Микроклимат, создаваемый системами вентиляции в жилых или производственных помещениях, влияет на самочувствие и работоспособность людей. Для создания комфортных условий жизнедеятельности установлены нормы, определяющие состав воздуха. Регулярный воздухообмен жизненно необходим.
Расскажем о необходимой скорости воздуха в воздуховоде. Дадим советы по поддержанию свежести воздушного потока и соблюдению санитарных норм. Представим подробные описания расчётных методов и перечень правил выбора оптимального воздуховода.
Информация основана на данных нормативных справочников.
Для практического применения методов расчёта предоставлены примеры. Материал сопровождают наглядные иллюстрации и видео, упрощающие понимание сложной темы.
Важность воздухообмена для человека
Согласно нормативам строительства и санитарии, каждому жилищному или производственному объекту нужно предоставить системой вентиляции.
Ее основная задача — поддержание воздушного равновесия, формирование комфортного микроклимата для работы и отдыха. В атмосферном воздухе, которым дышат люди, не должно быть избытка тепла, влаги или загрязнений.
Сбои в работе системы вентиляции способствуют возникновению инфекционных болезней и нарушений в дыхательной системе, ослабляют иммунную систему и ускоряют порчу продовольственных товаров.
Избыточная влажность и тепло создают благоприятные условия для размножения патогенных микробов. На поверхностях стен, потолков и предметов мебели скапливается плесень и грибок.
Для поддержания здоровья воздушной среды необходимо правильно спроектировать систему вентиляции. Каждый элемент воздухообменной сети должен соответствовать площади помещения и свойствам воздуха в нём.
В небольших квартирах с хорошей системой притока и удаления воздуха, возможно обойтись без специального оборудования. В промышленных помещениях же оборудование для искусственного обмена воздухом обязательно.
При возведении жилых и нежилых зданий руководствоваться необходимо следующими принципами:
- В каждой комнате необходима система вентиляции.
- Важно поддерживать чистоту воздуха.
- В производственных цехах нужно размещать приборы для увеличения и регулирования скорости обмена воздухом. В квартирах – кондиционеры или вентиляторы при нехватке естественной вентиляции.
- В комнатах с разными функциями, таких как палаты для пациентов и операционная, а также в офисах и курильных комнатах, нужно устанавливать различные системы.
Для соответствия установленным требованиям вентиляцию нужно рассчитать и подобрать — приборы подающего воздуха и воздуховоды.
Также при устройстве вентиляционной системы Важно подбирать место для забора воздуха таким образом, чтобы не пропускать загрязненные потоки обратно в помещение.
Эффективность воздухообмена определяется размером воздуховодов, включая домовые шахты. Необходимо выяснить нормативы скорости потока воздуха в вентиляции, установленные санитарными правилами.
Правила определения скорости воздуха
Скорость ветра в вентиляционной системе влияет на уровень шума и вибрации. Воздух, проходящий по каналам, производит шум и давление, которые сильнее проявляются при большем количестве поворотов и изгибов.
Повышенное сопротивление в трубопроводах приводит к снижению скорости воздушного потока и увеличению мощности вентилятора.
Обратимся к нормативам других воздействующих параметров.
№1 — санитарные нормы уровня шума
СНиП устанавливает нормативы для жилых, общественных и производственных помещений.
В таблице можно сравнить нормативы для помещений разных видов и прилегающих к строениям территорий.
Неправильный проект мог стать причиной повышения установленных нормативов. система воздуховодов.
Таблица с уровнями звукового давления приведена ниже.
№2 — уровень вибрации
Производительность вентиляторов и уровень вибрации взаимосвязаны.
Предел колебаний обусловлен несколькими параметрами.
- размеров воздуховода;
- Характеристики прокладок, уменьшающих уровень вибрации.
- материала изготовления труб;
- Быстрота воздушного потока в каналах.
Таблица содержит нормы для выбора вентиляционного оборудования и расчетов воздуховодов.
