Как сделать вентиляцию приточную, вытяжную

Еще на стадии проектирования дома надо задуматься о свежем воздухе в помещениях. Причем, может быть так, что спроектированная своими руками вентиляция работать будет не хуже, чем разработанная профессионально. Возможно, решение будет не настолько изящны — главное, чтобы оно было работоспособным.

Определение и серьезность проблемы

Под вентиляцией понимают специально организованное движение воздушных масс. Оно необходимо для создания комфортных и здоровых условий жизнедеятельности человека. Вообще, система очень сложная в расчете. Стандартных решений, которые подходят всем или хотя-бы некоторой группе пользователей, просто нет. Каждый проект индивидуален. Играет роль даже расположение одной решетки, вентилятора. Очень многое зависит от положения дома относительно розы ветров и еще много мелочей. Чтобы спроектированная своими руками вентиляция работала хорошо, нужно серьезно разбираться.

Вентиляция — организованный обмен воздушных масс, в процессе которого отработанный воздух заменяется свежим

Чтобы вы поняли, насколько это серьезно

По санитарным нормам один человек с состоянии покоя перерабатывает» за час около 30 кубометров воздуха. Если воздух не обновляется, кислорода становится все меньше, углекислого газа и других продуктов жизнедеятельности — все больше. По мере уменьшения количества кислорода, ухудшается самочувствие. Длительная нехватка кислорода провоцирует развитие болезней.

Немного цифр, физиологов, отображающих влияние уровня углекислого газа CO2 на состояние человека:

• Воздух высокого качества — до 800 ppm, бодрость, идеальное самочувствие.
• Воздух среднего качества — 800 — 1000 ppm. На верхней границе половина людей ощущает сонливость, вялость, снижение концентрации и ухудшение качества и скорости обработки информации.

Физиологи считают содержание углекислого газа в воздухе на уровне 1400 ppm — самой низкой точкой для относительно нормального функционирования человека. Все показатели с большим количеством углекислого газа — это уже за гранью.

Наглядный пример

Чтобы оценить тяжесть ситуации без проветривания, приведем график, уровня CO2. Он снят в качестве эксперимента. Чтобы оценить насколько необходима вентиляция в современном доме/квартире с пластиковыми окнами и принятыми мерами по теплоизоляции.

Условия эксперимента. Спальня 13 квадратов (37 кубов), один человек и одна собака среднего размера. В доме вытяжная вентиляция, стояк на кухне и в котельной. В котельной установлен вытяжной вентилятор, который по таймеру работает пол ночи и пол дня. Приточки нет, доступ свежего воздуха через окна, которые имеют функцию проветривания и микропроветривания.

График уровня концентрации углекислого газа в спальне с закрытым окном и закрытыми дверьми

Информация для пояснения графика:

• Точка 1. С 20 часов — работа за компьютером, двери приоткрыты, окно закрыто.
• Точка 2. Окно открыли, двери приоткрыты, все покинули комнату.
• Между 1-2 в комнату возвращались, окно закрыли, потом открыли. Все это можно отследить по колебаниям уровня CO2.
• Точка 3. В 3-35 закрыты двери и окно, человек и собака спят.
• Точка 4. 9-20 утра, человек проснулся. Уровень CO2 — 2600 ppm, что значительно ниже крайней нормы. Окно открыли, уровень углекислого газа менее чем за час вернулся к норме (Точка 5).

Как видно из графика, большая часть ночи проходит при очень высокой концентрации углекислого газа. Это может быть причиной усталости, плохого самочувствия утром. В общем, все понятно. При желании, можете провести подобный эксперимент самостоятельно. Требуется лишь метеостанция с возможностью измерения уровня углекислого газа (с памятью). Глядя на результаты эксперимента, значение системы вентиляции переоценить сложно. Давайте разбираться как она работает.

Принцип работы вентиляции дома и квартиры

Все системы вентиляции разделяют на два типа — с естественным движением воздуха и с принудительным.

Воздух движется всегда из зоны более высокого давления в зону более низкого. Это свойство и используется в системах естественной вентиляции. Зона более высокого давления обычно находится в квартире/доме. При наличии вентиляционных ходов/отверстий воздух из помещений стремиться попасть на улицу. Но на место «ушедшего» должен поступать новый, иначе движение прекратиться. Именно потому для нормальной работы системы вентиляции необходим как отток отработанного воздуха, так и приток свежего. И об этом стоит позаботиться. Только тогда вентиляция — своими руками сделанная/разработанная или нет — работать будет эффективно.

Надо учитывать, что теплый, отработанный воздух стремиться вверх

Имейте в виду, что «дышащие» стены к воздухообмену никакого отношения не имеют. В лучшем случае они помогают регулировать влажность. И только. Точно также обычный кондиционер не добавляет кислорода. Он только поддерживает заданные параметры уже имеющегося воздуха. Отводит он только излишнюю влагу, и с обменом воздуха никак не связан. Приток воздуха надо обеспечивать также, как и отток, используя окна (не самый эффективный способ) или специальные устройства.

Проблемы притока

Вот, казалось бы, чего проще — сделай в стене дырку — вот тебе и приток кислорода. Может где-то это и так, но не в условиях нашего климата, когда большую часть года на улице температура далека от комфортной. Что не так? Целый ряд неприятных моментов:

• Даже при не очень низкой температуре воздух без подогрева вызывает острый дискомфорт. Потому в приточные каналы ставят нагревательные элементы или используют систему рекуперации.
• С собой воздух несет пыль, выхлопные газы. Потому нужна система очистки — фильтры.
• Просто отверстие в стене — источник посторонних шумов. В городах шум может мешать жить. Потому необходимо еще шумоподавление.

Как видите, «простое» отверстие в стене становится очень непростым устройством. Причем мало чем из этого списка можно пренебречь. Слишком некомфортно будет существование.

Вытяжная вентиляция

Вытяжная вентиляция в многоквартирном доме — большая труба, которая проходит через все этажи и выходит на крышу. К ней подключаются все квартиры «в стояке». При наличии нормальных условий, из-за разницы давлений в квартире и на крыше, образуется «тяга», которая и вытягивает воздух из помещений (работает также при наличии притока).

Вот так можно организовать вытяжную вентиляцию в доме или квартире. Только надо учесть, что «вытягивать» канал должен весь требуемый объем воздуха

В многоквартирных домах стояки обычно находятся в кухне и/или в ванной. Все остальные помещения вентилируются через эти вытяжки. Для нормального воздухообмена в двери ванной и на кухне необходимо предусмотреть вентиляционные зазоры (под дверью или сделать переточные отверстия в стене) или установить решетки.

В частном доме все организовано примерно также: в кухне или ванной устанавливают основной вентканал, который выводят на крышу. Заканчивать его на чердаке не стоит. Даже если чердак холодный и вентилируемый. При разнице температур и большой влажности удаляемого воздуха образуется большое количество конденсата. Даже при хорошей вентиляции на чердаке он не успевает выводиться, «мокреет» перекрытие, сыреют стены. В общем, это плохая идея.

Материал для воздуховодов

Несколько слов про материал, из которого делают вытяжной вентиляционный канал в частном доме. Чаще всего используют оцинкованные трубы, причем — круглого сечения. У них сопротивляемость воздушному потоку минимальна. Второе место по популярности занимают пластиковые воздуховоды. С ними проблем больше — они накапливают статику, что способствует накоплению пыли, менее стойки к огню. К плюсам можно отнести более простой монтаж, наличие готовых фасонных элементов, при помощи которых легко создать любую систему. В случае с этими материалами выбор за вами — что больше нравится, то и используйте.

Пластиковые воздуховоды бывают круглыми или прямоугольными

Чего не стоит делать — выгонять вытяжной канал из кирпича. Во-первых, это дорого (нужен еще и фундамент под него), во-вторых, по эксплуатации он самый проблематичный, так как имеет неровные стенки, что способствует накоплению пыли. В кирпичных стенках, не закрытых металлической гильзой, скапливается конденсат, из-за чего кирпич быстро разрушается. В общем, кирпичные вытяжные каналы — прошлый век.

Дополнительные устройства

Что еще может быть необходимо в вытяжной системе, так это обратные клапана. Они препятствуют движению воздуха в обратном направлении, которое возникает при опрокидывании тяги». Когда давление в квартире/доме становится ниже, чем на улице. Также обратные клапана препятствуют распространению запахов из кухни/туалета по другим помещениям, подключенным к каналу.

Обратные клапана — простое устройство

В общем и целом, устройство вытяжной системы проще. Но только при условии правильного расчета сечения вентканала, правильно составленной трассы и грамотного монтажа.

Естественная или принудительная

Вентиляция бывает двух типов — естественной и принудительной. Что лучше? Сказать однозначно сложно. Каждый решает сам, учитывая все достоинства и недостатки обоих типов.

Естественная вентиляция в доме работает за счет разницы давлений в помещении и на улице (за счет существования той самой «естественной тяги»). Ее плюсы — бесшумность, независимость от электроэнергии. Минусы — малая производительность из-за чего необходимы трубы большого сечения, невозможность контролировать/регулировать интенсивность работы, зависимость от состояния внешней среды. Летом естественная вентиляция часто не работает, а бывает — работает в обратном направлении. Это когда через вытяжной вентканал «тянет» горячий воздух в помещение.

Принудительная вентиляция в частном доме — устанавливаются вентиляторы подходящего типа

В принудительной вентиляции движение воздуха обеспечивают вентиляторы. Она может быть регулируемой, работает при любой погоде, но только при условии наличия электроэнергии и работоспособных вентиляторов. И это минус. Даже два. Первый — энергозависимость, второй — шум, который издают вентиляторы во время работы. Потому в системах принудительной вентиляции многие предпочитают использовать пластиковые воздуховоды. Именно из-за того, что они «тихие».

Схемы вентиляции частного дома и квартиры

Самый простой вариант реализуется в небольших домах и квартирах. Приточные отверстия располагают в жилых комнатах, вытяжки — в кухне и ванной. Поступающий в помещения воздух через щели под дверьми проникает в кухню и ванную, где и выводится. Такая схема работает при площади не более 100 квадратов.

Когда приточная вентиляция — отдельные устройства в каждой комнате, вытяжка — через кухню или ванну

В домах общей площадью более ста пятидесяти квадратов организуя две отдельные системы — приточную и вытяжную. Каждая из них имеет собственную систему воздуховодов. При таком устройстве в каждом помещении есть вытяжные и приточные отверстия в каждом из помещений. В этом случае регулировка интенсивности притока и оттока воздуха возможна в каждой комнате — можно подстроить атмосферу под требования ее обитателей.

При централизованных приточной и вытяжной вентиляции можно организовать подогрев или кондиционирование

При централизованной системе приточной вентиляции забираемый с улицы воздух подготовить легче — можно сделать единую систему очистки, подогрева. Подготовленный воздух уже можно разводить по помещениям. В этом случае в каждом помещении имеется по два вентиляционных отверстия — одно приточное, одно — вытяжное. Располагаются они в противоположных углах, закрываются решетками или диффузорами.

Приточно-вытяжная вентиляция в частном доме может быть организована таким образом: приточка децентрализованная, вытяжка — централизованная

Даже при большой площади дома приточную систему вентиляции можно сделать децентрализованной, как в первой схеме. При правильном подборе оборудования работать она будет не менее эффективно. Вопрос в том, что будет экономически выгоднее, так как придется решать проблему подготовки воздуха для каждого приточного канала. А оборудование то совсем недешевое.

Вентиляция своими руками: план действий

Чтобы самостоятельно спроектировать систему вентиляции, придется совершить целый ряд действий. Проще, если последовательность известна.

Подготовительные работы

Сбор информации и элементарные расчеты — вот с его начинается самостоятельное создание проекта вентиляции.

Рассчитать кратность обмена во всем доме/квартире. Она зависит от объема помещений (нужно посчитать кубатуру каждого помещения), их назначения, количества проживающих. По санитарным нормам в жилых помещениях воздух должен сменяться один раз в час, в технических (кухня/ванная/туалет) — не менее трех раз в час. Нормы для котельных свои и их надо учесть (зависят от типа отопления). Сложив все цифры, получаем требуемую производительность системы, по которой считается сечение вытяжного воздуховода, подбирается производительность вентиляционного оборудования.

Предварительные данные готовы. Еще некоторое время обдумывайте где и какие устройства должны находится.

Расчеты параметров и деталировка

Когда все вопросы по схеме решены, она приняла окончательный вид, приступаем к деталировке. Сначала тоже идут расчеты, потом приходится искать составляющие системы, решать, какой фирмы использовать оборудование и сводить бюджет.

