Úkolem organizované výměny vzduchu v místnostech domu nebo bytu je odstranit přebytečnou vlhkost a výfukové plyny nahrazením čerstvým vzduchem. V souladu s tím je u výfukového a přítokového zařízení nutné stanovit množství odebraných vzduchových hmot - vypočítat větrání zvlášť pro každou místnost. Metody výpočtu a normy spotřeby vzduchu jsou přijímány výhradně podle SNiP.
Hygienické požadavky regulačních dokumentů
Minimální množství vzduchu přiváděného a odváděného z chalupy ventilačním systémem je regulováno dvěma hlavními dokumenty:
- „Obytné vícebytové budovy“ - SNiP 31-01-2003, odstavec 9.
- „Vytápění, větrání a klimatizace“ - SP 60.13330.2012, povinný dodatek „K“.
První dokument stanoví hygienické a hygienické požadavky na výměnu vzduchu v obytných prostorech bytových domů. Výpočet ventilace by měl být založen na těchto údajích. Používají se dva typy rozměrů - hmotnostní průtok vzduchu za jednotku času (m³ / h) a hodinová multiplicita.
Odkaz. Mnohočetnost výměny vzduchu je vyjádřena číslem udávajícím, kolikrát během 1 hodiny je vzduchové prostředí v místnosti úplně aktualizováno.
V závislosti na účelu místnosti musí přívodní a výfukové větrání zajistit následující průtok nebo počet aktualizací směsi vzduchu (multiplicita):
- obývací pokoj, dětský pokoj, ložnice - 1krát za hodinu;
- kuchyně s elektrickým sporákem - 60 m³ / h;
- koupelna, vana, WC - 25 m³ / h;
- u pece s kotelem na tuhá paliva a kuchyně s plynovým sporákem je během provozu zařízení požadováno množství 1 plus 100 m³ / h;
- kotelna s tepelným generátorem spalujícím zemní plyn - trojnásobná obnova plus množství vzduchu potřebného ke spalování;
- spíž, šatna a další technické místnosti - multiplicita 0,2;
- sušení nebo praní - 90 m³ / h;
- knihovna, studium - 0,5krát za hodinu.
Poznámka. SNiP zajišťuje snížení zátěže při všeobecném větrání při volnoběhu nebo bez lidí. V bytových prostorech se poměr snižuje na 0,2, technický - na 0,5. Požadavek na místnosti, kde jsou umístěna plynová zařízení, se nemění - hodinová jednorázová obnova vzduchu.
Z odstavce 9 dokumentu vyplývá, že objem odsavače par se rovná množství přítoku. Požadavky SP 60.13330.2012 jsou poněkud jednodušší a závisí na počtu lidí, kteří zůstávají v místnosti 2 a více hodin:
- Pokud má byt na 1 obyvatele 20 m² nebo více, je do pokojů zajištěn čerstvý přítok 30 m³ / h na osobu.
- Objem přiváděného vzduchu je považován za oblast, když na jednoho nájemce připadá méně než 20 čtverců. Poměr je: 3 m³ přítoku je dodáván na 1 m² bydlení.
- Pokud není v bytě zajištěna ventilace (neexistují okna a okna, která nelze otevřít), je nutné každému obyvateli dodat 60 m³ / h čisté směsi bez ohledu na kvadraturu.
Uvedené regulační požadavky dvou různých dokumentů se navzájem vzájemně neodporují. Výkon systému výměny větrání se zpočátku počítá podle SNiP 31-01-2003 „Obytné budovy“.
Výsledky jsou kontrolovány podle požadavků Kodexu „Větrání a klimatizace“ a v případě potřeby jsou upravovány. Níže budeme analyzovat výpočetní algoritmus pomocí příkladu jednopatrového domu zobrazeného na výkresu.
Stanovení průtoku vzduchu
Tento typický výpočet přívodního a odsávacího větrání se provádí samostatně pro každou místnost bytu nebo venkovské chalupy. Pro zjištění hmotnostního průtoku budovy jako celku jsou výsledky shrnuty. Používá se poměrně jednoduchý vzorec:
Vysvětlení symbolů:
- L je požadovaný objem přiváděného a odváděného vzduchu, m³ / h;
- S - kvadratura místnosti, ve které se počítá ventilace, m²;
- h - výška stropu, m;
- n - počet aktualizací do ovzduší v místnosti do 1 hodiny (regulováno SNiP).
Příklad výpočtu. Obytná plocha jednopatrové budovy s výškou stropu 3 m je 15,75 m². Podle požadavků SNiP 31-01-2003 je multiplicita n pro obytné prostory rovna jedné. Potom bude hodinová průtoková rychlost směsi vzduchu L = 15,75 x 3 x 1 = 47,25 m³ / h.