Влияние скорости воздуха на показатели вибрации и соответствующие им параметры звуковых колебаний в шахтах и каналах недопустимо.
№3 — кратность воздухообмена
Воздух очищается посредством воздухообмена, разделяемого на естественный и принудительный виды.
В первой ситуации это происходит при открывании дверей, фрамуг, форточек, окон (процесс называется аэрацией), либо же благодаря проникновению воздуха через щели на стыках стен, дверей и окон. Во второй – с применением кондиционеров и… вентиляционного оборудования.
В комнате, подсобном помещении или цеху необходимо проводить несколько циклов обновления воздуха в час для поддержания приемлемого уровня загрязнения воздушных масс. Число циклов — показатель, определяющий скорость движения воздуха в вентиляционных каналах.
Кратность вычисляют по следующей формуле:
N=V/W,
где:
- N – кратность воздухообмена, раз в 1 час;
- V Объём свежего воздуха, поступающего в помещение за час, измеряется в кубических метрах в час (м³/ч).
- W – объем помещения, м³.
Для избежания необходимости в дополнительных расчётах средние значения кратности представлены в таблицах.
Для жилых помещений применима следующая таблица кратности воздухообмена.
Каковы последствия нарушения норм кратности воздухообмена или неудовлетворительного её выполнения?
Произойдет одно из двух:
- Кратность ниже нормы. Чистый воздух перестает поступать в помещение, и концентрация вредных веществ — бактерий, микроорганизмов, газов — растёт. Кислорода становится всё меньше, а углекислого газа — больше. Влажность достигает максимума, что может привести к появлению плесени.
- Кратность выше нормы. Переохлаждение помещения может произойти при высокой скорости движения воздуха по каналам. Из-за этого комната не успевает прогреться, а сухой воздух вредит коже и органам дыхания.
Для соблюдения санитарных норм вентиляции необходимо установить, убрать или отрегулировать вентиляционные устройства, а при необходимости — заменить воздуховоды.
Алгоритм вычисления скорости воздуха
С учетом приведенных условий и особенностей данного помещения возможно установить показатели вентиляционной системыОпределить расход воздуха, а также вычислить скорость воздушного потока в трубопроводах.
Для этих расчетов главное значение имеет кратность воздухообмена.
Таблица поможет уточнить параметры расхода.
Для расчета требуется объем помещения и норма кратности воздухообмена для выбранного типа комнаты.
Для студии с кухней объемом 20 кубометров необходимо рассчитать параметры студийных вентиляционных систем. Минимальная кратность для кухни – 6 раз в час. Следовательно, за один час воздушные каналы должны переместить около 120 кубометров воздуха (20 м³ * 6).
Также необходимо узнать площадь сечения воздуховодовРассчитывается с помощью следующей формулы.
S = πr2 = π/4*D2,
где:
- S — площадь сечения воздуховода;
- π — число «пи», математическая константа, равная 3,14;
- r — радиус сечения воздуховода;
- D — диаметр сечения воздуховода.
Допустим, диаметр воздуховода имеет круглую форму и составляет 400 мм. Подставив это значение в формулу, получим…
S = (3,14*0,4²)/4 = 0,1256 м²
Из площади сечения и расхода можно определить скорость.
V = L/3600*S,
где:
- V — скорость воздушного потока, (м/с);
- L — расход воздуха, (м³/ч);
- S Площадь поперечного сечения воздушных каналов, выраженная в квадратных метрах.
Подставляем известные значения, получаем: V = 120/(3600*0,1256) = 0,265 м/с
Следовательно, для обеспечения нужной величины воздухообмена (120 м³) … 3При применении круглой трубы диаметром 400 миллиметров необходимо оборудовать установку, которая повысит скорость воздуха до 0,265 метра в секунду.
Важно помнить, что упомянутые выше факторы – уровень вибрации и уровень шума – прямо пропорциональны скорости движения воздуха.
При превышении шума над нормой нужно уменьшить скорость потока, что влечет за собой увеличение сечения воздуховодов. Иногда поможет установка труб из другого материала или замена изогнутого участка канала прямым.
Рекомендованные нормы скорости воздухообмена
При проектировании строения рассчитывают каждый участок отдельно. В промышленных постройках это цеха, в жилых домах – квартиры, а в частных домах – этажи или помещения.
Перед установкой вентиляционной системы определены пути и габариты главных трасс, а также требуемая форма их конструкции. вентиляционные каналыКакой размер труб наиболее предпочтителен?
Расчёты движения воздушных потоков в зданиях, как жилых, так и промышленных, представляют собой сложное дело, требующее участия компетентных специалистов с большим опытом работы.
Рекомендованная скорость воздуха в воздуховодах указана в СНиПе, и по нему ориентируются при проектировании и приемке объектов.
Внутри зданий допустимая скорость воздушного потока ограничена показателем 0,3 м/с.
Исключением являются временные технические трудности (ремонтные работы, размещение строительной техники и т. п.), когда показатели могут отклоняться от норм на 30 % не более.
В просторных зданиях, таких как гаражи, цеха, склады и ангары, зачастую установлено два независимых вентиляционных контура.
Распределение нагрузки происходит равномерно, поэтому скорость воздуха настраивается для обеспечения по 50 % от общего рассчитанного объема движения воздуха (выведения загрязненного или подачи свежего).
В случае непредвиденных событий может понадобиться резко изменить скорость движения воздуха или полностью остановить работу системы вентиляции.
Для ограничения распространения огня и дыма в случае пожара скорость воздушного потока ограничивают минимальной величиной согласно нормам пожарной безопасности.
Для этого в воздуховодах и на переходных участках устанавливают отсекатели и клапаны.
Тонкости выбора воздуховода
Результаты аэродинамических расчётов позволяют правильно подбирать параметры воздуховодов: диаметр круглых и габариты прямоугольных сечений. Вместе с этим можно подобрать прибор. принудительной подачи воздуха Измерить расход вентилятора и рассчитать падение давления при перемещении воздуха по трубопроводу.
Зная объем потребного воздуха и скорость его потока, можно рассчитать площадь поперечного сечения воздуховодов.
Для этого применяют формулу, которая является обратной по отношению к формуле для расчёта расхода воздуха.
S = L/3600*V.
Полученное значение позволяет рассчитать диаметр.
D = 1000*√(4*S/π),
где:
- D — диаметр сечения воздуховода;
- S Площадь поперечного сечения воздуховодов, выраженная в квадратных метрах.
- π — число «пи», математическая константа, равная 3,14;.
Полученное число сверяют с заводскими стандартами, утвержденными по ГОСТу, и подбирают изделие с наибольшим соответствием диаметра.
Для прямоугольных воздуховодов нужно указывать длину и ширину, а не диаметр.
При принятии решения используют приблизительное сечение, применяя принцип . a*b ≈ S И справочники по типоразмерам, выпускаемые производителями. Напомним, что согласно нормам Ширина (b) не должна быть более трети длины (a). .
Стандартные прямоугольные каналы: минимум 100 на 150 мм, максимум 2000 на 2000 мм. Круглые воздуховоды обеспечивают меньшее сопротивление и тихую работу.
Последние разработки предназначены для использования внутри помещений и отличаются удобством, безопасностью и легкие пластиковые короба.
Выводы и полезное видео по теме
Видеоуроки покажут способы работы с физическими величинами и продемонстрируют действие вентиляции.
Видео номер один. Расчет характеристик естественной вентиляции программным способом.
Видео #2. Информация о вентиляции в строимом частном доме.
Статью можно читать, чтобы узнать о вентиляционных системах.
Для расчета скорости воздуха в системах вентиляции рекомендуется обращаться к специалистам. .
Поделитесь личным опытом установки воздуховодов, интересными фактами и специфическими сведениями в разделе комментариев ниже. Спрашивайте о спорных моментах – мы или другие пользователи рады обсудить это.