Organizuoto oro apsikeitimo namo ar buto užduotis yra pašalinti drėgmės perteklių ir išmetamąsias dujas, pakeičiant jas grynu oru. Atitinkamai, išmetimo ir įleidimo įrenginiui reikia nustatyti pašalintų oro masių kiekį - apskaičiuoti ventiliaciją kiekvienam kambariui atskirai. Skaičiavimo metodai ir oro suvartojimo normos yra priimami tik pagal SNiP.
Sanitariniai norminių dokumentų reikalavimai
Minimalų oro kiekį, kurį vėdinimo sistema tiekia ir pašalina iš vasarnamio kambarių, reglamentuoja du pagrindiniai dokumentai:
- „Gyvenamieji daugiabučiai namai“ - SNiP 2003-01-31, 9 dalis.
- „Šildymas, vėdinimas ir oro kondicionavimas“ - SP 60.13330.2012, privalomas priedas „K“.
Pirmasis dokumentas nustato sanitarinius ir higienos reikalavimus oro mainams daugiabučių namų gyvenamosiose patalpose. Vėdinimo skaičiavimas turėtų būti pagrįstas šiais duomenimis. Naudojami dviejų tipų matmenys - oro masės srautas per laiko vienetą (m³ / h) ir valandinis dauginimas.
Nuoroda. Oro mainų įvairovė išreiškiama skaičiumi, rodančiu, kiek kartų per 1 valandą kambario oro aplinka yra visiškai atnaujinama.
Priklausomai nuo kambario paskirties, tiekiamoji ir ištraukiamoji ventiliacija turi užtikrinti tokį srauto greitį arba atnaujintą oro mišinio skaičių (daugyba):
- svetainė, vaikų kambarys, miegamasis - 1 kartas per valandą;
- virtuvė su elektrine virykle - 60 m³ / h;
- vonios kambarys, vonia, tualetas - 25 m³ / h;
- krosnies su kieto kuro katilu ir virtuvės su dujine virykle įrenginio veikimo metu reikia dauginti 1 plius 100 m³ / h;
- katilinė su šilumos generatoriumi, deginančiu gamtines dujas - atnaujinimas triskart pridėjus deginimui reikalingą oro kiekį;
- sandėliukas, persirengimo kambarys ir kiti pagalbiniai kambariai - daugybė 0,2;
- džiovinimas ar skalbimas - 90 m³ / h;
- biblioteka, studijos - 0,5 karto per valandą.
Pastaba. SNiP numato, kad sumažėja bendrosios ventiliacijos apkrova dirbant tuščiąja eiga arba neturint žmonių. Gyvenamosiose patalpose santykis sumažėja iki 0,2, techninis - iki 0,5. Patalpų, kuriose yra dujomis varomų įrenginių, reikalavimas nesikeičia - valandinis vienkartinis oro atnaujinimas.
Dokumento 9 dalis suponuoja, kad gaubto tūris yra lygus įtekančio srauto kiekiui. SP 60.13330.2012 reikalavimai yra šiek tiek paprastesni ir priklauso nuo žmonių, esančių kambaryje 2 ar daugiau valandų, skaičiaus:
- Jei vienam gyventojui yra 20 m² ar daugiau buto ploto, į kambarius patenka naujas 30 m³ / h antplūdis.
- Tiekiamo oro tūris įvertinamas pagal plotą, kai vienam nuomininkui tenka mažiau nei 20 kvadratų. Santykis yra toks: 3 m³ įtekančio vandens tiekiama 1 m² būsto.
- Jei bute nėra vėdinimo (nėra langų langų ir langų, kurių negalima atidaryti), kiekvienam gyventojui reikia tiekti 60 m³ / h švaraus mišinio, neatsižvelgiant į kvadratūrą.
Išvardyti dviejų skirtingų dokumentų norminiai reikalavimai visiškai neprieštarauja vienas kitam. Iš pradžių bendras vėdinimo sistemos veikimas apskaičiuojamas pagal SNiP 31-01-2003 „Gyvenamieji pastatai“.
Rezultatai yra tikrinami pagal praktikos kodekso „Vėdinimas ir oro kondicionavimas“ reikalavimus ir prireikus koreguojami. Žemiau mes analizuosime skaičiavimo algoritmą, naudodamiesi brėžinyje pateiktu vieno aukšto namo pavyzdžiu.
