Нормы кратности воздухообмена в различных помещениях + примеры измерения и расчетов

РАСЧЕТ КРАТНОСТИ ВОЗДУХООБМЕНА В ПОМЕЩЕНИИ

Ознакомиться с понятием кратности воздухообмена в помещениях и приобрести практические навыки по расчету этой метеорологической величины.

Учебные вопросы:

Определение кратности воздухообмена в помещении, осуществляемого путем естественной аэрации.

Расчет площади открытой фрамуги, через которую поступает атмосферный воздух в помещение, необходимой для достижения заданной кратности воздухообмена.

Определение времени проветривания помещения при периодическом открывании фрамуги известной площади.

Порядок выполнения работы:

Изучить методику определения кратности воздухообмена помещения.

Получить у преподавателя задание на проведение расчетов.

Провести расчеты по определению кратности воздухообмена, площади сечения на воздухообмен и времени воздухообмена.

1. КРАТНОСТЬ ВОЗДУХООБМЕНА В ПОМЕЩЕНИИ

Воздухообменом называют замену загрязненного воздуха чистым. Воздухообмен делят на естественный и искусственный. Естественный происходит вследствие разности и перепада давления воздуха внутри помещения и снаружи. Осуществляется он с помощью периодического открывания форточек, фрамуг, окон (аэрация), а также через щели стен, окон, двери (инфильтрация).

Искусственный воздухообмен осуществляется путем использования различных систем механической вентиляции и кондиционирования.

Кратность воздухообмена определяет, сколько раз в час необходимо менять весь воздух помещения, чтобы очистить его до предела допустимой концентрации загрязнения (ПДК).

Кратность воздухообмена N задается формулой:

раз в 1 час. (1)

где: V(м 3 /ч) – необходимое количество чистого воздуха, поступающего в помещение в течение 1 часа; W(м 3 ) – объем помещения.

Путем естественной аэрации обычно достигают трех – четырехкратного воздухообмена, а при необходимости большей кратности прибегают к механической вентиляции.

Объем чистого приточного воздуха, который должен разбавлять вредные газы до предельно допустимой концентрации, определяется по формуле:

м 3 /ч, (2)

где: В – количество вредного вещества (газа), поступающего в помещение в 1 час, мг/ч;

ρВ – ПДК вредного вещества в воздухе рабочего помещения, мг/м 3 ;

ρ – концентрация того же вредного вещества в приточном наружном воздухе, мг/м 3 .

Количество вредных газов В, находящихся в воздухе рабочего помещения, можно определить несколькими способами:

а) Измерением концентрации газа на единицу объема b с помощью газоанализатора. Тогда количество вредного вещества определяется по формуле:

B = abW мг/ч,

где: а – коэффициент инфильтрации (для камеральных цехов а=1, для гаражей а=2);

b – концентрация вредного вещества в воздухе (мг/м 3 в 1 час);

W (м 3 ) – кубатура рабочего помещения.

б) Определением расхода вредного вещества всеми работающими за смену (8 часов) в одном рабочем помещении

мг/ч,

где bп – количество материала, содержащего вредное вещество, расходуемое всеми работающими в данном помещении, мг.

в) С учетом выделения углекислого газа (СО2) в процессе дыхания человека в объеме 22,6 литров в 1 час. Тогда

В=22,6·n л/ч,

где: n – число работающих в помещении.

2. УСЛОВИЯ ДОСТИЖЕНИЯ ТРЕБУЕМОЙ КРАТНОСТИ ВОЗДУХООБМЕНА ПУТЕМ ЕСТЕСТВЕННОЙ АЭРАЦИИ

Величина потока воздуха Q, проникающего внутрь помещения в результате перепада давлений, определяется формулой:

, м 3 /с, (3)

где: α = 0,6- коэффициент, учитывающий расход воздуха через фрамугу применительно к зданиям промышленного и городского типа;

S (м 2 ) – суммарная площадь сечений, через которые поступает воздух в помещение; u1 (м/с) – скорость ветра с наветренной стороны здания;

а1 – соответствующий аэродинамический коэффициент, зависящий от формы и конструкционных особенностей здания, ;

u2 (м/с) – скорость ветра с подветренной стороны, для средних условий

а2 – соответствующий аэродинамический коэффициент, ;

Для обеспечения заданной кратности воздухообмена N требуется выполнение условия:

V = 3600Q (4),

где коэффициент 3600 появился в результате перевода часа в секунды.

Согласно (1), (3), условие (4) можно переписать в виде:

,

, м 2 (5)

Формула (5) позволяет рассчитать площадь открытой фрамуги, необходимую для достижения данной кратности воздухообмена N в помещении объема W.

Предполагается, что чистый воздух поступает в помещение через сечение S непрерывно в течение всего рабочего дня.

Во избежание сквозняков, а также в холодное время года аэрацию помещения осуществляют с помощью периодического открывания фрамуг. В этом случае кратность воздухообмена показывает, сколько раз в 1 час необходимо проветривать помещение. Время проветривания t можно определить из условия:

(6)

В формуле (6) площадь S1 считать известной.

3. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ВОЗДУХООБМЕНА

Определить кратность воздухообмена производственного помещения высотой h = 3,5 м, в котором работают 20 человек, на каждого человека приходится 4,5 м 2 площади. Загрязнение воздуха происходит за счет выдыхаемого углекислого газа. Принудительная вентиляция отсутствует.

Количество вредного вещества В, поступающего в помещение в 1 час, задается формулой:

B = 22,6∙n (л/ч)

Предельно допустимая концентрация СО2 составляет 0,1 % или ρВ = 1 л/м 3 . В атмосферном воздухе углекислого газа содержится 0,035 %, т. е. ρо = 0,35 л/м 3 . Тогда объем чистого воздуха V, необходимого для n человек, согласно формуле (2), составит:

м 3 /ч

Кратность воздухообмена определяется по формуле (1):

раз в 1 час

Для рассматриваемого производственного помещения n = 20 человек, объем .

Согласно формуле (7):

N = раза в 1 час.

Следовательно, если 3 раза в 1 час производить замену загрязненного воздуха помещения чистым воздухом, концентрация углекислого газа в помещении будет ниже предельно допустимой.

Ответ: N = 3.

Определить площадь сечения S, через которую в помещение поступает чистый воздух, для обеспечения кратности воздухообмена N = 3 в помещении объемом .

Читайте также:
Светильники потолочные встраиваемые армстронг: особенности конструкции своими руками, инструкция по выбору, фото и видео

Скорости ветра с наветренной и подветренной сторон и соответствующие коэффициенты заданы: u1 = 5 м/с; а 1 = 0,8; u2 = 2,5 м/с; а 2 = 0,3; α = 0,7.

Воспользуемся формулой (5):

Следовательно, аэрацию рабочего помещения можно осуществлять с помощью открытой в течение всего рабочего дня форточки, площадью S=50 см * 20 см

Ответ: S = 0,1 м 2

Определить время проветривания помещения объемом , необходимое для полной замены загрязненного воздуха чистым, считая площадь открытой фрамуги известной: S1=1м 2 ;u1 = 5 м/с; а 1 = 0,8; u2 = 2,5 м/с;

Воспользуемся формулой (6):

Следовательно, достаточно двух минут, чтобы полностью проветрить помещение данного объема.

Ответ: t = 106 с.

Аэрацию помещения, объемом 315 м 3 , где работают 20 человек, можно осуществлять с помощью постоянно открытой форточки, площадью 0,1 м 2 . Возможно также периодическое, через каждые 20 минут, проветривание помещения с помощью открывания на 2 минуты фрамуги, площадью 1 м 2 .

4. КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ СТУДЕНТАМ

В помещении, объемом W, работает n человек. 1% помещения занят мебелью и производственным оборудованием. Определить воздухообмен помещения в результате естественной аэрации, считая загрязнителем воздуха углекислый газ, образующийся при дыхании людей.

Рассчитать кратность воздухообмена N помещения.

Определить площадь S открытой на протяжении всего рабочего дня фрамуги, обеспечивающей данную кратность воздухообмена N.

Определить время t проветривания помещения при периодическом открывании N раз в 1 час фрамуги, площадью S1(S1>S).

