Что нужно для проектирования вентиляции: порядок составления проекта системы воздухообмена

Системы принудительного типа

В современном домостроении для герметизации оконных и балконных проемов применяют пластиковые и металлопластиковые конструкции. Стеклопакеты из полимеров и алюминия прочнее, чем древесина, однако зачастую полностью перекрывают естественные каналы поступления свежего воздуха.

Двери также плотно примыкают к полу, делая помещения абсолютно герметичными. Поступления воздуха не происходит, а при отсутствии эффективной приточной системы и вытяжная становится бесполезной.

Чтобы решить проблему доступа свежего воздуха во все квартиры, в элитных жилых домах устанавливают специальное оборудование – приточно-вытяжные установки.

Пример монтажа приточно-вытяжной системы в многоквартирном здании. Внизу, в подвале или цоколе, устанавливают приточное оборудование с фильтрацией и подогревом воздуха, на крыше – чиллер и вентилятор

Система приточно-вытяжной вентиляции довольно сложная, а для монтажа ее отдельных элементов потребуется выделить место в подвале (подогрев приточного воздуха) и на крыше (вентилятор и чиллер).

В отличие от естественной вентиляции, побудительная является энергозависимой. Кроме того, она состоит из комплекта сложных устройств, управление которыми производится с одного пульта.

ШУВ устанавливают рядом с приточным оборудованием, в подвале, а доступ к нему имеет только квалифицированный обслуживающий персонал.

Можно сказать, что в жилых многоэтажках присутствуют все три типа вентиляции, причем естественная является наиболее распространенной, а установка принудительной или комбинированной системы пока ограничена.

Рекуперация

Если хотите несколько сократить расходы на отопление в зимний период, рекомендуем обустраивать приточно-вытяжные системы вентиляции с рекуператором. Эта установка позволяет вернуть часть тепловой энергии, которая удаляется из дома вместе с потоком воздуха.

Проходя через блок рекуператора, удаляемый воздух, который отличается повышенной температурой, отдает часть тепловой энергии, нагревая стенки теплообменника. Через него проходит приточный поток, который тоже нагревается. В результате этого в комнату поступает не холодный уличный воздух, а теплый. Дополнительно используются системы фильтрации, что позволяет обеспечить комплексную подготовку воздуха, который подается в комнаты.

Первые модели рекуператоров имели серьезный недостаток – при прохождении теплого воздуха на стенках теплообменника образовывался конденсат. В условиях значительных отрицательных температур нередко приходилось сталкиваться с обмерзанием рекуператора. В результате повышалось его аэродинамическое сопротивление, эффективность вентиляции значительно снижалась.

Проблема устранялась за счет установки специального клапана-байпаса. В ситуациях, когда происходило обмерзание рекуператора, поток приточного воздуха перенаправлялся в обход теплообменника. За счет этого теплый вытяжной поток быстро поднимал температуру стенок устройства, что позволяло ускоренно удалить наледь. Получаемая воды собиралась в специальную дренажную ванну и отправлялась в систему канализации. Подобное решение используется в большинстве современных моделей рекуператоров.

Хорошие результаты показывают устройства, теплообменники которых сделаны из целлюлозы. Такие рекуператоры позволяют нагревать входящие потоки за счет вытяжки на 90%. Интересное решение – установки с догревателями. Они представляют собой калориферы водяного или электрического типа, мощность которых достигает 1-2 кВт. Такие устройства позволяют получить на выходе воздух, температура которого повышается до комфортных 20 градусов даже при серьезных морозах на улице.

Производители предлагают различные модели рекуператоров, которые отличаются конструкцией:

Пластинчатый с теплообменником из алюминия. Отличаются небольшой ценой, но отметим, что производительность таких устройств зимой невысокая.
Пластинчатый с пластиковым теплообменником, эффективность которого выше.
Пластинчатый с целлюлозным теплообменником, которые меньше других моделей склонны к обмерзанию. Но нужно помнить, что установка таких устройств в помещения с повышенным уровнем влажности нежелательна.
Роторные рекуператоры, отличающиеся увеличенным КПД при сниженном энергопотреблении.

Приступаем к монтажу

На первом этапе может показаться, что установка вентиляции в помещении — дело трудное и обычному человеку не под силу, но вы сильно ошибаетесь. Если вы дружите с инструментом и умеете правильно считать, тогда проделать всю работу можно лично, без помощи профессионала.

Как мы уже говорили, в первую очередь необходимо все рассчитать. Теперь приготовьте инструмент и приступайте к сверлению отверстия для коробки будущей вентиляции. Лучше всего, если оно будет расположено чуть выше пола. Если вам нужно сделать воздуховод в квартире, и она находится не на первом этаже, тогда расположите его в максимальной близости с окном.

