Organizētas gaisa apmaiņas uzdevums mājas vai dzīvokļa telpās ir noņemt lieko mitrumu un izplūdes gāzes, aizstājot to ar svaigu gaisu. Attiecīgi izplūdes un ieplūdes ierīcei ir jānosaka noņemto gaisa masu daudzums - jāaprēķina ventilācija katrai telpai atsevišķi. Aprēķina metodes un gaisa patēriņa normas tiek pieņemtas tikai saskaņā ar SNiP.
Normatīvo dokumentu sanitārās prasības
Minimālo gaisa daudzumu, ko ventilācijas sistēma piegādā no mājiņām un izvada no tā, regulē divi galvenie dokumenti:
- “Dzīvojamās daudzdzīvokļu ēkas” - SNiP 31-01-2003, 9. punkts.
- “Apkure, ventilācija un gaisa kondicionēšana” - SP 60.13330.2012, obligāts “K” pielikums.
Pirmais dokuments nosaka sanitārās un higiēniskās prasības gaisa apmaiņai daudzdzīvokļu māju dzīvojamās telpās. Ventilācijas aprēķinam jābalstās uz šiem datiem. Tiek izmantoti divu veidu izmēri - gaisa masas plūsmas ātrums vienā laika vienībā (m³ / h) un stundas reizinājums.
Atsauce. Gaisa apmaiņas daudzkārtīgumu izsaka skaitlis, kas norāda, cik reizes 1 stundas laikā tiek pilnībā atjaunināta telpas gaisa vide.
Atkarībā no telpas mērķa pieplūdes un izplūdes ventilācijai jānodrošina šāds plūsmas ātrums vai gaisa maisījuma atjauninājumu skaits (daudzkārtīgums):
- viesistaba, bērnu istaba, guļamistaba - 1 reizi stundā;
- virtuve ar elektrisko plīti - 60 m³ / h;
- vannas istaba, vanna, tualete - 25 m³ / h;
- krāsnij ar cietā kurināmā katlu un virtuvei ar gāzes plīti, iekārtas darbības laikā ir nepieciešams 1 reizinājums ar 100 m³ / h;
- katlu telpa ar siltuma ģeneratoru, kas sadedzina dabasgāzi - atjaunošana trīs reizes, pieskaitot degšanai nepieciešamo gaisa daudzumu;
- pieliekamais, ģērbtuve un citas saimniecības telpas - daudzkārtība 0,2;
- žāvēšana vai veļas mazgāšana - 90 m³ / h;
- bibliotēka, studijas - 0,5 reizes stundā.
Piezīme. SNiP paredz samazināt slodzi uz vispārējo ventilāciju ar dīkstāves aprīkojumu vai bez cilvēkiem. Dzīvojamās telpās attiecība samazinās līdz 0,2, tehniskā - līdz 0,5. Prasība telpām, kurās atrodas ar gāzi darbināmas iekārtas, nav mainīta - stundu vienreizēja gaisa atjaunošana.
Dokumenta 9. punkts nozīmē, ka kapuces tilpums ir vienāds ar ieplūdes daudzumu. SP 60.13330.2012 prasības ir nedaudz vienkāršākas un ir atkarīgas no cilvēku skaita, kas istabā uzturas vismaz 2 stundas:
- Ja uz 1 iemītnieku ir 20 m² vai vairāk dzīvokļa platības, telpās tiek nodrošināts svaigs pieplūdums 30 m³ / h uz vienu cilvēku.
- Pieplūdes gaisa tilpumu aprēķina pēc platības, ja uz vienu īrnieku ir mazāk nekā 20 kvadrātu. Attiecība ir šāda: 3 m³ ieplūdes tiek piegādātas uz 1 m² mājokļa.
- Ja dzīvoklī nav paredzēta ventilācija (nav logu rūtis un logi, kurus nevar atvērt), katram iedzīvotājam ir nepieciešams piegādāt 60 m³ / h tīra maisījuma, neatkarīgi no kvadratūras.
Divu dažādu dokumentu uzskaitītās normatīvās prasības vispār nav pretrunā viena ar otru. Sākumā ventilācijas vispārējās apmaiņas sistēmas veiktspēja tiek aprēķināta saskaņā ar SNiP 31-01-2003 "Dzīvojamās ēkas".
