушный фильтр; 3 – нагреватель (калорифер); 4 – увлажнитель; 5 – обходной канал; 6 – вентилятор; 7 – электрический двигатель; 8 – воздуховод; 9 – приточные насадки.

Коэффициенты местного сопротивления при различных конструктивных элементах воздуховодов (местные отсосы, отводы, заборные патрубки, повороты воздуховода, фильтры, аппараты термовлажностной обработки воздуха, сужений, расширений, разветвлений, приточных устройств) определяются из аэродинамических испытаний и приводятся в справочной литературе.

Требуемое давление на выходе воздуховода (приточного или вытяжного) РН определяется из соотношений (1.11), (1.12) и (1.13). Исходя из необходимого расчётного воздухообмена, площади приточных или вытяжных насадок воздуховода, определяется скорость воздуха на приток или вытяжку, а по скорости воздухаV– необходимый напор или давлениеНН.

Полное давление Р, представляющее собой сумму требуемого давления на выходе воздуховода и потерь давления в воздуховоде, можно определить из соотношения:

(1.18)

Третий этап расчёта механической вентиляции состоит из выбора номера вентилятора и расчёта мощности и выбора двигателя к нему. Вентиляторы подразделяются по номерам в зависимости от возможной производительности LПРв м3/ч. При выборе вентилятора (вентиляторов) его (их) производительность должна быть больше необходимого воздухообмена помещенияL:

(1.19)

Мощность двигателя (двигателей) к вентилятору (вентиляторам) N, кВт определяется из соотношения:

(1.20)

где L – необходимый воздухообмен или потребная производи-тельность вентилятора (вентиляторов), м3/ч;

P– полное давление, Па;

В– КПД вентилятора;

П– КПД двигателя.

К местныммеханическим приточным и вытяжным вентиляционным установкам относят все виды устройств организации притока или вытяжки воздуха на рабочие места или другие локальные участки (воздушные души, воздушные завесы, вентиляция сварочных постов и т.п.). С помощью механической вентиляции можно осуществлятьобщеобменнуюприточную, вытяжную и приточно-вытяжную вентиляцию.

Приточно-вытяжная механическая вентиляция осуществляет и приток, и вытяжку воздуха из производственного помещения. В случае расположения цехов с вредными выделениями и без них в одном здании баланс воздухообмена на приток и вытяжку специально нарушают таким образом, чтобы в цехах без вредных выделений преобладал приток воздуха, а в цехах с вредными выделениями – вытяжка. В этом случае вредные выделения не будут попадать в цехи (помещения) без вредных выделений.

Механическая вентиляция в отличие от аэрации позволяет подвергать приточный воздух предварительной обработке: очистке, нагреву или охлаждению, увлажнению. При удалении воздуха из помещения устройства механической вентиляции позволяют уловить вредные вещества и очистить от них воздух перед выбросом в атмосферу. В последние годы для экономии энергетических ресурсов (тепла) находят применение вентиляционные системы с рекуперацией воздуха, т.е. удаляемый воздух подвергается очистке и кондиционированию (от слова кондиция – качество, термин ранее применялся только при характеристике качества тканей) и возвращается обратно в производственное помещение.

Автоматические приточно-вытяжные вентиляционные установки, которые служат для создания и автоматического регулирования заранее заданных параметров искусственного климата (температуры воздуха, чистоты, подвижности и влажности воздуха) получили название установок кондиционирования воздуха.

studfiles.net

Расчет естественной и вытяжной системы вентиляции помещения — общие формулы и правила

Необходимость вентиляции помещений как жилых, так и складских, и производственных не поддается сомнению, не обсуждается и в проекте должна присутствовать с самого начала. Отсутствие правильно рассчитанной вентиляции на чертежах является неоспоримым поводом не принимать работу у проектировщиков. Правильный расчет естественной и вытяжной вентиляции помещения обеспечит не только комфорт людям, которые им пользуются, но и необходимый для поддержания помещения в нормальном состоянии микроклимат, ведь постоянная замена воздушных масс препятствует повышению влажности и, как следствие, возникновению ощущения сырости.

