Объем воздуха в помещении. Расчет местной вытяжки. Виды воздухообмена, используемые на промышленных предприятиях

Установка вентиляции совершенно необходима в любых помещениях, будь то квартира, частный дом, сарай, гараж или склад. Схема ее создания обговаривается еще на этапе проектирования здания. Дом, в котором нет вентиляции, особенно жилой, будет некомфортным, а вскоре и непригодным для проживания, поскольку там будет всегда сыро и душно, в углах начнет появляться плесень, деревянные элементы постройки прогниют, и она в конечном итоге разрушится гораздо быстрее положенного. В этой статье мы поговорим о том, как рассчитать вентиляцию в помещении.

Зачем нужна вентиляция

Некоторые полагают, что можно совершенно спокойно обойтись без вентиляции – жили же наши предки как-то еще до изобретения всяких новомодных систем. И если летом в таком доме можно постоянно открывать окна для проветривания, то зимой вы в полной мере ощутите всю «прелесть» жизни по старинке – на окнах, дверях и стенах начнет появляться конденсат, который в случае сильных морозов превратится в красивую ледяную корку, по углам начнут расти сады черной и зеленой плесени, а если сильно повезет, через год-другой соберете урожай грибов… Стоит ли говорить, что такой дом простоит очень недолго, а жизнь в нем будет постоянным испытанием для нервов и здоровья.

При постоянном недостаточном притоке свежего воздуха легкие человека начинают хуже работать – появляются заболевания, которые могут быстро стать хроническими. Ребенок, растущий в доме без вентиляции, может заработать серьезные проблемы со здоровьем на всю жизнь.

Продолжает «парад» постоянная запыленность и закопченность – если в комнату не поступает свежий воздух, то все, что в ней варится, жарится, пылится, чистится, оседает на стенах и мебели толстым слоем налета. На кухонном потолке уже через полгода можно будет заметить обширное желтоватое пятно над плитой – это жирные испарения осели и впитались в штукатурку, ибо деваться им больше некуда. В ванной на потолке и по углам также появятся красноречивые свидетельства отсутствия вентиляции в виде плесневых пятен из-за постоянной влажности.

И, наконец, следует брать во внимание, что хотя бы раз в год в доме кто-нибудь болеет – микробы от кашля и чихания моментально разлетаются по помещению, оседая на мебели, обоях, шторах, ковре. Больничные палаты проветривают несколько раз в день не просто так, а теперь представьте, в какой обстановке вы окажетесь после года жизни в квартире, где не бывает регулярных притоков воздуха. Надеемся, мы привели весомые аргументы в пользу необходимости системы вентиляции жилых помещений и теперь можно перейти от слов к делу.

Проверяем работу вентиляции

Бывает так, что некоторые из вышеперечисленных «симптомов» проявляются даже в вентилируемых домах. Это может означать что система работает слабо или перестала функционировать по какой-либо причине. Чтобы проверить, работает ли вентиляция, зажгите спичку или зажигалку и поднесите пламя к вентиляционному отверстию – если огонь наклонился в сторону решетки, прикрывающей отверстие, значит тяга есть, и все работает. Если же изменений не последовало – вентиляционный канал либо перекрыт, либо забит листьями. В случае с квартирами такое очень часто случается, если соседи делали перепланировку и перекрыли воздуховод.

Бывает и такое, что тяга присутствует, но с перерывами, и при этом она может приносить с собой запахи от соседей сверху или снизу. В этом случае потребуется оснастить вентиляционное отверстие обратным клапаном, либо установить автоматические жалюзи, закрывающиеся при обратной тяге.

Виды вентиляционных систем

Все системы вентиляции можно условно разделить на категории в зависимости от функциональной нагрузки, способу перемещения воздушных масс и тому, что приводит их в движение.

В зависимости от функционального назначения бывают следующие вентиляционные системы:

1. Приточная – свежий воздух с улицы постоянно поступает внутрь помещения.
2. Вытяжная – воздух выводится из дома по вентиляционным каналам.
3. Рециркуляционная – системы выводит отработанный воздух и одновременно «закачивает» в дом свежий.

