Расчет необходимой интенсивности проветривания
Для эффективного устройства вытяжек и притоков, перед монтажом систем, проводят расчет приточной вентиляции помещения. Собирают данные по отработанным выбросам источников за прошедший год ,и на его основе рассчитывают потребность в ресурсе вытяжки.
При проектировании нового производства эти данные прогнозируются в зависимости от предполагаемых объемов производства, нормах выбросов от того или иного источника (станка, производственной линии), вредность и необходимость непрерывного удаления выбросов и т.д. Также одним из важных факторов является количество людей, непрерывно находящихся в помещении.
В офисных зданиях нормами, от которой будет зависеть степень проветривания и оснащенность дополнительными приборами системы вентиляции, являются: количество людей и средняя температура окружающего воздуха (преобладающий климат).
Нормативные требования по воздухообмену регулируются «Строительными нормами и правилами» и «Санитарными нормами и правилами».
Основные характеристики, которые показывают производительность вытяжной системы являются:
- скорость потока воздуха;
- рабочее давление;
- производительность по объему кислорода;
- допустимый уровень шума;
- мощность калорифера.
Дополнительно в вентиляционную систему ставят охладители, нагреватели и увлажнители воздуха, очистные фильтры, шумоизолирующие устройства и т.д.
6 Местная вытяжка и формула расчета
Если компания не осуществляет выброс вредных веществ, то можно провести расчет общеобменной вентиляции производственного помещения как L = N х L н, где N — количество рабочих, находящихся в помещении, а L н — необходимый объем воздуха для одного человека, который измеряется в куб. м/ч.
Учитывая такой параметр, как кратность воздуха, расчет проводится по формуле L = n x S x Н, где n — кратность, равная 2 в производственном помещении, S — площадь, а Н — высота.
Вентиляция производственных цехов должна обладать двумя критериями — это грамотное исполнение и функциональность. Только в этом случае можно организовать рабочие места в соответствии с нормами
Поэтому так важно произвести точный расчет местной вентиляции
Расчет вентиляции
Мощность калорифера
Калорифер используется в приточной системе вентиляции для подогрева наружного воздуха в холодное время года. Мощность калорифера рассчитывается исходя из производительности системы вентиляции, требуемой температурой воздуха на выходе системы и минимальной температурой наружного воздуха. Два последних параметра определяются СНиП. Температура воздуха, поступающего в жилое помещение, должна быть не ниже +18°С. Минимальная температура наружного воздуха зависит от климатической зоной и для Москвы равна -26°С (рассчитывается как средняя температура самой холодной пятидневки самого холодного месяца в 13 часов). Таким образом, при включении калорифера на полную мощность он должен нагревать поток воздуха на 44°С. Поскольку сильные морозы в Москве непродолжительны, в приточных системах можно устанавливать калориферы, имеющие мощность меньше расчетной. При этом приточная система должна иметь регулятор производительности для уменьшения скорости вентилятора в холодное время года. При расчете мощности калорифера необходимо учитывать следующие ограничения: Возможность использования однофазного (220 В) или трехфазного (380 В) напряжения питания. При мощности калорифера свыше 5 кВт необходимо 3-х фазное подключение, но в любом случае 3-х фазное питание предпочтительней, так как рабочий ток в этом случае меньше.
Максимально допустимый ток потребления. Ток, потребляемый калорифером, можно найти по формуле:
I = P / U, где I — максимальный потребляемый ток, А; Р — мощность калорифера, Вт; U — напряжение питание:
220 В — для однофазного питания; 660 В (3 × 220В) — для трехфазного питания
. В случае если допустимая нагрузка электрической сети меньше чем требуемая, можно установить калорифер меньшей мощности. Температуру, на которую калорифер сможет нагреть приточный воздух, можно рассчитать по формуле: ΔT = 2,98 * P / L, где ΔT — разность температур воздуха на входе и выходе системы приточной вентиляции,°С;Р — мощность калорифера, Вт; L — производительность вентиляции, м3/ч.
Типичные значения расчетной мощности калорифера — от 1 до 5 кВт
для квартир, от 5 до 50 кВт для офисов.
