Mikroklima zajišťovaná ventilačními systémy v obytné nebo průmyslové budově ovlivňuje pohodu a výkon lidí. Pro vytvoření pohodlných životních podmínek byly vyvinuty standardy, které určují složení vzduchu. Souhlasíte, pravidelná výměna vzduchu je nezbytná.
Řekneme vám, jaká by měla být rychlost vzduchu v potrubí. Doporučujeme, abyste postupovali tak, aby proud vzduchu zůstal vždy čerstvý a splňoval hygienické normy. Zde najdete podrobný popis metod výpočtu a seznam pravidel pro výběr optimálního potrubí.
Informace navržené pro seznámení se zakládají na datech normativních adresářů. Pro praktický vývoj metod výpočtu jsou uvedeny příklady. Textový materiál doplňují vizuální ilustrace a videa, která usnadňují vnímání obtížného tématu.
Význam výměny vzduchu pro člověka
Podle stavebních a hygienických norem musí být každé obytné nebo průmyslové zařízení vybaveno ventilačním systémem.
Jeho hlavním účelem je udržovat rovnováhu vzduchu a vytvářet mikroklima příznivé pro práci a odpočinek. To znamená, že v atmosféře, kterou lidé dýchají, by nemělo být nadměrné množství tepla, vlhkosti, znečištění různých druhů.
Porušení organizace ventilačního systému vede k rozvoji infekčních nemocí a onemocnění dýchacího systému, ke snížení imunity, k předčasnému znehodnocení potravin.
V nadměrně vlhkém a teplém prostředí se patogeny rychle vyvíjejí, na stěnách, stropech a dokonce i na nábytku se objevují ložiska plísní a hub.
Větrací schéma ve dvoupodlažním soukromém domě. Větrací systém je vybaven energeticky úspornou instalací s přívodem a výfukem s rekuperátorem tepla, který umožňuje opětovné využití tepla vzduchu odebraného z budovy
Jednou z podmínek pro udržení zdravé rovnováhy vzduchu je správná konstrukce ventilačního systému. Každá část sítě pro výměnu vzduchu musí být vybrána na základě objemu místnosti a vlastností vzduchu v ní.
Předpokládejme, že v malém bytě je dostatečně dobře upraveno přívodní a odsávací větrání, zatímco instalace zařízení pro nucenou výměnu vzduchu je povinná ve výrobních provozech.
Při výstavbě domů se veřejné instituce, dílny, podniky řídí následujícími zásadami:
- každá místnost musí být vybavena ventilačním systémem;
- je nutné dodržovat hygienické parametry vzduchu;
- podniky by měly instalovat zařízení, která zvyšují a regulují rychlost výměny vzduchu; v obytných prostorech - klimatizace nebo ventilátory, pokud není dostatečné větrání;
- v prostorách pro různé účely (například na oddělení pro pacienty a operační sál nebo v kanceláři a v kuřácké místnosti) je nutné vybavit různé systémy.
Aby ventilace vyhovovala uvedeným podmínkám, je nutné provést výpočty a vybrat zařízení - zařízení pro přívod vzduchu a vzduchové kanály.
Při instalaci ventilačního systému je také nutné zvolit správná místa pro přívod vzduchu, aby se zabránilo vniknutí znečištěných toků do areálu.
Při přípravě projektu větrání pro soukromý dům, vícepodlažní obytnou budovu nebo průmyslové prostory se vypočítá objem vzduchu a plánují se místa instalace ventilačního zařízení: jednotky na výměnu vody, klimatizace a vzduchovody
Účinnost výměny vzduchu závisí na velikosti potrubí (včetně domácích dolů). Zjistíme, jaké jsou normy průtoku vzduchu ve ventilaci uvedené v hygienické dokumentaci.
Galerie Obrázků
Foto z
Větrací systém v podkroví domu
Napájecí a odsávací ventilační zařízení
Obdélníkové plastové kanály
Lokální odpor potrubí
Pravidla pro určování rychlosti vzduchu
Rychlost vzduchu je úzce propojena s pojmy jako je hladina hluku a úroveň vibrací ve ventilačním systému. Vzduch procházející kanály vytváří určitý hluk a tlak, který se zvyšuje se zvyšováním počtu zatáček a ohybů.
