Расчет естественной вентиляции — все формулы и примеры расчетов

Канальная вентиляция

В системе естественного вентилирования давление, затрачиваемое на преодоление сопротивления передвижению воздушных потоков по воздуховодам, непостоянно и недостаточно. Потому сегодня редко используют канальную вентиляцию с естественным побуждением.

Естественное канальное вентилирование оборудуется, в основном, для тех помещений, в которых однократный воздухообмен достаточен. На производстве вытяжная естественная вентиляция допустима тогда, когда она может обеспечить норму воздухообмена.

https://www.youtube.com/watch?v=ytdevru

Канальная вентиляция состоит из следующих элементов:

  • вертикальные внутристенные или пристенные каналы с отверстиями;
  • жалюзийные решетки, которые закрывают эти отверстия;
  • сборные горизонтальные воздуховоды;
  • вытяжная шахта.

Для активизации воздухообмена на вентиляционную шахту могут монтировать дефлектор.

Загрязненный воздух сквозь жалюзийную решетку поступает из помещения в канал. Теплый, он поднимается вверх, в сборные воздуховоды. Отсюда попадает в шахту и выходит в атмосферу.

Сегодня выпускаются готовые панели или блоки с вентиляционными каналами. Они бывают разных форм:

  • круглыми,
  • прямоугольными,
  • овальными.

Самой функциональной считается круглая форма. В таком канале наименьшее сопротивление трению.

В крупнопанельных домах вентиляционный канал представляет собой специальную бетонную или железобетонную панель.

1. В зданиях с количеством этажей до пяти вентиляционные блоки имеют индивидуальные каналы на каждом этаже.

2. В зданиях с количеством этажей от пяти каналы ставят через один либо несколько этажей. Это необходимо для экономии площади, занимаемой вентиляционными блоками. Вертикальные каналы подключаются к сборному каналу большего сечения.

Самостоятельные для каждого помещения вентиляционные каналы соответствуют санитарно-гигиеническим нормам, отвечают требованиям пожарной безопасности вентиляции, обеспечивают звукоизоляцию.

Расчет естественной вентиляции — все формулы и примеры расчетов

1. Их устраивают в стенах или в бороздах, закрывают плитами.

2. Минимальный размер канала в стене – 0,5×0,5 кирпича. Толщина вентиляционного канала должна быть не менее 0,5 кирпича.

3. Каналы нельзя устраивать в наружных стенах.

4. Если кирпичные стены внутри помещений отсутствуют, монтируют приставные блочные или плитные воздуховоды. Их минимальные параметры — 10×15 сантиметров.

1. Если в помещениях нормальная влажность, приставные воздуховоды делают из гипсошлаковой или гипсоволокнистой плиты.

2. При высокой влажности подойдет шлакобетонная или бетонная плита. В некоторых случаях приходится использовать асбестоцемент, листовую сталь или пластмассу.

3. Толщина плиты для воздуховода – 3,5-4 сантиметра.

4. Приставные воздуховоды делают у внутренних конструкций (перегородок, колонн, рядом со встроенными шкафами и т.п.).

5. Если приходится устраивать канал у наружной стены, то нужно отступить от нее не менее пяти сантиметров либо утеплить стык.

Расчет естественной вентиляции — все формулы и примеры расчетов

Часть воздуховода, которая идет через чердак или неотапливаемое помещение, должна быть сделана из двойной шлакобетонной или гипсошлаковой плиты 4-5 сантиметра. Плюс воздушная прослойка 4 сантиметра.

https://www.youtube.com/watch?v=ytpolicyandsafetyru

Осуществляется преимущественно в производственных помещениях, где наблюдаются большие выделения тепла и необходим его постоянные отвод. Такой тип естественной вентиляции называют аэрация. В промышленных постройках в теплое время года приток свежего воздуха осуществляется через специальные проемы в нижней части здания.

  • ρн – плотность воздуха снаружи здания, измеряется в кг/м3;
  • ρвн  – плотность воздуха, находящегося внутри здания, кг/м3;
  • h – вертикальное расстояние от центра приточного проема до центра вытяжного, м;
  • g — ускорение свобoдного падения, равняется 9,81 м/с2.
Предлагаем ознакомиться  Как утеплить крышу, чтобы не было конденсата

Оборудуется, в основном, в жилых зданиях. Система представляет собой набор каналов (шахт), расположенных вертикально, через которые осуществляется воздухоотвод. При проекте канальной естественной вентиляции стоит ограничить количество изгибов и поворотов вентканалов, чтоб обеспечить меньшее сопротивления движущемуся воздушному потоку.

  • R – потеря давления из-за трения, измеряется в Па/м;
  • L – длина измеряемого участка, м.
  • Z – потеря давления на местных сопротивлениях, Па/м.

Аэрация промышленных комнат летом гарантирует поступление воздушных потоков сквозь просветы снизу ворот и входных дверей. В прохладные месяца поступление в нужных размерах совершается под средством верхних просветов, от 4 м и больше над уровнем пола. Вентиляция на протяжении целого года выполнялась при помощи шахт, дефлекторов и форточек.

Зимой фрамуги открывают только в участках над генераторами усиленных тепловых выделений. Во время генерации в комнатах здания лишней очевидной теплоты, то температурный режим воздуха в нем постоянно больше, чем температурный режим вне здания, и, в соответствии, плотность менее.

Данное явление и приводит к присутствию разницы давлений атмосферы вне и внутри комнат. В плоскости на конкретной высоте комнаты, которую именуют как плоскость одинаковых давлений, данная разница отсутствует, то есть, приравнивается к нулю.

Вычисление естественной системы проветривания канального вида сближается к установлению активного разреза воздуховодов, какие с целью доступа необходимого числа воздуха выражают противодействие, надлежащее вычисленному напряжению.

  • где R — удельная потеря напряжения по длине участка от трения, Па/м;
  • l — длина участка, м.
  • где L — расход воздуха, м3/ч;
  • v — скорость движения воздуха в воздуховоде, м/с (равна 0,5… 1,0 м/с).

Задавая скорость движения воздуха по вентиляции, и прочитывают площадь его активного сечения и масштабы. При помощи специализированных номограмм либо табличных расчётов для округлой формы воздуховодов устанавливают издержки напряжения на трение.

Что необходимо учитывать при проектировании естественной вентиляции в здании

Каждое здание должно быть оборудовано вентиляцией. От этого зависит локальный климат в помещении, который оказывает влияние на здоровье человека и долговечность здания. Естественная вентиляция является простым и недорогим способом создания воздухообмена в сооружении.

  • приток свежих воздушных масс в здание
  • удаление пыли, грязи, газов из помещения
  • снижение вероятности взрыва и пожара
  • циркуляцию воздуха для образования комфортного микроклимата для человека
  • контроль температуры, давления и влажности в целом здании и каждом помещении в отдельности
  • площадь здания и необходимую производительность системы
  • количество людей, которые будут находиться в здании
  • климатические особенности региона, в котором планируется эксплуатация
  • назначение здания, его взрыво- и пожароопасность
  • Производительность. Нормой считается при площади помещения больше 20 м2 на человека – объём поступаемого воздуха 30м3 в час.
  • Кратность воздухообмена. Параметр отображает сколько раз в течении часа смениться воздух в помещении.
  • Давление. Рассчитывают исходя из условия наличия или отсутствия вентиляторов.
  • Скорость воздушного потока. Берется во внимание диаметр сечения, количество воздушных каналов, а также их протяжность.
Предлагаем ознакомиться  Принудительная вентиляция простыми словами

Конструкция естественной вентиляции не требует больших финансовых затрат. В системе не используются механические и электрические приборы для управления воздушными потоками, что упрощает ее строительство и обслуживание.

  • температуры воздуха внутри помещения и за его пределами,
  • разность атмосферного давления, которая зависит от высоты сооружения,
  • скорость перемещения воздушного потока.

Поступления свежего воздуха осуществляется через приточные каналы, которые размещают ближе к нижней части помещения. Для удаления загрязненного воздуха существуют вытяжные каналы, располагающиеся ближе верхней части здания, что позволяет создать большее давление и соответственно скорость перемещаемого воздуха.

Приток воздуха при данном типе вентилирования происходит методом просачивания через щели в конструкции сооружения, окон и дверей. Вытяжка функционирует за счет удаления воздуха по специальным вытяжным каналам, которые размещаются в определенных местах. В жилых помещениях вытяжка обязательно размещается в: кухне, ванной комнате, санузле, в промышленных – в местах с повышенной температурой, концентрацией пыли, газов и вредных веществ.

По типу устройства различают: канальную и бесканальную системы естественного вентилирования.

Существуют специальные нормы и правила (СНиП), от которых отталкиваются при строительстве и проектировании естественной вентиляции. Различаются 5 категорий зданий по уровню опасности взрыва и пожара:

  1. С большой вероятностью взрыва и пожаров (А).
  2. Взрывопожароопасные (Б).
  3. Опасность возникновения пожаров (В).
  4. Средней пожароопасности (Г).
  5. Низкой опасностью возникновения пожаров (Д).

В зависимости от категории зданий, следует правильно подбирать материалы для строительства вентиляции.

Материалы для строительства воздушных каналов здания разделяют:

  • несгораемые,
  • сгораемые при определенных условиях (повышенные температуры горения, длительное воздействие огня и другие),
  • сгораемые.

https://www.youtube.com/watch?v=ytcopyrightru

Кирпичные, стальные и шлакобетонные воздуховоды не поддаются влиянию огня, высоких температур, поэтому получили широкую популярность при монтаже в зданиях с повышенной взрывопожароопасностью. Системы из поликарбоната удобны в установке, имеют приемлемую цену и просты в обслуживании, но рекомендуется монтировать в помещениях с низкой вероятностью возгорания и воздействием повышенных температур.

Несмотря на всю простоту устройства, естественная вентиляция зданий должна отвечать строгим требованиям и нормам СНиП. Поэтому, проектирование, монтаж и обслуживание желательно доверить профессионалам. При правильных расчетах и строительстве естественная вентиляция может стать экономичным решением для создания подходящего микроклимата.

Удельная тепловая характеристика здания q, Вт/(м3 0C), определяется по формуле

q = Qзд / aVн(tв – tн), (3.9)

где Qзд – тепловая мощность системы отопления здания; Vн- строительный объем здания по наружному обмеру;

а – коэффициент учета района строительства: а=0,54 22/(tint – text).

Естественная вентиляция формула

  • где н — плотность воздуха вне помещения, кг/м3;
  • вн — плотность воздушных масс в помещении, кг/м3;
  • h — расстояние между приточным проемом и центром вытяжного, м;
  • g — ускорение свободного падения, 9,81 м/с2.

Метод проветривания (аэрации) построек с помощью раскрывающихся фрамуг считается довольно верным и результативным.

Предлагаем ознакомиться  Инструкция по монтажу вентилируемого фасада из керамогранита

При вычислении природной вентиляции помещений учитываются установление участка нижних и верхних просветов. Сперва получают значение участка нижних просветов. Задается модель аэрации постройки.

Расчет естественной вытяжной вентиляции

  • где ср– равна средней температуре плотности воздушных масс в помещении, кг/м3;
  • h1– высoта oт плоскости одинаковых давлений до нижних просветов, м.

Скорость естественной вентиляции

  • где L – необходимый обмен воздушными массами, м3/час;
  • 1 – коэффициент расхода, зависящий от конструкции створок нижних просветов и угла их открытия (при 90 открытия, =0,6; 30 – =0,32);
  • F1– площадь нижних просветов, м2

Приняв, что Ре = Р1 Р2 =h(н — ср), а температура удаляемого воздуха tуд=tрз (10 — 15oС), определяем плотности н и ср, которые соответствуют температурам tн и tср.

Периодическая естественная вентиляция

Происходит при открытии окон, ворот (цехов, производственных помещений), дверей, фрамуг на проветривание. К преимуществам такой вентиляции можно отнести отсутствие материальных вложений и простота конструкции. Отрицательными факторами является небольшой КПД и зависимость от погодных условий: силы ветра, времени года. Негативным последствием проветривания может стать сквозняк, который является причиной простудных заболеваний.

Для более эффективной работы естественная вентиляция совмещается с искусственной. Приточная естественная вентиляция оснащается вентиляторами. Устройства позволяют перемещать большее количества воздуха на любые расстояния вне зависимости от перепадов давления и погодных условий снаружи здания.

Расчет естественной вентиляции — все формулы и примеры расчетов

Существуют виды приточных вентиляторов:

  • оконный
  • форточный
  • канальный
  • умный вентилятор (бризер)

Они отличаются ценой, способом монтажа и функциональностью. Также с помощью вентиляторов можно подавать предварительно подогретый воздух, увлажнять или фильтровать воздушные потоки.

Естественная вентиляция расчет воздуховодов

  • где, а и b — длина сторон прямоугольного воздуховода, м.

В случае использования воздуховодов сделанных не из метала, их удельные издержки давления по трению R, взятые с номограммы для стальных воздуховодов, изменяют, умножив на соответствующий коэффициент k:

  • для шлакогипсовых — 1,1;
  • для шлакобетонных — 1,15;
  • для кирпичных — 1,3.
  • где – сумма коэффициентов противодействий на участке;
  • v2/2 — динамическое напряжение, Па, взятое с нормативов.

Для создания концепции непринужденной вентиляции предпочтительно остерегаться извилистых заворотов, множественного числа задвижек и клапанов, так как утраты на местные противодействия как правило в каналах воздуховодов достигают вплоть до 91% от всех затрат.

Естественная вентиляция содержит небольшой радиус воздействия и среднюю результативность для комнат излишками тепла в которых соввем малы, что возможно относить недостаткам, а достоинством — легкость системы, невысокая цена и простота в сервисном обслуживании.

Естественная вентиляция пример расчета

Общая площадь – 60 м2;ванная, кухня с газовой плитой, туалет;кладовая комната – 4,5 м2;высота потолков – 3 м.

Для оборудования воздуховодов будут применяться бетонные блоки.

https://www.youtube.com/watch?v=ytpressru

Приток воздуха с улицы по нормативам: 60 *3 * 1 = 180 м3/час.

Схема распределения давления воздуха при естественной вентиляции в здании

Вытяжка воздуха из помещения:кухни – 90 м3/час;ванной – 25 м3/час;туалета – 25 м3/час;90 25 25 = 140 м3/час

Частота обновления воздушных масс в кладовой – 0,2 в 1/час.4,5 * 3 * 0,2 = 2,7 м3/час

https://www.youtube.com/watch?v=ytadvertiseru

Нужный вывод воздуха: 140 2,7 = 142,7 м3/час.

Супер отопление
Adblock detector