Если использовать электрический калорифер с расчетной мощностью не представляется возможным, следует установить калорифер, использующий в качестве источника тепла воду из системы центрального или автономного отопления (водяной калорифер).
Рабочеее давление, скорость движения воздуха в воздуховодах, уровень шума
После расчета производительности по воздуху и мощности калорифера приступают к проектированию воздухораспределительной сети, которая состоит из воздуховодов, фасонных изделий (переходников, разветвителей, поворотов) и распределителей воздуха (решеток или диффузоров). Расчет воздухораспределительной сети начинают с составления схемы воздуховодов. Далее по этой схеме рассчитывают три взаимосвязанных параметра — рабочее давление, создаваемое вентилятором, скорость потока воздуха и уровень шума.
Требуемое рабочее давление определяется техническими характеристиками вентилятора и рассчитывается исходя из диаметра и типа воздуховодов, числа поворотов и переходов с одного диаметра на другой, типа распределителей воздуха. Чем длиннее трасса и чем больше на ней поворотов и переходов, тем больше должно быть давление, создаваемое вентилятором. От диаметра воздуховодов зависит скорость потока воздуха. Обычно эту скорость ограничивают значением от 2,5 до 4 м/с. При больших скоростях возрастают потери давления и увеличивается уровень шума. В тоже время, использовать «тихие» воздуховоды большого диаметра не всегда возможно, поскольку их трудно разместить в межпотолочном пространстве. Поэтому при проектировании вентиляции часто приходится искать компромисс между уровнем шума, требуемой производительностью вентилятора и диаметром воздуховодов. Для бытовых систем приточной вентиляции обычно используются гибкие воздуховоды сечением 160—250 мм и распределительные решетки размером 200×200 мм — 200×300 мм.
Для точного расчета схемы вентиляции и воздухораспределительной сети, а также для разработки проекта вентиляции Вы можете обратиться в наш Проектный отдел
Пошаговая инструкция по определению производительности системы
Схема движения воздуха.
Расчет вентиляции начинается с определения ее главного параметра – производительности. Размерная единица производительности вентиляции – м³/ч. Для того чтобы расчет расхода воздуха был выполнен правильно, вам нужно знать следующую информацию:
- Высоту помещений и их площадь.
- Главное назначение каждой комнаты.
- Среднее количество человек, которые будут одновременно пребывать в комнате.
Чтобы произвести расчет, понадобятся следующие приспособления:
- Рулетка для измерений.
- Бумага и карандаш для записей.
- Калькулятор для вычислений.
Чтобы выполнить расчет, нужно узнать такой параметр, как кратность обмена воздуха за единицу времени. Данное значение устанавливается СНиПом в соответствии с типом помещения. Для жилых, промышленных и административных помещений параметр будет различаться. Также нужно учитывать такие моменты, как количество отопительных приборов и их мощность, среднее число людей.
Для помещений бытового назначения кратность воздухообмена, использующаяся в процессе расчета, составляет 1. При выполнении расчета вентиляции для административных помещений используйте значение воздухообмена, равное 2-3 – в зависимости от конкретных условий. Непосредственно кратность обмена воздуха указывает на то, что, к примеру, в бытовом помещении воздух будет полностью обновляться 1 раз за 1 час, чего более чем достаточно в большинстве случаев.
Расчет производительности требует наличия таких данных, как величина обмена воздуха по кратности и количеству людей. Необходимо будет взять самое большое значение и, уже отталкиваясь от него, подобрать подходящую мощность вытяжной вентиляции. Расчет кратности воздухообмена выполняется по простой формуле. Достаточно умножить площадь помещения на высоту потолка и значение кратности (1 для бытовых, 2 для административных и т.д.).
Схемы вытяжной вентиляции.
Чтобы выполнить расчет обмена воздуха по числу людей, проводится умножение количества воздуха, которое потребляет 1 человек, на число людей в помещении. Что касается объема потребляемого воздуха, то в среднем при минимальной физической активности 1 человек потребляет 20 м³/ч, при средней активности этот показатель поднимается до 40 м³/ч, а при высокой составляет уже 60 м³/ч.
Чтобы было понятнее, можно привести пример расчета для обыкновенной спальни, имеющей площадь, равную 14 м². В спальне находится 2 человека. Потолок имеет высоту 2,5 м. Вполне стандартные условия для простой городской квартиры. В первом случае расчет покажет, что обмен воздуха равняется 14х2,5х1=35 м³/ч. При выполнении расчета по второй схеме вы увидите, что он равен уже 2х20=40 м³/ч. Нужно, как уже отмечалось, брать большее значение. Поэтому конкретно в данном примере расчет будет выполняться по числу людей.
По этим же формулам рассчитывается расход кислорода для всех остальных помещений. В завершение останется сложить все значения, получить общую производительность и выбрать вентиляционное оборудование на основании этих данных.
Стандартные значения производительности систем вентиляции составляют:
- От 100 до 500 м³/ч для обычных жилых квартир.
- От 1000 до 2000 м³/ч для частных домов.
- От 1000 до 10000 м³/ч для помещений промышленного назначения.
Элементы сети и местные сопротивления
Имеют значение и потери на элементах сети (решетки, диффузоры, тройники, повороты, изменение сечения и т. д.). Для решеток и некоторых элементов эти значения указаны в документации. Их можно рассчитать и произведением коэффициента местного сопротивления (к. м. с.) на динамическое давление в нем:
Pм. с.=ζ·Pд.
Где Pд=V2·ρ/2 (ρ – плотность воздуха).
К. м. с. определяют из справочников и заводских характеристик изделий. Все виды потерь давлений суммируем для каждого участка и для всей сети. Для удобства это сделаем табличным методом.
Сумма всех давлений будет располагаемым для этой сети воздуховодов, а потери на ответвлениях должны быть в пределах 10% от полного располагаемого давления. Если разница больше, необходимо на отводах смонтировать заслонки или диафрагмы. Для этого производим расчет нужного к. м. с. по формуле:
где Pизб – разница располагаемого давления и потерь на ответвлении. По таблице выбираем диаметр диафрагмы.
Нужный диаметр диафрагмы для воздуховодов.
Правильный расчет воздуховодов вентиляции позволит подобрать нужный вентилятор по графикам производителей. Используя найденное располагаемое давление и общий расход воздуха в сети, это будет сделать несложно.
Основное назначение вентиляции – обновление воздуха, скопившегося в помещении. Различают вентиляцию вытяжную, которая обеспечивает удаление воздуха, и приточную – которая подает свежий воздух с улицы, третий вид – приточно-вытяжная вентиляция, обеспечивающая как удаление воздуха из помещения, так и подачу свежего кислорода. Обычно такой вид вентиляции обустраивают в помещениях, где скапливается отработанный воздух (кухня, ванная) и большое количество людей (рестораны, кафе) и др. Стоит отметить, что устройство приточно-вытяжной вентиляции не такое уж и простое дело, система состоит из множества частей: воздуховодов, калорифера, охладителя, шумопоглатителя, фильтров, а также датчиков (уровня углекислого газа, температуры воздуха в помещении и др.). Монтаж вентиляции приточно-вытяжной довольно сложен и многоэтапен, но при определенной сноровке и большом желании можно установить приточную вентиляцию своими руками. О том, как это сделать расскажет наша статья.
Вычисление диаметров каналов и сечений воздуховодов
Определение общего диаметра воздушных каналов, их внешних сечений и размеров единичных деталей, узлов дымохода надо начинать с выбора геометрии конструкции.
Наиболее распространены следующие конфигурации:
- круг;
- квадрат;
- прямоугольник;
- овал.
Чем больше величины шахты, тем меньше скорость перемещения воздуха в ней. Одновременно сокращается и шум, который этот воздух производит. Такие соображения надо обязательно учитывать, когда определяются необходимые оптимальные параметры. На практике большинство людей использует современное программное обеспечение, поскольку без него определить требуемые значения может только узкий круг опытных проектировщиков. Опасаться применения удаленных калькуляторов не стоит — они составлены с учетом рекомендаций, над которыми специальные проектные организации работают годами.
