Расчет системы вентиляции
Вентиляция – это важная часть инженерных систем каждого объекта. Основные задачи системы – подача в помещение чистого воздуха, отвод и утилизация отработанного состава, осуществление воздухообмена с заданной кратностью и с рассчитанной скоростью. При недостаточном вентилировании в атмосфере здания снизится уровень кислорода, который будет замещен углекислым газом. Это недопустимо, поскольку правильный баланс газов влияет на здоровье и самочувствие людей. При нестабильном вентилировании в помещениях будет накапливаться избыточная влага, которая приводит к развитию патогенов. Неконтролируемая относительная влажность провоцирует развитие плесени, пагубно влияет на мебель и оборудование. производит расчет, проектирование, установку, наладку систем вентилирования. Мы предлагаем инновационное оборудование и новые инженерные решения, которые минимизируют затраты на реализацию проекта и снизят последующие эксплуатационные расходы. Ознакомиться с предварительной ценой системы поможет онлайн калькулятор, который размещен на профильной странице сайта.
Выясняем воздухообмен по числу жильцов
Приложение «К» СП 60.13330.2012 предписывает производить расчёт вентиляции помещения по простейшей формуле:
Расшифруем обозначения представленной формулы:
- L – искомая величина притока (вытяжки), м³/ч;
- m – объем воздушной чистой смеси в расчете на 1 чел., указанный в таблице Приложения «К», м³/ч;
- N – количество людей, постоянно находящихся в рассматриваемой комнате 2 часа в день и более.
Очередной пример. Резонно предположить, что в той же гостиной одноэтажного дома два члена семьи пребывают длительное время. Учитывая, что проветривание организовано и на каждого жильца приходится свыше 20 квадратов площади, параметр m принимается равным 30 м³/ч. Считаем количество притока: L = 30 х 2 = 60 м³/ч.
Результаты подсчетов лучше сразу нанести на планировку этажа здания
Если количество проживающих в квартире настолько велико, что каждому человеку отведено меньше 20 м² (в среднем), то представленную выше формулу использовать нельзя. Правила указывают: в данном случае площадь гостиной и других комнат следует умножить на 3 м³/ч. Поскольку общая квадратура жилища равна 91.5 м², расчетный объем вентиляционного воздуха составит 91.5 х 3 = 274.5 м³/ч.
В просторных залах с высокими потолками (от 3 м) обновление атмосферы считается двумя способами:
- Если в помещении часто пребывает большое число людей, вычисляйте кубатуру подаваемого воздуха по удельному показателю 30 м³/ч на 1 чел.
- Когда количество посетителей постоянно меняется, вводится понятие обслуживаемой зоны высотой 2 метра от пола. Определяете объем этого пространства (умножьте площадь на 2) и обеспечиваете требуемую нормами кратность, как описано в предыдущем разделе.
Основные показатели расчета вентсистемы
Предварительный расчет вентсистемы производится еще на подготовительном этапе составления проектной документации. Проектирование позволяет определить оптимальную производительность по воздуху, которая выражается в м3, а также кратность воздухообмена, соответствующая требованиям СНиП. Среднее значение кратности для жилых комнат = 1, а для офисов и других помещений находится в пределах 2-3. Также нормативами установлено, что потребность человека в свежем воздухе составляет 60 м3, а для спален – 30 м3.
Для точного расчета вентсистемы необходим план здания с обозначением площади и высоты помещений и их предназначения. Также для расчета имеет значение наличие тепловыделяющего оборудования, показатели влажности и присутствие вредных веществ (актуально для предприятий) и прочие факторы. В обязательном порядке определяется возможность проветривания.
В домах и квартирах подачу чистого воздуха необходимо обеспечить в жилые помещения. Коридоры, как правило не оборудованы вентиляцией, а отвод загрязненного воздуха и посторонних запахов осуществляется посредством вытяжных каналов, расположенных на кухнях и в санузлах
При расчете вентиляционной системы специалисты особое внимание уделяют гаражам, каминным залам, котельным и прочим помещениям особого назначения
На основании полученных данных определяются показатели воздухораспределительной системы
Принимая во внимание показатели пропускной способности сети и климатические особенности, выбирается калорифер оптимальной мощности, поскольку температура подаваемого снаружи воздуха не должна быть менее +180 С°
Для правильного расчета системы воздуховодов, специалисты балансируют скорость воздушного потока, уровень шума и давление в вентиляции. Как правило, скорость потока воздуха равняется 2,5-4 м/с. Если это значение будет выше, будет нарастать шум, а при его снижении возникнет дефицит свежего воздуха. Произвести правильные расчеты вентиляции с учетом существующих требования и нормативов, выбрать лучшее вентиляционное оборудование смогут только профессионалы.
