Кратность воздухообмена в помещениях

• Расчет по нормам СНиП
• Расчет по кратностям
• Производительность по воздуху
• Профессиональный расчет кратности воздухообмена

 Одним из основных понятий в области вентиляции является воздухообмен. Он характеризует сменяемость воздуха в помещении и, как результат, эффективность функционирования приточно-вытяжных систем. Хороший воздухообмен (далее – ВО) говорит о регулярном обновлении воздушных масс в помещении. В свою очередь, плохой ВО означает, что притока свежего воздуха практически нет.

Вентсистема в жилых и коммерческих помещениях должна обеспечивать подачу чистого и удаление отработанного воздуха, а также способствовать предотвращению возникновения патогенных микроорганизмов. В зависимости от типа помещений могут выдвигаться различные требования к системам вентиляции, но основная их цель – обеспечение чистого воздуха в помещении, который соответствует всем принятым нормативным требованиям.

Одной из важных характеристик, которая влияет на обеспечение благоприятного микроклимата, является кратность воздухообмена в помещении. Под этим понятием обозначают число полных циклов смены воздуха в помещении в течение определенной единицы времени, например, часа. Благодаря ротации воздушных масс обеспечивается отток отработанного воздуха с заменой на свежий.

Комментарии специалиста:

Необходимые значения кратности воздухообмена (далее – КВО) указываются в таблицах СНиП. Смена воздуха в помещении обеспечивается за счет использования искусственной и естественной вентиляции. Через дверные и оконные конструкции, оснащенные приточными клапанами, а также посредством специальных вентиляторов осуществляется приток кислорода.  

Расчет по площади помещения

Пожалуй, самый простой метод расчета. Он выполняется согласно нормам, регламентирующим подачу воздуха извне для жилых помещений в размере 3 куб.м/ч на 1 кв.м площади пространства. Количество людей, которые проживают в доме, в расчет не берется. Свежий воздух поступает через гостиную и спальню, а удаляется из ванной комнаты и кухни.

Приведем пример. Есть дом общей площадью 123 кв.м. Рассчитаем ВО, воспользовавшись формулой: ∑ L= ∑ Lпр= ∑ Lвыт =∑ Sпом-ия х 3. Теперь подставим значения:

∑ Lвыт 3=123 х 3=369куб.м/ч.

Величины ∑ Lпр и ∑ Lвыт должны быть равны. Если расчетный объем удаляемого воздуха недостаточен, следует усилить вытяжную вентиляцию. Например, использовать более мощные вентиляторы. Правильно выполненный расчет воздухообмена обеспечит стабильную работу вентсистемы.

Расчет по нормам СНиП

 Воздухообмен в доме регулируется нормами СНиП, согласно которым вентсистема должна обеспечивать:

1. Подачу воздуха в гостиную, кухню, рабочий кабинет и прочие помещения с окном.
2. Удаление воздуха из коридора, ванной, гардеробной, санузла и прочих помещений без окон.

Расчет ВО базируется на балансе влаги, тепла и выбросов веществ, то есть факторов, которые вызывают изменение параметров воздуха в помещении. Определить количество приточного воздуха можно, зная:

•  число людей;
• тепловую нагрузку помещения;
•  прирост пара;
•  количество загрязняющих веществ.

Выбор способа подачи воздушных масс в помещение требует анализа с точки зрения обеспечения комфорта для находящихся в нем людей. Для правильного распределения воздуха необходимо рассчитать целый ряд параметров и сравнить их с допустимыми значениями. Способ подачи воздуха определяет температуру притока, от которой зависят размеры воздуховода, величина воздухопотока и пр.

Согласно санитарным нормам, на одного временно находящегося в помещении человека нужно 20 куб.м/ч свежего воздуха, а на одного постоянно пребывающего – порядка 60 куб.м/ч.

Приведем пример. В доме живут 3 человека, выполним расчет согласно имеющимся данным. Формула расчета вентиляции, которая включает необходимое количество воздуха следующим образом:

L=n*V (куб.м/ч), ult

• n – КВО, ч;
• V – объем помещения, куб.м.

