Розрахунок і проектування вентиляції. Проектні роботи

Проектування вентиляційних систем в будівлях будь-якого рівня складності

Наша проектно-монтажна компанія пропонує комплексне рішення завдань з проектування систем вентиляції будь-якого рівня складності, підбір оптимального обладнання для систем промислової вентиляції згідно з технічним завданням та побажаннями замовника, а також монтаж «під ключ» і пуско-налагоджувальні роботи. 

У сучасних містах настільки забруднене повітря. Наявність пилу, шкідливих парів і газів від викидів промислових підприємств, вихлопних газів автомобілів дуже негативно позначається на самопочутті людини. Основні характеристики повітряного середовища, які безпосередньо впливають на працездатність, здоров'я і життєдіяльність людини це:

- Хімічний склад повітря – співвідношення кисню, вуглекислого газу, азоту та інших газів;

- Метеорологічні умови – це показники температури, відносної вологості та рухомості повітря;

- Біологічні характеристики – наявність пилу, присутність у повітряному просторі приміщень різних видів мікроорганізмів.

Головним завданням вентиляції є не що інше, як підтримання у приміщенні сприятливого для людини стану навколишнього повітряного середовища.

Що ж таке вентиляція? Під терміном «вентиляція» як правило, розуміють процес видалення повітря з приміщення і заміна його очищеним зовнішнім повітрям. У техніці під цим терміном прийнято розуміти різне обладнання, пристрої та прилади, об'єднані в системи для забезпечення зміни повітря в приміщенні.

Існує безліч видів систем вентиляції. Системи вентиляції можуть відрізнятися за способом переміщення повітряного середовища – природна і механічна (або інакше – з примусовим спонуканням). Системи вентиляції по виду використовуваного обладнання класифікуються за призначенням – припливні, витяжні і припливно-витяжні. По зоні обслуговування системи вентиляції розрізняють місцеві, загальнообмінні та аварійні. По конструктивному виконанню системи вентиляції можуть бути канальні та безканальні, а за типом використовуваного устаткування – моноблочні та набірні. Розглянемо кожен вид систем окремо.

Природна система вентиляції приміщень найбільш доступний і поширений вид. Вона може бути неорганізованою і організованою. Неорганізований повітрообмін відбувається внаслідок різниці тисків зовнішнього і внутрішнього повітря і дії вітру через відкриті кватирки, двері, нещільності огороджувальних конструкцій. Організований повітрообмін відбувається за таким же принципом, але з однією відмінністю – повітря надходить приміщення і віддаляється з нього через спеціально передбачені пристрої з можливістю регулювання проходить повітря – решітки з регульованими ламелями, клапанами і т. д. Такий вид вентиляції найчастіше застосовують у приміщеннях, до повітряної середовищі яких не пред'являють жорстких вимог – наприклад, котельні зали без обслуговуючого персоналу.

Механічна (штучна) система вентиляції – спосіб організації повітрообміну в приміщенні за допомогою вентиляційних установок, вентиляторів. Такий метод вентиляції більш досконалий, т. к. є можливість регулювати в певних рамках кількість що подається або, що видаляється. Застосування сучасних вентиляторів з частотним регулюванням дозволяє керувати витратою повітря не ступінчасто, а більш плавно.

Припливні, витяжні, припливно-витяжні системи. Назва цих систем говорить сама за себе. Призначення припливних систем – подача чистого, свіжого повітря в приміщення. При необхідності повітря проходить різну підготовку – підігрів, очищення від пилу. Витяжні системи видаляють відпрацьоване повітря з приміщення. Як правило, припливна та витяжна системи працюють спільно.

За способом організації повітрообміну системи вентиляції поділяються на два види – місцеві і загальнообмінні. Місцеві системи вентиляції забезпечують задані параметри мікроклімату (чистоту, температуру, вологість) в певному (локальному) місці, наприклад, на робочому місці у великому приміщенні. Місцеві системи можуть бути як припливними, так і витяжними. Прикладом місцевої припливної системи може служити повітряне душирование робочого місця. А приклад місцевої витяжки є практично на кожній кухні – витяжний зонт над газовою плитою.

Загальнообмінні системи вентиляції застосовуються для створення однакових параметрів мікроклімату по всьому об'єму вентильованого приміщення, головним чином в робочій зоні. Загальнообмінні системи можуть бути припливними, витяжними, припливно-витяжними.

Аварійні системи вентиляції передбачаються в приміщеннях, де може виникнути висока концентрація шкідливих парів або газів, де є необхідність видаляти димові гази у разі пожежі (таку вентиляцію ще називають диму).Для аварійних систем вентиляції характерні великі витрати повітря і невелика тривалість роботи.

По складовим елементам системи вентиляції бувають набірні і моноблочні. Більшою мірою це характеристика не всієї системи вентиляції, а використовуваного вентиляційного обладнання – вентилятора, фільтра, шумоглушника, нагрівача. В складальних системах усі ці компоненти підбираються і монтуються в мережу окремо в спеціальному приміщенні – венткамері. Якщо витрати повітря невеликі – обладнання можна заховати в конструкції підвісної стелі. Недолік таких систем – шум. Монтувати їх поблизу житлових приміщень вже неприпустимо. У моноблочною системі вентиляції всі елементи зібрані і знаходяться в одному корпусі, що має шумоізоляцію. На сьогоднішній день модельний ряд моноблочних установок дозволяє виконати проект системи вентиляції як невеликого котеджу, так великого промислового цеху чи фабрики.

Також системи вентиляції розрізняють канальні та безканальні. При канальній системі вентиляції повітря переміщається по системі повітроводів. При безканальному вентиляції вентилятори, решітки встановлюються в перекриттях, стінах. При проектуванні безканальної вентиляції найчастіше застосовують осьові вентилятори.

Як бачимо, різновидів систем вентиляції досить багато, і для кожного окремого випадку необхідно проектувати свою систему вентиляції. Найбільш поширеною в застосуванні і досить складною для розрахунку є общеобменная припливно-витяжна система. На прикладі такої системи розберемося, з яких компонентів складається мережа вентиляції, і що розуміють під поняттям «розрахувати і запроектувати систему вентиляції». Будемо розглядати елементи системи по ходу руху повітря.

Отже, перший елемент – повітрозабірні грати. Через неї зовнішнє повітря, що подається в систему. За формою решітки можуть бути прямокутними або круглими. Крім подачі повітря в систему решітки виконують ще одну функцію – захист системи від попадання атмосферних опадів і сторонніх предметів. Для цих цілей у решіток передбачають ламелі, встановлені під кутом в 45 °C, оснащують з внутрішньої сторони сітками, а іноді і фільтрами. Зазвичай інформацію про комплектації, додаткових аксесуарах виробники вказують у каталогах. Решітки підбирають по площі живого перерізу, яке визначають за формулою:

F=L/3600 v, де

F – площа живого перетину, м²;

L – витрата повітря через ґрати, м³/год;

V – швидкість руху повітря через ґрати, м/с.

Швидкість повітря в решітці приймають в залежності від типу системи (природна або механічна) згідно з ДБН Ст. 2.5-67:2013 "Опалення, вентиляція та кондиціонування". При підборі решіток може виникнути один нюанс - габаритні розміри решітки можуть виявитися більшими, ніж розміри воздуховода. В такому випадку необхідно встановлювати адаптер. Якщо цього не виконати, то порушиться режим роботи решітки – повітря буде проходити тільки через центральну частину, збільшуючи швидкість і рівень шуму.

Наступний компонент системи – повітропроводи і фасонні частини (трійники, відводи, переходи). Виготовляються повітроводи круглого і прямокутного перерізу. Круглі повітроводи більш кращі за аеродинамічним характеристикам, прямокутні повітроводи більш практичні при монтажі в обмежених умовах. Матеріал, товщина стінок повітроводів строго регламентуються, дані наведені у додатку Ц ДБН Ст. 2.5-67:2013. Існує ще один вид повітроводів – гнучкі і напівгнучкі. Вони практичні в монтажі, їх можна згинати як завгодно, але широкого розповсюдження вони не отримали з-за високої аеродинамічного опору.

Далі слід вентиляційна установка. Вона може бути припливною, витяжною або поєднувати обидві функції одночасно – відповідно припливно-витяжна. Установки можуть бути моноблоковими і набірними. До складу установки входять фільтр, нагрівач, охолоджувач, вентилятор, рекуператор, повітряні клапани. Все залежить від вимог, що пред'являються до вентилируемому приміщенню. У вентиляційній установці відбувається підготовка повітря – очищення у фільтрах. За ступенем очищення фільтри можуть бути різних класів. Чим жорсткіше вимоги до повітря, тим вище клас фільтра. У залежності від часу року припливне повітря необхідно підігрівати або охолоджувати. Нагрівання повітря здійснюється калориферами, гріючим елементом яких може бути водяний теплообмінник або електричні Тени. Для охолодження застосовують водяні теплообмінники, або фреонові. Тип використовуваного газу обов'язково обумовлюються в нормативних документах. Завдання вентилятора – переміщати повітряну масу по системі повітроводів до кінцевого споживача. Підбір вентиляторів здійснюють за двома показниками – за загальним витраті повітря в системі (продуктивність системи) і тиску системи, яке необхідно подолати. Як правило, в установках застосовують радіальні вентилятори – вони мають високу продуктивність і здатні створювати повітряний потік з високим напором. Для протяжної розгалуженої мережі повітроводів це найбільш підходящий варіант. В цілях економії енерговитрат в припливно-витяжних системах використовують рекуператори тепла. За рахунок нагрівання холодного припливного повітря видаленого нагрітим можна значно знизити потужність калорифера. Застосування рекуператорів виправдовує себе в системах з великою витратою повітря в зимовий період року. Повітряні клапани в вентустановках служать для припинення подачі повітря при зупинці вентилятора. У холодний період року це запобіжить проникненню холодного повітря до водяного калорифера і захистить його від замерзання. При аварійних ситуаціях (пожежа) закриття клапана не допустить потік повітря в палаюче приміщення, тим самим зменшить ймовірність поширення пожежі.

Підібрати вентиляційну установку починаючому проектувальнику досить складно. На щастя, на сьогоднішній день багато виробників вентобладнання багато в чому полегшили цю задачу, розробивши програмні комплекси для розрахунку і підбору. Тепер достатньо заповнити опитувальний лист з основною інформацією, і програма розрахує і підбере необхідну вентустановку.

Тепер, коли ми розглянули, з яких компонентів складається система вентиляції, спробуємо розібратися, як її правильно розрахувати. При розрахунку вентиляції необхідно визначити наступні параметри:

- Продуктивність всієї системи;

- Розміри повітроводів і визначення втрат тиску в системі.

Продуктивність системи вентиляції прораховують на 2 періоду року – холодний і теплий. На даному етапі визначають місця подачі або видалення повітря, виконують складання повітряного балансу за приміщень. Кількість повітря визначають по кратності повітрообміну (як правило, для житлових, цивільних і адміністративних будівель) або по кількості повітря необхідного для видалення різних видів шкідливих виділень – тепла, вологи, отруйних парів і газів (це більшою мірою спостерігається у промислових приміщеннях). Розрахунки виконуються по загальновідомих формулах, всі вони наведені в ДБН Ст. 2.5-67:2013,додаток Ф. Для складання повітряного балансу приймаються найбільші величини з розрахованих. Прорахувавши кожне приміщення і склавши, отримані дані ми отримаємо загальний витрата повітря, який і буде продуктивністю системи.

Наступний крок – розрахунок перерізів повітроводів і визначення втрат в системі - аеродинамічний розрахунок. Перш ніж починати розрахунок, необхідно накреслити схему повітроводів, розбити її на розрахункові ділянки. Також необхідно нанести таку інформацію – витрата повітря на ділянці, довжину ділянки, нанести всі фасонні частини – відводи трійники і т. д. Для розрахункового ділянки характерний постійний витрата, границями ділянки є трійники. Втрати тиску на ділянці складаються з втрат на тертя і втрат в місцевих опорах:

P=∑(R*l+Z), Па

R – питомі втрати на тертя , Па/м
l – довжина розрахункової ділянки, м
Z – втрати тиску в місцевих опорах, Па
Питомі втрати на тертя можна вирахувати за формулою:

R=λ*pV, Па/м

λ - коефіцієнт опору тертя;
d – діаметр повітропроводу, м;
V – швидкість повітря в повітропроводі, м/с;
p - щільність переміщуваного повітря, кг/м³.

Величину називають швидкісним тиском (або динамічні) і, як правило, у багатьох довідниках вона наведена в табличних даних. Втрати тиску на місцеві опори фактично враховують повороти, переходи та розгалуження в мережі. Визначити їх можна за формулою:

Z=∑ξ(ρ*ν²)/2, Па

∑ξ - сума коефіцієнтів місцевих опорів на ділянці (сума КМС). Всі вони є табличними даними і приводяться в різних довідниках.

Діаметр воздуховода на ділянці визначають за такою формулою:

d=10³√4*L/3600*π*V, мм

L – витрата повітря на ділянці, м³/год;

V - швидкість руху повітря, м/с.

Результати розрахунків для наочності зводять в таблицю. Для полегшення проведення аеродинамічного розрахунку у багатьох довідниках наведені номограми або табличні залежності витрати повітря, динамічного тиску і питомих втрат на тертя. Дуже докладно аеродинамічний розрахунок повітропроводів розглянуто в книзі «Довідник проектувальника. Внутрішні санітарні пристрої. Частина 3, книга 2.» під редакцією Ю. І. Шиллера.

Замовити розрахунок і проектування систем вентиляції за оптимальною ціною

Звернувшись в нашу проектно-монтажну компанію Ви маєте можливість замовити розрахунок і проектування систем вентиляції за найвигіднішими цінами. Наші фахівці володіють великим рівнем знань і досвіду, які зроблять правильний розрахунок і спроектують систему вентиляції будь-якої складності, а також нададуть кваліфіковану допомогу при виборі оптимального обладнання з урахуванням побажань клієнта та специфіки приміщення, не виходячи за межі затвердженого бюджету. Зробити замовлення модно зручним для Вас способом: подзвонити по одному з вищевказаних номерів телефонів або залишити заявку на зворотній дзвінок через спеціальну форму зв'язку.

Переваги співпраці з нами

• Максимально швидка обробка заявки;
• Широкий спектр послуг;
• Повний супровід на всіх етапах;
• Безкоштовна консультація;
• Розрахунок та проектування будь-якого рівня складності;
• Індивідуальний підхід;
• Вигідні ціни та гнучка система знижок;
• Монтаж «під ключ»;
• Пуско-налагоджувальні роботи;
• Сервісне обслуговування.