Mikroklimat zapewniany przez systemy wentylacyjne w budynku mieszkalnym lub przemysłowym wpływa na dobre samopoczucie i wydajność ludzi. Aby stworzyć komfortowe warunki życia, opracowano standardy określające skład powietrza. Zgadzam się, regularna wymiana powietrza jest niezbędna.
Powiemy ci, jaka powinna być prędkość powietrza w kanale. Doradzamy, co zrobić, aby przepływ powietrza był zawsze świeży i spełniał standardy higieny. Tutaj znajdziesz szczegółowy opis metod obliczeniowych i listę zasad wyboru optymalnego kanału.
Informacje proponowane do zapoznania się oparte są na danych katalogów normatywnych. W celu praktycznego opracowania metod obliczeniowych podano przykłady. Uzupełnieniem materiału tekstowego są ilustracje i filmy wideo ułatwiające postrzeganie trudnego tematu.
Znaczenie wymiany powietrza dla ludzi
Zgodnie z normami budowlanymi i higienicznymi każdy obiekt mieszkalny lub przemysłowy musi być wyposażony w system wentylacji.
Jego głównym celem jest utrzymanie równowagi powietrznej i stworzenie mikroklimatu sprzyjającego pracy i wypoczynkowi. Oznacza to, że w atmosferze, w której ludzie oddychają, nie powinno być nadmiaru ciepła, wilgoci, różnego rodzaju zanieczyszczeń.
Naruszenia w organizacji systemu wentylacji prowadzą do rozwoju chorób zakaźnych i chorób układu oddechowego, obniżenia odporności, przedwczesnego zepsucia jedzenia.
W nadmiernie wilgotnym i ciepłym otoczeniu patogeny szybko się rozwijają, ogniska pleśni i grzybów pojawiają się na ścianach, sufitach, a nawet na meblach.
Schemat wentylacji w dwupiętrowym prywatnym domu. System wentylacji jest wyposażony w energooszczędną instalację nawiewno-wywiewną z rekuperatorem ciepła, który umożliwia ponowne wykorzystanie ciepła powietrza usuwanego z budynku
Jednym z warunków utrzymania zdrowego bilansu powietrza jest odpowiednia konstrukcja systemu wentylacji. Każda część sieci wymiany powietrza musi być wybrana na podstawie objętości pomieszczenia i charakterystyki powietrza w nim zawartego.
Załóżmy, że w małym mieszkaniu jest wystarczająco dobrze wyregulowana wentylacja nawiewno-wywiewna, podczas gdy instalacja urządzeń do wymuszonej wymiany powietrza jest obowiązkowa w zakładach produkcyjnych.
Podczas budowy domów instytucje publiczne, warsztaty, przedsiębiorstwa kierują się następującymi zasadami:
- każde pomieszczenie musi być wyposażone w system wentylacji;
- należy przestrzegać parametrów higienicznych powietrza;
- przedsiębiorstwa powinny instalować urządzenia zwiększające i regulujące szybkość wymiany powietrza; w pomieszczeniach mieszkalnych - klimatyzatory lub wentylatory, pod warunkiem, że nie ma wystarczającej wentylacji;
- w pomieszczeniach do różnych celów (na przykład na oddziałach dla pacjentów i sali operacyjnej lub w biurze i w palarni) konieczne jest wyposażenie różnych systemów.
Aby wentylacja spełniała wymienione warunki, musisz wykonać obliczenia i wybrać sprzęt - urządzenia doprowadzające powietrze i kanały powietrzne.
Ponadto podczas instalowania systemu wentylacji należy wybrać odpowiednie miejsca dla wlotu powietrza, aby zapobiec przedostawaniu się zanieczyszczonych przepływów do pomieszczeń.
W trakcie opracowywania projektu wentylacji dla prywatnego domu, wielopiętrowego budynku mieszkalnego lub obiektu przemysłowego obliczana jest objętość powietrza i planowane są miejsca instalacji urządzeń wentylacyjnych: stacje wymiany wody, klimatyzatory i kanały powietrzne
Wydajność wymiany powietrza zależy od wielkości kanałów (w tym kopalni domowych). Dowiemy się, jakie są normy natężenia przepływu powietrza w wentylacji wskazane w dokumentacji sanitarnej.
Galeria obrazów
Zdjęcie z
System wentylacji na poddaszu domu
Urządzenia wentylacyjne nawiewno-wywiewne
Prostokątne kanały z tworzywa sztucznego
Lokalny opór kanału
Zasady określania prędkości powietrza
Prędkość powietrza jest ściśle powiązana z takimi pojęciami, jak poziom hałasu i poziom wibracji w systemie wentylacji. Powietrze przepływające przez kanały wytwarza pewien hałas i ciśnienie, które rosną wraz ze wzrostem liczby zwojów i zakrętów.
