Как сделать расчет вентиляции: формулы и пример расчёта приточно-вытяжной системы

В каком количестве свежего воздуха нуждается дом?

Чтобы обеспечить жилье достаточным количеством свежего воздуха, прежде всего, необходимо определить потребность в воздухообмене. Как это сделать?

Общие рекомендации и примеры расчета потребности в свежем воздухе

Общие рекомендации в этом отношении следующие:

• в течение часа в помещении должно быть заменено столько воздуха, сколько составляет кубатура помещения;
• на каждого человека, живущего в комнате, необходимо 30 м³ воздуха в течении часа.

Из этих двух значений желательно выбирать большее.

Пример.

Жилая площадь 20 м² требует обмена 50 м³ воздуха в час, но если это спальня для двух человек – то 60 м³/ч.

Также есть подход к расчету, по которому предполагается, что достаточный воздухообмен составляет 0,5-0,8 от объема комнаты в час.

Пример.

Жилая площадь 20 м² требует обмена 25-40 м³/ч.

Однако следует учитывать, что в условиях более интенсивного загрязнения, потребуется более интенсивный воздухообмен.

Виды вентиляции – схема

В зависимости от финансовых возможностей и предпочтений, мы можем использовать два вида вентиляции:

1. дешевая домашняя гравитационная вентиляция;
2. эффективная механическая вентиляция;
3. самая энергоэффективная вентиляция с рекуперацией тепла.

Эти рекомендации не следует воспринимать слишком буквально. Они не могут быть достаточными в доме, в котором курят сигареты, живет много людей или часто принимают гостей. На количество выделяемых загрязнений влияет также:

• как часто и как много людей стирают и сушат белье;
• сколько раз в день принимают ванну или душ;
• как часто готовят;
• тип печи (газовая или электрическая);
• и даже расположение дома – если он находится в тени, то будет собирать больше влаги, которая также провоцирует загрязнение.

Немного отличается, количество свежего воздуха, которое должны получить такие помещения, как: кухня, ванная комната, туалет. Они требуют интенсивной вентиляции во время использования. Итак:

• ванная требует, по крайней мере, 50 м³/час свежего воздуха;
• туалет – 30 м³/час;
• кладовая – 15 м³/час;
• кухня с электрической плитой – 50 м³/час;
• кухня с газовой плитой – 70 м³/час.

Отдельные требования предъявляются к гостиной с камином, котельной, прачечной и комнате для сушки белья.

Как определить, достаточна ли вентиляция в доме домашним методом?

Домашний способ проверить, является ли вентиляция достаточной, является измерение влажности в помещении в зимнее время. Если она составляет не более 50-60%, это значит, что вентиляция работает должным образом.

Основы вентиляции

Воздухообмен в помещениях создается движением потоков от мест притока свежего воздуха к местам оттока «грязного», и до полного их вывода на улицу. Обрывать вентиляцию под кровлей нельзя – домашний пар будет конденсироваться и разрушать несущие элементы. По способу побуждения вентиляция дома бывает естественной, механической либо комбинированной.

Естественная вентиляция создается тягой за счет разницы давления и температуры между помещением и улицей. Она доступна, легко обустраивается, дешевая в установке и эксплуатации. Но сила такого потока меняется вместе с погодой, его сложно контролировать, невозможно отрегулировать объем поступающего и выводящегося воздуха.

Это приводит к большим теплопотерям зимой, когда тяга максимальна. Летом, наоборот, воздушные потоки практически останавливаются, так как разница между температурой в помещении и на улице очень мала.

Механическая вентиляция – продвигает воздушные массы вентиляторами, может обслуживать длинные системы воздуховодов с постоянной скоростью. Дополнительно оснащается множеством удобных элементов: температурными датчиками с регулирующей автоматикой, таймерами, фильтрами, калориферами.

Естественное движение масс воздуха медленнее, чем принудительное и более комфортно для человека (1 м/с против 3 м/с). Но при меньшей скорости приходится использовать каналы большего сечения с длиной от 3 м по вертикали.

Принудительный обмен быстрее и работает с тонкими воздуховодами, чем экономит место. Например, для того, чтобы заменить 300 м3 воздуха за час при естественной вентиляции в частном доме, необходимы трубы Ø350 мм, а для механической достаточно Ø200 мм.

При любом побуждении перетекание воздушных масс по дому идет в направлении из «сухих» комнат в «мокрые». Приток оборудуется в гостиной, спальне, кабинете. Отток – в ванной, санузле, на кухне. Чтобы воздух свободно перетекал внутри дома, в дверных полотнах монтируют вентиляционные отверстия (с/у, ванная) или оставляют щель 2-3 см между дверным полотном и полом. Переточное отверстие при закрытой двери должно быть минимум 200 см2. На пути движения воздушного потока желательно ставить не больше двух преград.