Исходные данные для выполнения задания выдаются преподавателем.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Способы расчета и нормы кратности воздухообмена для жилых помещений

Конверсия воздуха является неотъемлемым гигиеническим показателем микроклимата в комнате наравне с температурой и влажностью. Кратность воздухообмена показывает отношение объема воздуха, который поступает в помещение или удаляется из него за 1 час (м3/ч), к общей кубатуре. Воздух меняется естественным способом через щели проемов или методом организованной приточно-вытяжной вентиляции.

Что такое кратность воздухообмена

Снаружи атмосфера всегда чище, чем внутри помещения. Эндогенное пространство получает воздух с улицы с пылью и добавляет к нему примеси от жизнедеятельности человека. Жители проводят в доме около 80% времени, поэтому обмену воздуха с окружающей средой придается большое значение.

Кратность воздухообмена в жилых помещениях показывает интенсивность конвекции воздушных потоков и определяется количеством обменов за единицу времени. Его можно рассчитать по формуле, выражающей отношение подаваемого объема за 1 час к кубатуре помещения, куда он поступает. Другими словами, кратность говорит о том, сколько раз за час меняется микроклимат в комнате.

Нормативные показатели воздухообмена прописываются в документах СНиП, сводах правил. В России величина обмена измеряется в кубических метрах за час. Для боле точного определения используется расчет кубатуры на человека, по объему и площади комнаты, регламентируется количество чистого и величина удаляемого воздуха.

Вытяжка нормируется в зависимости от функциональности помещения. Поступление и удаление потоков соотносится между собой, исходя из стандартного принципа вентилирования — в чистых комнатах преобладает приток, а в проблемных больше удаляется загрязненного воздуха.

Методы расчета

Показатель означает, сколько раз нужно сменить воздух в эндогенном микроклимате за 1 час, чтобы очистить его до предельного ПДК (показателя допускаемой концентрации) примесей.

Кратность воздухообмена можно посчитать по формуле N = V / W, где:

  • N — кратность обмена воздуха (раз);
  • V — кубатура наружного воздуха, поступающая в комнату за 1 час (м3/ч);
  • W — объем интересующего помещения (м3).

Методом естественной конвекции обычно микроклимат меняется до 3 – 4 раз. Для большего значения делают механическую вентиляцию.

Объем входящих потоков, который предназначается для разбавления вредных примесей и газов до максимальной допускаемой концентрации, рассчитывается по формуле V = B / (pb – po), где:

  • V — кубатура воздушного потока (м3);
  • B — количество патогенного вещества, поступающего за 1 час (мг/ч);
  • pb — ПДК нежелательного компонента в атмосфере рабочего цеха (мг/м3);
  • po — концентрация того-же компонента в поступающем потоке (мг/м3).

В производстве используется сварка, лазерная или плазменная резка, пайка металлов с выделением вредных газов. Для уменьшения концентрации делается качественная вытяжка и вентиляция местных зон около рабочего места. Количество газов измеряется на единицу объема с помощью прибора газоанализатора.

Масштаб вредного компонента высчитывается по формуле B = a · b · W, где:

  • B — объем вредных примесей (м3);
  • а — коэффициент просачивания (для цехов — 1, для гаражей — 2);
  • b — соотношение газа в атмосфере (мг/м3);
  • W — кубатура цеха (м3).

Загрязненные потоки должны очищаться перед выведением наружу с помощью системы фильтрации.

Другие расчеты воздушного обмена

Показатель воздушного обмена по тепловыделениям рассчитывается, если в помещении есть большое количество тепла, которое нужно вывести из комнаты.

Индекс рассчитывается по формуле L = 3.6 · Q / (p · c · (t – k)), где:

  • L — воздухообмен (м3/ч);
  • Q — теплота, выделяемая в комнате (Вт);
  • p — плотность внутреннего воздуха (кг/м3);
  • c — воздушная теплоемкость;
  • t — температура удаляемого потока (°С);
  • k — температура поступающего потока (°С).

Показатель воздушного обмена по влаговыделению определяется, если в комнате в результате жизнедеятельности или технологических процессов выделяется большое количество влаги.

Расчет проводится по формуле L = W / (p · (d — do)), где:

  • L — воздухообмен по влажности (м3/ч);
  • W — концентрация влаги (%);
  • p — плотность внутренней атмосферы (кг/м3);
  • d — содержание влаги в удаляемом потоке (г/кг);
  • do — содержание влаги в подаваемом воздухе (г/кг).
Читайте также:
Панели МДФ для дверей: как организовано их производство, установка своими руками

Расчет воздухообмена по газовыделениям выполняется, если в цеху предполагается скопление воздушных примесей, которые требуется своевременно выводить за пределы помещения.

Применяется формула L = K / (K0 – K1), где:

  • L — требуемая кратность воздухообмена (м3/ч);
  • K — вес выделяемых газов (м/м3);
  • K — ПДК газов (из справочника для конкретного помещения);
  • K1 — концентрация газа в поступающем потоке.

Нормы воздухообмена по нормам санитарии (число людей) определяются из условия снабжения людей необходимым объемом свежего кислорода. Для общественных построек предусматривается 20 м3/ч·чел при кратковременном посещении. Для длительного нахождения рассчитывается по 40 м3/ч·чел, спортивные залы требуют воздухообмена 80 м3/ч·чел.

Значение кратности воздухообмена

Подсобные помещения в квартире относятся к повышенным источникам загрязнения микроклимата. По СНиП в комнаты подается наружный воздух, а из туалета, кухни и ванной производится вытяжка влажного и загазованного воздуха.

Величины воздуха, который нужно выводить из помещений:

  • кухня с газовой печкой — 90 м3/ч;
  • кухня с электропечкой — 60 м3/ч;
  • ванная комната и туалет — 25 м3/ч.

Если расчетные показатели воздухообмена требующейся подачи и отвода не совпадают, мощность приборов принимается по максимальному значению. Уравновешенным считается баланс, если показатели аналогичны. Приточно-вытяжная система, которая использует меньше входящих потоков по сравнению с отводящими, имеет отрицательный баланс, и наоборот.

Экономичной считается система с рециркуляцией, при этом выводящиеся потоки частично используются вторично после обработки увлажнителями, фильтрами, очистителями. Так сокращаются расходы, но соотношение вредных примесей не должно превышать 30% ПДК.

Рециркуляция не используется в помещениях:

  • с выделением воздушных примесей 1 – 2 категории опасности;
  • в атмосфере которых присутствуют болезнетворные организмы в превышенной концентрации или есть резкие запахи;
  • где есть вредные газы, которые возгоняются при прохождении нагревателей, если перед ТЭНами нет соответствующих фильтров.

В лабораториях, где выделяется вредный пар и воздушные примеси, вентиляция делается так, чтобы воздух после очистки не проникал в соседние комнаты. Для цехов, где в атмосфере есть концентрация взрывоопасных добавок, воздух удаляется из зоны 3 м вокруг источника.

Норма воздухообмена

Индексы обмена воздуха различаются для промышленных цехов, общественных мест и жилых помещений. Современные окна с герметичными стеклопакетами обеспечивают только 10 – 20% от необходимого воздухообмена. В нормативах и положениях встречаются индексы, привязанные к площади, объему комнаты, числу людей. В разных странах требуемые значения отличаются, хотя человек дышит одинаково.

Нормы кратности обмена приводятся в документах:

  • жилые помещения — СНиП 2.08.01 – 1989, ГОСТ 30.494 – 1996;
  • медицинские организации — СП 158.133.30 – 2014;
  • детские сады, школы, институты, училища — СанПиН 2.4.1.3049 – 13, СНиП31 – 06 – 2009, СНиП II – Л.6 – 67, СНиП 2.04.05 – 1986;
  • административные здания — СП 44.13331 – 2011, СНиП 2.08.02 – 1989;
  • бани, сауны — СНиП II – Л.13 – 1962;
  • аэропорты, авто и железнодорожные вокзалы — ВНТП 3 – 81, СНиП 2.04.05 – 1991.

Нормативные значения не учитывают, что жилые помещения пустуют днем, а офисные и рабочие – в ночное время. На местах проводится координация работы вентиляции или естественного проветривания для экономии затрат.