Таким образом, для кабинета принимаем двух постоянных жильцов и одного временного L1=2*60+1*20=140 куб.м/ч. Для спальни принимаем двух постоянных жильцов и одного временного L2=2*60+1*20=140 куб.м/ч. Для гостиной принимаем трех постоянных жильцов и трех временных L3=3*60+3*20=240 куб.м/ч. Для детской комнаты принимаем двух постоянных жильцов и одного временного L4=2*60+1*20=140 куб.м/ч.  Теперь впишем данные в таблицу.

Помещение	Lпр, куб.м/ч	Lвыт, куб.м/ч
Кабинет	140	140
Спальня	140	140
Гостиная	240	240
Детская комната	140	140
Санузел	-	≥50
Коридор	-	-
Ванная	-	≥25
Кухня	-	≥90
∑	660	825

 Составив уравнение ∑ Lпр = ∑ Lвыт:660<825 куб.м/ч, отметим, что количество вытяжного воздуха больше приточного на ∆L=165 куб.м/ч. Следовательно, количество приточного воздуха нужно увеличить на 165 куб.м/ч. Так как помещения гостиной, рабочего кабинета, детской комнаты и спальни сбалансированы, то нужный воздух для кухни, ванны и санузла можно подать в помещение, которое смежное с ними, например, в коридор. В таблицу можно добавить Lприт.коридор=165 куб.м/час.

Помещение	Lпр, куб.м/ч	Lвыт, куб.м/ч
Кабинет	140	140
Спальня	140	140
Гостиная	240	240
Детская комната	140	140
Санузел	-	≥50
Коридор	165	-
Ванная	-	≥25
Кухня	-	≥90
∑	825	825

 В основном для помещений нормируется либо приток, либо вытяжка. Прочерк означает, что в это помещение подавать (удалять) воздух не нужно.

Из коридора воздушные массы будут перетекать в кухню, ванную комнату и санузлы, а затем с помощью естественной тяги или вытяжных вентиляторов удалятся из дома. Такое решение позволит предотвратить распространение влаги и неприятных запахов. То есть произойдет уравнение воздушных балансов ∑ Lпр = ∑ Lвыт: 825=825 куб.м/ч.

Расчет по кратностям

Как упоминали ранее, кратность воздухообмена вентиляции – показатель, значение которого означает, сколько раз в течение 60 минут обновлялся воздух в помещении. Данная величина зависит от определенного помещения. Нормативы в каждом случае рассчитываются отдельно. При определении КВО специалисты учитывают показатели, указанные в ГОСТах и СП, например, СНиП 2.08.01-89. В документе ДБН В.2.2-15-2005 «Жилые здания» указана таблица, в которой приведены данные по кратностям в разных помещениях. Приведем пример, как выполняется расчет кратности воздухообмена в помещении по данной методике.

1.  Определяем объем каждого помещения в доме.
2. Считаем объем воздуха для каждого помещения, используя формулу: L=n*V.

Теперь выбираем из таблицы для каждого помещения норму КВО. Для тех помещений, где указан минимальный ВО (к примеру, ≥25 куб.м/ч для ванной комнаты), приравниваем ВО к допустимому. Если уравнение баланса в конце подсчета не не сойдется, значит значения ВО можно увеличивать до необходимой цифры. Если нет какого-либо помещения в таблице, то в таком случае считаем норму ВО с учетом того, что для жилых помещений нужно подавать 3 куб.м/ч свежего воздуха на 1 кв.м площади. Таким образом, считаем ВО по формуле: L=Sпом.*3. Все полученные значения округляем в наибольшую сторону. Они должны быть кратны пяти.

Складываем все Lпр и отдельно Lвыт. Получаем два значения: ∑ Lпр и ∑ Lвыт. Теперь настала очередь составить уравнение баланса. Если ∑ Lпр > ∑ Lвыт , то повышаем показатель ВО там, где приняли ВО равным минимальному значению. Если, наоборот, ∑ Lпр > ∑ Lвыт , то повышаем показатель ВО для помещений.

 КВ в помещениях жилых зданий

Степень интенсивности смены объема кислорода в жилом помещении зависит от такого показателя, как кратность воздухообмена вентиляции. Нормативные и допустимые значения КВО определяются согласно установленным требования СНиП. Нормы ВО должны соответствовать нормам проектирования зданий и сооружений. В нормативных документах четко указано, какие вентсистемы должны быть в тех или иных помещений, где должно находится оборудование и какое оно должно использоваться, а также с какими параметрами и какое количество воздуха должно подаваться и удаляться из них.