У вас есть план
помещения?
Пришлите его нам и мы
произведем расчет за один день!
У вас уже есть предложение
от другой компании?
Пришлите это КП нам, и мы подготовим
более выгодное предложение
Будем рады помочь Вам по любым интересующим вопросам по телефонам — 8 (495) 640 78 56 / 8 (812) 610 04 32 .
Расчет сечения воздуховодов методом допустимых скоростей
Расчет сечения воздуховода вентиляции методом допустимых скоростей базируется на нормированной максимальной скорости. Скорость выбирается для каждого типа помещения и участка воздуховода в зависимости от рекомендуемых значений. Для каждого типа здания существуют максимально допустимые скорости в магистральных воздуховодах и ответвлениях, выше которых использование системы затруднено из-за шума и сильных потерь давления.
Рис. 1 (Схема сети для расчета)
В любом случае, перед началом расчета необходимо составить план системы. Для начала необходимо рассчитать требуемое количество воздуха, которое нужно подать и удалить из помещения. На этом расчете будет базироваться дальнейшая работа.
Сам процесс расчета сечения методом допустимых скоростей упрощенно состоит из таких этапов:
- Создается схема воздуховодов, на которой отмечаются участки и расчетное количество воздуха, которое будет по ним транспортироваться. Лучше на ней же указать все решетки, диффузоры, изменения сечения, повороты и клапаны.
- По подобранной максимальной скорости и количеству воздуха рассчитывается сечение воздуховода, его диаметр или размер сторон прямоугольника.
- После того, как известны все параметры системы, можно подобрать вентилятор необходимой производительности и напора. Подбор вентилятора базируется на расчете падения давления в сети. Это существенно сложнее, чем просто подобрать сечение воздуховода на каждом участке. Этот вопрос мы рассмотрим в общих чертах. Так как иногда просто подбирают вентилятор с небольшим запасом.
Для расчета необходимо знать параметры максимальной скорости воздуха. Их берут из справочников и нормативной литературы. В таблице приведены значения для некоторых зданий и участков системы.
Нормативная скорость
Тип здания | Скорость в магистралях, м/с | Скорость в ответвлениях, м/с |
Производство | до 11,0 | до 9,0 |
Общественные | до 6,0 | до 5,0 |
Жилые | до 5,0 | до 4,0 |
Значения приблизительные, но позволяют создать систему с минимальным уровнем шума.
Рис, 2 (Номограмма круглого жестяного воздуховода)
Как использовать этих значения? Их необходимо подставить в формулу или использовать номограммы (схемы) для разных форм и типов воздуховодов.
Номограммы обычно даются в нормативной литературе или в инструкции и описании воздуховодов конкретного производителя. Например, такими схемами комплектуются все гибкие воздуховоды. Для труб из жести данные можно найти в документах и на сайте производителя.
В принципе, можно не использовать номограмму, а найти требуемую площадь сечения, исходя из скорости воздуха. А площади подобрать по диаметру или ширине и длине прямоугольного сечения.
Пример
Рассмотрим пример. На рисунке приведена номограмма для круглого воздуховода из жести. Номограмма полезна еще и тем, что на ней можно уточнить потери давления на участке воздуховода при заданной скорости. Эти данные потребуются в дальнейшем для подбора вентилятора.
Итак, какой воздуховод подобрать на участке сети (ответвлении) от решетки до магистрали, по которому будет прокачиваться 100 м³/ч? На номограмме находим пересечения заданного количества воздуха с линией максимальной скорости для ответвления 4 м/с. Также недалеко от этой точки находим ближайший (больший) диаметр. Это труба диаметром 100 мм.
Таким же образом находим сечение для каждого участка. Все подобрано. Теперь осталось провести подбор вентилятора и расчет воздуховодов и фасонных частей (если это необходимо для производства).