Důležitý bod. Stanovení objemu směsi vzduchu odebírané z kuchyně plynovým sporákem závisí na instalovaném ventilačním zařízení. Vypadá to jako běžné schéma: jednorázová výměna podle norem je zajištěna přirozeným ventilačním systémem a dalších 100 m³ / h je vyhazováno odsavačem domácí kuchyně.
Podobné výpočty se provádějí pro všechny ostatní místnosti, vytvoří se schéma pro organizování výměny vzduchu (přirozené nebo nucené) a určí se rozměry ventilačních potrubí (viz příklad níže). Automatizovat a urychlit proces pomůže výpočetní program.
Online kalkulačka na pomoc
Program zvažuje požadované množství vzduchu podle multiplicity regulované SNiP. Stačí vybrat typ místnosti a zadat její rozměry.
Poznámka. U kotelen s plynovým tepelným generátorem počítá kalkulačka pouze trojnásobnou výměnu. Množství přiváděného vzduchu použitého ke spalování paliva musí být dodatečně přidáno k výsledku.
Zjišťujeme výměnu vzduchu podle počtu obyvatel
Dodatek „K“ SP 60.13330.2012 předepisuje výpočet větrání místnosti podle nejjednoduššího vzorce:
Decipher notace předloženého vzorce:
- L je požadovaná hodnota přítoku (výfuk), m³ / h;
- m je objem směsi čisté ovzduší na 1 osobu uvedený v tabulce v dodatku „K“, m³ / h;
- N - počet lidí, kteří jsou neustále v dotyčné místnosti 2 hodiny denně nebo více.
Další příklad. Lze rozumně předpokládat, že ve stejném obývacím pokoji jednopatrového domu zůstávají dva členové rodiny po dlouhou dobu. Vzhledem k tomu, že je organizováno větrání a každý nájemce má více než 20 čtverečních metrů plochy, je parametr m považován za 30 m³ / h. Uvažujeme množství přítoku: L = 30 x 2 = 60 m³ / h.
Důležité. Je třeba si uvědomit, že získaný výsledek je větší než hodnota stanovená multiplicitou (47,25 m³ / h). Pro další výpočty by měla být zahrnuta hodnota 60 m³ / h.
Pokud je počet lidí žijících v bytě tak vysoký, že každé osobě je přiděleno průměrně méně než 20 m², nelze výše uvedený vzorec použít. Pravidla naznačují: v tomto případě by plocha obývacího pokoje a ostatních místností měla být vynásobena 3 m³ / h. Protože celková kvadratura domu je 91,5 m², vypočítaný objem ventilačního vzduchu bude 91,5 x 3 = 274,5 m³ / h.
V prostorných pokojích s vysokými stropy (od 3 m) se aktualizace atmosféry zvažuje dvěma způsoby:
- Pokud je v místnosti často mnoho lidí, vypočítejte kubickou kapacitu vzduchu dodávaného pomocí specifického ukazatele 30 m³ / h na 1 osobu.
- Když se počet návštěvníků neustále mění, zavádí se koncept servisní oblasti 2 metry nad podlahou. Určete objem tohoto prostoru (vynásobte plochu 2) a poskytněte požadovanou multiplicitu, jak je popsáno v předchozí části.
Příklad výpočtu a uspořádání větrání
Základem je dispozice soukromého domu s vnitřní plochou 91,5 m² a stropy 3 m vysokými, jak je znázorněno na obrázku výše. Jak vypočítat množství výfukových plynů / přítoků do celé budovy podle metodiky SNiP:
- Objem dálkového vzduchu z obývacího pokoje a ložnice, který má stejnou kvadraturu, bude 15,75 x 3 x 1 = 47,25 m³ / h.
- V dětském pokoji: 21 x 3 x 1 = 63 m³ / h.
- Kuchyně: 21 x 3 x 1 + 100 = 163 m³ / h.
- Koupelna - 25 m³ / h.
- Celkem 47,25 + 47,25 + 63 + 163 + 25 = 345,5 m³ / h.
Poznámka. Výměna vzduchu v chodbě a na chodbě není standardizovaná.
Nyní zkontrolujeme, zda jsou výsledky v souladu s druhým regulačním dokumentem. Protože rodina má rodinu 4 osob (2 dospělí + 2 děti), 2 lidé jsou v obývacím pokoji, ložnici a dětském pokoji po dlouhou dobu.Přepočítáváme výměnu vzduchu v označených místnostech podle počtu osob: 2 x 30 = 60 m³ / h (v každé místnosti).
Objem výtažků z mateřské školy splňuje požadavky (63 kubických metrů za hodinu), ale hodnoty pro ložnici a obývací pokoj budou muset být upraveny. 47,25 m³ / h nestačí pro dvě osoby, vezmeme 60 kubických metrů a znovu přepočítáme celkové množství výměny vzduchu: 60 + 60 + 63 + 163 + 25 = 371 m³ / h.
Stejně důležité je správné rozdělení proudu vzduchu v budově. V soukromých chatách je obvyklé uspořádat přirozené ventilační systémy - je mnohem levnější a snadnější instalovat elektrické kompresory s vzduchovými kanály. Přidejte pouze jeden prvek nuceného odstranění škodlivých plynů - digestoř.
Jak organizovat přirozený pohyb toků:
- Zajistíme příliv do všech obytných prostor prostřednictvím automatických ventilů integrovaných do okenního profilu nebo přímo do vnější stěny. Koneckonců, standardní kov-plastová okna jsou těsná.
- V přepážce mezi kuchyní a koupelnou zařídíme blok tří svislých šachet směřujících ke střeše.
- Pod vnitřními dveřmi poskytujeme mezery až 1 cm široké pro průchod vzduchu.
- Instalujeme odsavač par a připojíme jej k samostatnému svislému kanálu. Část náplně se zúčastní - během procesu vaření odstraní 100 kubických metrů výfukových plynů za 1 hodinu. Zbývá 371 - 100 = 271 m³ / h.
- Vyvedeme dvě doly s bary do koupelny a kuchyně. Velikost a výška potrubí jsou vypočteny v poslední části této příručky.
- Vzhledem k přirozenému průvanu, který se vyskytuje ve dvou kanálech, proudí vzduch z dětského pokoje, ložnice a haly do chodby a poté do výfukového roštu.
Vezměte prosím na vědomí: čerstvé proudy zobrazené na rozvržení jsou směrovány z místností s čistým vzduchem do více znečištěných oblastí a poté vyhozeny dolů.
Vypočítejte průměry ventilačních potrubí
Další výpočty jsou poněkud komplikovanější, takže každou fázi doprovodíme příklady výpočtů. Výsledkem bude průměr a výška ventilačních šachet naší jednopatrové budovy.
Celý objem odpadního vzduchu jsme rozdělili do 3 kanálů: 100 metrů krychlových. násilně odstraní digestoře v kuchyni během doby, kdy je kamna zapnutá, zbývajících 271 metrů krychlových ponechává přirozeně ve dvou identických šachtách. Průtok 1 potrubím ukáže 271/2 = 135,5 m³ / h. Průřez potrubí je určen vzorcem:
- F - plocha průřezu ventilačního potrubí, m²;
- L - průtok výfukových plynů hřídelí, m³ / h;
- ʋ - rychlost proudění, m / s.
Odkaz. Rychlost vzduchu v kanálech přirozeného větrání je v rozmezí 0,5–1,5 m / s. Jako vypočítanou hodnotu vezmeme průměrný ukazatel - 1 m / s.
Jak vypočítat průřez a průměr jedné trubky v příkladu:
- Zjišťujeme průměr v metrech čtverečních F = 135,5 / 3600 x 1 = 0,0378 m².
- Ze školního vzorce pro oblast kruhu určíme průměr kanálu D = 0,22 m. Ze standardní řady - Ø225 mm vybereme nejbližší větší potrubí.
- Pokud mluvíme o cihlové šachtě položené uvnitř zdi, pak velikost ventilačního kanálu 140 x 270 mm odpovídá našemu úseku (dobrá shoda, F = 0,0378 čtverečních M.).
Průměr výfukového potrubí pro odsavač par v domácnosti je uvažován podobným způsobem, pouze průtok čerpaný ventilátorem je odebírán více - 3 m / s. F = 100/3600 x 3 = 0,009 m² nebo Ø110 mm.
Vybereme výšku trubek
Dalším krokem je určení tažné síly, která se vyskytuje uvnitř výfukové jednotky v daném nadmořské výšce. Parametr se nazývá dostupný gravitační tlak a je vyjádřen v Pascalech (Pa). Vypořádací vzorec:
- p je gravitační tlak v kanálu, Pa;
- H - výškový rozdíl mezi výstupem ventilačního grilu a větracím potrubím vyříznutým nad střechou, m;
- ρvozd je hustota vzduchu v místnosti, při domácí teplotě +20 ° С bereme 1,2 kg / m³.
Metoda výpočtu je založena na výběru požadované výšky. Nejprve určete, kolik jste připraveni zvednout výfukové potrubí nad střechou, aniž by to ovlivnilo vzhled budovy, a potom ve vzorci nahraďte hodnotu výšky.
Příklad. Bereme výškový rozdíl 4 ma dostaneme tahový tlak p = 9,81 x 4 (1,27 - 1,2) = 2,75 Pa.
Nyní přichází složitá etapa - aerodynamický výpočet odbočných kanálů. Úkolem je zjistit odpor potrubí proti proudu plynu a porovnat výsledek s dostupným tlakem (2,75 Pa). Pokud je tlaková ztráta větší, potrubí bude muset zvětšit nebo zvětšit průměr otvoru.
Aerodynamický odpor potrubí se vypočítá podle vzorce:
- Δp - celková tlaková ztráta v dole;
- R je měrný třecí odpor procházejícího proudu Pa / m;
- H - výška kanálu, m;
- ∑ξ je součet místních koeficientů odporu;
- Pv - dynamický tlak, Pa.
Ukážeme příkladem, jak je uvažována hodnota odporu:
- Zjistíme hodnotu dynamického tlaku podle vzorce Pv = 1,2 x 1² / 2 = 0,6 Pa.
- Zjistili jsme třecí odpor R podle tabulky se zaměřením na ukazatele dynamického tlaku 0,6 Pa, rychlost toku 1 m / sa průměr vzduchového potrubí 225 mm. R = 0,078 Pa / m (označeno zeleným kruhem).
- Lokální odpor výfukového hřídele je mřížka mřížky a ohyb 90 ° směrem nahoru. Koeficienty ξ těchto částí jsou konstantní hodnoty rovné 1,2, respektive 0,4. Součet ξ = 1,2 + 0,4 = 1,6.
- Konečný výpočet: Ap = 0,078 Pa / mx 4 m + 1,6 x 0,6 Pa = 1,27 Pa.
Nyní porovnáme vypočtený tlak vytvořený ve vzduchovém potrubí a výsledný odpor. Tažná síla p = 2,75 Pa je mnohem větší než tlaková ztráta (odpor) Δp = 1,27 Pa, hřídel vysoká 4 metry je příliš vysoká, nemá smysl stavět takovou.
Protože se čísla liší o polovinu (zhruba), zkrátíme ventilační potrubí na 2 ma znovu přepočítáme:
- Použitelný tlak p = 9,81 x 2 (1,27 - 1,2) = 1,37 Pa.
- Odpor R a místní koeficienty ξ zůstávají stejné.
- Ap = 0,078 Pa / mx 2 m + 1,6 x 0,6 Pa = 1,15 Pa.
Přirozený tlak v tahu 1,37 Pa překračuje odpor systému Δp = 1,15 Pa, což znamená, že dva metry vysoká šachta bude pracovat správně pro přirozený výfuk a zajistí potřebný průtok odstraněných plynů.
Komentář. Není nutné zkracovat potrubí na 1 m, poměr se bude měnit v opačném směru: p = 0,69 Pa, Δp = 1,04 Pa, tažná síla nestačí.
Ventilační kanál Ø225 mm lze rozdělit na 2 menší trubky, ale ne podle průměru, ale podle průřezu. Dostáváme 2 kulaté ventilační kanály o 150 - 160 mm, jak je uvedeno na fotografii. Výška obou hřídelí zůstává nezměněna - 2 m.
Jak zjednodušit úkol - tipy
Mohli byste se ujistit, že výpočty a organizace výměny vzduchu v budově jsou poměrně složité problémy. Pokusili jsme se techniku vysvětlit v nejdostupnější formě, ale výpočty pro průměrného uživatele stále vypadají těžkopádně. Dáváme několik doporučení pro zjednodušené řešení problému:
- První 3 stupně budou muset v každém případě projít - zjistit objem vypouštěného vzduchu, vytvořit tokový vzorec a vypočítat průměry výfukových kanálů.
- Vezměte rychlost proudění ne více než 1 m / sa z něj určete průřez kanálů. Aerodynamika není třeba překonávat - správně vypočítat průměry a jednoduše přivádět vzduchové kanály do výšky nejméně 2 metry nad sací mříží.
- Zkuste použít plastové trubky uvnitř budovy - díky hladkým stěnám prakticky neodolávají pohybu plynů.
- Odvětrávací kanály umístěné v chladném podkroví musí být izolovány.
- Neblokujte východy dolů s fanoušky, jak je obvyklé na toaletách bytů. Oběžné kolo nedovolí, aby přirozená kapuce správně fungovala.
Pro přítok nainstalujte v místnosti nastavitelné nástěnné ventily, zbavte se všech trhlin, kde může nekontrolovatelně vstupovat studený vzduch do domu.