Úlohou organizovanej výmeny vzduchu v miestnostiach domu alebo bytu je odstraňovať prebytočnú vlhkosť a výfukové plyny jeho nahradením čerstvým vzduchom. Preto je potrebné pre odsávacie a prítokové zariadenie určiť množstvo odstránenej vzduchovej hmoty - vypočítať vetranie osobitne pre každú miestnosť. Metódy výpočtu a normy spotreby vzduchu sú akceptované výlučne podľa SNiP.
Hygienické požiadavky regulačných dokumentov
Minimálne množstvo vzduchu privádzaného a odvádzaného z obytných miestností ventilačným systémom je upravené dvoma hlavnými dokumentmi:
- „Obytné viacbytové budovy“ - SNiP 31-01-2003, odsek 9.
- „Kúrenie, vetranie a klimatizácia“ - SP 60.13330.2012, povinný dodatok „K“.
Prvý dokument stanovuje hygienické a hygienické požiadavky na výmenu vzduchu v obytných priestoroch bytových domov. Výpočet vetrania by mal vychádzať z týchto údajov. Používajú sa dva typy rozmerov - hmotnostný prietok vzduchu za jednotku času (m³ / h) a hodinová multiplicita.
Referencie. Mnohonásobnosť výmeny vzduchu je vyjadrená číslom, ktoré udáva, koľkokrát v priebehu jednej hodiny je vzduchové prostredie v miestnosti úplne aktualizované.
V závislosti od účelu miestnosti musí prívodné a výfukové vetranie zabezpečiť nasledujúci prietok alebo počet aktualizácií zmesi vzduchu (multiplicita):
- obývacia izba, detská izba, spálňa - 1 krát za hodinu;
- kuchyňa s elektrickým sporákom - 60 m³ / h;
- kúpeľňa, vaňa, WC - 25 m³ / h;
- pre pec s kotlom na tuhé palivo a kuchyňu s plynovým sporákom sa počas prevádzky zariadenia vyžaduje multiplicita 1 plus 100 m³ / h;
- kotolňa s tepelným generátorom spaľujúcim zemný plyn - trojnásobná obnova plus množstvo vzduchu potrebného na spaľovanie;
- špajza, šatňa a ďalšie technické miestnosti - multiplicita 0,2;
- sušenie alebo pranie - 90 m³ / h;
- knižnica, štúdium - 0,5-krát za hodinu.
Poznámka. SNiP zabezpečuje zníženie zaťaženia pri všeobecnej ventilácii pri voľnobežných zariadeniach alebo bez ľudí. V bytových priestoroch sa pomer znižuje na 0,2, technický - na 0,5. Požiadavka na miestnosti, v ktorých sú umiestnené plynové zariadenia, sa nemení - hodinová jednorazová obnova vzduchu.
Z odseku 9 dokumentu vyplýva, že objem odsávača pár sa rovná objemu prítoku. Požiadavky SP 60.13330.2012 sú o niečo jednoduchšie a závisia od počtu ľudí, ktorí zostanú v izbe 2 a viac hodín:
- Ak je na 1 obyvateľa obytná plocha 20 m² alebo viac, do miestností sa dodáva čerstvý prítok 30 m³ / h na osobu.
- Objem privádzaného vzduchu sa posudzuje podľa oblasti, keď na jedného nájomníka pripadá menej ako 20 štvorcov. Pomer je: 3 m³ prítoku sa dodáva na 1 m² bývania.
- Ak v byte nie je zabezpečená ventilácia (nie sú tam žiadne okná a okná, ktoré sa nedajú otvoriť), pre každého obyvateľa je potrebné dodať čistú zmes 60 m³ / h, bez ohľadu na kvadratúru.
Uvedené regulačné požiadavky dvoch rôznych dokumentov si navzájom navzájom protirečia. Výkon systému všeobecnej výmeny vetrania sa spočiatku počíta podľa SNiP 31-01-2003 "Obytné budovy".
Výsledky sa porovnávajú s požiadavkami Kódexu postupov „Vetranie a klimatizácia“ av prípade potreby sa upravujú. Ďalej budeme analyzovať algoritmus výpočtu pomocou príkladu jednoposchodového domu zobrazeného na výkrese.
Stanovenie prietoku vzduchu
Tento typický výpočet prívodného a odvodného vetrania sa vykonáva osobitne pre každú izbu v byte alebo vidieckej chate. Na zistenie hmotnostného prietoku budovy ako celku sú zhrnuté výsledky. Používa sa pomerne jednoduchý vzorec:
Vysvetlenie symbolov:
- L je požadovaný objem privádzaného a odvádzaného vzduchu, m³ / h;
- S - kvadratúra miestnosti, v ktorej sa počíta vetranie, m²;
- h - výška stropu, m;
- n - počet aktualizácií do ovzdušia miestnosti do 1 hodiny (regulované SNiP).
Príklad výpočtu. Obytná plocha prízemnej budovy s výškou stropu 3 m je 15,75 m². Podľa požiadaviek SNiP 31-01-2003 sa multiplicita n pre bytové priestory rovná jednej. Potom bude hodinový prietok zmesi vzduchu L = 15,75 x 3 x 1 = 47,25 m³ / h.
Dôležitý bod. Stanovenie objemu zmesi vzduchu odstránenej z kuchyne plynovým sporákom závisí od nainštalovaného vetracieho zariadenia. Spoločná schéma vyzerá takto: jednorazová výmena podľa noriem je zabezpečená prirodzeným ventilačným systémom a ďalších 100 m³ / h je vyhodených odsávačom domácej kuchyne.
Podobné výpočty sa robia pre všetky ostatné miestnosti, vyvinie sa schéma na organizovanie výmeny vzduchu (prírodná alebo nútená) a určia sa rozmery vetracích potrubí (pozri príklad nižšie). Automatizácia a urýchlenie procesu pomôže výpočtovému programu.
Online kalkulačka na pomoc
Program zvažuje požadované množstvo vzduchu podľa multiplicity regulovanej SNiP. Stačí zvoliť typ miestnosti a zadať jej rozmery.
Poznámka. Pri kotolniach s plynovým generátorom tepla kalkulačka berie do úvahy iba trojnásobnú výmenu. Množstvo privádzaného vzduchu použitého na spaľovanie paliva sa musí navyše pridať k výsledku.
Výmenu vzduchu zisťujeme podľa počtu obyvateľov
Dodatok „K“ SP 60.13330.2012 predpisuje výpočet vetrania miestnosti podľa najjednoduchšieho vzorca:
Oddeľte zápis predloženého vzorca:
- L je požadovaná hodnota prítoku (výfuk), m³ / h;
- m je objem zmesi čistej vzduchu na 1 osobu uvedený v tabuľke v dodatku „K“, m³ / h;
- N - počet ľudí, ktorí sú nepretržite v predmetnej miestnosti 2 hodiny denne alebo viac.
Ďalší príklad. Je rozumné predpokladať, že v tej istej obývacej izbe jednoposchodového domu zostávajú dvaja členovia rodiny po dlhú dobu. Vzhľadom na to, že je organizovaná ventilácia a každý nájomca má rozlohu viac ako 20 štvorcov, parameter m sa považuje za 30 m³ / h. Zohľadňujeme množstvo prítoku: L = 30 x 2 = 60 m³ / h.
Dôležité. Všimnite si, že získaný výsledok je väčší ako hodnota stanovená multiplicitou (47,25 m³ / h). Pre ďalšie výpočty by sa mala zahrnúť hodnota 60 m³ / h.
Ak je počet ľudí žijúcich v byte taký vysoký, že každej osobe je v priemere pridelených menej ako 20 m², vyššie uvedený vzorec sa nemôže použiť. Pravidlá naznačujú: v takom prípade by sa mala plocha obývacej izby a ostatných miestností vynásobiť 3 m³ / h. Keďže celková kvadratúra domu je 91,5 m², vypočítaný objem vetracieho vzduchu bude 91,5 x 3 = 274,5 m³ / h.
V priestranných izbách s vysokými stropmi (od 3 m) sa aktualizácia atmosféry zvažuje dvoma spôsobmi:
- Ak je v miestnosti často veľa ľudí, vypočítajte kubický meter vzduchu dodávaného špecifickým ukazovateľom 30 m³ / h na 1 osobu.
- Keď sa počet návštevníkov neustále mení, zavádza sa koncept servisnej oblasti 2 metre nad podlahou. Určite objem tohto priestoru (vynásobte plochu 2) a poskytnite požadovanú multiplicitu, ako je opísané v predchádzajúcej časti.
Príklad výpočtu a usporiadania vetrania
Základom je dispozícia súkromného domu s vnútornou plochou 91,5 m² a stropmi vysokými 3 m, ako je znázornené na obrázku vyššie. Ako vypočítať množstvo výfukových plynov / prítokov do celej budovy podľa metodiky SNiP:
- Objem diaľkového vzduchu z obývacej izby a spálne, ktorý má rovnakú kvadratúru, bude 15,75 x 3 x 1 = 47,25 m³ / h.
- V detskej izbe: 21 x 3 x 1 = 63 m³ / h.
- Kuchyňa: 21 x 3 x 1 + 100 = 163 m³ / h.
- Kúpeľňa - 25 m³ / h.
- Spolu 47,25 + 47,25 + 63 + 163 + 25 = 345,5 m³ / h.
Poznámka. Výmena vzduchu v chodbe a na chodbe nie je štandardizovaná.
Teraz kontrolujeme výsledky, či sú v súlade s druhým regulačným dokumentom. Pretože rodina má rodinu 4 ľudí (2 dospelí + 2 deti), 2 osoby sú v obývacej izbe, spálni a detskej izbe po dlhú dobu.Prepočítavame výmenu vzduchu v označených miestnostiach podľa počtu osôb: 2 x 30 = 60 m³ / h (v každej miestnosti).
Objem extraktov z jaslí spĺňa požiadavky (63 kubických metrov za hodinu), ale hodnoty pre spálňu a obývaciu izbu sa budú musieť upraviť. 47,25 m³ / h nestačí pre dve osoby, vezmeme 60 metrov kubických a znova prepočítame celkové množstvo výmeny vzduchu: 60 + 60 + 63 + 163 + 25 = 371 m³ / h.
Rovnako dôležité je správne rozdeliť prúdenie vzduchu v budove. V súkromných chatách je zvyčajné usporiadať prirodzené vetracie systémy - inštalácia elektrických kompresorov s vzduchovými kanálmi je oveľa lacnejšia a ľahšia. Pridajte iba jeden prvok núteného odstránenia škodlivých plynov - odsávač pár.
Ako organizovať prirodzený pohyb tokov:
- Zabezpečíme prílev do všetkých obytných priestorov automatickými ventilmi integrovanými do okenného profilu alebo priamo do vonkajšej steny. Koniec koncov, štandardné kovové plastové okná sú pevné.
- V priehradke medzi kuchyňou a kúpeľňou zariadime blok troch zvislých šachiet otočených k streche.
- Pod vnútornými dverami poskytujeme medzery až do šírky 1 cm na priechod vzduchu.
- Nainštalujeme odsávač pár a pripojíme ho k samostatnému vertikálnemu kanálu. Zúčastní sa časti náplne - počas procesu varenia odstráni 100 kubických metrov výfukových plynov za 1 hodinu. Zostáva 371 - 100 = 271 m³ / h.
- Do kúpeľne a kuchyne prinesieme dve bane s barmi. Veľkosti a výšky potrubí sú vypočítané v poslednej časti tejto príručky.
- Kvôli prirodzenému ponoru vznikajúcemu v týchto dvoch kanáloch prúdi vzduch z detskej izby, spálne a haly do chodby a potom do výfukového mriežky.