Rezultāti tiek pārbaudīti atbilstoši prakses kodeksa “Ventilācija un gaisa kondicionēšana” prasībām un vajadzības gadījumā tiek koriģēti. Zemāk mēs analizēsim aprēķina algoritmu, izmantojot zīmējumā parādīto vienstāva mājas piemēru.
Gaisa plūsmas ātruma noteikšana
Šis tipiskais pieplūdes un izplūdes ventilācijas aprēķins tiek veikts atsevišķi katra dzīvokļa vai lauku mājas istabai. Lai noskaidrotu ēkas masas plūsmas ātrumu kopumā, rezultāti tiek apkopoti. Tiek izmantota diezgan vienkārša formula:
Simbolu skaidrojums:
- L ir vēlamais pieplūdes un izplūdes gaisa tilpums, m³ / h;
- S - telpas kvadrāts, kurā tiek aprēķināta ventilācija, m²;
- h - griestu augstums, m;
- n - telpas gaisa vides atjauninājumu skaits 1 stundas laikā (regulē SNiP).
Aprēķina piemērs. Vienstāva ēkas ar griestu augstumu 3 m dzīvojamā platība ir 15,75 m². Saskaņā ar SNiP 31-01-2003 prasībām daudzkārtība n dzīvojamām telpām ir vienāda ar vienu. Tad gaisa maisījuma stundas plūsmas ātrums būs L = 15,75 x 3 x 1 = 47,25 m³ / h.
Svarīgs punkts. No virtuves ar gāzes plīti noņemtā gaisa maisījuma tilpuma noteikšana ir atkarīga no uzstādītās ventilācijas iekārtas. Izplatītā shēma izskatās šādi: vienreizēju apmaiņu atbilstoši standartiem nodrošina dabiskā ventilācijas sistēma, un papildu 100 m³ / h izmet mājas virtuves pārsegs.
Līdzīgi aprēķini tiek veikti visām citām telpām, tiek izstrādāta shēma gaisa apmaiņas organizēšanai (dabiska vai piespiedu) un tiek noteikti ventilācijas kanālu izmēri (skat. Piemēru zemāk). Automatizēt un paātrināt procesu palīdzēs aprēķinu programma.
Tiešsaistes kalkulators, lai palīdzētu
Programma apsver vajadzīgo gaisa daudzumu saskaņā ar SNiP regulēto daudzkārtību. Vienkārši atlasiet istabas veidu un ievadiet tā izmērus.
Piezīme. Katlu mājām ar gāzes siltuma ģeneratoru kalkulators ņem vērā tikai trīskāršu apmaiņu. Rezultātam papildus jāpievieno pievadītā gaisa daudzums, kas izmantots kurināmā sadedzināšanai.
Gaisa apmaiņu uzzinām pēc iedzīvotāju skaita
Pielikums "K" SP 60.13330.2012 paredz aprēķināt telpas ventilāciju pēc vienkāršākās formulas:
Atšifrē uzrādītās formulas apzīmējumu:
- L ir vēlamā pieplūdes (izplūdes) vērtība, m³ / h;
- m ir gaisa attīrītā maisījuma tilpums vienai personai, kas norādīts “K” pielikuma tabulā, m³ / h;
- N - cilvēku skaits, kas pastāvīgi atrodas attiecīgajā telpā vismaz 2 stundas dienā.
Vēl viens piemērs. Ir pamatoti uzskatīt, ka vienā stāva mājas vienā un tajā pašā viesistabā divi ģimenes locekļi uzturas ilgu laiku. Ņemot vērā, ka tiek organizēta ventilācija un katram īrniekam ir vairāk nekā 20 laukumu kvadrātu, tiek pieņemts, ka parametrs m ir 30 m³ / h. Mēs uzskatām pieplūdes daudzumu: L = 30 x 2 = 60 m³ / h.
Svarīgs. Ņemiet vērā, ka iegūtais rezultāts ir lielāks par vērtību, ko nosaka reizinājums (47,25 m³ / h). Turpmākiem aprēķiniem jāiekļauj skaitlis 60 m³ / h.
Ja dzīvoklī dzīvojošo cilvēku skaits ir tik liels, ka katrai personai atvēl mazāk nekā 20 m² (vidēji), tad iepriekšminēto formulu nevar izmantot. Noteikumi norāda: šajā gadījumā viesistabas un citu istabu platība jāreizina ar 3 m³ / h. Tā kā mājas kopējais kvadrāts ir 91,5 m², aprēķinātais ventilācijas gaisa tilpums būs 91,5 x 3 = 274,5 m³ / h.
Plašās telpās ar augstiem griestiem (no 3 m) atmosfēras atjaunošanu apsver divējādi:
- Ja telpā bieži atrodas liels skaits cilvēku, aprēķiniet gaisa kubikmetru ar specifisko rādītāju 30 m³ / h uz 1 cilvēku.
- Kad apmeklētāju skaits pastāvīgi mainās, tiek ieviests apkalpošanas zonas jēdziens 2 metrus virs grīdas. Nosakiet šīs atstarpes tilpumu (reiziniet laukumu ar 2) un nodrošiniet nepieciešamo reizinājumu, kā aprakstīts iepriekšējā sadaļā.
Ventilācijas aprēķina un izvietojuma piemērs
Par pamatu tiek ņemts privātmājas ar 91,5 m² iekšējo platību un 3 m augstiem griestiem izkārtojums, kas parādīts iepriekš zīmējumā. Kā aprēķināt izplūdes / ieplūdes daudzumu visā ēkā saskaņā ar SNiP metodoloģiju:
- Attālinātā gaisa daudzums no viesistabas un guļamistabas, kam ir vienāds kvadrāts, būs 15,75 x 3 x 1 = 47,25 m³ / h.
- Bērnu istabā: 21 x 3 x 1 = 63 m³ / h.
- Virtuve: 21 x 3 x 1 + 100 = 163 m³ / h.
- Vannas istaba - 25 m³ / h.
- Kopā 47,25 + 47,25 + 63 + 163 + 25 = 345,5 m³ / h.
Piezīme. Gaisa apmaiņa gaitenī un koridorā nav standartizēta.
Tagad mēs pārbaudām rezultātu atbilstību otrajam normatīvajam dokumentam. Tā kā ģimenē ir 4 cilvēku ģimene (2 pieaugušie + 2 bērni), dzīvojamā istabā, guļamistabā un bērnu istabā ilgu laiku atrodas 2 cilvēki.Mēs pārrēķinām gaisa apmaiņu norādītajās telpās pēc cilvēku skaita: 2 x 30 = 60 m³ / h (katrā telpā).
Bērnudārza izrakstu apjoms atbilst prasībām (63 kubikmetri stundā), bet guļamistabas un viesistabas vērtības būs jāpielāgo. 47,25 m³ / h diviem cilvēkiem nepietiek, mēs ņemam 60 kubikmetrus un atkal pārrēķinam kopējo gaisa apmaiņas daudzumu: 60 + 60 + 63 + 163 + 25 = 371 m³ / h.
Tikpat svarīgi ir pareizi sadalīt gaisa plūsmu ēkā. Privātās mājiņās ir ierasts organizēt dabiskās ventilācijas sistēmas - daudz lētāk un vienkāršāk ir uzstādīt elektriskos kompresorus ar gaisa vadiem. Pievienojiet tikai vienu kaitīgo gāzu piespiedu noņemšanas elementu - tvaika nosūcēju.
Kā organizēt plūsmu dabisko kustību:
- Mēs nodrošināsim ieplūšanu visās dzīvojamās telpās, izmantojot automātiskos vārstus, kas integrēti loga profilā vai tieši ārsienā. Galu galā standarta metāla-plastmasas logi ir stingri.
- Starpsienā starp virtuvi un vannas istabu mēs noorganizēsim trīs vertikālu šahtu bloku, kas vērsts pret jumtu.
- Zem iekšdurvīm mēs nodrošinām spraugas līdz 1 cm platas gaisa caurbraukšanai.
- Mēs uzstādām tvaika nosūcēju un savienojam to ar atsevišķu vertikālu kanālu. Viņa uzņemsies daļu kravas - gatavošanas laikā viņa vienā stundā noņems 100 kubikmetrus izplūdes gāzu. Paliek 371 - 100 = 271 m³ / h.
- Mēs izvedīsim divas mīnas ar bāriem uz vannas istabu un virtuvi. Cauruļu izmēri un augstumi ir aprēķināti šīs rokasgrāmatas pēdējā sadaļā.
- Sakarā ar dabisko iegrimi, kas rodas divos kanālos, gaiss no bērnudārza, guļamistabas un zāles ieplūst koridorā un pēc tam uz izplūdes režģiem.
Lūdzu, ņemiet vērā: svaigā plūsma, kas parādīta izkārtojumā, tiek novirzīta no telpām ar tīru gaisu uz vairāk piesārņotām vietām, pēc tam tiek izmesta caur mīnām.
Aprēķiniet ventilācijas kanālu diametru
Turpmākie aprēķini ir nedaudz sarežģītāki, tāpēc katram posmam pievienosim aprēķinu piemērus. Rezultāts būs mūsu vienstāva ēkas ventilācijas šahtu diametrs un augstums.
Visu izplūdes gaisa daudzumu mēs sadalījām 3 kanālos: 100 kubikmetri. piespiedu kārtā noņem virtuves nosūcēju tajā laikā, kad tiek ieslēgta plīts, atlikušie 271 kubikmetri dabiski iziet divās identiskās šahtās. Plūsmas ātrums caur 1 kanālu būs 271/2 = 135,5 m³ / h. Caurules šķērsgriezuma laukumu nosaka pēc formulas:
- F - ventilācijas kanāla šķērsgriezuma laukums, m²;
- L - izplūdes gāzu plūsma caur vārpstu, m³ / h;
- ʋ - plūsmas ātrums, m / s.
Atsauce. Gaisa ātrums dabiskās ventilācijas kanālos ir diapazonā no 0,5 līdz 1,5 m / s. Kā aprēķināto vērtību mēs ņemam vidējo rādītāju - 1 m / s.
Kā aprēķināt piemērā vienas caurules šķērsgriezumu un diametru:
- Mēs atrodam diametru kvadrātmetros F = 135,5 / 3600 x 1 = 0,0378 m².
- No skolas formulas apļa laukumam mēs nosakām kanāla diametru D = 0,22 m. Mēs izvēlamies tuvāko lielāku kanālu no standarta sērijas - Ø225 mm.
- Ja mēs runājam par ķieģeļu vārpstu, kas ieklāta sienas iekšpusē, tad ventilācijas kanāla izmērs 140 x 270 mm atbilst atrastajai sekcijai (laba sakritība, F = 0,0378 kv. M).
Sadzīves pārsega izplūdes caurules diametrs tiek ņemts vērā līdzīgi, tikai ventilatora sūknētais plūsmas ātrums tiek ņemts vairāk - 3 m / s. F = 100/3600 x 3 = 0,009 m² vai Ø110 mm.
Mēs izvēlamies cauruļu augstumu
Nākamais solis ir vilces spēka noteikšana, kas rodas izplūdes vienībā noteiktā augstumā. Parametru sauc par pieejamo gravitācijas spiedienu un izsaka paskālos (Pa). Norēķinu formula:
- p ir gravitācijas spiediens kanālā, Pa;
- H - augstuma starpība starp ventilācijas režģa izeju un virs jumta izgrieztu ventilācijas kanālu, m;
- ρvozd - telpas gaisa blīvums, mēs pieņemam 1,2 kg / m³ mājas temperatūrā +20 ° С.
Aprēķina metodes pamatā ir vajadzīgā augstuma izvēle. Vispirms nosakiet, cik daudz jūs esat gatavs pacelt izplūdes caurules virs jumta, neietekmējot ēkas izskatu, pēc tam aizstājiet augstuma vērtību formulā.
Piemērs. Mēs ņemam augstuma starpību 4 m un iegūstam vilces spiedienu p = 9,81 x 4 (1,27 - 1,2) = 2,75 Pa.
Tagad tuvojas grūts posms - zaru kanālu aerodinamiskais aprēķins. Uzdevums ir noskaidrot kanāla pretestību gāzes plūsmai un salīdzināt rezultātu ar pieejamo spiedienu (2,75 Pa). Ja spiediena zudumi ir lielāki, caurulei būs jāpalielina vai jāpalielina urbuma diametrs.
Kanāla aerodinamisko pretestību aprēķina pēc formulas:
- Δp - kopējais spiediena zudums raktuvēs;
- R ir caurplūdes plūsmas īpatnējā berzes pretestība, Pa / m;
- H - kanāla augstums, m;
- ∑ξ ir vietējās pretestības koeficientu summa;
- Pv - dinamiskais spiediens, Pa.