Как рассчитать площадь воздуховода по формулам
Основная задача вентиляционной системы – улучшение микроклимата в помещении и очищение воздушных масс путём удаления отработанного воздуха наружу. Для качественной производительности в первую очередь необходимо выполнить проектные работы и рассчитать квадратуру воздуховодов. Во время планирования также будет определена форма труб, количество элементов, необходимых для соединения участков, размер сечения.
Расчёты можно выполнить двумя способами:
- самостоятельно при помощи формул;
- с помощью онлайн-калькулятора.
Первый случай − это самый сложный вариант, важно понимать все значения, которые используются в подсчётах. Для онлайн-калькулятора достаточно ввести исходные данные, программный комплекс самостоятельно выполнит все расчёты. Один из основных параметров для проектирования воздуховода и фасонных элементов – его конструкция
Можно подобрать трубы прямоугольного или круглого сечения. Пропускная способность круглых изделий значительно выше, чем у прямоугольных
Один из основных параметров для проектирования воздуховода и фасонных элементов – его конструкция. Можно подобрать трубы прямоугольного или круглого сечения. Пропускная способность круглых изделий значительно выше, чем у прямоугольных.
Максимальная точность в подсчётах
Как посчитать площадь воздуховода прямоугольного сечения
Чтобы правильно рассчитать площадь изделия прямоугольного сечения, необходимо знать два параметра:
- наименьшее количество перемещаемых воздушных масс;
- скорость транспортировки воздуха.
А также ещё несколько параметров напрямую зависит от размеров сечения:
- чем больше сечение, тем с меньшим шумом двигаются потоки;
- соответственно, снижаются затраты на электрическую энергию.
С другой стороны,на такую систему потребуется больше материала, соответственно, и стоимость будет намного выше. Благодаря расчётной формуле можно определить фактическую площадь сечения воздуховода:
S = А × В / 100, где
А и В – соответственно, высота и ширина сечения.
Это не единственные формулы, с помощью которых можно рассчитать площадь сечения в виде прямоугольника
Важно анализировать данные и применять только максимально проверенные показатели
Воздуховод прямоугольного сечения практически незаметен над мебелью
Статья по теме:
Как рассчитать площадь сечения круглого воздуховода
Воздуховод с сечением в виде круга не вызывает сложности при монтаже и обладает отличной пропускной способностью воздушных потоков, так как внутреннее сопротивление сведено к минимуму. Выбирать форму коммуникаций следует из личных предпочтений потребителей и внешнего оформления помещения.
Фактическая площадь рассчитывается следующим образом:
S = π × D²/400, где:
- π – константа, равная 3,14;
- D – длина элемента.
Разработаны специальные методики, например, СНиПы, в которых сравнивают расчётные фактические площади с необходимыми показателями. С их помощью можно легко подобрать оптимальный размер коммуникации.
Во время проведения расчётов нужно учитывать следующие факторы:
- площадь сечения для прямых отрезков воздуховода следует рассчитывать отдельно;
- обязательно следует учитывать сопротивление, которое будет оказываться на воздушные массы во время их транспортировки;
- проектирование должно начинаться от центральной магистрали.
Если скорость транспортировки воздушного потока превышает требуемые значения, а это напрямую влияет на шум во время эксплуатации, необходимо дополнительно приобрести специальные шумоглушители или увеличить сечение фланцевого элемента центрального канала.
Изделие площади круглого сечения
Норматив потребления отопления на кв м
горячее водоснабжение
1 2 3
1.
Многоквартирные жилые дома, оборудованные централизованным отоплением, холодным и горячим водоснабжением, водоотведением с душем и ваннами
Длиной 1650-1700 мм 8,12 2,62
Длиной 1500-1550 мм 8,01 2,56
Длиной 1200 мм 7,9 2,51
2.
Многоквартирные жилые дома, оборудованные централизованным отоплением, холодным и горячим водоснабжением, водоотведением с душем без ванн
7,13 2,13 3. Многоквартирные жилые дома, оборудованные централизованным отоплением, холодным и горячим водоснабжением, водоотведением без душа и ванн 5,34 1,27
4.
Норматив потребления отопления МКД
Далее рассмотрим, что такое норматив потребления, установленный для отопления, и как он формируется.
На основании Правил 354 качество обогрева оценивают с учетом изменения температуры воздуха в помещении.
Тепловой носитель (обычно вода) нагревается до заданной температуры и циркулирует в системе отопления.
Тепло от теплоносителя поступает в атмосферу, как правило, благодаря радиаторам отопления.
Нормативы потребления коммунальных услуг в Москве
№ п/п | Наименование организации | Тарифы с учетом НДС (рублей/куб.
м) |
|
холодная вода | водоотведение | ||
1 | АО «Мосводоканал» | 35,40 | 25,12 |
Примечание. Тарифы на холодную воду и водоотведение для населения города Москвы не включают в себя комиссионное вознаграждение, взимаемое кредитными организациями и операторами платежных систем за услуги по приему данных платежей.
Нормы отопления на 1 квадратный метр
Следует помнить, что не нужно производить расчет для всей квартиры, ведь каждая комната имеет свою отопительную систему и требует к себе индивидуальный подход. В таком случае необходимые расчеты производятся при использовании формулы: С*100/Р=К, где К- мощность одной секции вашей радиаторной батареи, согласно заявленной в ее характеристике; С- площадь помещения.
Основные нормативы потребления тепловой энергии на отопление
В большинстве случаев виной всему износ городских тепловых сетей, при котором вырабатываемая энергия частично уходит в воздух.
https://www.youtube.com/watch?v=Yoq13EYaDe4
Как бы то ни было, нормы отопления не соблюдаются, поэтому потребители имеют полное право подать соответствующую жалобу и потребовать перерасчета тарифных планов.Выбор той или иной методики расчетов зависит от того, установлен ли в доме и квартире тепловой счетчик.
В отсутствие общедомового счетчика тарифы рассчитываются согласно нормативам, а те, как мы уже выяснили, определяются местными органами власти.
Это производится посредством специального указа, в котором также определяется график выплат – будете ли вы платить круглый год или же исключительно в период отопительного сезона.
Сколько составляют нормативы потребления коммунальных услуг в Москве в 2019 году
№ 41 «О переходе на новую систему оплаты жилья и коммунальных услуг и порядке предоставления гражданам жилищных субсидий», действует показатель на теплоснабжение:
- расход энергии тепла для обогрева квартиры – 0,016 Гкал/кв. м;
- подогрев воды – 0,294 Гкал/чел.
Жилые дома, оснащенные канализацией, водопроводом, ваннами с горячим центральным водоснабжением:
- водоотведение – 11,68 м³ на 1 человека в месяц;
- горячая вода – 4,745.
- холодная вода – 6,935;
Жилье, оборудованное канализацией, водопроводом, ваннами с газовыми нагревателями:
- водоотведение – 9,86;
- холодная вода – 9,86.
Дома, имеющие водопровод с газовыми нагревателями у ванн, канализацией:
- 9,49 м³ на 1 человека в месяц.
- 9,49;
Жилые строения гостиничного типа, обустроенные водопроводом, горячим водоснабжением, газом:
- холодная вода – 4,386;
- горячая – 2, 924.
- водоотведение – 7,31;
Нормативы потребления коммунальных услуг
Оплата электроэнергии, водоснабжения, водоотведения и газа производится по установленным нормам если не установлен индивидуальный прибор учета.
- С 1 июля по 31 декабря 2015 г. – 1,2.
- С 1 января по 30 июня 2019 г. – 1,4.
- С 1 июля по 31 декабря 2019 г. – 1,5.
- С 2019 г. – 1,6.
- С 1 января по 30 июня 2015 г. – 1,1.
Таким образом, если у Вас в доме не установлен коллективный прибор учета тепла, и Вы оплачиваете, к примеру, 1 тысячу рублей в месяц за отопление, то с 1 января 2015 года сумма увеличится до 1 100 рублей, а с 2019 года – до 1600 рублей.
Расчет отопления в многоквартирном доме с 01.01.2019 года
Методики и примеры расчета, представленные ниже, дают пояснение о расчете размера платы за отопление для жилых помещений (квартир), расположенных в многоквартирных домах, имеющих централизованные системы для подачи тепловой энергии.
