Järjestetyn ilmanvaihdon tehtävänä talon tai asunnon huoneissa on poistaa ylimääräinen kosteus ja pakokaasut korvaamalla se raikkaalla ilmalla. Vastaavasti pakokaasu- ja virtauslaitteille on tarpeen määrittää poistetun ilmamassan määrä - laskea ilmanvaihto erikseen jokaisessa huoneessa. Ilmankulutuksen laskentatavat ja normit hyväksytään yksinomaan SNiP: n mukaan.
Säännösten mukaiset terveysvaatimukset
Kaikkia pääasiakirjoja säätelee vähimmäisilman määrä, joka tuuletusjärjestelmän kautta toimitetaan ja poistetaan mökkitiloista:
- ”Asuinrakennukset” - SNiP 31-01-2003, 9 kohta.
- ”Lämmitys, ilmanvaihto ja ilmastointi” - SP 60.13330.2012, pakollinen liite “K”.
Ensimmäisessä asiakirjassa esitetään saniteetti- ja hygieniavaatimukset ilmanvaihtoon kerrostalojen asuintaloissa. Ilmanvaihtolaskelman tulisi perustua näihin tietoihin. Käytetään kahta tyyppisiä mittoja - ilmamassan virtausnopeus aikayksikköä kohden (m³ / h) ja tunneinen moninkertaisuus.
Viite. Ilmanvaihdon moninaisuus ilmaistaan luvulla, joka ilmaisee kuinka monta kertaa tunnissa huoneen ilmasto on täysin päivitetty.
Huoneen tarkoituksesta riippuen tulo- ja poistoilmanvaihdon on tarjottava seuraava virtausnopeus tai ilmaseoksen päivitysten lukumäärä (moninkertaisuus):
- olohuone, lastenhuone, makuuhuone - 1 kerta tunnissa;
- keittiö, jossa sähköliesi - 60 m³ / h;
- kylpyhuone, kylpyamme, wc - 25 m³ / h;
- kiinteän polttoaineen kattilan uunissa ja kaasuliesi kanssa varustetussa keittiössä vaaditaan kerrannaisuus 1 plus 100 m³ / h laitteen käytön aikana;
- kattilahuone, jossa on maakaasua polttava lämpögeneraattori - kolminkertainen uusinta plus palamiseen tarvittava ilmamäärä;
- ruokakomero, pukuhuone ja muut kodinhoitohuoneet - moninaisuus 0,2;
- kuivaus tai pyykki - 90 m³ / h;
- kirjasto, opiskelu - 0,5 kertaa tunnissa.
Merkintä. SNiP mahdollistaa yleisen ilmanvaihdon kuormituksen vähentymisen tyhjäkäynnillä tai ilman ihmisiä. Asuintiloissa suhde laskee 0,2: een, tekninen - 0,5: een. Vaatimus huoneista, joissa kaasukäyttöiset laitokset sijaitsevat, ei muutu - yhden tunnin kertainen ilmanvaihto.
Asiakirjan 9 kohta viittaa siihen, että kuvun tilavuus on yhtä suuri kuin sisäänvirtauksen määrä. SP 60.13330.2012 -standardin vaatimukset ovat jonkin verran yksinkertaisempia ja riippuvat ihmisten lukumäärästä, jotka oleskelevat huoneessa vähintään 2 tuntia:
- Jos 20 m² tai enemmän asunnon pinta-alasta on yhtä elävää henkilöä kohti, huoneisiin johdetaan tuoretta virtausta 30 m³ / h henkilöä kohden.
- Tuloilman määrä lasketaan alueittain, kun yhdelle vuokralaiselle kuuluu vähemmän kuin 20 neliötä. Suhde on: 3 m³ tuloa saadaan asunnon 1 m 2 kohden.
- Jos asunnossa ei ole ilmanvaihtoa (ikkunoita ja ikkunoita ei voida avata), jokaiselle asukkaille on annettava 60 m³ / h puhdasta seosta kvadratuurista riippumatta.
Kahden eri asiakirjan luettelossa olevat vaatimukset eivät ole lainkaan ristiriidassa keskenään. Alun perin ilmanvaihdon yleisen vaihtojärjestelmän suorituskyky lasketaan SNiP 31-01-2003 "Asuinrakennukset" -standardin mukaan.