Oro srauto greičio nustatymas
Šis tipiškas tiekiamo ir ištraukiamo vėdinimo skaičiavimas atliekamas atskirai kiekvienam buto ar kaimo kotedžo kambariui. Norėdami sužinoti viso pastato masės srautą, apibendrinti rezultatai. Naudojama gana paprasta formulė:
Simbolių paaiškinimas:
- L - norimas tiekiamo ir išmetamo oro tūris, m³ / h;
- S - kambario, kuriame apskaičiuojama ventiliacija, kvadratūra, m²;
- h - lubų aukštis, m;
- n - kambario oro aplinkos atnaujinimų skaičius per 1 valandą (reguliuoja SNiP).
Skaičiavimo pavyzdys. Vieno aukšto pastato, kurio lubų aukštis 3 m, gyvenamasis plotas yra 15,75 m². Pagal SNiP 31-01-2003 reikalavimus gyvenamųjų patalpų daugyba n yra lygi vienetui. Tada oro mišinio valandinis srautas bus L = 15,75 x 3 x 1 = 47,25 m³ / h.
Svarbus punktas. Iš virtuvės su dujine virykle pašalinto oro mišinio tūrio nustatymas priklauso nuo įdiegtos vėdinimo įrangos. Įprasta schema atrodo taip: vienkartinį mainą pagal standartus teikia natūrali vėdinimo sistema, o papildomą 100 m³ / h išmeta buitinis virtuvės gaubtas.
Panašūs skaičiavimai atliekami visoms kitoms patalpoms, parengiama oro mainų (natūralaus ar priverstinio) organizavimo schema ir nustatomi ventiliacijos kanalų matmenys (žr. Pavyzdį žemiau). Automatizuoti ir pagreitinti procesą padės skaičiavimo programa.
Skaičiuoklė internete
Programa atsižvelgia į reikiamą oro kiekį pagal daugybę, kurią reguliuoja SNiP. Tiesiog pasirinkite kambario tipą ir įveskite jo matmenis.
Pastaba. Katilinėms su dujiniu šilumos generatoriumi skaičiuotuvas atsižvelgia tik į tris kartus keistis. Į rezultatą reikia pridėti tiekiamo oro kiekį, kuris naudojamas deginant kurą.
Oro mainus išsiaiškiname pagal gyventojų skaičių
„K“ priedėlyje SP 60.13330.2012 nurodoma apskaičiuoti kambario vėdinimą pagal paprasčiausią formulę:
Iššifruokite pateiktos formulės žymėjimą:
- L yra norima įtekėjimo (išmetimo) vertė, m³ / h;
- m - „O“ švaraus mišinio tūris, tenkantis vienam asmeniui, nurodytas „K“ priedėlio lentelėje, m³ / h;
- N - žmonių skaičius, kurie nuolat yra aptariamame kambaryje 2 valandas ar daugiau per dieną.
Kitas pavyzdys. Galima pagrįstai manyti, kad tame pačiame vieno aukšto namo kambaryje du šeimos nariai ilgesnį laiką apsistoja. Atsižvelgiant į tai, kad vėdinimas organizuotas ir kiekvienas nuomininkas turi daugiau nei 20 kvadratų ploto, laikoma, kad m parametras yra 30 m³ / h. Mes atsižvelgiame į įtekėjimo kiekį: L = 30 x 2 = 60 m³ / h.
Svarbu. Atkreipkite dėmesį, kad gautas rezultatas yra didesnis už reikšmę, nustatytą dauginimu (47,25 m³ / h). Tolesniems skaičiavimams turėtų būti įtrauktas skaičius 60 m³ / h.
Jei bute gyvenančių žmonių skaičius yra toks didelis, kad kiekvienam asmeniui skiriama mažiau nei 20 m² (vidutiniškai), tada aukščiau pateiktos formulės naudoti negalima. Taisyklėse nurodoma: tokiu atveju gyvenamojo kambario ir kitų kambarių plotą reikia padauginti iš 3 m³ / h. Kadangi bendras namo kvadratūra yra 91,5 m², apskaičiuotas vėdinimo oro tūris bus 91,5 x 3 = 274,5 m³ / h.