Общие особенности расчета естественной вентиляции ↑

Расчет естественной вентиляции, которая чаще всего используется в домах и квартирах, возможен только в том случае, если система вентиляции реализована канальным способом, то есть в стенах и перекрытиях предусмотрена система воздуховодов, через которые и осуществляется воздухообмен в здании.

Естественная вентиляция помещения может проводиться также бесканальным способом – проветривание и естественная инфильтрация воздуха через дверные и оконные щели и поры стен. В этом случае процесс вентиляции неорганизован и неконтролируем, а расчет системы вентиляции невозможен, так как часть необходимых для него данных постоянно меняется.

Естественная вентиляция дома основана на свойстве воздуха при нагревании подниматься вверх, в результате чего отработанный теплый воздух выводится через вентиляционное отверстие на крыше дома

Важно! Бесканальный способ вентиляции любых помещений сопровождается значительными теплопотерями, считается низкоэффективным, а в некоторых типах помещений вообще не может быть использован.

Необходимые формулы для расчетов ↑

Начинается расчет вентиляции дома обычно с определения воздухообмена или производительности по воздуху, которая измеряется в кубометрах в час. Также под рукой должен находиться план объекта с указанием назначения помещений и их площади. Все расчеты стоит проводить, руководствуясь принятыми государственными нормами и стандартами: СНиП 41-01-2003 или МГСН 3.01.01.

Важно! Специалисты обычно используют в расчетах нормы СНиП 41-01-2003, так как они жестче, следовательно, полученный результат больше отвечает интересам заказчика.

Бывает, что в некоторых помещениях естественное проветривание по каким-либо причинам ограничено (старое здание или неправильно спланированная система вентиляции), тем не менее, условия для проживающих в них людей нужно создать как можно более комфортные, для чего и устанавливается принудительная вентиляция.

По этой формуле производится расчет производительности вентиляции

За один час воздух в помещении, где находятся люди, должен полностью обновляться минимум один раз. Если такого обновления недостаточно, необходимо подсчитать, сколько же раз нужно проводить замену отработанного воздуха на свежий. Это называется определением воздухообмена по кратности.

Формула для определения воздухообмена по кратности

В результате вычислений получаются два показателя, из которых специалисты рекомендуют выбирать больший, как максимально соответствующий нормам безопасности.

В каких случаях необходима принудительная вентиляция? ↑

Если воздух в помещении затхлый и сырой, а проветривание не решает этой проблемы, скорее всего, речь идет о недостаточной естественной вентиляции. В этом случае рекомендуется произвести расчет вытяжной вентиляции, после чего установить вентилятор оптимальной мощности. Мощность вытяжки на кухне зависит от типа используемой газовой плиты: электроплита или 2-комфорочная газовая не будут негативно воздействовать на микроклимат кухни, если мощность вытяжки составляет 60 куб.м/час, для 4-комфорочной газовой плиты мощность вытяжки должна быть не менее 90 куб.м/час. Если в квартире совмещенный санузел, то мощность вытяжной вентиляции должна быть не менее 50 куб.м/час, а для раздельных ванной комнаты и туалета достаточно 25 куб.м/час.

В таком санузле лучше установить два вытяжных вентилятора меньшей мощности, чем один большей, так как ширма является препятствием на пути воздушных масс

Приточная вентиляция — важное дополнение к вытяжной вентиляции ↑

В том случае, если мощность вытяжной вентиляции слишком велика, в помещении могут возникнуть сквозняки и проблемы с потерей тепла, поэтому необходимо провести расчет приточной вентиляции, которая должна будет компенсировать работу вытяжной. В жилых домах, коттеджах, квартирах приточная вентиляция может обеспечить, в среднем, двукратный воздухообмен, который можно регулировать при помощи окон, дверей и кондиционеров.

Схема приточно-вытяжной вентиляции наглядно показывает оптимальное расположение вентиляционного оборудования и направления потоков воздуха

Оптимальный расчет приточно-вытяжной вентиляции основан на совпадении показателей, то есть на равновесии между поступающим и выводимым воздухом.

Аэродинамический расчет вентиляции ↑

Аэродинамический расчет системы вентиляции проводится для зданий с принудительным воздухообменом, которые состоят из большого количества помещений, и расчет естественной вентиляции помещения показывает, что она не в состоянии обеспечить необходимый воздухообмен для поддержания нормального микроклимата в помещении. Аэродинамический расчет вентиляции применяется при планировании больниц, учебных заведений, офисных зданий, рассчитанных на постоянное присутствие большого количества людей, и доверять выполнение расчетов лучше специалистам, так как правильно построить аксонометрическую проекцию здания и учесть все нюансы человеку без специальных навыков очень тяжело.

Основная задача противодымной вентиляции ↑

Расчет противодымной вентиляции предусматривает создание такой системы воздухообмена, которая в случае опасности сможет заблокировать и ограничить распространение газов, дыма, продуктов горения в помещения, безопасные для людей, а также эвакуационные пути.

Важно! Система противодымной вентиляции эффективна только в начальной стадии пожара, потом она уже не в состоянии обеспечить приток свежего воздуха в необходимых количествах.

Основная задача противодымной вентиляции — не допустить попадания дыма в помещения, основываясь на действии теплового потока

В жилых помещениях устанавливать противодымную вентиляцию обычно нет необходимости, она нужна лишь в тех промышленных зданиях, где технологический процесс предусматривает применение пожароопасных технологий. Система противодымной вентиляции должна обеспечивать приток свежего воздуха, ограничивающий распространение дыма.

strmnt.com

Расчет вентиляции производственного помещения — формулы и примеры

Эффективный процесс удаления всей отработанной воздушной массы из помещений и своевременная замена его чистым воздухом очень важна.

Грамотный расчет вентиляции производственного помещения позволяет получить микроклимат, который соответствует всем действующим на территории нашей страны санитарным нормативам и законодательно установленным правилам.

Виды воздухообмена, применяемые на производстве

В зависимости от способа воздействия воздухообмен в производственном помещении может быть представлен:
  • устройством приточного типа;
  • устройством вытяжного типа;
  • устройством комбинированного типа.

Первый вариант заключается в естественном поступлении свежих воздушных масс в объемах, которые являются достаточными для целевой работоспособности производственных площадей.

Чаще всего такая система представлена канальными вентиляторами, способными обеспечивать принудительный доступ воздуха и естественный вынос загрязненных воздушных масс за пределы помещения.

Особенностью вентилирования вытяжного типа является удаление отработанного воздуха и замена его чистыми воздушными массами, поступающими в неорганизованном виде, посредством дверей, окон и стеновых проемов. Это основной вариант вентилирования на крупных производствах с вредными веществами, повышенной влажностью, а также высокотемпературными режимами. Самым простым устройством является установка, представленная электродвигателем и вентилятором, а также при необходимости дополненная фильтрующей системой или разветвленным воздуховодом.

Комбинированный вариант вентилирования удачно сочетает в себе поступление свежего воздуха с выведением отработанных воздушных масс посредством вытеснения или перемешивания. Второй способ заключается в установке на верхней части помещения высокоскоростных диффузоров на принудительное поступление уличного свежего воздуха и диффузионных клапанов на вывод отработанных воздушных масс. Процесс вытеснения основан на монтаже в нижней части помещения нескольких распределителей с низкой скоростью, способных обеспечивать принудительный приток чистого воздуха.

Производственное помещение, оборудованное вентиляцией

Основные элементы аэрации естественного, организованного и управляемого типа чаще всего представлены:

  • Створными переплетами на вращательной оси верхнего, среднего и нижнего типа. Нижнее осевое вращение створок применяется при необходимости направить воздушный поток вверх.
  • Фонарями в виде специальных конструкций кровельной части строения. Такие устройства в значительной степени повышают показатели высоты вытяжного проёма, а также направлены на усиление тепловых и ветровых потоков.
  • Шахтными и трубными вытяжками, повышающими высоту вытяжного проёма, если конструкцией не предусмотрено наличие фонарей.
  • Дефлекторами, повышающими показатели теплового и ветрового напора, и устанавливаемыми на вытяжных кровельных трубах или шахтах.

По характеру функционирования, вентиляция может быть представлена:

  • общим обменным оборудованием, обеспечивающим полноценный воздухообмен в помещении;
  • местными устройствами, осуществляющими замену воздушных масс в конкретной части помещения.

Посредством вентилирования механического типа может осуществляться общая обменная вентиляция приточного, вытяжного и комбинированного типа.

При необходимости, используются дополнительные функции вентиляционной системы, которые могут быть представлены кондиционированием, фильтрацией, подогревом или охлаждением, увлажнением или осушением, а также ионизацией воздуха.

Как выполняется расчет?

На сегодняшний день существует несколько способов, позволяющих выполнить самостоятельный расчет воздушного обмена в разных по назначению помещениях.

Наиболее простыми способами является обустройство:

  • на параметрах общей площади помещения;
  • в соответствии с санитарными и гигиеническими нормами;
  • согласно кратностям.

При наличии источников локального выброса вредных или загрязняющих веществ, рекомендуется устанавливать улавливающие и удаляющие установки в виде зонтичных отсосов.

Некоторыми производителями, выпускающими сложное оборудование, приборы изначально комплектуются отсосами, которые достаточно только подвести к воздуховодам.

Во всех остальных случаях требуется выполнить самостоятельные расчёты и правильно подобрать вентилирующее оборудование для производственного помещения.

Расчёты осуществляются в соответствии с размерами источников загрязнения (a*b) или его диаметром (d), при учёте скорости воздушного движения (ϑв) и всасывания (ϑ3), а также уровня размещения устройства (z).

  • расчёт габаритов: A=a+0.8z, B=b+0.8z, при наличии круглых отсосов D=d+0.8z
  • расчет объёма удаляемых воздушных масс: L=3600ϑхSз

Если нет уверенности в собственных силах, целесообразно доверить выполнение расчётов и подбор вентиляционной системы специалистам.

В данном разделе рассмотрим пример расчета вентиляции производственного помещения.

Грамотно обустроенный процесс воздушной циркуляции может быть обеспечен только наличием качественной вентиляционной системы с правильно рассчитанными показателями воздушного обмена.

В стандартной ситуации воздухообмен представляет собой объём воздуха, который необходим для замены загрязненных воздушных масс. Такой параметр измеряется в метрах кубических за один час. Виды загрязнений – определяющий фактор воздушного обмена.

Перед тем, как выполнить самостоятельный расчет показателя, необходимо в обязательном порядке определится с объёмом вредных выбросов за один час и количеством загрязнений в одном кубическом метре.

Расчет кратности воздухообмена в производственных помещениях определяется формулой Lк=к*V в м3/час, при:

  • к – норма кратности воздушного обмена;
  • V – объем помещения в кубометрах.

Расчёт воздушного обмена в соответствии с тепловыми избытками определяется формулой L=3.6*Qизл/(р*с*(tуд.–tпр.)) в м3/час, при:

  • Qизл – теплота, выделяемая в помещении и измеряемая в Вт;
  • р — показатели плотности воздуха, измеряемые в кг/м3;
  • с – массовые показатели воздушной тепловой емкости;
  • tуд. – температурные показатели воздуха, удаляемые вентилирующей установкой и измеряемые в оС;
  • tпр. – температурные показатели воздуха, поступающего в помещение посредством вентилирующей установки и измеряемые в оС.

Расчёт воздушного обмена в соответствии с выделением влаги определяется формулой L= W/(р(dyд.–dпр.) в м3/час, при:

  • W – уровень выделяемой влаги;
  • р — показатели плотности воздуха, измеряемые в кг/м3;
  • dуд. – уровень влажности воздушных масс, выделяемых при помощи вентиляционной системы;
  • dпр. – уровень влажности воздушных масс, подаваемых при помощи вентиляционной системы.
Расчёт воздушного обмена в соответствии с газовыми выделениями определяется формулой L=К/(Кгдк–Кпр) в м3/час, при:
  • К – количественные показатели загазованности помещения;
  • Кгдк – уровень ПДК загазованности;
  • Кпр – загазованность поступающих воздушных масс.

Расчёт воздушного обмена в соответствии с нормативами СанПиН определяется формулой в L= n*l м3/час, при:

  • n — количество человек, пользующихся помещением;
  • l — санитарные нормы на воздухоподачу в м3/час*чел.

В зданиях общественного назначения санитарными нормами предусматривается подача воздуха в условиях временного пребывания людей в объёме 20м3/час*чел. При длительном пребывании людей необходимо рассчитывать на объём в 40м3/час*чел. Все санитарные правила и нормы определяются СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклиматическим условиям в производственных помещениях».

Видео на тему

Поделиться:

Нет комментариев

microklimat.pro

Рассчитываем систему вентиляции помещения

Без правильно устроенной вентиляции невозможно комфортное проживание в доме.

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.

    Механизм действия простой или гравитационной вентиляции.

  • Приточно-вытяжные, имеющие отдельные каналы для поступления и для оттока воздуха.

    Принцип функционирования приточно-вытяжной вентиляции.

  • Приточно-вытяжные, принудительные, функционирующие на встроенных в воздуховоды канальных вентиляторах.

    Строение системы принудительной вентиляции помещения.

  • Комбинированные или комплексные, контролирующие и обеспечивающие приток и вытяжку воздуха, а также регулирующие температуру и влажность в помещении.

    Комбинированная система вентилирования дома.

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.

На рынке представлен большой выбор специализированного оборудования, способного не только подавать «правильный» воздух, но и фильтровать его.

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.

Важным моментом является наличие в комнате камина открытого типа, потребляющего много кислорода при работе.

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.

Обычно панель управления вентиляцией выноситься в отдельный щит.

А технология «умный дом» позволяет делать то же самое при помощи мобильных устройств.

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.

Без детального плана дома организовать корректную вентиляцию крайне сложно.

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

Расчет воздухораспределения

Проведя расчеты и вычислив требуемую производительность вентиляционной системы, следует приступить к расчетам всей сети. Система вентиляции включает в себя:

  • воздушные каналы (воздуховоды);
  • переходные и поворотные элементы, переходники;
  • дроссель-клапаны, решетки и диффузоры;
  • канальные вентиляторы;
  • сектор управления.

Совет!

Перед расчетом следует составить схему воздушных каналов. Она составляется с учетом потребности в рассчитанных объемах воздуха в каждое помещение. Отталкиваясь от необходимого воздухообмена, просчитываем размер воздуховодов, а также соответствующих диффузоров и решеток.

Современная вентиляция — это довольно слоэная система, каждый элемент которой нуждается в точном просчете.

Расчет воздушных каналов

Чтобы правильно и точно высчитать размеры воздуховодов необходимо отталкиваться от объемов воздуха протекаемого за временную единицу в данном канале. Ограничением служит допустимое максимальное значение скорости, превышать которое не следует из-за повышенных шумов в системе и ее сопротивления. Уменьшения размеров воздушных каналов можно добиться за счет повышения скорости потока газовой смеси, но при этом повышаются сопротивляемость в сети и шумовые характеристики.

Форма воздуховодов также имеет значение.

Для частных домов и квартир общепринятая скорость воздушного потока в сети от 3-х до 4-х метров в секунду. Большие значения скорости не применяются, чтобы не превысить комфортного уровня шума. А низкая скорость воздуха в системе может вынудить устанавливать слишком громоздкие  воздуховоды, которые не всегда удобно размещать в жилых пространствах, например мансардного типа. В  этом смысле некоторый компромисс дают прямоугольные воздуховоды, которые в сравнении с круглыми могут дать экономию пространства для монтажа вентканалов.

Расчет размеров воздуховодов проводится следующим образом:

Sс = L х 2,77 / V, где:

Sс — искомое сечение воздушного канала;

L — количество протекающего воздушного потока куб.м в час;

V — значение скорости воздушного потока метров в секунду;

2,77 — согласующий коэффициент.

Расчетный показатель будет измеряться квадратными сантиметрами, как наиболее удобный для работы и понимания.

В заключении следует отметить, что расчеты должны проводиться в соответствии с нормативными документами, коим является СП 60.13330.2012 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха». Расчеты должны делать профессиональные специалисты, поэтому рекомендуется обращаться в специализированные компании.

Похожие статьи

lestnitsygid.ru


Смотрите также