Но в первом приближении оценить необходимые значения можно и самостоятельно. При этом реальный диаметр воздуховода и его наружное сечение будут получаться путем округления вычисленной цифры до ближайшего существующего типоразмера. Максимально точный ответ можно получить только при обращении в специализированное бюро.
Если же труба будет круглая, то расчет происходит так:
- определяется величина поперечника, выражаемая в квадратных метрах;
- исходя из нее, через формулу для определения площади круга устанавливают диаметр канала;
- для расположенных внутри стен кирпичных шахт и для других ситуаций одинаково подбирают самое близкое из возможных значений.
Вентиляция, созданная искусственно (механическая) на производстве
Данный вид обеспечивает поступление и удаление воздушных потоков с помощью вентиляторов. Организация механической системы требует вложения больших энергоресурсов и экономических затрат. Несмотря на это, имеет ряд преимуществ:
- Позволяет производить забор воздуха из необходимого места
- Есть возможность влиять на физические свойства: охлаждать или подогревать воздушный поток, повышать или понижать уровень влажности
- Можно осуществить подвод воздуха напрямую на рабочее место или отвод с последующей фильтрацией
Очищение загрязненного воздуха из помещений, обязательное условие на производстве. Данный фактор на строгом контроле у природоохранных организаций.
Механическая система в зависимости от конструкции, целей, и задач поставленных перед ней различается:
- Приточная
- Вытяжная
- Приточно-вытяжная
В производственных местах воздушная система подбирается исходя из нужд и специфики места эксплуатации.
Осадки и вентиляционная труба: способы защиты
Чтобы защитить вентканалы от сезонных осадков, можно использовать грибок для вентиляции. Его монтируют на верхушку вентиляционной трубы. Под конусовидной шляпкой размещаются вертикальные стойки.
Защитное устройство чаще всего делают из нержавейки или полипропилена. Главным требованием является стойкость материалла к коррозии. Так как он устанавливается в самой высокой точке на здании, то дополнительный уход за ним не предусматривается.
Правильное расположение вентканалов
Высота трубы зависит от градуса наклона ската
Конструкция проходного узла при выводе вентиляции на крышу
Труба может быть полимерной — она долговечна
Грибок монтируется с помощью метизных креплений
Вентиляционный грибок на крышу следует установить не только для защиты от осадков – он препятствует задуванию ветра в воздуховод. Также грибок может служить и украшением здания – производители выпускают его в разной цветовой гамме.
Грибок проще монтировать на вентканалы с круглым сечением.
Чтобы подогнать защитную конструкцию под вентиляционную трубу с определенным диаметром, производители делают обод защитного зонта незамкнутым. Грибок на крышу для вентиляции крепится саморезами или винтами к вентиляционной трубе. Защищая вентиляцию от птиц, можно дополнительно на нее установить сетку.
Предохраняя вентиляционную систему от неблагоприятных факторов, не стоит забывать и о профилактическом уходе.
Его стоит осуществлять в равные промежутки времени. Трубы в процессе эксплуатации загрязняются и забиваются. Профилактика – несложная задача, поэтому все можно сделать своими руками, сэкономив при этом деньги на вызов специалистов.
Как рассчитать вентиляцию в помещении
Технологические развитие не стоит на месте, поэтому каждый может выбрать дополнительные опции для оптимизации воздушных масс. Чтобы произвести грамотную установку, нужно знать как рассчитать вентиляцию в помещении.
Для того, чтобы сделать расчет вытяжной вентиляции помещения, нужно рассчитать приточную систему и установить баланс приточного и вытяжного воздуха в помещении. При расчете вытяжной системы выделяют комнаты, которые требуют отдельных вентиляций, например, санузел и душевая.
В данном случае, вытяжка закладывается в соотношении 50м3/ч на каждый унитаз, 25м3/ч на писсуары и 75м3/ч на каждый душ.
Помимо ванных комнат, вытяжная система устанавливается в помещение, где происходит приготовление пищи. Размер зависит от вида плиты, чаще всего, 90 м3/ч.
