Výpočet rychlosti výměny vzduchu v místnosti je jedním z nejpřesnějších způsobů, jak navrhnout inženýrský systém s požadovanými parametry. Řekneme vám, jak vypočítat výměnu vzduchu a navrhneme vzorec pro výpočet. Efektivní větrání je optimální cirkulace vzduchu, přizpůsobená typu místnosti a počtu osob v ní.

Jak se určuje skutečný kurz výměny vzduchu?

Násobností se rozumí počet výměn výfukového, znečištěného vnitřního vzduchu za stejný průtok venkovního vzduchu.

Jak vypočítat výměnu vzduchu v místnosti?

Proces výměny vzduchu v našich domech a bytech je organizován následovně: vzduch proudí z „čistého“ prostoru (obývací pokoj, ložnice, dětské pokoje, pracovna) do „špinavého“ (kuchyň, koupelna, WC), odkud je odebrán. Podle souboru pravidel SP 60.13330.2016 „Vytápění, větrání a klimatizace“ by se proudění vzduchu mělo přesouvat z místnosti nebo oblasti s menším znečištěním do místnosti s větším znečištěním. Například z ložnice nebo obývacího pokoje do kuchyně, ale i hygienických a hygienických místností. Látky znečišťující ovzduší by měly být odstraněny co nejblíže místu jejich původu.

V budově do výšky 9 pater lze použít gravitační nebo mechanické větrání. Ve vyšších budovách by se mělo používat mechanické odsávání nebo přívodní a odsávací ventilace. V bytech vybavených krbem na tuhá paliva nebo plynovými ohřívači vody se samotížným odvodem spalin lze použít pouze přirozené větrání nebo mechanické přívodní a odtahové větrání.

Jak určit rychlost výměny vzduchu v místnosti.

Jak se určuje požadovaný kurz výměny vzduchu?

Chcete-li vypočítat rychlost výměny vzduchu, změřte:

  1. Celkový objem vzduchu přiváděného do areálu.
  2. Množství a doba výměny vzduchu v místnostech.

První parametr se určuje pomocí anemometru (zařízení, které měří rychlost vzduchu) pod difuzory instalovanými v místnosti. Druhý ukazatel je vypočítán na základě údajů o množství vzduchu přiváděného do místnosti za hodinu a naměřeném objemu místnosti.

Výpočet rychlosti výměny vzduchu v místnosti

  • VN – průtok přiváděného vzduchu, m 3 / h;
  • n – počet uživatelů;
  • V j – minimální přítok na osobu, m 3 /h.

Jak vypočítat rychlost výměny vzduchu a proč to udělat?

Pro zajištění dostatečné svěžesti vzduchu v interiéru z hygienických důvodů (např. odstranění CO2, vodní páry a umělých pachů). Ve výrobním procesu je důležité zajistit přijatelné a optimální parametry mikroklimatu a dodržet maximální přípustnou koncentraci škodlivin spojených s výrobním procesem.

Minimální průtok venkovního vzduchu podle SNiP 41-01-2003 v obytných a veřejných prostorách:

  • kuchyně s oknem a plynovým sporákem – 70 m 3 /hod;
  • kuchyně s oknem a elektrickým sporákem – 30 m 3 / h;
  • v bytě pro více než tři osoby – 50 m 3 /hod;
  • kuchyně bez oken se sporákem – 50 m 3 /hod;
  • koupelna – 50 m 3 /hod;
  • technická místnost bez oken – 15 m 3 /hod;
  • obývací pokoj oddělený od kuchyně nebo koupelny dvěma a více dveřmi – 30 m 3 /hod.
READ
Jak se jmenuje lamelový oddíl?

Objemový průtok přiváděného vzduchu je součtem průtoků odváděných z kuchyně, koupelny, samostatného WC a místností bez oken.

