Что такое воздухообмен в вентиляции
Перейти к содержимому

Что такое воздухообмен в вентиляции

  • автор:

Что такое воздухообмен в вентиляции

Воздухообмен — это один из количественных параметров, характеризующих работу системы вентиляции воздуха в закрытых помещениях. Кроме того, воздухообменом также принято называть непосредственно процесс замещения воздушного объема во внутренних пространствах того или иного здания. Правильная организация воздухообмена в производственных и жилых помещениях — одна из главных целей проектирования и создания современных систем вентиляции и кондиционирования воздуха.

Количественное значение коэффициента воздухообмена для каждого конкретного помещения отражает тот объем приточного воздуха, который необходим для обеспечения нормального состояния воздушной среды, с целью комфортного функционирования присутствующих в нем людей и работающих приборов. Расчет кратности воздухообмена осуществляется на основе необходимого притока воздуха, достаточного для ассимиляции излишней влаги и тепловой энергии, содержащихся в атмосфере помещения. Для точного расчета необходимых воздухопритоков существуют рекомендованные государственными органами нормы воздухообмена.

Определение кратности воздухообмена.

Кратность воздухообмена — это величина, значение которой показывает, сколько раз в течение шестидесяти минут воздух в помещении полностью заменяется на новый. Нормы расчета кратности воздухообмена в системах вентиляции напрямую зависят от предназначения каждого конкретного помещения. Так, кратность воздухообмена в цеху на горячем производстве будет значительно отличаться от этого показателя в научной лаборатории или в бассейне.

В расчет берутся практически все характеристики и особенности помещения: общее число и теплопроизводительность всех электроприборов и оборудования, наличие и количество постоянно присутствующих людей, уровень и интенсивность уже существующего естественного воздухообмена, включая объемы просачивания воздуха через щели и неплотности, температура и влажность воздушного состава и многие другие факторы. Кроме всего прочего, в жилых и офисных помещениях на увеличение кратности воздухообмена отлично работают постоянно открывающиеся дверные и оконные створки, что создает своеобразный эффект «поршня насоса», закачивающего внутрь и откачивающего наружу дополнительные объемы воздуха.

Механический и естественный воздухообмен (схемы действия).

Схема работы естественного воздухообмена довольно проста. Благодаря разнице температур наружного и внутреннего воздуха, в вентиляционной шахте здания создается тяга. Возникающее разрежение заставляет внешний воздух просачиваться сквозь окна, двери и неплотности в конструкциях внутрь помещения, и замещать собой находящийся внутри газовоздушный объем. Такой процесс называется инфильтрацией, вследствие него и возникает естественный воздухообмен в помещении.

Совсем другое дело — возникновение принудительного воздухообмена, который является следствием работы вентиляционного оборудования. Механическая (принудительная) система вентиляции дает возможность необходимой нормы кратности воздухообмена путем расчета и установки целого набора вентиляционных узлов, приборов и механизмов. При этом расчет воздухообмена в помещении может происходить с весьма высокой долей точности, что большей частью зависит от мастерства, опыта и уровня квалификации инженера-проектировщика.

Добросовестно выполненный расчет потребного воздухообмена дает возможность более эффективно и бережливо эксплуатировать установленную систему вентиляции, поддерживая на заданном уровне необходимый и достаточный объем поступления приточного воздуха. Многократно опробированная и проверенная временем методика расчета воздухообмена позволяет сооружать надежные и низкозатратные вентиляционные системы практически для любого типа архитектурных сооружений, будь то склад, котельная или производственный цех.

Особенно важно корректно рассчитать кратность воздухообмена в тех помещениях, где по тем или иным причинам в атмосферу выделяются токсические вещества, такие как продукты горения газа в газовых плитах. Если воздухообмен на кухне не будет организован должным образом, то находящимся там людям грозит оксиуглеродная интоксикация крови. Еще более негативное воздействие на организм человека оказывает другой продукт сжигания природного газа в кухонных плитах, диоксид азота.

При этом на кухнях, оснащенных электроплитами, кратность воздухообмена может быть существенно ниже. Таким образом, расчет необходимого воздухообмена в системах вентиляции и кондиционирования следует считать одной из основных задач в деле заботы о самочувствии и здоровье людей.

Воздухообмен в жилых и подсобных помещениях.

Живя в городских квартирах, мы порой даже не подозреваем, какую угрозу для нашего с вами здоровья могут представлять самые обычные, на первый взгляд, предметы и вещи, окружающие нас в повседневной жизни. Например, довольно широко распространенное использование древесноволокнистых и древесно-стружчатых плит при производстве мебели, строительных и отделочных материалов, а также применение химически далеко не безобидных синтетических веществ в бытовой химии, парфюмерии и косметике, могут приводить к довольно интенсивному выделению в воздух многочисленных загрязняющих и просто опасных компонентов.

Эффективно нейтрализовать подобные выделения в состоянии только система принудительной вентиляции, обеспечивающая уровень воздухообмена, который позволял бы ассимилировать и удалять все эти вещества.

Считается, что кратность воздухообмена в жилой зоне квартиры при постоянном режиме работы вентиляции должна составлять не менее 30 кубометров свежего воздуха в час на каждого проживающего. Еще более высокие показатели воздухообмена должна обеспечивать вентиляционная система в таких помещениях, как ванная комната, туалет, кухня. Например, если на кухне работает четырехконфорочная газовая плита, уровень воздухообмена в ней должен достигать 90 куб.м. в час.

Воздухообмен в различных типах строительных сооружений.

Каждый архитектурный объект имеет свои индивидуальные особенности как по конструктивному решению, так и по используемым стройматериалам. Какие-то из них обладают большей полезностью для человека, другие, наоборот, могут нести в себе угрозы безопасности для находящихся в них людей. Например, многие строительные материалы, которые выпускаются промышленным способом, уже на этапе изготовления на производстве могут нести в себе радиационное излучение, фенолы и формальдегидные смолы, которые с течением времени могут стать активизаторами сердечных, кожных и даже онкологических заболеваний, многие из которых могут закончиться летальным исходом.

Устройство в здании механического воздухообмена позволяет во многом решить проблему интоксикации организма путем регулярного обновления воздуха в системе приточно-вытяжной вентиляции.

Борьба с естественной (фоновой) радиацией при помощи организации воздухообмена.

Наиболее опасным для человека считается радиоактивный газ родон, концентрация которого в воздухе может значительно варьироваться в зависимости от геологических особенностей почвы, качества стройматериалов и конструктивных свойств самого сооружения. При недостаточном воздухообмене в таких помещениях предельная норма этого газа может быть значительно превышена. Например, присутствие радионуклидов, являющихся источником фоновой радиации, может в сто раз и более превосходить нормальное значение.

Учеными была замерена мощность фоновых гамма-лучей в различных типах зданий, и в результате проведения исследований выяснилось, что самый мощный воздухообмен должен быть в зданиях, выполненных методом панельного строительства (в них радиоактивность в 2,5 раза превышает норму). Более благоприятная радиационная ситуация наблюдается в домах, построенных из кирпича (в 1,8 раза выше допустимого). И, наконец, деревянные строения признаны наиболее безопасными с этой точки зрения. В них естественная радиация лишь в полтора раза выше нормы.

Было признано также, что монтаж и эксплуатация системы вентиляции и кондиционирования является лучшим способом радиационной защиты. При этом давление приточного воздуха должно быть несколько большим, чем вытяжная тяга, с целью создания некоторого подпора внутри помещения. Организация качественного воздухообмена позволяет также активно бороться с такими загрязнителями воздуха, как свинцовые соединения, ртутные пары, сернистый ангидрид, бензолы и углеводороды. Учитывая, что городской воздух априори содержит практически все перечисленные вещества, при установке вентиляции рекомендуется монтировать устройства воздухозабора на максимально возможной высоте, где атмосферный воздух более чист. 

Реклама на сайте:
В половине случаев удается выполнить ремонт котлов одним выездом, без замены запчастей. где можно купить мебель https://smebel.net

Что такое воздухообмен и кратность воздухообмена. Расчёт воздухообмена в помещениях

image

Что такое воздухообмен и кратность воздухообмена. Расчёт воздухообмена в помещениях

Воздухообмен — одно из базовых понятий в области вентиляции. Оно характеризует сменяемость воздуха в помещении, и, как следствие, эффективность работы приточных и вытяжных систем. Собственно, цель любой вентиляции — это создание воздухообмена в помещениях.

Хороший воздухообмен свидетельствует о хорошей работе систем вентиляции, о регулярном обновлении воздуха в помещении, о достаточной свежести внутреннего воздуха. Плохой воздухообмен означает, что воздух застоялся, в помещении душно, приток свежего воздуха практически отсутствует или явно недостаточен.

Кратность воздухообмена

Кратность воздухообмена характеризует скорость, с которой воздух сменяется в помещении. В системах вентиляции принято рассчитывать сменяемость воздуха в течение одного часа. Таким образом, кратность воздухообмена в помещении показывает, сколько раз воздух полностью сменился в помещении за час.

Однократный воздухообмен — это однократная смена воздуха в помещении в час. Допустим, площадь помещения составляет 80 м 2 , а высота потолков — 3 м. Объём такого помещения составит 240 м 3 . Чтобы достичь однократного воздухообмена в помещении должна быть предусмотрена подача воздуха в объёме 240 м 3 свежего воздуха за 1 час и вытяжка в объёме 240 м 3 отработанного воздуха за 1 час. Это соответствует расходу воздуха 240 м 3 /ч для приточной и вытяжной систем вентиляции.

В некоторых случаях требуется, чтобы кратность воздухообмена в помещениях была равна 2. Для комнаты площадью 80м 2 и высотой потолков 3 метра расход приточного и вытяжного воздуха составит по 480 м 3 /ч.

Наконец, рассмотрим случай, когда требуется кратность воздухообмена в помещении по притоку 2, а по вытяжке 3. Для рассматриваемой комнаты это будет означать необходимость подать 480 м 3 /ч свежего воздуха и удалить 720 м 3 /ч отработанного воздуха.

Расчёт воздухообмена

Расчёт воздухообмена в помещениях может быть выполнен тремя способами в зависимости от назначения помещений:

  • Расчёт воздухообмена по нормам воздухообмена (по кратностям)
  • Расчёт воздухообмена по людям
  • Расчёт воздухообмена на удаление вредностей

Нормы воздухообмена представляют собой таблицы с указанием различных типов помещений и кратности воздухообмена по притоку и вытяжке, которые должны быть обеспечены в данном помещении. Ранее они приводились в СНиП, и от проектировщика требовалось определение кратности воздухообмена по СНиП. Сегодня нормы воздухообмена в помещениях приводятся в Сводах Правил (СП) и прочих нормативных документах, действующих на территории РФ.

image

Ниже приведена выдержка из таблицы 12 СП 44.13330.2011 «Административные и бытовые здания», где указаны нормы кратностей воздухообмена для различных помещений в административных зданиях. Фактически, это таблица кратности воздухообмена.
Как следует из таблицы, например, в вестибюли следует подавать 2 объёма помещения в час. При площади вестибюля 40 м 2 и высоте потолков 3 метра получим, что приток должен составлять 2·40·3 = 240 м 3 /ч.

А в помещениях для ремонта спецодежды нормы воздухообмена предписывают
2-кратный приток и
3-кратнуювытяжку. Допустим, площадь помещения составляет 15 м 2 , высота потолков 3 метра. Тогда расход приточного воздуха должен составлять 2·15·3 = 90 м 3 /ч, а расход вытяжного воздуха — 3·15·3 = 135 м 3 /ч. Именно эти числа далее попадают в таблицу воздухообмена.

