Пример расчета естественной вентиляции: Как рассчитать вентиляцию в помещении

3.7. Расчет естественной вентиляции

Естественная вентиляция чаще всего осуществляется через вытяжные трубы прямоугольного или круглого сечения, проходящие через потолочное перекрытие и крышу здания.

Воздух перемещается по вытяжным трубам (рис. 3.6) за счет разной плотности его снаружи и внутри помещения (тепловой напор), а также под дей­ствием при одинаковых плотностях воздуха (ветровой напор).

84

Бесканальную естественную вентиляцию применяют в помещениях большого объема.

Рис. 3.6. Естественная вентиляция помещений

Расчет естественной вентиляции начинают с определения воздухообмена по одной из вышеприведенных формул (3.3) … (3.10).

Разность давлений в каналах при тепловом напоре определяют по формуле

ЛН_г=к(р_н-р_в), (3.

12)

где h — высота вытяжной трубы или расстояние между серединами при­точных и вытяжных каналов, м;

н, р_в — плотность наружного и внутреннего воздуха, кг/м³ (табл. 2.11).

Разность давлений при ветровом напоре определяют по формуле

(3.13)

АН_г=±¥_в— х)\р_т

где ¥_в — экспериментальный ветровой коэффициент, зависящий от кон­струкции здания, ¥_в = 0,70…0,85 — наветренная сторона, ¥_в = -0,30…-0,45 — за­ветренная сторона;

v_e — скорость ветра, м/с.

Скорость движения воздуха в вытяжных трубах находят по формуле

2-gAH

pн

(3. , (3.16)

г 2 , ml ₃

где / площадь одного канала, м ; f = трубы круглого сечения диа-

4

метром d, м²; f = а ■ b — трубы прямоугольного сечения, м²; f = а² — трубы квадратного сечения, м2 .

Для усиления вытяжки воздуха через каналы на верхнюю часть вытяжной трубы монтируют дефлектор, представляющий собой специальные насадки на

вытяжные воздуховоды.

Производительность дефлектора (м /ч) находят по формуле

™,9_d, (3.17)

где Vi, — скорость движения воздуха в трубе, зависящая от скорости ветра v_e; м/с, v_d = (0,2. ..0,4) v_e;

D- диаметр дефлектора, м.

Производительность дефлектора можно определить через требуемый воз­духообмен по формуле

п

,

(3.18)

где п — число дефлекторов;

L_т — требуемый воздухообмен, м³/ч. Необходимый диаметр дефлектора

£> = 0,018- & (3.19)

Более точно дефлектор можно подобрать, используя графики на рис. 3.7.

86

а — с учетом действия ветра; б — с учетом гравитационного давления; в — с учетом ветра

и гравитационного давления; 1 — диффузор; 2 — цилиндрическая обечайка; 3 — колпак; 4 — конус; 5 — патрубок

Рис. 3.7. Конструкция дефлектора и графики для его подбора

Пример 3.9. В свинарнике размещено 60 откормочных свиноматок живой массой по 100 кг и 40 по 200 кг. Животные выделяют углекислоту, которую необходимо удалить естественным вентилированием помещения. Конструкция свинарника допускает установку вытяжных труб длиной 4,2 м. Температура внутри свинарника +10° С. Наружная температура 10° С. Предельно допускае­мая концентрация углекислоты равна 2,5 л/м

3 , плотность углекислого газа ра3в­нцентрация углекислоты равна 2,5 л/мна 1 874 кг/м³, содержание углекислого газа в приточном воздухе — 0,3 л/м3 .

Решение. Пользуясь табл. 2.6, найдем общее количество углекислоты, вы­деляемой всеми животными в 1 ч.

Р = 60 х 43 + 40 х 57 = 4860 л/ч.

Производительность вентиляции должна быть равна (формула3.3)

L =

^т

D -P

пдк н

= 4860 /(2,5 — 0,3) = 2290м³ / ч.

Найдем разность давлений в воздуховоде по формуле (3.12), определив предварительНайдем разностьдавленийввоздуховоде но плотность наружного и внутреннего воздуха по табл. 2.11 при атмосферном давлении 760 мм. рт. ст.

AH_T=h-(p_H-pJ = 4,2(1,342-1,247) = 0,4кг/м². По формуле (3.14) найдем скорость воздуха в вентиляционном канале

^т

Суммарное сечение труб найдем по формуле (3.15)

87

L

2290

3600-5 3600-1,27

= 0,523м².

Вывод. Проектируем 6 вентиляционных труб сечением 0,3×0,3 м2 , общим сечением 0,54 м² (рис. 3.8).

1 — вытяжные шахты; 2 — приточные воздуховоды; 3 — воздуховоды для вытяжки из навоз­ных каналов; 4 — приточная камер; 5 — вытяжная камера

Рис. 3.8. Схема вентиляции свинарника с подачей воздуха через два параллель­ных воздуховода и удаления воздуха через шахты и навозные каналы

Расчёт естественной вентиляции: нормы, методики расчёта, пример

Постоянный приток свежего воздуха необходим для обеспечения здоровых условий жизни, качественной эксплуатации бытовых систем и составных элементов дома, особенно, если они деревянные. Раньше вопросу естественной вентиляции не уделяли большого значения, поскольку конструкция построек по умолчанию включала печи с дымоходными каналами и окна с невысокой герметичностью. Однако сегодня тенденции изменились.

Использование современных строительных материалов обеспечивает сооружениям практически полную герметичность. Повысились требования и к термоизоляции – строители максимально перекрывают все возможные утечки тепла. Инфильтрации воздуха через отдельные конструкции стало недостаточно. Поэтому в проектах новых домов предусматриваются системы вентилирования помещений. Если их нет, потребуется установка. Перед основными работами необходимо произвести расчёт вентиляции. Сделать это можно самостоятельно или с привлечением специалистов.

Устройство естественной приточно-вытяжной вентиляции

Для организации в доме забора и вытяжки воздуха используются следующие элементы:

1. Вентиляционные шахты для удаления застоявшегося воздуха.
2. Окна, которые находятся в режиме микрощелевого или обычного проветривания.
3. Система воздуховодов.
4. Стеновые или оконные приточные каналы – позволяют воздуху проникать внутрь при закрытых или герметичных проемах.
5. Дымоходы – при наличии в доме камина или печки.
6. Дефлекторы – усиливают тягу в вытяжной трубе.
7. Вентиляционные решетки – закрывают отверстия вентканалов в комнатах.

Дополнительно, для обеспечения естественной вентиляции в дверном полотне устанавливаются переточные клапаны.

Расчёт естественной вентиляции – нормы расхода воздуха

Основными показателями для проектирования системы считаются нормы расхода поступающих масс и кратности воздухообмена, прописанные в СП 60. 13330.2012, СНиП 41-01-2003. Контур должен обеспечивать подачу кислорода в объеме не меньшем, чем требуется для комфортного проживания людей. Для 1 человека норма составляет 30 м³/час, если на него приходится площадь помещения более 20 кв. м или 3 м³/час на каждый кв. м при выделении меньшего размера комнаты.

Для жилых и связанных с ними функциональных помещений установлены следующие нормативы:

1. Жилые комнаты – не менее 3 м³/час на каждый кв. м площади.
2. Туалет и ванная – 25 м³/час.
3. Совмещенный санузел – от 50 м³/час.
4. Кухня – от 60 до 90 м³/час, в зависимости от типа плиты и числа конфорок.

Кратность воздухообмена для частного дома – не менее 1 объема в час, если в комнате постоянно находятся люди. Для технических помещений – от 1 объема в 5 часов.

Методики расчёта вентиляции

Точные параметры можно рассчитать только с помощью специализированного программного обеспечения. Но существуют методики простых вычислений, которые позволяют получить примерные данные для конкретного дома:

1. По нормам потребления – чтобы сделать расчёт производительности с учетом требований СНиП используется формула: V=Vнорм*N, где N – число постоянных жильцов. Проблема методики в том, что люди могут находиться в разных комнатах или постоянно собираться в одном помещении. Поэтому она больше задействуется при наличии воздушной системы отопления с циркуляцией масс внутри дома и подмесом свежего кислорода.
2. По кратности обновления воздуха – нормы СНиП требуют притока определенного объема каждый час. Если циркуляции масс для комфортного самочувствия людей недостаточно, применяется формула: V=K*S*H, где K – кратность воздухообмена, S – площадь дома, H – высота потолков. Показатель кратности колеблется в пределах от 1 до 3.

Второй метод используется чаще, но он, как правило, связан с большим объемом подаваемого и удаляемого из дома воздуха.

Примеры наших работ

Пример расчёта естественной вентиляции

Работа начинается с определения требуемого объема поступления воздуха в жилые помещения. При расчёте желательно задействовать обе методики, чтобы из итоговых результатов выбрать оптимальный.

Например, в доме с жилой площадью 70 кв. м проживает 3 человека (более 20 кв. м на каждого). В спальне (16 кв. м) предполагается постоянное пребывание 2 людей. Если следовать нормам потребления, необходимое поступление воздуха – не менее 30 м³/час на каждого, т. е. 60 м³/час. При задействовании второго способа получится однократный обмен в течение 1 часа, то есть 16 м²х3 (высота потолка) = 48 м³/час.

Из полученных результатов выбирается максимальный – 60 м³/час. Для детской, где постоянно находится 1 человек, по первому методу показатель равен – 30 м³/час, по кратности обновления воздуха – 39 м³/час. Учитывается второй результат.

Для большой гостиной площадью 20 кв. м, в которой каждый день собираются и проводят время все члены семьи, подход аналогичный. В первом случае исходя из нормы 30 м³ на человека получается 90 м³/час, во втором – 60 м³/час. Учитывается большее значение. Для рабочего кабинета размером примерно 11 кв. м параметры получаются примерно одинаковыми – 30 и 33 м³/час.

Подобный расчёт проводится для каждого помещения, где будут предусматриваться приточные каналы вентиляции. Полученные максимальные значения суммируются. Итоговый результат показывает, какой объем нужен для жилого дома. На нашем примере суммарный показатель составляет примерно 192 м³/час.

После этого нужно установить общий объем отработанного воздуха, который должен выводиться из помещений. В рассматриваемом примере кухня (10 км. м) с газовой плитой, ванная с санузлом и кладовая (по 4 кв. м.), а также отдельное помещение – прачечная-сушилка.

Параметры следующие:

1. Кухня – нужно не менее 60 м³/час, но с учетом газовой плиты следует руководствоваться правилом: однократный обмен + 100 м³/час. Итого – 130 м³/час.
2. Ванная и туалет – по 25 м³/час. В сумме – 50 м³/час.
3. Кладовая – 4х3 х 0,2 = 2,4 м³/час.
4. Прачечная – 90 м³/час.

Суммарно из перечисленных помещений нужно отвести примерно 272 м³/час.

Расчёт воздуховодов

Мероприятие входит в общий расчёт вентиляции. Сводится к определению размеров воздуховода с учетом расхода потока кислорода, который должен через него проходить. Т. е. высчитывается площадь сечения.

Алгоритм работы состоит из 4 этапов:

1. Перевод расхода воздуха в м³/с.
2. Выбор скорости движения потоков.
3. Определение площади сечения.
4. Расчёт диаметра круглого или высоты с шириной прямоугольного воздуховода.

На первом этапе расход кислорода, который, как правило, выражается в м³/час переводится в м³/с. Величину нужно разделить на 3600: G[м³/c] = G[м³/час]/3600.

На втором этапе задается скорость движения потоков в вентиляции. Необходимо выбрать оптимальный показатель. Высокая скорость позволяет использовать установки малого сечения. Однако движение потоков будет сопровождаться шумом и аэродинамическое сопротивление системы сильно увеличится. Небольшая скорость обеспечивает тихий режим работы. Аэродинамическое сопротивление будет малым. Однако воздуховоды будут громоздкими. Для общеобменных контуров оптимальный показатель – 4 м/с. Для больших установок скорость может быть увеличена до 6 м/с.

На третьем этапе рассчитывается площадь сечения путем деления расхода потока на его скорость: S [м²] = G [м³/c] / v [м/с]. Под полученный результат подбирается диаметр круглого или длина сторон воздуховода прямоугольного сечения.

Профессиональный расчёт и установка

«Кровельная Мастерская» – проектно-производственная компания, которая специализируется на монтаже естественной приточно-вытяжной вентиляции. Мы обустраиваем системы, обеспечивающие здоровый воздухообмен и помогающие поддерживать иммунитет.

Установки эффективно работают не менее 50 лет без шума и вибрации. Не зависят от электроэнергии и не нуждаются в обслуживании. В доме экономится пространство, поскольку воздуховоды собираются в общую шахту, которая выводится на крышу. Свежие потоки поступают в комнаты постоянно, а отработанные выводятся, что обеспечивает равномерную аэрацию по всему дому. Вентиляция отличается эстетичным внешним видом, хорошо сочетается с любым фасадом и кровлей. Подходит для всех малоэтажных построек.

Получить более детальную информацию и провести расчёт системы для вашего дома можно с помощью менеджера компании. Специалист проконсультирует и подберет тип вентиляции, оптимально подходящий по стоимости и другим параметрам.

Основы естественной вентиляции | Строительные нормы и правила

Естественная вентиляция помещений/помещений является одним из наиболее важных общих проектных соображений в здании на стадии рабочего проекта.

Основной целью естественной вентиляции является обеспечение безопасного пребывания и предотвращение потери комфорта из-за недостатка свежего воздуха.

Как архитектурные проектировщики, мы должны понимать, что основные концепции, передовой опыт и расчеты для естественной вентиляции.

‍

В этом посте:

Основные термины
Типы проемов
Рекомендации по проектированию
Советы профессионала
Шаблон расчета в формате Excel и сводка в формате PDF Скачать

‍

Ниже приведены ключевые термины и определения, которые необходимо знать при проектировании естественной вентиляции:

Вентиляция — Естественное или искусственное движение воздуха в помещении

Естественная вентиляция — Вентиляция без использования каких-либо систем/технологий

Механическая вентиляция — Вентиляция с использованием систем и технологий (например, приточно-вытяжные воздуховоды — ACMV)

Вентилируемая площадь — Пространство в помещении, требующее притока свежего воздуха

Зона открытия — Размер отверстий/зазоров через фасад к внешнему пространству

Эффективная площадь проема — Площадь, используемая для расчетов, которая может отличаться от площади самого проема.

Вентиляционный колодец — Вертикальная шахта, служащая для вентиляции примыкающих к ней пространств

‍

Типы отверстий для естественной вентиляции — Открытие во всю стену, перфорация, створка (>= 30° ограничитель), жалюзийная дверь, жалюзийное окно, створка (< 30° ограничитель)

На приведенной выше диаграмме показаны различные типы фасадных проемов, которыми мы располагаем для естественной вентиляции.

Каждый из этих типов отверстий имеет разные материалы, ограничения, варианты использования и последствия.

Последствия включают дневное освещение, дымоудаление, пожарную безопасность, попадание дождевой воды и стоимость. Подробнее об этом ниже.

‍

Площадь помещения и площадь проемов

Основным критерием естественной вентиляции является площадь проемов на высоте (фасадные проемы) или в плане (вентиляционные колодцы).

Требуемая площадь определяется размером помещения с естественной вентиляцией. По сути, чем больше размер комнаты, тем больше площадь проемов вам нужна.

Концепция такова — полезная площадь проемов должна составлять 5% от площади помещения, вентилируемого естественным образом.

В строительных нормах некоторых стран эти требования относятся только к помещениям площадью более 6 кв.м.

‍

Планы естественной вентиляции помещений, коридоров и вентиляционных колодцев. Разрез с подробным описанием двухобъемных помещений, домкратных крыш и вентиляционных колодцев.

Выше приведены несколько схем, демонстрирующих оптимальные способы размещения проемов для комнат, коридоров, домкратных крыш и вентиляционных колодцев.

В примере с коридором AB и CD должны быть не более 12 м, чтобы соответствовать требованиям естественной вентиляции.

При наличии утопленных отверстий они могут находиться на расстоянии не более 3 м от фасада.

Для помещений с естественной вентиляцией воздуховодами площадь воздуховода должна быть не менее 10 кв.м.
Кроме того, длина и ширина поперечного сечения должны быть не менее 3 м каждая.

Высота воздухозаборника должна быть не более 30 м, если не требования к размерам поперечного сечения, длина и ширина увеличиваются на 3 м при каждом последующем увеличении высоты воздухозаборника на 1 м.

Например, для воздушной шахты высотой 33 м требуется минимальная длина и ширина поперечного сечения 6 м.

‍

Не все типы отверстий эффективны.

На приведенной выше диаграмме показано, как тип открывающего механизма приводит к разной эффективности.

Вы можете спросить себя — зачем тогда использовать отверстия с меньшей эффективностью?

Окна с жалюзи обычно используются в промышленных или общественных помещениях, где пользователи не хотят проникновения дождевой воды (направляемой ветром), но пропускают свежий воздух.

Это необходимо для защиты любого оборудования и/или предотвращения скользкого пола для пассажиров.

Таким образом, мы должны иметь в виду эффективность отверстий для подходящей конструкции для естественной вентиляции.

‍

Требуемый расчет прост.

Во-первых, вам нужны следующие значения

• Площадь помещения с естественной вентиляцией
• Площадь каждого проема
• Эффективность каждого проема

Далее необходимо определить эффективную площадь проема — просто умножьте процент эффективности на площадь назначенного проема

Наконец, добавьте все эффективные площади проема и сравните с требуемой площадью, которая составляет 5% площади, подлежащей вентиляции. Она должна превышать требуемую площадь.

‍

Скачать калькулятор естественной вентиляции

Хорошие новости, я сделал шаблон калькулятора Excel, чтобы облегчить ваши расчеты.
Также включает проверку подгонки окон по длине фасада.

Не стесняйтесь загружать и копировать для собственного использования.

‍

1) Всегда работайте в плане и разрезе. Создавайте дополнительные виды для облегчения расчетов и проверки.

2) Если нет возможности установить больше проемов, попробуйте уменьшить площадь вентилируемого помещения

3) Обратите внимание на требования пожарной безопасности — проемы не должны располагаться ближе 3 м от любых эвакуационных лестниц

Методы расчета односторонней естественной вентиляции – сейчас и в будущем

%PDF-1. 7 % 1 0 объект > эндообъект 6 0 объект /В ловушке /Ложь /doi (10.1016/j.enbuild.2018.06.047) >> эндообъект 2 0 объект > транслировать 2018-07-27T10:12:16+05:30Elsevier2018-08-16T16:07:37+02:002018-08-16T16:07:37+02:00Acrobat Distiller 9.2.0 (Windows)Falseapplication/pdfdoi:10.1016/ j.enbuild.2018.06.047

Методы расчета односторонней естественной вентиляции – сейчас и в будущем

Тайн Стин Ларсен

Кристофер Плеснер

Валери Лепренс

Франсуа Реми Карри

Энн Киркегор Бейдер

Энергетика и здания, Рукопись принята. doi:10.1016/j.enbuild.2018.06.047

Эльзевир Б.В.

UUID: FD8CFC10-4791-4A8B-8025-00AB91FA0CUUID: 7B7D4695-FC53-4AD0-8FDF-B7B63652E799JOURNAL © 2018. .enbuild.2018.06.0476.510.1016/j.enbuild.2018.06.047Это pdfTeX, версия 3.1415926-2.5-1.40.14 (TeX Live 2013) kpathsea версия 6. 1.1

sciencedirect.com

elsevier.com

PИстина конечный поток эндообъект 3 0 объект > эндообъект 4 0 объект > эндообъект 5 0 объект > эндообъект 7 0 объект > эндообъект 8 0 объект > эндообъект 90 объект > эндообъект 10 0 объект > эндообъект 11 0 объект > эндообъект 12 0 объект > эндообъект 13 0 объект > эндообъект 14 0 объект > эндообъект 15 0 объект > эндообъект 16 0 объект > эндообъект 17 0 объект > эндообъект 18 0 объект > /Граница [0 0 0] /С [0 1 1] /ПРИВЕТ /Rect [146,509 595,89 295,942 608,036] /Подтип /Ссылка /Тип /Аннот >> эндообъект 19 0 объект > /Граница [0 0 0] /С [0 1 1] /ПРИВЕТ /Rect [335,512 436,461 484,945 448,634] /Подтип /Ссылка /Тип /Аннот >> эндообъект 20 0 объект > транслировать xR8iTaI~΍.