Нормативные показатели

При проектировании системы притока и очистки учитывают назначение здания, технические помещения отдельной квартиры, офиса или санузла. В жилье многоквартирного сектора принимается минимальный объем подаваемого воздуха 30 м3/чел.

Таблица воздухообменов по помещениям ГОСТ, СНиП

Наименование Показатель кратности (м3/ч)
Жилая общая комната (зал) 3
Кухня в квартире или хостеле 6 – 8
Ванная, душ 7 — 9
Туалет 8 – 10
Бытовая прачечная 7
Гардероб и кладовая 1 – 1,5
Гараж, погреб 4 – 8
Кинозал, театр, конференц-зал 20 – 40 м3 на человека в час
Офис 5 – 7
Ресторан 8 – 10
Кафе, бар, бильярдный зал 9 – 11
Универсам, торговый зал 1,5 – 3
Цех авторемонтного предприятия 6 – 8
Спортзал 80 м3 на одного спортсмена или 20м3 на зрителя
Общественный санузел 10 – 12 м3/ч или 100 м3 на 1 унитаз

Правила создания воздухообмена в помещении

В городских квартирах используется схема естественной и приточно-вытяжной вентиляции. Отработанные потоки выводятся по внутренним каналам в здании через вытяжки. Для работы системы требуется восполнение атмосферы такой же кубатурой свежего воздуха. Наружные потоки поступают через неплотности оконных и дверных проемов или при открывании фрамуг и форточек.

Система естественного воздухообмена работает за счет разной удельной массы холодного и теплого воздуха. Имеет значение ветер на улице для создания тяги во внутренних вентканалах. В теплую погоду тяга становится меньше, поэтому многие жильцы ставят электрические вентиляторы в отверстии вытяжки на кухне и в санузле.

Нормы воздухообмена в офисных помещениях предусматривают, что межкомнатные двери должны иметь просвет между полотном и полом около 1,5 – 2,0 см для естественной конвекции или нижние переточные решетки. Окна рассматриваются в единой системе в качестве приточных устройств.

Читайте также:
Ремонта фундамента под баней

Конструктивное решение

Строение каналов в многоэтажном секторе меняется в зависимости от развития новых технологий строительства. Раньше индивидуальные протоки шли от каждой вытяжки к общему столбу. Переход к повышенной этажности вызвал необходимость связки вертикальных труб на 4 – 5 этажей горизонтальными проходами, а от них идут каналы к общей шахте.

Компактная вертикаль объединяет 1 – 2 сборных канала, отработанный поток не поступает сразу в выводящую вертикаль, а приводится туда только над следующим этажом или выше. Схема вытягивающих шахт по строению напоминает елку. Конструкция занимает мало места, но структура делает ее зависимой от погодных условий.

Современные отделочные материалы в квартирах выделяют вредные вещества для организма, уплотненные окна не пропускают достаточного количества кислорода. Системы естественной вентиляции не выполняют санитарные нормы, применяемые к жилью. В квартирах ставятся приточно-вытяжные вентиляционные комплексы, которые выводят воздух из каждой комнаты.

В частном строении

В частном доме вентиляция ставят принудительную приточно-вытяжную систему, т.к. необходима подача свежего воздуха в котельную, погреб, кухню, другие комнаты. Микроклимат страдает, если ставят только вытяжку без организации притока. В таком случае ощущается нехватка кислорода. Другой ошибкой является подача воздуха без принудительного вытягивания. В этом случае внутренний воздух разбавляется свежими потоками, но запахи и вредные компоненты остаются в доме.

Искусственная вентиляция не пропускает загрязненный наружный воздух, т.к. в системе предусмотрены фильтры, которые избавляют потоки от аллергенов, бактерий и микробов. В ванной комплексное вентилирование устраняет влажность, на кухне удаляет запах, духоту. Оборудование работает в автоматическом режиме, управляется вручную или электронными приборами. Стоимость принудительной системы выше, чем устройство внутренних или навесных каналов. Для экономии подбираются только те функциональные компоненты системы, которые необходимы конкретному дому.

Влияние пластиковых окон на скорость воздухообмена

В жилище создается разреженность атмосферы из-за плотной изоляции оконных металлопластиковых проемов и современных герметичных дверей. В этих условиях тяга в канализационном канале может опрокинуться, если такое отверстие расположено выше других, в одной из комнат температура выше других, или действует разность давления ветра.

Современные окна становятся некомфортными, недышащими и доставляют неприятности в виде плохого вентилирования. Многие удаляют прокладки и делают дополнительные щели в раме. Такое решение дает результат в виде сквозняков, потерь тепла и обледенения фрамуг. Есть специальное решение в виде конструктивных элементов заводского изготовления, которые вставляются в раму для организованного контроля прохода воздуха.

Кратность воздухообмена: расчет и таблицы для различных помещений

Воздухообмен различных помещений

Одним из показателей, влияющих на обеспечение оптимального микроклимата в помещениях различного назначения, является кратность воздухообмена. Под этим термином обозначают, количество полных циклов смены воздушных масс в помещении в течение единицы времени, например часа.

Ротация воздушных масс обеспечивает:

  • удаление воздуха, содержащего патогенные и болезнетворные микроорганизмы;
  • замену кислорода, содержащего углекислый газ новым объемом воздуха, что создает комфортные условия для умственной деятельности человека;
  • оптимальные значения температуры и влажности в помещении, оказывающих влияние на работоспособность человека и создающих заданные условия для хранения различных изделий;
  • устранение воздуха, содержащего неприятные запахи.

Необходимые значения показателей кратности воздухообмена в зависимости от назначения помещения указываются в специальных таблицах СНиП. Ротация воздушных масс обеспечивается за счет комбинированного использования естественной и искусственной вентиляции.

Приток кислорода обеспечивается через окна, двери и при помощи специальных вентиляторов. Однако учитывая тенденцию на использование материалов и технологий, обеспечивающих герметичность этих конструкций, близкую к абсолютным значениям, использование при строительстве зданий систем, обеспечивающих приток кислорода, является обязательным условием для достижения показателей кратности воздухообмена.

Эти задачи решаются путем оснащения стен и окон приточными клапанами, которые помимо герметичности обеспечивают поступление необходимого количества кислорода в единицу времени.

Понятие воздухообмена

Основные требования при проектировании систем кондиционирования включают определение числа циклов воздухообмена. Под этим термином понимается создание условий для обеспечения циркуляции и полной замены объема кислорода в сооружении. Этот параметр зависит от концентрации в воздухе вредных компонентов, наличия мест выделения избыточного количества тепла, влаги и кратности смены объема кислорода в помещении.

Кратность воздухообмена является показателем, определяющим степень интенсивности полной смены объема кислорода. Другими словами организованный, и регулируемый воздухообмен определяется как количество полных циклов смены кислорода в течение часа. Этот параметр относится к санитарным нормам и определяет степень безопасности и комфортность нахождения человека в здании. Нормативные и допустимые значения этого показателя определяются принятыми нормами СНиП, содержащими различные требования в зависимости от назначения комнаты.

Воздухообмен бывает естественного и искусственного типа. При этом в первом случае приток воздуха обеспечивается за счет перепада давления воздуха внутри комнаты и за ее пределами. Во втором варианте замещение объема воздушных масс предусматривает использование систем принудительной подачи кислорода, попадание через проемы в дверях и стенах и выполнение проветривания помещений. Организация удаления загрязненного кислорода предусматривает обустройство систем вытяжки в помещениях, имеющих наиболее загрязненный воздух. В условиях квартиры такими местами могут быть ванна, туалет и кухня, в первых двух случаях система вентиляции может оснащаться устройствами, обеспечивающими всасывание загрязненного воздуха или воздушными клапанами, в случае с кухней, в большинстве случае речь идет об оснащении пространства над плитой различными типами вытяжных зонтов.