Организация ВО в жилом помещении сводится к грамотному распределению приточно-вытяжных каналов по отношению к зоне пребывания людей. Проектирование приточных элементов имеет особое влияние на распределение ВО, так как их диапазон гораздо больше, чем у вытяжных каналов.

Расчет параметров при выборе оборудования

 При подборе оборудования для вентсистемы нужно произвести расчет следующих параметров:

•  уровень шума;
• скорость воздухопотока и площадь сечения воздуховодов;
•  рабочее давление, которое создается вентилятором;
• производительность по воздуху;
•  мощность калорифера.

По полученным данным о ВО, количестве энергии для обогрева, размере сечения и формы воздуховодов и решеток подбирается оборудование. Помимо этого, потребуются и сопутствующие детали: переходники, фитинги и многое другое. Воздуховоды выбираются с учетом агрессивности среды, вентиляторы – с запасом мощности, а калориферы – исходя из тепловых запросов вентсистемы.

Производительность по воздуху

 Проектирование вентсистемы начинается с определения необходимой производительности по воздуху. Для этого составляется поэтажный план помещений с обязательным указанием наименований каждого помещения и его общей площади. Стоит отметить, что расчет начинается с определения кратности воздухообмена, чтобы понять, сколько раз в течение 60 минут происходит смена воздушных масс в помещении.

Приведем пример. Двукратный ВО в помещении площадью 50 кв.м с высотой потолков 3 метра составляет 300 кубометров/час. Необходимая КВО зависит от количества человек, назначения помещения, мощности оборудования и определяется СНиП. Чтобы определить производительность по воздуху, нужно рассчитать два показателя ВО: по числу людей и КВО, а затем выбрать самое большее из 2-х значений.

Рассчитаем ВО по кратности, воспользовавшись следующей формулой:

L = n * S * H, где

• L – производительность приточной вентиляции, куб.м/ч;
• S – площадь помещения, кв.м;
• n – КВО: для офисов составляет 2,5, а для жилых помещений равна 1;
• H – высота помещения, м.

Теперь рассчитаем ВО по числу людей:

L = N * Lнорм, где

• N – количество людей;
• L – производительность приточной вентиляции, куб.м/ч;
• Lнорм – норма расхода воздуха на человека.

Определив требуемый ВО, подберем приточную вентсистему или вентилятор необходимой производительности. При этом следует не забывать, что падение производительности оборудования возможно из-за сопротивления воздухопроводной сети. Зависимость давления от производительности можно отыскать по характеристикам, которые обычно указываются в инструкции к технике. Например, участок воздуховода, длина которого составляет 15 м, создает падение давления порядка 100 Па.

Мощность калорифера

 Для подогрева приточного воздуха зимой в приточной вентиляционной системе используется калорифер – устройство, которое устанавливается в вентиляционных каналах. Мощность оборудования рассчитывается согласно производительности вентсистемы и необходимой температуры воздуха на выходе установки.

Температура воздуха, который поступает в дом, должна составлять не ниже +18 градусов по Цельсию. Минимальный температурный показатель наружного воздуха зависит от региона, например, для Санкт-Петербурга он равен -28 градусов по Цельсию. Следовательно, при включении калорифера он должен нагревать воздушные массы на 46 градусов по Цельсию. Так как любые морозы в столице непродолжительны, допускается ставить калориферы, которые имеют мощность меньше расчетной. Однако приточная вентсистема должна быть оснащена специальным регулятором для уменьшения скорости вентилятора.

Определяя мощность калорифера, нужно учитывать некоторые ограничения. Например, возможность применения одно- или трехфазного напряжения питания. Учитывайте, что при выборе калорифера, мощность которого составляет более 5 кВт, потребуется 3-х фазное подключение.

Величину тока, потребляемого устройством, можно рассчитать по формуле:

I = P / U, где

• I – потребляемый ток, А;
• U – напряжение питания, В;
• Р – мощность калорифера, Вт.

Если допустимая нагрузка электросети меньше, чем требуемая, возможна установка калорифера меньшей мощности. Определим температуру, на которую прибор сможет нагреть наружный воздух:

T = 2,98 * P / L, где

• T – температурная разность на входе и выходе приточной вентсистемы, °С;
• Р – мощность устройства, Вт;
• L – производительность вентиляции, куб.м/ч.

