Проектирование вентиляции дома — типы систем и оборудование | Строительство и ремонт

  

Проектирование вентиляции дома — типы систем и оборудование

Под вентиляцией понимается регулируемый естественным образом или искусственно воздухообмен помещений, создающий комфортную воздушную среду, соответствующую санитарно-гигиеническими требованиям и предписаниям СНИПов.

Плохая вентиляция приводит к уменьшению содержания в крови кислорода и нарушению работы дыхательной и кровеносной систем человека. «Кислородный голод» не только приводит к ухудшению здоровья, но и к депрессивным состояниям, раздражению, апатии, бессоннице и другим, малоприятным, последствиям. Естественно, что ни о каком комфортном проживании в доме с плохо организованной вентиляцией, не может быть речи.

Именно поэтому системы вентиляции устанавливаются в любых помещениях большой площади. Периодически проблема может сниматься проветриванием, но это практически невозможно зимой, плюс к тому – вместе с воздухом в помещение попадают пыль, насекомые, запахи и прочие, не слишком приятные, дополнения.

Для решения таких проблем и существуют вентиляционные системы. Рассмотрим их основные понятия и термины и познакомимся с применяемым оборудованием, составляющим подобные системы.

Проектирование вентиляции дома - типы систем и оборудование

Типы систем вентиляции

Вентиляция разделяется по нескольким основным параметрам:

  • «прокачка» — производительность по воздуху;
  • статическое давление — напор воздуха в кПа;
  • уровень шума в дБ;
  • мощность калорифера ( в приточной вентиляции для измерения подогрева входящего воздуха), кВт.

Подбор конкретных параметров происходит в зависимости от назначения, размеров и расположения вентилируемого помещения, количества людей, находящихся в нем, определяется СНИПами.



Классификация систем вентиляции происходит по основным признакам:

  • вытяжная или приточная по назначению;
  • искусственная или естественная по способу перемещения воздуха;
  • общеобменная или местная по зонам обслуживания.

Таким образом, существует:

  • Вентиляция естественная
    При создании этого типа вентиляции не применяется какое либо электрооборудование ( электродвигатели, вентиляторы). Происходит как следствие естественных факторов: разницы между температурами снаружи и внутри помещения, из-за изменения давления под воздействием ветра или высоты. Системы просты в монтаже и недороги. Но эффективность работы находится в большой зависимости от внешних факторов (направления и скорости ветра, температуры воздуха и т.п.). Поэтому решить многие задачи вентиляции при помощи естественных систем не удастся.
  • Вентиляция искусственная
    Еще одно название – вентиляция механическая, применяется тогда, когда естественной вентиляции недостаточно. При монтаже используются приборы и оборудование (фильтры, воздухонагреватели, вентиляторы и прочее), которые перемещают, очищают, охлаждают или нагревают воздух. Системы практически не зависят от внешних условий и подают или удаляют из помещения воздух самостоятельно. Чаще всего встречается смешанная вентиляция, предусматривающая использование обоих видов.
  • Вентиляция приточная
    Приточные системы загоняют свежий воздух в помещения. Если это необходимо, он может очищаться от пыли и согреваться.
  • Вентиляция вытяжная
    В отличие от приточной, не подает, а удаляет нагретый и загрязненный воздух из внутренних помещений. Обычно используются оба вида одновременно. В таком случае производительность обеих систем балансируется. В ином случае в здании будет создаваться некомфортное давление -избыточное или недостаточное.
  • Вентиляция местная
    Предназначается для подачи (приточная) свежего или удаления (вытяжная) загрязненного воздуха. Применяется в случаях, когда места, замена воздуха в которых локализованы, она не допускает распространения воздуха, загрязненного или нагретого в одних помещениях, по всему зданию. К примеру, система может рассчитываться на подачу к рабочим местам свежего воздуха для снижения температуры. В таких случаях она эффективна, особенно с учетом сравнительно небольшой стоимости.
  • Вентиляция общеобменная
    Отличается от местной и вентилирует все помещение целиком. Также бывает как вытяжной, так и приточной. Общеобменная вентиляция приточная, как правило, устанавливается с фильтрацией и подогревом объема поступающего воздуха. Из-за этого такие системы должны быть механическими. Общеобменная вентиляция вытяжная, так как для нее требуется обработки удаляемого воздуха, вполне может быть проще приточной, поэтому часто выполняется в виде установленного в отверстии на стене или в окне вентилятора. Если удаляемый объем небольшой, то достаточно недорогой естественной вытяжной вентиляции. При больших обрабатываемых объемах применяется вентиляция механическая.

Выбор вентиляционной системы

Состав вентиляционной системы

Состав конструкции зависит от типа системы, самым сложным и часто используемым видом является приточная механическая (искусственная) вентиляция. Рассмотрим составляющие ее компоненты в направлении движения воздуха, начиная от входа.