Пример расчета и обустройства вентиляции
За основу возьмем планировку частного дома внутренней площадью 91.5 м² и перекрытиями высотой 3 м, представленного выше на чертеже. Как рассчитать количество вытяжки / притока на здание целиком согласно методике СНиП:
- Объем удаленного воздуха из гостиной и спальни, имеющей равную квадратуру, составит 15.75 х 3 х 1 = 47.25 м³/ч.
- В детской комнате: 21 х 3 х 1 = 63 м³/ч.
- Кухня: 21 х 3 х 1 + 100 = 163 м³/ч.
- Санузел – 25 м³/ч.
- Итого 47.25 + 47.25 + 63 + 163 + 25 = 345.5 м³/ч.
Наружная схема подачи воздуха и выброса вредных газов из комнат загородного дома Теперь проверим результаты на соответствие второму нормативному документу. Поскольку в доме проживает семья из 4 человек (2 взрослых + 2 детей), в гостиной, спальне и детской долго находятся по 2 чел. Пересчитаем воздухообмен в указанных комнатах по количеству людей: 2 х 30 = 60 м³/ч (в каждом помещении).
Объем вытяжки из детской удовлетворяет требованиям (63 куба в час), а вот значения для спальни и гостиной придется откорректировать. Двум человекам недостаточно 47.25 м³/ч, берем 60 кубов и снова пересчитываем общую величину воздухообмена: 60 + 60 + 63 + 163 + 25 = 371 м³/ч.
Не менее важно правильно распределить воздушные потоки в здании. В частных коттеджах принято устраивать системы естественной вентиляции – это значительно дешевле и проще монтажа электрических нагнетателей с воздуховодами. Добавим лишь один элемент принудительного удаления вредных газов – кухонную вытяжку
Добавим лишь один элемент принудительного удаления вредных газов – кухонную вытяжку.
Пример организация воздухообмена в одноэтажном дачном доме
Как правильно организовать естественное движение потоков:
- Приток во все жилые помещения обеспечим через автоматические клапаны, встроенные в оконный профиль либо прямо в наружную стену. Ведь стандартные металлопластиковые окна герметичны.
- В перегородке между кухней и санузлом устроим блок из трех вертикальных шахт, выходящих на кровлю.
- Под межкомнатными дверьми предусмотрим зазоры шириной до 1 см для прохода воздуха.
- Установим кухонную вытяжку и подключим к отдельному вертикальному каналу. Она возьмет на себя часть нагрузки – удалит 100 кубов отработанных газов за 1 час в процессе готовки пищи. Останется 371 — 100 = 271 м³/ч.
- Две шахты выведем решетками в санузел и кухню. Размеры труб и высоту рассчитаем в последнем разделе данного руководства.
- За счет естественной тяги, возникающей в двух каналах, воздух устремится из детской, спальни и зала в коридор, а дальше — к вытяжным решеткам.
Преимущества и недостатки естественной вентиляции
Преимуществ у естественной очистки воздуха во внутренних помещениях не так много. Выбирается такой вариант инженерной системы из-за ограниченности в финансах или из-за уверенности в том, что более сложная и функциональная вентиляция в помещениях просто не требуется. Недостатков у таких систем намного больше. В первую очередь, чтобы проветрить комнаты дома без специального оборудования, необходимо будет периодически открывать двери и окна. Скорость проветривания при этом будет крайне низкой, что особенно неприятно в летнее время года.
Чтобы естественная вентиляция приводила к меньшим неприятностям, на дверях и окнах необходимо будет установить противомоскитные сетки, которые защитят жилище от проникновения полчищ вредных насекомых. Естественно, противомоскитные сетки будут негативно сказываться на вентиляции, и проветривание комнат будет занимать еще больше времени.
Вычисление площади воздуховодов по формулам
Неточность в подсчетах этого показателя вентиляционного комплекса может стать губительной. Снижение требуемого значения неминуемо вызовет повышение давления в вентшахтах, следовательно, спровоцирует появление постороннего гула. Посчитать площадь вентиляционного канала прямоугольной формы можно по формуле:
S = L * k / V, где:
- S — площадь сечения (м2);
- L — потребление воздуха (м3/ч);
- k — требуемый коэффициент, равен 2,778;
- V — скорость потока воздушных масс.