Erdviuose kambariuose su aukštomis lubomis (nuo 3 m) atmosfera gali būti atnaujinama dviem būdais:
- Jei kambaryje dažnai būna daug žmonių, apskaičiuokite oro tūrį, kurį tiekia specialusis rodiklis - 30 m³ / h vienam asmeniui.
- Kai lankytojų skaičius nuolat kinta, pristatoma aptarnavimo zonos, esančios 2 metrais virš grindų, koncepcija. Nustatykite šios erdvės tūrį (plotą padauginkite iš 2) ir pateikite reikiamą daugybą, kaip aprašyta ankstesniame skyriuje.
Ventiliacijos skaičiavimo ir išdėstymo pavyzdys
Kaip pagrindą mes paimame privataus namo, kurio vidinis plotas yra 91,5 m², o lubos yra 3 m aukščio, išdėstymą aukščiau, brėžinyje. Kaip apskaičiuoti viso pastato išmetamųjų dujų kiekį / srautą pagal SNiP metodiką:
- Nuotolinio oro tūris iš svetainės ir miegamojo, kurio kvadratūra yra lygi, bus 15,75 x 3 x 1 = 47,25 m³ / h.
- Vaikų kambaryje: 21 x 3 x 1 = 63 m³ / h.
- Virtuvė: 21 x 3 x 1 + 100 = 163 m³ / h.
- Vonios kambarys - 25 m³ / h.
- Iš viso 47,25 + 47,25 + 63 + 163 + 25 = 345,5 m³ / h.
Pastaba. Oro mainai koridoriuje ir koridoriuje nėra standartizuoti.
Dabar patikriname, ar rezultatai atitinka antrąjį norminį dokumentą. Kadangi šeimoje gyvena 4 žmonės (2 suaugę + 2 vaikai), gyvenamajame, miegamajame ir vaikų kambaryje ilgą laiką yra 2 žmonės.Oro mainus nurodytuose kambariuose perskaičiuojame pagal žmonių skaičių: 2 x 30 = 60 m³ / h (kiekviename kambaryje).
Vaikų darželio išrašų tūris atitinka reikalavimus (63 kubiniai metrai per valandą), tačiau miegamojo ir svetainės vertės turės būti pakoreguotos. Dviems žmonėms neužtenka 47,25 m³ / h, imame 60 kubinių metrų ir vėl perskaičiuojame bendrą oro mainų kiekį: 60 + 60 + 63 + 163 + 25 = 371 m³ / h.
Ne mažiau svarbu teisingai paskirstyti oro srautą pastate. Privačiuose kotedžuose įprasta pasirūpinti natūralaus vėdinimo sistemomis - daug pigiau ir lengviau montuoti elektrinius kompresorius su oro kanalais. Pridėkite tik vieną priverstinio kenksmingų dujų šalinimo elementą - viryklės gaubtą.
Kaip organizuoti natūralų srautų judėjimą:
- Mes pateksime srautą į visas gyvenamąsias patalpas per automatinius vožtuvus, integruotus į lango profilį arba tiesiai į išorinę sieną. Juk standartiniai metalo-plastikiniai langai yra sandarūs.
- Pertvaroje tarp virtuvės ir vonios kambario mes išdėstysime trijų vertikalių velenų bloką, nukreiptą į stogą.
- Po vidaus durimis mes siūlome iki 1 cm pločio tarpus oro pratekėjimui.
- Mes sumontuojame viryklės gaubtą ir prijunkite jį prie atskiro vertikalaus kanalo. Ji prisiims dalį krovinių - virimo proceso metu per 1 valandą pašalins 100 kubinių metrų išmetamųjų dujų. Lieka 371 - 100 = 271 m³ / h.
- Mes išvesime dvi minas su barais į vonios kambarį ir virtuvę. Vamzdžių dydžiai ir aukščiai apskaičiuojami paskutiniame šios instrukcijos skyriuje.
- Dėl natūralaus grimzlės, susidarančios dviejuose kanaluose, oras iš darželio, miegamojo ir salės patenka į koridorių, o paskui į išmetimo groteles.
