Zadaća organizirane razmjene zraka u prostorijama kuće ili stana je uklanjanje viška vlage i ispušnih plinova zamjenom svježim zrakom. U skladu s tim, za uređaj za odvod i odvod zraka potrebno je odrediti količinu uklonjenih zračnih masa - izračunati ventilaciju odvojeno za svaku sobu. Metode proračuna i norme potrošnje zraka prihvaćene su isključivo prema SNiP.
Sanitarni zahtjevi regulatornih dokumenata
Minimalna količina zraka koju ventilacijski sustav dovodi i uklanja iz kućnih vikendica reguliraju dva glavna dokumenta:
- "Stambene višestambene zgrade" - SNiP 31-01-2003, stavak 9.
- „Grijanje, ventilacija i klimatizacija“ - SP 60.13330.2012, obvezni dodatak „K“.
Prvi dokument utvrđuje sanitarne i higijenske zahtjeve za izmjenu zraka u stambenim prostorijama stambenih zgrada. Proračun ventilacije trebao bi se temeljiti na tim podacima. Koriste se dvije vrste dimenzija - protok mase zraka po jedinici vremena (m³ / h) i mnoštvo po satu.
Reference. Mnogostrukost izmjene zraka izražena je brojem koji pokazuje koliko se puta u roku od 1 sata kompletno ažurira zračno okruženje prostorije.
Ovisno o namjeni prostorije, dovodna i odvodna ventilacija moraju osigurati sljedeću brzinu protoka ili broj ažuriranja mješavine zraka (mnoštvo):
- dnevni boravak, dječja soba, spavaća soba - 1 put na sat;
- kuhinja s električnim štednjakom - 60 m³ / h;
- kupaonica, kupatilo, toalet - 25 m³ / h;
- za peć s bojlerom na kruta goriva i kuhinju s plinskim štednjakom potrebno je mnoštvo od 1 plus 100 m³ / h tijekom rada opreme;
- kotlovnica s generatorom topline koji gori prirodni plin - trostruko obnavljanje plus količina zraka potrebna za izgaranje;
- ostava, garderoba i ostale pomoćne prostorije - mnoštvo 0,2;
- sušenje ili pranje rublja - 90 m³ / h;
- knjižnica, studija - 0,5 puta na sat.
Bilješka. SNiP omogućava smanjenje opterećenja na općenito prozračivanje s praznom opremom ili bez ljudi. U stambenim prostorima omjer se smanjuje na 0,2, u tehničkim - na 0,5. Uvjet za prostorije u kojima se nalaze plinske instalacije nepromijenjen je - jednokratna obnova zraka po satu.
Stavak 9. dokumenta podrazumijeva da je obujam haube jednak količini dotoka. Zahtjevi iz SP 60.13330.2012 su nešto jednostavniji i ovise o broju ljudi koji borave u sobi 2 sata ili više:
- Ako na 1 stanovnik postoji 20 m² ili više stambene površine, u sobe se osigurava svježi priliv od 30 m³ / h po osobi.
- Količina dovodnog zraka smatra se površinom kada na 1 stanara padne manje od 20 kvadrata. Omjer je: 3 m³ dotoka osigurano je po 1 m² stambenog prostora.
- Ako u stanu nije predviđena ventilacija (ne postoje prozori i prozori koji se ne mogu otvoriti), potrebno je opskrbiti 60 m³ / h čiste smjese za svakog stanovnika, bez obzira na kvadrat.
Navedeni regulatorni zahtjevi dva različita dokumenta uopće se ne protive. U početku se rad sustava ventilacije općenito za ventilaciju izračunava prema SNiP 31-01-2003 "Stambene zgrade".
Rezultati se provjeravaju u skladu sa zahtjevima Kodeksa prakse „Ventilacija i klimatizacija“ i prema potrebi se prilagođavaju. U nastavku ćemo analizirati algoritam izračuna na primjeru jednokatne kuće prikazane na crtežu.
Određivanje brzine protoka zraka
Tipičan proračun dovodne i odvodne ventilacije izvodi se zasebno za svaku sobu stana ili seosku kućicu. Da biste saznali masni protok zgrade u cjelini, rezultati su sažeti. Koristi se prilično jednostavna formula:
Objašnjenje simbola:
- L je željeni volumen dovodnog i ispušnog zraka, m³ / h;
- S - kvadratura prostorije u kojoj se izračunava ventilacija, m²;
- h - visina stropa, m;
- n - broj ažuriranja zraka u prostoriji u roku od 1 sata (regulirano SNiP).
Primjer izračuna. Stambena površina jednokatne zgrade s visinom stropa od 3 m iznosi 15,75 m². Prema zahtjevima SNiP 31-01-2003, mnoštvo n za stambene prostore je jednaka. Tada će satna brzina protoka mješavine zraka biti L = 15,75 x 3 x 1 = 47,25 m³ / h.
Važna točka. Određivanje volumena zračne smjese uklonjene iz kuhinje plinskim štednjakom ovisi o instaliranoj ventilacijskoj opremi. Uobičajena shema izgleda ovako: jednokratna izmjena prema standardima osigurava sustav prirodne ventilacije, a dodatnih 100 m³ / h izbacuje kućna kuhinjska napa.
Slični proračuni rade se za sve ostale prostorije, razvija se shema organiziranja izmjene zraka (prirodna ili prisilna) i određuju se dimenzije ventilacijskih kanala (vidi donji primjer). Automatizirati i ubrzati postupak pomoći će programu izračuna.
Internetski kalkulator za pomoć
Program razmatra potrebnu količinu zraka prema množini koju regulira SNiP. Samo odaberite vrstu sobe i unesite njene dimenzije.
Bilješka. Za kotlovnice s plinskim generatorom topline kalkulator uzima u obzir samo trostruku zamjenu. Količina dovodnog zraka koja se koristi za sagorijevanje goriva mora se dodatno dodati rezultatu.
Doznajemo razmjenu zraka prema broju stanovnika
Dodatak "K" SP 60.13330.2012 propisuje da se izračuna ventilacija prostorije prema najjednostavnijoj formuli:
Dešifrirajte oznaku predstavljene formule:
- L je željena vrijednost dotoka (ispuha), m³ / h;
- m je volumen zračne čiste smjese po 1 osobi naveden u tablici Dodatka „K”, m³ / h;
- N - broj ljudi koji su stalno u dotičnoj sobi 2 sata dnevno ili više.
Još jedan primjer. Razumno je pretpostaviti da u istom dnevnom boravku jednokatne kuće dugo borave dva člana obitelji. S obzirom da je organizirana ventilacija i da svaki stanar ima preko 20 kvadrata, uzima se parametar m na 30 m³ / h. Razmatramo količinu dotoka: L = 30 x 2 = 60 m³ / h.
Važno. Imajte na umu da je dobiveni rezultat veći od vrijednosti određene množinom (47,25 m³ / h). Za daljnje proračune treba uključiti vrijednost 60 m³ / h.
Ako je broj ljudi koji žive u stanu toliko velik da je svakoj osobi dodijeljeno manje od 20 m² (u prosjeku), tada se gornja formula ne može upotrijebiti. Pravila govore: u ovom slučaju treba površinu dnevnog boravka i drugih prostorija pomnožiti s 3 m³ / h. Budući da je ukupna kvadratura kuće 91,5 m², izračunati volumen zraka za ventilaciju bit će 91,5 x 3 = 274,5 m³ / h.
U prostranim sobama sa visokim stropovima (od 3 m), ažuriranje atmosfere razmatra se na dva načina:
- Ako je u sobi često velik broj ljudi, izračunajte kubni kapacitet zraka koji se isporučuje specifičnim pokazateljem od 30 m³ / h po 1 osobi.
- Kada se broj posjetitelja neprestano mijenja, uvodi se koncept uslužne površine 2 metra iznad poda. Odredite volumen ovog prostora (pomnožite područje sa 2) i osigurajte potrebnu množinu, kako je opisano u prethodnom odjeljku.
Primjer izračuna i raspored ventilacije
Kao osnovu uzimamo izgled privatne kuće s unutarnjom površinom od 91,5 m² i stropovima visokim 3 m, prikazanim gore na crtežu. Kako izračunati količinu ispušnih plinova / dotoka u cijelu zgradu prema metodologiji SNiP:
- Volumen udaljenog zraka iz dnevnog boravka i spavaće sobe, koji ima jednaku kvadraturu, bit će 15,75 x 3 x 1 = 47,25 m³ / h.
- U dječjoj sobi: 21 x 3 x 1 = 63 m³ / h.
- Kuhinja: 21 x 3 x 1 + 100 = 163 m³ / h.
- Kupaonica - 25 m³ / h.
- Ukupno 47,25 + 47,25 + 63 + 163 + 25 = 345,5 m³ / h.
Bilješka. Razmjena zraka u hodniku i hodniku nije standardizirana.
Sada provjeravamo rezultate na usklađenost s drugim regulatornim dokumentom. Budući da obitelj ima obitelj od 4 osobe (2 odrasle osobe + 2 djece), dvije osobe se već duže vrijeme nalaze u dnevnoj sobi, spavaćoj sobi i dječjoj sobi.Izračunavamo izmjenu zraka u naznačenim sobama prema broju ljudi: 2 x 30 = 60 m³ / h (u svakoj sobi).
