Вентиляция помещений: как подобрать оборудование и рассчитать его мощность

Эксплуатация современного жилого дома или сооружения коммерческого назначения невозможна без наличия водопровода, канализации, электричества и других инженерных сетей. Очень важна и вентиляция помещений, благодаря которой в комнаты поступает свежий и удаляется загрязненный воздух. Приведенная ниже инструкция расскажет вам об особенностях используемого для проветривания оборудования и расчете его мощности в зависимости от функционального назначения зданий.

Правильный расчет вентиляции – залог комфорта в доме или офисе

Особенности вентиляции различных помещений

Каждое помещение, расположенное как в индивидуальном коттедже, так и в производственном комплексе предназначено для выполнения конкретных задач. В зависимости от них производится расчет вентиляции помещения и приобретается оборудование нужной мощности.

Промышленные цеха

Вентиляция промышленных помещений призвана удалять вредные примеси, находящиеся в окружающем воздухе, и минимизировать другие факторы, негативно воздействующие на здоровье человека.

К ним можно отнести:

• высокую температуру;
• повышенный уровень влажности;
• ядовитые вещества;
• большое количество пыли;
• повышенное содержание дыма и УДА (ультрадисперсных аэрозолей).

Качественная вентиляция обеспечивает комфортный микроклимат на рабочем месте

Обратите внимание!
Кроме создания комфортных условий труда, вентиляция призвана привести воздух в помещении в соответствие с санитарными, а иногда и другими правилами: противопожарными, технологическими и так далее.
Иногда без правильного проветривания не может осуществляться технологический процесс (например, в сталелитейном производстве или сборке электроники).

Перед началом проектирования и монтажа системы подачи и удаления воздуха необходимо:

• рассчитать вентиляцию помещения с учетом его площади, проводимых технологических операций, количества работающих и других параметров;
• предусмотреть установку оборудования, производящего аспирацию воздуха (отсос пыли, образующейся в результате тех или иных производственных процессов);
• смонтировать при необходимости систему фильтрации воздуха от вредных газообразных примесей.

Желательно выбирать такие типы вентиляции помещений, которые не только соответствуют предъявляемым требованиям, но и являются экономически выгодными.

Промышленные вентиляционные установки бывают двух основных видов:

Общеобменные – используются только для подачи свежего воздуха в помещения цехов. Не применяется в случае, когда нужно фильтровать вредные примеси, так как из-за своих конструктивных особенностей могут распространить их по всему помещению.

Местные – более распространенные и эффективные системы. Суть местной промышленной вентиляции заключается в том, что над каждым рабочим местом обустраивается индивидуальный отсос, который транспортирует загрязненный воздух к общей фильтрационной установке.

На фото – рабочие места, оборудованные индивидуальными вентиляционными системами

Складские комплексы

Помещения, где осуществляется хранение готовой продукции или товаров, отличаются большим количеством находящегося там оборудования. Большинство современных логистических центров имеют в своем распоряжении высокотехнологичные механизмы, облегчающие перемещение материальных ценностей. Это затрудняет организацию эффективного проветривания подобных зданий.

Вентиляция складских помещений по СНиП предусматривает использование приточных и вытяжных воздушных установок, которые монтируются в производственных цехах, оборудованных крупногабаритными устройствами и станками.

Совет!
При расчетах мощности и точек установки основных узлов воздушной сети необходимо добиться максимально равномерного распределения воздушных потоков.

Вентиляция складов обеспечивает сохранность материальных ценностей

Современные строительные нормы, описывающие порядок вентиляции складских помещений, предусматривают, чтобы при установке этой инженерной сети были решены следующие задачи:

• не допустить перепада температуры окружающего воздуха по вертикали, иначе товары, расположенные на разных по высоте полках, могут быть испорчены в результате нарушения условий их хранения;
• обеспечить такой объем замены воздуха, чтобы в любой точке склада он соответствовал гигиеническим, противопожарным и другим требованиям, а также обеспечивал соблюдение условий хранения.

В большинстве случаев складские здания комплектуются:

Механической приточной вентиляционной системой. Она подает на склад свежий воздух с улицы.

