Расчет приточной установки. Особенности и порядок расчета вытяжной и приточной вентиляции

Тамбур – это небольшое помещение на входе в дом, которое служит тепловым шлюзом между домом и улицей. Входя в дом, человек последовательно открывает и закрывает сначала дверь с улицы, а затем дверь из тамбура в дом.

Таким образом, между домом и улицей всегда остается хотя бы одна закрытая дверь. Тамбур защищает внутреннее пространство дома от проникновения с улицы ветра, сырости, холода зимой, и жары летом.

Наличие тамбура снижает количество тепла, которое зимой уходит из дома на улицу при открытой входной двери. Потери тепла с уходящим из тамбура воздухом будут минимальны , если тамбур не отапливается и имеет не слишком большой объем.

По строительным правилам устройство теплового шлюза – тамбура, обязательно в многоквартирном жилом доме, расположенном в районах с умеренным и холодным климатом.

Для частного дома наличие тамбура не является обязательным требованием правил.

В частных домах, как правило, отказываются от устройства стандартного маленького тамбура. Помещение на входе в дом архитекторы увеличивают в размерах, добавляют ему новые функции, или вообще обходятся без тамбура.

Стандартный тамбур, встроенный в тепловой контур частного дома. Площадь тамбура 2,1 м 2 . Нормативная глубина тамбура не менее 1,2 м .

Многие архитекторы и застройщики пришли к пониманию того, что устраивать маленькую тесную каморку на входе в частный дом, только ради экономии тепла, не выгодно. Посмотрите современные планировки частных домов, например, скандинавских архитекторов – в доме нет тамбура.

Российские архитекторы часто не видят разницы между тепловым шлюзом в многоквартирном и частном доме. В проектах, в том и другом случае, рисуют на входе тесные каморки минимальных размеров. Наверное, сказывается отсутствие опыта жизни в частном доме.

В доме без тамбура поступление холодного воздуха, ветра ограничивают за счет различных архитектурных приемов. Например — размещают крыльцо и входную дверь в углублении, в нише.

Посмотрите на рисунок и представьте себе. Вы открываете входную дверь и попадаете не в маленький закуток тамбура или даже прихожей. А перед вашим взором сразу открывается великолепие дизайна просторного холла с дальней перспективой столовой и гостинной. Это так современно, модно и здорово!

А теперь представьте себе еще одну картину. Открывается входная дверь и клубы морозного воздуха с улицы беспрепятственно летят глубоко внутрь дома. Летом ветер задувает в открытую дверь и разносит по дому с кондиционером жару, пыль и аллергенную пыльцу растений. Из двери в холле, которая ведет в гараж, доносятся звуки и запахи работающего мотора.

Какая из двух картин в доме без тамбура Вас больше впечатлила?

В российской традиции перед входом в жилую часть дома всегда устраивали довольно большие сени. Сени – это тепловой шлюз, который защищает дом от воздуха улицы, а также соединяет жилую часть дома с хозяйственными постройками , расположенными в одном объеме с домом.

Если к дому не примыкают хозяйственные постройки, то стены сеней делают застекленными, и такое помещение на входе в дом называют верандой.

В северных снежных районах в сенях часто размещают лестницу , по которой поднимаются на уровень первого этажа. может быть более 1 м . В южных районах для этого чаще делают высокое крыльцо со ступеньками снаружи дома.

Конечно, и на севере можно сделать высокое крыльцо и снаружи ступеньки, но с электроподогревом. Иначе ступеньки крыльца зимой обледенеют, и обеспечат хозяину постоянную головную боль и тревогу за здоровье близких.

В прежние времена в хозяйстве держали скотину, возделывали землю, растили много детей. В дом надо было принести дрова, воду, удобства на улице. Входная дверь в таком доме с утра до вечера практически не закрывалась. Тепловой шлюз в таком доме конечно же необходим.

Современная жизнь в частном доме часто совсем другая. Современные входные двери, не в пример прежним, герметичны и хорошо теплоизолированы. Другой уклад жизни в частном доме, новые конструкции и технологии в устройстве дома, позволяют во многих случаях обходиться без тамбура на входе.

Нужен ли в частном доме тамбур?

Тамбур может:

• Защитить дом от проникновения через входную дверь холода, жары, пыли, пыльцы растений.
• Быть буферным помещением между жилой и хозяйственной частями дома, обеспечивая удобное передвижение, и, в то же время, защиту жилых помещений от загрязнений и шума хозяйственных.
• Стать прихожей, где можно снять и хранить верхнюю одежду и обувь.
• Служить местом размещения лестницы на входе в дом для подъема на уровень первого этажа.

Размеры, глубина тамбура

Согласно строительным правилам стандартный тамбур в доме должен иметь глубину не менее 1,2 м . Чтобы пользование помещением было комфортным следует предусмотреть хотя бы небольшое окно или входную дверь со стеклом.

По правилам пожарной безопасности в многоквартирных домах и общественных зданиях обе двери в тамбуре должны открываться наружу, в сторону улицы. Для частных домов это требование выполнять не обязательно.

В обычном тамбуре не делают отопление.

Устройство входного тамбура в современном частном доме

Тамбур – прихожая

Входной тамбур бывает выгодно совместить с прихожей. В помещении предусматривают установку шкафов для хранения верхней одежды и обуви, место для переодевания.

Тамбур — прихожая оборудована шкафами для хранения верхней одежды и обуви. Оставлено место для одевания. Для защиты помещений дома от воздуха улицы, прихожая отделена от остальной части дома дверью в холл. Выступ стены создает на крыльце «тихую зону», защищенную от ветра.

Тамбур – прихожую оснащают отоплением. Обязательно устанавливают окно.

Чтобы прихожая выполняла функции теплового шлюза, обязательно устанавливают дверь между прихожей и остальными помещениями в доме.

Для исключения сырости и запахов, в прихожей-тамбуре необходимо сделать . Вентиляция уменьшает влажность воздуха в помещении, что снижает риск образования конденсата на деталях входной двери с улицы.

Тамбур – сени

Если под одной крышей с домом есть гараж, котельная или другие хозяйственные помещения, то тамбур удобно сделать буферным помещением, через которое происходит перемещение людей между жилой и хозяйственной частями дома.

Тамбур — сени (городской вариант), связывает жилую часть дома с хозяйственными помещениями. Крыльцо расположено между стенами дома и гаража в защищенном от ветра месте. В районах со снежными зимами лестницу для подъема на уровень первого этажа выгодно разместить внутри сеней.

Согласитесь, комфортно перемещаться из одной части дома в другую не выходя на улицу. Из хозяйственных помещений можно сразу, не заходя в дом, через тамбур выйти на улицу.

В то же время, такой тамбур защищает жилую часть дома не только от воздуха улицы, но и от запахов и звуков из хозяйственных помещений.

Чтобы запахи не попадали через тамбур в дом, хозяйственные помещения обязательно оснащают системой вытяжной вентиляции.

Такой тамбур не надо отапливать, если хотите экономить тепло. Но окно следует предусмотреть.

Тамбур – веранда

Тепловым шлюзом на входе в дом может служить закрытая, застекленная веранда. Веранду обычно устраивают в доме, когда хозяйственные постройки размещены в отдалении от дома.

Тамбур — веранда с застекленными стенами. В районах со снежными зимами лестницу на входе для подъема на уровень первого этажа выгодно разместить внутри веранды.

Здесь тамбур находится вне тепловой оболочки дома. В районах с холодным климатом рекомендуется стены тамбура-веранды хорошо утеплять, а для остекления использовать стеклопакеты.

Для улучшения теплозащиты, стены тамбура-веранды часто делают из стеновых материалов и уменьшают площадь остекления. Примыкающая к дому веранда, как впрочем и сени, снижают теплопотери через стену дома.

Отопление на веранде делать не надо.

Устройство крыльца на входе в частный дом

Снаружи, перед входной дверью в дом. устраивают крыльцо. Крыльцо необходимо для защиты входной двери от осадков.

Кроме того, крыльцо создает комфортные условия для человека , который готовится войти в дом. На крыльце можно спокойно поставить сумки, сложить зонтик, почистить ноги о коврик, достать ключи или подождать, пока откроют дверь домашние.

Для выполнения указанных задач, крыльцо обязательно должно иметь крышу. Человек на крыльце чувствует себя комфортнее, если защищен еще и от ветра.

В доме без тамбура конструкцию крыльца выбирают так, чтобы ограничивать движение холодного воздуха в дом. Для этого крыльцо обязательно защищают от ветра .

Крыльцо устраивают на площадке, которая приподнята над грунтом на участке. В этом случае поверхность крыльца остается всегда сухой. Поверхность крыльца рекомендуется поднимать относительно отмостки минимум на одну ступеньку — на 20 см . Кстати, минимальная высота цоколя у частного дома тоже равна 20 см .

Дом с тамбуром — верандой. Не удачная конструкция — высокое узкое крыльцо открыто всем ветрам, дождям и вьюгам. Крыльцо будет постоянно намокать, заледеневать и разрушаться от действия мороза. Плохо защищает входную дверь от осадков. Человеку на таком крыльце неуютно.

Высоту цоколя частного дома обычно делают больше минимальной. Поэтому, крыльцо тоже поднимают на уровень цоколя, устраивая снаружи ступеньки.

Зимой, особенно в районах с устойчивым снеговым покровом, такая лестница на крыльцо требует постоянной чистки от снега и все равно часто превращается в каток. Крыльцо с лестницей имеет большие размеры. Если ступеньки лестницы не защищены от осадков, то они увлажняются и быстро разрушаются от действия мороза.

В районах с суровой снежной зимой бывает выгодно высоту крыльца сделать минимальной, а лестницу на первый этаж разместить в тамбуре – в сенях или веранде, как это делали наши предки.

Размеры крыльца частного дома

Минимальные размеры площадки крыльца перед входной дверью приведены на рисунке.

Удобная высота ступенек для подъема на крыльцо, 12-18 см . ширина проступи 33-40 см .

Если площадка расположена на высоте 0,45 м. и более, то необходимо обязательно сделать ограждение площадки и лестницы. Высота ограждения и перил на лестнице не менее 0,9 м.

Для безопасного и удобного перемещения людей на лестнице устраивают поручни. Дети разного возраста на лестнице будут в большей безопасности, если поручни расположить в трех уровнях на высоте 0,5 — 0,7 — 0,9 м.

Ограждение не потребуется, если ступеньки сделать еще с одной или двух других сторон крыльца.

Высота крыльца в этом варианте должна быть не более 1 метра. Если такое крыльцо расположено на высоте более 1 метра, то необходимо сделать перила на каждой стороне спуска с лестницы.

Стандартная ширина входной двери в дом 90 см . Иногда устанавливают дверь шириной 120 см. с двумя створками, причем створки имеют разную ширину — 90 см и 30 см.

Вход из гаража в дом. Минимальные размеры площадки «крыльца» 60х60 см.

В пристроенном к дому гараже уровень пола обычно получается ниже, чем на первом этаже в доме.

Перед дверью из гаража в дом приходится устраивать «крыльцо» со ступеньками. Чтобы крыльцо занимало меньше места сделайте его так, как показано на рисунке.

Другой вариант — это пол в гараже сделать в одном уровне с полом в доме. В этом случае на въезде в гараж устраивают пандус.

Уличные утепленные входные двери для дома

Обратите особое внимание на выбор входной двери в отапливаемое помещение с улицы. Дверь должна иметь надежные уплотнения и хорошую теплоизоляцию. Дверь в наружной стене устанавливают так, чтобы исключить мостик холода через откосы в обход коробки двери.

Притвор стальной уличной двери TERMO с терморазрывом. Стальные наружные и внутренние детали полотна и коробки разделены слоем теплоизоляции.

Не ставьте на входе с улицы в отапливаемое помещение обычную одинарную стальную дверь — будет промерзать, покрываться конденсатом и инеем.

Необходимо обязательно устанавливать специальную стальную уличную дверь, выполненную по технологии терморазрыва деталей коробки и полотна.

Входные двери из специального дверного профиля ПВХ и стеклопакетов обеспечат тепловую защиту и естественное освещение прихожей в доме.

Можно также ставить двери из композитного металлопластикового профиля типа оконного, но сделанные из усиленного дверного профиля.

Традиционные входные двери с улицы из массива дуба

Или уличные двери из дерева — лучше из массива дуба.

Две двери на входе в дом

Схема монтажа двойной входной двери на входе в дом

В суровом климате в наружную стену дома устанавливают две входных двери . Полотно двери со стороны улицы открывается наружу, а другое – внутрь помещения. Вторая внутренняя дверь, вместе с воздушным промежутком между дверями, снижает потери тепла и предотвращает обмерзание наружной двери. В этом варианте снаружи можно ставить обычную стальную дверь. К двери, которая устанавливается изнутри дома, также не предъявляется особых требований. Можно установить обычную межкомнатную дверь. На внутренней двери не обязательно устанавливать замки, бывает достаточно оснастить дверь фиксатором.

Установка двух простых дверей на входе по стоимости может оказаться не намного дороже монтажа одной специальной двери с терморазрывом. Некоторые хозяева на летний период снимают полотно внутренней двери, а с наступлением холодов возвращают на место.

Какой выбрать тамбур для частного дома и делать ли его вообще? При ответе на этот вопрос следует учитывать уклад жизни семьи, планировку дома и климатические условия местности.

Если семья ведет крестьянский образ жизни – держит скотину, возделывает приусадебный участок, то в доме выгодно сделать традиционные сени , которые объединят все хозяйственные постройки в одном объеме с домом. Удобно из сеней сделать еще один выход наружу, в сторону приусадебного участка. Так часто строят в районах с суровой зимой и высоким снеговым покровом.

В южных районах хозяйственные постройки, летние кухни обычно располагают на приусадебном участке в отдалении от дома. На входе в такой дом устраивают тамбур-прихожую, которая защитит внутренние помещения с кондиционерами от уличной жары и пыли. Крыльцо у входа в дом затеняют большим навесом.

В доме с городским укладом жизни, члены семьи чаще всего перемещаются по маршруту дом – гараж – машина. На участке бывают только летом, да и то выходят через летние двери в гостинной. В этом варианте лучше иметь тамбур-сени , городской вариант, соединяющий гараж с жилыми помещениями. Для хранения верхней одежды выгодно у входа в дом

Если гараж стоит отдельно от дома или стоянка машин сделана под навесом, то на входе в дом размещают тамбур-прихожую.

В городском варианте часто совмещают тамбур, сени и прихожую.

Какой тамбур нужен в частном доме

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

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

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

Расчёт выбросов

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

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

Тепловыделения, Дж
Двигатель электрический		N – мощность двигателя по номиналу, Вт; K1 – загрузочный коэффициент 0,7-0,9 k2η - коэффициент работы в одно время 0,5-1.
Приборы освещения
Человек		n – расчётное число людей для этого помещения; q – количество теплоты, которое выделяет организм одного человека. Зависит от температуры воздуха и интенсивности работы.
Поверхность бассейна		V – скорость движение воздуха над водной поверхностью, м/с; Т – температура воды, 0 С F – площадь водного зеркала, м2
Влаговыделение, кг/ч
Водная поверхность, например бассейн		Р - коэффициент массоотдачи; F-площадь поверхности испарения, м 2 ; Рн1, Рн2 - парциальные давления насыщенного водяного пара при определенной температуре воды и воздуха в помещении, Па; РБ – давление барометрическое. Па.
Мокрый пол		F - площадь мокрой поверхности пола, м 2 ; t с, t м – температуры воздушных масс, замеренные по сухому/мокрому термометру, 0 С.

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

Вычисление воздухообмена

Специалисты используют две основные схемы:

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

Способ №1

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

L=K ×V(м 3 /ч); L=Z ×n (м 3 /ч), где

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

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

Способ №2

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

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

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

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

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

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

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

Расчёт сечения

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

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

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

Расчёт потерь давления

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

где ג – сопротивление трению, определяется, как:

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

где a,b – размеры сторон канала, м.

Мощность напора и двигателя

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

Мощность электрического двигателя вентилятора:

Подбор калорифера

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

• Q в – предельный расход тепловой энергии, Вт/ч;
• F k – определение поверхности нагрева для калорифера.

Расчёт гравитационного давления

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

Подбор оборудования

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

Ошибки при проектировании

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

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

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

Естественная вентиляция помещения — представляет собой спонтанное перемещение воздушных масс в следствии разницы его температурных режимов в не дома и внутри. Данный вид вентиляция делится на бесканальную и канальную, относительно способна работы являться непрерывной и периодическая.

Систематическое движение фрамуг, форточек, дверей и окон подразумевает под самой процедуру проветривания. Вентиляция бесканального вида, сформирована на стабильном основании в комнатах промышленного типа со ощутимыми тепловыми выделениями, организующая нужную частоту обмена воздушных масс в средине их, этот процесс называются аэрированием.

В частных и многоэтажных домах больше применяется природная вентиляционная система канального вида, каналы в какой расположены в вертикальном положении в специализированных блоках, шахтах либо расположены в самих стенках.

Вычисление аэрации

Аэрация промышленных комнат летом гарантирует поступление воздушных потоков сквозь просветы снизу ворот и входных дверей. В прохладные месяца поступление в нужных размерах совершается под средством верхних просветов, от 4 м и больше над уровнем пола. Вентиляция на протяжении целого года выполнялась при помощи шахт, дефлекторов и форточек.

Зимой фрамуги открывают только в участках над генераторами усиленных тепловых выделений. Во время генерации в комнатах здания лишней очевидной теплоты, то температурный режим воздуха в нем постоянно больше, чем температурный режим вне здания, и, в соответствии, плотность менее.

Данное явление и приводит к присутствию разницы давлений атмосферы вне и внутри комнат . В плоскости на конкретной высоте комнаты, которую именуют как плоскость одинаковых давлений, данная разница отсутствует, то есть, приравнивается к нулю.

Выше данной плоскости имеется некое излишнее напряжение, что приводит к удалению горячей атмосферы наружу, а внизу от данной плоскости, — разрежение, обусловливающее приток свежего воздуха. Давление, вынуждающее передвигаться воздушные массы в процессе природной вентиляции, можно установить исходя их вычислений:

Естественная вентиляция формула

Ре = (вн — н)hg

• где н — плотность воздуха вне помещения, кг/м3;
• вн — плотность воздушных масс в помещении, кг/м3;
• h — расстояние между приточным проемом и центром вытяжного, м;
• g — ускорение свободного падения, 9,81 м/с2.

Метод проветривания (аэрации) построек с помощью раскрывающихся фрамуг считается довольно верным и результативным.

При вычислении природной вентиляции помещений учитываются установление участка нижних и верхних просветов. Сперва получают значение участка нижних просветов. Задается модель аэрации постройки.

Расчет естественной вытяжной вентиляции

Потом, в связи от участка открытия верхних и нижних соответственно, приточных и вытяжных фрамуг в помещении приблизительно в центре высоты сооружения получается степень одинаковых давлений, в этом месте влияние точно также нулю. В соответствии, влияние в степени сосредоточении нижних просветов станет равняться:

• где ср– равна средней температуре плотности воздушных масс в помещении, кг/м3;
• h1– высoта oт плоскости одинаковых давлений до нижних просветов, м.

На уровне центров верхних просветов, выше плоскости одинаковых давлений образуется избыточное напряжение, Па, равняющееся:

Именно это давление и оказывает воздействие на вытяжку воздуха. Общее напряжение, располагающее для обмена воздушных потоков в комнате:

Скорость естественной вентиляции

Скорость воздуха в центре нижних просветов, м/с:

• где L – необходимый обмен воздушными массами, м3/час;
• 1 – коэффициент расхода, зависящий от конструкции створок нижних просветов и угла их открытия (при 90 открытия, =0,6; 30 – =0,32);
• F1– площадь нижних просветов, м2

Затем вычисляются потери, Па, в нижних просветах:

Приняв, что Ре = Р1+Р2 =h(н — ср), а температура удаляемого воздуха tуд=tрз+(10 — 15oС), определяем плотности н и ср, которые соответствуют температурам tн и tср.

Лишнее давление в плоскости верхних просветов:

Необходимая их площадь (м2):

F2 = L /(2V22) = L /(2(2Р2g/ср)1⁄2)

Вычисление и расчет вентиляционных каналов

Вычисление естественной системы проветривания канального вида сближается к установлению активного разреза воздуховодов, какие с целью доступа необходимого числа воздуха выражают противодействие, надлежащее вычисленному напряжению.

Для самого длительного тракта сети устанавливают издержки напряжения в каналах воздуховода как сумму издержкой напряжения в абсолютно всех его местах. В каждом из них издержки давления формируются с потерь на трение (RI) и издержек в местах противодействия (Z):

• где R — удельная потеря напряжения по длине участка от трения, Па/м;
• l — длина участка, м.

Площадь живого сечения воздуховодов, м2:

• где L — расход воздуха, м3/ч;
• v — скорость движения воздуха в воздуховоде, м/с (равна 0,5… 1,0 м/с).

Задавая скорость движения воздуха по вентиляции, и прочитывают площадь его активного сечения и масштабы. При помощи специализированных номограмм либо табличных расчётов для округлой формы воздуховодов устанавливают издержки напряжения на трение.

Естественная вентиляция расчет воздуховодов

Для прямоугольной формы воздуховодов этой концепции проветривания планируют диаметр dЭ равновесный округлому воздуховоду:

dЭ = 2 а b / (а + b)

• где, а и b — длина сторон прямоугольного воздуховода, м.

В случае использования воздуховодов сделанных не из метала, их удельные издержки давления по трению R, взятые с номограммы для стальных воздуховодов, изменяют, умножив на соответствующий коэффициент k:

• для шлакогипсовых — 1,1;
• для шлакобетонных — 1,15;
• для кирпичных — 1,3.

Избытки давления, Па, на преодоление определённых сопротивлений для разных участков вычисляется за уравнением:

• где – сумма коэффициентов противодействий на участке;
• v2/2 — динамическое напряжение, Па, взятое с нормативов.

Для создания концепции непринужденной вентиляции предпочтительно остерегаться извилистых заворотов, множественного числа задвижек и клапанов, так как утраты на местные противодействия как правило в каналах воздуховодов достигают вплоть до 91% от всех затрат.

Естественная вентиляция содержит небольшой радиус воздействия и среднюю результативность для комнат излишками тепла в которых соввем малы, что возможно относить недостаткам, а достоинством — легкость системы, невысокая цена и простота в сервисном обслуживании.

Естественная вентиляция пример расчета

Общая площадь – 60 м2;
ванная, кухня с газовой плитой, туалет;
кладовая комната – 4,5 м2;
высота потолков – 3 м.

Для оборудования воздуховодов будут применяться бетонные блоки.

Приток воздуха с улицы по нормативам: 60 *3 * 1 = 180 м3/час.

Вытяжка воздуха из помещения:
кухни – 90 м3/час;
ванной – 25 м3/час;
туалета – 25 м3/час;
90 + 25 + 25 = 140 м3/час

Частота обновления воздушных масс в кладовой – 0,2 в 1/час.
4,5 * 3 * 0,2 = 2,7 м3/час

Нужный вывод воздуха: 140 + 2,7 = 142,7 м3/час.

Хотя для расчетов вентиляции существует множество программ, многие параметры все еще определяются по старинке, с помощью формул. Расчет нагрузки на вентиляцию, площади, мощности и параметров отдельных элементов производят после составления схемы и распределения оборудования.

Это сложная задача, которая под силу лишь профессионалам. Но если необходимо подсчитать площадь некоторых элементов вентиляции или сечение воздуховодов для небольшого коттеджа, реально справиться самостоятельно.

Расчет воздухообмена

Если в помещении нет ядовитых выделений или их объем находится в допустимых пределах, воздухообмен или нагрузка на вентиляцию рассчитывается по формуле:

R = n * R 1,

здесь R1 – потребность в воздухе одного сотрудника, в куб.м\час, n – количество постоянных сотрудников в помещении.

Если объем помещения на одного сотрудника составляет больше 40 кубометров и работает естественная вентиляция, не нужно рассчитывать воздухообмен.

Для помещений бытового, санитарного и подсобного назначения расчет вентиляции по вредностям производится на основании утвержденных норм кратности воздухообмена:

• для административных зданий (вытяжка) – 1,5;
• холлы (подача) – 2;
• конференц-залы до 100 человек вместимостью (по подаче и вытяжке) – 3;
• комнаты отдыха: приток 5, вытяжка 4.

Для производственных помещений, в которых постоянно или периодически в воздух выделяются опасные вещества, расчет вентиляции производится по вредностям.

Воздухообмен по вредностям (парам и газам) определяют по формуле:

Q = K \(k 2- k 1),

здесь К – количество пара или газа, появляющееся в здании, в мг\ч, k2 – содержание пара или газа в оттоке, обычно величина равна ПДК, k1 – содержание газа или пара в приточке.

Разрешается концентрация вредностей в приточке до 1\3 от ПДК.

Для помещений с выделением избыточного тепла воздухообмен рассчитывается по формуле:

Q = G изб\ c (tyx – tn ),

здесь Gизб – избыточное тепло, вытягиваемое наружу, измеряется в Вт, с – удельная теплоемкость по массе, с=1 кДж, tyx – температура удаляемого из помещения воздуха, tn – температура приточки.

Расчет тепловой нагрузки

Расчет тепловой нагрузки на вентиляцию осуществляется по формуле:

Q в= V н * k * p * C р(t вн – t нро),

в формуле расчета тепловой нагрузки на вентиляцию Vн – внешний объем строения в кубометрах, k – кратность воздухообмена, tвн – температура в здании средняя, в градусах Цельсия, tнро – температура воздуха снаружи, используемая при расчетах отопления, в градусах Цельсия, р – плотность воздуха, в кг\кубометр, Ср – теплоемкость воздуха, в кДж\кубометр Цельсия.

Если температура воздуха ниже tнро снижается кратность обмена воздуха, а показатель расхода тепла считается равной Qв , постоянной величиной.

Если при расчете тепловой нагрузки на вентиляцию невозможно уменьшить кратность воздухообмена, расход тепла рассчитывают по температуре отопления.

Расход тепла на вентиляцию

Удельный годовой расход тепла на вентиляцию рассчитывается так:

Q= * b * (1-E),

в формуле для расчета расхода тепла на вентиляцию Qo – общие теплопотери строения за сезон отопления, Qb – поступления тепла бытовые, Qs – поступления тепла снаружи (солнце), n – коэффициент тепловой инерции стен и перекрытий, E – понижающий коэффициент. Для индивидуальных отопительных систем 0,15 , для центральных 0,1 , b – коэффициент теплопотерь:

• 1,11 – для башенных строений;
• 1,13 – для строений многосекционных и многоподъездных;
• 1,07 – для строений с теплыми чердаками и подвалами.

Расчет диаметра воздуховодов

Диаметры и сечения воздуховодов вентиляции рассчитывают после того, как составлена общая схема системы. При расчетах диаметров воздуховодов вентиляции учитывают следующие показатели:

• Объем воздуха (приточного или вытяжного), который должен пройти через трубу за заданный промежуток времени, куб.м\ч;
• Скорость движения воздуха. Если при расчетах вентиляционных труб скорость движения потока занижена, установят воздуховоды слишком большого сечения, что влечет дополнительные расходы. Завышенная скорость приводит к появлению вибраций, усилению аэродинамического гула и повышению мощности оборудования. Скорость движения на притоке 1,5 – 8 м\сек, она меняется в зависимости от участка;
• Материал вентиляционной трубы. При расчете диаметра этот показатель влияет на сопротивление стенок. Например, наиболее высокое сопротивление оказывает черная сталь с шероховатыми стенками. Поэтому расчетный диаметр воздуховода вентиляции придется немного увеличить по сравнению с нормами для пластика или нержавейки.

Таблица 1 . Оптимальная скорость воздушного потока в трубах вентиляции.

Когда известна пропускная способность будущих воздуховодов, можно рассчитать сечение воздуховода вентиляции:

S = R \3600 v ,

здесь v – скорость движения воздушного потока, в м\с, R – расход воздуха, кубометры\ч.

Число 3600 – временной коэффициент.

здесь: D – диаметр вентиляционной трубы, м.

Расчет площади элементов вентиляции

Расчет площади вентиляции необходим в том случае, когда элементы изготавливаются из листового металла и нужно определить количество и стоимость материала.

Площадь вентиляции рассчитывают электронные калькуляторы или специальные программы, их во множестве можно найти в интернете.

Мы приведем несколько табличных значений наиболее популярных элементов вентиляции.

Диаметр, мм	Длина, м
	1	1,5	2	2,5
100	0,3	0,5	0,6	0,8
125	0,4	0,6	0,8	1
160	0,5	0,8	1	1,3
200	0,6	0,9	1,3	1,6
250	0,8	1,2	1,6	2
280	0,9	1,3	1,8	2,2
315	1	1,5	2	2,5

Таблица 2 . Площадь прямых воздуховодов круглого сечения.

Значение площади в м. кв. на пересечении горизонтальной и вертикальной строчки.

Диаметр, мм		Угол, град
	15	30	45	60	90
100	0,04	0,05	0,06	0,06	0,08
125	0,05	0,06	0,08	0,09	0,12
160	0,07	0,09	0,11	0,13	0,18
200	0,1	0,13	0,16	0,19	0,26
250	0,13	0,18	0,23	0,28	0,39
280	0,15	0,22	0,28	0,35	0,47
315	0,18	0,26	0,34	0,42	0,59

Таблица 3 . Расчет площади отводов и полуотводов круглого сечения.

Расчет диффузоров и решеток

Диффузоры используются для подачи или удаления воздуха из помещения. От правильности расчета количества и расположения диффузоров вентиляции зависит чистота и температура воздуха в каждом уголке помещения. Если установить диффузоров больше, увеличится давление в системе, а скорость падает.

Количество диффузоров вентиляции рассчитывается так:

N = R \(2820 * v * D * D ),

здесь R – пропускная способность, в куб.м\час, v – скорость воздуха, м\с, D – диаметр одного диффузора в метрах.

Количество вентиляционных решеток можно рассчитать по формуле:

N = R \(3600 * v * S ),

здесь R – расход воздуха в куб.м\час, v – скорость воздуха в системе, м\с, S – площадь сечения одной решетки, кв.м.

Расчет канального нагревателя

Расчет калорифера вентиляции электрического типа производится так:

P = v * 0,36 * ∆ T

здесь v – объем пропускаемого через калорифер воздуха в куб.м.\час, ∆T – разница между температурой воздуха снаружи и внутри, которую необходимо обеспечить калориферу.

Этот показатель варьирует в пределах 10 – 20, точная цифра устанавливается клиентом.

Расчет нагревателя для вентиляции начинается с вычисления фронтальной площади сечения:

Аф= R * p \3600 * Vp ,

здесь R – объем расхода приточки, куб.м.\ч, p – плотность атмосферного воздуха, кг\куб.м, Vp – массовая скорость воздуха на участке.

Размер сечения необходим для определения габаритов нагревателя вентиляции. Если по расчету площадь сечения получается чересчур большой, необходимо рассмотреть вариант из каскада теплобменников с суммарной расчетной площадью.

Показатель массовой скорости определяется через фронтальную площадь теплообменников:

Vp = R * p \3600 * A ф.факт

Для дальнейшего расчета калорифера вентиляции определяем нужное для согрева потока воздуха количества теплоты:

Q =0,278 * W * c (T п- T у),

здесь W – расход теплого воздуха, кг\час, Тп – температура приточного воздуха, градусы Цельсия, Ту – температура уличного воздуха, градусы Цельсия, c – удельная теплоемкость воздуха, постоянная величина 1,005.

Так как в приточных системах вентиляторы размещаются перед теплообменником, расход теплого воздуха вычисляем так:

W = R * p

Рассчитывая калорифер вентиляции, следует определить поверхность нагрева:

Апн=1,2 Q \ k (T с.т- T с.в),

здесь k – коэффициент отдачи калорифером тепла, Tс.т – средняя температура теплоносителя, в градусах Цельсия, Tс.в – средняя температура приточки, 1,2 – коэффициент остывания.

Расчет вытесняющей вентиляции

При вытесняющей вентиляции в помещении оборудуются рассчитанные восходящие потоки воздуха в местах повышенного выделения тепла. Снизу подается прохладный чистый воздух, который постепенно поднимается и в верхней части помещения удаляется наружу вместе с избытком тепла или влаги.

При грамотном расчете вытесняющая вентиляция намного эффективнее перемешивающей в помещениях следующих типов:

• залы для посетителей в заведениях общепита;
• конференц-залы;
• любые залы с высокими потолками;
• ученические аудитории.

Рассчитанная вентиляция вытесняет менее эффективно если:

• потолки ниже 2м 30 см;
• главная проблема помещения – повышенное выделение тепла;
• необходимо понизить температуру в помещениях с низкими потолками;
• в зале мощные завихрения воздуха;
• температура вредностей ниже, температуры воздуха в помещении.

Вытесняющая вентиляция рассчитывается исходя из того, что тепловая нагрузка на помещение составляет 65 – 70 Вт\кв.м, при расходе до 50 л на кубометр воздуха в час. Когда тепловые нагрузки выше, а расход ниже, необходимо организовывать перемешивающую систему, комбинированную с охлаждением сверху.