Нормируемая кратность воздухообмена в производственных помещениях. нормы вентиляции в различных помещениях

Расчетный воздухообмен

За расчетное значение воздухообмена принимают максимальное значение из расчетов по теплопоступлениям, влагопоступлениям, поступлением вредных паров и газов, по санитарным нормам, компенсации местных вытяжек и нормативной кратности воздухообмена.

Воздухообмен жилых и общественных помещений обычно рассчитывают по кратности воздухообмена или по санитарным нормам.

После расчета требуемого воздухообмена составляется воздушный баланс помещений, подбирается количество воздухораспределителей и делается аэродинамический расчет системы. Поэтому советуем вам не пренебрегать расчетом воздухообмена, если хотите создать комфортные условия вашего пребывания в помещении.

Решение

Вентиляция объектов промышленного назначения — это по сути своей обеспечение притока свежего воздуха и удаление отработанного. И включает она в себя целый ряд решений.

Первый этап — это планирование. И для этого необходимо учесть несколько важных условий: присутствие в помещениях вредных испарений, загазованность и температурный режим.

Для решения поставленных задач нужно учесть необходимые условия труда, а так же отталкиваться от параметров помещения и его технических характеристик.

Чаще всего в больших помещениях применяется приточно-вытяжная вентиляция с охлаждением или подогревом воздуха.

В настоящее время существует множество вентиляционных систем, которые отличаются по функциональности и по стоимости. Зачастую это конкретное решение для каждого отдельного помещения. Именно благодаря этому мы и получаем эффективную, экономную, и идеально справляющуюся с поставленными задачами систему. Стоит понимать, что система вентиляции — это очень сложный механизм, который не только обеспечивает чистый и свежий воздух в помещении, а следовательно высокую производительность не только оборудования, но и сотрудников, а так же их хорошее самочувствие, а также позволяет управлять многими параметрами для создания оптимальных климатических условий в зависимости от времени или части помещения. Управление системой вентиляции возможно механически или же с помощью электроники, но возможны и варианты смешанного типа.

Эффективная вентиляция покрасочного цеха — принципы проектирования

Вентиляционные приточно-вытяжные системы смешанного типа (местные и общеобменные) способствуют созданию безопасного для здоровья микроклимата лишь при условии обеспечения достаточного воздухообмена. При значительной концентрации вредностей, выделяемых в процессе окрашивания крупногабаритных деталей методом порошкового напыления, задача вентиляции покрасочного цеха сводится к соблюдению пожарной безопасности путем достижения значений ПДК.

Источники

https://m-e-g-a.ru/ventilyatsiya/kak-sostavlyaetsya-proekt-ventilyatsii-tseha
https://ecoenergovent.ru/info/sistema-ventilyaiya-i-kondiionirovanie-v-proizvodstvennom-ehe
https://www.AirClimat.ru/Ventilyatsiya-tseha.htm
https://foundmaster.ru/climatic/ventilyatsiya-proizvodstvennogo-tseha.html
https://www.PromKlimat.ru/Ventilyatsiya-tseha.htm
https://www.air-ventilation.ru/ventilyatsiya-proizvodstva.htm
https://otivent.com/ventiljacija-proizvodstvennyh-pomeshhenij
https://foundmaster.ru/ventilation/ventilyatsiya-goryachego-tseha-osobennosti-ustanovki.html
http://www.provento-ventilation.ru/info/articles/ventilyatsiya-pokrasochnogo-tsekha/

Нормы воздухообмена в помещениях производственных предприятий

Для производственных зданий обычно предусматривают глобальную систему вентиляции, потребности которой рассчитывают исходя из конкретных производственных условий и наличия тепла, конденсата или жидкости, вредных частиц.

Если в помещении установлено выделяющее газы или пар оборудование, показатель необходимого воздухообмена вычисляется с учетом выделений такого оборудования, арматуры и комуникаций.

В техдокументации на помещение заложен каждый необходимый показатель, в противном же случае данные предоставляются фактическими параметрами. Регламент данного расчета приведен в соответствующем СниП, а также в ВСН21—77.

Если рассчитанная кратность воздухообмена выше десятикратного показателя, нужно подкорректировать один из разделов документов, относящихся к строительству. Т.е., чтобы во время производства снизить выделение токсичных и вредных веществ, по периметру всего помещения нужно предусмотреть ряд дополнительных мер.

Что такое кратность воздухообмена

Кратность воздухообмена — это количество обновленного воздуха в сутки

Снаружи атмосфера всегда чище, чем внутри помещения. Эндогенное пространство получает воздух с улицы с пылью и добавляет к нему примеси от жизнедеятельности человека. Жители проводят в доме около 80% времени, поэтому обмену воздуха с окружающей средой придается большое значение.

Кратность воздухообмена в жилых помещениях показывает интенсивность конвекции воздушных потоков и определяется количеством обменов за единицу времени. Его можно рассчитать по формуле, выражающей отношение подаваемого объема за 1 час к кубатуре помещения, куда он поступает. Другими словами, кратность говорит о том, сколько раз за час меняется микроклимат в комнате.

Нормативные показатели воздухообмена прописываются в документах СНиП, сводах правил. В России величина обмена измеряется в кубических метрах за час. Для боле точного определения используется расчет кубатуры на человека, по объему и площади комнаты, регламентируется количество чистого и величина удаляемого воздуха.

Вытяжка нормируется в зависимости от функциональности помещения. Поступление и удаление потоков соотносится между собой, исходя из стандартного принципа вентилирования — в чистых комнатах преобладает приток, а в проблемных больше удаляется загрязненного воздуха.

Методы расчета для помещений жилого дома

Приток необходимого количества воздуха в жилых помещениях в зависимости от типа комнаты может обеспечиваться через автономные воздушные клапана в стенах с регулируемыми параметрами открывания, форточки, двери, фрамуги и окна

Специалисты обращают внимание проектировщиков на то, что при расчете показателей полной замены воздуха в жилых комнатах, необходимо учитывать ряд параметров, среди которых:

назначение помещения;
количество постоянно находящихся в сооружении людей;
температура и влажность воздуха в помещении;
количество работающих электрических приборов и норма выделяемого ими тепла;
тип естественной вентиляции и обеспечиваемые им показатели кратности замены кислорода в течение 1 ч.

Для создания комфортных условий согласно нормам СП 54.13330.2016 величина воздухообмена должна составлять:

При площади помещения, приходящегося на 1 человека в размере менее 20 м² для детских комнаты в квартире, спален, гостиных и общих помещений подача воздуха должна составлять 3 м³/ч на 1 м² площади каждой из комнат.
При общей площади в расчете на одного человека превышающей 20 м², интенсивность воздухообмена должна составлять 30 м³/ч на 1 человека.
Для кухни, оснащенной электрической плитой минимальные показатели подачи кислорода не могут быть меньше 60 м³/ч.
Если на кухне используется газовая плита, минимальное значение нормы воздухообмена увеличивается до 80-100 м³/ч.
Нормативные показатели кратности воздухообмена для вестибюлей, лестничных клеток и коридоров составляет 3 м³/ч.
Параметры воздухообмена несколько возрастают при увеличении влажности и температуры в помещении и составляют для сушильных, гладильных и постирочных комнат 7 м³/ч.
При организации в жилом помещении ванной и уборной, расположенных отдельно друг от друга, норма воздухообмена должна быть не меньше 25 м³/ч, при совмещенном расположении санузла и ванной комнаты, этот показатель увеличивается до 50 единиц.

Учитывая то, что при готовке помимо пара образуется ряд летучих соединений с содержанием масла и гари, при организации системы воздухообмена на кухне необходимо исключить попадание этих веществ в пространство жилых комнат. Для этого воздух кухонного помещения за счет создания тяги в вентиляционном канале, высотой не менее 5 м и использования специального вытяжного зонта удаляется наружу. Такой тип организации ротации воздушных масс обеспечивает устранение и избыточного количества тепла. Однако во избежание попадания отработанного воздуха в квартиры, расположенные на верхних этажах при строительстве сооружения выполняется воздушный затвор, обеспечивающий изменение направления воздушного потока.

Кратность воздухообмена в помещениях жилых зданий

Помещения	Расчетная температура (зимой),ºС	Требования к воздухообмену
Приток	Вытяжка
Общая комната, спальня, кабинет	20	1-кратный	—
Кухня	18	—
Кухня-столовая	20	1-кратный	По воздушному балансу квартиры, но не менее, м3/час	90
Ванная	25	—	25
Уборная	20	—	50
Совмещенный санузел	25	—	50
Бассейн	25	По расчету
Помещение для стиральной машины в квартире	18	—	0,5-кратный
Гардеробная для чистки и глажения одежды	18	—	1,5-кратный
Вестибюль, общий коридор, лестничная клетка, прихожая квартиры	16	—	—
Помещение дежурного персонала (консъержа/консъержки)	18	1-кратный	—
Незадымляемая лестничная клетка	14	—	—
Машинное помещение лифтов	14	—	0,5-кратный
Мусоросборная камера	5	—	1-кратный
Гараж-стоянка	5	—	По расчету
Электрощитовая	5	—	0,5-кратный

Последовательность расчета вентиляции по кратностям следующая:

Считаем объем каждого помещения в доме (объем=высота*длина*ширина).
Подсчитываем для каждого помещения объем воздуха по формуле: L=n*V (n – нормируемая кратность воздухообмена, час-1; V – объём помещения, м3)

Для этого предварительно выбираем из таблицы «Санитарно-гигиенические нормы. Кратности воздухообмена в помещениях жилых зданий» норму по кратности воздухообмена для каждого помещения. Для большинства помещений нормируется только приток или только вытяжка. Для некоторых, например, кухня-столовая и то и другое. Прочерк означает, что в данное помещение не нужно подавать (удалять) воздух.

Для тех помещений, для которых в таблице вместо значения кратности воздухообмена указан минимальный воздухообмен (например, ≥90м3/ч для кухни), считаем требуемый воздухообмен равным этому рекомендуемому. В самом конце расчета, если уравнение баланса (∑ Lпр и ∑ Lвыт) у нас не сойдется, то значения воздухообмена для данных комнат мы можем увеличивать до требуемой цифры. Если в таблице нет какого-либо помещения, то норму воздухообмена для него считаем, учитывая что для жилых помещений нормы регламентируют подавать 3 м3/час свежего воздуха на 1 м2 площади помещения. Т.е. считаем воздухообмен для таких помещений по формуле: L=Sпомещения*3. Все значения L округляем до 5 в большую сторону, т.е. значения должны быть кратны 5.

Суммируем отдельно L тех помещений, для которых нормируется приток воздуха, и отдельно L тех помещений, для которых нормируется вытяжка. Получаем 2 цифры: ∑ Lпр и ∑ Lвыт

Составляем уравнение баланса ∑ Lпр = ∑ Lвыт. Если ∑ Lпр > ∑ Lвыт , то для увеличения ∑ Lвыт до значения ∑ Lпр увеличиваем значения воздухообмена для тех помещений, для которых мы в 3 пункте приняли воздухообмен равным минимально допустимому значению.

Если ∑ Lпр > ∑ Lвыт , то для увеличения ∑ Lвыт до значения ∑ Lпр увеличиваем значения воздухообмена для помещений.

Зачем делать измерение воздухопроницаемости?

Измерение воздухопроницаемости характеризует качество “оболочки” любого здания или сооружения. Замеры воздухопроницаемости помогут решить следующие проблемы:

Вам необходимо определить причины высоких затрат на отопление и вентиляцию.
Воздух в помещении сильно влажный или сухой.
В помещении растут грибки и плесень.
Сквозняки.
В помещение легко проникают внешние запахи и звуки.
В помещении появляются изморози.
Нарушена работа системы принудительной вентиляции. Вентиляция и кондиционирование не работает должным образом или работают с перебоями.
Вы покупаете дом или квартиру и хотите убедиться, что они должным образом утеплены, отсутствуют грубые дефекты, короче не хотите, чтобы вас “кинули”.
Перед ремонтом или реконструкцией здания, вам необходимо разобраться, что утеплять, менять, а что можно не трогать.

Измерение воздухопроницаемости поможет вам выявить причины всех этих проблем.

Воздухопроницаемость • Поиск утечек тепла • Замеры • Консультация

Как правило, проблемы с воздухопроницаемостью возникают в случае нарушения и дефектов дверей, окон, перекрытий и стен, например:

щелей и неплотностей конструкций,
некачественной кирпичной кладки,
разрывов пароизоляции,
дефектов монтажных швов окон и дверей.

Как показывает практика, повышенная воздухопроницаемость является причиной 50% потерь тепловой энергии в современных зданиях.

А часто наблюдаемое явление сухого воздуха в помещении зимой вызвано тем, что холодный внешний воздух, содержащий небольшое количество водяного пара, проникает в помещение через дефекты и щели.

После нагревания влажность воздуха в пощении становится ниже минимально допустимого уровня в 40%, а микроклимат в помещении становится очень не комфортным.

Исходные данные для расчета воздухообмена

Цель расчета – определить, сколько чистого воздуха требуется подавать в каждое помещение и какое количество отработанного удалять из него. После этого выбирают способ организации воздухообмена и для холодного времени года рассчитывают тепловую мощность, которую нужно затратить для подогрева притока с улицы. Для начала нужно определить кратность обмена для каждой комнаты жилого дома.

Значения величины кратности для кабинетов и комнат различного назначения прописаны в СНиП 31–01-2003, для удобства они приведены в Таблице 1.

В СНиПе указаны расчетные значения расхода и кратности, но для топочных количество воздуха на горение необходимо уточнять по техническим характеристикам водогрейного котла.

Нормативные показатели

При проектировании системы притока и очистки учитывают назначение здания, технические помещения отдельной квартиры, офиса или санузла. В жилье многоквартирного сектора принимается минимальный объем подаваемого воздуха 30 м3/чел.

Таблица воздухообменов по помещениям ГОСТ, СНиП

Наименование	Показатель кратности (м3/ч)
Жилая общая комната (зал)	3
Кухня в квартире или хостеле	6 – 8
Ванная, душ	7 — 9
Туалет	8 – 10
Бытовая прачечная	7
Гардероб и кладовая	1 – 1,5
Гараж, погреб	4 – 8
Кинозал, театр, конференц-зал	20 – 40 м3 на человека в час
Офис	5 – 7
Ресторан	8 – 10
Кафе, бар, бильярдный зал	9 – 11
Универсам, торговый зал	1,5 – 3
Цех авторемонтного предприятия	6 – 8
Спортзал	80 м3 на одного спортсмена или 20м3 на зрителя
Общественный санузел	10 – 12 м3/ч или 100 м3 на 1 унитаз

Механическая вентиляция частного дома

Естественная тяга капризна: любая перемена погоды изменяет силу потока. Для умеренного климата – это большая часть года. При этом не всегда получается вписать в интерьер воздуховоды большого сечения.

Невысокие дома и верхние этажи с малым перепадом высоты естественным способом вентилируются слабо. Механическая же тяга работает максимально стабильно и предсказуемо.

Кровельные и канальные вентиляторы создают равномерный поток, обслуживают как один канал, так и систему воздуховодов. Выбираются модели под размер (включая длину) и материал труб. Для вентиляции частного дома достаточно амплитуды скоростей 2-5 м/с. С увеличением показателей растет шум в каналах.

Запас мощности с регулировкой скорости нужен на временные потребности: вывести дым от камина, убрать пар из ванной. Канальные вентиляторы устанавливаются вместо воздухозаборных решеток в устье шахты или на протяжении всей трубы выше всех примыканий. Все установки синхронизируются по скорости.

Кровельные вентиляторы имеют утепленный корпус и монтируются на крыши с углом от 0° до 50°. Одна установка выводит до 500 м3 за час. Скорость настраивается автотрансформаторами (на несколько ступеней) или симисторными регуляторами, которые имеют плавный ход и большую амплитуду регулировок. Зимой механическая вытяжка переводится на малые обороты, но не останавливается.

Механическая вентиляция работает без перебоев, только если обеспечивается равный приток воздуха в помещение. При недостатке тяга «опрокидывается» — по вытяжным шахтам в комнаты затягивается холод снаружи.

Расчет приточно вытяжной вентиляции

ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ

В условиях климата средней полосы, воздух, поступающий в помещение необходимо подогревать. Для этого устанавливают приточную вентиляцию с обогревом входящего воздуха.

Нагрев теплоносителя осуществляется различными путями – электро калорифером, впуск воздушных масс около батарейного или печного отопления. Согласно СН и П температура входящего воздуха должна быть не менее 18 гр. цельсия.

Соответственно мощность воздухонагревателя рассчитывается в зависимости от самой низкой ( в данном регионе) уличной температуры. Формула для расчета максимальной температуры нагрева помещения воздухонагревателем:

Нормы вентиляции для жилых помещений

Для того, чтобы в жилом доме воздух был высокого качества и в достаточном объеме, нужно руководствоваться нормами, установленными законом. Ведь от качества воздуха напрямую зависит здоровье человека. Для каждого конкретного жилого сооружения устанавливается конкретная величина.

При расчете воздухообмена в жилых строениях применяется метод удельных норм циркуляции воздушных масс. Он заключается в учете санитарной и человеческой нагрузок

Также берется во внимание наличие равновесия приточных воздушных масс с выводимыми. Воздушные потоки должны перемещаться из помещения с наилучшим воздухооборотом в постройки, где качество воздуха более низкое. Для того, чтобы верно произвести необходимые расчеты нужно учесть две величины – общую площадь жилого сооружения и нормы воздухообмена на каждого человека, который в этом строении находится

Для начала устанавливается первая величина. Для этого кратность воздухооборота в час умножают на общий объем помещения

Для того, чтобы верно произвести необходимые расчеты нужно учесть две величины – общую площадь жилого сооружения и нормы воздухообмена на каждого человека, который в этом строении находится. Для начала устанавливается первая величина. Для этого кратность воздухооборота в час умножают на общий объем помещения.

Первая величина фиксированная и равна 0.35. Затем производится расчет вентиляционной нормы жильцов. При произведении вычислений для помещений общей площадью менее 20 кв.м. на человека необходимо жилую площадь умножить на коэффициент равный 3.

А для жилых зданий, у которых общая площадь составляет более 20 кв.м. на человека нужно умножить количество жильцов на нормативную величину воздухообмена на одного человека, которая равна 60. После проведенных вычислений нужно произвести вытяжного воздуха в дополнительных помещениях, с учетом их типа (кухня, ванная, туалет, гардеробная). Для каждого типа установлена своя норма. После этого в расчет берут максимальный результат.

Вентиляционная система обязана обеспечивать качественную воздушную среду. В жилых постройках недопустима циркуляция воздуха между квартирами, между кухней или туалетом и жилыми комнатами. Обязательно наличие автономной вентиляции. Шахты вытяжной вентиляции должны выступать над коньком крыши или плоской кровли на высоту не менее 1 м. концентрация вредных веществ в воздухе не должна превышать норму.

Этапы проектирования

Нам повезло, и заказчик оказался совестный, поэтому рассчитывать воздухообмен в офисах получилось по теплоизбыткам, как и следует. Но был и случай, когда кроме чертежа нам не дали ничего, тогда воздухообмен рассчитывали по площади помещений , а на кондиционирование теплопритоки брали 100Вт/м2. Но это не совсем правильно, поэтому рассмотрим расчет вентиляции и кондиционирования офисов по нормам. Напомним, что в кабинетах должна присутствовать и приточная и вытяжная системы вентиляции, и отговорку «можно открыть окна» необходимо сразу-же пресекать. Не менее важным моментом является выбор: сделать поэтажную вентиляцию или же центральную. Ведь от этого зависит цена на эксплуатацию системы. К счастью, наш офис занял всего один этаж и над этим задумываться не пришлось. Немаловажную роль играет схема распределения воздуха. На данный момент наиболее правильной считается подача воздуха из-под пола сразу в рабочую зону.

Воздухообмен по теплоизбыткам

Формула расчета по дополнению Ф наведена в статье «Расчет воздухообмена«, где расписаны все ее составляющие:

L=3,6•Q_изл/(ρ•c•(t_уд–t_пр)) (м3/час)

Формулы расчета теплопоступлений также известны, поэтому наведем реальный пример.

Офис находился на последнем этаже здания, состоял из 5 кабинетов и кухни. И так, в кабинете работает 8 людей, в наличии 8 компьютеров, 2 принтера, 1 ксерокс, также одна внешняя стена в которой 2 окна и выход на лоджию с ориентацией на Восток.

Расчет приточно-вытяжной системы кондиционирования офисов

Имея приточно-вытяжную систему кондиционирования офисов мы выбрали схему подачи воздуха сверху вверх, дабы подаваемый воздух, доходя до рабочей зоны, успел перемешаться с внутренним.

Выбираем главную магистраль и производим аэродинамический расчет. У нас получилась такая таблица

Далее рассчитываются все остальные участки и увязываются. В этот момент уже может быть сделан чертеж разводки вентиляции по этаже.

Подбор оборудования для системы кондиционирования офисов

Имея необходимую производительность и потери давления в системе, очень легко подобрать оборудование любой фирмы. В каталогах производителей шаг за шагом описано как подобрать нужный вам вентиляционный агрегат.

Сейчас не будем на этом останавливаться. Мы подобрали приточно-вытяжную установку с перекресточным рекуператором, электрическим нагревателем и теплообменником охлаждения прямого испарения с каплеуловителем.

Она вполне соответствует необходимым характеристикам, а рекуператор позволяет экономить заказчику.

Завершающий этап проектирования системы вентиляции и кондиционирования офисов

После подбора оборудования нужно его разместить и подобрать к нему автоматику. У нас вентустановка и ККБшки размещались на крыше.

Необходимо выполнить чертеж размещения оборудования, аксонометрическую схему и сделать спецификацию. На этом проект систем вентиляции и кондиционирования офисов можно считать завершенным. Чертежи в основном исполняются в программе AutoCAD, бывает в КОМПАСЕ. Большую популярность сейчас обретают MagiCAD и Revit, которые помогают продемонстрировать заказчику систему в 3D. А в MagiCAD даже можно сделать аэродинамический расчет, или хотя бы посмотреть коэффициенты местных сопротивлений.

Существует множество вариантов исполнения систем кондиционирования и вентиляции воздуха. Мы также предлагали заказчику систему с фанкойлами, стеновые рекуператоры в каждый кабинет, кондиционирование сплит-системами и даже использование тепловых насосов. Поэтому не бойтесь экспериментировать в своих проектах! Только следите, чтобы не выходить за рамки принятых норм и бюджета.

Основные задачи расчета вентиляции

Вентиляционные системы, монтирующиеся в загородных домах и городских квартирах, принципиальных отличий не имеют. Пожалуй, единственным, упоминаемым специалистами нюансом, является повышенное требование к уровню звукоизоляции в первом случае. Особенно если дом или коттедж выстроен в очень тихой зоне, где даже незначительный шум вращающихся лопастей будет не самым лучшим дополнением к шелесту листвы или пению птиц.

В остальном же расчет вентиляции и объема воздухообмена производится по стандартным схемам, учитывающим при определении производительности такие факторы, как:

предназначения здания;
взаимное расположение его помещений;
площадь и объем каждого из них;
число постоянно (или на протяжении достаточно длительного периода) находящихся там людей.

Кроме того следует учитывать тот факт, что кратность полной замены воздушной массы для разных помещений за единицу времени тоже различна – и при сходных геометрических параметрах минимальна для спален или кабинетов, несколько выше для санузлов и кухонь и максимальна для производственных цехов. Причины этого очевидны, и заключаются в разном расходе кислорода и продуцировании углекислого (или угарного) газа, а также особенностях насыщения окружающего пространства влагой или неприятными запахами.

Расчёт вентиляции в частном доме

Расчёт вентиляции должен производиться профессионалами на этапе проектирования жилых, административных и производственных зданий. При эксплуатации специализированных помещений (вредные цеха, лаборатории), в расчёт необходимо принимать вредные вещества и их ПДК.

При строительстве частного дома расчёты вентиляции упрощаются и их можно выполнить самостоятельно, зная методику. В этой статье мы рассмотрим методику, основанную на приложении «Ж» СП 60.13330.2016 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» (актуализированная редакция СНиП 41-01-2003). Данная методика учитывает удельные нормы воздухообмена, которые рассчитываются двумя способами:

1) По нормируемой кратности воздухообмена;

2) По нормируемому удельному расходу приточного воздуха.

При получении результатов по каждому способу расчёта, принимается во внимание наибольшее значение. Теперь ознакомимся более детально с указанными выше способами расчёта. Теперь ознакомимся более детально с указанными выше способами расчёта

Теперь ознакомимся более детально с указанными выше способами расчёта.

2.1 Нормируемая кратность воздухообмена:

Кратность воздухообмена — определяет кол-во раз, которое воздух в помещении успеет полностью обновиться в течение одного часа.

То есть, если кратность воздухообмена равна 1 (ч-1), это значит что за час воздух полностью обновится в указанном помещении, если 0,5 (ч-1) — только половина объёма воздуха в помещении будет заменена свежим.

Кратности воздухообмена для различных помещений представлены в таблице 9.1 СП 54.13330.2011, также эта таблица, но на мой взгляд, в более удобном виде есть в СТО НП «АВОК» 2.1-2008 (Данный стандарт одобрен и рекомендован Госстроем России, и по сути упорядочивает информацию из российских и зарубежных нормативных документов):

Таблица 1 — Нормы минимального воздухообмена в помещениях жилых зданий:

Для того, чтобы рассчитать расход приточного воздуха, используем формулу:

L=V × n (формула №1)

V – объём помещения, м3;

n – кратность воздухообмена, ч-1;

2.2 Нормируемый удельный расход приточного воздуха

Этот способ расчёта предлагает использовать две формулы:

L=A × k (формула №2)

A – площадь помещения, м2;

k – нормируемый расход приточного воздуха на 1 м2, м3/(ч⋅м2);

L=N × m (формула №3)

N – число людей;

m – нормируемый удельный расход приточного воздуха на 1 человека, м3/ч;

Если площадь помещения на одного проживающего меньше 20 м2, то используем формулу №2, если больше — формулу №3.

2.3 Пример расчёта минимального нормируемого воздухообмена

Обозначим несколько принципов, которые будут необходимы в расчётах:

1 — Приток воздуха осуществляется через жилые помещения;
2 — Удаление воздуха происходит через ванную, туалет, кухню;
3 — Соблюдается баланс воздухообмена: приток воздуха равен оттоку.

Пример №1:

Общая площадь квартиры F_общ = 100 м2. Площадь жилых помещений F_жил = 70 м2. Кухня оснащена 4-конфорочной газовой плитой. В квартире постоянно проживает 4 человека.

1) Определение объёма притока:

а) По кратностям:

Используем формулу №1:

L=V × n (формула №1)

V = S × h = 100 × 3,0 = 300 м3;

n = 0,35 в соответствии с таблицей №1;

L = 300 × 0,35 = 105 м3/ч

Для расчёта используем полный объём помещения, а не только объём жилых зон

б) По удельному расходу приточного воздуха:

Определяем заселённость — 100/4 = 25 м2/чел. (> 20 м2/чел), соответственно используем формулу №3:

L=N × m (формула №3)

N = 4 человека, m = 30 м3/ч·чел. (по таблице 1)

L=4× 30 = 120 м3/ч

Выбираем наибольшее значение, соответственно минимальный объём приточного воздуха составляет — 120 м3/ч

2) Определение объёма вытяжки:

Вытяжка осуществляется через кухню, ванную и туалет. Параметры для этих помещений определяем по таблице №1:

L_кухни = 90 м3/ч L_ванной = 25 м3/ч L_{туалета} = 25 м3/ч L_{вытяжки}= 90 + 25 + 25 = 140 м3/ч

Мы видим, что объём вытяжного воздуха получился больше приточного, поэтому для соблюдения баланса воздушных масс увеличиваем объём приточного воздуха, и он становится равным: L_{притока} = L_{вытяжки} = 140 м3/ч

Пример №2:

Оставим все данные, как в примере №1, но увеличим число проживающих до 6 человек.

1) Определение объёма притока:

а) Расчёт по кратностям не изменился: L = 105 м3/ч

б) По удельному расходу приточного воздуха:

Определяем заселённость — 100/6 = 16,67 м2/чел. (< 20 м2/чел), соответственно используем формулу №2:

L=A × k (формула №2)

A – площадь жилых помещений, по условию равна 70 м2, k – нормируемый расход приточного воздуха — 3 м3/(ч⋅м2)

L=70 × 3 = 210 м3/ч

2) Определение объёма вытяжки:

L_{вытяжки} = 90 + 25 + 25 = 140 м3/ч (остался прежним)

Мы видим, что в данном случае объём приточного больше объёма удаляемого воздуха, поэтому для соблюдения баланса увеличиваем объём вытяжки и получаем:

L_{притока} = L_{вытяжки} = 210 м3/ч

Углубленные расчеты воздухообмена

Система воздухообмена в вентиляции общеобменного типа

Для проверки показателей, предлагается углубленный расчет воздухообмена. В уравнение удельного расчета используются данные на 1 ч., за основу берется «V» помещения, предусмотренный на 1 субъекта (по нормали):

L = L1 * NL (м3/ч),

где «L1» – расчетный объем (нормаль) для одного субъекта, м3/ч*чел; «NL» – суммарное кол-во субъектов, находящихся в здании в одно и то же время.

Нормы предполагают регламентированное значение воздуха, в м3/час:

«20» – при минимальной активности;
«45» – при небольших физических нагрузках;
«60» – при усиленной активности.

Также, расчетные данные, позволяют определить и подобрать наиболее оптимальную климатическую технику, учитывая данные помещения по характеру вентиляции и кондиционированию:

удельный расчет на одну единицу техники;
определение расчетного показателя на единицу площади.

РАСЧЕТ.

Расчет начинаем с тёплого периода года ТП, так как воздухообмен при этом получается максимальным.

Последовательность расчета (см. Рисунок 1):

1. На J-d диаграмму наносим (•) Н — с параметрами наружного воздуха:

t_Н„А“ = 22,3 °C; J_Н„А“ = 49,4 кДж/кг

и определяем недостающий параметр — абсолютную влажность или влагосодержание d_Н„А“.

Точка наружного воздуха — (•) Н будет являться и точкой притока — (•) П.

2. Наносим линию постоянной температуры внутреннего воздуха — изотерму t_В

t_В = t_Н„А“ 3 = 25,5 °C.

3. Определяем тепловое напряжение помещения:

где: V — объём помещения, м3.

4. Исходя из величины теплового напряжения помещения, находим градиент повышения температуры по высоте.

Градиент температуры воздуха по высоте помещений общественных и гражданских зданий.

Тепловая напряженность помещения Q_я / V_пом.	grad t, °C / м
кДж / м3	Вт / м3
Более 80	Более 23	0,8 ÷ 1,5
40 ÷ 80	10 ÷ 23	0,3 ÷ 1,2
Менее 40	Менее 10	0 ÷ 0,5

и рассчитываем температуру воздуха, удаляемого из верхней зоны помещения

t_y=t_B + grad t(H-h_p.з.), ºС

где: Н — высота помещения, м;h_р.з. — высота рабочей зоны, м.

На J-d диаграмму наносим изотерму уходящего воздуха t_y*.

Внимание! При кратности воздухообмена более 5, принимается ty=tB. 5

Определяем численное значение величины тепло-влажностного отношения:

5. Определяем численное значение величины тепло-влажностного отношения:

(численное значение величины тепло-влажностного отношения примем 6 200).

На J-d диаграмме через точку 0 на шкале температур проводим линию тепло-влажностного отношения с численным значением 6 200 и проводим луч процесса через точку наружного воздуха — (•)H параллельный линии тепло-влажностного отношения.

Луч процесса пересечёт линии изотерм внутреннего и уходящего воздуха в точке В и в точке У.

Из точки У проводим линию постоянной энтальпии и постоянного влагосодержания.

6. По формулам определяем воздухообмен по полному теплу

и по влагосодержанию

Полученные численные значения должны совпадать с точностью ±5%.

7. Вычисляем нормативное количество воздуха, требуемое для людей находящихся в помещении.

Минимальная подача наружного воздуха в помещения.

Род зданий	Помещения	Приточные системы
с естественным проветриванием	без естественного проветривания
Подача воздуха
Производственные	на 1 чел., м3/ч	на 1 чел., м3/ч	Кратность воздухообмена, ч-1	% от общего воздухообмена не менее
30; 20*	60	≥1	—	Без рециркуляции или с рециркуляцией при кратности 10 ч-1 и более
—	60 90 120	—	20 15 10	С рециркуляцией при кратности менее 10 ч-1
Общественные и административно-бытовые	По требованиям соответствующих глав СНиПов	60 20***	—	—	—
Жилые	3 м3/ч на 1 м2		—	—	—

Примечание. * При объеме помещения на 1 чел. менее 20 м3

Примеры расчета кратности воздухообмена

Возьмем для примера помещение высотой 3,5 м и площадью 60 м², где работает 15 человек. Считаем, что воздух загрязняется только от роста концентрации углекислого газа из-за дыхания.

Сначала находим объем помещения: V = 3,5 м × 60 м² = 210 м³.

Учитываем, что 1 среднестатистический человек выделяет 22,6 л углекислого газа в час.

Получаем, что вредные выделения можно рассчитать формулой B = 22,6 × n, где n соответствует количеству людей в помещении.

B = 22,6 л/ч × 15 = 339 л/ч

Для помещений максимально допустимая концентрация углекислого газа равняется 1/1000, или же 0,1 %. Переведем это в 1 л/м³. В чистом воздухе углекислого газа есть около 0,035 %. Переводим в 0,35 л/м³.

Рассчитаем, сколько свежего воздуха понадобится для всех 15 человек:

Q = 339 л/ч : 1 л/м³ – 0,35 л/м³ = 339 л/ч : 0,65 л/м³ = 521,5 м³/ч. Кубические метры в данном случае перешли в числитель, а часы — напротив, в знаменатель.

Помимо расчета по вредным веществам, кратность воздухообмена имеет значение при регулировании количества влаги и тепла в помещении: соответствующие формулы показаны на этом изображении

Определяем кратность воздухообмена:

N = 521,5 м³/ч : 210 м³ = 2,48 раз в час. Выходит, при сменяемости воздуха на уровне 2,48 раз в час концентрация углекислого газа останется в пределах нормы.

Найдем теперь удельную кратность воздухозамещения на 1 человека и на 1 м². Объем помещения при этом должен быть не меньше 210 м³, а высота потолка — от 3,5 м.

521,5 м³/ч : 15 чел. = 34,7 м³/ч на 1 человека

521,5 м³/ч : 60 м² = 8,7 м³/ч на 1 м² площади

Вредные выделения (B) также рассчитывают через формулу:

B = a × b × V × n, где:

a — коэффициент инфильтрации;
b — концентрация углекислого газа, л/м³ за 1 час;
V — объем помещения, м³;
n — количество людей.

Содержание веществ можно измерять в граммах, а не в литрах — так будет лучше для безопасности.