Установка постоянной вентиляции необходима в каждом месте, чтобы создать правильные санитарные и гигиенические условия для работы и проживания. Вытяжная система служит для борьбы с вредными выделениями в среде, например:
- Пыль
- Высокий уровень влаги
- Избыток теплого воздуха
- Испарения вредных веществ и газов
Оборудование вытяжного типа может состоять из разных элементов и конструкций, их общая цель заключается в полноценном удалении использованных воздушных масс из любого помещения. Чтобы проверить правильную работу, можно выйти на свежий воздух и сравнить свои ощущения с воздухом в доме, если отличия отсутствуют, то система функционирует идеально.
Расчет приточной вентиляции помещения
Его можно провести самостоятельно. Для этого нужно знать объем нужного потока свежего воздуха и рассчитать трубы вентиляции, а также, определиться со способом обработки среды (фильтрация, охлаждение или подогрев, регулирование влаги).
Основной расчет при установке оборудования вентиляционного обеспечения — расчет приточной вентиляции. Именно от данных показателей производится расчет вытяжных систем.
Приточный тип вместе с очисткой среды (фотокалитический очиститель) очищает среду от:
- Выхлопных газов
- Производственных и бытовых токсичных веществ
- Аллергенов разного происхождения
- Копоти и газов
- Неприятных запахов и табачного дыма
- Угарного газа, озона, фенола и т.п.
Данные системы будут оправданы только тогда, когда здание расположено в зоне с повышенным уровнем загрязненности. Мощность подобных вентиляций является нецелесообразной в населенных пунктах с чистым воздухом.
Вентиляция термических цехов
Расчет вытяжной вентиляции цеха термической обработки производится с учетом водяного, масляного пара, конвекционного, а также лучистого тепла, выделяемого технологическим оборудованием. Опасными для здоровья персонала являются окись углерода, сернистый ангидрид, сероводород, образующиеся в результате сгорания твердого топлива.
Все технологические установки оснащены местной вытяжкой, удаляющей избытки тепла, углекислый газ, синильную кислоту (образуется при взаимодействии цианистых солей и углекислоты).
Также установка вентиляции в рабочей зоне с интенсивным тепловыделением работает на приток, подавая свежий воздух непосредственно на человека. Кроме того, дополнительно монтируются устройства аэрации как экономичный способ проветривания.
Функции вентиляции
Приточно-вытяжная вентиляция
В настоящее время вентиляционная система выполняет следующие функции:
- удаление производственных вредных веществ, выделяемых в процессе работы. Их содержание в воздухе в рабочей зоне регулируется нормативными документами. Для каждого типа производства устанавливаются свои требования;
- удаление излишков влаги в рабочей зоне;
- фильтрация забранного из производственного помещения загрязненного воздуха;
- выброс удаленных загрязняющих веществ на необходимую для рассеивания высоту;
- регуляция температурного режима: удаление нагретого в процессе производства воздуха (тепло выделяется от работающих механизмов, нагреваемого сырья, веществ, вступающих в химические реакции);
- наполнение помещения воздухом с улицы, при этом проводится его фильтрация;
- нагрев или охлаждение втягиваемого воздуха;
- увлажнение воздуха внутри производственного помещения и втягиваемого с улицы.
Расчет вытяжной вентиляции пример
Перед началом расчёта вытяжной вентиляции необходимо изучить СН и П (Система Норм и Правил) устройства вентиляционных систем. По СН и П количество воздуха необходимого для одного человека зависит от его активности.
Маленькая активность – 20 куб.м./час. Средняя – 40 кб.м./ч. Высокая – 60 кб.м./ч. Далее учитываем количество человек и объём помещения.
Кроме этого необходимо знать кратность – полный обмен воздуха в течение часа. Для спальни она равна единице, для бытовых комнат – 2, для кухонь, санузлов и подсобных помещений – 3.
Для примера – расчёт вытяжной вентиляции комнаты 20 кв.м.
Допустим, в доме живут два человека, тогда:
В таком же порядке рассчитываем производительность вытяжной вентиляции всего дома.