Рис. 1 — Перетекание воздуха в доме

Планировка вентиляции частного дома включает следующие этапы:

• 1. Расчёт минимальных норм воздухообмена;
• 2. Определение расположения мест притока и оттока воздуха;
• 3. Расчет сечения вентиляционных каналов;
• 4. Определение потребности в дополнительном технологическом оборудовании.

Как сделать вентиляцию в погребе?

Вентиляция в погребе, как при естественной, так и принудительной версии главным считается расчет достаточного диаметра трубопроводов.

Формула здесь проста:

площадь погреба (единица измерения — квадратный метр) умножаем на 26. Полученный результат будет равен искомой площади сечения в сантиметрах.

Пример:

подвал имеет длину 4 м и ширину 2 м или 4х2=8 кв.м

8х26=208 кв.см

Как известно, площадь круга равна  S=πR².

Отсюда получаем:

R=√S/πили √208/3,14 = 8,14 см, а это – половина от искомого значения.

Таким образом, искомый диаметр трубы составит — 162,8 мм. Ближайший размер по ГОСТ — 168 мм — это и будет оптимальным вариантом для приточной и вытяжной трубы вентиляции вашего погреба.

Вытяжка в погребе

Крепление труб к стенам осуществляется при помощи хомутов, а при прохождении потолков — цементно-песочным раствором. Не забываем использование изолирующих материалов. Для герметичного преодоления крыш следует призвать на помощь набор стандартных деталей кровли.

После монтажа трубопроводов — наступает время произвести технологические испытания. Самый простой способ — при помощи факела, спички или огня зажигалки. На выходе приточной трубы пламя должно испытывать входящий поток воздуха. На вытяжной — тягу по направлению к улице. Более безопасный способ — при помощи листа тонкой бумаги.

Нужна ли вентиляция в частном доме

Многие строительные материалы, созданные руками человека, не имеют способности «дышать», они достаточно цельные, не имеют пор и щелей. В помещениях, возведенных из таких материалов, не происходит достаточной циркуляции и обновления воздуха, в результате чего его параметры выходят за пределы допустимых. А это напрямую сказывается на самочувствии жителей частного дома. Основные показатели качества микроклимата, такие как его температурный режим, процент влажности, количество примесей и вредных веществ регламентируются на государственном уровне с помощью нормативных документов (ГОСТ и СНиП). Чтобы поддерживать эти параметры на оптимальном уровне, необходимо тщательно продумать, рассчитать и смонтировать систему вентиляции. Вентиляционная система должна выполнять две задачи:

• выводить уже «отработанный» воздух, содержащий запахи, гарь, сажу, пыль и другие примеси;
• предотвращать воздушные застои;
• обеспечивать бесперебойный приток чистого воздуха.

Схемы вентиляции частного дома и квартиры

Самый простой вариант реализуется в небольших домах и квартирах. Приточные отверстия располагают в жилых комнатах, вытяжки — в кухне и ванной. Поступающий в помещения воздух через щели под дверьми проникает в кухню и ванную, где и выводится. Такая схема работает при площади не более 100 квадратов.

В домах общей площадью более ста пятидесяти квадратов организуя две отдельные системы — приточную и вытяжную. Каждая из них имеет собственную систему воздуховодов. При таком устройстве в каждом помещении есть вытяжные и приточные отверстия в каждом из помещений. В этом случае регулировка интенсивности притока и оттока воздуха возможна в каждой комнате — можно подстроить атмосферу под требования ее обитателей.

При централизованной системе приточной вентиляции забираемый с улицы воздух подготовить легче — можно сделать единую систему очистки, подогрева. Подготовленный воздух уже можно разводить по помещениям. В этом случае в каждом помещении имеется по два вентиляционных отверстия — одно приточное, одно — вытяжное. Располагаются они в противоположных углах, закрываются решетками или диффузорами.

Даже при большой площади дома приточную систему вентиляции можно сделать децентрализованной, как в первой схеме. При правильном подборе оборудования работать она будет не менее эффективно. Вопрос в том, что будет экономически выгоднее, так как придется решать проблему подготовки воздуха для каждого приточного канала. А оборудование то совсем недешевое.

Почему вентиляция в частном доме так важна?

Вентиляция – это обмен воздуха в помещениях. Отработанный воздух выбрасывается наружу, а в комнаты поступает свежий. А если этого не происходит? В комнате будут накапливаться различные загрязнители – главным образом, выдыхаемый углекислый газ, а также вездесущая пыль, пылевые клещи, споры плесени. А еще – вредные химические вещества, которые выделяет мебель и разное оборудование, а если есть курильщики в доме – это еще и ядовитые соединения, которые несет сигаретный дым.

Воздух, выдыхаемый людьми, пар, поступающий из кухни и ванной комнаты, вызывают увеличение влажности. Водяной пар осаждается на холодных поверхностях, например, на окнах и в углах комнаты. Влажные поверхности являются питательной средой для пылевых клещей, обитающих в домашней пыли и плесени. Эти микроорганизмы могут стать причиной аллергии. Споры плесени атакуют еду, могут также разрушить стену, на которой формируется ее колония.

Длительное пребывание в комнатах, которые плохо проветриваются, очень вредно

Это стимулирует сонливость, головную боль, головокружение, плохое внимание, слабость. Мы можем почувствовать тошноту и общую усталость и даже депрессию

Иногда организм может реагировать на духоту раздражением глаз и дыхательных путей, и даже сердечной аритмией. Кроме того, нельзя недооценивать канцерогенное влияние плесени

Поэтому очень важно избавиться от проблем с вентиляцией, если они есть

Известно – в доме должна работать система вентиляции и непрерывно удалять любые загрязнения воздуха. Кроме того, следует обеспечить безопасное использование газовых приборов – котла, обогревателя, плиты, камина. В случае любой неисправности этих устройств – следует немедленно удалить из дома ядовитые газы.

Необходимо также удалить избыточную влагу из дома, выделяемую нашим дыханием, накапливающуюся в результате приготовления пищи, сушки белья, а также запахи, которые появляются в жилых закрытых помещениях.

Вентиляция в частном доме — принудительная система

В полной мере проблему с достаточным воздухообменом и нагревом поступающего с улицы морозного воздуха может решить только принудительная вентиляция. Она может быть централизованная и локальная.

Централизованная система

Частенько применяется бюджетный вариант, предусматривающий организацию лишь вытяжки. Устанавливается вентилятор, к которому сводят сеть трубопроводов из «грязных» помещений. Мотор выбрасывает воздух на улицу, а приток осуществляется естественным образом, через щели в окнах и отверстия в стенах. Принципиального отличия от естественной вентиляции нет, воздух поступает холодным.

Такая функционально урезанная система не решает многих вопросов и в итоге некомфортна. По большому счёту, для частного дома это просто впустую потраченные деньги. Того же эффекта, но гораздо дешевле можно добиться, соорудив вертикальные каналы в кухне и санузлах, и установив на них мощные центробежные вентиляторы.

Иное дело — полнофункциональная приточно-вытяжная система. Дом, как паук или спрут, опутывает система воздушных каналов. Воздух принудительно как удаляется, так и подаётся. В центре системы находится её сердце — вентиляционная установка. Она может быть комплектной и представлять собой здоровенный ящик. Также можно набрать оборудование из отдельных элементов.

Основные устройства для вентиляции в частном доме

Приточный и вытяжной вентилятор, рекуператор, подогреватель воздуха, автоматика. Рекуператор представляет собой металлический блок, в котором одновременно, но в разных направлениях по множеству соседствующих друг с другом узких каналов «прогоняется» поступающий с улицы и удаляемый из помещений воздух.

Через тонкие стальные перегородки нагретый воздух отдаёт тепловую энергию холодному, нагревая его. Таким образом, удаётся сэкономить до 50% энергии и, соответственно, уменьшить расход топлива на обогрев комнат.

Подогреватель, работающий на электричестве либо подключенный к системе горячего водоснабжения, «догоняет» температуру до комфортных значений в +10-15ºС. Летом рекуператор просто отключают. Система автоматики не даёт устройству замёрзнуть при обледенении, позволяет плавно и независимо регулировать мощность притока и вытяжки.

Можно регулировать воздухообмен в каждом из помещений с помощью ручных задвижек либо сервоприводов. Грамотно спроектированная и выполненная полнофункциональная приточно-вытяжная вентиляционная система способна обеспечить обитателям дома высокий комфорт: всегда свежий воздух и полное отсутствие сквозняков.

При этом значительно снижаются расходы на отопление. Недаром такие системы — непременный атрибут современных энергосберегающих домов. Ещё одно достоинство централизованной вентиляции состоит в том, что весь объём поступающего наружного воздуха подвергается фильтрации

Можно установить эффективный, задерживающий пыльцу растений фильтр, что важно в наши времена всеобщей аллергизации населения

Увы, «правильная» вентиляция — удовольствие лишь для богатых. Рассчитывать, что она будет стоить дешевле новой «Лада Гранта автомат» в исполнении «люкс», не стоит. Оборудование стоит дорого, а установка вентиляции этого типа «своими руками из подручных материалов» как минимум, затруднительна. К тому же, по дому будет идти сеть воздуховодов немаленького сечения и потребуется место для центрального блока, хотя бы 6 м2 в техническом помещении.

Локальная принудительная вентиляция

Существуют малогабаритные вентустановки, предназначенные для работы в одном помещении. В России первыми представила такие системы немецкая компания Seugenia. Отечественные производители также предлагают собственные разработки.

Мини-установки, так же как и «взрослые» системы, оснащают фильтром, вентиляторами, рекуператором и, при необходимости, подогревателем и ионизатором.

Локальные установки эффективны, невелики, эстетичны, внешне похожи на небольшой воздушный обогреватель.

Устанавливаются очень просто на наружную стену в любом месте, не требуется никаких воздуховодов, лишь небольшое отверстие наружу.

Локальные установки не могут полностью решить вопросы вентиляции, ведь в кухнях и санузлах всё равно придётся оборудовать каналы естественной вытяжки. Установка таких систем служит комфортным дополнением к системе естественной вентиляции и часто бывает оправдана. Тем более, что смонтировать такую вентсистему несложно и занимает это от силы пару часов.

Естественная ВЕНТИЛЯЦИЯ в частном доме своими руками. Проход вентиляции через металлочерепицу.

Смотрите это видео на YouTube

Расчет вентиляции.

Наиболее важными факторами, влияющими на результат расчета вентиляции, выступают:

• количество постоянно находящихся в доме людей;
• площадь дома;
• объем воздуха во всех помещениях.

Также следует учитывать и то, что практически вся электрическая техника и бытовые приборы (например, газовая плита), работающие в наших жилищах, уменьшают количество чистого воздуха в них. При расчете вентиляции учитывается и то, в каких помещениях потребуется наиболее частый воздухообмен.

Существует несколько способов данных вычислений, но некоторые из них требуют определенных знаний и навыков использования специальных диаграммам и таблиц. Расчет и проектирование системы вентиляции осуществляется в соответствии с действующими государственными нормативами (СНиПы, САнПины, ДБНы, ГОСТы), специально рассчитанными согласно санитарных норм и особенностей инженерно-технических сооружений. Чаще всего используются такие виды расчетов: по площади, санитарным нормам, кратности.

Для подсчета нормативной величины воздухообмена проще всего воспользоваться легким способом его определения: по площади. Его используют для определения величины воздухообмена в жилых домах. Он производится исходя из того, что согласно принятым нормам в таких помещениях следует на 1 м2 площади подавать 3 м3/час приточного воздуха. В нем не учитывается количество проживающих людей. При таких вычислениях нужно найти произведение общей площади дома и нормы воздуха. Например, площадь всех помещений в доме составляет 120 м2. Чтобы получить величину требуемого воздухообмена в час, производим вычисление: 120 х 3 = 360 м3/час.

Расчет по кратностям воздухообмена намного сложнее предыдущего расчета. В вычислениях используются несколько показателей. Такой расчет может произвести только специалист. Результатом произведенных вычислений является кратность воздухообмена, показывающая, сколько раз в течение часа воздух полностью заменяется на новый. При этом для разных помещений используются различные нормативы.

При расчете по санитарным нормам помимо показателей, полученных при вычислении воздухообмена по кратности, еще используются нормативы, исчисляемые в м3/час на одного постоянно прибывающего в помещении человека. Данный расчет также дифференцируется для разных помещений (кухня, спальня, кабинет и т. д.). В конечном итоге все полученные данные суммируются, и получается общая величина необходимого воздухообмена.

При вычислении воздухообмена разными способами результаты немного отличаются друг от друга количеством воздуха. Но при этом все варианты расчетов вентиляции являются правильными, поскольку соответствуют существующим нормам. является самым простым и понятным, поэтому его самостоятельно выполнит любой человек.

Как правильно утеплить дом снаружи? — здесь больше полезной информации.

Выбор сечения вентиляционного канала.

После вычисления воздухообмена выбирают схему воздуховода и производят расчет каналов вентиляции. В продаже представлено 2 типа жестких воздуховодов. Одни из них прямоугольные, а другие — круглые. В первых должно соблюдаться соотношение сторон канала. Оно составляет 3 к 1. При механической вентиляции скорость воздуха в канале должна составлять 5 м/с, в ответвлениях – 3 м/с, для естественной вентиляции этот показатель составляет всего 1 м/с. Для определения сечения канала существует специальная диаграмма, учитывающая такие показатели, как скорость и расход воздуха. При нормативном воздухообмене в 360 м3/час при принудительной вентиляции необходимо выбирать воздуховоды сечением 160 х 200 мм (квадратный канал) или d 200 мм (для круглого вентканала).