Читайте также:
Непентес: фото, виды, сорта, описание, уход в домашних условиях

Расчет кратности воздухообмена

При определении кратности воздухообмена для каждого конкретного помещения проектировщики учитывают нормативные показатели, зафиксированные в санитарно-гигиенических нормах, ГОСТах и строительные правила снип, например СНиП 2.08.01-89. Не принимая в учет содержания в воздухе вредных примесей, количество замещений для помещений определенного объема и назначения будет вычисляться по значениям нормативных показателей кратности. Объем здания определяется по формуле (1):

Формула расчета объема воздуха в помещении

где a – длина помещения;
b – ширина комнаты;
h – высота помещения.

Зная объем помещения и количество поступающего в течение 1 часа кислорода, можно выполнить расчет кратности Кв, используя формулу (2):

Расчет кратности воздухообмена

где Кв – кратность воздухообмена;
Qвозд – подача чистого воздуха, поступающего в комнату в течение 1 часа.

Чаще всего формула (2) не используется для подсчета количества циклов полного замещения воздушных масс. Это связано с наличием для всех типовых сооружений различного назначения таблиц кратности воздухообмена. При такой постановке задачи для помещения, имеющего заданный объем с известным значением коэффициента воздухообмена необходимо подобрать оборудование или выбрать технологию, обеспечивающую поступление необходимого количества кислорода в единицу времени. В этом случае объем чистого воздуха, который должен поступить для обеспечения полной замены кислорода в помещении согласно требованиям СНиП, можно определить по формуле (3):

Расчет кратности по СанПиН

Согласно приведенным формулам, единицей измерения кратности воздухообмена является количество полных циклов замены кислорода в комнате в час или 1/ч.

Используя естественный тип воздухообмена можно добиться 3-4 кратной замены воздуха в помещении в течение 1 часа. При необходимости увеличения интенсивности воздухообмена рекомендуется прибегать к использованию механических систем, обеспечивающих принудительную подачу свежего или устранение загрязненного кислорода.

Методы расчета для помещений жилого дома

Приток необходимого количества воздуха в жилых помещениях в зависимости от типа комнаты может обеспечиваться через автономные воздушные клапана в стенах с регулируемыми параметрами открывания, форточки, двери, фрамуги и окна. Специалисты обращают внимание проектировщиков на то, что при расчете показателей полной замены воздуха в жилых комнатах, необходимо учитывать ряд параметров, среди которых:

  • назначение помещения;
  • количество постоянно находящихся в сооружении людей;
  • температура и влажность воздуха в помещении;
  • количество работающих электрических приборов и норма выделяемого ими тепла;
  • тип естественной вентиляции и обеспечиваемые им показатели кратности замены кислорода в течение 1 ч.

Для создания комфортных условий согласно нормам СП 54.13330.2016 величина воздухообмена должна составлять:

  1. При площади помещения, приходящегося на 1 человека в размере менее 20 м² для детских комнаты в квартире, спален, гостиных и общих помещений подача воздуха должна составлять 3 м³/ч на 1 м² площади каждой из комнат.
  2. При общей площади в расчете на одного человека превышающей 20 м², интенсивность воздухообмена должна составлять 30 м³/ч на 1 человека.
  3. Для кухни, оснащенной электрической плитой минимальные показатели подачи кислорода не могут быть меньше 60 м³/ч.
  4. Если на кухне используется газовая плита, минимальное значение нормы воздухообмена увеличивается до 80-100 м³/ч.
  5. Нормативные показатели кратности воздухообмена для вестибюлей, лестничных клеток и коридоров составляет 3 м³/ч.
  6. Параметры воздухообмена несколько возрастают при увеличении влажности и температуры в помещении и составляют для сушильных, гладильных и постирочных комнат 7 м³/ч.
  7. При организации в жилом помещении ванной и уборной, расположенных отдельно друг от друга, норма воздухообмена должна быть не меньше 25 м³/ч, при совмещенном расположении санузла и ванной комнаты, этот показатель увеличивается до 50 единиц.

Учитывая то, что при готовке помимо пара образуется ряд летучих соединений с содержанием масла и гари, при организации системы воздухообмена на кухне необходимо исключить попадание этих веществ в пространство жилых комнат. Для этого воздух кухонного помещения за счет создания тяги в вентиляционном канале, высотой не менее 5 м и использования специального вытяжного зонта удаляется наружу. Такой тип организации ротации воздушных масс обеспечивает устранение и избыточного количества тепла. Однако во избежание попадания отработанного воздуха в квартиры, расположенные на верхних этажах при строительстве сооружения выполняется воздушный затвор, обеспечивающий изменение направления воздушного потока.

Административные и бытовые здания

Как уже упоминалось, показатели кратности имеют различные значения для разных зданий, при этом в части случаев эксплуатация систем обеспечения ротации воздушных масс, предусматривает использование естественной вентиляции и в холодное время года. При этом, в части используемых помещений, например душевых и уборных вытяжная система вентиляции должна работать более интенсивно, чем система подачи свежего кислорода в комнатах общего назначения. Так, параметры ежечасно удаляемого из помещений душевых воздуха с паром должна исходить из расчета 75 м³/ч из расчета на 1 сетку, а при организации удаления загрязненного воздуха из уборных из расчета 25 м³/ч на 1 писсуар и 50 м³/ч на 1 унитаз.

Кратность для торговых помещений

При обеспечении смены воздуха в кафе организация системы вентиляции и кондиционирования должна обеспечить кратность замены воздуха в приточной системе на уровне 3 ед/ч, для системы вытяжки этот показатель должен составлять 2 ед/час. Расчет системы полной замены воздуха в торговом зале зависит от типа используемой вентиляции. Так, если при наличии вентиляции приточно-вытяжного типа кратность замены воздуха определяется расчетным путем для всех типов торговых залов, то при обустройстве сооружения вытяжкой, не обеспечивающей приток воздуха, кратность воздухообмена должна составлять 1,5 ед/ч.

Читайте также:
Поделки из коряг: разновидности и варианты изготовления своими руками

Кратность в кафе и ресторанах

При использовании помещений, обладающих большим количеством пара, влаги, тепла или газа, расчет воздухообмена может вестись исходя из имеющегося избытка. Для того, чтобы рассчитать воздухообмен по теплоизбыткам используется формула (4):

Расчет воздухообмена по теплоизбыткам

где Qпом – количество выделяемой в помещение теплоты;
ρ – плотность воздуха;
c — теплоемкость воздуха;
t вывод — температура воздуха, удаляемого при помощи вентиляции;
t подав — температура воздуха, подаваемого в помещение.

Организация системы обмена воздуха в котельной исходит из типа используемого котла и должна обеспечивать 1-3 кратную замену всего объема кислорода в течение часа.

Физкультурно оздоровительные учреждения

При занятиях в спортивном зале кратность обмена воздуха играет важную роль, поскольку во время физических нагрузок необходимо обеспечить поступление свежего кислорода в легкие каждого из посетителей с учетом достаточно больших объемов зала. Таким образом, требования оговаривают необходимость обеспечения поступления в спортзал при наличии посетителей 80 м3/ч воздуха.

Расчет кратности воздухообмена для бассейна исходит из количества находящихся в нем людей и должен составлять 20 м³/ч в расчете на 1 человека. В то же время, учитывая специфику нахождения в сауне, в бане, необходимо обеспечить смену 10 м³ воздуха в течение каждого часа. При этом учитывая большие объемы вырабатываемого насыщенного пара, можно вести расчет воздухообмена по влаговыделениям.

Учреждения здравоохранения

Наибольшие значения показатель кратности воздухообмена в учреждениях, относящихся к системе здравоохранения, имеет для палат, в которых производится стационарное лечение пациентов с обнаруженными патологиями инфекционного (160 м³/ч) и неинфекционного (80 м³/ч) происхождения.

Организация воздухообмена в медицинском учреждении

Согласно нормативам большая часть других помещений, включая кабинеты врачей и процедурные комнаты должна иметь кратность вытяжки при естественном типе организации воздухообмена, равную 1-2 ед/ч.

Отдельным пунктом следует упомянуть организацию системы вентиляции операционных кабинетов. В них согласно современным требованиям должна использоваться 3 кратная система очистки воздуха, при этом работающие устройства должны обеспечивать минимальный приток 1200 м³ воздуха в час.