Типовые показатели расчетной мощности калорифера – для офисных помещений и частных домов от 5 до 50 кВт, для квартир от 1 до 5 кВт. Если установить электрокалорифер не получается, можно приобрести водяной калорифер. В качестве источника тепла данный прибор использует воду из системы автономного отопления. Экономия на обогреве в таком случае будет существенная.

После расчета мощности калорифера и производительности по воздуху приступают к проектированию вентсистемы, которая состоит из фасонных изделий, распределителей воздуха и воздуховодов.  Расчет начинают с составления схемы воздуховодов. Затем определяют три показателя – скорость воздухопотока, рабочее давление, создаваемое вентилятором, и уровень шума.

Рабочее давление рассчитывается с использованием характеристик вентилятора и согласно типу и диаметру воздуховодов, типа распределителей воздуха. Чем больше трасса и чем больше на ней поворотов, тем больше потребуется давление, создаваемое вентилятором. Скорость воздухопотока зависит от диаметра воздуховодов. Обычно скорость ограничивается значением от 2,6 до 3,9 м/с. При высоких скоростях увеличивается уровень шума и растут потери давления. Однако не всегда возможно использовать воздуховоды большого диаметра, так как их непросто установить в межпотолочном пространстве. Следовательно, при проектировании вентсистемы часто нужно искать компромисс между параметрами.

Как рассчитать стоимость вентиляции

 Общая стоимость вентиляционной системы складывается из целого ряда факторов. Самыми основными из них являются:

• цена проекта;
• затраты на монтажные работы и оборудование;
• эксплуатационные расходы.

Стоимость оборудования зависит от производителя, мощности, характеристик, функций. Также на стоимость влияет сложность монтажа.

Ошибки при проектировании

 Нередко на этапе проектирования вентсистемы встречаются ошибки. Это может быть обратная тяга, повышенный уровень шума, задувание и прочие проблемы. Некоторые недочеты можно исправить и после проведения монтажных работ, с помощью установки дополнительных приточно-вытяжных элементов.

Приведем пример неквалифицированного расчета – недостаточная тяга из помещения. Вентиляционный канал заканчивается шахтой, возвышающейся над крышей. Исправить проблему можно следующим образом: в верхней части шахты установить наконечник с меньшим диаметром отверстия. За счет такого конструкционного решения удается многократно увеличить скорость удаления отработанного воздуха из помещения.

Заключение

 Высококачественный воздухообмен – результат точных расчетов. Знание параметров, на которых основаны такие вычисления, позволяет правильно спроектировать вентсистему на этапе постройки, но и при необходимости произвести реконструкцию сети. Даже малейшие нарушения при проектировании вентсистемы приводят к серьезным последствиям. Недостаточная циркуляция воздушных масс вызывает застой в помещении, а избыточная – сквозняки и, как результат, простуду. Для коммерческих и промышленных помещений последствия намного серьезнее: от штрафных санкций надзорных госорганов до остановки предприятия. Поэтому доверяйте расчеты надежным и проверенным подрядчикам.

Расчет кратности воздухообмена должен осуществляется в соответствии с установленными нормами. Методика подсчета вентиляции регламентирована. Все данные указаны в ГОСТ, СНиП и СП. Данный показатель определяется для каждого помещения в отдельности, а затем цифры заносятся в таблицу, на основе которой формируются требования к оборудованию.

Профессиональный расчет кратности воздухообмена

Точный расчет кратности воздухообмена в помещении и всей вентиляционной системы определяет комфорт и безопасность людей. Ошибки, допущенные при проектировании, сложно устраняются после установки системы. Поэтому поручить эту задачу следует специалистам компании «Радэк». Все проверочные мероприятия осуществляются с использованием высокоточного оборудования и специальных программных средств. Мы выполним контрольные операции согласно всем технологическим процессам, и вы получите экспертный отчет о фактическом функционировании вентсистемы.

Узнать стоимость контрольных операций, условия сотрудничества и задать интересующие вас вопросы можно по телефону, указанному на нашем сайте.

Кратность воздухообмена в цехах в Москве
Измерение кратности воздухообмена в Москве
Журнал радиационного контроля и особенности его ведения
Виды технического обслуживания медицинской техники
Рекомендации по техническому обслуживанию медицинской техники