Расчёт необходимого объёма воздуха

Расчет вентиляции, как правило, начинается с подбора оборудования, подходящего по таким параметрам, как производительность по прокачиваемому объему воздуха и измеряемому в кубометрах в час.

Важным показателем в системе является кратность воздухообмена.

Кратность воздухообмена показывает, сколько раз происходит полная замена воздуха в помещении в течение часа.

Кратность воздухообмена определяется СНиП и зависит от:

• — назначения помещения,
• — количества оборудования,
• — выделяющего тепло,
• — количества людей в помещении.

В сумме все значения по кратности воздухообмена для всех помещений составляют производительность по воздуху.

Следующий этап в расчете вентиляции — проектирование воздухораспределительной сети, состоящей из следующих компонентов:

• — Воздуховоды,
• — Распределители воздуха,
• — Фасонные изделия (переходники, повороты, разветвители.)

Сначала разрабатывается схема воздуховодов вентиляции, по которой производится расчет уровня шума, напора по сети и скорости потока воздуха.

Напор по сети напрямую зависит от того, какова мощность используемого вентилятора и рассчитывается с учетом диаметров воздуховодов, количества переходов с одного диаметра на другой, и количества поворотов. Напор по сети должен возрастать с увеличением длины воздуховодов и количества поворотов и переходов.

Проектируя системы вентиляции, необходимо находить оптимальное соотношение между мощностью вентилятора, уровнем шума и диаметром воздуховодов.

Расчет мощности калорифера производится с учетом необходимой температуры в помещении и нижним уровнем температуры воздуха снаружи [2].

Также при выборе оборудования для системы вентиляции необходимо рассчитать следующие параметры:

• — Производительность по воздуху;
• — Мощность калорифера;
• — Рабочее давление, создаваемое вентилятором;
• — Скорость потока воздуха и площадь сечения воздуховодов;
• — Допустимый уровень шума.

Ниже приводится упрощенная методика подбора основных элементов системы приточной вентиляции, используемой в бытовых условиях.

Подбор оборудования для системы вентиляции начинается с расчета требуемой производительности по воздуху или «прокачки», измеряемой в кубометрах в час. Для этого необходим поэтажный план помещений с экспликацией, в которой указаны наименования (назначения) каждого помещения и его площадь. Расчет начинается с определения требуемой кратности воздухообмена, которая показывает сколько раз в течение одного часа происходит полная смена воздуха в помещении. Например, для помещения площадью 50 квадратных метров с высотой потолков 3 метра (объем 150 кубометров) двукратный воздухообмен соответствует 300 кубометров в час. Требуемая кратность воздухообмена зависит от назначения помещения, количества находящихся в нем людей, мощности тепловыделяющего оборудования и определяется СНиП (Строительными Нормами и Правилами). Так, для большинства жилых помещений достаточно однократного воздухообмена, для офисных помещений требуется 2−3 кратный воздухообмен [3].

Для определения требуемой производительности необходимо рассчитать два значения воздухообмена: по кратности и по количеству людей, после чего выбрать большее из этих двух значений.

Расчет воздухообмена по кратности:

L = n · S · H (1).

где L — требуемая производительность приточной вентиляции, /ч;

n — нормируемая кратность воздухообмена: для жилых помещений n = 1; для офисов n = 2,5;

S — площадь помещения, ;

H — высота помещения, м.

Расчет воздухообмена по количеству людей:

L = N ·, (2).

где L — требуемая производительность приточной вентиляции, м3/ч;

N — количество людей;

— норма расхода воздуха на одного человека:

в состоянии покоя — 20 /ч;

работа в офисе — 40 /ч;

при физической нагрузке — 60 /ч.

Пример: расчёт воздухообмена по кратности в овощном цеху технологической зоны кафе (помещение 16).

Используем формулу (1).

где L — требуемая производительность приточной вентиляции, м3/ч;

n — нормируемая кратность воздухообмена: для овощных цехов;

S = 10,6 ;

H = 3,3 м;

L = 1*10,6*3,3 = 35 /ч (приток).

L = 2*10,6*3,3 = 70 /ч (вытяжка) Пример: расчёт воздухообмена по количеству людей в офисе (помещение 61).

Используем формулу (2).

где L — требуемая производительность приточной вентиляции, м3/ч;

N — количество людей;

= 40 /ч;

L = 6*40 = 240 /ч Пример: расчёт воздухообмена в общественном санузле (помещение 228).

L = N * Lнорм, (3).

где L — требуемая производительность вытяжной вентиляции, м3/ч;

N — количество унитазов;

= 25 /ч;

L = 5*25 = 125 /ч.

Таблица 1

Микроклимат помещения подвала.

Номер помещения.	Наименование.	Температура, °C.	Площадь,.	Приток, /ч.	Вытяжка, /ч.
	Вход в подпол.
	Насосная.		14,5.
	Венткамера № 1.		6,8.
	Парковка (21авто).
	Вход в подпол.
	Пост охраны.
	Санузел.
	Тамбур
	Тамбур
	Венткамера № 2.		17,5.
	Электрощитовая.
	Техническое подполье.
	Серверная.
	Техническое помещение.		30,3.
	Узел ввода.		19,4.
	ИТП.		42,5.
	Техническое помещение.		19,6.
	Электрощитовая.		12,4.

Для расчёта были использованы значения высоты помещения и нормы расхода воздуха: h = 3,3 м, = 25 /ч, = 60 м3/ч, = 150 м3/ч [4].

Площадь каждого помещения была измерена в программе AutoCAD.

Общее количество объёма для воздухообмена на этаже равно 4108 /ч. На данном участке будут присутствовать системы: В1, В2, В4, В5, В6, В7, В8, П1, ПП1.

Таблица 2

Микроклимат помещений 1 этажа в осях Г-Т/1−5.

Номер помещения.	Наименование.	Температура, °C.	Площадь,.	Приток, /ч.	Вытяжка, /ч.
	Лестничная клетка.
	Злектрощитовая.		9,4.
	Тамбур
	Свободный.
	Гардеробная жен.		10,6.
	Преддушевая.
	Душевая.
	Санузел женский.
	Санузел мужской.
	Душевая.
	Преддушевая.
	Гардеробная муж.		10,6.
	Венткамера N3.		19,2.
	Кладовая сухих продуктов.
	Бельевая.		3,75.
	Овощной цех.		10,6.
	Бухгалтерия.		12,1.
	Кабинет зав. производством.		9,4.
	Комната персонала.		10,6.
	Моечная столовой посуды.		7,8.
	Адмимнистратор
	Кладовая вино-водочных изделий.		7,5.
	Загрузочная.
	Камера пищевых отходов.		1,87.
	Холодильная камера.		6,9.
	Моечная тары.		2,2.
	Комната уборочного инвентаря.
	Санузел персонала.
	Мясо-рыбный цех.		14,1.
	Помещение хранения, мойки и дезинфекции яиц.		14,1.
	Помещение получения яичной массы.	2,4.
	Кондитерский цех.
	Коридор
	Моечная кухонной посуды.		7,8.
	Горячий цех.
	Раздаточная.
	Сервизная.
	Холодный цех.		12,2.
	Бар
	Обеденный зал на 100 п.м.	;
	Тамбур
	Вестибюль.		17,7.
	Гардероб.
	Подсобное помещение буфета.
	Буфет.
	Cанузел персонала.
	Комната уборочного инвентаря.		2,87.
	Обеденный зал буфета на 16 п.м.
	Холл.
	Лестничная клетка.
	Курительная.		10,27.
	Тамбур	;
	Техническое помещение.		С.

Для расчёта были использованы значения высоты помещения и нормы расхода воздуха: h = 3,3 м, = 25 /ч, = 20 /ч [6].

Площадь каждого помещения была измерена в программе AutoCAD.

Общее количество объёма для воздухообмена на этаже равно 7649 /ч. На данном участке будут присутствовать системы: В4, В5, В6, В7, В8, В9, В10, В11, В12, П2, П3.

Таблица 2

Микроклимат помещений 1 этажа в осях А-Г/1−13.

Номер помещения.	Наименование.	Температура, °C.	Площадь,.	Приток, /ч.	Вытяжка, /ч.
	Техническое помещение.		11,5.
	Умывальник.		4,24.
	Санузел для инвалидов.
	Умывальник.		4,24.
	Санузел мужской.
	Санузел женский.
	Кроссовая.		4,24.
	Комната уборочного инвентаря.		8,5.
Офисные помещения.
	Офис.
	Офис.
	Офис.
	Холл.
	Вестибюль.
	Помещение охраны.
	Тамбур
	Кофе-бар
	Офис.
	Офис.
	Офис.
	Офис.
	Ожидальная.
	Медпункт.		16,3.
	Санузел фельдшера.
	Санузел мужской.
	Санузел женский.
	Умывальник.		5,1.
	Комната уборочного инвентаря.		4,09.
	Умывальник.		5,1.
	Офис.
	Офис.
	Офис.
	Офис.
	Офис.
	Офис.
	Коридор
	Венткамера.		13,3.
	Помещение хранения багажа.		15,4.
	Вестибюль.
	Лестница.

Для расчёта были использованы значения высоты помещения и нормы расхода воздуха: h = 3,3 м, = 25 /ч, = 40 /ч Площадь каждого помещения была измерена в программе AutoCAD.

Общее количество объёма для воздухообмена на этаже равно 4707 /ч. На данном участке будут присутствовать системы: В10, В14, В18, В19, В22а, В31, В36, П11, П19.

Таблица 3

Микроклимат помещений 1 этажа в осях А-Г/13−17.

Номер помещения.	Наименование.	Температура, °C.	Площадь,.	Приток, /ч.	Вытяжка, /ч.
	Лестничная клетка.
	Одноместный номер для инвалидов.
	Санузел.
	Одноместный номер
	Санузел.
	Двухместный номер для инвалидов.
	Санузел.
	Гладильная.		6,26.
	Кладовая чистого белья.		7,5.
	Комната уборочного инвентаря.		4,1.
	Кладовая грязного белья.		7,1.
	Коридор
	Душевая.
	Преддушевая.		2,1.
	Санузел персонала.
	Комната персонала.		14,8.
	Администратор		11,2.
	Стойка регистрации.
	Вестибюль.
	Тамбур	;

Для расчёта были использованы значения высоты помещения и нормы расхода воздуха: h = 3,3 м, = 25 /ч, = 40 /ч.

Площадь каждого помещения была измерена в программе AutoCAD.

Общее количество объёма для воздухообмена на этаже равно 535 /ч.

На данном участке будут присутствовать системы: П18, В41, П42.

Таблица 4

Микроклимат помещений 2 этажа в осях Г-Т/1−5.

Номер помещения.	Наименование.	Температура, °C.	Площадь,.	Приток, /ч.	Вытяжка, /ч.
	Лестничная клетка.
	Холл.
	Офис.
	Коридор
	Офис.
	Офис.
207</…	150,0.	150,0.	0,8.	0,018.	149,9.	14,0.	0,1.
B32.	249,0.	150,0.	150,0.	0,8.	0,018.	149,9.	11,0.	0,1.
B33.	249,0.	150,0.	150,0.	0,8.	0,018.	149,9.	8,0.	0,1.
B34.	249,0.	150,0.	150,0.	0,8.	0,018.	149,9.	5,0.	0,1.
B35.	249,0.	150,0.	150,0.	0,8.	0,018.	149,9.	2,0.	0,1.
B36.	3200,0.	600,0.	300,0.	1,0.	0,180.	400,0.	15,0.	0,1.
B37.	3200,0.	600,0.	300,0.	1,0.	0,180.	400,0.	11,0.	0,1.
B38.	3200,0.	600,0.	300,0.	1,0.	0,180.	400,0.	8,0.	0,1.
B39.	3200,0.	600,0.	300,0.	1,0.	0,180.	400,0.	5,0.	0,1.
B40.	3200,0.	600,0.	300,0.	1,0.	0,180.	400,0.	2,0.	0,1.
B41.	200,0.	200,0.	200,0.	0,8.	0,031.	199,9.	3,0.	0,1.
Ду1.	45 081,0.	1000,0.	800,0.	1,0.	0,800.	888,9.	14,0.	0,1.
Ду2.	16 100,0.	630,0.	630,0.	0,8.	0,312.	629,7.	8,0.	0,1.
Ду3(1).	3600,0.	1200,0.	300,0.	1,0.	0,360.	480,0.	13,0.	0,1.
Ду3(2).	3600,0.	1200,0.	300,0.	1,0.	0,360.	480,0.	10,0.	0,1.
Ду3(3).	3600,0.	1200,0.	300,0.	1,0.	0,360.	480,0.	7,0.	0,1.
Ду3(4).	3600,0.	1200,0.	300,0.	1,0.	0,360.	480,0.	4,0.	0,1.
Ду3(5).	3600,0.	1200,0.	300,0.	1,0.	0,360.	480,0.	1,0.	0,1.

Продолжение таблицы 19

Участок.	Скорость воздуха в воздуховоде, м/с.	Критерий Рейнольдса.	Коэффициент трения.	Потери давления на трение, Па.	Суммарный коэффициент местных сопротивлений.	Дополнительные местные сопротивления, Па.	Потери на местные сопротивления, Па.	Суммарные потери давления в воздуховоде, Па.
B24.	3,5.	47 157,0.	0,023.	10,4.	0,5.	0,0.	3,8.	14,2.
B25.	5,3.	142 592,6.	0,018.	3,9.	0,5.	0,0.	8,6.	12,5.
B26.	2,1.	28 294,2.	0,026.	2,8.	0,5.	0,0.	1,4.	4,1.
B27.	3,5.	47 157,0.	0,023.	10,4.	0,5.	0,0.	3,8.	14,2.
B28.	5,3.	142 592,6.	0,018.	4,6.	0,5.	0,0.	8,6.	13,2.
B29.	2,1.	28 294,2.	0,026.	1,7.	0,5.	0,0.	1,4.	3,1.
B30.	3,5.	47 157,0.	0,023.	4,3.	0,5.	0,0.	3,8.	8,1.
B31.	3,5.	35 053,4.	0,025.	17,1.	0,5.	0,0.	3,7.	20,8.
B32.	3,9.	39 140,3.	0,024.	16,4.	0,5.	0,0.	4,6.	21,0.
B33.	3,9.	39 140,3.	0,024.	12,0.	0,5.	0,0.	4,6.	16,6.
B34.	3,9.	39 140,3.	0,024.	7,5.	0,5.	0,0.	4,6.	12,1.
B35.	3,9.	39 140,3.	0,024.	3,0.	0,5.	0,0.	4,6.	7,6.
B36.	4,9.	131 687,2.	0,018.	10,0.	0,5.	0,0.	7,3.	17,4.
B37.	4,9.	131 687,2.	0,018.	7,4.	0,5.	0,0.	7,3.	14,7.
B38.	4,9.	131 687,2.	0,018.	5,4.	0,5.	0,0.	7,3.	12,7.
B39.	4,9.	131 687,2.	0,018.	3,3.	0,5.	0,0.	7,3.	10,7.
B40.	4,9.	131 687,2.	0,018.	1,3.	0,5.	0,0.	7,3.	8,7.
B41.	1,8.	23 578,5.	0,027.	0,7.	0,5.	0,0.	0,9.	1,7.
Ду1.	15,7.	927 592,6.	0,013.	29,7.	0,5.	0,0.	73,5.	103,2.
Ду2.	14,4.	602 561,9.	0,014.	22,2.	0,5.	0,0.	61,8.	84,0.
Ду3(1).	2,8.	88 888,9.	0,019.	2,4.	0,5.	0,0.	2,3.	4,8.
Ду3(2).	2,8.	88 888,9.	0,019.	1,9.	0,5.	0,0.	2,3.	4,2.
Ду3(3).	2,8.	88 888,9.	0,019.	1,3.	0,5.	0,0.	2,3.	3,6.
Ду3(4).	2,8.	88 888,9.	0,019.	0,7.	0,5.	0,0.	2,3.	3,1.
Ду3(5).	2,8.	88 888,9.	0,019.	0,2.	0,5.	0,0.	2,3.	2,5.

автоматизация отопление воздухообмен дымоудаление.