Količina ekstrakta iz vrtića zadovoljava zahtjeve (63 kubičnih metara na sat), ali vrijednosti za spavaću sobu i dnevni boravak morat će se prilagoditi. 47,25 m³ / h nije dovoljno za dvije osobe, uzimamo 60 kubnih metara i ponovno preračunavamo ukupnu količinu izmjene zraka: 60 + 60 + 63 + 163 + 25 = 371 m³ / h.
Jednako je važno pravilno rasporediti protok zraka u zgradi. U privatnim kućicama uobičajeno je organizirati prirodne ventilacijske sustave - mnogo je jeftinije i lakše instalirati električne superpunjače s zračnim kanalima. Dodajte samo jedan element prisilnog uklanjanja štetnih plinova - napa.
Kako organizirati prirodno kretanje tokova:
- Osigurat ćemo dotok u sve stambene prostore automatskim ventilima integriranim u profil prozora ili izravno u vanjski zid. Uostalom, standardni metalno-plastični prozori su tijesni.
- U pregradi između kuhinje i kupaonice uredit ćemo blok od tri okomite osovine okrenute prema krovu.
- Pod unutarnjim vratima osiguravamo zazore širine do 1 cm za prolaz zraka.
- Instaliramo napa za štednjak i spajamo ga na zasebni okomiti kanal. Ona će preuzeti dio tereta - ukloniti će 100 kubičnih metara ispušnih plinova za 1 sat tijekom procesa kuhanja. Ostaje 371 - 100 = 271 m³ / h.
- Donijet ćemo dvije mine s barovima u kupaonici i kuhinji. Veličine i visine cijevi izračunavaju se u posljednjem dijelu ovog priručnika.
- Zbog prirodnog propuha koji nastaje u dva kanala, zrak izlazi iz jaslica, spavaće sobe i hodnika u hodnik, a potom u ispušne rešetke.
Napominjemo: svježi potoci prikazani na rasporedu usmjereni su iz prostorija s čistim zrakom u zagađenija područja, a zatim se izbacuju kroz rudnike.
Izračunajte promjere ventilacijskih kanala
Daljnji su proračuni nešto složeniji, pa ćemo svaku fazu pratiti s primjerima izračuna. Rezultat će biti promjer i visina ventilacijskih osovina naše jednokatne zgrade.
Cijeli volumen ispušnog zraka podijelili smo u 3 kanala: 100 kubičnih metara. prisilno uklanja kapuljaču u kuhinji tijekom razdoblja kad je peć uključena, preostalih 271 kubni metar ostavlja prirodno u dvije identične osovine. Brzina protoka kroz jedan kanal isparit će 271/2 = 135,5 m³ / h. Površina poprečnog presjeka cijevi određena je formulom:
- F - površina presjeka ventilacijskog kanala, m²;
- L - protok ispuha kroz osovinu, m³ / h;
- ʋ - brzina protoka, m / s.
Reference. Brzina zraka u kanalima prirodne ventilacije kreće se u rasponu 0,5–1,5 m / s. Kao izračunatu vrijednost uzimamo prosječni pokazatelj - 1 m / s.
Kako izračunati presjek i promjer jedne cijevi u primjeru:
- Promjer pronalazimo u kvadratnim metrima F = 135,5 / 3600 x 1 = 0,0378 m².
- Iz školske formule za područje kruga određujemo promjer kanala D = 0,22 m. Odabiremo najbliži veći kanal iz standardne serije - Ø225 mm.
- Ako govorimo o ciglenoj osovini postavljenoj unutar zida, tada veličina ventilacijskog kanala 140 x 270 mm odgovara pronađenom odjeljku (dobro podudaranje, F = 0,0378 kvadratnih metara).
Promjer ispušne cijevi za napa za kućanstvo razmatra se na sličan način, uzima se samo brzina protoka koju pumpa ventilator - 3 m / s. F = 100/3600 x 3 = 0,009 m² ili Ø110 mm.
Odabiremo visinu cijevi
Sljedeći je korak odrediti vučnu silu koja se nalazi na ispušnoj jedinici na zadanom visini. Parametar se naziva raspoloživim gravitacijskim tlakom i izražava se u Pascalima (Pa). Formula nagodbe:
- p je gravitacijski tlak u kanalu, Pa;
- H - visinska razlika između otvora ventilacijskog roštilja i ventilacijskog kanala, rezanog iznad krova, m;
- ρvozd je gustoća zraka u prostoriji, uzimamo 1,2 kg / m³ na sobnoj temperaturi +20 ° S.
Način izračuna temelji se na odabiru potrebne visine. Prvo odredite koliko ste spremni podići ispušne cijevi iznad krova bez utjecaja na izgled zgrade, a zatim zamijenite vrijednost visine u formuli.