Вас заинтересует эта статья — Механизированная штукатурка стен. Штукатурная машина.

Принципиальные схемы естественной вентиляции

Многолетняя практика строительства многоквартирных домов привела к тому, что было отобрано несколько наиболее эффективных схем создания вентиляционной системы. Выбор той или иной схемы зависит от многих факторов: формы здания, количества этажей, загрязненности уличного воздуха в районе, уровня шума.

Схемы традиционной вытяжной системы

Традиционной признана система вытяжной вентиляции с естественным побуждением, то есть когда воздухообмен в помещениях осуществляется благодаря разнице температур и давлений.

Имеется в виду, что отработанный воздух выводится через вентиляционные шахты и каналы наружу (на крышу), а свежий поступает через окна, двери или специальные приточные клапаны.

Один из вариантов устройства вентиляционных шахт многоэтажного дома

Вариант с прокладкой отдельных шахт для каждой квартиры сейчас не рассматривается, так как он был целесообразен в эпоху малоэтажного строительства.

Понятно, что для высоток от 9 этажей и выше оборудовать множество параллельно идущих каналов физически не представляется возможным.

Поэтому в строительстве применяются две признанные рациональными схемы:

• Все шахты выводятся на чердак и там объединяются горизонтальным каналом. Из канала вывод загрязненного воздуха осуществляется через единственный выход, обустроенный в наиболее удобном месте.
• Отдельные квартиры присоединяются к общему стояку (шахте) параллельно расположенными каналами-спутниками, таким образом, отработанный воздух выводится над кровлей по вертикальным каналам.

Принципиальное различие заключается в двух моментах: наличии/отсутствии горизонтального сборника на чердаке и в наличии/отсутствии общих шахт на стояках.

Схема устройства вентиляции с каналами-спутниками. Важный нюанс: для верхних этажей реализована идея отдельного прямого вывода использованного воздуха

Локальный отвод с верхних этажей обусловлен тем, что для создания тяги над квартирой должен находиться горизонтальный канал не менее 2 м в высоту.

Отдельно выведенные каналы, как и общая шахта, должны быть качественно теплоизолированы, иначе на чердаке образуется конденсат, вследствие чего происходит преждевременное разрушение материалов, появляется плесень.

Монтаж горизонтального чердачного короба производится с учетом особых требований. Например, диаметр его должен быть достаточным для того, чтобы не создавалась обратная тяга и воздух не возвращался в каналы. Это чревато попаданием отработанной среды в квартиры верхних этажей.

Расчет диаметра короба должны проводить опытные инженеры. Чтобы воздух перемещался в заданном направлении и не возвращался обратно, внутри канала устанавливают рассечки

Иногда нет возможности монтировать громоздкий горизонтальный канал. Тогда обходятся узким сечением трубы, но для верхних этажей применяют все ту же локальную систему – введенные на чердак отдельные рукава.

Естественная вентиляция, которой оборудованы практически все дома старой застройки, имеет весомый плюс – не нуждается в электропитании.

Однако ее эффективность зависит от разницы температур в здании и помещении, а шахты и каналы требуют постоянной чистки, что на практике производится крайне редко.

Особенности расположения каналов в 9-этажном доме

У типовых домов процесс смены воздуха производится в естественном режиме. Приток свежих воздушных масс происходит в квартирах, вывод отработанной среды осуществляется через вентиляционные шахты, оборудованные каналами-спутниками.

Чаще всего каналы проложены от вытяжных отверстий в квартирах по схеме «через 2 этажа», но могут быть и поэтажными.

Схема устройства вентиляции, характерная для стандартного многоэтажного дома. Общая вытяжная шахта выходит прямиком на кровлю, каналы-спутники проложены параллельно и подключены поочередно

По нормам, отвод с 8-9 этажей производится не через общую шахту, а отдельно. При составлении подобной схемы берутся в учет усредненные атмосферные условия, то есть температура воздуха на улице +5 °С и отсутствие ветра.

Эта схема признана низкоэффективной, так как при изменении природных условий функциональность естественной вентиляции падает. Например, в сильную жару она бесполезна. Также возможно засорение вентиляционных каналов, что полностью перекрывает движение воздуха.

При отсутствии нормальной вытяжки потребуется экстренная чистка. Хотя обычно ее проводят каждые 5-6 лет.