Помещения детских дошкольных организаций

Обеспечение требуемых норм воздухообмена в дошкольных организациях является базовым условием здоровья и нормальной умственной активности малышей. Однако при обеспечении вентиляции необходимо исключать возможность возникновения сквозняков, учитывая это требование, проветривание в детских дошкольных организациях осуществляется в соответствии с распорядком дня учреждения.

Кратность в помещениях ДДУ

Согласно нормам, обозначенным в СНиП 41.21-2003, для обеспечения проветривания кратность воздухообмена в классе для занятий, раздевалке, игровой комнате и в спальне для детей в возрасте до 2 лет должна составлять 1,5 ед/час. Более строгие требования предъявляются при обеспечении полной замены в области умывальника, туалета, медицинского пункта и кухни, для которых этот показатель составляет 2-3 ед/час.

В заключении

Кратность полной замены кислорода является показателем, определяющим комфортность и безопасность пребывания в помещении. Этот параметр отличается для помещений, имеющих различное назначение, и определяется по одной из приведенных методик исходя из показателя, определяющего подачу чистого кислорода в час и объема сооружения. Для обеспечения микроклимата, регламентированного нормами СНиП и санитарными требованиями, может использоваться естественная, принудительная и комбинированная схема вентиляции.

Пример расчета кратности для котельной:

Тема 5. Методика расчета воздухообмена в помещениях при работе вентиляции в различные времена года (ТП, ХП) — УКЦ

Определение воздухообмена согласно кратности воздухообмена в помещении.

Количество вентиляционного воздуха определяется для каждого помещения отдельно с учетом наличия вредных примесей (веществ) или задается по результатам ранее проведенных исследований. Если характер и количество вредных примесей (веществ) не поддаются учету, воздухообмен определяют по кратности:

L = Vпом * Kр (м3/ч),

где Vпом – объем помещения, м3; Кр – минимальная кратность воздухообмена, 1/ч., см. таблицу кратности воздухообмена.

Как определить объем помещения?

Необходимо рассчитать общий объем помещения в кубических метрах. Для этого используется простая формула:

Длина х ширина х высота = объем помещения м3 A x B x H = V (м3)

Например: помещение длиной 7 м, шириной 4 м и высотой 2,8 м. Для определения объема воздуха, необходимого для вентиляции этого помещения, рассчитываем объем комнаты: 7 х 4 х 2,8 = 78,4 м3. Затем, используя приведенные ниже таблицы рекомендуемой кратности воздухообмена, определяем требуемую производительность вентилятора или приточной установки.

Определение воздухообмена в соответствии с количеством людей в помещении:

L = L1 * NL (м3/ч),

где L1 – норма воздуха на одного человека, м3/ч*чел; NL – количество людей в помещении

20-25 м3/ч на одного человека при минимальной физической активности 45 м3/ч на одного человека при легкой физической работе 60 м3/ч на одного человека при тяжелой физической работе

Определение воздухообмена при выделении влаги:

L= D / ((dv-dn) * ρ) (м3/ч)

где D – количество выделяемой влаги, г/ч; dv – влагосодержание удаляемого воздуха, г воды/кг воздуха; dn – влагосодержание приточного воздуха, г воды/кг воздуха; ρ – плотность воздуха, кг/м3 (при 20°С = 1,205 кг/м3); Определение воздухообмена для удаления излишков тепла:

Читайте также:
Надо ли обрабатывать древесину антисептиками?
L= Q / (ρ * Cp*(tv-tn)) (м3/ч)

где Q – выделение в помещение тепла, кВт; tv – температура удаляемого воздуха, °С; tn – температура приточного воздуха, °С; ρ – плотность воздуха, кг/м3 (при 20°С = 1,205 кг/м3); Cp – теплоемкость воздуха, кДж/(кг·К) (при 20°С; Cp=1,005 кДж/(кг·К))

Таблица кратностей воздухообмена:

Кухня квартиры или общежития 6-8
Ванная комната 7-9
Душевая 7-9
Туалет 8-10
Прачечная (бытовая) 7
Гардеробная комната 1,5
Кладовая 1
Гараж 4-8
Погреб 4-6
Промышленные помещения и помещения большого объема Кратность воздухообмена
Театр, кинозал, конференц-зал 20-40 м3 на чел.
Офисное помещение 5-7
Банк 2-4
Ресторан 8-10
Бар, кафе, пивной зал, бильярдная 9-11
Кухонное помещение в кафе, ресторане 10-15
Универсальный магазин 1,5-3
Аптека (торговый зал) 3
Гараж и авторемонтная мастерская 6-8
Туалет (общественный) 10-12 (или 100 м3 на 1 унитаз)
Танцевальный зал, дискотека 8-10
Комната для курения 10
Серверная 5-10
Спортивный зал Не менее 80 м3 на 1 занимающегося и не менее 20 м3 на 1 зрителя
Парикмахерская (до 5 рабочих мест) 2
Парикмахерская (более 5 рабочих мест) 3
Склад 1-2
Прачечная 10-13
Бассейн 10-20
Промышленный красильный цех 25-40
Механическая мастерская 3-5
Школьный класс 3-8

Определение воздухообмена в зависимости от предельно допустимой концентрации веществ:

L= GCO2 / (УПДК-УП) (м3/ч)

где GСО2 – количество выделяющегося СО2, л/ч, УПДК – предельно-допустимая концентрация СО2 в удаляемом воздухе, л/м3, УП – содержание газа в приточном воздухе, л/м3.

Нормы допустимых концентраций Со2 в воздухе, л/м3
В местах постоянного пребывания людей (жилые комнаты) 1,0
В больницах и детских учреждениях 0,7
В местах временного пребывания людей (учреждения) 1,25
В местах кратковременного пребывания людей (учреждения) 2,0
В наружном воздухе: Населенные пункты (село) 0,33
Малые города 0,4
Крупные города 0,5

Нормативы воздухообмена

В жилом помещении достаточно естественной вентиляции
При выполнении основных расчетов для систем вентиляции, используют нормативы по площади, кратностям и санитарно-гигиеническим нормам.

  • Норма объема вентиляции по площади составляет 3 м3/ч на 1 м2. Количество постоянно проживающих людей не учитывается.
  • Согласно санитарно-гигиеническим нормам, воздухообмен рассчитывается исходя из количества постоянно проживающих: 60 м3/ч на каждого человека, а если это помещение, где часто бывают посторонние, на каждого временно присутствующего добавляют по 20 м3/ч.
  • Нормы по кратности предлагают учитывать назначение помещения. Кратность показывает, сколько раз должен смениться весь воздух в помещении за час.

При составлении проекта учитывают и еще одну особенность: вытяжные и приточные отверстия не размещают в одном помещении. Важно, чтобы приток осуществлялся через жилые комнаты: спальню, гостиную, детскую, а вытяжка располагалась в местах служебного назначения: кухне, ванной комнате, туалете. Благодаря соблюдению этого правила, неприятные запахи не будут распространяться в жилые комнаты.

Российские нормы гораздо жестче европейских или американских. Кроме того, отечественные нормативы учитывают специфику климата, архитектуры.

Проверка воздухообмена заключается в определении силы тяги. Нужно приблизить спичку или полоску бумаги к вытяжке. Отклонение пламени или листа к вытяжке свидетельствует о нормальной работе системы. Если заметного движения потока нет, объем вентиляции незначительный. Это является следствием забитых каналов либо ошибок в проекте.

Метод удельных норм

Метод определения воздухообмена на основе удельных норм последовательно рассматривает санитарную нагрузку на воздушную среду дома, создаваемую материалами (1-й этап) и нагрузку создаваемую человеком (2-й этап). Следующим 3-м этапом рассматривается условие соблюдения баланса между притоком и вытяжкой [2]. В качестве результата принимается наибольший воздухообмен из трёх рассчитанных величин. Примеры расчёта воздухообмена см. в приложении.

1-й этап. Рассчитывается воздухообмен [м3/час], исходя из общего объёма помещений дома (квартиры):

Где V- общий объём дома (квартиры), м3;

0.35- кратность воздухообмена, 1/ч.

2-й этап. Рассчитывается воздухообмен исходя из нормы на одного человека.