Примеры вычислений
Вытяжной
Чтобы рассчитать параметры вытяжных вентиляционных систем, требуется сначала обратить внимание на СНиП. В соответствии с этим документом, если активность одного человека мала, потребность в воздухе составит 20 м3 за час
При средней активности этот показатель вырастает до 40, а при высокой – даже до 60 куб. м. Что касается кратности обмена, в спальных помещениях она составляет единицу. Для санитарных узлов вводится коэффициент 3, то же значение принимается для кухни.
Пусть требуется рассчитать потребность в вытяжке воздуха для комнаты площадью 20 кв. м., при этом в доме обитают двое жильцов. Если принять стандартную высоту комнаты, то по общей формуле получают объем 50 м3. При средней кратности 2 получается результат 100 куб. м. за час. Если же исходить из среднего уровня активности, можно предположить, что потребность составит 80 м3. Но, как и принято в обычной ситуации, применяют наивысший показатель, последовательно вычисляя параметры для всех комнат и затем суммируя их.
Учитывая особенности реального российского климата, даже в самых теплых регионах нельзя обойтись без прогрева воздуха. Строительные нормы предусматривают, что температура в помещениях, где даже периодически бывают люди, не должна быть ниже 18 градусов. Потому необходимая мощность нагревательных приборов определяется с отсчетом от наиболее низкой температуры уличного воздуха, который приходится подогревать. Пусть расходуется 180 м3 воздуха за 60 минут, а нагреватель имеет мощность 2000 Вт.
Разделив этот показатель на часовой поток и на незыблемый коэффициент 2,98, получают 33 градуса. А значит, предельно допустимый для такой конфигурации мороз составляет -15 градусов. Если температура опустится ниже, вентиляция не справится со своей задачей. Для расчета вентиляции по тепловыделениям и по теплоизбыткам используется ряд особых показателей.
В формулу L=3,6*Q/ (c*р* (tyx-tnp) после знака равенства последовательно подставляются:
- излишек тепла (в ваттах);
- тепловая емкость воздуха (по умолчанию принимается равной 1,005 кДж/ (кг*°С);
- удельная масса воздуха 1,2 кг на 1 куб. м;
- температура воздуха, который требуется отводить из помещений, расположенных за рамками основной зоны;
- температура первоначально поступающего извне воздуха.
Подсчитывая давление и связанную с ним скорость перемещения масс воздуха, надо принять во внимание, какова площадь сечения каналов. Дополнительно анализируют:
Дополнительно анализируют:
- геометрию каналов;
- суммарную силу вентиляторов;
- число переходов
Приточной
Аэродинамический расчет приточной вентиляции производится путем умножения объема вентилируемого пространства на кратность обмена воздушной массы.
Пусть данные таковы:
- квартира 48 кв. м;
- высота потолков 2 м;
- нужно 2 раза за час обеспечить полную смену всего содержащегося воздуха.
Тогда требуется поддержать подачу 192 куб. м. воздуха за каждые 60 минут. Укрупненные расчеты проводятся не только для единицы объема, но и для каждого жильца, а также для источников выделений. Как обычно, кратность определяется сообразно специфике помещения. В проветриваемых пространствах на 1 жильца должно приходиться 30 куб. м. Если проветривание не производится, этот показатель составит 60 куб. м.
По кратности
Кратность рассчитывается так: делят общее количество воздуха на объем. Если количество доставляемого воздуха составляет 200 куб. м. за час, а объем квартиры — 100 м3, то кратность, очевидно, составит 2. За счет естественной аэрации можно обеспечить не более 4 смен воздуха за 1 час. Потребность высчитывают очень просто. Требуется только разделить количество поступающего загрязняющего агента на разность ПДК и содержания этого же вещества во внешней атмосфере.
По санитарно-гигиеническим нормам
Пусть в рабочем кабинете живет условно 1 человек постоянно и 1 человек временно. Тогда суммарный часовой объем притока воздуха составит 60+20, то есть 80 куб. м. Так как для гостиной число временных жителей принимается равным 2, то необходимо обеспечить циркуляцию уже 160 м3. Если часть помещений сбалансирована по величине воздушного притока, а другие — нет, то требуется компенсировать недостаток притока за счет подачи в смежные с проблемными комнаты. Более точную информацию могут предоставить профессионалы, составляющие уравнения воздушных балансов и решающие их.