Если задуматься над принципами работы вышеперечисленных систем, то напрашивается вопрос: «А за счет чего воздух движется, чтобы покинуть или проникнуть в помещение?». Для этого используют сортировку вентиляционных систем по характеру пробуждения воздушных масс. Эти источники могут быть естественными и механическими (искусственными).

В системах с естественной вентиляцией воздух движется за счет перепадов давления. Вы сразу поймете, о чем речь, если вспомните вентиляционные отверстия на кухне и в ванной, которые есть в каждом многоэтажном доме – теплый воздух и пар (душ, стирка, приготовление еды) попадает в это отверстие и вытягивается наружу за счет давления и гравитационных сил.

В системах с механическими источниками пробуждения воздух приводится в движение при помощи вытяжных вентиляторов, которые забирают его из помещения, действуя по принципу обычной кухонной вытяжки.

Итак, когда воздушные массы обрели способность перемещаться, им следует обеспечить безопасный и направленный выход (вход). В связи с этим была разработана еще одна классификация по способу движения воздушных потоков – канальная и безканальная. С канальной системой все более ли менее понятно – воздух течет по специальным отводам, а при безканальной он покидает помещение или проникает в него через приоткрытые оконные проемы, двери, щели и т.д.

Расчет вентиляционной системы

Чтобы обеспечить качественное вентилирование дома, мало лишь выбрать любую понравившуюся систему – необходимо выяснить, какой объем воздуха будет выводиться из помещений, и сколько свежего воздуха надо поставлять с улицы. Говоря иначе, следует узнать оптимальный воздухообмен дома, и уже исходя из этих данных подбирать систему вентиляции, покупать вентиляторы определенной мощности, каналы и т.д.

Есть множество способов расчета вентиляции помещения, например, на удаление излишков теплого воздуха или испарений, разбавление загрязнений и прочее. Однако все они требуют профессиональных знаний и опыта. Нам же необходим такой метод, которым мог бы воспользоваться каждый хозяин или хозяйка. Начать следует со знакомства со специальными нормативными документами, которые разработаны для каждого государства или региона (ГОСТ, СанПин, ДБН, СНиП). В них вы найдете информацию о требованиях к вентиляционным системам для любых помещений, о необходимом оборудовании, его мощностях и расположении. По большому счету, там есть все, что необходимо знать для выбора системы.

Но архитектурные особенности зданий диктуют свои условия, и исходя из них инженеры составляют проект вентиляции, ориентируясь на нормы, указанные в государственных документах. Ниже мы приведем пример подобного расчета вентиляции для жилого дома, пользуясь самыми простыми способами: по кратностям, санитарным нормам и общей площади.

Расчет по кратностям

Этот расчет довольно сложный, но все же осуществимый. В таблице ниже указаны нормы вентиляции помещений, необходимые для произведения расчетов.

Перед этим стоит объяснить, что такое кратность. Это величина, показывающая, сколько раз за 1 ч воздух в доме заменился свежим. Кратность зависит от специфики здания и его площади. Для примера рассмотрим однократный воздухообмен – это значит, что за час из помещения было выведено и одновременно поступило количество воздуха, равное объему самого этого здания. В 2-х нижних колонках таблицы вы найдете требования к вентилированию по притоку и вытяжке воздуха.

Расчет производится по формуле: L=n*V (кубометров/час), где n – это кратность (посмотреть в таблице), а V – объем комнаты.

Чтобы просчитать вентиляцию для всего дома, состоящего из нескольких помещений, рассматривайте из «без стен», то есть как одно помещение с общим воздушным объемом. Для этого узнайте объем каждой комнаты умножив длину, высоту и ширину стен, а затем воспользуйтесь вышеуказанной формулой.

Стоит отметить, что для большинства комнат можно делать только приток или вытяжку, но для пространств с повышенной влажностью (кухня, санузел) потребуется организовать рециркуляционную систему. Если в таблице стоит прочерк, значит комната не нуждается в вентилировании. В итоге у вас должно сойтись уравнение объема притока и объема вытяжки. Если этого не произошло, число воздухообмена в этих помещениях можно увеличить до необходимого показателя.

Если в таблице не указана какая-либо комната, рассчитайте для нее норму вентиляции жилых помещений по данным 3 куба воздуха в час на 1 кв. м, то есть по формуле: L=S*3, где S является площадью комнаты.

Все значения L должны быть кратны числу 5, поэтому при необходимости округляйте их до пяти в большую сторону. Рассчитайте L для всех комнат по отдельности сначала для притока воздуха, затем – для вытяжки, сложите показатели и сравните общие L притока и L вытяжки – они должны быть равны. Если значением притока получилось больше вытяжки, то чтобы соблюсти баланс увеличьте воздухообмен для тех комнат, где воздухообмен был минимально допустимым.

Рассчитаем вентиляцию по кратностям для дома с квадратурой 140 кв. м с такими комнатами:

• кухня площадью 20 кв. м (S1);
• спальня на 24 кв. м (S2);
• рабочий кабинет – 16 кв. м (S3);
• гостиная – 40 кв. м (S4);
• прихожая – 8 кв. м (S5);
• туалет – 2 кв. м (S6);
• ванная – 4 кв. м (S7).

Высота потолков при этом равна 3,5 м. В доме проживает молодая пара без детей.

Необходимо вычислить объемы комнат, умножив квадратуру на высоту потолков. В итоге получаем кухню = 70 кубометров, спальню = 84, кабинет = 56, гостиную = 140, прихожую = 28, туалет = 7 и ванную = 14 кубометров.

В первой таблице нет кратности для гостиной, поэтому для нее можно высчитать норму, исходя из того, что на 1 кв. м помещения требуется 3 кубометра воздуха в час. Умножаем площадь гостиной на 3 и получаем 120 кубометров в час.

Теперь осталось сложить воздухообмены всех комнат для притока и отдельно для вытяжки и сравнить эти показатели. Получилось, что приток составил 265 кубометров, а вытяжка – 165, поэтому ее необходимо увеличить. Прибавьте значения вытяжки для тех комнат, где требуется более сильная вентиляция или там, где значения были минимально допустимые – в санузле и кухне.

В туалете и ванной лучше устанавливать лишь вытяжку, а в спальне, гостиной и рабочем кабинете – только приток. Эта мера позволит предотвратить застаивание неприятных запахов.

Расчет по санитарным нормам

Чтобы рассчитать воздухообмен в административно-бытовом или общественном здании по санитарным нормам, потребуется знать примерное количество человек, постоянно находящихся в помещении. Согласно нормам человеку, постоянно находящемуся в помещении, в час необходимо не менее 60 кубометров свежего воздуха, временному посетителю хватит и 20 кубометров.

Рассчитаем воздухообмен для того же дома. Если вспомнить нормы на 1 человека, получится формула (для спальни): L=2(человека)*60 кубометров. Чтобы рассчитать воздухообмен для кабинета, следует учитывать одного постоянного и одного временного человека: L=1*60+1*20. В гостиной молодая пара иногда встречается с двумя-тремя друзьями или родителями, поэтому для этой комнаты следует также учитывать временных посетителей.

Если рассчитать воздухообмен для всех помещений, взяв данные из первой таблицы, то станет очевидно, что объем свежего воздуха гораздо больше объема отработанного, а посему данные вытяжки следует увеличить, прибавив 195 кубометров/час, чтобы создать баланс. Увеличивать рекомендуется равномерно, распределяя по всем помещениям, но можно подать и в одну комнату, наиболее нуждающуюся в вентилировании, например, в кухню или ванную. То есть к показателю объема в кухне следует прибавить 195, и получится 285 кубометров в час.

Отработанный воздух из остальных больших комнат будет двигаться в кухню и выходить через отверстие посредством естественной тяги или засасываться вытяжными вентиляторами. Очень важно обеспечить такое движение воздушных масс, чтобы в квартире не застаивались запахи и влага.

Расчет по площади

Произведи расчеты, имеем следующую картину: L вытяжки 3=114*3=342 кубометра/ч

Подведение итогов

Из всех вышепредложенных примеров видно, что значение воздухообмена в каждом из вариантов разное, но все они считаются корректными. Каким из них руководствоваться – решать вам, но расчет по площади и кратностям обойдется более дешевле, чем по санитарным нормам. Он же гарантирует более комфортные условия для жизни, поэтому зачастую решающим фактором в выборе вентиляционной системы является финансовое положение заказчика.

Подбор воздуховода

Когда с расчетами покончено, можно приступать к выбору схемы вентиляции помещений, то есть продумывать план, делать чертежи и выбирать оборудование. Сегодня для вентиляционных систем используют прямоугольные и круглые воздуховоды. Если вы выбираете прямоугольный воздуховод, следите, чтобы соотношение сторон не превышало 3:1, иначе вентиляция будет постоянно шуметь, а давление в ней будет недостаточно высокое (не будет тяги).

Также при выборе необходимо учитывать, что нормальная скорость в магистрали должна достигать около 5 м/с (в ответвлениях примерно 3 м/с). Чтобы определить необходимые размеры сечения, воспользуйтесь диаграммой ниже – на ней изображена зависимость размера сечения от расхода воздуха и скорости его движения. Горизонталями отмечен расход воздуха, вертикалями – скорость, косыми линиями – соответствующие размеры воздуховода.

Подберите нужное сечение ответвлений магистрали, которые будут идти к каждой комнате и самой магистрали вентиляции, чтобы воздух подавался с расходом 360 кубометров в час (как в примере с нашим домом).

Если вы будете организовывать естественную вытяжку, то скорость течения воздуха в магистрали согласно нормам должна составлять не больше 1 м/ч. Расчет вытяжной вентиляции помещения должен происходит с учетом нормируемой скорости воздуха не больше 5 м/с для магистрали и 3 м/с – для ответвлений.

Надеемся, эта статья поможет вам правильно рассчитать вентиляцию воздуха в помещении и сделать свой дом комфортным. Грамотно произведенные расчеты позволят вам сэкономить не только на обустройстве вентиляционной системы, но и на капитальном ремонте в далеком будущем.

__________________________________________________

Комментариев:

• Вредные выделения, влияющие на микроклимат помещений
  • Вычисление по укрупненным показателям
• Описание методов вычисления

Микроклимат помещений здания любого назначения должен соответствовать санитарно-гигиеническим нормам для обеспечения оптимального или допустимого режима работы или жизнедеятельности людей. Параметры микроклимата преимущественно обеспечивают системы приточной вентиляции, а ее расчет сводится к определению количества приточного воздуха.

Вредные выделения, влияющие на микроклимат помещений

Состав и количество вредностей, выделяемых в помещения, зависит от функционального назначения здания и происходящих в нем технологических процессов. В жилых и общественных зданиях имеют место только выделения от жизнедеятельности людей, в то время как в производственных помещениях состав вредностей может быть каким угодно, все зависит от технологического процесса. Все вредности подразделяются на несколько видов:

1. Вредности от жизнедеятельности человека (выделения влаги, углекислоты, тепла).
2. Выделение вредных паров или аэрозолей различных веществ во время технологического процесса. Высокая концентрация этих веществ оказывает пагубное влияние на здоровье работающих в комнате людей.
3. В производственных зданиях нередки технологические процессы с повышенным выделением водяных паров, что вызывает высокую влажность и выпадение конденсата на холодных поверхностях. Такие условия для работы не соответствуют санитарным нормам.
4. Выделения тепла от разогретого технологического оборудования или продукции. Излишки теплоты, воздействующие на здоровье человека в течение рабочей смены, также оказывают на него негативное влияние.

Для гражданских зданий расчет выполняется, как правило, по вредностям, указанным в п.1. В зданиях промышленного назначения требуется рассчитать количество приточного воздуха, необходимого для уменьшения концентрации каждого из видов вредных выделений, а принять значение по самому большему из результатов.

Вернуться к оглавлению

Вычисление по укрупненным показателям

Укрупненные показатели для расчета отражают расход приточного воздуха на одну единицу объема помещения, одного человека или один источник вредных выделений. Параметры микроклимата в помещениях гражданских зданий регламентируются санитарными нормами и требованиями. Для каждого вида здания существуют свои нормативы, в них указаны значения кратности воздухообмена для комнат различного назначения. В этом случае расчет производится по формуле:

• V – объем помещения, м3;
• k – кратность воздухообмена в 1 час.

Кратность – это число, которое показывает, сколько раз за один час воздух в помещении будет полностью обновлен. При значении 1 количество воздуха будет равняться объему комнаты. В остальных случаях, которые не учитывают эти нормативы, существуют показатели оптимального количества приточного воздуха на 1 человека. Эти нормативы прописаны в СНиП 41-01-2003 и составляют для проветриваемых помещений 30 м3/ч на одного человека, а для непроветриваемых – 60 м3/ч. Тогда для расчета используется формула:

• L – необходимое количество наружного воздуха для притока, м3/ч;
• N – количество людей, постоянно находящихся в помещении, чел;
• m – количество притока на 1 человека в час.

Вычисление по этой формуле также приемлемо в случае, если другие виды вредных выделений в пространство комнаты производственного назначения очень незначительны. Когда имеется один или несколько одинаковых источников, от которых исходят вредные пары или аэрозоли, метод подсчета по укрупненным показателям применим при условии, что известно количество наружного воздуха, потребное для каждого из них. Тогда значение m будет показывать величину притока на 1 источник, а параметр N в формуле означать их количество.

Вернуться к оглавлению

Описание методов вычисления

При наличии в промышленном здании множества источников, которые во время технологического процесса испускают пары вредных веществ, требуется провести по каждому из этих веществ. Для этого выясняют, какие именно вещества выделяются и в каком количестве, после чего можно посчитать в пределах одной комнаты их концентрацию на 1 м3 и сравнить ее со значением предельно допустимой концентрации (ПДК) для каждого вида веществ. Эти значения установлены нормативной документацией. В случае превышения ПДК высчитывают количество притока, которое должны обеспечить вентиляционные системы. Для этого используют формулу:

L = MB / yдоп – y0, где:

• L – необходимая величина притока, м3/ч;
• MB – интенсивность выделения вредного вещества за единицу времени, мг/ч;
• yдоп – концентрация этого вещества в воздухе помещения, мг/м3;
• y0 – его концентрация в приточном воздухе, мг/м3.

Считают величину притока для каждого вредного выделения, после чего принимают для вентиляции наибольший из результатов.

Для нейтрализации излишков теплоты используют следующую формулу для определения величины притока:

L = Lмо +

В этой формуле параметры:

• Lмо – объем вытяжки из рабочей или обслуживаемой зоны (рабочая зона занимает пространство на высоту 2 м от нулевой отметки чистых полов) местными отсосами или на технологические нужды, м3/ч;
• Q – количество тепла от технологического оборудования или разогретой продукции, Вт;
• tмо – температура воздушной смеси, которую удаляют системы местных отсосов из рабочей зоны, ⁰С;
• tпом – температура воздушной смеси, удаляемой из оставшейся части комнаты над рабочей зоной вытяжной вентиляцией, ⁰С;
• tп – температура обработанного приточного воздуха, ⁰С;
• С – теплоемкость воздушной смеси, принимается 1,2 кДж (м3⁰С).

Излишнее тепло от технологических процессов удаляют с помощью вытяжной системы и, как правило, используют повторно (утилизация).

К условиям труда на производстве и в промышленности предъявляются строгие требования. Должны соблюдаться различные нормативы. Правильное выполнение многих требований влияет на качество воздушной среды. Его обеспечивает правильный воздухообмен. На большинстве промышленных предприятий его невозможно обеспечить за счет естественной вентиляции, поэтому требуется установка специальных вытяжек. Чтобы правильно наладить воздухообмен, необходимо рассчитать вентиляцию.

Виды воздухообмена, используемые на промышленных предприятиях

Системы промышленной вентиляции

Независимо от типа производства, к качеству воздуха на любом предприятии предъявляются довольно высокие требования. Существуют нормативы на содержание различных частиц. Чтобы в полной мере выполнить требования санитарных норм разработаны различные виды вентиляционных систем. От используемого типа воздухообмена зависит качество воздуха. В настоящее время на производстве используются следующие виды вентиляции:

• аэрация, то есть общеобменная вентиляция с естественным источником. Она регулирует воздухообмен во всем помещении. Используется только в больших производственных помещениях, например, в цехах без отопления. Это самый старый тип вентиляции, в настоящее время используется все реже и реже, так как плохо справляется с загрязнениями воздуха и не способен регулировать температурный режим;
• местная вытяжка, ее используют на производствах, где имеются локальные источники выброса вредных, загрязняющих и ядовитых веществ. Ее устанавливают в непосредственной близости от мест выброса;
• приточно-вытяжная вентиляция с искусственным побуждением, используемая для регуляции воздухообмена на больших площадях, в цехах, в различных помещениях.

Функции вентиляции

В настоящее время вентиляционная система выполняет следующие функции:

• удаление производственных вредных веществ, выделяемых в процессе работы. Их содержание в воздухе в рабочей зоне регулируется нормативными документами. Для каждого типа производства устанавливаются свои требования;
• удаление излишков влаги в рабочей зоне;
• фильтрация забранного из производственного помещения загрязненного воздуха;
• выброс удаленных загрязняющих веществ на необходимую для рассеивания высоту;
• регуляция температурного режима: удаление нагретого в процессе производства воздуха (тепло выделяется от работающих механизмов, нагреваемого сырья, веществ, вступающих в химические реакции);
• наполнение помещения воздухом с улицы, при этом проводится его фильтрация;
• нагрев или охлаждение втягиваемого воздуха;
• увлажнение воздуха внутри производственного помещения и втягиваемого с улицы.

Виды загрязнений воздуха

Перед тем, как приступить к расчетным работам, необходимо выяснить, какие источники загрязнения имеются. В настоящее время на производстве встречаются следующие типы вредных выделений:

• излишки теплоты от работающего оборудования, нагреваемых веществ и прочее;
• испарения, пары и газы, содержащие вредные вещества;
• выделение взрывоопасных газов;
• избыток влажности;
• выделения от людей.

Как правило, на современных производствах присутствуют различные типы загрязнений, например, работающее оборудование и химикаты. И ни одно из производств не может обойтись без выделений от людей, так как в процессе деятельности человек дышит, с него осыпаются мельчайшие частицы кожи и так далее.

Расчет необходимо выполнять по каждому из видов загрязнений. При этом их не суммируют, а принимают за конечный наибольший результат вычислений. Например, если больше всего необходимо воздуха для удаления химического загрязнения воздуха, то именно этот расчет и будет принят для вычисления необходимого объема общеобменной вентиляции и мощностей вытяжки.

Выполнение расчетов

Как видно из всего вышесказанного, вентиляция выполняет множество различных функций. Обеспечить качественное очищение воздуха может только достаточное количество устройств. Поэтому при установке необходимо рассчитать необходимые мощности устанавливаемой вытяжки. Не стоит забывать и о том, что для различных целей используют разные типы вентиляционных систем.

Расчет местной вытяжки

Если на производстве происходят выбросы вредных веществ, то их необходимо улавливать непосредственно на максимально близком расстоянии от источника загрязнения. Это сделает их удаление более результативным. Как правило, источниками выброса становятся различные технологические емкости, также загрязнять атмосферу может работающее оборудование. Чтобы улавливать выделяемые вредные вещества используют локальные вытяжные устройства – отсосы. Обычно они имеют вид зонта и устанавливаются над источником паров или газов. В некоторых случаях такие установки идут в комплекте с оборудованием, в других – мощности и размеры рассчитывают. Выполнить их несложно, если знать правильную формулу расчета и иметь некоторые исходные данные.

Чтобы сделать расчет необходимо провести некоторые замеры и выяснить следующие параметры:

• размер источника выброса, длину сторон, сечение, если он имеет прямоугольную или квадратную форму (параметры a x b) ;
• если источник загрязнения имеет круглую форму, необходимо знать его диаметр (параметр d);
• скорость движения воздуха в зоне, где происходит выброс (параметр vв);
• скорость всасывания в районе системы вытяжки (зонта) (параметр vз);
• планируемая или имеющаяся высота установки вытяжки над источником загрязнения (параметр z). При этом нужно помнить, что чем ближе расположена вытяжка к источнику выброса, тем эффективнее улавливаются загрязняющие вещества. Поэтому зонт нужно располагать максимально низко над емкостью или оборудованием.

Формулы расчета для прямоугольных вытяжек выглядят следующим образом:

A = a + 0.8z , где A – это сторона вентиляционного устройства, a – сторона источника загрязнения, z – расстояние от источника выброса до вытяжки.

B = b + 0.8z , где B – это сторона вентиляционного устройства, b – сторона источника загрязнения, z – расстояние от источника выброса до вытяжки.

Если вытяжная установка будет иметь круглую форму, то рассчитывается ее диаметр. Тогда формула будет выглядеть следующим образом:

D = d + 0.8z , где D – диаметр вытяжки, d– диаметр источника загрязнения, z– расстояние от источника выброса до вытяжки.

Вытяжное устройство делается в форме конуса, причем угол должен быть не больше 60 градусов. В противном случае эффективность вентиляционной системы снизится, так как по краям образуются зоны, где застаивается и воздух. Если в помещении показатели скорости воздуха более 0,4 м/с, то конус необходимо оборудовать специальными откидными фартуками, чтобы предотвратить рассеивание выделяемых веществ и защитить их от внешнего воздействия.

Знать габаритные размеры вытяжки необходимо, так как от этих параметров будет зависеть качество воздухообмена. Определить количество вытяжного воздуха можно по следующей формуле: L = 3600vз х Sз , где под L понимается расход воздуха (м 3 /ч), vз – скорость воздуха в вытяжном устройстве (для определения данного параметра используется специальная таблица), Sз – площадь проема вентиляционной установки.

Если зонт имеет прямоугольную или квадратную форму, то его площадь вычисляется по формуле S =A*B , где A и B – стороны фигуры. Если вытяжное устройство имеет форму круга, то его размер вычисляется по формуле S=0,785D , где D – диаметр зонта.

Полученные результаты должны учитываться при проектировке и расчете общеобменной вентиляции.

Расчет общеобменной приточно-вытяжной вентиляции

Когда рассчитаны необходимее объемы и параметры местной вытяжки, а также объемы и виды загрязнений, можно приступать к вычислению необходимого объема воздухообмена в производственном помещении.

Самый простой вариант, когда при работе отсутствуют вредные выделения различных типов, а есть только те загрязняющие вещества, которые выделяют люди. Оптимальное количество чистого воздуха обеспечит нормальные условия работы, соблюдение санитарных норм, а также необходимую чистоту технологического процесса.

Чтобы высчитать необходимый объем воздуха для работающих людей, используют следующую формулу: L = N*m , где L – необходимое количество воздуха (м 3 /ч), N – количество работающих людей на производственном участке или в конкретном помещении, m — расход воздуха для дыхания 1 человека за час.

Удельный расход воздуха на 1 человека в час является фиксированной величиной, обозначенной в специальных СНиПах. В нормах указано, что объем смеси на 1 человека составляет 30 м 3 /ч, если помещение проветривается, если таковая возможность отсутствует, то норма становится вдвое больше и достигает 60 м 3 /ч.

Сложнее обстоит дело в том случае, если на участке имеются различные источники выброса вредных веществ, особенно, если их много и они рассредоточены на большой площади. В этом случае локальные вытяжки не смогут в полной мере избавиться от вредных веществ. Поэтому на производстве часто прибегают к следующему приему.

Выбросы рассеивают, а затем удаляют с помощью общеобменной приточно-вытяжной вентиляции. На все вредные вещества установлены свои ПДК (предельно допустимые концентрации), с их значениями можно ознакомиться в специальной литературе, а также нормативных документах.

L = Mв / (yпом – yп) , где L – необходимое количество свежего воздуха, Mв – масса выделяемого вредного вещества (мг/ч), упом – удельная концентрация вещества (мг/м 3), уп – концентраци яэтого вещества в воздухе, поступающем через вентиляционную систему.

Если выделяется несколько видов загрязняющих веществ, то необходимо рассчитать необходимое количество чистой воздушной смеси для каждого из них, а потом суммировать их. В результате получится общий объем воздуха, который должен поступать в производственное помещение, чтобы обеспечить выполнение санитарных требований и нормальные условия труда.

Расчет вентиляции – дело сложное, требующее большой точности и специальных знаний. Поэтому для самостоятельных вычислений можно воспользоваться онлайн-сервисами. Если на производстве приходится работать с опасными и взрывчатыми веществами, лучше доверить расчет вентиляции профессионалам.

Перед приобретением оборудования необходимо произвести расчет и проектирование систем вентиляции. При подборе оборудования для вентиляционной системы стоит учесть следующие характеристики:

• Эффективность и производительность по воздуху;
• Мощность калорифера;
• Рабочее давление вентилятора;
• Скорость воздушного потока и диаметр воздуховодов;
• Максимальный показатель шума;

Расчет и составление проекта вентиляционной системы необходимо начинать с вычисления необходимой производительности воздуха (кубометр/час). Для того чтобы правильно рассчитать мощность нужен подробный план здания или помещения по каждому этажу с экспликацией, указывающей тип помещения и его назначение, а также площадь. Приступают к подсчету с измерения нужной кратности обмена воздуха, показывающей количество раз смены воздуха в помещении за час. Так для помещения общей площадью 100 м2 высота потолков в котором 3 м (объем 300 м3) однократный обмен воздуха - 300 кубометров в час. Необходимая кратность воздухообмена обуславливается типом использования помещения (жилое, административное, промышленное), числом пребывающих там людей, мощности отопительной техники и иных приборов, выделяющих тепло, и указывается в СНиП. Обычно для жилых помещений хватает однократного обмена воздуха, для офисных зданий оптимален двух - трехкратный воздухообмен.

1. Считаем кратность обмена воздуха:

L=n* S*H, значения

n - норма кратности обмена воздуха: для бытовых помещений n = 1, для административных n = 2,5;
S - общая площадь, квадратные метры;
H - высота потолка, метры;

2. Расчет обмена воздуха по числу людей:
L = N * L норм, значения
L - необходимая производительность системы приточной вентиляции, кубометры в час;
N - число человек в помещении;
L норм - величина потребления воздуха одним человеком:
а) Минимальная физическая активность - 20 м3/ч;
б) Средняя - 40 м3/ч;
в) Интенсивная - 60 м3/ч.

Вычислив требуемый обмен воздуха, начинаем подбор вентиляционного оборудования подходящей производительности. Необходимо помнить, что из-за сопротивления сети воздуховодов снижается эффективность работы. Взаимосвязь производительности от показателя полного давления легко узнать по вентиляционным характеристикам, указывающимся в техническом описании. К примеру: сеть воздуховодов протяженностью 30 м с единственной решеткой вентиляции производит уменьшение показателя давления примерно 200 Па.

Стандартные показатели мощности вентиляционной системы:

• Для жилых помещений - от 100 до 500 м3/ч;
• Для частных домов и коттеджей - от 1000 до 2000 м3/ч;
• Для административных помещений - от 1000 до 10000 м3/ч.

Калорифер при необходимости подогревает наружный холодный воздух в системе приточной вентиляции. Мощность калорифера считают по таким данным как: производительность вентиляции, необходимой температуры воздуха в помещении и минимумом температуры уличного воздуха. Второй и третий показатели устанавливаются СНиП. Температура воздуха в помещении не должна опускаться ниже отметки в +18 °С. Наиболее низкая температура воздуха для Московского региона считается -26 °С. Следовательно, калорифер на максимальной мощности должен подогревать воздушный поток на 44 °С. Морозы в Московском регионе как правило бывают редко и быстро проходят, в системах приточной вентиляции возможна установка калориферов, обладающих мощностью менее рассчитаной. В системе должен быть регулятор скорости вентилятора.

При подсчете производительности калорифера важно учитывать:
1. Однофазное или трехфазное напряжение электричества (220 В) или (380 В). Если показатель мощности калорифера более 5 кВт требуется трехфазное питание.

2. Максимальное энергопотребление. Электричество, расходуемое калорифером, можно рассчитать по формуле:
I = P/U, в которой
I - максимальный расход электроэнергии, А;

U - напряжение электросети (220 В - одна фаза, 660 В - три фазы);

Температуру, на которую калорифер данной производительности может обогреть приточный воздушный поток, возможно рассчитать по формуле:
ΔT = 2,98 *P /L, в которой
ΔT - дельта температур входящего и выходящего воздуха в системе приточной вентиляции,°С;
Р - производительность калорифера, Вт;
L - мощность вентиляционной системы, м3/ч.

Стандартные показатели мощности калорифера - 1 - 5 кВт для жилых помещений, от 5 до 50 кВт для административных. При невозможности эксплуатации электрического калорифера, оптимальна установка водяного калорифера, использующего в качестве теплоносителя воду из центральной или индивидуальной отопительной системы.