Для расчётов вентиляционных систем применяется такой показатель, как кратность воздухообмена, значение которого определяется методом вычислений или по таблицам в нормативных документах. От количества оборотов газовой среды помещения за 1 час зависит благоприятность климата замкнутого пространства. Формула определения кратности несложная, на её основе составлены шаблоны для проектировщиков схем проветривания.
Вентиляция закрытых помещений осуществляется посредством удаления части загрязнённой атмосферы и притока свежего воздуха. Замещение бывает полным или частичным, в зависимости от системы проветривания. Исчисляется оборот газовой среды в м3/час. Существует 3 основных вида воздухообмена:
1. Естественная вентиляция объектов происходит из-за разницы давлений и температур внутри и снаружи замкнутого пространства, проникновением атмосферных масс через неплотности дверей и окон, утечкой через специально обустроенные вытяжные каналы.
2. Принудительное проветривание используют для обеспечения эффективного воздухообмена вне зависимости от явлений природы. Давление или разряжение создаётся с помощью вентиляторов и дымососов.
3. Сочетание первых двух способов позволяет уменьшить стоимость воздухообмена посредством снижения затрат на электроэнергию. Называется такая система комбинированной.
Проектный расчет проветривания объекта сводится к определению потребности и способам обеспечения конкретных жилых или рабочих мест нужным количеством доброкачественного кислорода. Объём воздухообмена зависит от разных факторов: выделенное тепло, влажность, содержание вредных газов, пыли, кратность, санитарные нормы. Методика расчётов в каждом случае индивидуальная. Чаще используют два последних фактора.
Воздухообмен рассчитывается по формуле: L=3600*V*S, м3/ч. Здесь V — средняя скорость потока воздуха, определяется анемометром или задаётся по условиям проветривания, м/с.; S — сечение вентиляционного канала, м2.
Интенсивность оборачиваемости газовой среды — отношение количества поступающего или удаляемого воздуха за 1 час к рабочему объёму замкнутого пространства. Кратность воздухообмена — так называют этот показатель. Числовое значение показывает, сколько раз в течение установленного периода происходит полная смена внутренней атмосферы помещения; размерность характеристики — 1/час. Определяют кратность воздухообмена по формуле: N =L/Р, где Р — объём расчётного пространства, м3.
Рекомендуем
Кратность воздухообмена по СНиП для различных помещений
2
Нормативная база
Необходимые параметры для обеспечения комфортных условий на производственных участках, в офисных и жилых помещениях регламентируются государственными стандартами, строительными нормами и правилами — СНиП. Кратность приточного и вытяжного воздухообмена устанавливается специальными таблицами, включёнными в документы, которыми пользуются проектировщики систем вентиляции. Для разного вида сооружений разработаны свои нормативные издания СНиП, вот лишь некоторые:
31−03−2001 — производственные строения;
31−01−2003 — дома многоквартирные жилые;
41−01−2003 — вентиляция и кондиционирование воздуха, отопление;
31−06−2009 — общественные здания и сооружения.
Во всех сборниках присутствуют шаблоны с нормируемой кратностью воздухообмена. Совершенствование технологий строительства и использование новых материалов приводят к лучшей герметизации помещений, что побуждает к применению систем принудительного проветривания.
Рекомендуем
Способы расчета воздухообмена в помещении и электрощитовой
3
Кратность обмена в расчётах вентиляции
Проектируя схему обновления промышленной атмосферы цехов, инженер опирается на нормы СНиП. Чтобы посчитать вентиляцию по кратности обмена воздуха в производственных помещениях, используют формулу: L= N *Р, полученную из выражения N =L/Р. На качество климата цехов оказывают влияние: количество токсичных элементов, пыли, избыточная влажность, температура и химическое воздействие.
Для расчётов пользуются таблицей кратности воздухообмена для производственных помещений. Приведённая норма умножается на площадь и высоту конкретного строения. В промышленных цехах по СНиП установлено поступление свежего воздуха на 1 человека не меньше 30 м3/ч, если объём < 20 м³. В противном случае — норма ≥20 м3/час. Для помещений без естественного проветривания на 1 рабочего полагается ≥60 м3/час.
Склады — это постройки, обеспечивающие сохранность расходных материалов. Здесь важно поддерживать необходимый микроклимат, поэтому используют комбинированные и принудительные схемы проветривания. Кратность воздухообмена в хранилищах ГСМ с временным пребыванием персонала 1,5―2,0, при постоянном присутствии — 2,5―5,0. Те же 5 единиц требуются при периодическом посещении помещений с ядовитыми веществами. Порядок определения воздухообмена в расчёте вентиляции следующий:
из таблицы кратности производятся выборки для каждого блока: отдельно приток и вытяжка;
если приводится минимальное значение оборота газовой среды, принимается эта цифра;
составляется уравнение баланса: Lприточки=Lвытяжки; если проверка показала невыполнение этого условия, в помещениях недостающей стороны воздухооборот увеличивают.
При отсутствии информации по какому-либо объекту, норма принимается по регламенту жилого — 3 м3/ч свежего воздуха на 1 м² площади, то есть, определить количество притока можно по формуле: L=3* S помещения. Все значения L округляются в бо́льшую сторону до цифры, кратной 5.
Рекомендуем
Применение приточно-вытяжных бытовых оконных вентиляторов в помещениях
4
Вычисление оборота воздуха по СНиП
Зная, как рассчитать кратность воздухообмена (N =L/Р), приступают к расчётам проветривания. Существует другой метод, в котором используется санитарная норма, вычисление по количеству людей. Формула для определения воздухообмена по СНиП имеет вид L= n * l, где:
n — количество людей в помещении, чел.;
l — лимит подачи свежего потока в расчёте на одного присутствующего, м3/час*чел.;
размерность L — м3/час.
После предварительного определения потребности вентиляционной системы в воздухообмене по теплу, влажности, вредным газам, санитарным нормам и кратности, за расчётное значение принимают максимальную величину. Для жилых и общественных зданий проветривание обычно рассчитывают по СНиП и показателю N.
5
Значения показателя по таблицам
Нормы воздухообмена помещений различного назначения определяются в соответствии с регламентами проектирования зданий и сооружений. П. 9.2 СНиП 31−01−2003 гласит, что расчётные характеристики микроклимата помещений жилого дома принимают по оптимальным нормам ГОСТ 30494–96 . Для некоторых производственных цехов руководствоваться следует таблицей:
Наименование объекта проветривания
Кратность притока, 1/час
Количество оборотов вытяжки, шт./час
Примечание
Служебные площади менее 35 м2
3,5
2,8
―
Книгохранилища
1,5
2,0
―
Лаборатории: — фотографические
5
5
―
-химические
8
10
Без локального отсоса
-биологические и физические
4
5
Местной вытяжки нет
-кристаллооптические
10
10
2/3 воздуха забирается из верхней зоны, остальной объём — из нижней части
Равенство количества приточного и удалённого воздуха свидетельствует об уравновешенном вентиляционном балансе. Иногда требуется организовать такие условия, при которых неравенство составляющих частей обмена необходимо для создания избыточного давления в помещении, чтобы не допустить проникновения внутрь агрессивных газов. Или, наоборот, увеличить подсос во избежание распространения вредностей на соседние блоки.