Tulokset tarkistetaan käytännesääntöjen ”Tuuletus ja ilmastointi” vaatimusten mukaisesti ja säädetään tarvittaessa. Seuraavaksi analysoimme laskenta-algoritmia piirustuksessa esitetyn yksikerroksisen talon esimerkin avulla.
Ilman virtausnopeuden määrittäminen
Tämä tyypillinen tulo- ja poistoilman laskenta suoritetaan erikseen jokaisessa huoneiston tai maalaistalon huoneessa. Koko rakennuksen massavirta saadaan selville tuloksista. Käytetään melko yksinkertaista kaavaa:
Symbolien selitys:
- L on tulo- ja poistoilman haluttu tilavuus, m³ / h;
- S - sen huoneen kvadratuuri, jossa ilmanvaihto lasketaan, m²;
- h - kattokorkeus, m;
- n - huoneen ilmaympäristön päivitysten määrä yhden tunnin sisällä (SNiP: n säätelemä).
Laskentaesimerkki. Yksikerroksisen rakennuksen, jonka kattokorkeus on 3 m, asuinpinta-ala on 15,75 m². SNiP 31-01-2003 -standardin vaatimusten mukaan asuintalojen kertolasku n on yhtä. Ilman seoksen tuntikulutus on sitten L = 15,75 x 3 x 1 = 47,25 m³ / h.
Tärkeä asia. Keittiöltä kaasuliesi avulla poistetun ilman seoksen määrän määrittäminen riippuu asennetuista ilmanvaihtolaitteista. Yhteinen järjestelmä näyttää tältä: standardien mukainen kertaluonteinen vaihto tapahtuu luonnollisella ilmanvaihtojärjestelmällä, ja kotitalouskeittiön liesi heittää lisäksi 100 m³ / h.
Samanlaiset laskelmat tehdään kaikille muille huoneille, kehitetään järjestelmä ilmanvaihdon järjestämiseksi (luonnollinen tai pakko) ja määritetään ilmanvaihtokanavien mitat (katso alla oleva esimerkki). Prosessin automatisointi ja nopeuttaminen auttaa laskentaohjelmaa.
Online-laskin auttaa
Ohjelma harkitsee vaadittua määrää ilmaa SNiP: n säätelemän monimuotoisuuden mukaan. Valitse vain huonetyyppi ja kirjoita sen mitat.
Merkintä. Kattilalaitoksissa, joissa on kaasulämpögeneraattori, laskin ottaa huomioon vain kolminkertaisen vaihdon. Tulokseen on lisättävä polttoaineen palamiseen käytetyn tuloilman määrä.
Selvitämme lentoliikenteen asukkaiden lukumäärän mukaan
Liite "K" SP 60.13330.2012 määrää huoneen ilmanvaihdon laskemiseksi yksinkertaisimmalla kaavalla:
Salaa esitetyn kaavan merkintä:
- L on tulon (poistoilman) haluttu arvo, m³ / h;
- m on ilmapuhtaan seoksen määrä henkeä kohti lisäyksen ”K” taulukossa ilmoitettuna, m³ / h;
- N - ihmisten lukumäärä, jotka ovat jatkuvasti kyseisessä huoneessa vähintään 2 tuntia päivässä.
Toinen esimerkki. On kohtuullista olettaa, että kaksikerroksisen talon samassa olohuoneessa kaksi perheen jäsentä oleskelee pitkään. Koska ilmanvaihto on järjestetty ja jokaisella vuokralaisella on yli 20 neliötä pinta-alaa, parametrin m oletetaan olevan 30 m³ / h. Otamme sisäänvirtauksen määrän: L = 30 x 2 = 60 m³ / h.
Tärkeä. Huomaa, että saatu tulos on suurempi kuin kertoimella määritetty arvo (47,25 m³ / h). Lisälaskelmia varten on lisättävä luku 60 m³ / h.
Jos asunnossa asuvien ihmisten lukumäärä on niin suuri, että jokaiselle henkilölle on varattu keskimäärin alle 20 m², yllä olevaa kaavaa ei voida käyttää. Säännöt osoittavat: tässä tapauksessa olohuoneen ja muiden huoneiden pinta-ala kerrotaan 3 m³ / h. Koska kodin kokonaisneliö on 91,5 m², laskettu ilmanvaihtotila on 91,5 x 3 = 274,5 m³ / h.
Tilavissa huoneissa, joissa on korkeat katot (alkaen 3 m), ilmapiirin päivittämistä harkitaan kahdella tavalla:
- Jos huoneessa on usein suuri joukko ihmisiä, laske ilmavirtakuorma erityisellä ilmaisimella 30 m³ / h / henkilö.
- Kun kävijämäärä muuttuu jatkuvasti, otetaan käyttöön 2 metrin korkeudella sijaitsevan palvelualueen käsite. Määritä tämän tilan tilavuus (kerro alue 2: lla) ja anna tarvittava kertoisuus, kuten edellisessä osassa on kuvattu.
Esimerkki ilmanvaihdon laskennasta ja järjestelyistä
Perustana on yksityisrakennuksen ulkoasu, jonka sisäpinta-ala on 91,5 m² ja katot 3 m korkeat, kuten yllä olevassa piirustuksessa on esitetty. Kuinka laskea pakokaasujen / virtauksen määrä koko rakennukseen SNiP-menetelmän mukaisesti:
- Olohuoneesta ja makuuhuoneesta peräisin olevan etäilman määrä, jolla on sama kvadratuuri, on 15,75 x 3 x 1 = 47,25 m³ / h.
- Lastenhuoneessa: 21 x 3 x 1 = 63 m³ / h.
- Keittiö: 21 x 3 x 1 + 100 = 163 m³ / h.
- Kylpyhuone - 25 m³ / h.
- Yhteensä 47,25 + 47,25 + 63 + 163 + 25 = 345,5 m³ / h.
Merkintä. Ilmanvaihto käytävällä ja käytävällä ei ole standardoitu.
Nyt tarkistamme tulokset toisen sääntelyasiakirjan vaatimustenmukaisuuden suhteen. Koska perheessä on 4 hengen perhe (2 aikuista + 2 lasta), 2 ihmistä on olohuoneessa, makuuhuoneessa ja lastenhuoneessa pitkään.Laskemme ilmoitetun huoneen ilmanvaihdon uudelleen ihmisten lukumäärän mukaan: 2 x 30 = 60 m³ / h (jokaisessa huoneessa).
Taimitarhan otteiden määrä täyttää vaatimukset (63 kuutiometriä tunnissa), mutta makuuhuoneen ja olohuoneen arvoja on mukautettava. 47,25 m³ / h ei riitä kahdelle henkilölle, otamme 60 kuutiometriä ja laskemme uudelleen ilmanvaihdon kokonaismäärän: 60 + 60 + 63 + 163 + 25 = 371 m³ / h.
Yhtä tärkeää on jakaa ilmavirta oikein rakennuksessa. Yksityisissä mökeissä on tapana järjestää luonnolliset ilmanvaihtojärjestelmät - on paljon halvempaa ja helpompaa asentaa ilmakanavilla varustetut sähkölaturit. Lisää vain yksi osa haitallisten kaasujen pakotettua poistamista - liesituuletin.
Kuinka organisoida virtausten luonnollinen liike:
- Tarjoamme sisäänvirtauksen kaikille asuintiloille automaattisten venttiilien avulla, jotka on integroitu ikkunaprofiiliin tai suoraan ulkoseinään. Loppujen lopuksi tavalliset metalli-muovi-ikkunat ovat tiukkoja.
- Järjestämme keittiön ja kylpyhuoneen väliseen väliseinässä kolmen pystysuoran akselin katon päin.
- Sisäovien alla on aukkoja, joiden leveys on jopa 1 cm ilman kulkua varten.
- Asennamme liesituulettimen ja liitämme sen erilliseen pystysuoraan kanavaan. Hän ottaa osan kuormasta - hän poistaa 100 kuutiometriä pakokaasua tunnissa keittoprosessin aikana. Jäljellä on 371 - 100 = 271 m³ / h.
- Tuomme ulos kaksi kaivosta, joissa baareja, kylpyhuoneeseen ja keittiöön. Putkien koot ja korkeudet lasketaan tämän oppaan viimeisessä osassa.
- Kahdessa kanavassa esiintyvän luonnollisen syvän takia ilma kohoaa lastentarhasta, makuuhuoneesta ja aulasta käytävään, ja sitten pakokaasuverkkoihin.
Huomaa: asettelussa esitetyt tuoreet virrat johdetaan huoneista, joissa on puhdasta ilmaa, saastuneemmille alueille, sitten heitetään ulos kaivoksien läpi.
Laske ilmakanavien halkaisijat
Lisälaskelmat ovat jonkin verran monimutkaisempia, joten liitämme jokaiseen vaiheeseen esimerkkejä laskelmista. Tuloksena on yksikerroksisen rakennuksen tuuletusakselien halkaisija ja korkeus.
Jaoimme koko poistoilman määrän 3 kanavaan: 100 kuutiometriä. poistaa pakastimen pakkauksesta keittiössä uunin ollessa kytkettynä, jäljellä olevat 271 kuutiometriä lähtevät luonnollisesti kahteen samanlaiseen akseliin. Virtausnopeus yhden kanavan läpi tulee 271/2 = 135,5 m³ / h. Putken poikkileikkauspinta-ala määritetään kaavalla:
- F - tuuletuskanavan poikkileikkauspinta-ala, m²;
- L - pakokaasun virtaus akselin läpi, m³ / h;
- ʋ - virtausnopeus, m / s.
Viite. Ilman nopeus luonnollisen ilmanvaihdon kanavissa on välillä 0,5–1,5 m / s. Laskettuina arvoina otamme keskimääräisen indikaattorin - 1 m / s.
Kuinka laskea yhden putken poikkileikkaus ja halkaisija esimerkissä:
- Löydämme halkaisijan neliömetrinä F = 135,5 / 3600 x 1 = 0,0378 m².
- Ympyrän alueen koulukaavasta määritetään kanavan halkaisija D = 0,22 m. Valitaan lähin suurempi kanava vakiosarjasta - Ø225 mm.
- Jos puhumme seinään asetetusta tiili-akselista, tuuletuskanavan koko 140 x 270 mm sopii löydettyyn osaan (hyvä vastaavuus, F = 0,0378 neliömetriä).
Kotitalouskotelon pakoputken halkaisijaa pidetään samalla tavalla, vain tuulettimen pumppaama virtausnopeus otetaan enemmän - 3 m / s. F = 100/3600 x 3 = 0,009 m² tai Ø110 mm.
Valitsemme putkien korkeuden
Seuraava vaihe on määrittää vetovoima, joka syntyy pakokaasuyksikön sisällä tietyllä korkeudella. Parametria kutsutaan käytettävissä olevaksi painovoimapaineeksi ja se ilmaistaan Pascals (Pa). Sovintokaava:
- p on kanavan painovoimapaine, Pa;
- H - tuuletusritilän ulostulon ja katon yläpuolelle leikatun tuuletuskanavan välinen korkeusero, m;
- ρvozd on huoneen ilman tiheys, otamme 1,2 kg / m³ kotilämpötilassa +20 ° С.
Laskentatapa perustuu vaaditun korkeuden valintaan. Ensin määritetään, kuinka paljon olet valmis nostamaan pakoputkia katon yläpuolelle vaikuttamatta rakennuksen ulkonäköön, ja korvata sitten korkeusarvo kaavassa.
Esimerkki. Otetaan korkeusero 4 m ja saadaan työntöpaine p = 9,81 x 4 (1,27 - 1,2) = 2,75 Pa.
Nyt vaikea vaihe on tulossa - haarakanavien aerodynaaminen laskenta. Tehtävänä on selvittää kanavan vastus kaasuvirtaukselle ja verrata tulosta käytettävissä olevaan paineeseen (2,75 Pa). Jos painehäviö on suurempi, putken on lisättävä tai lisättävä reiän halkaisijaa.
Kanavan aerodynaaminen vastus lasketaan kaavalla:
- Δp - kaivoksen kokonaispainehäviö;
- R on kulkevan virran ominaiskitkavastus, Pa / m;
- H - kanavan korkeus, m;
- ∑ξ on paikallisten vastuskertoimien summa;
- Pv - dynaaminen paine, Pa.
Näytämme esimerkillä kuinka vastusarvoa pidetään:
- Dynaamisen paineen arvo saadaan kaavasta Pv = 1,2 x 1² / 2 = 0,6 Pa.
- Löydämme kitkavastuksen R taulukon mukaan keskittyen dynaamisiin paineen indikaattoreihin 0,6 Pa, virtausnopeuteen 1 m / s ja ilmakanavan halkaisijaan 225 mm. R = 0,078 Pa / m (merkitty vihreällä ympyrällä).
- Pakokaasun paikallinen vastus on säleikkö ja 90 ° ylöspäin taivutus. Näiden osien kertoimet are ovat vakioarvoja, jotka ovat vastaavasti 1,2 ja 0,4. Summa ξ = 1,2 + 0,4 = 1,6.
- Lopullinen laskelma: Δp = 0,078 Pa / mx 4 m + 1,6 x 0,6 Pa = 1,27 Pa.
Nyt verrataan ilmakanavaan muodostettua laskettua painetta ja siitä johtuvaa vastusta. Vetovoima p = 2,75 Pa on paljon suurempi kuin painehäviö (vastus) Δp = 1,27 Pa, 4 metriä korkea akseli on liian korkea, sellaista ei ole järkevää rakentaa.
Koska luvut eroavat puoleen (suunnilleen), lyhentämme ilmanvaihtokanavaa 2 m: iin ja laskemme uudelleen:
- Käytettävissä oleva paine p = 9,81 x 2 (1,27 - 1,2) = 1,37 Pa.
- Resistiivisyys R ja paikalliset kertoimet ξ pysyvät ennallaan.
- AP = 0,078 Pa / mx 2 m + 1,6 x 0,6 Pa = 1,15 Pa.
Luonnollinen syväpaine 1,37 Pa ylittää järjestelmän vastusarvon Δp = 1,15 Pa, mikä tarkoittaa, että kahden metrin korkea akseli toimii oikein luonnollisessa pakokaasussa ja tuottaa poistettujen kaasujen tarvittavan virtausnopeuden.
Kommentti. Kanavaa ei tarvitse lyhentää 1 m: iin, suhde muuttuu toiseen suuntaan: p = 0,69 Pa, Δp = 1,04 Pa, vetovoima ei riitä.
Tuuletuskanava Ø225 mm voidaan jakaa kahteen pienempään putkeen, mutta ei halkaisijan, vaan osan mukaan. Saadaan 2 pyöreää tuuletuskanavaa, joiden koko on 150-160 mm, kuten kuvassa. Molempien akselien korkeus pysyy muuttumattomana - 2 m.
Kuinka yksinkertaistaa tehtävää - vinkkejä
Voit varmistaa, että laskut ja rakennuksen ilmanvaihdon organisointi ovat melko monimutkaisia kysymyksiä. Yritimme selittää tekniikkaa parhaiten saatavissa olevassa muodossa, mutta laskelmat näyttävät silti keskimääräiselle käyttäjälle hankalia. Annamme joitain suosituksia yksinkertaistettuun ratkaisuun ongelmaan:
- Kolme ensimmäistä vaihetta on joka tapauksessa suoritettava läpi - selvittääkseen poistetun ilman tilavuuden, kehittää virtauskuvan ja laskea poistoputkien halkaisijat.
- Otetaan enintään 1 m / s: n virtausnopeus ja määritetään siitä kanavien poikkileikkaus. Aerodynamiikka ei ole välttämätöntä voittamiseksi - laske halkaisijat oikein ja aseta ilmakanavat yksinkertaisesti vähintään 2 metrin korkeuteen imuristien yläpuolelle.
- Yritä käyttää muoviputkia rakennuksen sisällä - sileiden seinien takia ne käytännössä eivät vastusta kaasujen liikettä.
- Kylmään ullakkoon asennetut tuuletuskanavat on eristettävä.
- Älä estä kaivoksen poistumista tuulettimien kanssa, kuten asuntojen käymälöissä on tapana. Juoksupyörä ei anna luonnollisen konepellin toimia normaalisti.
Asenna sisäänvirtausta varten huoneisiin säädettävät seinäventtiilit, poista kaikki halkeamat, joihin kylmä ilma pääsee taloon hallitsemattomasti.