лько так вы сможете хорошо провести ее герметизацию и без дополнительной техники облагородить наружный выход и поставить решетку. Для того чтобы помещение хорошо проветривалось, к примеру, кухня или ванная, тогда стоит дополнительно в шахту установить вентилятор. В этом случае при выборе лучше остановиться на круглой трубе, с диаметром больше чем диаметр вентилятора. Ну что, все выбрано и подготовительные работы выполнены, можно приступать к установке вентиляции.

Состав проектной документации

По окончании работ заказчик получает готовый проект, который включает в себя документы:

Обложка проекта и титульный лист;
Необходимые лицензии и сертификаты на проведение проектных и монтажных работ;
Техническое задание на создание вентиляционной системы;
Пояснительная записка:
- Основные технические решения для вентиляционных систем:
- Расход тепла и установочная электрическая мощность вентиляционного оборудования;
- Характеристики вентиляционной системы (габариты, энергопотребление и т.п.);
- Таблица расчётов воздухообмена в помещениях;
- Расчёт основного оборудования для вентиляции при помощи программных продуктов производителя оборудования;
Схема расположения основного оборудования вентиляции в венткамерах;
Схема размещения воздухораспределителей и пультов;
Схема расположения воздуховодов, вентиляционных магистралей и прочих элементов;
Спецификация оборудования вентиляции;
Аксонометрические схемы системы вентиляции.

Разработка проектной документации ведётся в системах автоматизированного проектирования – копию проекта в электронном виде мы предоставляем и заказчику.

Расчет вентиляции

Рассмотрим расчет естественной вентиляции, как самой простой. Для этого надо обозначить два параметра: минимальное количество воздуха, поступающего снаружи (Qп) и минимальный объем для вывода из дома (Qв). Обе величины табличные из СП 54.13330.2011 первые в таблице №1, вторые в таблице №2.

Обе они основаны на габаритах помещений дома. Поэтому вводные данные:

Площадь всех жилых комнат (их три) – 60 м².
Высота потолков – 3 м.
Пристроенная кладовка – 4,5 м².
В доме есть кухня, ванная и туалет, в которых воздухообмен соответственно: 90; 25; 25 м³/ч.

В первую очередь определяется общий воздухообмен в комнатах, для чего надо перемножаются между собой воздухообмен жилых помещений, равный 30 м³/ч на количество комнат – 3. 60х3=180 м³/ч. Это значение приточного объема, который проходит через жилые помещения.

Складываются значения воздухообменов всех подсобных помещений: 90+25+25=140 м³/ч.

Находится частота смены воздуха в кладовке. Здесь используется кратность, равная 0,2. То есть, надо объем кладовки умножить на данный показатель: 4,5х3х0,2=2,7 м/ч.

Теперь надо сложить два последних значения: 140+2,7=142,7 м³/ч. Это вытяжной объем воздуха. Далее надо сравнить вытяжной и приточный воздух: получается, что приточного больше. Его и берем за основу расчета.

Теперь надо рассчитать сечение воздуховода. К примеру, если оно квадратное со сторонами 10 см или круглое диаметром 150 мм, то производительность такой трубы при естественной вентиляции составляет 30 м³/ч. Если в сооружении дома используются стояки этого сечения, то надо установить: 180/30=6 стояков. Чтобы уменьшить количество вытяжек, можно увеличить сечения с подбором по таблице производительности воздуховодов.

Принципы расчета систем вентиляции другого типа основываются на тех же параметрах.

Рабочий проект (РП)

Разрабатывается на основании:

строительных планировок;
теплотехнических характеристик строительных конструкций;
технологического (подробного со спецификацией) задания.

На стадии рабочего проекта:

производится расчет тепловлаговыделений и на его основании расчет воздухообмена и кондиционирования для каждого помещения, обеспечивающего требуемые параметры;
подбирается оборудование (с определением всех его характеристик);
определяются потери напора в сети;
окончательно выбираются тип и принципиальная схема системы и определяется ее характеристики, количество воздухораспределителей и т.д.;
вычерчиваются планы с нанесением расположения оборудования и разводкой сетей воздуховодов и трубопроводов.

чертятся аксонометрические схемы климатических систем;
выполняются аэродинамические и гидравлические расчеты;
определяется уровень шума;
заполняется спецификация по оборудованию, материалам, арматуре и т.д. с указанием фирмы-изготовителя и стоимости.

Рабочий проект вентиляционной системы утверждается в согласующих организациях (СЭС, пожарная инспекция, и т.п.) На основе этой документации производят заказ оборудования.

На этом стадия проектирования заканчивается. Рабочие чертежи передаются монтажной службе на объект.

Проектирование

Правильный монтаж инженерных систем вентиляции может быть осуществлён только при условии качественного проектирования. Сводится оно к нескольким операциям:

Определению точных параметров кратности воздухообмена.
Соотнесению полученных данных и планировки здания.
Планированию разводки воздуховода на этажах и припотолочных зонах.

Перед установкой систем вентиляции необходимо рассчитать количество метров вытяжных и приточных труб, требуемый диаметр воздуховодов. Определить мощность вытяжного вентилятора можно, умножив объём помещения на 12.

Рекомендуемое количество подаваемого воздуха на 1 м² помещения равно 3 м³/час. Значит, для определения производительности приточного вентилятора необходимо умножить площадь комнаты на 3.

Помимо стандартных вентиляционных систем, существуют комбинированные варианты, которые предполагают:

Совмещение вентиляции и кондиционирования. Выполняет несколько функций одновременно. Обеспечивает качественный обмен воздуха и снижение его температуры. Предполагает монтаж дополнительной охлаждающей секции, подключённой к холодильному механизму.
Комбинирование вентиляционной и отопительной систем. Подразумевает установку рекуператора – устройства, проводящего два воздушных потока. Позволяет экономить на электроэнергии.

Для чего нужно техобслуживание вентиляционных установок

Во всех сложных механических системах со временем могут возникать неисправности и регулировки. Это также относится к системам с принудительной циркуляцией воздуха. Техническое обслуживание вентиляционных установок (ТОУ) проводится для предотвращения серьезных поломок и восстановления сниженной производительности. Если устройство эксплуатируется в течение длительного времени, в нем появляются признаки неисправности:

Снижается производительность системы. Снижается воздухообмен, параметры микроклимата в помещении не поддерживаются. Одной из причин является засорение впускных воздушных фильтров.
Впускные воздушные фильтры засоряются, что приводит к уменьшению поступления воздуха. Атмосфера в Москве и крупных городах России насыщена частицами пыли.
Повышенный шум и вибрация во время работы из-за изношенных подшипников, ремней привода вентилятора.
Неприятный запах в помещениях из-за скопления грязи в воздуховодах и образования плесени.
Утечка воды из дренажной системы из-за засорения или утечки.
Сбои автоматики, приводящие к неправильному включению (отключению) агрегата, нарушению режимов работы.
При обслуживании установок вентиляции и кондиционирования воздуха часто выявляются скрытые дефекты и причины, по которым установки нуждаются в регулировке или замене:

перемещение промышленных технологических установок;
изменения нагрузки на систему;
изменения в здании;
изменения в требованиях к качеству воздуха и т.д.

Способы обустройства кондиционирования и вентиляционных систем

Вентиляция может быть организована по одному из двух принципов:

С естественным движением воздуха

Работа такой системы основана на стремлении теплого воздуха подниматься вверх (конвекция). Чтобы помещение хорошо проветривалось таким способом, вытяжные каналы должны быть вертикальными, иметь большое сечение и достаточную высоту.

Свежий воздух поступает через окна или установленные в наружных стенах приточные клапаны. Раздача его через сеть воздуховодов, равно как и установка фильтров, невозможна из-за большого аэродинамического сопротивления этих элементов (естественная тяга является довольно слабой).

Естественная вентиляция в частном доме

Летом, когда наружная температура превосходит внутреннюю (в помещении), естественная вентиляция как таковая не работает — помещение проветривается за счет распахивания окон и устройства сквозняков.

У данной разновидности вентиляции имеется два достоинства: энергонезависимость и отсутствие эксплуатационных расходов (вытекает из первого).

С механическим побуждением

Нагнетание свежего воздуха либо удаление отработанного, либо и то и другое вместе осуществляется в данной системе при помощи вентиляторов.

Пользователю приходится платить за затраченное системой электричество и мириться с неработоспособностью системы при отсутствии оного, но зато появляется целый ряд положительных возможностей:

Вытяжные каналы можно выводить наружу по кратчайшему пути, при этом их сечение можно сильно уменьшить.
Приточный воздух можно подавать, а отработанный — выводить по системе воздуховодов.
В приточных каналах можно устанавливать фильтры, способные задерживать даже мельчайшие загрязнения, например, цветочную пыльцу.
Можно оборудовать вентсистему рекуператором — теплообменником, в котором вытяжной воздух зимой нагревает, а летом охлаждает (при наличии кондиционирования) приточный. Благодаря этому устройству затраты на отопление и кондиционирование будут снижены.