Европейские и американские нормы воздухообмена

На некоторых объектах возникает курьезная ситуация, когда заказчик ради улучшения вентиляции просит провести расчёт вентиляции, используя европейские и американские нормы воздухообмена. На самом деле российские требования жёстче зарубежных. Нормы воздухообмена некоторых стран предписывают подавать гораздо меньше свежего воздуха на одного человека — вплоть до 15 м 3 /ч, что в 4 раза ниже российских требований, и соответствует заметно менее комфортным параметрам микроклимата.

Кроме того, встречаются случаи бездумного перевода на русский язык европейских и американских норм по строительству и устройству инженерных систем с последующим возведением их в ранг российских государственных стандартов. Безусловно, у зарубежных коллег есть чему поучиться, и имеет смысл перенять некоторый опыт. Но копирование норм без оглядки на климатические особенности нашей страны, разницу в архитектуре и другие факторы несёт в себе больше риска, чем пользы.

Расчёт воздухообмена по людям

Расчёт воздухообмена по людям сводится к подсчёту количества человек в помещении, определении расхода воздуха для каждого человека и суммировании этих расходов воздуха. Так, на каждого постоянно пребывающего человека требуется 60 м 3 /ч свежего воздуха, на посетителя — 20 м 3 /ч, на спортсмена — 80 м 3 /ч.

image

К примеру, в офисе 4 рабочих места и 2 стула для посетителей. Следовательно, расход приточного воздуха должен составить 4·60+2·20=280 м 3 /ч. Расход вытяжного воздуха обычно на
10-30% меньше приточного, но окончательно определяется на этапе расчёта воздушного баланса на объекте в целом.

Или другой пример — в танцевальном зале проводятся групповые занятия со средней численностью учеников 8 человек. Каков требуемый расход приточного воздуха? Данный расход следует определять исходя из 9 человек, так как помимо 8 учеников в зале присутствует преподаватель. Расход приточного воздуха для танцевального зала составит 9·80 = 720 м 3 /ч.

Расчёт воздухообмена на удаление вредностей

Расчёт воздухообмена на удаление вредностей, как правило, применяется на производствах с выбросами вредных веществ в помещение. Однако это может быть и расчёт на удаление влагоизбытков, например, в бассейне. Суть его заключается в том, чтобы разбавить концентрацию того или иного вещества до допустимых значений. Значения предельных концентраций для различных веществ приведены в ГН
2.2.5.3532-18 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны».

Например, в частном доме бассейн площадью 15 м 2 испаряет 4,3 кг/ч (4300 г/ч) воды. Влагосодержание наружного воздуха зимой составляет 0,5 г/кг, летом — 11 г/кг, а требуемое влагосодержание в помещении бассейна составляет 13 г/кг.

Таким образом, зимой наружный воздух способен поглотить 13-0,5=12,5г/кг влаги из помещения бассейна. Для отвода 4,3 кг/ч воды нужен расход воздуха, равный 4300/12,5=344 кг/ч или, учитывая среднюю плотность воздуха 1,2 кг/м 3 , получим расход 344/1,2=287 м 3 /ч.

В летнее время наружный воздух способен поглотить лишь 13-11=2 г/кг влаги. Для отвода 4,3 кг/ч воды потребуется расход воздуха 4300/(2·1,2) ≈ 1800 м 3 /ч. Дальнейший расчёт системы следует вести по наибольшему расчётному расходу, то есть исходя из 1800 м 3 /ч.

Таблица воздухообмена

image

После того, как расчёт воздухообмена проведён для каждого из помещений, составляется таблица воздухообмена. Она представляет собой список всех помещений с указанием расходов приточного и вытяжного воздуха, а также обозначения систем, которые будут обслуживать данное помещение. Ниже приведён пример таблицы воздухообмена:
Помимо расходов воздуха таблица воздухообмена также может содержать иные данные, которые помогают определить расход воздуха — площадь и высоту помещений, кратность воздухообмена по нормам, количество человек и посетителей и другую информацию. При подготовке такой расширенной таблицы воздухообмена в Excel появляется возможность ввести формулы расчёта расходов воздуха. Таким образом, достигается автоматизация расчёта воздухообмена.

Из таблицы воздухообмена определяется расход каждой из вентиляционных систем. Для нашего примера получим:

  • Расход системы П1 — 1220 м 3 /ч
  • Расход системы В1 — 1020 м 3 /ч
  • Расход системы В2 — 200 м 3 /ч

Заключение

Воздухообмен — это движение воздуха в помещении, направленное на замещение отработанного воздуха свежим наружным воздухом. Интенсивность этого замещения определяет кратность воздухообмена — величина, показывающая, сколько раз воздух полностью сменился в помещении за один час.

Расчёт воздухообмена выполняется в соответствии с нормами воздухообмена или же с учетом количества находящихся в помещении человек или же исходя из необходимости удаления вредных веществ. Так или иначе, воздухообмен рассчитывается для каждого помещения в отдельности, после чего цифры заносятся в таблицу воздухообмена, на базе которой формируются требования к вентиляционному оборудованию.

Что такое кратность воздухообмена и как она связана с вентилятором?

Многие считают, что кратность воздухообмена – это количество (объем) удаляемого воздуха из помещения. Но это совершенно дрогой показатель.
На самом деле, кратностью воздухообмена называют отношение величины вентиляционного воздуха к объему помещения. То есть при объеме помещения 100 куб. метров и производительности вентиляционной системы 200 куб. метров в час – кратность воздухообмена будет равняться – 2 раза в час.
Но определить такой показатель, как «величина вентилируемого воздуха» не всегда просто. Часто приходится прибегнуть к некоторым расчетам. Для этого требуется знать скорость движения воздуха и площадь вентиляционного отверстия воздуховода, в котором установлен канальный вентилятор. Чтобы найти требуемую величину необходимо эти цифры перемножить. То есть при скорости движения воздуха 10 м/сек и площади вентиляционного отверстия 0,02 кв. метра, величина вентилируемого воздуха будет 10 * 0,02 * 3600 = 720 куб. метров в час, где 3600 коэффициент времени в секундах.
Чтобы оценить соответствие нормам кратности воздухообмена в помещении руководствуются принятыми величинами для жилых помещений – 1,5 раза в час, а для учебных помещений – 3 раза в час.

Недавнее

  • Где прячутся невидимые двери. Устройство тепловых завес
  • Завеса или препятствие. Классификация тепловых завес
  • Почему тепловые завесы не используются в качестве вентиляционных устройств?

Кратность воздухообмена

ООО ГОТИКА

При определении необходимой мощности и типа системы вентиляции проектировщики должны учитывать массу факторов: тепловыделения от различных источников, влажности, газовый состав воздуха в помещении, что делает процесс проектирования достаточно сложным. Проект, выполненный по всем требованиям должен также содержать термодинамический расчет, что на практики встречается крайне редко. Большинство жилых и общественных зданий характеризуется постоянным составом воздуха, что позволяет упростить этот процесс. Санитарно-гигиенические требования к воздушной среде жилых помещений можно разделить на следующие группы:

  1. Требования к чистоте воздуха – ограничивает содержание в воздухе различных примесей.
  2. Требование к газовому составу – регламентирует процентное отношение различных газов.
  3. Метеорологические параметры воздуха – под этим понимают температуру, влажность, подвижность воздуха.

Все эти требования можно удовлетворить, для частных жилых зданий, определив кратность воздухообмена.

Что такое кратность воздухообмена

Отношение приточного или вытяжного воздуха к объему за 1 час времени называют кратностью воздухообмена.

Для расчета кратности воздухообмена мы пользуемся формулой:

N= V/W раз в 1 час.

V(м3/ч) – необходимое количество чистого воздуха, поступающего в помещение в течение 1 часа;

W(м3) – объем помещения.

Системы вентиляции делятся на механические и с естественным побуждением. Путем естественной аэрации добиваются трех – четырех кратного воздухообмена. Выполнить теплотехнические требования, которые предъявляют к жилым помещениям, исключительно естественными вытяжками не представляется возможным. Требования к кратности определяем из СНиП-а 31-01-2003 «Здания жилые многоквартирные» и СанПиН 2.1.2.1002-00 «Санитарно-эпидемиологические требования к жилым зданиям и помещениям».

Кратность воздухообмена

Кратность воздухообмена в неуказанных в таблице помещений должна приниматься 0,2 в час.

В квартирах согласно СНиП а предполагается поступление воздуха из форточек и воздушных клапанов на окнах. Мы в компании «Готика» считаем такой подход устаревшим и кроме того сразу возникают противоречия с требованиями СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий». Обязательным условием современной квартиры является оборудование ее приточной установкой.

Кратность воздухообмена в частном жилом доме

Требования газовиков

По требованию газовщиков (СНиП II-35-76* «Котельные установки») в доме должна быть естественная вытяжка и трех кратный воздухообмен, без учета воздуха, засасываемого в топки котлов для горения. Такой воздухообмен возможен только с использованием принудительной приточно-вытяжной вентиляции. Еще одно требование газовиков – чтобы вентилятор был искрозащищенный. Должно быть выполнено условие по преобладанию принудительной подачи воздуха над вытяжкой для бесперебойной работы котельной установки с открытой камерой горения, особенно в подвальных помещениях. В любом случае лучше согласуйте свой проект со службой, которая будет проводить подключение газа.

Наличие бассейна, бани и прачечной

Во всех влажных помещениях дома должна быть вентиляция. Основная проблема с которой приходится сталкиваться при эксплуатации бассейна, бани или прачечной это избыточная влажность. Если ее не убирать из помещения, то плесень, грибок будут прекрасно себя чувствовать и размножаться. Мы должны учитывать тепловой баланс этих помещений. Должны быть предусмотрены как естественные, так и принудительные системы. В СНиП 2.08.02-89 «Общественные здания и сооружения» установлена кратность вентиляции в парилках встроенных бань, равная единице. В СанПиН 2.1.2.568-96 предусмотрен воздухообмен пяти кратный обмен по вытяжке. Опыт компании «Готика» показывает, что минимальный обмен во влажных помещениях должен быть пятикратный.

Камин в доме

Камин в доме представляет собой машину по выкачиванию воздуха из помещения в большом объеме. Без мощной приточной системы камин будет являться декоративным элементом, который можно будет использовать только при открытых окнах. По норме воздух должен подаваться 10 м3 на 1 кВт мощности камина («Правила производства трубо-печных работ»). Для нормальной тяги в камине при наличии принудительной приточно-вытяжной системы необходимо превышение объема подаваемого воздуха над вытяжным. Процесс горения в камине напрямую зависит от объема приточного воздуха.

Заключение

Исключительно кратностью воздухообмена конечно нельзя учесть все факторы, которые могут сложиться для нормального микроклимата в помещении. Завышение объема воздухообмена может привести к большим теплопотерям и как следствие увеличением эксплуатационных расходов. Современные приточно-вытяжные системы принудительной вентиляции комплектуются автоматикой, которая позволяет плавно отрегулировать необходимый именно для вас воздухообмен. Основное условие, которое надо учитывать при проектировании дома — объема подаваемого воздуха должно быть достаточно, уменьшить в процессе эксплуатации вы всегда сможете. После подбора необходимого воздухообмена подбираются воздухораспределительные устройства, и делается аэродинамический расчет.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *