Uppgiften för organiserad luftväxling i rummen i ett hus eller en lägenhet är att ta bort överskott av fukt och avgaser och ersätta den med frisk luft. För avgas- och inloppsanordningen är det därför nödvändigt att bestämma mängden borttagna luftmassor - att beräkna ventilationen separat för varje rum. Beräkningsmetoder och normer för luftförbrukning accepteras uteslutande enligt SNiP.
Sanitära krav i lagar
Minsta mängd luft som tillförs och tas bort från stugrummen med ventilationssystemet regleras av två huvuddokument:
- ”Bostadshus med flera lägenheter” - SNiP 31-01-2003, punkt 9.
- ”Uppvärmning, ventilation och luftkonditionering” - SP 60.13330.2012, obligatoriskt Bilaga “K”.
Det första dokumentet anger sanitära och hygieniska krav för luftväxling i bostadslokaler i hyreshus. Ventilationsberäkningen bör baseras på dessa data. Två typer av dimensioner används - luftmassaflödeshastighet per tidsenhet (m³ / h) och timmångfald.
Referens. Mängden luftutbyte uttrycks med en siffra som indikerar hur många gånger inom en timme luftmiljön i rummet är helt uppdaterad.
Beroende på rumets syfte måste tillförsel- och avgasventilationen ge följande flödeshastighet eller antalet uppdateringar av luftblandningen (mångfald):
- vardagsrum, barnrum, sovrum - 1 gång per timme;
- kök med elektrisk spis - 60 m³ / h;
- badrum, badkar, toalett - 25 m³ / h;
- för en ugn med en fast bränslepanna och ett kök med en gasspis krävs en mångfald på 1 plus 100 m³ / h under drift av utrustningen;
- ett pannrum med en värmegenerator som bränner naturgas - en trefaldig förnyelse plus mängden luft som krävs för förbränning;
- skafferi, omklädningsrum och andra tvättstugor - mångfald 0,2;
- torkning eller tvätt - 90 m³ / h;
- bibliotek, studera - 0,5 gånger per timme.
Notera. SNiP tillhandahåller en minskning av belastningen på allmän ventilation med tom utrustning eller inga personer. I bostadslokaler sjunker kvoten till 0,2, teknisk - till 0,5. Kravet på rum där gasdrivna anläggningar är belägna är oförändrade - en timmars luftförnyelse per timme.
Punkt 9 i dokumentet innebär att huvans volym är lika med inflödet. Kraven i SP 60.13330.2012 är något enklare och beror på antalet personer som bor i rummet i 2 timmar eller mer:
- Om det finns 20 m² eller mer lägenhet med 1 invånare, tillhandahålls en ny tillströmning på 30 m³ / h per person till rummen.
- Tilluftsvolymen beaktas efter område när mindre än 20 kvadrat faller på en hyresgäst. Förhållandet är: 3 m³ tillströmning levereras per 1 m² bostad.
- Om ventilationen inte finns i lägenheten (det finns inga fönsterrutor och fönster som inte kan öppnas), är det nödvändigt att leverera 60 m³ / h ren blandning till varje invånare, oavsett kvadratur.
De listade myndighetskraven i två olika dokument strider inte alls mot varandra. Ursprungligen beräknas prestandan för ventilationssystemet för allmän utbyte enligt SNiP 31-01-2003 "Bostadshus".
Resultaten kontrolleras mot kraven i uppförandekoden ”Ventilation och luftkonditionering” och justeras vid behov. Nedan kommer vi att analysera beräkningsalgoritmen med hjälp av exemplet på ett envåningshus som visas på ritningen.
Bestämning av luftflödeshastighet
Denna typiska beräkning av tillförsel och avgasventilation utförs separat för varje rum i en lägenhet eller en stuga på landet. För att ta reda på byggnadens massflödeshastighet som helhet sammanfattas resultaten. En ganska enkel formel används:
Förklaring av symboler:
- L är den önskade volymen av tillförsel och frånluft, m³ / h;
- S - kvadraturen i rummet där ventilationen beräknas, m²;
- h - takhöjd, m;
- n - antalet uppdateringar av luftmiljön i rummet inom 1 timme (reglerat av SNiP).
Beräkningsexempel. Boytan i en envåningshus med en takhöjd på 3 m är 15,75 m². Enligt kraven i SNiP 31-01-2003 är mångfalden n för bostadslokaler lika med en. Sedan blir luftblandningens timflödeshastighet L = 15,75 x 3 x 1 = 47,25 m³ / h.
