Co znamená L ve ventilaci?

Při návrhu ventilačních systémů provádí každý inženýr výpočty v souladu s výše uvedenými normami.

Pro výpočet výměny vzduchu v obytných prostorách by měly být dodrženy tyto normy. Podívejme se na nejjednodušší metody pro nalezení výměny vzduchu:

• podle oblasti místnosti,
• podle hygienických a hygienických norem,
• po násobcích

Výpočet podle plochy místnosti

Toto je nejjednodušší výpočet. Výpočet větrání podle plochy se provádí na základě toho, že pro obytné prostory normy regulují přívod čerstvého vzduchu 3 m3/hod. na 1 m2 plochy místnosti bez ohledu na počet osob.

Výpočet dle sanitárních a hygienických norem

Dle hygienických norem pro veřejné a administrativní budovy je potřeba 60 m3/hod čerstvého vzduchu pro jednu osobu trvale pobývající v areálu a 20 m3/hod pro jednu přechodnou osobu.

Zvažte příklad:

Předpokládejme, že v domě žijí 2 lidé, vypočítejme hygienické normy podle těchto údajů. Vzorec pro výpočet větrání včetně požadovaného množství vzduchu vypadá takto:

• n – normalizovaná výměna vzduchu, hodina-1;
• V – objem místnosti, m3

Dostaneme, že pro ložnici L2=2*60=120 m3/hod., pro kancelář vezmeme jednoho stálého a jednoho dočasného obyvatele L3=1*60+1*20=80 m3/hod. Do obývacího pokoje přijímáme dva stálé obyvatele a dva dočasné obyvatele (obvykle č.p
stálé a dočasné osoby, dle technických specifikací zákazníka) L4=2*60+2*20=160 m3/hod., získaná data zapíšeme do tabulky.

Pokoj	Lpr, m3/hod	Lout, m3/hod
kuchyně	–	≥ 90
ložnice	120	120
Kabinet	80	80
Obývací pokoj	160	160
Chodba	–	–
Koupelna	–	≥ 50
koupelna	–	≥ 25
∑	360	525

Výpočet po násobcích

Rychlost výměny vzduchu je hodnota, jejíž hodnota ukazuje, kolikrát se během jedné hodiny vzduch v místnosti zcela vymění za nový. Přímo závisí na konkrétní místnosti (její objemu). To znamená, že jedna výměna vzduchu je, když byl během jedné hodiny do místnosti přiveden čerstvý vzduch a „odpadní“ vzduch byl odstraněn v množství rovném jednomu objemu místnosti; Výměna vzduchu 0,5 kohoutku – polovina objemu místnosti.

V regulačním dokumentu DBN V.2.2-15-2005 „Obytné domy“ je tabulka s danými násobky pro prostory. Podívejme se na příklad, jak se pomocí této metody provádějí výpočty.

Směnný kurz vzduchu v obytných budovách

Prostory	Návrhová teplota (zima),ºС	požadavky na výměnu vzduchu
		Příliv	Odsávací odsavač
Obývací pokoj, ložnice, pokoj	20	1x	–
kuchyně	18	–
Kuchyně jídelna	20	1x	Vzduchem zůstatek bytu, ale ne méně, m3/hod	90
koupelna	25	–		25
Toaleta	20	–		50
Kombinovaná koupelna	25	–		50
Бассейн	25	Výpočtem
V bytě místnost na pračku	18	–	0,5x
Šatní skříň na úklid a žehlení oděvů	18	–	1,5x
Lobby, společná chodba, schodiště, chodba bytu	16	–	–
Služební místnost zaměstnanci (vrátnice/vrátnice)	18	1x	–
Nekuřácké schodiště buňka	14	–	–
Strojovna výtahu	14	–	0,5x
Sběrná komora na odpadky	5	–	1x
Garážové stání	5	–	Výpočtem
Rozvaděč	5	–	0,5x

Posloupnost pro výpočet ventilace násobkem je následující:

1. Vypočítáme objem každé místnosti v domě (objem=výška*délka*šířka).
2. Objem vzduchu pro každou místnost vypočítáme pomocí vzorce: L=n*V (n – normalizovaná výměna vzduchu, hodina-1; V – objem místnosti, m3)

K tomu nejprve vyberte z tabulky „Sanitární a hygienické normy. Kurz výměny vzduchu v obytných budovách“ standard pro kurz výměny vzduchu pro každý pokoj. U většiny prostor se hodnotí pouze přívod nebo pouze výfuk. Pro někoho je například kuchyň-jídelna obojí. Pomlčka znamená, že do této místnosti není potřeba přivádět (odvádět) vzduch.

U místností, pro které je v tabulce místo výměny vzduchu uvedena minimální výměna vzduchu (např. ≥90 m3/h pro kuchyň), považujeme požadovanou výměnu vzduchu za rovnou této doporučené. Na samém konci výpočtu, pokud bilanční rovnice (∑ Lpr a ∑ Lout) nekonverguje, můžeme hodnoty výměny vzduchu pro tyto místnosti zvýšit na požadovanou hodnotu. Pokud v tabulce není místo, vypočítáme pro něj kurz výměny vzduchu s přihlédnutím k tomu, že pro obytné prostory normy regulují přívod čerstvého vzduchu 3 m3/hod na 1 m2 plochy místnosti. Tito. Výměnu vzduchu pro takové místnosti vypočítáme pomocí vzorce: L=Srooms*3. Všechny hodnoty L zaokrouhlíme na 5, tzn. hodnoty musí být násobky 5.

Sečteme zvlášť L těch místností, pro které je průtok vzduchu normalizován, a zvlášť L těch místností, pro které je normalizován digestoř. Dostaneme 2 číslice: ∑ Lpr a ∑ Lout

Sestavíme bilanční rovnici ∑ Lpr = ∑ Lout. Pokud ∑ Lpr > ∑ Lout, pak pro zvýšení ∑ Lout na hodnotu ∑ Lpr zvýšíme hodnoty výměny vzduchu pro ty místnosti, u kterých jsme v odstavci 3 akceptovali výměnu vzduchu rovnající se minimální přípustné hodnotě.

Pokud ∑ Lpr > ∑ Lout, pak pro zvýšení ∑ Lout na hodnotu ∑ Lpr zvýšíme hodnoty výměny vzduchu pro místnosti.

Výpočet základních parametrů při výběru zařízení

Při výběru zařízení pro ventilační systém je nutné vypočítat následující základní parametry:

• Výkon vzduchu;
• Výkon ohřívače;
• Provozní tlak vytvářený ventilátorem;
• Rychlost proudění vzduchu a plocha průřezu vzduchových kanálů;
• Přípustná hladina hluku.

Níže je uveden zjednodušený způsob výběru hlavních prvků systému přívodní ventilace používaného v domácích podmínkách.

Vzduchový výkon

Návrh ventilačního systému začíná výpočtem požadovaného průtoku vzduchu, neboli „čerpání“, měřeného v metrech krychlových za hodinu. K tomu potřebujete půdorys prostor s vysvětlením, které uvádí názvy (účely) jednotlivých místností a jejich výměru. Výpočet začíná stanovením požadované rychlosti výměny vzduchu, která ukazuje, kolikrát se během jedné hodiny vzduch v místnosti úplně vymění.

Například pro místnost o ploše 50 m2 s výškou stropu 3 metry (objem 150 metrů krychlových) odpovídá dvojitá výměna vzduchu 300 metrům krychlovým/hod. Požadovaná rychlost výměny vzduchu závisí na účelu místnosti, počtu osob v ní, výkonu zařízení na výrobu tepla a je určena SNiP (Building Norms and Rules).

Pro stanovení požadovaného výkonu je nutné vypočítat dvě hodnoty výměny vzduchu: násobkem a počtem osob a poté vybrat větší z těchto dvou hodnot.