При общей площади дома (квартиры) на одного человека менее 20 м2 (Sобщ/N < 20 м2/чел), воздухообмен равен:

Где 3- нормативный коэффициент, м3/м2;

Sжил- жилая площадь, м2.

При общей площади дома (квартиры) на одного человека более 20 м2 (Sобщ/N>20 м2/чел), воздухообмен равен:

Где N- количество проживающих человек, чел;

60- воздухообмен на одного человека, м3/чел.

Под общей площадью дома Sобщ подразумевается суммарная площадь помещений, включенных в схему общего воздухообмена. Жилая площадь Sжил— это суммарная площадь только жилых помещений, в неё не входят площади коридора, кухни, санузла и других вспомогательных помещений.

В плотно заселённых домах (квартирах) при общей площади на одного человека значительно меньше 20 м2 воздухообмен, рассчитанный по формуле Qнорм=3хSжил получается заниженным, т.к. эта формула продиктованная стандартом [1], не учитывает количество проживающих человек. Поэтому следует принять во внимание классификацию качества воздуха для нежилых помещений (это помещения общественного назначения, офисы), см. таблицу 1, с помощью которой можно задать нижнюю границу расхода воздуха на одного человека.

Читайте также:
Оборудуем цокольный этаж в жилом доме - идеи

3-й этап. Рассчитывается расход вытяжного воздуха;

Расчёт состоит в определении суммарного расхода вытяжки из вспомогательных помещений:

Читайте также: Неисправности и ремонт электрических полотенцесушителей: не работает, не нагревается, проблемы с розеткой

Где Qi- воздухообмен вспомогательного помещения оборудованного вытяжной вентиляцией, определяется по таблице 2.

Таблица 2- Нормы воздухообмена вспомогательных помещений

(кратность воздухообмена 1)

Примечание. Воздухообмен вспомогательных помещений указан в режиме использования помещения. Если помещение не используется, кратность воздухообмена уменьшается до 0,2 ч-1.

4-й этап. В качестве результата принимается наибольшая из рассчитанных выше величин воздухообмена:

Таким образом, результирующий воздухообмен обеспечивает соответствие всем трём составляющим требованиям.

Вычисления воздухообмена

Два вида вентиляции на кухне, чтобы запахи не распространялись по всей квартире
Естественная вентиляция обеспечивается воздушной тягой. Никакое оборудование при этом не используется. При расчетах проектов вентиляционных систем для жилых и производственных помещений зачастую используется методика определения производительности по кратностям и санитарным нормам.

Подготовительный этап расчета по кратностям включает составление списка всех помещений с указанием их объема (V). V находят путем умножения площади на высоту потолков. Например:

  • гостиная – 25 м2 (75 м3);
  • спальня – 16 м2 (48 м3);
  • детская – 12 м2 (36 м3);
  • кухня – 15 м2 (45 м3);
  • ванная комната – 5 м2 (15 м3);
  • туалет – 3 м2 (9 м3);
  • коридор – 7 м2 (21 м3).

Затем, согласно СНиПу, рассчитывают объем воздухообмена для каждого помещения с учетом норм кратности и округляя значения до числа кратного пяти в большую сторону:

  • гостиная – 25 м3×3м3/ч=75 м3;
  • спальня – 48 м3×1=50 м3;
  • детская – 36 м3×1=40 м3;
  • кухня – 45 м3, не менее 90 м3;
  • ванная комната – 15 м3, не менее 25 м3;
  • туалет – 9 м3, не менее 50 м3.

Для туалета и ванной должны быть предусмотрены отдельные вытяжные клапаны
Для коридора нормальный объем воздухообмена рассчитывается по площади: 7 м2×3м3/ч=21 м3, поскольку в нормативах кратность для этого помещения не указана. Для гостиной объем воздухообмена в этом примере также рассчитан по площади.

Затем выполняют расчет общего воздухообмена приточной вентиляции, суммируя значения, полученные для помещений, где оборудуют приток:

  • гостиная – 75 м3;
  • спальня – 50 м3;
  • детская – 40 м3.

Получается 165 м3.

По расчету вытяжной вентиляции получается:

  • кухня – не менее 90 м3;
  • ванная комната – не менее 25 м3;
  • туалет – не менее 50 м3.

Результат 165 м3/ч. Сравнив суммы, получаем, что в данном случае они равны, поэтому соблюдено основное требование. Если бы объем приточного воздуха получился больше объема удаляемого, необходимо было найти разницу между значениями и увеличить сечение вытяжки, чтобы выровнять показатели.

Расчет по санитарным нормам выполняется следующим образом. Для примера в спальне постоянно находятся 2 человека, в гостиной – 2 человека, а в детской – 1 человек. Кроме того, в гостиной временно могут присутствовать до двух человек. Расчеты будут выглядеть так:

  • спальня – 2×60м3/ч=120 м3/ч;
  • гостиная – 2×60 м3/ч + 2×20м3/ч=160 м3/ч;
  • детская – 1×60 м3/ч=60 м3/ч.

Итого по притоку: 340 м3/ч.

На кухне рекомендуется запланировать установку обратного клапана в вентканал

Вытяжка рассчитывается по нормам СНиП и увеличивается до суммарного показателя по притоку:

  • кухня – 240 м3;
  • ванная комната – не менее 50 м3;
  • туалет – не менее 50 м3.

Лишний объем воздухообмена по вытяжке распределяют между всеми «грязными» помещениями или только некоторыми.

Расчет по площади выполняют путем умножения общей площади дома на 3 м3/ч и распределяют этот объем между кухней, ванной комнатой и санузлом аналогичным образом.

Зачем делать измерение воздухопроницаемости?

Измерение воздухопроницаемости характеризует качество “оболочки” любого здания или сооружения.
Замеры воздухопроницаемости помогут решить следующие проблемы:

  • Вам необходимо определить причины высоких затрат на отопление и вентиляцию.
  • Воздух в помещении сильно влажный или сухой.
  • В помещении растут грибки и плесень.
  • Сквозняки.
  • В помещение легко проникают внешние запахи и звуки.
  • В помещении появляются изморози.
  • Нарушена работа системы принудительной вентиляции. Вентиляция и кондиционирование не работает должным образом или работают с перебоями.
  • Вы покупаете дом или квартиру и хотите убедиться, что они должным образом утеплены, отсутствуют грубые дефекты, короче не хотите, чтобы вас “кинули”.
  • Перед ремонтом или реконструкцией здания, вам необходимо разобраться, что утеплять, менять, а что можно не трогать.

Измерение воздухопроницаемости поможет вам выявить причины всех этих проблем.

Воздухопроницаемость • Поиск утечек тепла • Замеры • Консультация

Как правило, проблемы с воздухопроницаемостью возникают в случае нарушения и дефектов дверей, окон, перекрытий и стен, например:

  • щелей и неплотностей конструкций,
  • некачественной кирпичной кладки,
  • разрывов пароизоляции,
  • дефектов монтажных швов окон и дверей.

Как показывает практика, повышенная воздухопроницаемость является причиной 50% потерь тепловой энергии в современных зданиях.

А часто наблюдаемое явление сухого воздуха в помещении зимой вызвано тем, что холодный внешний воздух, содержащий небольшое количество водяного пара, проникает в помещение через дефекты и щели.

Читайте также:
Первая самоделка для детей

После нагревания влажность воздуха в пощении становится ниже минимально допустимого уровня в 40%, а микроклимат в помещении становится очень не комфортным.

Польза от измерения воздухопроницаемости

Как проводится измерение воздухопроницаемости?

Если не вдаваться в подробности, то измерение воздухопроницаемости выглядит так:

  • Подготавливаем помещение.
  • Перед началом измерений в дверной проем устанавливаем аэродверь – это герметичная перегородка внутри которой находится мощный вентилятор с набором датчиков, измерительных и анализирующих приборов. Таким образом будут фиксироваться различные физические параметры в ходе измерения.
  • Настраиваем оборудование.
  • Создаем повышенное или пониженное давление воздуха в помещении при помощи аэродвери (дверь с мощным вентилятором).
  • Дожидаемся перепада давления между испытуемым помещением и наружной средой в 50 Па (Паскаль – единица измерения давления).
  • Измеряем расход воздуха через вентилятор при помощи дифференциального микроманометра (этот поток будет равен потоку проходящему через ограждающие конструкции объекта).
  • После измерения на воздухопроницаемость и кратность воздухообмена все данные сохраняем в виде удобных в работе диаграмм и графиков, с пометками для составления отчета.
  • Устанавливаем класс воздухопроницаемости.
  • Оформляем акт проверки воздухопроницаемости ограждающих конструкций здания. В случае с новостройками, данный акт входит в пакет обязательной документации для ввода здания в эксплуатацию.

Чтобы определиться с выбором оптимального метода обследования для вашего здания или просто получить консультацию, звоните 8(499)490-60-60.

Во время замеров воздухопроницаемости в помещении

  • отключается система вентиляции и кондиционирования,
  • закрываются все окна и двери,
  • заклеиваются вентиляционные отверстия и щели, каналы вытяжки и притока, вытяжки отопительного оборудования и печей.

Далее, в ходе измерений постепенно открываются различные ранее закрытые проходы воздуха и измеряют степень их воздействия на воздухопроницаемость объекта в целом.

Таким образом, есть возможность замерить влияние каждого помещения в отдельности на общую кратность воздухообмена и уровень протечек воздуха.

Помимо аэродвери, в процессе исследования помещения можно использовать тепловизор.

Тепловизор применяется для поиска источников утечки теплого воздуха и скрытых дефектов ограждающих конструкций.

При достаточном перепаде температуры, с помощью тепловизора можно быстро обнаружить мостики холода и определить недостаточную степень теплоизоляции здания.

Метод допустимых концентраций

Для применения этого метода в упрощённом варианте, комплексное загрязнение воздуха вредными веществами косвенно оценивается только по содержанию углекислого газа СО2, выдыхаемого человеком. Воздухообмен должен обеспечивать концентрацию СО2 в помещении в зависимости от требований таблицы см. статью «Нормы концентрации углекислого газа (СО2) в жилых помещениях». В системах вентиляции регулирование расхода по показаниям датчика концентрации СО2 используется редко т.к. известно [3], что обеспечение качества воздуха по критерию расхода м3/(час х чел) приблизительно приводит к обеспечению такого же качества воздуха по критерию концентрации СО2. В рамках данной статьи метод допустимых концентраций детально не рассматривается.

Как рассчитываются параметры вентиляционных систем

Проектирование вентиляции жилого, общественного или производственного здания проходит в несколько этапов. Воздухообмен определяется исходя из нормативных данных, используемого оборудования и индивидуальных пожеланий заказчика. Объем проекта зависит от типа здания: одноэтажный жилой дом или квартира рассчитываются быстро, с минимальным количеством формул, а для производственного объекта требуется серьёзная работа. Методика расчета вентиляции строго регламентирована, а исходные данные прописаны в СНиП, ГОСТ и СП.

Этапы

Подбор оптимальной по мощности и стоимости системы воздухообмена проходит пошагово. Порядок проектирования очень важен, так как от его соблюдения зависит эффективность работы конечного продукта:

  • Определение типа вентсистемы. Проектировщик анализирует исходные данные. Если требуется проветрить небольшое жилое помещение, то выбор падает на приточно-вытяжную систему с естественным побуждением. Этого будет достаточно, когда расход воздуха небольшой, вредных примесей нет. Если требуется рассчитать большой венткомплекс для завода или общественного здания, то предпочтение отдаётся механической вентиляции с функцией подогрева/охлаждения приточки, а если понадобится, то и с расчётом по вредностям.
  • Анализ выбросов. Сюда входит: тепловая энергия от осветительных приборов и станков; испарения от станков; выбросы (газы, химикаты, тяжёлые металлы).
  • Расчет воздухообмена. Задача систем вентилирования – удаление из помещения избытков тепла, влаги, примесей с равновесной или чуть отличающейся подачей свежего воздуха. Для этого определяется кратность воздухообмена, согласно которой подбирается оборудование.
  • Подбор оборудования. Производится по полученным параметрам: требуемый объем воздуха на приточку/вытяжку; температура и влажность внутри помещения; наличие вредных выбросов, подбираются вентустановки или готовые мультикомплексы. Самый важный из параметров – объём воздуха, необходимый для поддержания проектной кратности. Фильтры, калориферы, рекуператоры, кондиционеры и гидравлические насосы идут как дополнительные устройства сети, обеспечивающие качество воздуха.

Расчёт выбросов

Объём воздухообмена и интенсивность работы системы зависят от двух этих параметров:

  • Нормы, требования и рекомендации, прописанные в СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование», а также другой, более узкоспециализированной нормативной документации.
  • Фактические выбросы. Рассчитываются по специальным формулам для каждого источника, и приведены в таблице:

K1 – загрузочный коэффициент 0,7-0,9

Т – температура воды, 0 С

F-площадь поверхности испарения, м 2 ;

Рн1, Рн2 – парциальные давления насыщенного водяного пара при определенной температуре воды и воздуха в помещении, Па;

Читайте также:
Полезно или вредно для здоровья посещать инфракрасную сауну: лечебные свойства и противопоказания

РБ – давление барометрическое. Па.

Используя данные, полученные в результате вычисления вредных выделений, проектировщик продолжает рассчитывать параметры вентиляционной системы.

Вычисление воздухообмена

Специалисты используют две основные схемы:

  • По укрупненным показателям. В данной методике не предусматриваются вредные выбросы, такие как тепло и вода. Условно назовем его «Способ №1».
  • Метод с учётом избытков тепла и влаги. Условное название «Способ №2».

Способ №1

Единица измерения – м 3 /ч (кубические метры в час). Применяют две упрощенные формулы:

L=K ×V(м 3 /ч); L=Z ×n (м 3 /ч), где

K – кратность воздухообмена. Отношение объёма приточки за одни час, к общему воздуху в помещении, крат в час;
V – объём помещения, м 3 ;
Z – значение удельного обмена воздуха за единицу верчения,
n – количество единиц измерения.

Подбор вентрешёток осуществляется по специальной таблице. При подборе также учитывается средняя скорость прохождение потока воздуха по каналу.

Таблица выбора размеров вентиляционных решёток

Способ №2

При расчёте учитывается ассимиляция тепла и влаги. Если в производственном или общественном здании избыток тепла, то используется формула:

где ΣQ – сумма тепловыделений от всех источников, Вт;
с – тепловая ёмкость воздуха, 1 кДж/(кг*К);
tyx – температура воздуха, направленного на вытяжку,°С;
tnp – температура воздуха, направленного на приточку,°С;
Температура воздуха, направленного на вытяжку:

где tp.3 – нормативная тем-ра в рабочей зоне, 0 С;
ψ- коэффициент увеличение температуры, зависящий от высоты измерения, равный 0,5-1,5 0 С/м;
Н – длина плеча от пола до середины вытяжки, м.

Когда технологический процесс предполагает выделение большого объема влаги, то используется другая формула:

где G – объём влаги, кг/ч;
dyx и dnp – содержание воды на один килограмм сухого воздуха приточки и вытяжки.

Существует несколько случаев, более подробно описанных в нормативной документации, когда требуемые воздухообмен определяется по кратности:

k – кратность смены воздуха в помещении, раз в час;
V – объём помещения, м 3 .

Расчёт сечения

Площадь поперечного сечения воздуховода измеряется в м 2 . Её можно посчитать по формуле:

где v – скорость воздушных масс внутри канала, м/с.

Различается для основных воздуховодов 6-12 м/с и боковых придатков не более 8 м/с. Квадратура влияет на пропускную способность канала, нагрузку на него, а также уровень шума и способ монтажа.

Расчёт потерь давления

Стенки воздуховода не гладкие, и внутренняя полость не заполнена вакуумом, поэтому часть энергии воздушных масс при движении теряется на преодоления этих сопротивлений. Величина потери рассчитывается по формуле:

где ג – сопротивление трению, определяется, как:

Формулы, приведенные выше, являются правильными для каналов круглого сечения. Если воздуховод квадратный или прямоугольный, то существует формула приведения к эквиваленту диаметра:

где a,b – размеры сторон канала, м.

Мощность напора и двигателя

Напор воздуха от лопастей H должен полностью компенсировать потери давления P, при этом создавая расчётное динамическое Pд на выходе.

Мощность электрического двигателя вентилятора:

Подбор калорифера

Часто отопление интегрируется в систему вентиляции. Для этого используются калориферы, разные виды рекуператоров, а также метод рециркуляции. Выбор устройства осуществляется по двум параметрам:

  • Qв – предельный расход тепловой энергии, Вт/ч;
  • Fk – определение поверхности нагрева для калорифера.

Расчёт гравитационного давления

Применяется только для естественной системы вентилирования. С его помощью определяется её производительность без механического побуждения.

Подбор оборудования

По полученным данным о воздухообмене, форме и размере сечение воздуховодов и решёток, количестве энергии для обогрева подбирается основное оборудование, а также фитинги, дефлектор, переходники и другие сопутствующие детали. Вентиляторы подбираются с запасом мощности под пиковые периоды работы, воздуховоды с учетом агрессивности среды и объёмов вентилирования, а калориферы и рекуператоры – исходя из тепловых запросов системы.

Ошибки при проектировании

На этапе создания проекта нередко встречаются ошибки и недоработки. Это может быть превышенный шумовой фон, обратная или недостаточная тяга, задувание (верхние этажи многоэтажных жилых домов) и другие проблемы. Часть из них можно решить и после завершения монтажа, с помощью дополнительных установок.

Яркий пример низкоквалифицированного расчета – недостаточная тяга на вытяжке из производственного помещения без особо вредных выбросов. Допустим, вентканал заканчивается круглой шахтой, возвышающейся над крышей на 2 000 – 2 500 мм. Поднимать её выше не всегда возможно и целесообразно, и в подобных случаях используется принцип факельного выброса. В верхней части круглой вентшахты устанавливается наконечник с меньшим диаметром рабочего отверстия. Создаётся искусственное сужение сечения, которое влияет на скорость выброса газа в атмосферу – она многократно увеличивается.

Пример проекта

Методика расчёта вентиляции позволяет получить качественную внутреннюю среду, правильно оценив негативные факторы, её ухудшающие. В компании «Мега.ру» работают профессиональные проектировщики инженерных систем любой сложности. Мы оказываем услуги на территории Москвы и соседних областей. Также компания успешно занимается удалённым сотрудничеством. Все способы связи указаны на странице «Контакты», обращайтесь.

Что нужно знать про воздухообмен: нормы и советы, как их соблюсти

От того, насколько соблюдены нормы воздухообмена в помещении, зависит качество работы вентиляции и общий уровень комфорта жилища.

Читайте также:
Обзор материалов для покрытия крыши частного дома по ценовым категориям

Что нужно знать про воздухообмен: нормы и советы, как их соблюсти

Воздухообмен — важнейшая характеристика любой системы вентиляции. Воздухообмен характеризует кратность замены воздуха в помещении. По нормативным документам указывается производительность системы либо кратность воздухообмена в помещениях, то есть, сколько раз весь объём воздуха заменится в помещении за единицу времени (например, за час). Производительность вентиляционных систем измеряется обычно в кубометрах в час (м 3 /ч) — сколько кубических метров воздуха за час покидает помещение и приходит в него.

1 Какой воздухообмен необходим для жилых помещений?

Во-первых, он должен удовлетворять требованиям строительных норм и правил для каждого конкретного типа помещения, конкретно — СП 60.13330.2016 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха». Во-вторых, должно учитываться количество людей, находящихся в помещении.

Нормы воздухообмена для жилых помещений

Жилые помещения менее 20 м 2 на человека 3 м 3 на 1 м 2 площади
Жилые помещения более 20 м 2 на человека 30 м 3 в час на каждого жильца

Кратность воздухообмена

Тип помещения Кратность воздухообмена
Кухня 5-8
Ванная 7-10
Туалет 8-10
Гостиная 3-4
Спальня 2-4
Комната для курения 10

Как рассчитать воздухообмен

Расчёт воздухообмена в помещении производится по формуле: B=V*n, где B – воздухообмен, V – объём помещения (площадь помноженная на высоту потолка), n – кратность воздухообмена.

Например, для гостиной площадью 20 м 2 и с потолками высотой 3 м, рекомендуемая производительность воздухообмена составит примерно 180-240 м 3 /ч. Другой вариант расчёта — по количеству людей в помещении. Расчёт кратности воздухообмена можно выполнить и онлайн, на многих строительных сайтах-калькуляторах, например, calc.ru

2 Чем грозит несоблюдение норм воздухообмена?

Недостаточно интенсивный круговорот воздуха делает жильё некомфортным и даже опасным для здоровья. О проблемах с вентиляцией помещений свидетельствует спертый воздух, подолгу не выветривающиеся запахи, возможно появление сырости и плесени.

3 Какая система вентиляции обеспечит нормальный воздухообмен?

Воздухообмен в жилых помещениях осуществляется через системы естественной либо принудительной вентиляции.

Естественная вентиляция

Естественная вентиляция — это каналы-воздуховоды, размещаемые в санузлах и на кухне. Через них осуществляется вытяжка воздуха, а приток — через щели и другие неплотности в окнах и входных дверях.

Требуемые нормы воздухообмена естественная вентиляция в состоянии выдержать, только при наличии вышеупомянутых «неплотностей» и только при существенной (не менее 10-15 о С) разницы между температурой наружного и внутреннего воздуха.

Поэтому, если вы пользуетесь естественной вентиляцией, обязательно предусматривайте возможность притока уличного воздуха. Это могут быть, например, специальные проветриватели, встраиваемые в современные оконные рамы со стеклопакетами. Следите за состоянием вытяжных вентиляционных каналов, чтобы они не забивались пылью. Об их состоянии можно судить, поднеся к вентиляционной решётке зажжённую спичку: чем лучше работает вытяжка, тем сильнее поток воздуха отклоняет пламя. И учтите, что летом, когда температура воздуха снаружи и внутри помещения одинаковая, даже самая лучшая система естественной вентиляции работать не будет.

Принудительная вентиляция

Системы принудительной вентиляции работают эффективно вне зависимости от времени года и температуры уличного воздуха — в этом их главное преимущество. Также они не зависят от состояния щелей и неплотностей, для них не требуется постоянно держать форточки открытыми.

Это могут быть как сложные приточно-вытяжные климатические комплексы, так и более простые по конструкции проветриватели. Проветриватель — устройство, представляющее собой вентиляционный канал диаметром 10-15 см со встроенным вентилятором. Он устанавливается в толще наружной стены здания. Проветриватели могут работать как на приток воздуха, так и на его вытяжку. Пара проветривателей, установленные в удалённых друг от друга помещениях (например, вытяжка на кухне, а приточка в спальне), могут решить проблему воздухообмена. Есть, впрочем, и модели «два в одном», в которых вентилятор попеременно работает в прямом и реверсном режиме то на приток, то на вытяжку воздуха. Для более комфортной эксплуатации проветриватели оснащаются системами фильтрации и подогрева поступающего воздуха. Стоимость одного такого проветривателя составляет 10-20 тыс. руб.

Вентиляционная установка Blauberg Fresher 50

Вентиляционная установка Blauberg Fresher 50

Помимо воздухообмена, вентиляция по СНиП должна обеспечивать приток подогретого воздуха, чтобы не возникали потоки холодного воздуха (сквозняки). Достигается это за счёт подогрева уличного воздуха, подающегося в системах естественной вентиляции на радиаторы отопления (холодный поток воздуха из оконных щелей и форточки быстро нагревается над радиаторными батареями — именно поэтому их рекомендуют размещать под окнами).

Вентиляционная установка SIEGENIA Aeropac SN

Вентиляционная установка SIEGENIA Aeropac SN

В системах принудительной приточно-вытяжной вентиляции могут использоваться теплообменники-рекуператоры. В них нагретый и загрязнённый воздух на выходе из помещения проходит через теплообменник и отдаёт значительную часть тепла свежему воздуху, поступающему в помещение с улицы. Регламентируется по СНиПу и порядок удаления воздуха: его удаление из помещений системами вентиляции следует предусматривать из зон, в которых воздух наиболее загрязнен или имеет наиболее высокую температуру.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: