Рассчитываем систему вентиляции помещения

Вентиляция любого помещения — необходимое условие, даже если это склад, не посещаемый людьми. А в общественных и жилых зданиях система вентиляции должна быть тщательно просчитана и устроена с учетом нормативов. Для каждого закрытого помещения, в том числе и мансардного, необходимо учесть систему воздухообмена, которая способствует комфортному нахождению людей. В любом жилом доме можно увидеть вентиляционные отверстия, которые отвечают за поступление свежего воздуха. В общественных помещениях, где предполагается нахождение людей, должна быть устроена приточно-вытяжная вентиляция осуществляющая циркуляцию воздушных масс. Санитарные нормы строго регламентируют устройство вентиляционных систем с учетом объемов помещений и предполагаемого количества, находящихся в нем людей. Ниже рассмотрим виды вентиляционных систем и методику расчетов воздухообмена.
Вентиляционные системы различаются по степени сложности их конструкции. Существуют несколько типов:
Простые, естественные, осуществляющие приток чистого воздуха через каналы, сделанные в стенах здания.

Комбинированные или комплексные, контролирующие и обеспечивающие приток и вытяжку воздуха, а также регулирующие температуру и влажность в помещении.
От качества работы вентиляционной системы зависит комфортность нахождения людей внутри здания. Нормативы количества поступающего воздуха разработаны и опубликованы Роспотребнадзором, который и контролирует работу вентиляции в общественных зданиях.

Естественная вентиляция в жилых и общественных зданиях устраивается при их строительстве и не требует дополнительных расчетов. Поэтому разговор пойдет о принудительных системах.
Первоочередной задачей для проведения точных расчетов вентиляционных систем является учет микроклимата помещений. Это допустимые и нормативно-рекомендуемые значения влажности, температуры и объемов циркуляции воздуха. В зависимости от типов выбранной системы, приведенных выше, определяются задачи – только воздухообмен или комплексное кондиционирование помещения.
На рынке представлен большой выбор специализированного оборудования, способного не только подавать «правильный» воздух, но и фильтровать его.

Расчет поступаемого извне воздушного потока – первый и важнейший параметр, регулируемый санитарно-гигиеническими нормами. Он строится на минимальных объемах потребления и расходов воздуха за счет отточных каналов и работы технологического оборудования.
Определение воздухообмена, который измеряется кубометрами замещаемого воздуха в час, зависит от объемов помещения и его назначения. Для квартир подача наружного воздуха осуществляется в комнаты, где, как правило, жильцы находятся долгое время. Это гостиная и спальня, реже кабинет и холлы. В коридорах, кухнях и санузлах притока, обычно, не делают, в них устанавливаются только вытяжные отверстия. Воздушные массы поступают естественным путем из соседних комнат, где сделан приток. Такая схема заставляет воздушный поток двигаться через жилые комнаты в технические, «выдавливая» отработанную воздушно-газовую смесь в вытяжные каналы. Одновременно при этом удаляются неприятные запахи, не распространяясь по квартире или дому.
Важным моментом является наличие в комнате камина открытого типа, потребляющего много кислорода при работе.

Расчеты включают в себя два значения воздухообмена:
По производительности – исходя из нормативов воздушной массы, приходящейся на одного человека.
По кратности – сколько раз происходит смена воздуха в помещении за один час.

Для выбора производительности планируемой системы вентиляции принимается наибольшее из полученных значений.
Производительность по воздуху
Для жилых помещений количество поступаемого воздуха должно рассчитываться в соответствии со строительными нормами и правилами (СНиП) № 41-01-2003. Здесь указано количество расхода одним человеком — 60 куб.м в час. Этот объем должен быть компенсирован притоком внешнего воздуха. Для спален допускается меньший объем – 30 куб.м в час на одного человека.

При проведении расчетов следует учитывать только постоянно проживающих людей, т.е. не следует принимать для просчета воздухообмена количество гостей посещающих помещение время от времени. Для комфортного проведения вечеринок существуют системы регулирующие приток воздуха в разных комнатах. Такое оборудование позволит увеличить приток воздуха в гостиную, за счет уменьшения его в спальне.
Обычно панель управления вентиляцией выноситься в отдельный щит.

Расчеты проводятся по формуле: L = N х Ln, где:
L — расчетный объем поступающего воздуха куб.м в час;
N — предполагаемое число людей;
Ln — нормативный расход воздуха 1 чел. – для спален — 30 куб.м в час и для прочих помещений— 60 куб.м в час.

Производительность по кратности
Расчет кратности обмена воздуха в помещениях следует проводить, основываясь на параметрах помещения, для этого потребуется план дома или квартиры. В плане должно быть указано назначение помещения и его размеры (высота, площадь или длина и ширина). Для комфортного ощущения требуется минимум однократный обмен всего объема воздуха.
Следует отметить, что приточные каналы, как правило, дают объем воздуха для двукратного обмена, тогда как вытяжные рассчитаны на однократный воздухообмен. В этом нет противоречий, так как расход воздуха происходит еще и естественным путем – через щели, окна и двери.
Проведя расчеты обмена воздуха для каждого помещения складываем значения, чтобы вычислить производительность вентсистемы. После чего можно будет правильно подобрать мощность приточных и вытяжных вентиляторов. Нормативные показатели производительности для различных помещений следующие:

системы вентиляции жилых помещений — 150-500 куб.м в час;
в частных домах и коттеджах — 550-2000 куб.м в час;
в офисных помещениях — 1100-10000 куб.м в час.

Расчет проводим по формуле: L = NxSxH, где:
L — расчетный объем поступающего воздуха куб.м в час;
N — норматив кратности обмена воздуха: дома и квартиры – 1-2, офисные помещения – 2-3;
S — площадь, кв.м;
Н — высота, м;

Система вентиляции включает в себя:
воздушные каналы (воздуховоды);
переходные и поворотные элементы, переходники;
дроссель-клапаны, решетки и диффузоры;
канальные вентиляторы;
сектор управления.

Перед расчетом следует составить схему воздушных каналов. Она составляется с учетом потребности в рассчитанных объемах воздуха в каждое помещение. Отталкиваясь от необходимого воздухообмена, просчитываем размер воздуховодов, а также соответствующих диффузоров и решеток.
вентиляция помещения
Современная вентиляция — это довольно слоэная система, каждый элемент которой нуждается в точном просчете.

Расчет воздушных каналов
Чтобы правильно и точно высчитать размеры воздуховодов необходимо отталкиваться от объемов воздуха протекаемого за временную единицу в данном канале. Ограничением служит допустимое максимальное значение скорости, превышать которое не следует из-за повышенных шумов в системе и ее сопротивления. Уменьшения размеров воздушных каналов можно добиться за счет повышения скорости потока газовой смеси, но при этом повышаются сопротивляемость в сети и шумовые характеристики.
Для частных домов и квартир общепринятая скорость воздушного потока в сети от 3-х до 4-х метров в секунду. Большие значения скорости не применяются, чтобы не превысить комфортного уровня шума. А низкая скорость воздуха в системе может вынудить устанавливать слишком громоздкие воздуховоды, которые не всегда удобно размещать в жилых пространствах, например мансардного типа. В этом смысле некоторый компромисс дают прямоугольные воздуховоды, которые в сравнении с круглыми могут дать экономию пространства для монтажа вентканалов.

Расчет размеров воздуховодов проводится следующим образом:

Sс = L х 2,77 / V, где:
Sс — искомое сечение воздушного канала;
L — количество протекающего воздушного потока куб.м в час;
V — значение скорости воздушного потока метров в секунду;
2,77 — согласующий коэффициент.

Расчетный показатель будет измеряться квадратными сантиметрами, как наиболее удобный для работы и понимания.

В заключении следует отметить, что расчеты должны проводиться в соответствии с нормативными документами, коим является СП 60.13330.2012 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха». Расчеты должны делать профессиональные специалисты, поэтому рекомендуется обращаться в специализированные компании.