Primjer. Uzmemo visinsku razliku od 4 m i dobijemo potisni tlak p = 9,81 x 4 (1,27 - 1,2) = 2,75 Pa.
Sada je teška faza - aerodinamički proračun granskih kanala. Zadatak je otkriti otpor kanala na protok plina i usporediti rezultat s raspoloživim tlakom (2,75 Pa). Ako je gubitak tlaka veći, cijev će se morati povećati ili povećati promjer provrta.
Aerodinamički otpor kanala izračunava se formulom:
- Δp - ukupni gubitak tlaka u rudniku;
- R je specifični otpor trenja prolaznog toka, Pa / m;
- H - visina kanala, m;
- ∑ξ je zbroj lokalnih koeficijenata otpora;
- Pv - dinamički tlak, Pa.
Primjerom pokazujemo kako se vrijednost otpora smatra:
- Pronalazimo vrijednost dinamičkog tlaka prema formuli Pv = 1,2 x 1² / 2 = 0,6 Pa.
- Otkrivamo otpornost na trenje R prema tablici, usredotočujući se na pokazatelje dinamičkog tlaka od 0,6 Pa, brzinu protoka od 1 m / s i promjer zraka od 225 mm. R = 0,078 Pa / m (označeno zelenim krugom).
- Lokalni otpor ispušnog vratila je rešetkastog rešetka i zavoj od 90 ° prema gore. Koeficijenti ξ ovih dijelova su konstantne vrijednosti jednake 1,2, odnosno 0,4. Zbroj ξ = 1,2 + 0,4 = 1,6.
- Konačni izračun: Δp = 0,078 Pa / mx 4 m + 1,6 x 0,6 Pa = 1,27 Pa.
Sada uspoređujemo izračunati tlak formiran u zračnom kanalu i rezultirajući otpor. Vučna sila p = 2,75 Pa mnogo je veća od gubitka tlaka (otpora) Δp = 1,27 Pa, osovina visoka 4 metra je previsoka, nema smisla graditi takvu.
Budući da se brojevi razlikuju za pola (otprilike), skraćujemo ventilacijski kanal na 2 m i ponovno izračunavamo:
- Dostupni tlak p = 9,81 x 2 (1,27 - 1,2) = 1,37 Pa.
- Otpor R i lokalni koeficijenti ξ ostaju isti.
- Δp = 0,078 Pa / mx 2 m + 1,6 x 0,6 Pa = 1,15 Pa.
Tlak prirodnog propuha od 1,37 Pa premašuje otpor sustava Δp = 1,15 Pa, što znači da će osovina visoka dva metra ispravno raditi na prirodnom ispuhu i osigurati potrebnu brzinu protoka uklonjenih plinova.
Komentar. Nije potrebno skratiti kanal na 1 m, omjer će se promijeniti u drugom smjeru: p = 0,69 Pa, Δp = 1,04 Pa, vučna sila nije dovoljna.
Ventilacijski kanal Ø225 mm može se podijeliti u 2 manje cijevi, ali ne promjerom, već presjekom. Dobijamo 2 okrugla ventilacijska kanala od 150-160 mm, kao što je učinjeno na fotografiji. Visina obaju osovina ostaje nepromijenjena - 2 m.
Kako pojednostaviti zadatak - savjeti
Mogli biste biti sigurni da su proračuni i organizacija razmjene zraka u zgradi prilično složena pitanja. Pokušali smo objasniti tehniku u najpristupačnijem obliku, ali proračuni i dalje izgledaju nezgrapno za prosječnog korisnika. Dajemo nekoliko preporuka za pojednostavljeno rješenje problema:
- Prve 3 faze morat će proći u svakom slučaju - saznati volumen ispušćenog zraka, razviti uzorak protoka i izračunati promjere ispušnih kanala.
- Uzmite brzinu protoka ne veću od 1 m / s i odredite presjek kanala iz nje. Aerodinamika nije potrebna za prevladavanje - ispravno izračunajte promjere i jednostavno dovedite zračne kanale na visinu od najmanje 2 metra iznad usisnih rešetki.
- Pokušajte koristiti plastične cijevi unutar zgrade - zahvaljujući glatkim zidovima, oni praktički ne odolijevaju kretanju plinova.
- Ventilati na hladnom tavanu moraju biti izolirani.
- Nemojte blokirati izlaze mina s ventilatorima, kao što je uobičajeno u WC-ima apartmana. Radno kolo neće dopustiti normalno napajanje prirodne kapuljače.
Za dotok ugradite podesive zidne ventile u sobe, riješite se svih pukotina zbog kojih hladni zrak može nekontrolirano ući u kuću.