Кроме того, используя математические вычисления, можно найти реальную площадь сечения вентиляционного канала. Для этого используется формула:
S = A х B /100 — для квадратных или прямоугольных коробов;
S = π * D² / 400 — для коробов круглой формы, где:
- A — высота короба (мм) ;
- B — ширина короба (мм) ;
- D — диаметр круглого короба (мм).
Размеры вентиляционных каналов рассчитываются индивидуально для каждого участка. Следует отметить, что скорость воздушного потока может быть ≈ 8 м/с, так как габариты соединительного фланца вентиляционной системы лимитированы габаритами ее остова. Чтобы снизить скорость потока воздуха и уровень шумового загрязнения, габариты вентиляционных установок выполняются на несколько размеров больше, чем у фланца. В таких условиях центральный воздуховод соединяется с вентустановкой через переходное устройство.
Вычисление воздухообмена
Специалисты используют две основные схемы:
- По укрупненным показателям. В данной методике не предусматриваются вредные выбросы, такие как тепло и вода. Условно назовем его «Способ №1».
- Метод с учётом избытков тепла и влаги. Условное название «Способ №2».
Способ №1
Единица измерения — м3/ч (кубические метры в час). Применяют две упрощенные формулы:
L=K ×V(м3/ч); L=Z ×n (м3/ч), где
K – кратность воздухообмена. Отношение объёма приточки за одни час, к общему воздуху в помещении, крат в час;V – объём помещения, м3;Z – значение удельного обмена воздуха за единицу верчения,n – количество единиц измерения.
Подбор вентрешёток осуществляется по специальной таблице. При подборе также учитывается средняя скорость прохождение потока воздуха по каналу.
Таблица выбора размеров вентиляционных решёток
Способ №2
При расчёте учитывается ассимиляция тепла и влаги. Если в производственном или общественном здании избыток тепла, то используется формула:
где ΣQ — сумма тепловыделений от всех источников, Вт;с – тепловая ёмкость воздуха, 1 кДж/(кг*К);tyx – температура воздуха, направленного на вытяжку,°С;tnp — температура воздуха, направленного на приточку,°С;Температура воздуха, направленного на вытяжку:
где tp.3 – нормативная тем-ра в рабочей зоне,0С;ψ- коэффициент увеличение температуры, зависящий от высоты измерения, равный 0,5-1,5 0С/м;Н – длина плеча от пола до середины вытяжки, м.
Когда технологический процесс предполагает выделение большого объема влаги, то используется другая формула:
где G – объём влаги, кг/ч;dyx и dnp – содержание воды на один килограмм сухого воздуха приточки и вытяжки.
Существует несколько случаев, более подробно описанных в нормативной документации, когда требуемые воздухообмен определяется по кратности:
L=k×V, где
k – кратность смены воздуха в помещении, раз в час;V — объём помещения, м3.
Расчёт сечения
Площадь поперечного сечения воздуховода измеряется в м2. Её можно посчитать по формуле:
где v – скорость воздушных масс внутри канала, м/с.
Различается для основных воздуховодов 6-12 м/с и боковых придатков не более 8 м/с. Квадратура влияет на пропускную способность канала, нагрузку на него, а также уровень шума и способ монтажа.
Расчёт потерь давления
Стенки воздуховода не гладкие, и внутренняя полость не заполнена вакуумом, поэтому часть энергии воздушных масс при движении теряется на преодоления этих сопротивлений. Величина потери рассчитывается по формуле:
где ג – сопротивление трению, определяется, как:
Формулы, приведенные выше, являются правильными для каналов круглого сечения. Если воздуховод квадратный или прямоугольный, то существует формула приведения к эквиваленту диаметра:
где a,b – размеры сторон канала, м.
Мощность напора и двигателя
Напор воздуха от лопастей H должен полностью компенсировать потери давления P, при этом создавая расчётное динамическое Pд на выходе.
H = P + Pд.
Мощность электрического двигателя вентилятора:
Подбор калорифера
Часто отопление интегрируется в систему вентиляции. Для этого используются калориферы, разные виды рекуператоров, а также метод рециркуляции. Выбор устройства осуществляется по двум параметрам:
- Qв – предельный расход тепловой энергии, Вт/ч;
- Fk – определение поверхности нагрева для калорифера.
Расчёт гравитационного давления
Применяется только для естественной системы вентилирования. С его помощью определяется её производительность без механического побуждения.