Výměnný kurz vzduchu: jednotka měření

Pro zjednodušení prezentace v regulačních dokumentech je obecně uznávaná jednotka měření výměny vzduchu nahrazena počtem cyklů výměny vzduchu. Příklad údajů (počet směn za hodinu) pro výrobní prostory:

  • laboratoř – 5-15;
  • konferenční místnost – 5-10;
  • kanceláře – 3-8;
  • workshop – 3.-6.

Tento parametr je určen počtem cyklů výměny odpadního vzduchu čerstvým vzduchem a je vyjádřen v hodinách mínus první výkon (h-1). Jinými slovy, toto je množství vzduchu, které je odstraněno z místnosti za 1 hodinu a nahrazeno čerstvým vzduchem.

Při zkoušení je za kritérium přijatelnosti považována shoda výměny vzduchu s projektovou dokumentací na úrovni minimálně 90 %.

Požadovaná výměna vzduchu – co to je?

Požadovaná výměna vzduchu je množství vzduchu, které musí být zavedeno do místnosti a odstraněno z místnosti během jedné hodiny. Větrání musí zajistit správnou kvalitu vnitřního prostředí, včetně objemu výměny vzduchu, čistoty, teploty, relativní vlhkosti a rychlosti pohybu v místnosti. Ve všech pracovních prostorech musí být zajištěno přirozené nebo mechanické větrání. Asi 90 % času trávíme uvnitř s uměle vytvořeným klimatem. Vnitřní výměna vzduchu pomáhá zajistit obyvatelům čerstvý a zdravý vzduch.

Požadovaná výměna vzduchu v pracovních prostorech musí být zajištěna na základě komunálních potřeb a funkcí těchto prostor, bilance tepla a vlhkosti, jakož i přítomnosti pevných a plynných škodlivin. Při výrobě, kde se uvolňují zdraví škodlivé látky (například chemické látky), se při organizování výměny vzduchu bere v úvahu norma maximálních přípustných koncentrací (MPC).

Schéma pro výpočet rychlosti výměny vzduchu v místnosti.

Organizace výměny vzduchu v místnosti spočívá ve správném rozložení přívodních a výfukových prvků ve vztahu k prostoru pobytu lidí a zdrojům znečištění. Důležitý faktor: výběr zařízení a komponent schopných zajistit cirkulaci vzdušných hmot na úrovni návrhových hodnot.

Vzorec směnného kurzu vzduchu

Vzorec pro výpočet rychlosti výměny vzduchu v místnosti: VN = k • VKde

  • VN—průtok přiváděného vzduchu, m3/h;
  • k – náhradový poměr, 1/hod;
  • V – objem větrané místnosti, m3.

Minimální frekvence výměn v klasické budově je 0,5-0,8 (1) h-1.

Pokud je výrobní proces toxický, množství přiváděného vzduchu se vypočítává na základě množství škodlivin vypouštěných do místnosti. Použitý vzorec je: V = φ • Z / (c dop – cz)Kde

  • Z – celkové množství plynných škodlivin vypuštěných do místnosti [g/h];
  • c dop – přípustná koncentrace této škodliviny ve venkovním ovzduší [g/m3];
  • cz je koncentrace této škodliviny v přiváděném vzduchu;
  • [g/m3], φ – korekční faktor (od 1,2 do 1,4).
READ
Proč potřebujete žehlit věci?

Při posuzování mikroklimatu se berou v úvahu následující parametry. Maximální přípustná koncentrace (MPC) – hodnota koncentrace, která nezpůsobuje negativní změny u zaměstnance během 8hodinového pracovního dne.

Maximální přípustná dočasná koncentrace (MATC) – průměrná koncentrace, která nezpůsobí u zaměstnance negativní změny po dobu 15 minut a maximálně 2x za pracovní směnu.

Nejvyšší maximální přípustná koncentrace (HMPC) je koncentrace škodlivin v ovzduší, kterou nelze překročit z důvodu momentálního ohrožení zdraví a života zaměstnance.

Výkon

Vzduch uvnitř je téměř vždy více znečištěný než vzduch venkovní. Zejména je důležité jej pravidelně měnit. Rychlost výměny vzduchu je jedním z nejpřesnějších ukazatelů při určování kvality vnitřního vzduchu. Jak to určit, jakou metodu a vzorec použít, bylo popsáno výše v článku. Pravidelné testy a měření ve ventilačních systémech umožňují posoudit shodu systému s návrhovými ukazateli a sledovat parametry mikroklimatu. Je důležité, aby instalaci ventilačního systému v místnosti prováděli odborníci s příslušnou kvalifikací.

Výpočet větrání místnosti podle zvoleného typu systému

Příznivé vnitřní klima je důležitou podmínkou lidského života. Souhrnně je určována teplotou, vlhkostí a pohyblivostí vzduchu. Odchylky parametrů negativně ovlivňují zdraví a pohodu, způsobují přehřátí nebo podchlazení těla. Nedostatek kyslíku vede k hypoxii mozku a dalších orgánů.

Výpočet a normy

Větrání místnosti se počítá při navrhování zařízení v souladu s SNiP 13330.2012, 41-01-2003, 2.08.01-89. Existují však případy, kdy je jeho práce neúčinná. Pokud kontrola tahu papírovými proužky nebo plamenem zapalovače neodhalila porušení průchodnosti ventilačních kanálů, znamená to, že odtahová ventilace nezvládá své funkce kvůli nesprávně zvolenému úseku.

K čemu slouží ventilace?

Úkolem větrání je zajistit potřebnou výměnu vzduchu v místnosti, vytvořit optimální nebo přijatelné podmínky pro dlouhodobý pobyt člověka.

Studie zjistily, že lidé tráví 80 % svého času uvnitř. Po dobu jedné hodiny v klidném stavu člověk uvolní do prostředí 100 kcal. K přenosu tepla dochází konvekcí, sáláním a vypařováním. Při nedostatečně pohyblivém vzduchu se zpomaluje přenos energie z povrchu kůže do prostoru. V důsledku toho trpí mnoho funkcí těla, dochází k řadě onemocnění.

Nedostatek nebo nedostatečné větrání, zejména v místnostech s vysokou vlhkostí, vede ke stagnaci. Doprovází je invaze těžko odstranitelných plísní, nepříjemný zápach a neustálá vlhkost. Vlhkost nepříznivě ovlivňuje stavební konstrukce, vede k rozkladu dřeva a korozi kovových prvků.

READ
Jak se hasí stavební vápno?

S nadměrným tahem se zvyšuje uvolňování vzduchových hmot do atmosféry, což v zimě vede ke ztrátě velkého množství tepla. Náklady na vytápění domu rostou.

Kvalita a čistota vzduchu je hlavním faktorem, který rozhoduje o účinnosti větrání. Znečišťující výpary ze stavebních materiálů, nábytku, prachu a oxidu uhličitého musí být z prostor včas odstraněny.

Nastává opačná situace, kdy je vzduch v domě či bytě mnohem čistší než na ulici. Výfukové plyny na rušné dálnici, kouř nebo saze, toxické znečištění z průmyslových podniků mohou otrávit vnitřní atmosféru. Například v centru velkého města je obsah oxidu uhelnatého 4–6krát vyšší, oxidu dusičitého 3–40krát vyšší a oxidu siřičitého 2–10krát vyšší než ve venkovských oblastech.

Výpočet větrání se provádí za účelem stanovení typu systému výměny vzduchu, jeho parametrů, které budou kombinovat energetickou účinnost bydlení a příznivé mikroklima v prostorách.

Parametry mikroklimatu pro výpočet

Normy podle GOST 30494-2011 určují optimální a přípustné parametry kvality ovzduší v souladu s účelem prostor. Podle norem jsou klasifikovány do první a druhé kategorie. Jsou to místa, kde lidé odpočívají v leže nebo vsedě, studují, vykonávají duševní práci.

V závislosti na ročním období a účelu prostor je optimální a přípustná teplota 17-27°C, relativní vlhkost 30-60% a rychlost vzduchu 0,15-0,30 m/s.

V obytných prostorách se při výpočtu větrání určuje potřebná výměna vzduchu pomocí specifických norem, v průmyslových prostorách – podle přípustné koncentrace znečišťujících látek. Zároveň by množství oxidu uhličitého ve vzduchu nemělo překročit 400-600 cm³/m³.

Typy ventilačních systémů podle způsobu vytváření trakce

K pohybu vzduchových hmot dochází v důsledku tlakového rozdílu mezi vrstvami vzduchu. Čím větší je gradient, tím silnější je hnací síla. K jeho vytvoření se používá systém přirozeného, ​​nuceného nebo kombinovaného větrání, kde se používají přívodní, odvodní nebo recirkulační (smíšené) způsoby odvodu vzduchu. Průmyslové a veřejné budovy jsou vybaveny nouzovým a kouřovým větráním.

přirozené větrání

Přirozené větrání prostor probíhá podle fyzikálních zákonů – v důsledku rozdílu teplot a tlaku mezi vnějším a vnitřním vzduchem. Ještě v dobách římské říše inženýři instalovali do šlechtických domů zdání dolů, které sloužily k větrání.

Komplex přirozeného větrání zahrnuje vnější a vnitřní otvory, příčky, průduchy, nástěnné a okenní ventily, výfukové šachty, ventilační potrubí, deflektory.

READ
Jak odstranit železný hřebík ze zdi?

Kvalita větrání závisí na objemu procházejících vzduchových hmot a trajektorii jejich pohybu. Nejvýhodnější možností je, když jsou okna a dveře umístěny na opačných koncích místnosti. V tomto případě, když vzduch cirkuluje, je plně vyměněn v celé místnosti.

Výfukové potrubí se umisťuje do místností s nejvyšším znečištěním, nepříjemnými pachy a vlhkostí – kuchyně, koupelny. Přiváděný vzduch přichází z jiných místností a vytlačuje odpadní vzduch ven na ulici.

Aby digestoř fungovala v požadovaném režimu, musí být její vrchol 0,5-1 m nad střechou domu.Tím vzniká potřebný tlakový rozdíl pro pohyb vzduchu.

Přirozené větrání je tiché, nespotřebovává elektřinu, nevyžaduje velké investice do zařízení. Vzduchové hmoty pronikající zvenčí nezískávají další vlastnosti – nejsou ohřívány, čištěny ani zvlhčovány.

Recirkulace vzduchu je omezena na jeden byt. Nemělo by docházet k odsávání ze sousedních místností.

Nucené větrání

Nucené větrání se začalo používat od poloviny 19. století. Nejprve se velké ventilátory používaly v dolech, v nákladových prostorech lodí a v sušárnách. S příchodem elektromotorů nastala revoluce ve větrání místností. Nastavitelná zařízení se objevila nejen pro průmyslové, ale i pro domácí potřeby.

Nyní, když prochází systémem nuceného větrání, venkovní vzduch získává další cenné vlastnosti – je čištěn, zvlhčován nebo sušen, ionizován, zahříván nebo chlazen.

Ventilátory a ejektory pohybují velké objemy vzduchových hmot na velkých plochách. Systém zahrnuje elektromotory, lapače prachu, ohřívače, tlumiče hluku, řídicí a automatizační zařízení. Jsou zabudovány do vzduchovodů.

Popis videa

Přečtěte si více o výpočtu větrání s výměníkem tepla v tomto videu:

Výpočet přirozeného větrání obytných prostor

Výpočet spočívá ve stanovení průtoku přiváděného vzduchu L v chladném a teplém období roku. Znáte-li tuto hodnotu, můžete si vybrat plochu průřezu vzduchovodů.

Dům nebo byt je považován za jeden vzduchový prostor, kde plyny cirkulují otevřenými dveřmi nebo plátnem odříznutým 2 cm od podlahy.

K přítoku dochází netěsnými okny, vnějšími ploty a větráním, odstraňováním – přes odsávací ventilační potrubí.

Objem se zjišťuje třemi metodami – multiplicita, hygienické normy a plocha. Ze získaných hodnot vyberte největší. Před výpočtem větrání určete účel a vlastnosti všech místností.

Základní vzorec pro první výpočet:

  • V je objem místnosti (součin výšky a plochy),
  • n – multiplicita, určená podle SNiP 2.08.01-89, v závislosti na návrhové teplotě v místnosti v zimě.
READ
Jak se zbavit bílé dřevomorky v koupelně?

Podle druhé metody se objem vypočítá na základě specifické normy na osobu, regulované SNiP 41-01-2003. Zohledňuje se počet stálých obyvatel, přítomnost plynového sporáku a koupelny. Spotřeba je dle tab.M1 60 m³/os./hod.

Třetí způsob je podle oblasti.

  • A je plocha místnosti, m²,
  • k – standardní spotřeba na m².

Výpočet ventilačního systému: příklad

Třípokojový dům o celkové ploše 80 m². Výška areálu je 2,7 m. Bydlí tři lidé.

  • Obývací pokoj 25 m²,
  • ložnice 15 m²,
  • ložnice 17 m²,
  • koupelna – 1,4² m²,
  • vana – 2,6 m²,
  • kuchyně 14 m² se čtyřplotýnkovým sporákem,
  • chodba 5 m².

Je nutné vypočítat bilanci vzduchu.

Odděleně zjišťují průtok pro přítok a výfuk tak, aby se objem přiváděného vzduchu rovnal odebranému množství.

  • obývací pokoj L=25×3=75m³/h, násobek dle SNiP.
  • ložnice L=32х1=32 m³/h.

Celková spotřeba podle přítoku:

L celkem u75d Lhost. + Lspánek u32d 107 + XNUMX uXNUMXd XNUMX m³/h.

  • koupelna L= 50 m³/hod (tab. SNiP 41-01-2003),
  • lázeň L= 25 m³/h.
  • kuchyně L=90 m³/hod.

Přítokový koridor není regulován.

L=Kuchyně+Lkoupelna+L vana=90+50+25=165 m³/h.

Přívodní průtok je menší než výfuk. Pro další výpočty se bere největší hodnota L=165 m³/h.

Podle hygienických norem se výpočet provádí na základě počtu obyvatel. Specifická spotřeba na osobu je 60 m³.

Vezmeme-li v úvahu dočasné návštěvníky, pro které je nastavený průtok vzduchu 20 m200/h, můžeme předpokládat L=XNUMX m³/h.

Podle plochy se průtok určuje s ohledem na standardní rychlost výměny vzduchu 3 m²/hod na 1 m² obydlí.

Podle výsledků výpočtů je průtok dle hygienických norem 200 m³/h, multiplicita je 165 m³/h, plošně 171 m³/h. Přestože jsou všechny možnosti správné, první možnost zpříjemní životní podmínky.

Když znají vzduchovou bilanci obytné budovy, vyberou velikost průřezu vzduchovodů. Nejčastěji se používají obdélníkové kanály s poměrem stran 3: 1 nebo kulaté.

Pro pohodlný výpočet průřezu můžete použít online kalkulačku nebo diagram, který zohledňuje rychlost a proudění vzduchu.

Při větrání s přirozeným impulsem se předpokládá rychlost v hlavním a vedlejším vzduchovodu 1 m/h. V nuceném systému 5 a 3 m/h.

Při požadované výměně vzduchu 200 m/h stačí realizovat systém přirozeného větrání. Pro velké objemy dopravovaného vzduchu se používá smíšená recirkulace. V kanálech jsou namontována zařízení určená pro výkon, která zajistí potřebné parametry mikroklimatu.