Čím větší je odpor v potrubí, tím nižší je rychlost vzduchu a vyšší výkon ventilátoru. Zvažte normy souvisejících faktorů.
Č. 1 - hygienické normy hluku
Normy uvedené v SNiP se týkají obytných prostor (soukromé a bytové domy), veřejného a průmyslového typu.
V níže uvedené tabulce můžete porovnat normy pro různé typy pokojů a také pro území sousedící s budovami.
Část tabulky od č. 1 SNiP-2-77 z odstavce „Ochrana proti hluku“. Maximální přípustné normy týkající se nočního času jsou nižší než denní hodnoty a normy pro sousední oblasti jsou vyšší než pro obytné prostory
Jedním z důvodů zvýšení přijatých norem může být právě nesprávně navržený potrubní systém.
Hladiny akustického tlaku jsou uvedeny v jiné tabulce:
Při uvádění větrání nebo jiného vybavení do provozu za příznivého a zdravého mikroklima v místnosti je povolen pouze krátkodobý překročení uvedených parametrů hluku
Č. 2 - úroveň vibrací
Síla ventilátorů přímo souvisí s úrovní vibrací.
Maximální práh vibrací závisí na několika faktorech:
- rozměry potrubí;
- kvalita těsnění zajišťující snížení úrovně vibrací;
- materiál na výrobu trubek;
- průtoky vzduchu procházející kanály.
Normy, které je třeba dodržovat při výběru ventilačních zařízení a při výpočtu vzduchovodů, jsou uvedeny v následující tabulce:
Maximální přípustné hodnoty místních vibrací. Pokud jsou během kontroly skutečné hodnoty vyšší než je obvyklé, pak je potrubní systém navržen s technickými nedostatky, které je třeba opravit, nebo je výkon ventilátoru příliš velký
Rychlost vzduchu v dolech a kanálech by neměla ovlivnit nárůst indikátorů vibrací a související parametry zvukových vibrací.
Č. 3 - směnný kurz vzduchu
Čištění vzduchu je způsobeno procesem výměny vzduchu, který je rozdělen na přírodní nebo nucený.
V prvním případě se provádí při otevírání dveří, trámů, okenních listů, oken (a nazývá se provzdušňování) nebo jednoduše infiltrací přes trhliny ve spárách stěn, dveří a oken, ve druhém - pomocí klimatizačních a ventilačních zařízení.
Ke změně vzduchu v místnosti, technické místnosti nebo dílně by mělo dojít několikrát za hodinu, aby byl stupeň kontaminace vzduchové hmoty přijatelný. Počet posunů je multiplicita, hodnota také nezbytná pro stanovení rychlosti vzduchu ve větracích kanálech.
Násobnost se vypočítá podle následujícího vzorce:
N = V / W,
Kde:
- N - rychlost výměny vzduchu, jednou za 1 hodinu;
- PROTI - množství čistého vzduchu naplňujícího místnost po dobu 1 h, m³ / h;
- W - objem místnosti, m³.
Aby nebyly provedeny další výpočty, jsou průměrné ukazatele multiplicity shromažďovány v tabulkách.
Například pro obytné prostory je vhodná následující tabulka směnných kurzů:
Podle stolu je častá změna hmotnosti vzduchu v místnosti nutná, pokud se vyznačuje vysokou vlhkostí nebo teplotou vzduchu - například v kuchyni nebo koupelně. V těchto místnostech je tedy při nedostatečném přirozeném větrání instalována zařízení nuceného oběhu
Co se stane, pokud nebudou dodržovány nebo jsou dodržovány standardy směnných kurzů, ale nestačí?
Stane se jedna ze dvou věcí:
- Násobnost je pod normou. Čerstvý vzduch přestane nahrazovat znečištěný vzduch, v důsledku čehož se zvyšuje koncentrace škodlivých látek v místnosti: bakterie, patogeny a nebezpečné plyny. Množství kyslíku, které je důležité pro dýchací systém člověka, klesá a naopak se zvyšuje oxid uhličitý. Vlhkost stoupá na maximum, což je plné vzhledu plísní.
- Násobnost je vyšší než obvykle. K tomu dochází, pokud rychlost vzduchu v kanálech překračuje normu. To negativně ovlivňuje teplotní režim: místnost prostě nemá čas na zahřátí. Nadměrně suchý vzduch vyvolává onemocnění kůže a dýchacích cest.
Pro vynásobení výměny vzduchu v souladu s hygienickými normami je nutné nainstalovat, odstranit nebo seřídit ventilační zařízení a v případě potřeby vyměnit vzduchové kanály.
Algoritmus vzdušné rychlosti
Vzhledem k výše uvedeným podmínkám a technickým parametrům konkrétní místnosti můžete určit vlastnosti ventilačního systému a také vypočítat rychlost vzduchu v potrubí.
Měl by být založen na množství výměn vzduchu, což je určující hodnota pro tyto výpočty.
K objasnění parametrů toku je užitečná tabulka:
Tabulka ukazuje rozměry potrubí s pravoúhlým průřezem, to znamená, že je uvedena jejich délka a šířka. Například při použití kanálů 200 mm x 200 mm při rychlosti 5 m / s bude průtok vzduchu 720 m³ / h
Chcete-li provést výpočty sami, musíte znát objem místnosti a rychlost výměny vzduchu v místnosti nebo hale daného typu.
Například potřebujete znát parametry pro studio s kuchyní o celkovém objemu 20 m³. Vezměte minimální multiplicitu do kuchyně - 6. Ukázalo se, že do 1 hodiny by se vzduchové kanály měly pohybovat kolem L = 20 m³ * 6 = 120 m³.
Je také nutné zjistit průřezovou plochu potrubí instalovaných ve ventilačním systému. Vypočítá se podle následujícího vzorce:
S = πr2 = π / 4 * D2,
Kde:
- S - průřezová plocha potrubí;
- π - číslo "pi", matematická konstanta rovnající se 3,14;
- r - poloměr sekce potrubí;
- D - průměr průřezu potrubí.
Předpokládejme, že průměr kruhového potrubí je 400 mm, nahraďte jej ve vzorci a získejte:
S = (3,14 * 0,4²) / 4 = 0,1226 m²
Známe průřezovou plochu a průtok, můžeme vypočítat rychlost. Vzorec pro výpočet průtoku vzduchu:
V = L / 3600 * S,
Kde:
- PROTI - průtok vzduchu (m / s);
- L - spotřeba vzduchu (m³ / h);
- S - plocha průřezu vzduchových kanálů (potrubí), (m²).
Nahrazením známých hodnot získáme: V = 120 / (3600 * 0,1246) = 0,265 m / s
Proto za účelem zajištění potřebného směnného kurzu vzduchu (120 m3/ h) při použití kruhového potrubí o průměru 400 mm bude nutné nainstalovat zařízení pro zvýšení průtoku vzduchu na 0,265 m / s.
Je třeba si uvědomit, že dříve popsané faktory - parametry úrovně vibrací a hladiny hluku - přímo závisí na rychlosti pohybu vzduchu.
Pokud hluk přesáhne normu, budete muset snížit rychlost, proto zvětšete průřez potrubí. V některých případech stačí nainstalovat potrubí z jiného materiálu nebo nahradit část zakřiveného kanálu přímkou.
Doporučené směnné kurzy vzduchu
V době navrhování budovy se vypočítá každé jednotlivé místo. Ve výrobě se jedná o dílny, v obytných budovách - byty, v soukromém domě - podlahové bloky nebo samostatné místnosti.
Před instalací ventilačního systému je známo, jaké jsou trasy a velikosti hlavních potrubí, jaká geometrie je potřebná, a jaká velikost potrubí je optimální.
Nenechte se překvapit celkovými rozměry potrubí v stravovacích zařízeních nebo jiných institucích - jsou navrženy tak, aby odstraňovaly velké množství použitého vzduchu
Výpočty spojené s pohybem vzduchu v obytných a průmyslových budovách jsou klasifikovány jako nejsložitější, proto se s nimi musí vypořádat kvalifikovaní odborníci.
Doporučená rychlost vzduchu v kanálech je uvedena v SNiP - regulační stavová dokumentace a při navrhování nebo uvádění objektů do provozu se na ně zaměřují.
V tabulce jsou uvedeny parametry, které je třeba dodržovat při instalaci ventilačního systému. Čísla označují rychlost pohybu vzdušných hmot v místech instalace kanálů a mřížek v konvenčních jednotkách - m / s
Předpokládá se, že rychlost vnitřního vzduchu by neměla překročit 0,3 m / s.
Výjimkou jsou dočasné technické okolnosti (například opravy, instalace stavebních zařízení atd.), Během nichž mohou parametry přesáhnout normy maximálně o 30%.
Ve velkých prostorách (garáže, výrobní haly, sklady, hangáry), často místo jednoho ventilačního systému, existují dva.
Zátěž je proto rozdělena na polovinu a rychlost vzduchu je vybrána tak, aby poskytla 50% celkového odhadovaného objemu pohybu vzduchu (odstranění kontaminovaného nebo čistého přívodu).
Když nastanou okolnosti vyšší moci, je potřeba prudká změna rychlosti vzduchu nebo úplné zastavení ventilačního systému.
Například podle požadavků na požární bezpečnost se rychlost vzduchu sníží na minimum, aby se zabránilo požáru a kouři v sousedních místnostech během požáru.
Za tímto účelem jsou v potrubí a v přechodových sekcích namontovány uzavírací ventily a ventily.
Jemnosti výběru potrubí
Známe-li výsledky aerodynamických výpočtů, je možné správně zvolit parametry vzduchovodů, nebo spíše průměr oblouku a rozměry pravoúhlých průřezů. Kromě toho můžete paralelně zvolit zařízení pro nucené přivádění vzduchu (ventilátor) a určit tlakovou ztrátu během pohybu vzduchu kanálem.
Znáte-li množství proudu vzduchu a hodnotu jeho rychlosti, můžete určit, která část vzduchových kanálů je požadována.
Chcete-li to provést, vezměte vzorec inverzní k vzorci pro výpočet průtoku vzduchu:
S = L / 3600 * V.
Pomocí výsledku můžete vypočítat průměr:
D = 1 000 * √ (4 * S / π),
Kde:
- D - průměr průřezu potrubí;
- S - plocha průřezu vzduchových kanálů (potrubí), (m²);
- π - číslo "pi", matematická konstanta rovnající se 3,14;
Výsledné číslo se porovná s továrními standardy povolenými společností GOST a vyberou se produkty s nejbližším průměrem.
Pokud je nutné zvolit spíše pravoúhlé než kulaté potrubí, pak místo průměru byste měli určit délku / šířku produktů.
Při výběru se řídí přibližnou částí, která používá princip a * b ≈ S a tabulky velikostí poskytované výrobci. Připomínáme vám to podle norem poměr šířky (b) a délky (a) nesmí překročit 1 až 3.
Vzduchovody s pravoúhlým nebo čtvercovým průřezem jsou ergonomicky tvarované, což umožňuje jejich instalaci v blízkosti stěn. To se používá při vybavení domácích digestoří a maskovacích trubek nad stropními konstrukcemi nebo nad kuchyňskými skříněmi (mezaniny)
Obecně uznávané standardy pravoúhlých kanálů: minimální rozměry jsou 100 mm x 150 mm, maximální rozměry jsou 2000 mm x 2000 mm. Kruhové kanály jsou dobré v tom, že mají menší odpor, resp. Mají minimální hladiny hluku.
Nedávno byly pro vnitřní použití speciálně vyrobeny pohodlné, bezpečné a lehké plastové boxy.
Užitečná videa vás naučí, jak pracovat s fyzickými veličinami, a pomohou vám lépe pochopit, jak ventilační systém funguje.
Video č. 1.Výpočet přirozených parametrů větrání pomocí počítačového programu:
Video č. 2. Užitečné informace o systému větrání v rozestavěném soukromém domě:
Informace v článku mohou být použity pro vzdělávací účely a pro lepší představu o fungování ventilačního systému.
Pro přesnější výpočty rychlosti vzduchu při navrhování domácích komunikací doporučujeme kontaktovat inženýry, kteří znají nuance ventilačního zařízení a pomohou vám vybrat správnou velikost potrubí..
Pokud se chcete podělit o osobní zkušenosti získané instalací vzduchovodů, zajímavá fakta a konkrétní informace, napište prosím komentáře do níže uvedeného bloku. Ptejte se na kontroverzní otázky. My nebo návštěvníci webu se rádi zapojíme do diskuse.