En viktig punkt. Bestämningen av volymen på luftblandningen som tas bort från köket med en gasspis beror på den installerade ventilationsutrustningen. Ett vanligt schema ser ut så här: ett engångsutbyte enligt standarderna tillhandahålls av ett naturligt ventilationssystem, och ytterligare 100 m³ / h kastas ut av en hushållskök.
Liknande beräkningar görs för alla andra rum, ett schema för att organisera luftväxling (naturligt eller tvingat) utvecklas och dimensionerna på ventilationskanalerna bestäms (se exemplet nedan). Automatisera och påskynda processen hjälper kalkylprogrammet.
Online-kalkylator för att hjälpa
Programmet beaktar den erforderliga mängden luft enligt den multiplicitet som regleras av SNiP. Välj bara rumstyp och ange dess dimensioner.
Notera. För pannhus med en gasvärmegenerator tar kalkylatorn endast hänsyn till det tredubbla utbytet. Mängden tilluft som används för förbränning måste tillföras resultatet ytterligare.
Vi tar reda på luftbörsen med antalet invånare
Bilaga "K" SP 60.13330.2012 föreskriver att beräkna rumets ventilation enligt den enklaste formeln:
Dechiffrera notationen av den presenterade formeln:
- L är det önskade värdet på inflödet (avgas), m³ / h;
- m är volymen av den luftrenade blandningen per 1 person som anges i tabellen i tillägg “K”, m³ / h;
- N - antalet personer som ständigt är i rummet ifråga 2 timmar om dagen eller mer.
Ett annat exempel. Det är rimligt att anta att två familjemedlemmar stannar länge i samma vardagsrum i ett envåningshus. Med tanke på att ventilationen är organiserad och varje hyresgäst har över 20 kvadraters area, anses parametern m vara 30 m³ / h. Vi beaktar mängden inflöde: L = 30 x 2 = 60 m³ / h.
Viktig. Observera att det erhållna resultatet är större än det värde som bestäms av mångfalden (47,25 m³ / h). För ytterligare beräkningar bör siffran 60 m³ / h inkluderas.
Om antalet personer som bor i lägenheten är så stort att varje person tilldelas mindre än 20 m² (i genomsnitt), kan ovanstående formel inte användas. Reglerna indikerar: i detta fall bör vardagsrummet och övriga rum multipliceras med 3 m³ / h. Eftersom husets totala kvadratur är 91,5 m², kommer den beräknade volymen för ventilationsluft att vara 91,5 x 3 = 274,5 m³ / h.
I rymliga rum med högt i tak (från 3 m) anses uppdatering av atmosfären på två sätt:
- Om ett stort antal människor ofta är i rummet, beräkna kubikmeter luft som tillförs av den specifika indikatorn på 30 m³ / h per 1 person.
- När antalet besökare ständigt förändras introduceras konceptet med ett serviceområde 2 meter över golvet. Bestäm volymen för detta utrymme (multiplicera området med 2) och ge önskad mångfald, som beskrivs i föregående avsnitt.
Exempel på beräkning och arrangemang av ventilation
Som grund tar vi utformningen av ett privat hus med en inre yta på 91,5 m² och 3 m höga tak, som visas ovan på ritningen. Hur man beräknar mängden avgas / inflöde till hela byggnaden enligt SNiP-metoden:
- Volymen av fjärrluft från vardagsrummet och sovrummet, som har en lika stor kvadratur, kommer att vara 15,75 x 3 x 1 = 47,25 m³ / h.
- I barnrummet: 21 x 3 x 1 = 63 m³ / h.
- Kök: 21 x 3 x 1 + 100 = 163 m³ / h.
- Badrum - 25 m³ / h.
- Totalt 47,25 + 47,25 + 63 + 163 + 25 = 345,5 m³ / h.
Notera. Luftväxling i korridoren och korridoren är inte standardiserad.
Nu kontrollerar vi resultaten för överensstämmelse med det andra regleringsdokumentet. Eftersom familjen har en familj på 4 personer (2 vuxna + 2 barn), är 2 personer i vardagsrummet, sovrummet och barnrummet under lång tid.Vi beräknar luftutbytet i de angivna rummen beroende på antalet personer: 2 x 30 = 60 m³ / h (i varje rum).