  • Воздухозаборная решетка
    Решетка пропускает поступающий в систему наружный воздух. Как и любой другой элемент может быть прямоугольной или круглой формы. Выполняет декоративные функции, но кроме того воздухозаборные решетки служат и для защиты внутреннего пространства от засорения, вызванного попаданием посторонних предметов или атмосферных осадков: снега, дождя, града.
  • Воздушный клапан
    Предназначается для закрытия системы в выключенном состоянии, не пускает воздух в помещение. Наиболее необходим в зимнее время, так как без него холодный воздух будет попадать в помещение. В большинстве случаев обычно снабжается электроприводом, который позволяет полностью автоматизировать его работу. При выключении калорифера и вентилятора клапан закрывается, а при включении вновь открывается.
  • Фильтр
    Защищает и вентилируемые помещения, и саму систему от попадания насекомых, пуха и пыли. Чаще всего используется фильтр грубой очистки, предназначенный для задержки частиц не меньше 10 миллиметров. Существуют и дополнительные фильтры для очистки тонкой или особо тонкой. Первые для 1 микрона, вторые – для 0,1 микрона.
  • Фильтрующий материал в подобных фильтрах грубой очистки – синтетическая ткань, например, акрил. Периодически, не реже одного раза в месяц, фильтр должен проходить очищение от попавшей на него грязи. На него может устанавливаться датчик контроля загрязнения, измеряющий разницу между давлением воздуха при входе и выходе из фильтра – она увеличивается при его загрязнении.
  • Калорифер
    Воздухонагреватели — калориферы, подогревают воздух, подаваемый в холодное время года с улицы. Может быть электрическим или водяным (подключенным к центральному отоплению). Для приточных установок, имеющих небольшую мощность, выгоднее применение электрических калориферов, так как ее монтаж значительно дешевле. Для площадей больше 100 квадратов желательно применять нагреватели водные, иначе траты на электричество окажутся слишком велики.
    Существует еще один, малозатратный способ подогрева поступающего воздуха – монтаж рекуператора. Это устройство нагревает приточных холодный воздух удаляемым теплым, не смешивая их между собой.
  • Вентилятор
    Является основой всех систем искусственной вентиляции. Подбирается по двум параметрам: по полному давлению и производительности (количеству прокачиваемого воздуха). Конструктивно могут быть осевыми, и центробежными или радиальными. У осевых вентиляторов высокая производительность, но низкое полное давление. Если н пути воздуха, перегоняемого подобным вентилятором, встречается препятствие в виде решетки, поворотов или воздуховод просто очень длинный, скорость потока уменьшается существенно. Поэтому системы, воздуховод которых имеет разветвленную конструкцию, используют вентиляторы радиальные – они создают потоки с высоким давлением. Еще одни немаловажные характеристики – габариты и уровень шума. Зависят они от марки оборудования.
  • Воздуховод
    Для распределения по помещениям воздух направляется по воздуховодной сети, состоящей из непосредственно воздуховода и фасонных изделий: переходников, поворотов, тройников). Основные характеристики воздуховода:
    1) жесткость (может быть гибким, полугибким и жестким);
    2) площадь внутреннего сечения;
    3) форма (прямоугольник или круг).
    Скорость потока, проходящего через воздуховод, не может превышать определенных значений, иначе он становится источником шума. Объем прокачиваемого воздуха зависит от площади внутреннего сечения воздуховода, то есть его размер подбирается в зависимости от максимально допустимой скорости движения потока воздуха и расчетного значения воздухообмена.
    При изготовлении жестких воздуховодов используется оцинкованная жесть, они могут быть как прямоугольными, так и круглыми. У гибких и полугибких круглая форма, а для изготовления берется многослойная алюминиевая фольга. Жесткость круглой форме придает каркас из стальной проволоки свитой в спираль. Конструкция удобна для транспортировки, так как складывается «гармошкой». Но у них есть недостаток — высокое аэродинамическое сопротивление, образовывающееся из-за неровностей внутренней поверхности. Поэтому применяются гибкие и полугибкие системы на небольшой протяженности участках, чаще всего в комплекте с жесткими.
  • Распределители воздуха
    Через распределитель воздух попадает непосредственно в вентилируемые помещения. Обычно в таком качестве выступают плафоны (диффузоры) или решетки (потолочные, настенные, прямоугольные, круглые). Кроме декоративной функции распределитель равномерно рассеивает воздушный поток и позволяет индивидуально регулировать его направление.
  • Системы автоматики и регулировки
    Вмонтированная в электрический щит система управления является последним элементом вентиляционной системы. В простейших вариантах он включает в себя только выключатель с индикатором. Но чаще используется автоматическая система управления, которая отвечает за включение калорифера при понижении температуры, управляет воздушным клапаном, следит за состоянием фильтра и другими функциями. Для системы используются датчики, в роли которых выступают: датчики давления, гигростаты, термостаты и другое оборудование.

Расчет и характеристики вентиляционных систем

Для подбора вентиляционного оборудования необходим расчет следующих параметров:

  • мощность калорифера;
  • скорость потока воздуха и рабочее давление воздуховода;
  • производительность по воздуху;
  • допустимый уровень шума системы.

Расчет и характеристики вентиляционных систем

Производительность по воздуху

При расчете требуемого уровня прокачки необходимо изучение поэтажного плана с экспликацией (указанием площади и предназначением каждого из помещений). Сначала для каждого помещения определяется необходимая кратность воздухообмена, служащая показателем того, сколько раз в течение часа воздух в помещении будет полностью заменяться. Так, к примеру, в помещении с потолками 3 метра и площадью 50 квадратных метров, двукратный воздухообмен будет соответствовать 300 кб.м/ч.

Этот показатель зависит от мощности тепловыделяющего оборудования, предназначения помещения, выполняемых в нем работ, количества постоянно находящихся здесь людей и определен СНИПами. Большинство жилых помещений требует однократного воздухообмена, а офисных — 2 — 3 кратного. Суммировав все расчетные значения, полученные для каждого из помещений, получается требуемая производительность по воздуху. Для квартир типичные значения производительности составят 100-800 кубометров в час, для офисов — 1000-10000 кубометров в час, для коттеджей — 1000-2000 кубометров в час.

Скорость потока воздуха, допустимый уровень шума, рабочее давление

Следующие расчеты касаются проектирования воздухораспределительной сети: воздуховодов, фасонных изделий, распределителей воздуха. Прежде всего, составляется схема воздуховодов. Согласно составленной схемы рассчитываются вышеупомянутые взаимосвязанные параметры. Необходимое рабочее давление высчитывается исходя из типа воздуховода и его диаметра, количества переходов между различными диаметрами и поворотов и определяется мощностью вентилятора.

Чем больше на трассе различных диаметров и поворотов, чем она длиннее, тем внутреннее давление, создаваемое вентилятором, должно быть выше. Диаметр воздуховода влияет и на скорость потока, обычно она ограничивается 13 — 15 м/с. Если же этот показатель превышается, увеличивается уровень шума и возрастают потери давления. Но использование «тихого», с большим диаметром, воздуховода возможно не всегда, так как крупные конструкции не могут быть скрыты в межпотолочном пространстве. Это приводит к компромиссам проектирования и поиску оптимального сочетания всех трех факторов.

Мощность калорифера

Это оборудование подогревает наружный воздух, подаваемый приточной вентиляцией в холода. Рассчитывается мощность калорифера в зависимости от требуемой температуры, производительности системы, и минимальной наружной температуры. Параметры, зависящие от температуры, определяются СНИПами и соотносятся с климатическими условиями данной местности.

Кондиционирование

Кондиционирование воздуха входит в понятие вентиляции, но при этом чаще всего устраивается независимо от других вентиляционных систем и производится при помощи отдельных устройств: кондиционеров или сплит-систем.

Самое большое распространение у сплит-систем, состоящих из внутреннего и внешнего блока. Внешний содержит компрессор, конденсатор и вентилятор. Он устанавливается вне помещения: на внешней стене, на чердаке, балконе или крыше, любом месте, обеспечивающем вентиляцию атмосферным воздухом. Внутренние блоки устанавливаются в помещениях, работают практически бесшумно, распределяют воздух и поддерживают его температуру в заданных рамках.

В мульти-сплит системы входят несколько (2-5 штук) внутренних блоков, соединенных с внешним медными трубами, дренажными шлангами и электрическим кабелем. Мощность и тип внутренних блоков может различаться, а мощность внешнего составляет сумму мощностей внутренних. Такие системы позволяют использовать один кондиционер (внешний блок) одновременно для различных помещений. Решают они и проблему размещения на фасаде внешних устройств, так как н все помещение потребуется всего один внешний блок.

Оконные кондиционеры состоят из единого моноблока и предназначаются для средних или небольших помещений. Дешевые модели только охлаждают воздух, более дорогие работают от пультов ДУ и могут подавать подогретый воздух. Несмотря на то, что этот тип кондиционеров существует достаточно давно, он и сейчас пользуется популярностью, особенно для небольших офисов. Несмотря на ряд недостатков, имеют и свои достоинства: неприхотливость, простота эксплуатации, легкость установки.

VRF и VRV системы — можно сравнить их со сплит-системами, включающими несколько десятков внутренних блоков. Управляются с персонального компьютера, между внешним и внутренними блоками может быть перепад высот до 50 метров и расстояние до 100 метров. Гибкость и высокая эффективность VRV систем позволяет экономить деньги и время, начиная от первых этапов проектирован


Поделитесь статьей в социальных сетях

Комментарии