Выбор скорости воздуха в воздуховодах систем вентиляции, кондиционирования, аспирации и противодымной защиты

Проверка эффективности вентиляции — правила и нормы

Для правильной работы естественной вентиляции необходимо выполнение нескольких условий:

1. Должна быть разность температур между наружным и внутренним воздухом.
2. Должен быть обеспечен приток свежего воздуха в помещение.
3. Не должно возникать никаких препятствий для удаления воздуха из помещения через канал вентиляционной шахты.

Эффективность естественной вентиляции проверяется на соответствие принятым нормам при температуре наружного (уличного) воздуха не выше 5°С и напрямую зависит от разницы между уличной температурой воздуха и температурой в помещении. При повышении температурах наружного воздуха эффективность естественной вентиляции снижается, но это не означает, что естественная вентиляция прекращает свою работу.

В зависимости от многих факторов (как правило многое зависит от проекта и расположения дома) тяга в вентиляционных каналах одного дома может прекратиться или опрокинуться уже при 15°С на улице, в то время в другом доме естественная вентиляция будет работать и при уличной температуре 25°С.

Ранее, при проектировании и строительстве зданий предполагалось, что доступ свежего воздуха в квартиры будет осуществляться через щели и неплотности дверей и оконных блоков. С появлением герметичных пластиковых окон доступ внешнего воздуха с улицы стал ограничен, что является нарушением второго условия для беспрепятственного воздухообмена в помещении.

В процессе постоянного воздухообмена идет постепенное засорение вентиляционных каналов — нарушение третьего условия нормальной работы вентиляции.

Измерение скорости воздушного потока — проверка вентиляции на тягу

Проверка вентиляции заключается во внешнем осмотре вентиляционного канала, измерений скорости воздушного потока в канале вентиляционной шахты при закрытых и открытых окнах, расчета воздухообмена в помещении. Все это позволяет выявить возможные неисправности в Вашей вентиляционной системе и разработать методы их устранения.

Для чего нужна проверка вентиляции?

Нарушение работы естественная вентиляция приводит к таким последствиям, как:

• Неприятные запахи.
• Повышенная влажность в квартире.
• В зимнее время запотевание окон и как следствие лужи на подоконниках.
• Сырость в углах, возможно промерзание в морозы.
• Появления плесени, грибка на стенах (часто под обоями), в углах и потолке дома.
• Повышением концентрации в помещении углекислого газа.

Появление неприятных запахов при неисправной вентиляции

Как следствие — ухудшается общий микроклимат в помещении, что грозит человеку (особенно детям) плохим самочувствием и угнетенным состоянием, снижением работоспособности и возможной аллергией.

Но, это все касается той части населения, которая проживает в негазифицированных домах.

Для жителей газифицированных жилых зданий неисправная вентиляция угрожает куда более печальными последствиями:

1. Отравлением продуктами сгорания бытового газа.

2. Пожаром или взрывом бытового газа.

Согласно консолидируемой организациями группы ООО «Газпром межрегионгаз» статистической информации порядка 60–70% происшествий при использовании газа в быту связаны с отравлениями граждан продуктами сгорания газа по причине ненадлежащего состояния дымовых и вентиляционных каналов жилых зданий, в том числе из-за нарушения тяги (обратная тяга, отсутствие тяги, слабая тяга).

Более подробно об опасности утечки бытового газа >>>

Исправно работающая система вентиляции значительно снижает риски отравления продуктами горения и скопление природного газа в помещении.

Мне «недавно» проверяли вентиляцию, зачем мне ее опять проверять.

Такой вопрос могут задать многие жители многоквартирных жилых домов, к которым приходили с (формальной) проверкой естественной вентиляции, приложив листок бумаги или поднеся спичку (крайне не рекомендуется по причине пожарной безопасности) к вентиляционному каналу.

Практика показывает, что по «прилипшему» листку бумаги к решетке вентиляционного канала далеко не всегда можно утверждать об исправности вентиляционной системы.

Давайте посмотрим на вентиляционную решетку, расположенную в кухонной зоне двухкомнатной квартиры. Площадь кухни 6 м 2 , решетка расположена на высоте 2,4 метра.

Новая вентиляционная решетка была установлена в прочищенный и проверенный вентиляционный канал примерно год назад от настоящего обследования.

Осмотр вентиляционной решетки, свиду ничего особенного

По следам грязи на решетке можно предположить, что вентиляция в помещении до недавнего времени функционировала. Анемометр (прибор для измерения скорости воздушного потока) показывает скорость 0,5 м/с, что мало для зимнего периода года, но все-таки небольшая тяга есть. При этом, скорее всего, приложенный листок бумаги прилипнет к вентиляционной решетке.

Если бы не показания прибора, то прилипший листок бумаги к решетке вентиляционного канала дал бы основание предполагать, что вентиляция в квартире исправна.

А теперь давайте присмотримся повнимательнее к вентиляционной решетке

пыль на вентиляционной решетке спустя год эксплуатации

Подчеркиваю, решетка эксплуатировалась всего один год в кухонной зоне площадью 6 м 2 , в обычной двухкомнатной квартире (хрущевке), с проживанием трех человек.

Теперь посмотрим, что творится под внешней частью решетки

Москитная сетка вентиляционной решетки забита пылью

На фотографии отчетливо видно, что москитная сетка решетки примерно на 70% забита пылью. И это всего за один год.

Также из фотографии можно понять, почему нельзя проверять вентиляцию с помощью зажигалки, спички, свечки и т.д. Скопление пыли и жировых отложений может может легко воспламениться, спровоцировать возгорание и пожар.

Приведенный выше пример наглядно показывает необходимость периодической проверки и очистки как минимум вентиляционных решеток!

Проверка вентиляции на обратную тягу

Еще одна из причин, почему не всегда удается самостоятельно проверить исправность вентиляции — выявление опрокидывания тяги в вентиляционном канале.

Обратная тяга (опрокидывание тяги) возникает, когда воздушные массы не выходят как полагается через вентиляционный канал на улицу, а наоборот поступают из вентканала в помещение. Причем, поступающий воздух далеко не всегда (уличного) происхождения. Зачастую, идет переток воздушных масс из одной квартиры в другую. Как результат — появление посторонних запахов в квартире!

Направление воздушного потока из вентиляционной шахты в квартиру при обратной тяге

Обратная тяга в вентиляционном канале может появиться по многим причинам:

• Во-первых, она могла появиться по причине допущенных ошибок при строительстве дома.
• Во-вторых, она могла появиться после переустройства системы вентиляции соседями по подъезду.
• В третьих, причиной появления обратной тяги могла послужить установка принудительной вытяжки в санузел или кухонную зону.
• И наконец, обратная тяга может возникать периодически, по множеству других причин, в зависимости от времени года.

В любом случае, для установки причин возникновения опрокидывания тяги, одной прислоненной к вентиляционному каналу листка бумаги недостаточно. Тут требуется комплексное обследование системы вентиляции квартиры.

Если у Вас в квартире периодически появляются посторонние запахи (запах сигаретного дыма, запах чужой пищи). Вы всегда можете обратиться в нашу компанию (цены на наши услуги).

Наши специалисты выявят и устранят причину обратной тяги.

Кто должен проверять и чистить вентиляцию в многоквартирном доме?

Сразу скажем, что проверять, следить за исправностью, ремонтировать и чистить внутриквартирную и внутридомовую вентиляцию обязана управляющая организация данного многоквартирного дома (МКД). Неважно, будет это УК, ТСЖ, ЖК или ЖСК.
Обследование и очистку вентиляции (и дымовых каналов) в многоквартирных домах управляющая организация вправе производить своими силами либо с привлечением специализированной компании.

Ниже перечислены нормативные документы регламентирующие нормы правила надлежащего содержания систем вентиляции и дымоудаления в многоквартирных домах.

Постановление Правительства РФ от 13.08.2006 N 491 (ред. от 29.06.2020) «Об утверждении Правил содержания общего имущества в многоквартирном доме»

Пункт 2. В состав общего имущества включаются:
а) помещения в многоквартирном доме, не являющиеся частями квартир и предназначенные для обслуживания более одного жилого и (или) нежилого помещения в этом многоквартирном доме (далее — помещения общего пользования), в том числе межквартирные лестничные площадки, лестницы, лифты, лифтовые и иные шахты , коридоры, колясочные, чердаки, технические этажи (включая построенные за счет средств собственников помещений встроенные гаражи и площадки для автомобильного транспорта, мастерские, технические чердаки) и технические подвалы, в которых имеются инженерные коммуникации, мусороприемные камеры, мусоропроводы, иное обслуживающее более одного жилого и (или) нежилого помещения в многоквартирном доме оборудование (включая котельные, бойлерные, элеваторные узлы и другое инженерное оборудование);

Смотреть полный текст документа >>>

Постановление Госстроя РФ от 27.09.2003 N 170 «Об утверждении Правил и норм технической эксплуатации жилищного фонда»

П. 5.7.2. Персонал, обслуживающий системы вентиляции жилых домов, обязан производить:
плановые осмотры и устранение всех выявленных неисправностей системы;
замену сломанных вытяжных решеток и их крепление;
устранение неплотностей в вентиляционных каналах и шахтах;
устранение засоров в каналах;
устранение неисправностей шиберов и дроссель-клапанов в вытяжных шахтах, зонтов над шахтами и дефлекторов.

Смотреть полный текст документа >>>

1. Приложение №4 ПЕРЕЧЕНЬ РАБОТ ПО СОДЕРЖАНИЮ ЖИЛЫХ ДОМОВ

Пункт Д. Прочие работы
1. Регулировка и наладка систем центрального отопления.
2. То же вентиляции.

2. Приложение № 17 ПЕРЕЧЕНЬ РАБОТ, ОТНОСЯЩИХСЯ К ТЕКУЩЕМУ РЕМОНТУ

П. 14. Вентиляция
Замена и восстановление работоспособности внутридомовой системы вентиляции включая собственно вентиляторы и их электроприводы.

Постановление Правительства РФ от 3 апреля 2013 г. N 290 (редакция от 29 июня 2020 г.) «О минимальном перечне услуг и работ, необходимых для обеспечения надлежащего содержания общего имущества в многоквартирном доме, и порядке их оказания и выполнения».

II. Работы, необходимые для надлежащего содержания оборудования и систем инженерно-технического обеспечения, входящих в состав общего имущества в многоквартирном доме
П. 15. Работы, выполняемые в целях надлежащего содержания систем вентиляции и дымоудаления многоквартирных домов:
— техническое обслуживание и сезонное управление оборудованием систем вентиляции и дымоудаления, определение работоспособности оборудования и элементов систем;
— контроль состояния, выявление и устранение причин недопустимых вибраций и шума при работе вентиляционной установки;
— проверка утепления теплых чердаков, плотности закрытия входов на них;
— устранение неплотностей в вентиляционных каналах и шахтах, устранение засоров в каналах, устранение неисправностей шиберов и дроссель-клапанов в вытяжных шахтах, зонтов над шахтами и дефлекторов, замена дефективных вытяжных решеток и их креплений;
— проверка исправности, техническое обслуживание и ремонт оборудования системы холодоснабжения;
— контроль и обеспечение исправного состояния систем автоматического дымоудаления;
— сезонное открытие и закрытие калорифера со стороны подвода воздуха;
— контроль состояния и восстановление антикоррозионной окраски металлических вытяжных каналов, труб, поддонов и дефлекторов;
— при выявлении повреждений и нарушений — разработка плана восстановительных работ (при необходимости), проведение восстановительных работ.

Смотреть полный текст документа >>>

Для газифицированных жилых зданий установлен более строгий порядок проверки вентиляционной системы МКД.

Постановление Госстроя РФ от 27.09.2003 N 170 «Об утверждении Правил и норм технической эксплуатации жилищного фонда»

5.5. Внутренние устройства газоснабжения
5.5.6. Организация по обслуживанию жилищного фонда должна:
содержать в технически исправном состоянии вентиляционные каналы и дымоходы;
— обеспечить герметичность и плотность дымоходов, исправное состояние и расположение оголовка относительно крыши и близко расположенных сооружений и деревьев без зоны ветрового подпора;
— обеспечить исправное состояние оголовков дымовых и вентиляционных каналов и отсутствие деревьев, создающих зону ветрового подпора;
— Работы по устранению дефектов строительного характера, а также нарушений тяги каналов, выявленных при профилактических осмотрах (ревизиях) , а также отделочные работы после монтажа или ремонта внутренних устройств газоснабжения должны выполняться организацией по обслуживанию жилищного фонда.

Смотреть полный текст документа >>>

Постановление Правительства РФ от 14 мая 2013 г. N 410 «О мерах по обеспечению безопасности при использовании и содержании внутридомового и внутриквартирного газового оборудования»

П. 11. Надлежащее содержание дымовых и вентиляционных каналов обеспечивается:
а) в многоквартирных домах путем проверки состояния и функционирования дымовых и вентиляционных каналов, при необходимости их очистки и (или) ремонта лицами, ответственными за содержание общего имущества в многоквартирном доме, либо путем заключения договора об их проверке, а также при необходимости об очистке и (или) о ремонте с организацией, осуществляющей указанные работы;

Смотреть полный текст документа >>>

Периодичность проверки и очистки вентиляции в квартире?

Есть общие правила проверки и обслуживания вентиляционных систем для жилых многоквартирных зданий, и отдельно прописанные правила, для зданий, использующие газовое оборудование.

1. Общие правила для жилых зданий.

Постановление Госстроя РФ от 27 сентября 2003 г. N 170 «Об утверждении Правил и норм технической эксплуатации жилищного фонда»

5.7.5. Пылеуборка и дезинфекция чердачных помещений должны производиться не реже одного раза в год, а вентиляционных каналов — не реже одного раза в три года.

5.7.11. Перечень недостатков системы вентиляции, подлежащих устранению во время ремонта жилого дома, должен составляться на основе данных весеннего осмотра.

Смотреть полный текст документа >>>

2. Правила для зданий использующих газовое оборудование.

Постановление Правительства РФ от 14 мая 2013 г. N 410 «О мерах по обеспечению безопасности при использовании и содержании внутридомового и внутриквартирного газового оборудования»

12. Проверка состояния дымовых и вентиляционных каналов и при необходимости их очистка производится:
а) при приемке дымовых и вентиляционных каналов в эксплуатацию при газификации здания и (или) подключении нового газоиспользующего оборудования;
б) при переустройстве и ремонте дымовых и вентиляционных каналов;
в) в процессе эксплуатации дымовых и вентиляционных каналов (периодическая проверка) — не реже 3 раз в год (не позднее чем за 7 календарных дней до начала отопительного сезона, в середине отопительного сезона и не позднее чем через 7 дней после окончания отопительного сезона);
г) при отсутствии тяги, выявленной в процессе эксплуатации, при техническом обслуживании и ремонте внутридомового и (или) внутриквартирного газового оборудования, диагностировании внутридомового и (или) внутриквартирного газового оборудования и аварийно-диспетчерском обеспечении.

Смотреть полный текст документа >>>

Постановление Госстроя РФ от 27 сентября 2003 г. N 170 «Об утверждении Правил и норм технической эксплуатации жилищного фонда»

5.5. Внутренние устройства газоснабжения
5.5.12. Организации по обслуживанию жилищного фонда, ответственные за технически исправное состояние вентиляционных каналов и дымоходов по договорам со специализированными организациями, должны обеспечивать периодические проверки:
б) вентиляционных каналов помещений, в которых установлены газовые приборы — не реже двух раз в год (зимой и летом) .
5.5.13. В зимнее время не реже одного раза в месяц, а в районах северной строительно-климатической зоны не реже двух раз в месяц должен производиться осмотр оголовков дымоходов и вентиляционных каналов с целью предотвращения их обмерзания и закупорки. По результатам осмотра должна быть запись в специальном журнале с указанием всех выявленных неисправностей и характера работ, проведенных с целью их устранения.

Смотреть полный текст документа >>>

Допустимые (опираясь на нормы) условия для обследования вентиляции.

Система естественной вентиляции устроена таким образом, что для ее нормального функционирования требуется разность плотности воздуха.

СП 60.13330.2016 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха.

П. 7.1.10 Естественную вытяжную вентиляцию для жилых, общественных, административных и бытовых помещений следует рассчитывать на разность плотностей наружного воздуха при температуре 5°С и внутреннего воздуха при нормируемой температуре в холодный период года. Поступление наружного воздуха в помещения следует предусматривать через специальные приточные устройства в наружных стенах или окнах. Для квартир и помещений, в которых при температуре наружного воздуха 5°С не обеспечивается удаление нормируемого расхода воздуха, следует предусматривать механическую вытяжную вентиляцию.

Смотреть полный текст документа >>>

Постановление Госстроя РФ от 27 сентября 2003 г. N 170 «Об утверждении Правил и норм технической эксплуатации жилищного фонда»

5.7.1. Расчетные температуры, кратности и нормы воздухообмена для различных помещений жилых домов должны соответствовать установленным требованиям. Естественная вытяжная вентиляция должна обеспечивать удаление необходимого объема воздуха из всех предусмотренных проектом помещений при текущих температурах наружного воздуха 5°С и ниже.

Смотреть полный текст документа >>>

Другими словами, система вентиляции без механического побуждения должна обеспечивать качество воздуха и параметры микроклимата в пределах допустимых норм при температуре наружного (уличного) воздуха 5°С и ниже.

ГОСТ 34060-2017 «Инженерные сети зданий и сооружений внутренние. Испытание и наладка систем вентиляции и кондиционирования воздуха. Правила проведения и контроль выполнения работ».

11.16.2 Испытания вытяжной шахты выполняют в холодный или переходный периоды года при температуре наружного воздуха не выше 5°С и перепада между наружной и внутренней температурами не менее 15°С, при этом выполняют измерения расхода удаляемого воздуха в сечении решетки и в оголовке шахты.

Смотреть полный текст документа >>>

Измерять скорость воздушного потока в вентиляционных каналах и производить расчет кратности воздухообмена в помещениях с естественной вентиляцией опираясь на допустимые нормы мы можем только при температуре наружного воздуха 5°С и ниже. При этом перепад между наружной и внутренней температурами должен составлять не менее 15°С.

Минимальный расход м 3 /ч, наружного воздуха на одного человека.

СП 60.13330.2016 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха».

В таблице установлены нормы для людей, находящихся в помещении более 2 ч непрерывно.

* Норма наружного воздуха приведена для помещений кабинетов, офисов общественных зданий административного назначения. В других помещениях общественного назначения норму наружного воздуха следует принимать по требованиям соответствующих нормативных документов.

** Для помещений, в которых люди находятся не более 2 ч непрерывно (кинотеатры, театры и др.).

*** Не менее 0,35 воздухообмена в час, определяемому по общему объему квартиры.

Кратность воздухообмена в помещениях в режиме обслуживания

СП 54.13330.2016 «Здания жилые многоквартирные»

Обеспечение санитарно-эпидемиологических требований

Кратность воздухообмена в помещениях многоквартирного здания в режиме обслуживания следует принимать в соответствии с таблицей.

** При установке газовой плиты воздухообмен следует увеличить на 100 м 3 /ч.

Примечание — Кратность воздухообмена следует назначать в соответствии с СП 60.13330, для встроенных, пристроенных или встроенно-пристроенных помещений общественного назначения — по СП 118.13330, для помещений стоянок автомобилей — по СП 113.13330, для сооружений гражданской обороны — по СП 88.13330, а также с учетом сводов правил на проектирование и санитарных норм и правил, соответствующих разному функциональному назначению помещений.

Выбор скорости воздуха в воздуховодах систем вентиляции, кондиционирования, аспирации и противодымной защиты

The ventilation network is the main part of any ventilation, air conditioning and aspiration system and includes air ducts, fittings and network equipment. There are no regulatory documents for determining the optimal air speed in air ducts, since the range of speed selection is wide and depends on many individual factors of the network, including: the category of the building, the purpose of the room, the material and shape of the duct, the presence of insulation in the network, shaped elements, throttling and adjusting devices and many other conditions. To increase the efficiency and quality of the design work performed, it is necessary to expand the search for an algorithm for choosing the optimal air velocity in air ducts for the main types of buildings and premises and to develop standard solutions for practical use.

Вентиляционная сеть является основной частью любой системы вентиляции, кондиционирования воздуха и аспирации и включает воздуховоды, фасонные элементы и сетевое оборудование. Нормативных документов по определению оптимальной скорости воздуха в воздуховодах нет, т. к. диапазон выбора скоростей находится в широких пределах и зависит от многих индивидуальных факторов сети, в том числе: категории здания, назначения помещения, материала и формы воздуховода, наличия в сети изоляции, фасонных элементов, дроссельных и регулировочных устройств и многих других условий.

Для повышения оперативности и качества выполняемых проектных работ необходимо расширить поиски алгоритма выбора оптимальных скоростей движения воздуха в воздуховодах для основных видов зданий и помещений и разработать стандартные решения для практического применения.

Выбор скорости воздуха в воздуховодах систем вентиляции, кондиционирования, аспирации и противодымной защиты

В. Н. Боломатов, инженер, Почетный строитель РФ

Вентиляционная сеть (далее воздуховод) является основной частью любой системы вентиляции, кондиционирования воздуха и аспирации и включает воздуховоды, фасонные элементы и сетевое оборудование. Нормативных документов по определению оптимальной скорости воздуха в воздуховодах нет, т. к. диапазон выбора скоростей находится в широких пределах, от 0,3 до 30,0 м/с, и зависит от многих индивидуальных факторов сети, в т. ч.: категории здания, назначения помещения, материала и формы воздуховода, наличия в сети изоляции, фасонных элементов, дроссельных и регулировочных устройств и многих других условий. В настоящее время источником выбора являются ведомственные рекомендации или справочники, которые разработаны в 1965–1970 годах и в основном для минимальных скоростей, обеспечивающих потери давления в сетях, которые могут быть компенсированы типовыми, относительно дешевыми вентиляторами низкого или среднего давления, и не подтверждены конструктивной и экономической целесообразностью. Кроме того, рекомендуемые низкие скорости «перенасыщают» производственные здания воздуховодами больших размеров или не могут обеспечить приемлемую степень заполнения воздуховодами дорогостоящего объема зданий жилого или общественного назначения. Рассмотрим воздуховоды некоторых систем, наиболее часто встречающиеся в практике проектирования.

Воздуховоды. Общие сведения

Конструирование сети, как правило, начинают с составления аксонометрической схемы системы с обязательным указанием пространственного расположения воздуховодов, длины каждого участка сети при заданных расходах по участкам и выбранной скорости воздуха в воздуховодах, по которым далее определяются сечения воздуховода и потери давления. Скорость следует именно рассчитать, выбрать ту скорость движения воздуха, которая представляется оптимальной для конкретной системы, руководствуясь соображениями конструктивной и экономической целесообразности.

Воздуховоды и фасонные элементы проектируются из унифицированных стандартных деталей [1]. Воздуховоды могут быть прямоугольной или круглой формы и, как правило, изготавливаются из металла. Если применяются воздуховоды или каналы из других материалов, при расчетах необходимо учитывать поправку на эквивалентную шероховатость стенок воздуховода.

Прямоугольные воздуховоды вследствие их низких аэродинамических характеристик, высокой стоимости изготовления и монтажа проектируются при обосновании и применяются при ограниченном пространстве шахт или подшивных потолков в общественных или жилых зданиях. При проектировании нестандартных сечений соотношение сторон для воздуховодов прямоугольных сечений не должно превышать 1:4 [2]. При проектировании системы вентиляции с естественным удалением воздуха воздуховоды выполняют с соотношением сторон не более 1:2.

Круглые воздуховоды более объемны, но имеют лучшие аэродинамические показатели, низкий уровень аэродинамического шума воздушного потока, технологичны при изготовлении и монтаже и широко применяются в строительстве. Для взаимозаменяемости прямоугольных и круглых воздуховодов используют термин эквивалентного диаметра, определяемого по зависимости:

Эквивалентный диаметр прямоугольного воздуховода – это диаметр условного воздуховода, в котором потери давления на трение равны. На практике при конструировании систем вентиляции, кондиционирования и аспирации предпочтение следует отдавать воздуховодам круглого сечения. Аэродинамический расчет системы вентиляции проводят с помощью специализированных программ или таблиц справочных источников [3, 4]. Расчет по методу динамических давлений может выполняться и по диаграммам (рис. 1). Погрешность расчета по диаграммам не превышает 3–5 %, что достаточно для некоторых расчетов. Если перемещается воздух с температурой выше 50 °C, при расчетах необходимо учитывать соответствующую поправку.

Воздуховоды систем с естественным побуждением

При выборе скорости воздуха определяющим является источник побуждения – ветровой или гравитационный.

Для ветровых систем при использовании дефлектора и расчетном напоре 5,0–6,0 Па скорости воздуха, по данным многочисленных источников, в т. ч. [8], принимают в пределах 1,0–1,5 м/с.

Для гравитационных систем при тепловом перепаде Δt = 5 °C и располагаемом давлении 3,0–4,0 Па скорости воздуха, по данным разнообразных справочников, в т. ч. [9], принимают в пределах 0,5–1,5 м/с. В магистральных вытяжных шахтах зданий от четырех до 12 этажей оптимальная скорость при расчетном напоре более 6,0 Па может достигать 2,0 м/с. Диапазон скоростей для отдельных участков рекомендуется принимать по табл. 1.

Для зданий высотой более 12 этажей или при расчетном тепловом перепаде более Δt = 6 °C следует проводить расширенный расчет.

Системы с механическим побуждением. Общие сведения

При разработке вентиляционных систем с механическим побуждением используют метод допустимых скоростей или метод динамических давлений. При расчете сети воздуховодов по методу допустимых скоростей за исходные данные принимают расчетную оптимальную скорость воздуха. Далее определяют сечение участков (диаметр или размер сторон) и потери давления в вентиляционной сети. Метод применяется на стадии создания рабочих чертежей. При конструировании сети воздуховодов по методу динамических давлений за исходные данные принимают потери давления в вентиляционной сети. Далее устанавливают скорость воздуха и принимают сечение участков. Метод предполагает постоянную потерю напора на погонный метр воздуховода, на основе этого определяются размеры сети воздуховодов. Метод постоянной потери напора достаточно прост, является ориентировочным расчетом и применяется при разработке схем на стадии проекта или технико-экономического обоснования.

Воздуховоды систем жилых и общественных зданий

При выборе скорости воздуха в воздуховодах определяющей становится величина скорости, которая принимается исходя из акустических ограничений. При расчете уровней шума систем вентиляции, кондиционирования воздуха и воздушного отопления в помещении учитывается не только шум от скорости движения воздуха в воздуховодах, но и возможное снижение уровня звуковой мощности в элементах сети. Скорость воздуха в воздуховодах – основная причина аэродинамического шума, возникающего на линейных участках, ответвлениях, регулирующих устройствах и других компонентах систем. Уровень аэродинамического шума в воздуховоде пропорционально зависит от скорости воздуха и вычисляется по формуле:

где L_w – уровень звуковой мощности, дБ;

v – скорость воздуха, м/с;

A – площадь поперечного сечения воздуховода, м 2 .

Техническая задача проектировщика – выбрать скорость в воздуховодах таким образом, чтобы соблюдались как оптимальные скорости, так и предельно допустимые уровни шума для соответствующих помещений, т. е. найти компромисс между уровнем шума и скоростью воздуха в воздуховоде. Диапазон скоростей с допустимым уровнем шума в помещениях находится в пределах 3–5 м/с, в воздуховодах шахт и технических помещений – 6–9 м/с. В табл. 2 приведены скорости движения воздуха в воздуховодах с учетом особенностей установки и назначения помещения. В качестве справочного источника по акустическому расчету систем вентиляции жилых и общественных зданий используется [4]. Расчет воздуховодов и выбор скорости воздуха в воздуховодах систем жилых зданий рекомендуется выполнять по [5].

В статье А. Л. Наумова, О. С. Судьиной «Оптимизация проектирования и энергоэффективность трубопроводных сетей инженерных систем здания» (АВОК, № 4, 2009) рассматривалась проблема выбора оптимальных скоростей движения рабочей среды в трубопроводных сетях с учетом экономической целесообразности. Авторы статьи отмечали, что «Стремясь минимизировать затраты на трубопроводы и сетевые элементы, а также сэкономить полезный объем здания, проектировщики, как правило, принимают рабочие скорости среды, близкие к максимально допустимым, производительность насосов и вентиляторов с хорошим запасом. А запас этот действительно необходим, так как прямые линии трассировок в проекте трансформируются в причудливые «загогулины», обходящие выступы, балки, колонны при реальном монтаже.

Нередко возникает необходимость из-за высоких скоростей воздуха в системах вентиляции устанавливать дополнительные шумоглушители, тем самым увеличивая еще больше аэродинамическое сопротивление сети».

В статье проанализировано изменение энергетических и экономических показателей трубопроводной сети при изменении средней скорости движения рабочей среды и показано, что экономически оптимальная скорость движения рабочей среды соответствует минимально допустимым скоростям. А учитывая, что до 80 % электроэнергии в системах жизнеобеспечения зданий приходится на привод насосов и вентиляторов, оптимизация гидравлических и аэродинамических режимов работы инженерных систем позволит радикально снизить энергоемкость зданий при сравнительно небольших затратах.

Воздуховоды систем складов и производственных зданий

Для современных складов и цехов принято проектировать системы с механическим побуждением. Вентиляционное оборудование и воздуховоды складов и производственных зданий, как правило, размещаются в пределах объема здания или на прилегающих территориях, причем скорость движения воздуха в воздуховодах ничем не ограничивается, кроме конструктивной и экономической целесообразности. При проектировании приточных и вытяжных систем складов и цехов целесообразно указывать в техническом задании диапазон скоростей движения воздуха в воздуховодах, в т. ч. и помещений, где шум вентиляционной установки не должен усиливать уровень общего производственного шума. Рекомендованная скорость движения воздуха для различных помещений складов и производственных зданий приведена в табл. 3.

Воздуховоды местных систем и аспирации

При расчете воздуховодов вентиляционных систем используют метод допустимых скоростей или метод динамических (скоростных) давлений. Метод динамических давлений принимается, если концентрация пыли превышает 0,01 кг/кг. При расчете сети воздуховодов по методу допустимых скоростей за исходные данные принимают оптимальную скорость воздуха. Сети местных систем и аспирации, как правило, короткие, местных сопротивлений немного, целесообразно применять более высокие скорости, чтобы сократить расход металла на вентиляцию и не «перенасыщать» интерьер цеха воздуховодами больших размеров. Кроме того, в местных системах и системах аспирации скорость на участках не может быть меньше скорости «витания» транспортируемого материала, во избежание выпадения переносимой воздушным потоком примеси в воздуховодах. При расчетах необходимо обеспечить нарастание скорости движения воздуха от воздуховода местного отсоса до выброса. Невыполнение этих требований создаст условия для накопления пыли в отдельных участках сети и как следствие – для взрыва или пожара. Скорость движения воздуха в воздуховодах находится в диапазоне 15–30 м/с. Расчет воздуховодов для некоторых местных систем выполняется по [6], систем аспирации по [7] или другим ведомственным справочным источникам по проектированию вентиляции производственных зданий. Рекомендованные скорости движения воздуха в воздуховодах для различных участков и видов транспортируемый пыли приведены в табл. 4.

Воздуховоды систем противодымной вентиляции

Скорости движения воздуха в воздуховодах систем подпора или дымоудаления находятся в диапазоне 15–25 м/с. Следует отметить, что при расчетах систем дымоудаления вместо скорости воздуха используется массовая скорость смеси дыма и воздуха, которая существенно ниже вследствие значительной разности плотности воздуха при температуре помещения и дымовых газов по участкам сети. Рекомендованные массовые скорости дымовых газов для различных воздуховодов при температуре дымовых газов 300 °C приведены в табл. 5. Расчет воздуховодов систем дымоудаления выполняется по [10]. В качестве справочного источника используется [11].

Вывод

Для повышения оперативности и качества выполняемых проектных работ необходимо расширить поиски алгоритма выбора оптимальных скоростей движения воздуха в воздуховодах для основных видов зданий и помещений и разработать стандартные решения для практического применения.

Литература

1. ВСН 353-86. Проектирование и применение воздуховодов из унифицированных деталей. – 1986.

2. СП 60.13330.2016. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха.

3. Идельчик И. Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. – М.: Машиностроение, 1992.

4. СП 271.1325800.2016. Системы шумоглушения воздушного отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Правила проектирования.

5. СТО СРО НП СПАС-05-2013. Расчет и проектирование систем вентиляции жилых многоквартирных зданий.

6. Рысин С. А. Вентиляционные установки машиностроительных заводов. Справочник. Изд. 3-е, перераб. – М.: Машиностроение, 1964.

7. Рекомендации по проектированию систем аспирации.

10. СП 7.13130.2013. Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности.

11. МДС 41-1.99. Рекомендации по противодымной защите при пожаре.

Поделиться статьей в социальных сетях:

Все иллюстрации приобретены на фотобанке Depositphotos или предоставлены авторами публикаций.

Подпишитесь на наши статьи и вы будете узнавать свежие новости и получать новые статьи одним из первых!

Статья опубликована в журнале “АВОК” за №3’2021

распечатать статью —> pdf версия

Обсудить на форуме

Предыдущая статья

Следующая статья

Какой должна быть скорость воздуха в воздуховоде вентиляции по техническим нормам

Микроклимат, обеспеченный системами вентиляции в жилом или производственном помещении, влияет на самочувствие и работоспособность людей. Для создания комфортных условий жизнедеятельности разработаны нормы, определяющие состав воздуха. Согласитесь, регулярный воздухообмен жизненно необходим.

Мы расскажем, какой должна быть скорость воздуха в воздуховоде. Посоветуем, что нужно делать, чтобы воздушный поток всегда оставался свежим и отвечал гигиеническим нормам. У нас вы найдете подробное описание расчетных методик и перечисление правил подбора оптимального воздуховода.

Предложенная к ознакомлению информация опирается на данные нормативных справочников. Для практического освоения способов расчета приведены примеры. Текстовый материал дополнен наглядными иллюстрациями и видео, облегчающими восприятие непростой темы.

Важность воздухообмена для человека

По строительным и гигиеническим нормам, каждый жилой или производственный объект необходимо обеспечить системой вентиляции.

Главное ее назначение – сохранение воздушного баланса, создание благоприятного для работы и отдыха микроклимата. Это значит, что в атмосфере, которой дышат люди, не должно наблюдаться переизбытка тепла, влаги, загрязнений различного рода.

Нарушения в организации системы вентиляции приводят к развитию инфекционных болезней и заболеваний дыхательной системы, к снижению иммунитета, к преждевременной порче продуктов питания.

В излишне влажной и теплой среде быстро развиваются болезнетворные микроорганизмы, на стенах, потолках и даже на мебели появляются очаги плесени и грибка.

Схема вентиляции в двухэтажном частном доме. Вентиляционная система оборудована приточно-вытяжной энергосберегающей установкой с рекуператором теплоты, который позволяет повторно использовать тепло выводимого из здания воздуха

Одним из условий сохранения здорового воздушного баланса является правильное проектирование системы вентиляции. Каждая часть воздухообменной сети должна быть подобрана, исходя из объемов помещения и характеристик воздуха в нем.

Предположим, в небольшой квартире достаточно хорошо налаженной приточно-вытяжной вентиляции, тогда как в производственных цехах обязательна установка оборудования для принудительного воздухообмена.

При строительстве домов, общественных учреждений, цехов предприятий руководствуются следующими принципами:

• каждое помещение нужно обеспечить системой вентиляции;
• необходимо соблюдать гигиенические параметры воздуха;
• на предприятиях следует установить устройства, увеличивающие и регулирующие скорость воздухообмена; в жилых помещениях – кондиционеры или вентиляторы при условии недостаточной вентиляции;
• в помещениях разного назначения (например, в палатах для больных и операционной или в офисе и в комнате для курения) необходимо оборудовать разные системы.

Чтобы вентиляция соответствовала перечисленным условиям, нужно сделать расчеты и подобрать оборудование – приборы подачи воздуха и воздуховоды.

Также при устройстве вентиляционной системы необходимо правильно выбирать места забора воздуха, чтобы не допустить поступления загрязненных потоков обратно в помещения.

В процессе составления проекта вентиляции для частного дома, многоэтажного жилого здания или производственного помещения рассчитывают объем воздуха и намечают места монтажа вентиляционного оборудования: водухообменных установок, кондиционеров и воздуховодов

От размеров воздуховодов (в том числе домовых шахт) зависит эффективность воздухообмена. Выясним, каковы нормы скорости потока воздуха в вентиляции, указанные в санитарной документации.

Скорость перемещения воздуха по воздуховодам рассчитывается для канальных систем, в которых воздух поставляется или отводится по сооруженным из труб путям

На скорость воздушного потока в большей степени влияет мощность оборудования, использованного в сооружении механической вентиляционной системы

В вычислениях обязательно должны учитываться местные сопротивления, в числе которых угловые отводы, крестовины, встроенные в канал фильтры тройники и воздухораспределительные устройства

Правила определения скорости воздуха

Скорость движения воздуха тесно взаимосвязана с такими понятиями, как уровень шума и уровень вибрации в вентиляционной системе. Проходящий по каналам воздух создает определенный шум и давление, которые возрастают с увеличением количества поворотов и изгибов.

Чем больше сопротивление в трубах, тем ниже скорость воздуха и тем выше производительность вентилятора. Рассмотрим нормы сопутствующих факторов.

№1 — санитарные нормы уровня шума

Нормативы, указанные в СНиП, касаются помещений жилого (частных и многоквартирных домов), общественного и производственного типа.

В таблице, представленной ниже, вы можете сравнить нормы для помещений различного типа, а также территорий, прилегающих к зданиям.

Часть таблицы из №1 СНиП-2-77 из параграфа «Защита от шума». Максимально допустимые нормы, относящиеся к ночному времени, ниже дневных значений, а нормы для прилегающих территорий выше, чем для жилых помещений

Одной из причин увеличения принятых норм как раз может быть неправильно спроектированная система воздуховодов.

Уровни звукового давления представлены в другой таблице:

При введении в эксплуатацию вентиляционного или другого оборудования, связанного с обеспечением благоприятного, здорового микроклимата в помещении, допускается лишь кратковременное превышение обозначенных параметров шума

№2 — уровень вибрации

Мощность работы вентиляторов напрямую связана с уровнем вибрации.

Максимальный порог вибрации зависит от нескольких факторов:

• размеров воздуховода;
• качества прокладок, обеспечивающих снижение уровня вибрации;
• материала изготовления труб;
• скорости потока воздуха, проходящего по каналам.

Нормы, которых стоит придерживаться при выборе вентиляционных устройств и при расчетах, касающихся воздуховодов, представлены в следующей таблице:

Предельно допустимые значения локальной вибрации. Если при проверке реальные показатели выше норм, значит, система воздуховодов спроектирована с техническими недочетами, которые необходимо исправить, или мощность вентилятора слишком велика

Скорость воздуха в шахтах и каналах не должна влиять на увеличение показателей вибрации, как и на связанные с ними параметры звуковых колебаний.

№3 — кратность воздухообмена

Очистка воздуха происходит благодаря процессу воздухообмена, который подразделяется на естественный или принудительный.

В первом случае он осуществляется при открывании дверей, фрамуг, форточек, окон (и называется аэрацией) или просто путем инфильтрации через щели на стыках стен, дверей и окон, во втором – с помощью кондиционеров и вентиляционного оборудования.

Смена воздуха в комнате, подсобном помещении или цеху должна происходить несколько раз в час, чтобы степень загрязнения воздушных масс была допустимой. Количество смен – это кратность, величина, также необходимая для определения скорости воздуха в вентканалах.

Кратность вычисляют по следующей формуле:

N=V/W,

• N – кратность воздухообмена, раз в 1 час;
• V – объем чистого воздуха, заполняющего помещение за 1 ч, м³/ч;
• W – объем помещения, м³.

Чтобы не выполнять дополнительные расчеты, средние показатели кратности собраны в таблицы.

Например, для жилых помещений подходит следующая таблица кратности воздухообмена:

Судя по таблице, частая смена воздушных масс в помещении необходима, если ему характерна высокая влажность или температура воздуха – например, в кухне или санузле. Соответственно, при недостаточной естественной вентиляции в данных помещениях устанавливают приборы принудительной циркуляции

Что случится, если нормативы кратности воздухообмена не будут соблюдаться или будут, но в недостаточной степени?

Произойдет одно из двух:

• Кратность ниже нормы. Свежий воздух прекращает замещать загрязненный, вследствие чего в помещении увеличивается концентрация вредных веществ: бактерий, болезнетворных микроорганизмов, опасных газов. Количество кислорода, важного для дыхательной системы человека, уменьшается, а углекислого газа, напротив, увеличивается. Влажность повышается до максимума, что чревато появлением плесени.
• Кратность выше нормы. Возникает, если скорость перемещения воздуха в каналах превышает норму. Это негативно влияет на температурный режим: помещение просто не успевает нагреваться. Излишне сухой воздух провоцирует болезни кожи и дыхательного аппарата.

Чтобы кратность обмена воздуха соответствовала санитарным нормам, следует установить, убрать или отрегулировать вентиляционные приборы, а при необходимости и заменить воздуховоды.

Алгоритм вычисления скорости воздуха

Учитывая вышеизложенные условия и технические параметры конкретно взятого помещения, можно определить характеристики вентиляционной системы, а также рассчитать скорость воздуха в трубах.

Опираться следует на кратность воздухообмена, которая для данных расчетов является определяющим значением.

Для уточнения параметров расхода пригодится таблица:

В таблице представлены размеры воздуховодов с прямоугольным сечением, то есть указаны их длина и ширина. Например, при использовании каналов 200 мм х 200 мм при скорости 5 м/с расход воздуха составит 720 м³/ч

Чтобы самостоятельно произвести расчеты, нужно знать объем помещения и норму кратности воздухообмена для комнаты или зала заданного типа.

Например, необходимо узнать параметры для студии с кухней общим объемом 20 м³. Возьмем минимальное значение кратности для кухни – 6. Получается, что в течение 1 часа воздушные каналы должны переместить около L = 20 м³*6 =120 м³.

Также необходимо узнать площадь сечения воздуховодов, установленных в систему вентиляции. Она вычисляется по следующей формуле:

S = πr 2 = π/4*D 2 ,

• S — площадь сечения воздуховода;
• π — число «пи», математическая константа, равная 3,14;
• r — радиус сечения воздуховода;
• D — диаметр сечения воздуховода.

Предположим, что диаметр воздуховода круглой формы равен 400 мм, подставляем его в формулу и получаем:

S = (3,14*0,4²)/4 = 0,1256 м²

Зная площадь сечения и расход, можем вычислить скорость. Формула расчета скорости воздушного потока:

V = L/3600*S,

• V — скорость воздушного потока, (м/с);
• L — расход воздуха, (м³/ч);
• S — площадь сечения воздушных каналов (воздуховодов), (м²).

Подставляем известные значения, получаем: V = 120/(3600*0,1256) = 0,265 м/с

Следовательно, чтобы обеспечить необходимую кратность воздухообмена (120 м 3 /ч) при использовании круглого воздуховода с диаметром 400 мм, потребуется установить оборудование, позволяющее увеличить скорость воздушного потока до 0,265 м/с.

Следует помнить, что описанные ранее факторы – параметры уровня вибрации и уровня шума – напрямую зависят от скорости движения воздуха.

Если шум будет превышать показатели нормы, придется снижать скорость, следовательно, увеличивать сечение воздуховодов. В некоторых случаях достаточно установить трубы из другого материала или заменить изогнутый фрагмент канала на прямой.

Рекомендованные нормы скорости воздухообмена

Во время составления проекта здания выполняют расчет каждого отдельного участка. На производстве это цеха, в жилых домах – квартиры, в частном доме – поэтажные блоки или отдельные комнаты.

Перед установкой системы вентиляции известно, каковы маршруты и размеры главных магистралей, какой геометрии необходимы вентиляционные каналы, какой размер труб является оптимальным.

Не стоит удивляться габаритным размерам воздуховодов в заведениях общественного питания или других учреждениях – они рассчитаны на вывод большого количества использованного воздуха

Расчеты, связанные с передвижением воздушных потоков внутри жилых и производственных зданий, относят к разряду наиболее сложных, поэтому заниматься ими обязаны опытные квалифицированные специалисты.

Рекомендованная скорость воздуха в воздуховодах обозначена в СНиП — нормативной государственной документации, и при проектировании или сдаче объектов ориентируются именно на нее.

В таблице указаны параметры, которых следует придерживаться при устройстве вентиляционной системы. Числами указана скорость перемещения воздушных масс по местам установки каналов и решеток в общепринятых единицах – м/с

Считается, что внутри помещений скорость воздуха не должна превышать показатель 0,3 м/с.

Исключения составляют временные технические обстоятельства (например, ремонтные работы, установка строительной техники и др.), во время которых параметры могу превышать нормативы максимум на 30 %.

В больших по объему помещениях (гаражах, производственных цехах, складах, ангарах) часто вместо одной вентиляционной системы действуют две.

Нагрузка делится пополам, следовательно, и скорость воздуха подбирают так, чтобы она обеспечивала по 50 % общего расчетного объема перемещения воздуха (удаления загрязненного или подачи чистого).

При возникновении форс-мажорных обстоятельств возникает необходимость в резкой смене скорости воздуха или полной приостановке работы вентиляционной системы.

Например, по требованиям пожарной безопасности скорость движения воздуха снижают до минимума в целях предотвращения распространения по соседним помещениям огня и дыма во время возгорания.

С этой целью в воздуховодах и на переходных участках монтируют отсекатели и клапаны.

Тонкости выбора воздуховода

Зная результаты аэродинамических расчетов, можно правильно подобрать параметры воздуховодов, а точнее – диаметр круглых и габариты прямоугольных сечений. Кроме того, параллельно можно выбрать прибор принудительной подачи воздуха (вентилятор) и определить потери давления в процессе передвижения воздуха по каналу.

Зная величину расхода воздуха и значение скорости его движения, можно определить, какого сечения воздуховоды потребуются.

Для этого берется формула, обратная формуле для подсчета расхода воздуха:

S = L/3600*V.

Используя результат, можно посчитать диаметр:

D = 1000*√(4*S/π),

• D — диаметр сечения воздуховода;
• S — площадь сечения воздушных каналов (воздуховодов), (м²);
• π — число «пи», математическая константа, равная 3,14;.

Полученное число сопоставляют с заводскими стандартами, допущенными по ГОСТ, и выбирают наиболее близкие по диаметру изделия.

Если необходимо выбрать прямоугольные, а не круглые воздуховоды, то следует вместо диаметра определить длину/ширину изделий.

При выборе ориентируются на примерное сечение, используя принцип a*b ≈ S и таблицы типоразмеров, предоставленные заводами-изготовителями. Напоминаем, что по нормам отношение ширины (b) и длины (a) не должно превышать 1 к 3.

Воздуховоды с прямоугольным или квадратным сечением имеют эргономичную форму, что позволяет устанавливать их впритык к стенам. Этим пользуются, обустраивая домашние вытяжки и маскируя трубы над потолочными навесными конструкциями или над кухонными шкафами (антресолями)

Общепринятые стандарты прямоугольных каналов: минимальные размеры – 100 мм х 150 мм, максимальные – 2000 мм х 2000 мм. Круглые воздуховоды хороши тем, что обладают меньшим сопротивлением, соответственно, имеют минимальные показатели уровня шума.

В последнее время специально для внутриквартирного применения выпускают удобные, безопасные и легкие пластиковые короба.

Выводы и полезное видео по теме

Полезные видеоролики научат вас работать с физическими величинами и помогут лучше представить, как действует вентиляционная система.

Видео #1. Расчет параметров естественной вентиляции с помощью компьютерной программы:

Видео #2. Полезная информация об устройстве вентиляционной системы в строящемся частном доме:

Информацию статьи можно использовать в ознакомительных целях и для того, чтобы лучше представить себе работу вентиляционной системы.

Для более точных расчетов скорости движения воздуха при проектировании домашних коммуникаций рекомендуем обратиться к инженерам, которые знают нюансы устройства вентиляции и помогут правильно выбрать размеры воздуховодов.

Желающие поделиться личным опытом, полученным при устройстве воздуховодов, интересными фактами и специфическими сведениями, пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке. Задавайте вопросы по спорным моментам. Мы или посетители сайта с удовольствием поучаствуем в обсуждении.

Источник https://ventuslugi.ru/proverka-ventiljacii/

Источник https://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=7786

Источник https://sovet-ingenera.com/vent/raschety/skorost-vozduxa-v-vozduxovode.html