Естественной вытяжной вентиляцией. С ее помощью воздух через специально обустроенные под крышей каналы выводится из помещения.

Офисы

Если небольшой по размерам кабинет можно проветрить и своими руками, просто открыв окно, то большое помещение, где работают в течение дня 10 и более человек, обеспечить свежим и прохладным воздухом намного сложнее. Именно поэтому вентиляция офисных помещений – одна из первостепенных задач, стоящих перед архитекторами и инженерами во время постройки зданий коммерческого назначения.

Свежий воздух нужен и в офисе

В большинстве случаев подачу и удаление воздуха организуют так, чтобы этот параметр минимально соответствовал действующим нормативным документам. В такой комнате находиться будет можно, но о комфорте не может быть и речи.

Поэтому при расчете вентиляционной системы офисного помещения целесообразно дополнительно принимать во внимание следующее:

• используемые вентиляционные установки должны быть максимально компактными, чтобы не занимать полезную площадь комнаты;
• приточная воздушная система должна обеспечивать не только подачу воздушных масс, но и их фильтрацию, подогрев (охлаждение), стабилизацию уровня влажности, точечную раздачу;
• лучше применять раздельные схемы вентиляции: воздух подается в офис с помощью гибких или жестких воздушных каналов, а его обработка осуществляется в выносных блоках, монтируемых в технических помещениях или на крыше.

Обратите внимание!
При принятии решения об установке того или иного вентиляционного оборудования, следует обращать внимание на такую характеристику, как цена его последующей эксплуатации.
В противном случае счета на оплату коммунальных услуг могут оказаться слишком высокими.

Воздуховоды в офисном помещении

Помещения для скота

Вентиляция животноводческих помещений призвана избавить воздух в зданиях от вредных газов, водяных паров и микроорганизмов, являющихся результатом жизнедеятельности домашнего скота. Кроме того, благодаря свежему воздуху создаются более комфортные условия для обитания животных.

Расчет мощности оборудования и размеров воздушных каналов осуществляется с учетом следующих параметров:

• коэффициента теплопроводности стен здания;
• количества тепла и влаги, которое выделяется содержащимися в помещении животными;
• системы уборки продуктов жизнедеятельности скота;
• способа его содержания.

Количество поступающего свежего воздуха должно быть таким, чтобы в любое время концентрация вредных веществ не превышала допустимое значение.

Схема вентиляции животноводческого комплекса

Если эффективность системы вентиляции будет низкой, животные будут страдать от недостатка свежего воздуха, когда высокой – в помещении образуется сквозняк, который может привести к заболеваниям скота.

Расчет производительности

Расход воздуха

Расчет естественной вентиляции помещения, также как и принудительной приточно-вытяжной системы, начинается с определения ее производительности по воздуху. Этот параметр говорит о том, сколько кубометров может прокачать система за один час.

Обратите внимание!
Существуют нормы по вентиляции помещений, которым должна соответствовать любая система проветривания.
Если они не соблюдены, ввести в эксплуатацию построенное здание не получиться.

Прежде всего, необходимо определить так называемую кратность воздухообмена, то есть сколько раз в течение часа произойдет полная смена воздуха в комнате. Допустимые значения зависят от множества параметров и указаны в СНиП. По общему правилу замена воздуха должна происходить 2-3 раза в час.

Показатели кратности воздухообмена для различных помещений

Для определения производительности следует рассчитать два типа воздухообмена: по кратности и количеству людей, находящихся в помещении, а затем использовать больший из этих параметров.

Расчет замены воздуха по кратности производится по следующей формуле:

L = n * S * H, где:

• n – норма замены воздуха (в офисах принимается равной 2,5, в обычных жилых – 1);
• S – площадь помещения;
• H – высота от пола до потолка.

Воздухообмен по количеству находящихся в помещении людей осуществляется согласно такой формуле:

L = N * Lнорм, где:

• N – количество людей
• Lнорм – норма расхода воздуха на одного работающего или проживающего.

Этот параметр равен:

• для человека, находящегося в состоянии покоя – 20 куб.метров в час;
• для офисного работника – 40 куб. метров в час;
• для рабочего, выполняющего физическую работу – 60 куб. метров в час.

Оборудование подбирается исходя из проведенных расчетов

Получив нужное значение производительности, следует приобрести вентилятор или приточную систему, обеспечивающую нужный объем прокачки. При этом важно знать, что производительность находится в прямой зависимости от так называемого сопротивления воздухопроводной сети (сечения и протяженности воздушных каналов). Все необходимые сведения обычно указываются в сопроводительной документации к оборудованию.

Пример расчета вентиляции помещения приводить нет необходимости, но наиболее распространенные значения мощности могут вам пригодиться:

• квартиры в городском доме требуют производительности вентиляции от 100 до 700 куб. метров воздуха в час;
• индивидуальные коттеджи эффективно проветриваются установками мощностью 1000-3000 куб. метров в час;
• офисы должны быть оборудованы инженерными сетями, прокачивающими до 20 тыс. куб. метров воздуха.

Мощность системы подогрева

Температура подаваемого в помещение воздуха может быть слишком низкой (особенно в холодное время воздуха), что ухудшает эффективность работы отопительного оборудования. Поэтому часто применяются калориферы или рекуператоры тепла, осуществляющие его подогрев.

Калорифер для системы вентиляции

Согласно действующих СНиП температура поступающего воздуха не должна быть ниже + 18 градусов Цельсия. Мощность нагревательного элемента рассчитывается так, чтобы он был в состоянии прогреть воздушный поток, каким бы холодным он ни был.

Например, если столбик термометра зимой опускается до – 22 градуса Цельсия, нагреватель должен поднять температуру на 40 градусов.

Совет!
В некоторых случаях можно устанавливать воздушный калорифер меньшей мощности, так как сильные морозы в большинстве случаев непродолжительны.

Во время расчетов следует учитывать возможность подключения нагревателя к однофазной (220В) и трехфазной (380В) электрической сети. Последний вариант предпочтительнее, так как в этом случае используется меньшая сила тока. Кроме того, если мощность теплового оборудования превышает 5 кВт, подключение к однофазной сети запрещается.

Ток, необходимый для питания, рассчитывается так:

I = P / U, где:

• P – мощность калорифера.
• U – напряжение (220 В или 660 В – для трехфазной сети).

Помните, что если электрическая проводка, имеющаяся в доме или офисе, не допускает подключения приборов такой мощности, можно устанавливать более слабую модель.

Важно знать, на сколько выбранная вами модель калорифера может поднять температуру подаваемого воздуха. Это значение высчитывается по следующей формуле:

ΔT = 2.98 * P / L, где:

• P – мощность калорифера.
• L – производительность вентиляции по воздуху.

В большинстве случаев при конструировании вентиляции в частной квартире достаточно мощности 1-5 кВт, в офисы потребуется установка более производительных разновидностей.

Водяной калорифер

Совет!
С целью экономии денежных средств на оплату коммунальных услуг можно использовать системы нагревания воздуха, являющиеся частью отопительной сети.
Речь идет о так называемом водяном калорифере.
Благодаря ему вы избавитесь от необходимости оплачивать дополнительно расходуемую электроэнергию.

Иные параметры

После расчета перечисленных выше значений можно приступать к составлению схемы вентиляции. На ней указываются все используемые воздушные каналы, фасонные детали, а также распределители воздушных потоков.

Детали, необходимые для конструирования системы вентиляции

При этом нужно учитывать:

• давление, которое создается в процессе работы вентилятора;
• скорость воздушного потока;
• уровень шума, создаваемого вентиляционной системой.

Эти параметры можно узнать из сопроводительной документации к оборудованию.

Вывод

Расчет производительности вентиляционной системы – сложный процесс, требующий наличия определенных теоретических знаний и навыков. Однако, воспользовавшись приведенной выше информацией, вы сможете если не выполнить ее самостоятельно, то уж точно проконтролировать правильность вычислений. Более подробно о проектировании инженерных сетей вы можете узнать из видео в этой статье.