Расчет вентиляции производственного помещения и жилых строений

Фото: Пример расчета воздухообмена

Естественная вентиляция в доме основывается на совокупности факторов и требований, предписанных строительными стандартами и СНиП. Пример расчета естественной вентиляции возможно составить только с учетом противопожарных, строительно-архитектурных и прочих предписаний.

Согласно факторам, используются определенные материалы и избираются те или иные конструктивные особенности системы еще в процессе возведения сооружения.

Создавая вентиляционную систему в своем доме, в первую очередь, необходимо позаботиться о воздухообмене в ванной комнате, туалете и на кухне, но и другие комнаты нельзя упускать из внимания. Качественный воздухообмен нужен не только в многоэтажных коттеджах, но и в одноэтажных строениях, административных зданиях, производственных помещениях.

Наиболее надежный вариант разработки системы вентиляции происходит на стадии проектирования. Рекомендуется создавать единый канал для каждой из комнат, что существенно упрощает процесс возведения.

Особенности вентиляционных систем

Вентиляция помещений происходит благодаря естественной циркуляции воздушных потоков через проемы дверей, оконные проемы и специальные вентиляционные каналы. Порой даже небольшие щели могут сыграть значительную роль при расчете естественной вентиляции.

Вытяжной канал вентиляционной системы выводится выше верхней точки кровли на высоту не менее одного метра. Специалисты рекомендуют монтировать вытяжной канал высотой не меньше пяти метров, начиная считать от вентиляционной решетки. Так происходит перепад давления, способствующий образованию тяги. Рекомендуемое сечение канала 100х100мм.

Что касается формы канала естественной вентиляции, то особых ограничений здесь нет. Единственное, что стоит отметить, при уменьшении периметра вытяжного канала снижается сопротивление потока воздуха.

Простой и надежный вариант вентиляционного стояка — это стенная шахта. Прекрасно, если ее внутренние стенки будут идеально ровными, гладкими, не будут иметь много наплывов строительных смесей.

Любая неровность станет препятствием для воздушного потока, уменьшая тягу. Также следует предусмотреть то, что в будущем не раз придется чистить каналы. Для этих целей необходима установка люка с крышкой.

Учитывая большое количество факторов, принимаемых в расчет естественной вентиляции зданий, рекомендуется обращаться к профессионалам.

Для защиты вентиляции от осадков используется зонт или дефлектор, устанавливаемый на вытяжной канал. Для регулирования притока воздуха желательно применение утепленного клапана.

Одним из важнейших этапов при создании вентиляции следует считать ее расчет. Его сущность состоит в том, чтобы определить сечение воздуховодов, достаточное для достижения нужного сопротивления при прохождении через него определенного объема воздушных масс.

Фото: Проверка тяги вентиляционной системыПроектируя самый длинный тракт сети, следует вычислить процент потери давления, который складывается из совокупности потерь от трения и потерь от различных сопротивлений.

Грубая проверка работы системы предполагает использование горящей свечи, которую следует поднести к вентиляционному выходу. Если она работает, то пламя будет втягиваться, если нет, то необходимо провести расчет естественной вентиляции и внести изменения, либо прочистить каналы.

к оглавлению ↑

Пример расчета


Расчет вентиляции производственного помещения и жилых строений обосновывается тепловым потоком, который исчисляется разницей плотности воздуха, поступающего снаружи и выходящего изнутри, а также напором ветра.

Основываясь на законе, выведенном Гей Люссаком, который гласит, что при повышении температуры воздуха на 1К (Кельвин) его объем увеличивается на 1/273, при этом уменьшается его плотность. Таким образом, тепловой поток становится сильнее тогда, когда существеннее различие между температурой воздуха.

Согласно СНиП ветровой напор учитывается тогда, когда встает вопрос о безопасности вентиляционного узла от задувания. В связи с этим расчет основан исключительно на влиянии теплового воздействия.

Фото: Циркуляция воздуха при естественной вентиляцииЕстественная вентиляция зданий происходит благодаря исключению грязного воздуха через шахты, заменяемого чистым уличным потоком, который поступает через отведенные приточные каналы и различные не плотности строительных элементов.

Разница давления на обоих сторонах вытяжных труб вычисляется по формуле:

∆H=gh(ph-pb)

g – ускорение свободного падения;
h – протяженность шахты;
ph – плотность уличного воздуха;
pb–плотность воздуха внутри шахт.

Данная величина, измеряемая в Па, требуется для определения преодоления сопротивления движению потока в здании, а также для определения скорости, способствующей выбросу наружу.

Количество воздуха, поступающего в приточный проем в процессе аэрации:

L=3.6Q/(tуд-tпр)

Q – теплоприток в здании;
с – удельная теплоемкость воздушного потока;
tуд – температура выделяемого воздуха;
tпр – температура входящего воздуха.

Температура выделяемого воздуха вычисляется:

tуд=tрз+∆T(H-hрз)

Давление в центрах нижних проемов вычисляется:

p_1= h_1 (ph-pср)

h1 – это высота, исчисляемая от плоскости разных давлений вплоть до нижнего проема;
pср– это плотность воздуха при значении средних температур;

Аналогично вычисляется давление в центральных частях верхних проемов, далее две эти величины (p1) и (p2) складываются и получается общее давление, способствующее воздухообмену.

Таким образом, пример расчета естественной вентиляции сводится к тому, чтобы определить живое сечение воздушных путей необходимое для прохождения определенного количества воздуха с сопротивлением, соответствующим расчетному давлению. Стоит отметить, что для наиболее протяженного канала сети определяется потеря давления, исчисляемая как совокупность потерь давления на всех участках.

На каждом участке шахты потеря давления состоит из совокупности потерь от трения и потерь от внутриканального сопротивления:

p=Rl+Z

R – потеря давления на участке, вызванная трением;
l – протяженность канального участка;
Z–потери от внутреннего сопротивления.