• Рассчитать сечение воздуховодов, основываясь на кратности обмена, объеме помещения и скорости «бесшумного» передвижения воздуха. Иначе жить будет невозможно.
• Внести размеры на схему (можно перерисовать).
• Провести деталировку. То есть составить перечень необходимых элементов систем с указанием типа и сечения.

Монтаж и настройка

«Осталось» найти, купить, смонтировать. Написано мало, а сил, времени, нервов на реализацию этого пункта потребуется много. Только после этого можно сказать, что Вентиляция своими руками полностью готова.

Но и на этом не все. Сделанную своими руками вентиляцию надо запустить, отрегулировать. Это тоже не самый простой процесс — добиться согласованной работы системы в целом. Потом, в процессе эксплуатации, перенастройку приходится делать часто. При смене сезона, изменении количества проживающих, смене погодных условий. В общем, регулировка системы вентиляции — еще одна обязанность владельца дома.

Такие отверстия на фасаде оставляют приточные клапана/рекуператоры

Кстати, советуем подумать. Вентиляция своими руками (имеется в виду монтаж) обойдется дешевле, но знаний и времени требует больше. Знания можно почерпнуть, а при нехватке времени придется искать и нанимать исполнителей, потом принимать их работу.

Другие решения

Рынок не стоит на месте, и сегодня предлагаются новые решения. Например, есть рекуператорные системы, которые сразу, через одно отверстие в стене, выводят отработанный воздух и подают свежий. Это идеальный выход, если вентиляцией озаботились после ремонта или если необходимо решить проблему только в некоторых помещениях. Главное, чтобы эти помещения имели хотя-бы одну стену, выходящую на улицу.

Есть устройство, которое через одно отверстие выводит отработанный воздух, забирает свежий. При этом еще и подогревает/охлаждает его

Недостаток этого способа организации вентиляции в доме или квартире один — цена на такое оборудование. Стоимость одного такого устройства — более 400$.

Расчет системы вентиляции – формулы и примеры

Вентиляция

Для того, чтобы в доме не было затхлости, плесени и посторонних запахов, здесь должна безотказно работать вентиляция. Будет лучше, если её качественно сделают при строительстве дома. При этом в доме должен быть постоянно свежий воздух, подходящий уровень влажности. Для этого необходимо заранее выполнить расчет вентиляции.

расчет системы вентиляции

Какие существуют нормативы

Для того, чтобы обеспечить качественную и бесперебойную работу, необходимо обеспечить, чтобы она соответствовала принятым нормам. Существует несколько их разновидностей:

1. В соответствии с санитарно-техническими нормами.
2. На основе использования площади здания.
3. Исходя из количества людей, которые постоянно или временно находятся в определённом помещении.
4. На основе требуемой кратности, установленной нормативными документами.

Вычисления в большинстве случаев проводятся на основе существующих норм по каждому помещению. Затем полученные показатели складываются. Необходимо отдельно посчитать требуемый объём приточного воздуха и того, который вентиляционная система должна вывести наружу. Если вытяжка недостаточно сильная, её мощность необходимо увеличить. Правильно сделанный расчёт естественной вентиляции обеспечит бесперебойную работу системы.

Расчет системы вентиляции исходя из площади помещения

При вычислении нормативов таким способом, необходимо сделать отдельный расчёт по каждой комнате. При этом площадь умножают на 3. Для того, чтобы вычислить расчётную мощность приточной вентиляции, нужно просуммировать результаты по всем жилым комнатам: гостиной, детской, спальне, кабинету.

расчет системы вентиляции исходя из площади помещения

Чтобы получить расчётную мощность вытяжки, потребуется сложить показатели для кухни, ванной, туалета, коридора. Обе этих величины должны быть равны. Если расчётный объём удаляемого воздуха недостаточен, необходимо усилить вытяжную вентиляцию. Один из способов — применить для этого достаточно мощные вентиляторы.

Определение расхода воздуха по кратности

Расход в соответствии с кратностью зависит от того, сколько раз воздух должен обновиться в заданном объёме на протяжении определённого промежутка времени. Нормативы при этом в каждом случае рассчитываются отдельно. При этом используется промежуток времени, равный одному часу. Нормативы по кратности содержатся в СНиПе «2.08.01-89 Жилые здания. Дополнение 4».

расход воздуха в помещении

Вычисления выполняются по следующей формуле.

В этой формуле применяются следующие обозначения:

• КВ — количество, которое должно поступить в течение часа;
• КР — кратность;
• ОП — объём помещения, для которого проводятся вычисления.

В каждом случае кратность может быть различной. Поэтому расчёты производятся отдельно. Затем определяется суммарный объём, который должен поступить в дом или выйти наружу в течение часа. При этом они производятся отдельно для поступающего воздуха в жилых комнатах и того, который должен быть выведен наружу через кухню, ванную или санузел.

Рассчитанный объём должен поступить в помещение, при этом через вытяжку должно выйти такое же количество. Обычно приточные каналы располагают в чистых помещениях: спальне, гостиной или детской, а вытяжные — в кухне или санузле. При этом неприятные запахи из туалета или кухни не будут попадать в жилые комнаты.

Если при определении вентиляции расчётная кратность оказалась ниже, чем указано в документе, то следует внести корректировки для того, чтобы вентиляционная система соответствовала нормам. Иногда после установке системы оказывается, что сделанная система не обеспечивает нужный объём свежего воздуха. В таком случае можно сделать дополнительные отверстия.

В упомянутом нормативном документе указаны не все типы помещений. В этом случае для определения объёма поступающего воздуха считают, что на каждый квадратный метр должно в течение часа поступать три кубометра.

При использовании нормативов по кратности нужно округлять полученный объём в большую сторону до ближайшего значения, кратного пяти.

Расчет по санитарно гигиеническим нормам

расчет вентиляции производственного помещения

При использовании санитарно гигиенических норм нужно использовать площадь всего здания. При этом для каждого квадратного метра приток должен составлять по 3 куб. м в течение часа.

Для получения суммарного притока за этот период, который необходимо обеспечить, нужно эту площадь умножить на три. Расчет вентиляции производственного помещения может производиться с использованием описанного здесь способа.

Как рассчитать вентиляцию помещения в зависимости от числа людей

Если основываться на количестве находящихся здесь, то будет нужно учитывать тех, кто проживает постоянно и тех, кто может временно пребывать в помещении. На каждого человека необходим объём воздуха 60, если он здесь живёт и 20 куб. м, если только бывает здесь. Чтобы в квартире всегда был свежий воздух, соответствующий объём должен поступать каждый час.

Вычисление выполняют по каждому отдельному помещению. При этом надо учесть, кто в нём будет находиться постоянно, а кто временно. При этом эти цифры определяют исходя из здравого смысла. Полученные значения используются ля определения необходимого притока воздуха. Чтобы определить мощность вытяжки площадь кухни и служебных помещений умножают на 3. Полученные значения должны совпадать. Если это не так, то усиливают приточную или вытяжную вентиляцию соответственно. Система отопления должна обеспечивать прогрев поступающего воздуха в холодное время года.

Примеры расчетов объема воздухообмена

расчет объема воздухообмена

Далее приводится пример расчёта вентиляции исходя из кратности обмена. Для этого будет рассмотрен частный дом, имеющий такие помещения:

• кухня — 19 кв. м;
• гостиная — 41 кв. м;
• санузел — 3 кв. м;
• детская — 14 кв. м;
• кабинет — 17 кв. м;
• спальня — 22 кв. м;
• ванная — 4 кв. м;
• коридор — 6 кв. м.

В доме высота потолков составляет 3 м. Для расчёта нужно определить объём каждого помещения. При этом получим следующие значения:

• кухня — 57 куб. м;
• гостиная — 123 куб. м;
• санузел — 9 куб. м;
• детская — 42 куб. м;
• кабинет — 51 куб. м;
• спальня — 66 куб. м;
• ванная — 12 куб. м;
• коридор — 18 куб. м.

Используя таблицу значений кратности из нормативного документа проводится расчёт в соответствии с приведённой выше формулой:

• кухня — 57 = 57 (19 кв. м х 3) — округляем до 60;
• гостиная — 3 х 123 — округляем до 370;
• санузел — 9 = 9 (3 кв. м х 3) — округляем до 10;
• детская — 1 х 42 — округляем до 45;
• кабинет — 1 х 51 — округляем до 55;
• спальня — 1 х 66 — округляем до 70;
• ванная — 12 = 12 (4 кв. м х 3) — округляем до 15;
• коридор — 18 = 18 (6 кв. м х 3) — округляем до 20;

Здесь при расчётах было учтено, что в нормативном документе отсутствует кратность для ванной, коридора, санузла и кухни. В этом случае площадь соответствующих помещений умножили на 3. После этого итоговую величину округлили в большую сторону до значения, кратного 5.

Теперь делают суммирование по помещениям, в которые первоначально поступает чистый воздух — это гостиная, кабинет, спальня, детская. После суммирования будет получено 370 + 55 + 70 + 45 = 540 куб. м. Столько воздуха должно поступать в дом благодаря использованию вентиляционной системы.

Теперь необходимо просуммировать значения по тем помещениям, где есть вытяжная вентиляция. Речь идёт о коридоре, кухне, ванной и санузле. Будет получено значение 20 + 60 + 15 + 10 = 105 куб. м. Это количество воздуха согласно расчётам должно выводится наружу.

Видно, что 105 < 540. Для нормальной работы вентиляционной системе необходимо усилить вытяжную вентиляцию. Для этого можно сделать дополнительные отверстия, увеличить диаметр вытяжных каналов или воспользоваться соответствующими электроприборами. Без дополнительных мер воздух будет застаиваться и нормы поступления свежего воздуха будут нарушены.

расчет воздухообмена

Пример расчёта по санитарным нормам выглядит следующим образом. Для примера речь пойдёт о квартире, в которой живёт семья из 4 человек. Здесь периодически бывают ещё 3 человека. Чтобы получить объём воздуха, который должен обновляться в течение каждого часа, необходимо учесть приведённые в этой статье нормы.

Для получения результата надо выполнить вычисления для каждого помещения. Далее приведена одна из возможных ситуаций:

1. В спальне постоянно находятся 2 человека. Для них норма равна 2 х 60 = 120 куб. м.
2. В кабинете работает 1. Для него потребуется 1 х 60 = 60 куб. м воздуха.
3. В гостиной постоянно находится двое и ещё двое приходят туда время от времени. Для того, чтобы им хватала свежего воздуха, 2 х 20 + 2 х 60 = 160 куб. м.
4. В детской находится 1 человек. Для него понадобится 1 х 60 = 60 куб. м воздуха.

Если просуммировать эти значения, то получится, что в течение каждого часа необходимо поступление 120 + 60 + 160 + 60 = 400 куб. м свежего воздуха.

Чтобы определить, как должна работать вытяжка, используют способ, изложенный для расчётов по кратности. Полученную цифру сравнивают в этом примере с 400 куб. м. Если она недостаточно велика, то необходимо сделать вытяжку более мощной.

Калькуляторы расчёта параметров вентиляционной системы

Во время составления проекта здания выполняют расчет каждого отдельного участка. На производстве это цеха, в жилых домах – квартиры, в частном доме – поэтажные блоки или отдельные комнаты.

Перед установкой системы вентиляции известно, каковы маршруты и размеры главных магистралей, какой геометрии необходимы вентиляционные каналы, какой размер труб является оптимальным.

Не стоит удивляться габаритным размерам воздуховодов в заведениях общественного питания или других учреждениях – они рассчитаны на вывод большого количества использованного воздуха

Расчеты, связанные с передвижением воздушных потоков внутри жилых и производственных зданий, относят к разряду наиболее сложных, поэтому заниматься ими обязаны опытные квалифицированные специалисты.

Рекомендованная скорость воздуха в воздуховодах обозначена в СНиП — нормативной государственной документации, и при проектировании или сдаче объектов ориентируются именно на нее.

В таблице указаны параметры, которых следует придерживаться при устройстве вентиляционной системы. Числами указана скорость перемещения воздушных масс по местам установки каналов и решеток в общепринятых единицах – м/с

Считается, что внутри помещений скорость воздуха не должна превышать показатель 0,3 м/с.

Исключения составляют временные технические обстоятельства (например, ремонтные работы, установка строительной техники и др.), во время которых параметры могу превышать нормативы максимум на 30 %.

В больших по объему помещениях (гаражах, производственных цехах, складах, ангарах) часто вместо одной вентиляционной системы действуют две.

Нагрузка делится пополам, следовательно, и скорость воздуха подбирают так, чтобы она обеспечивала по 50 % общего расчетного объема перемещения воздуха (удаления загрязненного или подачи чистого).

При возникновении форс-мажорных обстоятельств возникает необходимость в резкой смене скорости воздуха или полной приостановке работы вентиляционной системы.

Например, по требованиям пожарной безопасности скорость движения воздуха снижают до минимума в целях предотвращения распространения по соседним помещениям огня и дыма во время возгорания.

С этой целью в воздуховодах и на переходных участках монтируют отсекатели и клапаны.

Тонкости выбора воздуховода

Зная результаты аэродинамических расчетов, можно правильно подобрать параметры воздуховодов, а точнее – диаметр круглых и габариты прямоугольных сечений.

Кроме того, параллельно можно выбрать прибор принудительной подачи воздуха (вентилятор) и определить потери давления в процессе передвижения воздуха по каналу.

Зная величину расхода воздуха и значение скорости его движения, можно определить, какого сечения воздуховоды потребуются.

Для этого берется формула, обратная формуле для подсчета расхода воздуха: S = L/3600*V.

Используя результат, можно посчитать диаметр:

• D — диаметр сечения воздуховода;
• S — площадь сечения воздушных каналов (воздуховодов), (м²);
• π — число «пи», математическая константа, равная 3,14;.

Полученное число сопоставляют с заводскими стандартами, допущенными по ГОСТ, и выбирают наиболее близкие по диаметру изделия.

Если необходимо выбрать прямоугольные, а не круглые воздуховоды, то следует вместо диаметра определить длину/ширину изделий.

При выборе ориентируются на примерное сечение, используя принцип a*b ≈ S и таблицы типоразмеров, предоставленные заводами-изготовителями. Напоминаем, что по нормам отношение ширины (b) и длины (a) не должно превышать 1 к 3.

Воздуховоды с прямоугольным или квадратным сечением имеют эргономичную форму, что позволяет устанавливать их впритык к стенам. Этим пользуются, обустраивая домашние вытяжки и маскируя трубы над потолочными навесными конструкциями или над кухонными шкафами (антресолями)

Общепринятые стандарты прямоугольных каналов: минимальные размеры – 100 мм х 150 мм, максимальные – 2000 мм х 2000 мм. Круглые воздуховоды хороши тем, что обладают меньшим сопротивлением, соответственно, имеют минимальные показатели уровня шума.

В последнее время специально для внутриквартирного применения выпускают удобные, безопасные и легкие пластиковые короба.

Каким прибором измеряют скорость движения воздуха

Все устройства такого типа компактны и несложны в использовании, хотя и тут есть свои тонкости.

Приборы для измерения скорости воздуха:

• Крыльчатые анемометры
• Температурные анемометры
• Ультразвуковые анемометры
• Анемометры с трубкой Пито
• Дифманометры
• Балометры

Крыльчатые анемометры одни из самых простых по конструкции устройств. Скорость потока определяется скоростью вращения крыльчатки прибора.

Температурные анемометры имеют датчик температуры. В нагретом состоянии он помещается в воздуховод и по мере его остывания определяют скорость воздушного потока.

Ультразвуковыми анемометрами в основном измеряют скорость ветра. Они работают по принципу определения разницы частоты звука в выбранных контрольных точках воздушного потока.

Анемометры с трубкой Пито оснащены специальной трубкой малого диаметра. Ее помещают в середину воздуховода, тем самым измеряя разницу полного и статического давления. Это одни из самых популярных устройств для измерения воздуха в воздуховоде, но при этом у них есть недостаток — невозможность использования, при высокой концентрации пыли.

Дифманометры могут измерять не только скорость, а и расход воздуха. В комплекте из трубкой Пито, этим устройством можно измерять потоки воздуха до 100 м/с.

Балометры наиболее эффективны при измерениях скорости воздуха на выходе из вентиляционных решеток и диффузоров. Они имеют раструб, который захватывает весь воздух, выходящий из вент-решетки, тем самым сводя погрешность измерения к минимуму.

Формы сечения

По форме сечения трубы для данной системы делятся на круглые и прямоугольные. Круглые применяются в основном на больших промышленных предприятиях. Так как для них требуется большая площадь помещения. Прямоугольные сечения хорошо подходят для жилых домов, детских садов, школ и поликлиник. По уровню шума трубы с круглым сечением находятся на первом месте, так как от них исходит минимум шумовых колебаний. От труб с прямоугольным сечением шумовых колебаний немного больше.

Изготавливаются трубы обоих сечений чаще всего из стали. Для труб круглого сечения сталь применяют менее твердую и упругую, для труб с прямоугольным сечением – наоборот, чем тверже сталь, тем прочнее труба.

В заключении хочется еще раз сказать о внимании к установке воздуховодов, к проводимым расчетам. Помните, насколько правильно вы все выполните, настолько желаемым будет функционирование системы в целом. И, конечно, нельзя забывать о безопасности. Детали для системы следует выбирать внимательно. Следует помнить главное правило: дешево – не значит качественно.

1 Правильный воздухообмен

В соответствии со строительными и гигиеническими требованиями, в каждом жилом и производственном объекте должна быть система вентиляции. Её основная функция состоит в поддержании воздушного баланса и создании микроклимата, благоприятного для работы и отдыха человека. То есть в атмосфере не должно содержаться лишней влаги, тепла и загрязнений. Иначе в слишком сырой и тёплой среде начнётся стремительное размножение болезнетворных бактерий, на поверхности потолка, стен и мебели появится грибок и плесень.

Всё это приведёт к тому, что люди, находящиеся в помещении, будут испытывать проблемы с дыханием, у них снизятся защитные функции организма. Чтобы этого не произошло, нужно следовать таким рекомендациям:

• Состав воздуха должен отвечать гигиеническим нормам.
• В местах с неправильным воздухообменом должно быть установлено оборудование, увеличивающее и регулирующее скорость движения воздушных потоков.
• Имеющиеся системы вентиляции должны соответствовать функциональным особенностям помещения.

Проходящие по каналам потоки создают определённое давление и шум, возрастающий по мере увеличения числа изгибов в воздуховоде. По санитарным нормам уровень шума определяется временем суток и назначением помещения:

• в больничных и санаторных палатах — 35−50 дБА;
• в учебных кабинетах и классах — 40−55 дБА;
• в жилых квартирах и комнатах — 40−55 дБА;
• на территориях рядом с больницами и санаториями — 35−60 дБА;
• на территориях, прилегающих к жилым зданиям, — 45−70 дБА;
• вблизи школ — 55−70 дБА.

Максимальные значения, указанные в таблице, относятся к периоду с 23 до 7 часов.

Правила вычислений

Шум и вибрация находятся в тесной взаимосвязи со скоростью воздушных масс в вентиляционном канале. Ведь поток, который проходит по трубам, способен создавать переменное давление, способное превышать нормальные параметры, если количество поворотов и изгибов больше оптимальных значений. Когда сопротивление в каналах большое, скорость воздуха существенно меньше, а экономичность вентиляторов выше.

Многие факторы влияют на порог вибрации, например – материал трубы

Стандартные нормы уровня шумов

В СНиПе указываются определенные нормативы, которые затрагивают помещения жилого, общественного или производственного типа. Все стандарты указываются в таблицах. Если принятые нормы увеличены, значит, вентиляционная система спроектирована не должным образом. Кроме этого, превышение нормы звукового давления допустимо, но лишь на короткое время.

Если предельно допустимые значения превышены, значит, система каналов создана с какими-либо недочетами, которые в ближайшем времени должны быть исправлены. Мощность вентилятора также способна влиять на превышение показателей уровня вибрации. Максимальная скорость воздуха в воздуховоде не должна способствовать росту шумов.

Принципы оценки

Для изготовления вентиляционных труб применяют разные материалы, самыми распространенными из которых считаются пластиковые и металлические трубы. Формы воздуховодов имеют различные сечения, начиная от круглых и прямоугольных и заканчивая эллипсоидными. СНиП может указывать только размеры вытяжных труб, но никак не нормировать объем воздушных масс, поскольку вид и назначение помещений могут значительно отличаться. Прописанные нормы предназначены для социальных объектов — школ, дошкольных учреждений, больниц и т.д.

Все габариты вычисляются благодаря определенным формулам. Нет определенных правил, позволяющих вычислять скорость воздуха в воздуховодах, но существуют рекомендуемые стандарты для необходимого расчета, которые можно увидеть в СНиПах. Все данные используются в виде таблиц.

Дополнять приведенные данные можно таким способом: если вытяжка естественная, то скорость движения воздуха не должна превышать 2 м/с и быть меньше 0,2 м/с, иначе обновляться воздушные потоки в комнате будут плохо. Если же вентиляция принудительная, то максимально допустимое значение составляет 8-11 м/с для магистральных воздуховодов. Если этот стандарт будет выше, то давление в вентиляции получится очень большим, что приведет к неприемлемой вибрации и шуму.

3 Особенности определения скорости

Скорость воздуха тесно взаимосвязана с уровнем шума и вибрации в вентиляционной системе. Именно поэтому при расчетах эти показатели также учитываются. Это связано с тем, что при движении воздушных масс создается шум и вибрация. Интенсивность зависит от количества загибов труб. Сопротивление также играет роль и чем оно выше, тем меньше скорость. Благодаря этому увеличивается производительность вентилятора при условии использования принудительной вентиляции.

Следует рассмотреть и сопутствующие факторы:

• Санитарные нормы уровня шума указаны в соответствующем разделе СНиП. Показатели для жилых помещений, производственных и общественных зданий несколько отличаются. Например, для лечебного учреждения отметка не должна превышать 60 ДБ, а для цеха или других промышленных помещений допускается 70 ДБ. Средний показатель для учебных и медицинских заведений составляет 40 ДБ. Стоит отметить, что нормы для ночного времени суток несколько ниже, а для прилегающих территорий выше.
• Важным считается и показатель звукового давления, который не должен превышать 40 ДБ для жилых и 50 ДБ для производственных помещений.
• Уровень вибрации напрямую влияет на работу вентиляторов при условии использования принудительной системы. Максимальный показатель зависит от нескольких факторов: размера и материала труб, качества монтажа, скорости потока воздуха, который проходит по каналам.
• Кратность воздухообмена напрямую влияет на процесс очищения помещения от застойного воздуха и пыли. Качество его зависит от типа вентиляционной системы. При использовании естественной разновидности дополнить ее можно аэрацией, то есть открыванием форточек и дверей с целью усиления воздухообмена. Искусственные виды предполагают установку принудительной или механической вентиляции, а также кондиционеров. Кратность определяется количеством смен воздушных масс и вычисляется по формуле: N=V/W. Первая буква означает количество смен за 1 час, вторая — объем чистого воздуха, заполняющего на протяжении часа помещение, третья — площадь самого помещения.

Основные формулы аэродинамического расчета

Первым делом необходимо сделать аэродинамический расчет магистрали. Напомним что магистральным воздуховодом считается наиболее длинный и нагруженный участок системы. За результатами этих вычислений и подбирается вентилятор.

Только не забывайте об увязке остальных ветвей системы

Это важно! Если нет возможности произвести увязку на ответвлениях воздуховодов в пределах 10% нужно применять диафрагмы. Коэффициент сопротивления диафрагмы рассчитывается за формулой:

Если неувязка будет больше 10%, когда горизонтальный воздуховод входит в вертикальный кирпичный канал в месте стыковки необходимо разместить прямоугольные диафрагмы.

Основная задача расчета состоит из нахождения потерь давления. Подбирая при этом оптимальный размер воздуховодов и контролирую скорость воздуха. Общие потери давления представляют собой сумму двух компонентов — потерь давления по длине воздуховодов (на трение) и потерь в местных сопротивлениях. Расчитываются они по формулам

Эти формулы правильны для стальных воздуховодов, для всех остальных вводится коэффициент поправки. Он берется из таблицы в зависимости от скорости и шероховатости воздуховодов.

Для прямоугольных воздухопроводов расчетной величиной принимается эквивалентный диаметр.

Рассмотрим последовательность аэродинамического расчета воздуховодов на примере офисов, приведенных в предыдущей статье, по формулам. А затем покажем как он выглядит в программке Excel.

Пример расчета

По расчетам в кабинете воздухообмен составляет 800 м3/час. Задание было запроектировать воздуховоды в кабинетах не больше 200 мм высотой. Размеры помещения даны заказчиком. Воздух подается при температуре 20°С, плотность воздуха 1,2 кг/м3.

Проще будет если результаты заносить в таблицу такого вида

Сначала мы сделаем аэродинамический расчет главной магистрали системы. Теперь все по-порядку:

Разбиваем магистраль на участки по приточным решеткам. У нас в помещении восемь решеток, на каждую приходится по 100 м3/час. Получилось 11 участков. Вводим расход воздуха на каждом участке в таблицу.

• Записываем длину каждого участка.
• Рекомендуемая максимальная скорость внутри воздуховода для офисных помещений до 5 м/с. Поэтому подбираем такой размер воздуховода, чтобы скорость увеличивалась по мере приближения к вентиляционному оборудованию и не превышала максимальную. Это делается для избежания шума в вентиляции. Возьмем для первого участка берем воздуховод 150х150, а для последнего 800х250.

V1=L/3600F =100/(3600*0,023)=1,23 м/с.

V11= 3400/3600*0,2= 4,72 м/с

Нас результат устраивает. Определяем размеры воздуховодов и скорость по этой формуле на каждом участке и вносим в таблицу.

• Динамическое давление Pд=1,2*1,23*1,23/2=0,9 Па тоже записывается в столбец.
• Из таблицы 2.22 определяем удельные потери давления или рассчитываем R=Pд*λ/d= 0,9*0,0996/0,15=0,6 Па/м и заносим в столбик. Затем на каждом участке определяем потери давления на трение: ΔРтр=R*l*n=0,6*2*1=1,2 Па.
• Коэффициенты местных сопротивлений берем из справочной литературы. На первом участке у нас решетка и увеличение воздуховода в сумме их КМС составляет 1,5.
• Потери давления в местных сопротивлениях ΔРм=1,5*0,9=1.35 Па
• Находим суму потерь давления на каждом участке = 1.35+1.2=2,6 Па. А в итоге и потери давления во всей магистрали = 185,6 Па. таблица к тому времени будет иметь вид

Далее производится по тому же методу расчет остальных ветвей и их увязка. Но об этом поговорим отдельно.

Нужно ли ориентироваться на СНиП

Во всех расчетах, которые мы проводили, использовались рекомендации СНиП и МГСН. Эта нормативная документация позволяет определить минимально допустимую производительность вентиляции, обеспечивающую комфортное пребывание людей в помещении. Другими словами требования СНиП направлены в первую очередь на минимизацию стоимости системы вентиляции и затрат на ее эксплуатацию, что актуально при проектировании вентсистем для административных и общественных зданий.

В квартирах и коттеджах ситуация иная, ведь вы проектируете вентиляцию для себя, а не для усредненного жителя и вас никто не заставляет придерживаться рекомендаций СНиП. По этой причине производительность системы может быть как выше расчетного значения (для большего комфорта), так и ниже (для уменьшения энергопотребления и стоимости системы). К тому же субъективное ощущение комфорта у всех разное: кому-то достаточно 30–40 м³/ч на человека, а для кого-то будет мало и 60 м³/ч.

Однако если вы не знаете, какой воздухообмен вам нужен для комфортного самочувствия, лучше придерживаться рекомендаций СНиП. Поскольку современные приточные установки позволяют регулировать производительность с пульта управления, вы сможете найти компромисс между комфортом и экономией уже в процессе эксплуатации системы вентиляции.

Расчетный воздухообмен

За расчетное значение воздухообмена принимают максимальное значение из расчетов по теплопоступлениям, влагопоступлениям, поступлением вредных паров и газов, по санитарным нормам, компенсации местных вытяжек и нормативной кратности воздухообмена.

Воздухообмен жилых и общественных помещений обычно рассчитывают по кратности воздухообмена или по санитарным нормам.

После расчета требуемого воздухообмена составляется воздушный баланс помещений, подбирается количество воздухораспределителей и делается аэродинамический расчет системы. Поэтому советуем вам не пренебрегать расчетом воздухообмена, если хотите создать комфортные условия вашего пребывания в помещении.

2 Виды вентиляции

Примером бесканального воздухообмена является проветривание комнат, когда свежие воздушные потоки попадают через открытые фрамуги, форточки, двери, а выводятся через вытяжные решётки, монтированные в санузлах и на кухнях. Канальная циркуляция реализуется путём установки в стенах специальных воздуховодов и бывает гравитационной и ярусной.

Естественный воздухообмен имеет максимально простой принцип, не требует крупных финансовых вложений, легко организуется своими силами. Однако он не всегда бывает довольно мощным, из-за этого вредные вещества удаляются несвоевременно. Когда естественная вентиляция не справляется с функцией очистки атмосферы, в дополнение к ней устанавливается принудительная.

Для её реализации используется различное оборудование. С помощью громоздкой установки с множеством труб, монтированной на чердаке или в подсобном помещении, можно обеспечить хороший воздухообмен во всей квартире, но для этого придётся потратить много сил и средств.

Принудительная и естественная циркуляция обеспечивает регулярную смену воздушных масс. Число таких смен — важный показатель, характеризующий скорость движения воздуха в вентиляционных каналах и называемый кратностью. Кратность измеряется в метрах кубических за один час и рассчитывается по формуле N=V/W, в которой:

• W — объём помещения.
• V — объём чистого воздуха, заполняющего это помещение за 1 час.

Зачем измеряют скорость воздуха

Для систем вентиляции и кондиционирования одним из важнейших факторов является состояние подаваемого воздуха. То есть, его характеристики.

К основным параметрам воздушного потока относятся:

• температура воздуха;
• влажность воздуха;
• расход количества воздуха;
• скорость потока;
• давление в воздуховоде;
• другие факторы (загрязненность, запыленность…).

В СНиПах и ГОСТах описаны нормированные показатели для каждого из параметров. В зависимости от проекта величина этих показателей может изменятся в рамках допустимых норм.

Скорость в воздуховоде строго не регламентируется нормативными документами, но в справочниках проектировщиков можно найти рекомендуемые значение этого параметра. Узнать как рассчитать скорость в воздуховоде, и ознакомится с ее допустимыми значениями можно прочитав данную статью.

Например, для гражданских зданий рекомендуемая скорость движения воздуха по магистральным каналам вентиляции лежит в пределах 5-6 м/с. Правильно выполненный аэродинамический расчет решит задачу подачи воздуха с необходимой скоростью.

Но для того чтобы постоянно соблюдать этот режим скорости, нужно время от времени контролировать скорость перемещения воздуха. Почему? Через некоторое время воздуховоды, каналы вентиляции загрязняются, оборудование может давать сбои, соединения воздуховодов разгерметизируются. Так же, измерения необходимо проводить при плановых проверках, чистках, ремонтах, в общем, при обслуживании вентиляции. Помимо этого, измеряют также скорость движения дымовых газов и др.

Несколько полезных советов и замечаний

Как можно понять из формулы (или при проведении практических расчетов на калькуляторах), скорость воздуха увеличивается при уменьшении размеров трубы. Их этого факта можно извлечь ряд преимуществ:

• не возникнет потерь или необходимости в прокладке дополнительного вентиляционного трубопровода для обеспечения необходимого расхода воздуха, если габариты помещения не позволяют провести каналы больших размеров;
• можно прокладывать трубопроводы меньших размеров, что в большинстве случаев проще и удобней;
• чем меньше диаметр канала, тем дешевле его стоимость, снизится цена и на доборные элементы (заслонки, клапаны);
• меньший размер труб расширяет возможности монтажа, их можно расположить так, как нужно, практически не подстраиваясь под внешние стесняющие факторы.

Однако при прокладке воздуховодов меньшего диаметра необходимо помнить, что при повышении скорости воздуха повышается динамическое давление на стенки труб, увеличивается и сопротивление системы, соответственно потребуется более мощный вентилятор и дополнительные расходы. Поэтому до монтажа необходимо тщательно провести все расчеты, чтобы экономия не обернулась большими затратами или даже убытками, т.к. постройку, не соответствующую нормам СНиП могут не допустить до эксплуатации.

Описание вентиляционной системы

Воздуховоды — это определенные элементы вентиляционной системы, которые имеют разные формы сечения и изготавливаются из различных материалов. Чтобы произвести оптимальные вычисления, потребуется учитывать все габариты отдельных элементов, а также двух дополнительных параметров, таких как объем обмена воздуха и его скорость в сечении воздуховода.

Нарушение вентиляционной системы может привести к различным заболеваниям дыхательной системы и значительно снизить сопротивляемость иммунной системы. Также избыток влаги может привести к развитию болезнетворных бактерий и появлению грибка. Поэтому при установке вентиляции в домах и учреждениях применяются следующие правила:

В каждом помещении необходима установка системы вентиляции.
Важно соблюдать гигиенические нормы воздуха.
В местах различного функционального предназначения требуются разные схемы оборудования системы вентиляции.

В данном видео рассмотрим лучшее совмещение вытяжки и вентиляции:

Это интересно: расчет площади воздуховодов.

Важность правильного воздухообмена

Основным назначением вентиляции является создание и поддержание благоприятного микроклимата внутри жилых и производственных помещений.

Если воздухообмен с наружной атмосферой будет слишком интенсивным, то воздух внутри здания не успеет прогреться, особенно в холодное время года. Соответственно, в помещениях будет холодно и недостаточно влажно.

И наоборот, при низкой скорости обновления воздушной массы мы получаем переувлажненную, избыточно теплую атмосферу, которая вредна для здоровья. В запущенных случаях нередко наблюдается появление на стенах грибков и плесени.

Нужен определенный баланс воздухообмена, который позволит поддерживать такие показатели влажности и температуру воздуха, которые положительно сказываются на здоровье людей. Эта важнейшая задача, которая требует решения.

Воздухообмен зависит в основном от скорости прохождения воздуха по вентиляционным каналам, сечения самих воздуховодов, количества изгибов трассы и длины участков с меньшими диаметрами воздухопроводящих труб.

Все эти нюансы учитываются при проектировании и расчетах параметров вентиляционной системы.

Эти вычисления позволяют создать надежную внутридомовую вентиляцию, которая отвечает всем нормативным показателям, утвержденным в «Строительных нормах и правилах».

Выбор приточной установки

Для выбора приточной установки нам потребуются значения трех параметров: общей производительности, мощности калорифера и сопротивления воздухопроводной сети. Производительность и мощность калорифера мы уже рассчитали. Сопротивление сети можно найти с помощью Калькулятора или, при ручном расчете, принять равным типовому значению (см. раздел ).

Для выбора подходящей модели нам нужно отобрать вентустановки, максимальная производительность которых несколько больше расчетного значения. После этого по вентиляционной характеристике мы определяем производительность системы при заданном сопротивлении сети. Если полученное значение будет несколько выше требуемой производительности вентиляционной системы, то выбранная модель нам подходит.

Для примера проверим, подойдет ли вентустановка с приведенной на рисунке вентхарактеристикой для коттеджа площадью 200 м².

Расчетное значение производительности — 450 м³/ч. Сопротивление сети примем равным 120 Па. Для определения фактической производительности мы должны провести горизонтальную линию от значения 120 Па, после чего от точки ее пересечения с графиком провести вниз вертикальную линию. Точка пересечения этой линии с осью «Производительность» и даст нам искомое значение — около 480 м³/ч, что немного больше расчетного значения. Таким образом, эта модель нам подходит.

Заметим, что многие современные вентиляторы имеют пологие вентхарактеристики. Это означает, что возможные ошибки в определении сопротивления сети почти не влияют на фактическую производительность системы вентиляции. Если бы мы в нашем примере ошиблись при определении сопротивления воздухопроводной сети на 50 Па (то есть фактическое сопротивление сети было бы не 120, а 180 Па), производительность системы упала бы всего на 20 м³/ч до 460 м³/ч, что не повлияло бы на результат нашего выбора.

После выбора приточной установки (или вентилятора, если используется наборная система) может оказаться, что ее фактическая производительность заметно больше расчетной, а предыдущая модель приточной установки не подходит, поскольку ее производительности недостаточно. В этом случае у нас есть несколько вариантов:

Источник https://stroychik.ru/ventilyaciya/kak-sdelat-ventilyaciyu-v-dome

Источник https://ventilyaziya.ru/ventilyacziya/raschet-sistemy-ventilyaczii/

Источник https://vse-otoplenie.ru/skorost-vozduha-v-vozduhovode-maksimalno-dopustimaa-norma-kalkulator-dla-rasceta