Ar piemēru mēs parādām, kā tiek ņemta vērā pretestības vērtība:
- Dinamiskā spiediena vērtību mēs atrodam pēc formulas Pv = 1,2 x 1² / 2 = 0,6 Pa.
- Berzes pretestība R tiek parādīta saskaņā ar tabulu, koncentrējoties uz dinamiskā spiediena indikatoriem 0,6 Pa, plūsmas ātrumu 1 m / s un gaisa kanāla diametru 225 mm. R = 0,078 Pa / m (apzīmēts ar zaļu apli).
- Izplūdes vārpstas vietējā pretestība ir žalūziju režģis un 90 ° augšupvērsts līkums. Šo daļu koeficienti ξ ir nemainīgas vērtības, kas attiecīgi ir attiecīgi 1,2 un 0,4. Summa ξ = 1,2 + 0,4 = 1,6.
- Galīgais aprēķins: Δp = 0,078 Pa / mx 4 m + 1,6 x 0,6 Pa = 1,27 Pa.
Tagad mēs salīdzinām aprēķināto spiedienu, kas veidojas gaisa kanālā, un iegūto pretestību. Vilces spēks p = 2,75 Pa ir daudz lielāks nekā spiediena zudumi (pretestība) Δp = 1,27 Pa, 4 metrus augsta vārpsta ir pārāk augsta, tādu veidot nav jēgas.
Tā kā skaitļi atšķiras uz pusi (aptuveni), mēs saīsinām ventilācijas kanālu līdz 2 m un pārrēķinam vēlreiz:
- Pieejamais spiediens p = 9,81 x 2 (1,27 - 1,2) = 1,37 Pa.
- Pretestība R un vietējie koeficienti ξ nemainās.
- Δp = 0,078 Pa / mx 2 m + 1,6 x 0,6 Pa = 1,15 Pa.
Dabiskais iegrimes spiediens 1,37 Pa pārsniedz sistēmas pretestību Δp = 1,15 Pa, kas nozīmē, ka divus metrus augsta vārpsta darbosies dabiskā ieguvē un nodrošinās nepieciešamo noņemto gāzu plūsmas ātrumu.
Komentārs. Nav nepieciešams saīsināt kanālu līdz 1 m, attiecība mainīsies pretējā virzienā: p = 0,69 Pa, Δp = 1,04 Pa, vilces spēks nav pietiekams.
Ventilācijas kanālu Ø225 mm var iedalīt 2 mazākās caurulēs, bet ne pēc diametra, bet pēc sekcijas. Mēs iegūstam 2 apaļus ventilācijas kanālus ar izmēru 150-160 mm, kā tas izdarīts fotoattēlā. Abu vārpstu augstums paliek nemainīgs - 2 m.
Kā vienkāršot uzdevumu - padomi
Jūs varētu pārliecināties, ka aprēķini un gaisa apmaiņas organizēšana ēkā ir diezgan sarežģīti jautājumi. Mēs centāmies izskaidrot tehniku vispieejamākajā formā, taču vidusmēra lietotājam aprēķini joprojām šķiet apgrūtinoši. Mēs sniedzam dažus ieteikumus vienkāršotam problēmas risinājumam:
- Pirmie 3 posmi jebkurā gadījumā būs jāiziet cauri - lai noskaidrotu izplūstošā gaisa daudzumu, izstrādātu plūsmas modeli un aprēķinātu izplūdes kanālu diametru.
- Paņem plūsmas ātrumu, kas nepārsniedz 1 m / s, un no tā nosaka kanālu šķērsgriezumu. Aerodinamika nav jāpārvar - pareizi aprēķiniet diametrus un vienkārši novadiet gaisa vadus vismaz 2 metru augstumā virs ieplūdes režģiem.
- Mēģiniet ēkas iekšpusē izmantot plastmasas caurules - pateicoties gludām sienām, tās praktiski neattur gāzu kustību.
- Ventilācijas kanāliem, kas ievietoti aukstā bēniņos, jābūt izolētiem.
- Nebloķējiet mīnu izejas ar ventilatoriem, kā tas ierasts dzīvokļa tualetēs. Darbrats neļaus dabiskajam pārsegam pareizi darboties.
Pieplūdei telpās uzstādiet regulējamus sienas vārstus, atbrīvojieties no visām plaisām, kur nekontrolējami mājā var iekļūt auksts gaiss.