Работа вентиляции всегда сопровождается потерями тепла зимой и холода летом, поэтому в жилых и офисных помещениях целесообразно оборудовать ее гигростатом — устройством, контролирующим уровень относительной влажности. Оно будет оптимизировать производительность вентсистемы, а в отсутствие людей — полностью выключать ее.

Кондиционеры бывают двух видов:

Последние делятся на:

мобильные: полностью находятся внутри помещения, горячий воздух после обдува конденсатора выбрасывается наружу через воздуховод;
оконные: частично находятся внутри, частично — снаружи.

Кондиционеры-моноблоки применяются сегодня довольно редко.

Для охлаждения воздуха в здании с несколькими помещениями применяют два вида кондиционеров:

Мультисплит-система: состоит из единственного наружного блока и нескольких подключенных к нему внутренних, каждый из которых устанавливается в отдельном помещении. Позволяет в каждом помещении устанавливать температурный режим индивидуально.
Канальный кондиционер: по принципу действия это обычная сплит-система, но в ее внутреннем блоке установлен вентилятор повышенной мощности, предназначенный для раздачи охлажденного воздуха по сети воздуховодов. Такая система обойдется на 50% дешевле мультисплита, но температурный режим во всех помещениях будет одинаковым.

Система кондиционирования не предусматривает постоянного проветривания, иначе ее холодильную мощность пришлось бы делать гигантской. Поэтому пользователям обычно приходится либо сидеть в душном помещении, либо отключать кондиционер на время проветривания (иначе он выйдет из строя из-за перегрузки).

Более удобными являются охладители с функцией подмеса свежего воздуха. Кондиционер сам осуществляет воздухозабор снаружи и при этом так контролирует его объем, чтобы опасность перегрузки была исключена.

Подготовка к установке

На первый взгляд может показаться, что установить вентиляцию будет довольно трудно, но на самом деле все не так уж и трудно. Главное правильно подойти к этому вопросу и делать все по пунктам, тогда ничего не пропустите и сделаете все так, что она будет функциональной и прослужит долгий срок службы.

Перед тем как приступать к монтажу, нужно произвести расчет вентиляции помещения. Системы похожи как в квартирах, так и в загородных домах. Единственное чем они отличаются, это шумоизоляцией. В загородных домах этот показатель должен быть намного выше, так как на фоне сельской тишины созданную систему вентиляции воздуха довольно хорошо слышно.

Также необходимо знать, что для жилых комнат нормальная кратность должна быть равна единице, а вот для производственных эту цифру необходимо увеличить в два раза. Эта величина покажет, сколько за один час должно произойти смен воздушных масс, а как вы сами понимаете, на производстве подобная процедура должна проделываться намного чаще, чем для жилых помещений, так как засор воздуха там, также намного выше.

После того, как все правильно рассчитали, нарисовали на бумаге будущую вентиляцию, можно приступать к ее монтажу. Вы спросите, можно установить вентиляцию самому? Да, можно, это не слишком сложное дело, особенно для жилых помещений. На производстве выполнить монтаж будет намного сложнее и там может понадобиться помощь и только потому, что детали будущей системы могут быть больших размеров и один человек может не справиться с монтажом, ему обязательно нужен будет подсобник.

Распределение воздуха

Вентиляция должна непросто подавать внутрь определенное количество воздуха. Ее цель – это доставка этого воздуха непосредственно туда, где в нем есть необходимость

Во внимание при планировании распределения воздушных масс принимаются такие показатели:

суточный режим их применения;
годичный цикл использования;
поступление тепла;
скопления влаги и ненужных компонентов.

Любое помещение, где люди находятся постоянно, заслуживает поступления приточного воздуха. А вот если здание используется для общественных нужд или решения административных задач, примерно половину его можно направлять в соседние помещения и в коридоры. Там, где отмечается повышенная концентрация влаги или выделяется много тепла, требуется вентилировать области конденсации воды на ограждающих элементах. Недопустимо перемещение воздушных масс из участков с повышенным загрязнением в места с менее засоренной атмосферой. Температура, скорость и направление движения воздуха не должны способствовать появлению туманного эффекта, конденсации воды.

Этапы проектирования вентиляции

Первая стадия представляет собой проект технико-экономического обоснования. Выбирается вид системы, определяются площади и места установки вентиляционных узлов и трубопроводов. На этапе составляется предварительная схема монтажа и рассчитывается сметная стоимость работ с учетом материалов. Стадия завершается ознакомлением заказчика с проектом и утверждением плана.

На втором этапе разрабатывается рабочая документация на основе предварительной. Определяется объем оборудования, элементов, проводятся точные расчеты воздуховодов, аэродинамики, гидравлики, шумового уровня. Делаются чертежи со спецификациями и деталировками, документация передается исполнителям.