Volymen av extrakt från barnkammaren uppfyller kraven (63 kubikmeter per timme), men värdena för sovrummet och vardagsrummet måste justeras. 47,25 m³ / h räcker inte för två personer, vi tar 60 kubikmeter och beräknar igen den totala mängden luftutbyte: 60 + 60 + 63 + 163 + 25 = 371 m³ / h.
Det är lika viktigt att korrekt distribuera luftflödet i byggnaden. I privata stugor är det vanligt att ordna naturliga ventilationssystem - det är mycket billigare och enklare att installera elektriska överladdare med luftkanaler. Tillsätt bara ett element för att tvinga bort skadliga gaser - en spiskåpa.
Hur man organiserar den naturliga flödesrörelsen:
- Vi kommer att tillhandahålla tillflöde till alla bostadshus genom automatiska ventiler integrerade i fönsterprofilen eller direkt i ytterväggen. När allt kommer omkring är vanliga metall-plastfönster tätt.
- I skiljevägen mellan köket och badrummet kommer vi att ordna ett block med tre vertikala axlar som vetter mot taket.
- Under innerdörrarna tillhandahåller vi mellanrum upp till 1 cm breda för luftpassage.
- Vi installerar en spiskåpa och ansluter den till en separat vertikal kanal. Hon tar en del av lasten - hon tar bort 100 kubikmeter avgaser på 1 timme under kokningsprocessen. Återstår 371 - 100 = 271 m³ / h.
- Vi tar fram två gruvor med barer till badrummet och köket. Rörstorlekar och höjder beräknas i det sista avsnittet i denna manual.
- På grund av det naturliga draget som uppstår i de två kanalerna, rusar luften från barnkammaren, sovrummet och hallen in i korridoren och sedan till avgasgallerna.
Observera: de färska strömmarna som visas på layouten riktas från rum med ren luft till mer förorenade områden och kastas sedan ut genom gruvorna.
Beräkna diametrarna på ventilationskanalerna
Ytterligare beräkningar är något mer komplicerade, så vi kommer att följa varje steg med exempel på beräkningar. Resultatet blir diametern och höjden på ventilationsaxlarna i vår envåningshus.
Vi fördelade hela avluften i 3 kanaler: 100 kubikmeter. avlägsnar med kraft huven i köket under den tid som ugnen slås på, de återstående 271 kubikmeter lämnar naturligt i två identiska axlar. Flödeshastigheten genom en kanal blir 271/2 = 135,5 m³ / h. Rörets tvärsnittsarea bestäms av formeln:
- F - ventilationskanalens tvärsnittsarea, m²;
- L - avgasflöde genom axeln, m³ / h;
- ʋ - flödeshastighet, m / s.
Referens. Lufthastigheten i kanalerna för naturlig ventilation ligger i intervallet 0,5–1,5 m / s. Som det beräknade värdet tar vi den genomsnittliga indikatorn - 1 m / s.
Hur man beräknar tvärsnitt och diameter på ett rör i exemplet:
- Vi hittar diametern i kvadratmeter F = 135,5 / 3600 x 1 = 0,0378 m².
- Från skolformeln för cirkelområdet bestämmer vi diametern på kanalen D = 0,22 m. Vi väljer den närmaste större kanalen från standardserien - Ø225 mm.
- Om vi talar om en tegelaxel som är placerad inuti väggen, passar storleken på ventilationskanalen 140 x 270 mm till det hittade avsnittet (ett bra sammanfall, F = 0,0378 kvm).
Avgasrörets diameter för en hushållskåpa anses på liknande sätt, endast flödet som pumpas av fläkten tas mer - 3 m / s. F = 100/3600 x 3 = 0,009 m² eller Ø110 mm.
Vi väljer höjden på rören
Nästa steg är att bestämma dragkraften som uppstår i avgasenheten vid en viss höjd. Parametern kallas tillgängligt gravitationstryck och uttrycks i Pascals (Pa). Avvecklingsformel:
- p är gravitationstrycket i kanalen, Pa;
- H - höjdskillnad mellan ventilationsgrillens utlopp och ventilationsrörets kapning ovanför taket, m;
- ρvozd är lufttätheten i rummet, vi tar 1,2 kg / m³ vid hemmatemperatur +20 ° С.
Beräkningsmetoden baseras på valet av önskad höjd. Bestäm först hur mycket du är redo att höja avgasrören ovanför taket utan att påverka byggnadens utseende och ersätt sedan höjdvärdet i formeln.
Exempel. Vi tar en höjdskillnad på 4 m och erhåller ett trycktryck p = 9,81 x 4 (1,27 - 1,2) = 2,75 Pa.
Nu kommer ett svårt stadium - den aerodynamiska beräkningen av grenkanaler. Uppgiften är att ta reda på kanalens motstånd mot gasflödet och jämföra resultatet med tillgängligt tryck (2,75 Pa). Om tryckförlusten är större måste röret öka eller öka borrdiametern.
Kanalens aerodynamiska motstånd beräknas med formeln:
- Δp - total tryckförlust i gruvan;
- R är den specifika friktionsmotståndet för den förbipasserande strömmen, Pa / m;
- H - kanalhöjd, m;
- ∑ξ är summan av lokala motståndskoefficienter;
- Pv - dynamiskt tryck, Pa.
Vi visar med exempel hur resistansvärdet beaktas:
- Vi hittar värdet på det dynamiska trycket enligt formeln Pv = 1,2 x 1² / 2 = 0,6 Pa.
- Vi hittar friktionsmotståndet R enligt tabellen, med fokus på de dynamiska tryckindikatorerna på 0,6 Pa, en flödeshastighet på 1 m / s och en luftkanalens diameter på 225 mm. R = 0,078 Pa / m (indikeras med en grön cirkel).
- Avgasaxelns lokala motstånd är luftgallret och 90 ° uppåt. Koefficienterna ξ för dessa delar är konstanta värden lika med respektive 1,2 respektive 0,4. Summan ξ = 1,2 + 0,4 = 1,6.
- Slutberäkning: Δp = 0,078 Pa / mx 4 m + 1,6 x 0,6 Pa = 1,27 Pa.
Nu jämför vi det beräknade trycket som bildas i luftkanalen och det resulterande motståndet. Dragkraften p = 2,75 Pa är mycket större än tryckförlusten (motstånd) Δp = 1,27 Pa, en axel på 4 meter är för hög, det är meningslöst att bygga en sådan.
Eftersom siffrorna skiljer sig åt hälften (ungefär), förkortar vi ventilationskanalen till 2 m och beräknar igen:
- Tillgängligt tryck p = 9,81 x 2 (1,27 - 1,2) = 1,37 Pa.
- Resistiviteten R och lokala koefficienter ξ förblir desamma.
- Δp = 0,078 Pa / mx 2 m + 1,6 x 0,6 Pa = 1,15 Pa.
Det naturliga dragtrycket på 1,37 Pa överskrider systemmotståndet Δp = 1,15 Pa, vilket innebär att en två meter hög axel fungerar korrekt för naturlig extraktion och ger den nödvändiga flödeshastigheten för de borttagna gaserna.
Kommentar. Det är inte nödvändigt att förkorta kanalen till 1 m, förhållandet kommer att ändras i den andra riktningen: p = 0,69 Pa, Δp = 1,04 Pa, dragkraften räcker inte.
Ventilationskanalen Ø225 mm kan delas upp i 2 mindre rör, men inte per diameter utan genom sektion. Vi får 2 runda ventilationskanaler på 150-160 mm, som gjort på bilden. Båda axlarnas höjd förblir oförändrad - 2 m.
Hur man förenklar uppgiften - tips
Du kan se till att beräkningarna och organisationen av luftutbytet i byggnaden är ganska komplicerade frågor. Vi försökte förklara tekniken i den mest tillgängliga formen, men beräkningarna ser fortfarande tunga ut för den genomsnittliga användaren. Vi ger några rekommendationer för en förenklad lösning på problemet:
- De första tre stegen måste i alla fall gå igenom - för att ta reda på volymen av urladdad luft, utveckla ett flödesmönster och beräkna avgasledarnas diametrar.
- Ta en flödeshastighet på högst 1 m / s och bestäm tvärsnittet av kanalerna från den. Aerodynamik är inte nödvändig för att övervinna - beräkna diametrarna på rätt sätt och helt enkelt föra luftkanalerna till en höjd av minst 2 meter över insugningsgallerna.
- Försök att använda plaströr i byggnaden - tack vare de släta väggarna motstår de praktiskt taget inte rörelser av gaser.
- Ventilationskanaler som är placerade på kall vind måste vara isolerade.
- Blockera inte utgångarna från gruvorna med fläktar, som är vanligt att göra i lägenheternas toaletter. Pumpen tillåter inte den naturliga huven att fungera korrekt.
För inflödet, installera justerbara väggventiler i rummen, bli av med alla sprickor där kall luft kan komma in i huset utan kontroll.