Atkreipkite dėmesį: švieži srautai, pavaizduoti makete, yra nukreipiami iš kambarių su švariu oru į labiau užterštas zonas, po to išmetami per minas.
Apskaičiuokite vėdinimo kanalų skersmenis
Tolesni skaičiavimai yra šiek tiek sudėtingesni, todėl prie kiekvieno etapo pridėsime skaičiavimų pavyzdžius. Rezultatas bus mūsų vieno aukšto pastato ventiliacijos velenų skersmuo ir aukštis.
Visą išmetamo oro kiekį mes paskirstėme 3 kanalais: 100 kubinių metrų. tuo metu, kai įjungiama viryklė, priverstinai nuima gaubtą virtuvėje, likę 271 kubiniai metrai natūraliai paliekami dviejuose identiškuose velenuose. Srauto greitis per 1 kanalą taps 271/2 = 135,5 m³ / h. Vamzdžio skerspjūvio plotas nustatomas pagal formulę:
- F - vėdinimo kanalo skerspjūvio plotas, m²;
- L - išmetimo srautas per veleną, m³ / h;
- ʋ - srauto greitis, m / s.
Nuoroda. Oro greitis natūralios ventiliacijos kanaluose yra 0,5–1,5 m / s. Kaip apskaičiuotą vertę imame vidutinį rodiklį - 1 m / s.
Kaip pavyzdyje apskaičiuoti vieno vamzdžio skerspjūvį ir skersmenį:
- Mes randame skersmenį kvadratiniais metrais F = 135,5 / 3600 x 1 = 0,0378 m².
- Iš mokyklos apskritimo ploto formulės nustatome kanalo skersmenį D = 0,22 m. Iš standartinės serijos parenkame artimiausią didesnį ortakį - Ø225 mm.
- Jei mes kalbame apie plytų veleną, nutiestą sienos viduje, tada ventiliacijos kanalo dydis 140 x 270 mm tinka rastajai sekcijai (geras atitikmuo, F = 0,0378 kv. M).
Buitinio gaubto išmetimo vamzdžio skersmuo vertinamas panašiai, tik imamas daugiau ventiliatoriaus siurbiamo srauto - 3 m / s. F = 100/3600 x 3 = 0,009 m² arba Ø110 mm.
Mes pasirenkame vamzdžių aukštį
Kitas žingsnis - nustatyti traukos jėgą, kuri veikia išmetimo įrenginio viduje tam tikru aukščiu. Šis parametras vadinamas turimu gravitaciniu slėgiu ir išreiškiamas paskaliais (Pa). Atsiskaitymo formulė:
- p yra gravitacinis slėgis kanale, Pa;
- H - aukščio skirtumas tarp ventiliacijos grotelių išleidimo angos ir virš stogo supjaustyto ventiliacijos kanalo aukščio, m;
- ρvozd - kambario oro tankis, mes priimame 1,2 kg / m³ namų temperatūroje +20 ° С.
Skaičiavimo metodas pagrįstas reikiamo aukščio parinkimu. Pirmiausia nustatykite, kiek esate pasirengęs pakelti išmetimo vamzdžius virš stogo, nepažeisdami pastato išvaizdos, tada pakeiskite aukščio vertę formulėje.
Pavyzdys. Paimame 4 m aukščio skirtumą ir gauname traukos slėgį p = 9,81 x 4 (1,27 - 1,2) = 2,75 Pa.
Dabar artėja sunkus etapas - aerodinaminis šakos kanalų skaičiavimas. Užduotis - išsiaiškinti ortakio atsparumą dujų srautui ir palyginti rezultatą su turimu slėgiu (2,75 Pa). Jei slėgio nuostoliai yra didesni, vamzdis turės padidinti arba padidinti kiaurymės skersmenį.
Oro kanalo aerodinaminis atsparumas apskaičiuojamas pagal formulę:
- Δp - bendras slėgio nuostolis kasykloje;
- R yra pratekančio srauto savitasis trinties pasipriešinimas, Pa / m;
- H - kanalo aukštis, m;
- ∑ξ yra vietinio pasipriešinimo koeficientų suma;
- Pv - dinaminis slėgis, Pa.
Pavyzdžiu parodome, kaip laikoma pasipriešinimo vertė:
- Dinaminio slėgio vertę randame pagal formulę Pv = 1,2 x 1² / 2 = 0,6 Pa.
- Pagal lentelę randame trinties pasipriešinimą R, sutelkdami dėmesį į 0,6 Pa dinaminius slėgio rodiklius, srauto greitį 1 m / s ir oro kanalo skersmenį 225 mm. R = 0,078 Pa / m (pažymėtas žaliu apskritimu).
- Vietinis išmetimo veleno pasipriešinimas yra žaliuzių grotelės ir 90 ° lenkimas į viršų. Šių dalių koeficientai constant yra pastovios vertės, atitinkamai lygios 1,2 ir 0,4. Suma ξ = 1,2 + 0,4 = 1,6.
- Galutinis skaičiavimas: Δp = 0,078 Pa / mx 4 m + 1,6 x 0,6 Pa = 1,27 Pa.
Dabar mes palyginsime apskaičiuotą slėgį, suformuotą oro ortakyje, ir susidarančią varžą. Traukos jėga p = 2,75 Pa yra daug didesnė nei slėgio nuostoliai (pasipriešinimas) Δp = 1,27 Pa, 4 metrų aukščio velenas yra per didelis, tokio statyti nėra prasmės.
Kadangi skaičiai skiriasi maždaug perpus (apytiksliai), sutrumpiname ventiliacijos kanalą iki 2 m ir vėl apskaičiuojame:
- Galimas slėgis p = 9,81 x 2 (1,27–1,2) = 1,37 Pa.
- Varža R ir vietiniai koeficientai ξ išlieka tie patys.
- Δp = 0,078 Pa / mx 2 m + 1,6 x 0,6 Pa = 1,15 Pa.
Natūralus 1,37 Pa grimzlės slėgis viršija sistemos varžą Δp = 1,15 Pa, tai reiškia, kad dviejų metrų aukščio velenas tinkamai veiks natūraliam išmetimui ir užtikrins reikiamą pašalintų dujų srautą.
Komentuok. Nebūtina sutrumpinti ortakio iki 1 m, santykis pasikeis kita kryptimi: p = 0,69 Pa, Δp = 1,04 Pa, traukos jėgos nepakanka.
Ventiliacijos kanalą Ø225 mm galima padalyti į 2 mažesnius vamzdžius, bet ne pagal skersmenį, o pagal sekciją. Mes gauname 2 apvalius 150-160 mm ventiliacijos kanalus, kaip padaryta nuotraukoje. Abiejų velenų aukštis nesikeičia - 2 m.
Kaip supaprastinti užduotį - patarimai
Galite įsitikinti, kad skaičiavimai ir oro mainų organizavimas pastate yra gana sudėtingi klausimai. Bandėme paaiškinti techniką lengviausiai prieinama forma, tačiau paprastam vartotojui skaičiavimas vis tiek atrodo sudėtingas. Pateikiame keletą rekomendacijų, kaip supaprastinti problemos sprendimą:
- Pirmuosius 3 etapus bet kokiu atveju teks praeiti - norint sužinoti išleidžiamo oro tūrį, sukurti srauto modelį ir apskaičiuoti išmetamųjų kanalų skersmenis.
- Paimkite ne didesnį kaip 1 m / s srauto greitį ir iš jo nustatykite kanalų skerspjūvį. Aerodinamikos įveikti nebūtina - teisingai apskaičiuokite skersmenis ir tiesiog nukreipkite oro kanalus į bent 2 metrų aukštį virš įsiurbimo grotelių.
- Pabandykite pastato viduje naudoti plastikinius vamzdžius - lygių sienų dėka jie praktiškai nesipriešina dujų judėjimui.
- Ventiliacijos kanalai, išdėstyti šaltoje palėpėje, turi būti izoliuoti.
- Neužblokuokite minos išėjimų su ventiliatoriais, kaip įprasta butų tualetuose. Darbinis sparnas neleis natūraliam gaubtui tinkamai veikti.
Norėdami įtekėti, kambariuose sumontuokite reguliuojamus sieninius vožtuvus, atsikratykite visų įtrūkimų, kur šaltas oras gali nekontroliuojamai patekti į namus.