Im większy opór w rurach, tym mniejsza prędkość powietrza i wyższa wydajność wentylatora. Rozważ normy powiązanych czynników.
Nr 1 - normy hałasu sanitarnego
Normy określone w SNiP dotyczą lokali mieszkalnych (prywatnych i wielomieszkaniowych), publicznych i przemysłowych.
W poniższej tabeli możesz porównać normy dla różnych rodzajów pomieszczeń, a także terytoriów przylegających do budynków.
Część tabeli z nr 1 SNiP-2-77 z akapitu „Ochrona przed hałasem”. Maksymalne dopuszczalne normy dotyczące nocy są niższe niż wartości dzienne, a normy dla obszarów przyległych są wyższe niż dla pomieszczeń mieszkalnych
Jednym z powodów wzrostu przyjętych standardów może być po prostu źle zaprojektowany system kanałów.
Poziomy ciśnienia akustycznego przedstawiono w innej tabeli:
Przy uruchamianiu wentylacji lub innego sprzętu związanego z zapewnieniem sprzyjającego, zdrowego mikroklimatu w pomieszczeniu dopuszcza się jedynie krótkotrwały przekroczenie wskazanych parametrów hałasu
Nr 2 - poziom wibracji
Moc wentylatorów jest bezpośrednio związana z poziomem wibracji.
Maksymalny próg wibracji zależy od kilku czynników:
- wymiary kanału;
- jakość uszczelek, zapewniająca obniżenie poziomu wibracji
- materiał do produkcji rur;
- natężenia przepływu powietrza przechodzące przez kanały.
Normy, których należy przestrzegać przy wyborze urządzeń wentylacyjnych i obliczaniu kanałów powietrznych, przedstawiono w poniższej tabeli:
Maksymalne dopuszczalne lokalne wartości drgań. Jeśli podczas sprawdzania rzeczywiste wartości są wyższe niż normalnie, wówczas system kanałów został zaprojektowany z wadami technicznymi, które należy naprawić, lub moc wentylatora jest zbyt duża
Prędkość powietrza w kopalniach i kanałach nie powinna wpływać na wzrost wskaźników drgań, a także na związane z nimi parametry drgań dźwięku.
Nr 3 - kurs wymiany powietrza
Oczyszczanie powietrza wynika z procesu wymiany powietrza, który dzieli się na naturalny lub wymuszony.
W pierwszym przypadku odbywa się to podczas otwierania drzwi, rygli, skrzydeł okien, okien (i nazywa się napowietrzaniem) lub po prostu przez infiltrację przez pęknięcia w połączeniach ścian, drzwi i okien, w drugim przypadku za pomocą klimatyzatorów i sprzętu wentylacyjnego.
Zmiana powietrza w pomieszczeniu, pomieszczeniu gospodarczym lub warsztacie powinna odbywać się kilka razy na godzinę, aby stopień zanieczyszczenia masy powietrza był akceptowalny. Liczba zmian jest wielokrotnością, wartość niezbędna również do określenia prędkości powietrza w kanałach wentylacyjnych.
Wielokrotność oblicza się według następującego wzoru:
N = V / W,
Gdzie:
- N. - kurs wymiany powietrza, raz na 1 godzinę;
- V. - ilość czystego powietrza wypełniającego pomieszczenie przez 1 h, m³ / h;
- W. - objętość pomieszczenia, m³.
Aby nie wykonywać dodatkowych obliczeń, wskaźniki średniej krotności są gromadzone w tabelach.
Na przykład w przypadku pomieszczeń mieszkalnych odpowiednia jest następująca tabela kursów wymiany powietrza:
Sądząc po stole, częsta zmiana mas powietrza w pomieszczeniu jest konieczna, jeśli charakteryzuje się wysoką wilgotnością lub temperaturą powietrza - na przykład w kuchni lub łazience. W związku z tym, przy niewystarczającej naturalnej wentylacji, urządzenia wymuszonego obiegu są instalowane w tych pokojach
Co się stanie, jeśli nie zostaną spełnione normy dotyczące wymiany powietrza lub będą one, ale niewystarczające?
Stanie się jedna z dwóch rzeczy:
- Wielokrotność jest poniżej normy. Świeże powietrze przestaje zastępować zanieczyszczone powietrze, w wyniku czego wzrasta stężenie szkodliwych substancji w pomieszczeniu: bakterii, patogenów i niebezpiecznych gazów. Ilość tlenu, która jest ważna dla układu oddechowego człowieka, spada, a dwutlenek węgla, wręcz przeciwnie, wzrasta. Wilgotność wzrasta do maksimum, który obfituje w pojawienie się pleśni.
- Wielokrotność jest wyższa niż normalnie. Występuje, gdy prędkość powietrza w kanałach przekracza normę. Wpływa to negatywnie na reżim temperaturowy: pomieszczenie po prostu nie ma czasu na rozgrzanie. Nadmiernie suche powietrze wywołuje choroby skóry i aparatu oddechowego.
Aby zwielokrotnić wymianę powietrza zgodnie ze standardami sanitarnymi, należy zainstalować, usunąć lub wyregulować urządzenia wentylacyjne, a jeśli to konieczne, wymienić kanały powietrzne.
Algorytm prędkości powietrza
Biorąc pod uwagę powyższe warunki i parametry techniczne konkretnego pomieszczenia, możesz określić właściwości systemu wentylacji, a także obliczyć prędkość powietrza w rurach.
Powinien być oparty na wielości wymiany powietrza, która jest wartością decydującą dla tych obliczeń.
Aby wyjaśnić parametry przepływu, przydatna jest tabela:
Tabela pokazuje wymiary kanałów o prostokątnym przekroju, to znaczy ich długości i szerokości. Na przykład przy zastosowaniu kanałów 200 mm x 200 mm z prędkością 5 m / s przepływ powietrza wyniesie 720 m³ / h
Aby samodzielnie wykonać obliczenia, musisz znać objętość pomieszczenia i kurs wymiany powietrza dla pomieszczenia lub hali danego typu.
Na przykład musisz znać parametry studia z kuchnią o łącznej objętości 20 m³. Weź minimalną krotność dla kuchni - 6. Okazuje się, że w ciągu 1 godziny kanały powietrzne powinny poruszać się wokół L = 20 m³ * 6 = 120 m³.
Konieczne jest również sprawdzenie powierzchni przekroju przewodów zainstalowanych w systemie wentylacyjnym. Oblicza się go według następującego wzoru:
S = πr2 = π / 4 * D2,
Gdzie:
- S. - powierzchnia przekroju kanału;
- π - liczba „pi”, stała matematyczna równa 3,14;
- r - promień odcinka kanału;
- re - średnica przekroju kanału.
Załóżmy, że średnica okrągłego kanału wynosi 400 mm, zamień go we wzorze i uzyskaj:
S = (3,14 * 0,4²) / 4 = 0,1256 m²
Znając pole przekroju i prędkość przepływu, możemy obliczyć prędkość. Wzór na obliczenie natężenia przepływu powietrza:
V = L / 3600 * S,
Gdzie:
- V. - natężenie przepływu powietrza (m / s);
- L. - zużycie powietrza, (m³ / h);
- S. - powierzchnia przekroju kanałów powietrznych (kanałów), (m²).
Podstawiając znane wartości, otrzymujemy: V = 120 / (3600 * 0,1256) = 0,265 m / s
Dlatego w celu zapewnienia niezbędnego kursu wymiany powietrza (120 m3/ h) w przypadku zastosowania okrągłego kanału o średnicy 400 mm konieczne będzie zainstalowanie wyposażenia w celu zwiększenia prędkości przepływu powietrza do 0,265 m / s.
Należy pamiętać, że wcześniej opisane czynniki - parametry poziomu wibracji i poziomu hałasu - bezpośrednio zależą od prędkości ruchu powietrza.
Jeśli hałas przekracza normę, musisz zmniejszyć prędkość, dlatego zwiększ przekrój kanałów. W niektórych przypadkach wystarczy zainstalować rury z innego materiału lub zastąpić zakrzywiony fragment kanału prostą linią.
Zalecane kursy wymiany powietrza
W momencie projektowania budynku obliczane jest każde pojedyncze miejsce. W produkcji są to warsztaty, w budynkach mieszkalnych - mieszkaniach, w prywatnym domu - blokach podłogowych lub oddzielnych pokojach.
Przed zainstalowaniem systemu wentylacyjnego wiadomo, jakie są trasy i rozmiary głównych rurociągów, jaką geometrię potrzebne są kanały wentylacyjne i jaki rozmiar rury jest optymalny.
Nie zdziw się ogólnymi wymiarami przewodów w placówkach gastronomicznych lub innych instytucjach - są one zaprojektowane do usuwania dużej ilości zużytego powietrza
Obliczenia związane z przepływem przepływów powietrza w budynkach mieszkalnych i przemysłowych są klasyfikowane jako najbardziej złożone, dlatego do ich obsługi potrzebni są doświadczeni wykwalifikowani specjaliści.
Zalecana prędkość powietrza w kanałach jest wskazana w SNiP - dokumentacji stanu prawnego, a przy projektowaniu lub uruchamianiu obiektów koncentruje się na niej.
Tabela pokazuje parametry, których należy przestrzegać podczas instalacji systemu wentylacji. Liczby wskazują prędkość ruchu mas powietrza w miejscach instalacji kanałów i krat w jednostkach konwencjonalnych - m / s
Uważa się, że prędkość powietrza w pomieszczeniu nie powinna przekraczać 0,3 m / s.
Wyjątkiem są tymczasowe okoliczności techniczne (na przykład prace naprawcze, instalacja sprzętu budowlanego itp.), W których parametry mogą przekraczać normy o maksymalnie 30%.
W dużych pomieszczeniach (garaże, hale produkcyjne, magazyny, hangary), często zamiast jednego systemu wentylacyjnego, są dwa.
Obciążenie jest zatem podzielone na pół, a prędkość powietrza dobierana jest w taki sposób, aby zapewniał 50% całkowitej szacowanej objętości ruchu powietrza (usuwanie zanieczyszczonego lub czystego zasilania).
Kiedy powstają okoliczności siły wyższej, istnieje potrzeba gwałtownej zmiany prędkości powietrza lub całkowitego zawieszenia systemu wentylacji.
Na przykład, zgodnie z wymogami bezpieczeństwa przeciwpożarowego, prędkość powietrza jest zmniejszona do minimum, aby zapobiec rozprzestrzenianiu się ognia i dymu w sąsiednich pokojach podczas pożaru.
W tym celu w kanałach i sekcjach przejściowych montowane są odcięcia i zawory.
Subtelności wyboru kanału
Znając wyniki obliczeń aerodynamicznych, możesz poprawnie wybrać parametry kanałów, a raczej średnicę rundy i wymiary przekrojów prostokątnych. Ponadto równolegle można wybrać wymuszone urządzenie doprowadzające powietrze (wentylator) i określić stratę ciśnienia podczas przepływu powietrza przez kanał.
Znając wielkość przepływu powietrza i wartość jego prędkości, możesz określić, który odcinek kanałów powietrznych jest wymagany.
Aby to zrobić, weź formułę odwrotną do formuły obliczania przepływu powietrza:
S = L / 3600 * V.
Korzystając z wyniku, możesz obliczyć średnicę:
D = 1000 * √ (4 * S / π),
Gdzie:
- re - średnica przekroju kanału;
- S. - powierzchnia przekroju kanałów powietrznych (kanałów), (m²);
- π - liczba „pi”, stała matematyczna równa 3,14;
Wynikowa liczba jest porównywana ze standardami fabrycznymi dozwolonymi przez GOST i wybierane są produkty o najbliższej średnicy.
Jeśli konieczne jest wybranie kanałów prostokątnych, a nie okrągłych, zamiast średnicy należy określić długość / szerokość produktów.
Przy wyborze kierują się przybliżoną sekcją, stosując zasadę a * b ≈ S. i tabele rozmiarów dostarczone przez producentów. Przypominamy, że zgodnie z normami stosunek szerokości (b) do długości (a) nie może przekraczać 1 do 3.
Kanały powietrzne o przekroju prostokątnym lub kwadratowym mają ergonomiczny kształt, dzięki czemu można je montować blisko ścian. Służy do wyposażenia domowych okapów i rur maskujących nad konstrukcjami montowanymi na suficie lub nad szafkami kuchennymi (antresole)
Ogólnie przyjęte standardy kanałów prostokątnych: minimalne wymiary to 100 mm x 150 mm, maksymalne wymiary to 2000 mm x 2000 mm. Okrągłe kanały są dobre pod tym względem, że mają odpowiednio mniejszy opór, mają minimalny poziom hałasu.
Ostatnio wygodne, bezpieczne i lekkie plastikowe pudełka zostały specjalnie wyprodukowane do użytku w pomieszczeniach.
Przydatne filmy wideo nauczą Cię pracy z wielkościami fizycznymi i pomogą lepiej zrozumieć, jak działa system wentylacji.
Wideo nr 1.Obliczanie parametrów naturalnej wentylacji za pomocą programu komputerowego:
Wideo nr 2. Przydatne informacje na temat systemu wentylacji w prywatnym domu w budowie:
Informacje zawarte w artykule można wykorzystać do celów edukacyjnych oraz w celu lepszego wyobrażenia sobie działania systemu wentylacji.
Aby uzyskać dokładniejsze obliczenia prędkości powietrza podczas projektowania komunikacji domowej, zalecamy skontaktowanie się z inżynierami znającymi niuanse urządzenia wentylacyjnego i pomóc w doborze odpowiednich rozmiarów kanałów.
Jeśli chcesz podzielić się osobistym doświadczeniem zdobytym podczas instalacji kanałów powietrznych, ciekawymi faktami i konkretnymi informacjami, napisz komentarze w bloku poniżej. Zadawaj pytania dotyczące kontrowersyjnych kwestii. My lub osoby odwiedzające witrynę chętnie wezmą udział w dyskusji.