Upozorňujeme, že čerstvé prúdy zobrazené na usporiadaní sú nasmerované z miestností s čistým vzduchom na viac znečistené oblasti a potom vyhodené cez bane.
Vypočítajte priemery vetracích potrubí
Ďalšie výpočty sú trochu komplikovanejšie, takže každú fázu budeme sprevádzať príkladmi výpočtov. Výsledkom bude priemer a výška vetracích šachiet našej jednoposchodovej budovy.
Celý objem odpadového vzduchu sme rozdelili do 3 kanálov: 100 metrov kubických. násilne odstraňuje odsávač pár v kuchyni počas obdobia, kedy je kachle zapnuté, zvyšných 271 metrov kubických prirodzene opúšťa dva identické šachty. Prietok cez 1 potrubie sa ukáže 271/2 = 135,5 m³ / h. Prierezová plocha potrubia je určená vzorcom:
- F - plocha prierezu vetracieho potrubia, m²;
- L - prietok výfukových plynov cez hriadeľ, m³ / h;
- ʋ - rýchlosť toku, m / s.
Referencie. Rýchlosť vzduchu v kanáloch prirodzenej ventilácie je v rozmedzí 0,5 - 1,5 m / s. Ako vypočítaná hodnota sa berie priemerný ukazovateľ - 1 m / s.
Ako vypočítať prierez a priemer jednej rúry v príklade:
- Priemer nachádzame v metroch štvorcových F = 135,5 / 3600 x 1 = 0,0378 m².
- Zo školského vzorca pre plochu kruhu určujeme priemer kanála D = 0,22 m. Zo štandardnej série - Ø225 mm vyberieme najbližší väčší kanál.
- Ak hovoríme o tehlovej šachte položenej vo vnútri steny, potom veľkosť vetraného kanála 140 x 270 mm zodpovedá nájdenému úseku (dobrá náhoda, F = 0,0378 štvorcových M.).
Priemer výfukového potrubia pre odsávač pár pre domácnosť sa posudzuje podobným spôsobom, iba prietok čerpaný ventilátorom sa berie viac - 3 m / s. F = 100/3600 x 3 = 0,009 m² alebo Ø110 mm.
Vyberieme výšku potrubí
Ďalším krokom je určenie trakčnej sily, ktorá sa vyskytuje vo výfukovej jednotke v danej nadmorskej výške. Parameter sa nazýva dostupný gravitačný tlak a vyjadruje sa v Pascaloch (Pa). Vzorec vysporiadania:
- p je gravitačný tlak v kanáli, Pa;
- H - výškový rozdiel medzi výstupom z ventilačnej mriežky a vetracím potrubím vyrezaným nad strechou, m;
- ρvozd je hustota vzduchu v miestnosti, pri domácej teplote berieme 1,2 kg / m³ + 20 ° С.
Metóda výpočtu je založená na výbere požadovanej výšky. Najprv určte, koľko ste pripravení zdvihnúť výfukové potrubie nad strechou bez toho, aby to ovplyvnilo vzhľad budovy, a potom do vzorca nahraďte výšku.
Príklad. Zoberieme výškový rozdiel 4 ma dostaneme prítlačný tlak p = 9,81 x 4 (1,27 - 1,2) = 2,75 Pa.
Teraz prichádza zložitá etapa - aerodynamický výpočet vetiev. Úlohou je zistiť odpor potrubia proti prúdu plynu a porovnať výsledok s dostupným tlakom (2,75 Pa). Ak je tlaková strata väčšia, potrubie bude musieť zväčšiť alebo zväčšiť priemer otvoru.
Aerodynamický odpor kanálu sa vypočíta podľa vzorca:
- Δp - celková tlaková strata v bani;
- R je špecifický trecí odpor prúdiaceho prúdu Pa / m;
- H - výška kanála, m;
- ∑ξ je súčet miestnych koeficientov odporu;
- Pv - dynamický tlak, Pa.
Na príklade ukážeme, ako sa berie do úvahy hodnota odporu:
- Zistíme hodnotu dynamického tlaku podľa vzorca Pv = 1,2 x 1² / 2 = 0,6 Pa.
- Nájdeme trecí odpor R podľa tabuľky so zameraním na indikátory dynamického tlaku 0,6 Pa, rýchlosť prietoku 1 m / sa priemer vzduchového potrubia 225 mm. R = 0,078 Pa / m (označený zeleným krúžkom).
- Miestnym odporom výfukového hriadeľa je mriežka mriežky a ohyb 90 ° smerom nahor. Koeficienty £ z týchto dielov sú konštantné hodnoty rovné 1,2 a 0,4, v danom poradí. Súčet ξ = 1,2 + 0,4 = 1,6.
- Konečný výpočet: Ap = 0,078 Pa / mx 4 m + 1,6 x 0,6 Pa = 1,27 Pa.
Teraz porovnávame vypočítaný tlak vytvorený vo vzduchovom potrubí a výsledný odpor. Trakčná sila p = 2,75 Pa je oveľa väčšia ako tlaková strata (odpor) Δp = 1,27 Pa, hriadeľ vysoký 4 metre je príliš vysoký, nemá zmysel stavať taký.
Pretože sa čísla líšia o polovicu (zhruba), skrátime vetracie potrubie na 2 ma znovu prepočítame:
- Dostupný tlak p = 9,81 x 2 (1,27 - 1,2) = 1,37 Pa.
- Odpor R a miestne koeficienty ξ zostávajú rovnaké.
- Ap = 0,078 Pa / mx 2 m + 1,6 x 0,6 Pa = 1,15 Pa.
Prirodzený tlak v ťahu 1,37 Pa prevyšuje odpor systému Δp = 1,15 Pa, čo znamená, že šachta vysoká dva metre bude správne fungovať na prirodzenú extrakciu a zabezpečí potrebný prietok prietoku odstránených plynov.
Komentár. Potrubie nie je potrebné skrátiť na 1 m, pomer sa zmení v opačnom smere: p = 0,69 Pa, Δp = 1,04 Pa, ťažná sila nie je dostatočná.
Vetrací kanál Ø225 mm je možné rozdeliť na 2 menšie rúry, ale nie podľa priemeru, ale podľa prierezu. Získame 2 okrúhle vetracie kanály 150 - 160 mm, ako je to na fotografii. Výška oboch hriadeľov zostáva nezmenená - 2 m.
Ako zjednodušiť úlohu - tipy
Mohli by ste sa ubezpečiť, že výpočty a organizácia výmeny vzduchu v budove sú dosť zložité problémy. Pokúsili sme sa vysvetliť techniku v čo najprístupnejšej forme, ale výpočty pre priemerného používateľa stále vyzerajú ťažkopádne. Uvádzame niekoľko odporúčaní pre zjednodušené riešenie problému:
- Prvé 3 stupne musia prejsť v každom prípade - zistiť objem vypúšťaného vzduchu, vyvinúť prietokový diagram a vypočítať priemery výfukových potrubí.
- Zoberte rýchlosť prúdenia nie väčšiu ako 1 m / sa z tohto určte prierez kanálov. Aerodynamika nie je nutné prekonať - správne vypočítať priemery a jednoducho priniesť vzduchové kanály do výšky najmenej 2 metroch nad zemou sacích mriežok.
- Pokúste sa použiť plastové rúrky vo vnútri budovy - vďaka hladkým stenám prakticky neodolávajú pohybu plynov.
- Vzduchovody položené v chladnom podkroví musia byť izolované.
- Neblokujte východy z baní s fanúšikmi, ako je zvykom robiť na toaletách apartmánov. Obežné koleso nedovolí, aby prírodný odsávač správne fungoval.
Pre prítok nainštalujte do miestností nastaviteľné nástenné ventily, zbavte sa všetkých trhlín, kde studený vzduch môže nekontrolovateľne vstupovať do domu.