Задачата на организирания обмен на въздух в стаите на къща или апартамент е да се отстранят излишната влага и отработените газове, като се заменят с чист въздух. Съответно, за устройството за изпускане и всмукване е необходимо да се определи количеството на отстранените въздушни маси - да се изчисли вентилацията отделно за всяка стая. Методите за изчисляване и нормите на консумация на въздух се приемат изключително съгласно SNiP.
Санитарни изисквания на регулаторните документи
Минималното количество въздух, доставян и отвеждан от вилните помещения от вентилационната система, се регулира от два основни документа:
- „Жилищни многоквартирни сгради“ - SNiP 31-01-2003, параграф 9.
- “Отопление, вентилация и климатизация” - SP 60.13330.2012 г., задължително допълнение “К”.
Първият документ определя санитарно-хигиенните изисквания за обмен на въздух в жилищни помещения на жилищни сгради. Изчисляването на вентилацията трябва да се основава на тези данни. Използват се два типа размери - дебит на въздушния маса за единица време (m³ / h) и часова кратност.
Референтен. Множеството въздушен обмен се изразява с цифра, указваща колко пъти за 1 час въздушната среда на помещението се актуализира напълно.
В зависимост от предназначението на помещението захранващата и изпускателната вентилация трябва да осигуряват следната скорост на потока или броя на актуализациите на въздушната смес (кратност):
- хол, детска стая, спалня - 1 път на час;
- кухня с електрическа печка - 60 м³ / ч;
- баня, баня, тоалетна - 25 m³ / h;
- за пещ с котел на твърдо гориво и кухня с газова печка се изисква кратност 1 плюс 100 m³ / h по време на работа на оборудването;
- котелно помещение с топлинен генератор, изгарящ природен газ - трикратно обновяване плюс количеството въздух, необходимо за изгаряне;
- килер, съблекалня и други помощни помещения - кратност 0,2;
- сушене или пране - 90 m³ / h;
- библиотека, учене - 0,5 пъти на час.
Забележка. SNiP предвижда намаляване на натоварването на общата вентилация с неработещо оборудване или без хора. В жилищните помещения съотношението намалява до 0,2, в техническите - до 0,5. Изискването за помещения, в които са разположени газови инсталации, е непроменено - почасово еднократно обновяване на въздуха.
Параграф 9 от документа предполага, че обемът на капака е равен на количеството приток. Изискванията на SP 60.13330.2012 са малко по-прости и зависят от броя на хората, пребиваващи в стаята 2 часа или повече:
- Ако има 20 m² или повече от площта на апартамента на 1 жител, в стаите се осигурява нов приток от 30 м³ / ч на човек.
- Обемът на подавания въздух се счита за площ, когато по-малко от 20 квадрата попадат на 1 наемател. Съотношението е: 3 м³ приток се подава на 1 м² жилища.
- Ако в апартамента не е осигурена вентилация (няма стъкла и прозорци, които не могат да бъдат отворени), за всеки жител е необходимо да доставя 60 м³ / ч чиста смес, независимо от квадратурата.
Изброените регулаторни изисквания на два различни документа изобщо не си противоречат. Първоначално работата на вентилационната обща система за обмен се изчислява съгласно SNiP 31-01-2003 "Жилищни сгради".
Резултатите се проверяват в съответствие с изискванията на Кодекса на практиката „Вентилация и климатизация“ и се коригират, ако е необходимо. По-долу ще анализираме алгоритъма за изчисление, използвайки примера на едноетажна къща, показана на чертежа.
Определяне на скоростта на въздушния поток
Това типично изчисляване на вентилацията на захранването и отработените газове се извършва отделно за всяка стая на апартамент или селска къща. За да разберете масовия дебит на сградата като цяло, резултатите са обобщени. Използва се сравнително проста формула:
Обяснение на символите:
- L е желаният обем на подаващия и изпускателния въздух, m³ / h;
- S - квадратурата на помещението, където се изчислява вентилацията, m²;
- h - височина на тавана, m;
- n - броят на актуализациите на въздушната среда на помещението в рамките на 1 час (регулиран от SNiP).
Пример за изчисление. Жилищната площ на едноетажна сграда с височина на тавана 3 м е 15,75 м². Според изискванията на SNiP 31-01-2003, кратността n за жилищните помещения е равна на единица. Тогава часовият дебит на въздушната смес ще бъде L = 15,75 x 3 x 1 = 47,25 m³ / h.
Важен момент. Определянето на обема на въздушната смес, отстранена от кухнята с газова печка, зависи от инсталираното вентилационно оборудване. Обща схема изглежда така: еднократната обмяна в съответствие със стандартите се осигурява от естествена вентилационна система, а допълнителни 100 м³ / ч се изхвърлят от домашна кухненска качулка.
Подобни изчисления се правят за всички останали помещения, разработва се схема за организиране на въздушен обмен (естествен или принудителен) и се определят размерите на вентилационните канали (вижте примера по-долу). Автоматизирането и ускоряването на процеса ще помогне на програмата за изчисление.
Онлайн калкулатор в помощ
Програмата отчита необходимото количество въздух в съответствие с множествеността, регулирана от SNiP. Просто изберете типа стая и въведете нейните размери.
Забележка. За котелни с газов генератор на топлина калкулаторът отчита само трикратна обмяна. Към резултата трябва да се добави и количеството подаден въздух, използван за изгаряне на гориво.
Разбираме въздушната борса по броя на жителите
Приложение „K“ SP 60.13330.2012 предписва да се изчисли вентилацията на помещението по най-простата формула:
Дешифрираме обозначението на представената формула:
- L е желаната стойност на притока (изпускателната система), m³ / h;
- m е обемът на чистата на въздуха смес на 1 човек, посочен в таблицата от допълнение „K”, m³ / h;
- N - броят на хората, които постоянно са във въпросната стая 2 часа на ден или повече.
Друг пример. Разумно е да се предположи, че в една и съща всекидневна на едноетажна къща двама членове на семейството остават за дълго време. Като се има предвид, че е организирана вентилация и всеки наемател има над 20 квадрата, параметърът m се приема за 30 m³ / h. Имаме предвид количеството приток: L = 30 x 2 = 60 m³ / h.
Важно. Обърнете внимание, че полученият резултат е по-голям от стойността, определена от кратността (47,25 m³ / h). За по-нататъшни изчисления трябва да се включи цифрата 60 m³ / h.
Ако броят на хората, живеещи в апартамента, е толкова голям, че на всеки човек се разпределя по-малко от 20 m² (средно), тогава горната формула не може да се използва. Правилата сочат: в този случай площта на хола и другите помещения трябва да се умножи по 3 m³ / h. Тъй като общата квадратура на дома е 91,5 м², изчисленият обем на вентилационния въздух ще бъде 91,5 х 3 = 274,5 м³ / ч.
В просторни стаи с високи тавани (от 3 м) актуализирането на атмосферата се разглежда по два начина:
- Ако голям брой хора често са в стаята, изчислете кубичния метър въздух, подаван по специфичния индикатор от 30 м³ / ч на 1 човек.
- Когато броят на посетителите непрекъснато се променя, се въвежда концепцията за обслужваща зона 2 метра над пода. Определете обема на това пространство (умножете площта по 2) и осигурете необходимата кратност, както е описано в предишния раздел.
Пример за изчисляване и разположение на вентилацията
За основа ние вземаме оформлението на частна къща с вътрешна площ 91,5 м² и тавани с височина 3 м, показани по-горе на чертежа. Как да изчислим количеството отработени газове / поток към цялата сграда съгласно методологията на SNiP:
- Обемът на отдалечения въздух от хола и спалнята, който има равна квадратура, ще бъде 15,75 x 3 x 1 = 47,25 m³ / h.
- В детската стая: 21 x 3 x 1 = 63 m³ / h.
- Кухня: 21 x 3 x 1 + 100 = 163 m³ / h.
- Баня - 25 м³ / ч.
- Общо 47,25 + 47,25 + 63 + 163 + 25 = 345,5 m³ / h.
Забележка. Обменът на въздух в коридора и коридора не е стандартизиран.
Сега проверяваме резултатите за съответствие с втория регулаторен документ. Тъй като семейството има семейство от 4 души (2 възрастни + 2 деца), 2 души са в хола, спалнята и детската стая за дълго време.Преизчисляваме въздушния обмен в посочените помещения според броя на хората: 2 x 30 = 60 m³ / h (във всяка стая).
Обемът на екстракти от детската стая отговаря на изискванията (63 кубически метра на час), но стойностите за спалнята и хола ще трябва да се коригират. 47,25 m³ / h не е достатъчно за двама души, вземаме 60 кубически метра и отново преизчисляваме общото количество на обмен на въздух: 60 + 60 + 63 + 163 + 25 = 371 m³ / h.
Също толкова важно е правилното разпределение на въздушния поток в сградата. В частни вили е обичайно да се подреждат естествени вентилационни системи - много по-евтино и по-лесно е да инсталирате електрически суперзарядни устройства с въздуховоди. Добавете само един елемент от принудителното отстраняване на вредните газове - аспиратор.
Как да организираме естественото движение на потоците:
- Ще осигурим приток във всички жилищни помещения чрез автоматични клапани, интегрирани в профила на прозореца или директно във външната стена. В крайна сметка стандартните металопластични прозорци са плътно.
- В преградата между кухнята и банята ще подредим блок от три вертикални шахти, обърнати към покрива.
- Под вътрешните врати осигуряваме пролуки с ширина до 1 см за преминаване на въздуха.
- Инсталираме аспиратор и го свързваме към отделен вертикален канал. Тя ще поеме част от товара - ще премахне 100 кубически метра отработени газове за 1 час по време на процеса на готвене. Остава 371 - 100 = 271 m³ / h.
- Ще изведем две мини с барове в банята и кухнята. Размерите и височините на тръбите се изчисляват в последния раздел на това ръководство.
- Поради естествената тяга, възникваща по два канала, въздухът се влива от детската стая, спалнята и коридора в коридора, а след това към изпускателните решетки.
Моля, обърнете внимание: свежите потоци, показани на оформлението, са насочени от помещения с чист въздух към по-замърсени участъци, след което се изхвърлят през мините.
Изчислете диаметрите на вентилационните канали
По-нататъшните изчисления са малко по-сложни, така че ще придружаваме всеки етап с примери за изчисления. Резултатът ще бъде диаметърът и височината на вентилационните шахти на нашата едноетажна сграда.
Разпределихме целия обем отработен въздух в 3 канала: 100 куб.м. насилствено сваля аспиратора в кухнята през периода, в който е включена печката, останалите 271 куб. метра оставя естествено в две еднакви шахти. Дебитът през 1 канал ще се окаже 271/2 = 135,5 m³ / h. Площта на напречното сечение на тръбата се определя по формулата:
- F - площ на напречното сечение на вентилационния канал, m²;
- L - поток на отработените газове през вала, m³ / h;
- ʋ - скорост на потока, m / s.
Референтен. Скоростта на въздуха в каналите за естествена вентилация е в диапазона 0,5–1,5 m / s. Като изчислена стойност вземаме средния индикатор - 1 m / s.
Как да изчислим напречното сечение и диаметъра на една тръба в примера:
- Откриваме диаметъра в квадратни метра F = 135,5 / 3600 x 1 = 0,0378 m².
- От формулата на училището за площта на окръжността определяме диаметъра на канала D = 0,22 м. Избираме най-близкия по-голям канал от стандартната серия - Ø225 mm.
- Ако говорим за тухлен вал, положен вътре в стената, тогава размерът на вентилационния канал 140 х 270 мм отговаря на намерената секция (добро съвпадение, F = 0,0378 кв. М.).
Диаметърът на изпускателната тръба за качулка за домакинството се разглежда по подобен начин, само дебитът, изпомпван от вентилатора, се взема повече - 3 m / s. F = 100/3600 x 3 = 0,009 м² или Ø110 мм.
Избираме височината на тръбите
Следващата стъпка е да се определи силата на сцепление, която възниква вътре в изпускателния блок на дадена кота. Параметърът се нарича наличното гравитационно налягане и се изразява в Pascals (Pa). Формула за сетълмент:
- p е гравитационното налягане в канала, Pa;
- H - разлика в височината между изхода на вентилационната решетка и вентилационния канал, изрязан над покрива, m;
- ρvozd - плътност на въздуха в помещението, приемаме 1,2 kg / m³ при домашна температура +20 ° С.
Методът на изчисление се основава на избора на необходимата височина. Първо определете колко сте готови да вдигнете изпускателните тръби над покрива, без да повлияете на външния вид на сградата, след това заменете стойността на височината във формулата.
Пример. Взимаме разлика във височината 4 m и получаваме налягане на тягата p = 9,81 x 4 (1,27 - 1,2) = 2,75 Pa.
Сега идва труден етап - аеродинамичното изчисляване на разклонителните канали. Задачата е да се намери съпротивлението на канала към газовия поток и да се сравни резултата с наличното налягане (2,75 Па). Ако загубата на налягане е по-голяма, тръбата ще трябва да увеличи или да увеличи диаметъра на отвора.
Аеродинамичното съпротивление на канала се изчислява по формулата:
- Δp - обща загуба на налягане в мината;
- R е специфичното съпротивление на триене на преминаващия поток, Pa / m;
- H - височина на канала, m;
- ∑ξ е сумата от местните коефициенти на съпротивление;
- Pv - динамично налягане, Pa.
Показваме на пример как се счита стойността на съпротивлението:
- Откриваме стойността на динамичното налягане по формулата Pv = 1,2 x 1² / 2 = 0,6 Pa.
- Откриваме съпротивлението на триене R според таблицата, като се фокусира върху динамичните показатели за налягане от 0,6 Pa, скоростта на потока 1 m / s и диаметъра на въздушния канал 225 mm. R = 0,078 Па / м (обозначен със зелен кръг).
- Локалното съпротивление на изпускателния вал е решетъчната решетка и 90 ° нагоре завой. Коефициентите ξ на тези части са постоянни стойности, равни съответно на 1,2 и 0,4. Сумата ξ = 1,2 + 0,4 = 1,6.
- Крайно изчисление: Δp = 0,078 Pa / mx 4 m + 1,6 x 0,6 Pa = 1,27 Pa.
Сега сравняваме изчисленото налягане, образувано във въздухопровода, и полученото съпротивление. Тяговата сила p = 2,75 Pa е много по-голяма от загубата на налягане (съпротивление) Δp = 1,27 Pa, вал с височина 4 метра е твърде висок, няма смисъл да се изгражда такъв.
Тъй като номерата се различават наполовина (приблизително), съкращаваме вентилационния канал до 2 м и преизчисляваме отново:
- Налично налягане p = 9,81 x 2 (1,27 - 1,2) = 1,37 Па.
- Съпротивлението R и локалните коефициенти ξ остават същите.
- Δp = 0,078 Pa / mx 2 m + 1,6 x 0,6 Pa = 1,15 Pa.
Налягането на естественото течение от 1,37 Па превишава съпротивлението на системата Δp = 1,15 Па, което означава, че валът с височина два метра ще работи правилно за естественото извличане и ще осигури необходимия дебит на отстранените газове.
Коментар. Не е необходимо да се съкрати каналът до 1 м, съотношението ще се промени в другата посока: p = 0,69 Pa, Δp = 1,04 Pa, силата на сцепление не е достатъчна.
Вентилационният канал Ø225 mm може да бъде разделен на 2 по-малки тръби, но не по диаметър, а по секция. Получаваме 2 кръгли вентилационни канала от 150-160 мм, както е направено на снимката. Височината на двата вала остава непроменена - 2 m.
Как да опростите задачата - съвети
Бихте могли да сте сигурни, че изчисленията и организацията на обмена на въздух в сградата са доста сложни въпроси. Опитахме се да обясним техниката в най-достъпната форма, но изчисленията все още изглеждат тромави за обикновения потребител. Ние даваме някои препоръки за опростено решение на проблема:
- Първите 3 етапа ще трябва да преминат във всеки случай - за да откриете обема на изпускания въздух, да разработите схема на потока и да изчислите диаметрите на изпускателните канали.
- Вземете скорост на потока не повече от 1 m / s и определете напречното сечение на каналите от него. Аеродинамиката не е необходима за преодоляване - правилно изчислете диаметрите и просто приведете въздуховодите на височина поне 2 метра над решетките за всмукване.
- Опитайте се да използвате пластмасови тръби вътре в сградата - благодарение на гладките стени, те практически не устояват на движението на газове.
- Вентилационните канали, поставени в студено таванско помещение, трябва да бъдат изолирани.
- Не блокирайте изходите на мини с вентилатори, както е обичайно да се прави в тоалетните на апартаментите. Работното колело няма да позволи на естествената качулка да работи правилно.
За притока монтирайте регулируеми стенни клапани в стаите, отървете се от всички пукнатини, където студен въздух може да влезе в къщата неконтролируемо.