Výpočet výměny vzduchu podle frekvence:

• L – požadovaný výkon přiváděného větrání, m3/h;
• n je normalizovaný kurz výměny vzduchu: pro obytné prostory n = 1, pro kanceláře n = 2,5;
• S je plocha místnosti, m2;
• H – výška místnosti, m;

Výpočet výměny vzduchu podle počtu osob:

L = N * Lnorm, kde

• L – požadovaný výkon přiváděného větrání, m3/h;
• N je počet lidí;
• Lnorm – průtok vzduchu na osobu:

v klidu – 20 m3/h;

„kancelářské práce“ – 40 m3/h;

s fyzickou aktivitou – 60 m3/h.

Po výpočtu požadované výměny vzduchu vybereme ventilátor nebo vzduchotechnickou jednotku vhodného výkonu. Je třeba počítat s tím, že vlivem odporu sítě přívodu vzduchu klesá výkon ventilátoru. Závislost výkonu na celkovém tlaku lze zjistit z ventilačních charakteristik, které jsou uvedeny v technických charakteristikách zařízení. Pro informaci: 15 metrů dlouhý úsek vzduchového potrubí s jednou ventilační mřížkou vytváří tlakovou ztrátu asi 100 Pa.

Typické hodnoty výkonu ventilačního systému:

• Pro byty – od 100 do 500 m3/h;
• Pro chaty – od 1000 do 5000 m3/h;

Výkon ohřívače

Ohřívač se používá v systému přívodního větrání k ohřevu venkovního vzduchu během chladného období. Výkon ohřívače se vypočítá na základě výkonu ventilačního systému, požadované teploty vzduchu na výstupu systému a minimální teploty venkovního vzduchu. Poslední dva parametry jsou určeny SNiP.

Teplota vzduchu vstupujícího do obytného prostoru musí být minimálně +18°C. Minimální teplota venkovního vzduchu závisí na klimatickém pásmu, například pro Moskvu je -26 °C (počítáno jako průměrná teplota nejchladnějšího pětidenního období nejchladnějšího měsíce ve 13 hodin). Když je tedy ohřívač zapnutý na plný výkon, měl by ohřát proud vzduchu o 44°C. Vzhledem k tomu, že silné mrazy v Moskvě netrvají dlouho, lze do napájecích systémů instalovat ohřívače vzduchu s výkonem nižším, než je navržený. Současně však musí mít napájecí systém regulátor výkonu, aby se snížily otáčky ventilátoru v chladném období.

Při výpočtu výkonu ohřívače je třeba vzít v úvahu následující omezení:

• Možnost použití jednofázového (220 V) nebo třífázového (380 V) napájecího napětí. Při výkonu ohřívače nad 5 kW je nutné 3fázové připojení, ale v každém případě je vhodnější 3fázové napájení, protože provozní proud je v tomto případě menší.
• Maximální přípustný odběr proudu. Množství proudu (A) spotřebovaného ohřívačem lze vypočítat pomocí vzorce:

• I – maximální odběr proudu, A;
• P – výkon ohřívače, W;
• U – napájecí napětí: (220 V – pro jednofázové napájení; pro třífázovou síť je výpočet mírně odlišný).

Pokud je přípustné zatížení elektrické sítě menší než požadované, můžete nainstalovat ohřívač nižšího výkonu. Teplotu, na kterou může ohřívač ohřát přiváděný vzduch, lze vypočítat pomocí vzorce:

• T je rozdíl teplot vzduchu na vstupu a výstupu systému přívodní ventilace, °C;
• P – výkon ohřívače, W;
• L—výkon větrání, m3/h.

Typické hodnoty vypočteného výkonu ohřívače jsou od 1 do 5 kW pro byty, od 5 do 50 kW pro kanceláře a venkovské domy. Pokud není možné použít elektrický ohřívač o jmenovitém výkonu, měli byste nainstalovat ohřívač, který jako zdroj tepla využívá vodu z centrálního nebo autonomního topného systému (vodní nebo parní ohřívač). V každém případě, pokud je to možné, je lepší použít vodní nebo parní ohřívače. Úspory na vytápění jsou v tomto případě obrovské.

Provozní tlak, průtok vzduchu ve vzduchovodech a přípustná hladina hluku

Po výpočtu vzduchového výkonu a výkonu ohřívače začnou navrhovat vzduchotechnickou rozvodnou síť, která se skládá ze vzduchovodů, armatur (adaptéry, rozdělovače, otočky) a rozdělovačů vzduchu (grily nebo difuzory). Výpočet rozvodné sítě vzduchu začíná sestavením schématu vzduchovodů. Dále se podle tohoto schématu vypočítají tři vzájemně související parametry – provozní tlak vytvářený ventilátorem, rychlost proudění vzduchu a hladina hluku.

Potřebný provozní tlak je dán technickými vlastnostmi ventilátoru a vypočítává se na základě průměru a typu vzduchovodů, počtu závitů a přechodů z jednoho průměru do druhého a typu rozdělovačů vzduchu.

Čím delší dráha a čím více zatáček a přechodů má, tím větší by měl být tlak vytvářený ventilátorem. Rychlost proudění vzduchu závisí na průměru vzduchového potrubí. Obvykle je tato rychlost omezena na 2,5 až 4 m/s. Při vysokých otáčkách se zvyšují tlakové ztráty a zvyšuje se hladina hluku. Zároveň není vždy možné použít „tiché“ vzduchovody velkého průměru, protože je obtížné je umístit do mezistropního prostoru a jsou dražší. Při návrhu větrání je proto často nutné hledat kompromis mezi hlučností, požadovaným výkonem ventilátoru a průměrem vzduchovodů.

Pro domovní systémy přívodu a odvodu vzduchu se obvykle používají vzduchové kanály o průměru 160 mm nebo průřezu 250 x 400 mm. 200x600mm a rozvodné mřížky o rozměrech 350 mm – 100200 mm.

Výpočet větrání
Větrání slouží k udržení dostatečného množství čerstvého čistého vzduchu v místnosti a k ​​odvodu odsávaného znečištěného vzduchu z místnosti. Větrání navíc zajišťuje pohyb vzduchu v místnosti, což pomáhá eliminovat přebytečnou vlhkost, vlhko, stojatý vzduch a nahromaděné pachy. Aby bylo možné vybrat všechny potřebné komponenty, je nutné vypočítat ventilační systém.
Výpočet přívodního větrání

Výpočet přívodního větrání se provádí pro každý z prostor samostatně. Algoritmus výpočtu závisí na účelu místnosti. Takže pro kancelářské prostory, foyer a zasedací místnosti budou použity různé závislosti.

Nejprve byste se při výpočtu přívodního větrání měli řídit regulačními dokumenty – kodexy praxe (SP) pro daný typ objektu:

• SP 44.13330.2011 – Administrativní budovy a objekty občanské vybavenosti

• SP 54.13330.2016 – Obytné vícebytové domy
• SP 56.13330.2011 – Průmyslové stavby
• SP 57.13330.2011 – Skladové stavby
• SP 113.13330.2016 – Parkoviště
• SP 118.13330.2012* – Veřejné budovy a stavby
• SP 278.1325800.2016 – Budovy vzdělávacích institucí vysokého školství

Předpokládejme, že skladová plocha je 50 m 2, výška stropu je 3 metry. Objem místnosti pak bude 150 m 3 a požadovaný průtok přiváděného vzduchu 150 1 = 150 m 3 /h.

U jiných typů objektů mohou normy udávat nikoli rychlost výměny vzduchu, ale průtok vzduchu na osobu. Podle tabulky 7.3 SP 118.13330.2012 v hledištích kin tedy musí být průtok vzduchu na diváka minimálně 20 m 3 /h. V tomto případě bude výpočet přívodního větrání sestávat ze započítání počtu diváků a vynásobení výsledné hodnoty 20 m 3 / h. Pro hlediště s kapacitou 300 osob dostáváme: 300·20 = 6000 m 3 /h.

Výpočet odsávací ventilace

Výpočet odsávacího větrání se také provádí s ohledem na požadavky kodexů správné praxe, jejichž seznam je uveden výše. Například jedna výměna vzduchu v obchodě bude znamenat, že výkon výfukového systému by měl být také 1 objem místnosti za hodinu (150 m 3 /h pro daný obchod).

Při výpočtu odsávacího větrání však existuje jedna zvláštnost. V „čistých“ místnostech (kanceláře, studovny, zasedací místnosti, obývací pokoje a další prostory s neustálou přítomností člověka) se doporučuje, aby průtok odváděného vzduchu byl
O 10-30% nižší spotřeba přiváděného vzduchu. To se děje tak, že „přebytečný“ vzduch jde do sousedních místností – do chodeb a technických místností. Tím je zajištěna ochrana před prouděním pachů z přilehlých místností a obytných a kancelářských prostor.

Navíc v každém zařízení jsou místnosti, kde je pouze digestoř – koupelny, sprchy, technické místnosti, šatny a jiné. Normy zpravidla předepisují, aby pro ně byly uspořádány samostatné výfukové systémy. V tomto případě je výpočet výfukových systémů založen na následujících obrázcích:

• Odtah z jedné záchodové mísy: 50 m 3 / h

• Odtah z jednoho dřezu: 25 m 3 / h

• Odtah z jedné sprchy: 75 m 3 / h
• Výtah z technických místností: 1x.

Výpočet přívodního a odtahového větrání je redukován na výpočet přívodních a odtahových větracích systémů samostatně. Dále funkci dvou systémů může plnit jedna jednotka – přívodní a výfuková jednotka.
Vzduchotechnické jednotky se obvykle používají pro všeobecné ventilační systémy. Vezmeme-li v úvahu výše zmíněnou převahu přívodu nad odpadním vzduchem, u takových instalací je průtok přiváděného vzduchu větší než průtok odpadního vzduchu. Aerodynamický odpor přívodního systému je navíc vždy vyšší než výfukového díky přítomnosti filtračních, topných a někdy i chladicích sekcí. Proto mají odsávací ventilátory zpravidla menší výkon než napájecí ventilátory.

Nakonec při výpočtu přívodního a odtahového větrání můžete ušetřit peníze poskytnutím rekuperátoru tepla. Jedná se o zařízení, které přenáší teplo z odpadního vzduchu do vzduchu přiváděného. V zimním období dokáže výměník díky odváděnému vzduchu poměrně silně ohřát přiváděný vzduch a v důsledku toho výrazně snížit výkon ohřívače.

Například v systému přívodního větrání je potřeba ohřát 1000 m3/h vzduchu z -26°С na +20°С. Výkon ohřívače bude 0,335 1000 (20-(-26)) = 15,3 kW.

Předpokládejme, že ve výměníku bylo možné ohřát přiváděný vzduch na teplotu +7°C. Poté jej bude muset topidlo pouze zahřát na požadovaných +20°C. Výkon takového ohřívače bude 0,335·1000·(20-7)=4,3 kW. Použití rekuperátoru tedy umožnilo snížit energetickou spotřebu systému o 11 kW nebo o 72 %.

Výpočet přirozeného větrání

Podstatou přirozeného větrání je zajištění přirozené výměny vzduchu v místnosti. Přirozené větrání je obvykle zajištěno otevřenými okny. Přirozená odsávací ventilace je šachta, která stoupá do určité výšky. Čím je vyšší, tím je průvan silnější a obecně bude fungovat intenzivnější přirozené větrání.
Přirozené větrání. 1 – výfuková mřížka, 2 – otevřené okno, 3 – výfuková šachta.

Výpočet přirozeného větrání umožňuje určit průřez výfukové šachty a v případě potřeby i výšku této šachty. Při výpočtu se určí dostupný gravitační tlak (tah), zvolí se průřez, vypočtou se aerodynamické ztráty a zkontroluje se stav, aby ztráty nepřesáhly tah.

Dostupný gravitační tlak je určen vzorcem:

kde g je zrychlení volného pádu (g=9,81 m/s2); h je výška hřídele (m); p_Н – hustota venkovního vzduchu (předpokládaná pro + 5 ° С rovná 1,27 kg / m 3); p_В – hustota vnitřního vzduchu (předpokládá se pro + 18 ° С rovna 1,21 kg / m 3).

Plocha průřezu hřídele se vypočítá na základě požadovaného průtoku a rychlosti vzduchu. Rychlost vzduchu se nastavuje nezávisle, doporučuje se odebírat maximálně 1,5 m/s, nejlépe 1 m/s.

kde L – průtok vzduchu (m 3 / h), v – rychlost vzduchu (m / s).

Ze získané plochy průřezu hřídele se určí délka A a šířka B průřezu (tak, že A·B ≈S) pro pravoúhlé hřídele nebo průměr kulatých hřídelí (D=kořen(4·S/ p)).

Dále se určí aerodynamický odpor miny ΔР_Ш, včetně odolnosti výfukové mřížky v místnosti a deflektoru v ulici. Musí být alespoň o 10 % menší než dostupný gravitační tlak ΔР_Г:

Pokud tato podmínka není splněna, měla by se v dole zvolit nižší rychlost vzduchu (tím se sníží ΔР_Ш) nebo zvětšete výšku hřídele (tím se zvýší ΔР_Г).

Výpočet ventilačních kanálů

Výpočet ventilačních kanálů se redukuje na určení průřezu potrubí – strany obdélníkového potrubí nebo průměru kruhového potrubí. Výpočet ventilační sekce se provádí podle vzorce:

kde L – průtok vzduchu (m 3 / h), v – rychlost vzduchu (m / s). Rychlost vzduchu v systémech nuceného větrání se bere:

• Až 15 m/s v systémech odvětrávání kouře

• Až 6 m/s v hlavních vzduchových kanálech všeobecného větrání
• Až 4 m/s ve větvích z hlavních vzduchovodů všeobecného větrání.

Dále, pro pravoúhlé vzduchové kanály jsou takové rozměry průtokové sekce A a B zvoleny tak, že A·B≈S. Navíc A a B musí být násobky 50 milimetrů. Například pro S=0,07 m2 lze navrhnout A=350 mm a B=200 mm nebo A=300 mm a B=250 mm.

Pro kulaté kanály se vypočítá průměr ventilace D: D=kořen (4·S/p).

Dále je akceptován nejbližší větší průměr potrubí z řady standardních průměrů: 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 650, 800, 1000 milimetrů.

Například pro stejnou plochu průřezu S = 0,07 m 2 dostaneme D ≈ 300 mm. Nejbližší větší kruhový kanál má průměr 315 milimetrů – to je třeba akceptovat.

Příklad výpočtu větrání

Jako příklad uveďme kancelář malé firmy, která zahrnuje recepci (2 pracovní místa) a tři kanceláře (4, 6 a 8 pracovních míst a 2 místa pro návštěvníky v každé z nich). Připomeňme, že každé stálé pracoviště vyžaduje 60 m3/h a každý návštěvník 20 m3/h. Rychlost proudění přiváděného vzduchu pro takový objekt bude:

• Pro příjem – 2 60 = 120 m 3 / h

• Pro skříň 1 – 4 60 + 2 20 u280d 3 m XNUMX / h
• Pro skříň 2 – 6 60 + 2 20 u400d 3 m XNUMX / h
• Pro skříň 3 – 8 60 + 2 20 u520d 3 m XNUMX / h

Vezměme rychlost vzduchu v = 4 m/s. Získáme plochu průřezu S u1320d 3600 / (4 0,092) u2d 400 mXNUMX. Přibližně stejnou plochu průřezu má kruhové potrubí o průměru XNUMX mm. Ale takový průměr je považován za příliš velký, doporučuje se použít pravoúhlé kanály.

Mezi pravoúhlými vzduchovody lze nabídnout například 400 × 250 mm – právě z této velikosti byste pak měli vybrat ventilátor, tlumiče hluku, ohřívač vzduchu, filtr a další prvky systému přívodního větrání.

Mimochodem, spočítejme si výkon ohřívače vzduchu pro tento systém (topení od -26°С do +18°С):

Výpočet ventilace by měl být prováděn v souladu s požadavky Kodexu praxe a dalších regulačních dokumentů Ruské federace. Při výpočtu se určí výkon systémů, průřez vzduchovodů, vyberou se všechny prvky, které jsou součástí konkrétního systému.