Wentylacja nawiewno-wywiewna: cechy obliczeń i projektowania, rodzaje, normy

Zdjęcie - Instalacja wentylacji nawiewno-wywiewnej
System wentylacji nawiewno-wywiewnejPrzeznaczony do obiektów przemysłowych o powierzchni powyżej 100 metrów kwadratowych

Każdy chce oddychać czystym powietrzem w domu, ale nie każdy rozumie, na czym polega profesjonalna wentylacja. Często dostaję pytania o obliczenia i schematy.

Gdy ludzie mają już ogólne pojęcie o systemie inżynieryjnym, zaczynają się obawiać trudności i kosztów jego instalacji. Pojawia się pomysł zastąpienia systemu wentylacji konwencjonalną wentylacją lub innymi prymitywnymi rozwiązaniami. Pozwólcie, że od razu odpowiem: nie zawsze jest to możliwe!

Profesjonalna wentylacja nawiewno-wywiewna to system stałej wymiany powietrza, zaprojektowany przez inżynierów dla konkretnego budynku, z uwzględnieniem jego parametrów.

Montaż systemu wentylacji jest istotny ze względów architektonicznych obiekty o powierzchni 100 m2, gdzie nie można zapewnić pełnej wymiany powietrza za pomocą konwencjonalnej wentylacji przez okna. w pomieszczeniach produkcyjnych zainstalowano wentylację wyciągową.

Nie wiesz, Czym jest system rozdzielony?Jakie są różnice pomiędzy systemem split, systemem multi-split i systemem inwerterowym, i który z nich jest lepszy do wyboru?

Dlaczego wentylacji nawiewno-wywiewnej nie można zastąpić wentylacją lub klimatyzacją

Jeśli myślisz, że wentylacja, klimatyzacja i wentylacja to to samo, jesteś w głębokim błędzie. Wentylacja odnosi się do tymczasowego procesu wprowadzania świeżego powietrza do pomieszczenia. Dokładna wielkość wymiany powietrza jest niemożliwa do określenia. Intensywność cyrkulacji zależy od… liczba otwartych okien i prędkość wiatru.

Otwarcie zbyt wielu okien powoduje przeciągi. To z kolei powoduje dyskomfort w pomieszczeniu, a zimą zwiększa utratę ciepła. Otwarcie zbyt małej liczby okien powoduje niedobór świeżego powietrza z zewnątrz. Zanieczyszczone powietrze nie jest usuwane z pomieszczenia.

Klimatyzacja również nie jest bezpośrednio związana z wentylacją, gdyż proces ten ma inny cel:

  1. Ideą klimatyzacji jest utrzymanie zadanych parametrów powietrza w pomieszczeniu. Użytkownik może ustawić żądany poziom wilgotności, temperatury i jonizacji powietrza na urządzeniu. Wentylacja ma na celu wymianę całej objętości powietrza w pomieszczeniu poprzez kanały nawiewne i wywiewne w określonej jednostce czasu.
  1. Klimatyzacja charakteryzuje się możliwością wykorzystania mas powietrza wewnętrznego bez konieczności dopływu powietrza z zewnątrz. Wentylacja natomiast nie może działać bez dopływu i odpływu powietrza z zewnątrz. Wymiana powietrza zachodzi na styku powietrza zewnętrznego z zamkniętą przestrzenią budynku.
  1. Metody i urządzenia klimatyzacyjne są skromniejsze. System modułowy, składający się z kilku jednostek, może obsłużyć ograniczoną ilość mas powietrza, osiągając parametry sanitarne i higieniczne zgodne z obowiązującymi normami. Wentylacja nawiewno-wywiewna dysponuje nieograniczonymi środkami i metodami.

Możesz zainstalować prosty system wentylacji w swoim domu lub rozbudować go do wymaganej skali. Profesjonalne systemy mogą oczyszczać, nawilżać i regulować temperaturę powietrza we wszystkich lub poszczególnych pomieszczeniach budynku. W razie awarii, system wentylacji szybko wymieni całą objętość powietrza.

Systemy wentylacji nawiewno-wywiewnej występują w wielu rodzajach, jednak różnią się funkcjonalnością i zasadą działania od wentylacji lub klimatyzacji.

Dopływ powietrza
Wlot powietrza

Wentylacja to proces ruchu powietrza ściśle związany z konwekcją. Druga definicja odnosi się do fizycznego zjawiska cyrkulacji energii cieplnej, w którym cząsteczki pełnią rolę nośników.

Masy powietrza to gazy składające się w 78% z azotu, 21% z tlenu i 1% z innych zanieczyszczeń. Mieszanina gazowa w pomieszczeniu, uważanym za przestrzeń zamkniętą, nagrzewa się nierównomiernie na różnych wysokościach. Zgodnie z zasadami teorii kinetyki molekularnej, ciśnienie gazu w przestrzeni zamkniętej jest proporcjonalne do iloczynu średniej temperatury cząsteczek i ich stężenia.

Ciepłe warstwy powietrza są lżejsze ze względu na niższe stężenie cząsteczek i, zgodnie z prawami fizyki, unoszą się ku sufitowi. Zimne masy powietrza są cięższe ze względu na wysokie stężenie cząsteczek. Zgodnie z prawami fizyki, u podstawy budynku, przy podłodze, tworzy się skupisko. Powoduje to różnicę ciśnień między przepływem ciepłego i zimnego powietrza.

Brak równomiernego ciśnienia przyczynia się do chaotycznego ruchu mas powietrza. Ciepłe powietrze wypływa z domu na zewnątrz przez otwór wentylacyjny w górnej części ściany.

Chłodne powietrze z zewnątrz dostaje się do pomieszczenia przez dolne otwory wlotowe. Po ogrzaniu ponownie unosi się do góry i jest wydmuchiwane przez kanał wylotowy. W ten sposób powstaje powtarzalna cyrkulacja.

!!!
Gdy przepływ powietrza w domu jest równomiernie ogrzewany przez urządzenia grzewcze, nie występuje różnica ciśnień. Naturalna wymiana powietrza jest niemożliwa. Aby przywrócić i utrzymać stabilną cyrkulację, system wentylacji musi zostać uzupełniony o wentylatory z nadmuchem powietrza.

Jakie są rodzaje systemów wentylacji nawiewno-wywiewnej?

Dom prywatny, mieszkanie, domek letniskowy czy budynek użyteczności publicznej – wszystkie te obiekty mają różne parametry techniczne. Każdy lokal zazwyczaj mieści określoną liczbę osób. Aby zapewnić odpowiednią wymianę powietrza, zgodną z normami sanitarnymi, systemy wentylacji nawiewno-wywiewnej są projektowane z uwzględnieniem przeznaczenia pomieszczenia.

Według rodzaju obiegu:

  1. NaturalnyNadaje się do domków letniskowych, domów prywatnych i mieszkań o powierzchni do 100 m².2Ciepłe i zimne powietrze przepływa spontanicznie na skutek różnic ciśnień. Prędkość cyrkulacji zależy od prawidłowego rozmieszczenia otworów nawiewnych i wywiewnych, intensywności wiatru zewnętrznego oraz temperatury mas powietrza. Aby uniknąć cofania się powietrza, otwory nawiewne należy umieścić po stronie nawietrznej, a otwory wywiewne po stronie zawietrznej. Należy wziąć pod uwagę rozkład siły wiatru w miejscu, w którym znajduje się budynek.

zdjęcie - naturalna cyrkulacja powietrza

  1. SztucznyNadaje się do budynków użyteczności publicznej, domów prywatnych i mieszkań o powierzchni powyżej 100 m2Przepływ powietrza jest wymuszany przez wentylatory kanałów wyciągowych i nawiewnych. Funkcje wentylacji można rozszerzyć o filtrację, jonizację i regulację temperatury powietrza. Kanały wyciągowe i nawiewne należy rozmieścić zgodnie z różą wiatrów. Jeśli projekt budynku nie pozwala na poprowadzenie kanału pod wiatr lub z wiatrem, cyrkulacja powietrza i tak będzie zachodzić dzięki wentylatorom. Należy jednak starać się poprowadzić kanały zgodnie z różą wiatrów.

Zdjęcie - Schemat sztucznej wymiany powietrza

  1. ŁącznyWentylator wtłacza zimne powietrze do pomieszczenia lub odprowadza ciepłe. Drugi, przeciwny strumień powietrza krąży naturalnie. Okap kuchenny jest często wyposażony w wentylator wyciągowy. Powietrze pobierane jest naturalnie przez szczeliny w oknach i drzwiach lub otwory wentylacyjne w ścianie. Zalecam zainstalowanie systemu wentylacji kombinowanej z wentylatorem wyciągowym w kuchni, łazience lub innym pomieszczeniu o wysokim stężeniu pary wodnej i zanieczyszczeń powietrza.

Zdjęcie - Schemat wentylacji kombinowanej

Według lokalizacji:

  • System wentylacji ogólnej ma na celu wentylację wszystkich pomieszczeń. Kanały wentylacyjne są rozmieszczone w całym budynku. Inżynierowie obliczają przekrój kanałów, obecność wentylatorów i ich wydajność oddzielnie dla każdego pomieszczenia.
  • Lokalny system wentylacji jest przeznaczony dla poszczególnych pomieszczeń w budynku, w których wymiana powietrza jest niezbędna. Kanały wentylacyjne są zazwyczaj prowadzone do kuchni, łazienki, garaż, łaźniaW sypialni i salonie wystarczająca jest wentylacja, ewentualnie brudne powietrze jest usuwane przez szczeliny pod drzwiami do pomieszczenia za pomocą kanału wyciągowego.

Według parametrów technicznych:

  1. Wentylacja modułowa składa się z pojedynczych jednostek. Wybierasz potrzebne moduły w oparciu o ich funkcjonalność i montujesz system jak zestaw konstrukcyjny. Możesz zainstalować filtry, wentylatory, automatykę i inne komponenty.

zdjęcie - System modułowy

  1. Pojedynczy system wentylacji jest sprzedawany jako prefabrykowany. Pojedynczy system jest łatwiejszy w montażu i utrzymaniu, ale droższy niż wersja modułowa.

Zdjęcie - Element instalacji wentylacyjnej monoblokowej

Systemy wentylacyjne to: dostarczać - tylko pompujące powietrze, wydechowy - tylko masy powietrza wywiewanego i skojarzone. W naszym przypadku dopływ i odpływ – Jest to system wentylacji mieszanej, obejmujący zarówno wentylację nawiewną, jak i wywiewną. W budynkach mieszkalnych i użyteczności publicznej o powierzchni powyżej 100 m² zaleca się instalację systemu łączonego.2 z dużym tłumem ludzi.

Z jakich elementów składa się system wentylacji nawiewno-wywiewnej?

Najprostszy system wentylacji naturalnej może składać się z otworów nawiewnych i wywiewnych wyposażonych w ozdobne kratki i zawory. Umiarkowanie złożony system obejmuje kanały wentylacyjne rozmieszczone w pomieszczeniach. Złożony system wentylacji składa się z następujących elementów:

  1. Dekoracyjne kratki zabezpieczające korytka przed wnikaniem zanieczyszczeń ulicznych i gryzoni;
  2. Elementy filtrujące;
  3. Zawory odcinające zimny przepływ wsteczny;
  4. Parowniki chłodzące zapewniające chłodne powietrze latem;
  5. Nagrzewnice służące do ogrzewania strumieni powietrza nawiewanego w okresie zimowym;
  6. Wentylatory kanałowe;
  7. Kanały wentylacyjne o przekroju okrągłym i prostokątnym;

  1. Tłumik służący do tłumienia dźwięków pracujących wentylatorów;
  2. Kratki dystrybucyjne, które rozprowadzają powietrze wpadające do pomieszczeń w małych porcjach;
  3. Rekuperator służący do przekierowywania, ogrzewania lub chłodzenia strumieni powietrza;
  4. Czujniki przesyłające dane o klimacie wewnątrz pomieszczenia do jednostki elektronicznej;
  5. Automatyzacja umożliwiająca użytkownikowi programowanie parametrów wentylacji i sterowanie pracą urządzeń.

Zdjęcie - Przykład konfiguracji systemu wentylacji

Inżynierowie obliczają liczbę i rodzaj urządzeń wentylacji nawiewno-wywiewnej w danym obiekcie. Obliczenia te wykorzystują wzory matematyczne i programy komputerowe.

Jakie normy obowiązują dla systemów wentylacji nawiewno-wywiewnej?

Opracowano zbiór przepisów SP 60.13330.2016 oraz aktualną wersję SNiP 41-01-2003 z późniejszymi zmianami. Przepisy te określają normy i wymagania dotyczące wentylacji w budynkach różnego typu.

Nie da się omówić każdego punktu ze względu na ogromną ilość i złożoność informacji technicznych dla przeciętnego człowieka. Omówię podstawy.

Całkowity cykl wymiany powietrza w pomieszczeniu w jednostce czasu nazywa się krotnością wymiany powietrza. W budynkach mieszkalnych wartość ta wynosi 1 krotność wymiany powietrza na godzinę, a w budynkach technicznych 0,2 krotności wymiany powietrza na godzinę. Zalecana prędkość przepływu powietrza przez kanały wentylacyjne: dla salonów – do 2 m/s, dla kuchni i łazienek – od 4 do 6 m/s.

zdjęcie - wentylacja wyciągowa

Normy dla pomieszczeń o różnym przeznaczeniu podano w tabelach. Zgodnie z danymi tabelarycznymi, dla 1 m2 Dla danej powierzchni pomieszczenia zaleca się następującą szybkość wymiany powietrza na godzinę:

  1. Sypialnia, salon, drugi salon – 3 m3;

  1. Kuchnia z piekarnikiem 4-palnikowym – 90 m3, 2 palniki lub piekarnik elektryczny – 60 m3;

  1. Łazienka – 50 m3;

  1. Osobna toaleta i łazienka – 25 m3.

Odrębne normy obowiązują dla garaży, łaźni, innych pomieszczeń technicznych, biurowych i użyteczności publicznej. Uwzględnia się również liczbę osób i powierzchnię pomieszczenia. Pomieszczenie o powierzchni powyżej 20 m².2 1 osobie zapewniono 30 m3/godzinę powietrza.

Zdjęcie - przepływ powietrza w mieszkaniu
Przepływ powietrza w mieszkaniupoprzez zastosowanie systemu wentylacji wymuszonej

Jeżeli powierzchnia całkowita jest mniejsza niż 20 m2, na każdy 1 m2 W pomieszczeniach, w których przebywa 1 osoba, utrzymuje się wydajność nawiewu na poziomie 3 m3/godzina.

Jak obliczyć system wentylacji nawiewno-wywiewnej

Aby samodzielnie obliczyć wentylację, możesz skorzystać z kalkulatorów online, wpisując wartości w odpowiednie pola. Jeśli wolisz obliczenia matematyczne, skorzystaj ze wzorów i tabel.

Objętość robocza powietrza (V m3(/godzinę) dla biura, oblicz na podstawie liczby osób. Pomnóż wartość tabelaryczną współczynnika stawki godzinowej (k) przez liczbę pracowników jednocześnie obecnych w miejscu pracy (N). Wzór: V = k x N.

W przypadku domów prywatnych lub mieszkań, oblicz objętość przestrzeni wewnętrznej bez mebli i innych elementów wyposażenia. Pomnóż współczynnik (k) z tabeli przez powierzchnię (S) i wysokość (H) każdego pomieszczenia. Wzór: V = k x S x H.

Zdjęcie - Tabela współczynników wymiany powietrza w różnych typach pomieszczeńMożna stosować kanały wentylacyjne okrągłe lub prostokątne. Oblicz pole przekroju poprzecznego (S) kanałów za pomocą kalkulatora online. Możesz skorzystać ze wzoru do obliczania kanałów okrągłych. Objętość powietrza (V m)3/godzinę) pomnóż przez współczynnik dopasowania wymiarowego (k) i podziel przez zalecaną prędkość przepływu powietrza przez kanały wentylacyjne (ω). Przykładowy wzór: S = Vх2,8/ω.

Obliczenie wielkości nawiewników jest proste. Należy zastosować nawiewniki o przekroju 1,5–2 razy większym niż przekrój kanałów głównych.

zdjęcie - Wentylacja nawiewno-wywiewna
Elementy wentylacji nawiewno-wywiewnej

Liczbę dysz (N) ustala się korzystając ze wzorów:

  • Dla kanałów okrągłych. Objętość powietrza (V m3/godzinę) podziel przez drugi wynik obliczeń w nawiasach, gdzie liczba 2820 jest mnożona przez prędkość powietrza (ω) i średnicę dyfuzora (d)2). Przykładowy wzór: N=V/(2820хωхd2).
  • W przypadku kanałów prostokątnych należy pomnożyć ogólnie przyjętą wartość Pi (π) przez objętość powietrza (V m3/godzinę). Podziel wynikową wartość przez drugi wynik obliczeń w nawiasach, gdzie liczba 2820 jest mnożona przez prędkość powietrza (ω) przez 4 i przez wymiary boków (a i b). Przykładowy wzór: N = πxV/(2820xωx4xaxb).
Zdjęcie: Wentylacja w piwnicy
Zdjęcie: Okap piwniczny

Moc jednostki wentylacyjnej (P) oblicza się poprzez pomnożenie delty temperatur na wlocie i wylocie (ΔTOC) na objętość powietrza (V m3/godzinę) i pojemność cieplną mas powietrza (Cv 0,336 W*h/m³*°C). Podziel wynik przez 1000. Przykładowy wzór: P=ΔTхVхCv/1000.

Wytworzone ciśnienie jest równoważne oporowi aerodynamicznemu sieci wentylacyjnej. Określ ten parametr na podstawie krzywej wydajności wentylatora głównego, korzystając z wykresu w karcie katalogowej urządzenia.

Znaczenie instalacji nawiewno-wywiewnej w mieszkaniu

Apartamenty są podłączone do wspólnej sieci wentylacyjnej budynku. Jej działanie nadzorują konserwatorzy. Zakłócanie pracy sieci wspólnej podlega karom administracyjnym.


Zdjęcie - Okap w mieszkaniu
Wentylacja wyciągowa w mieszkaniu

Jeżeli scentralizowany system komunikacji nie jest w stanie poradzić sobie z wymianą powietrza, zasadnicza staje się instalacja autonomicznej wentylacji.

Krótki przewodnik krok po kroku dotyczący instalacji wentylacji autonomicznej

  1. Wykonaj obliczenia i narysuj schemat układu kanałów wentylacyjnych. Użyj wierteł diamentowych, aby wywiercić otwory w ścianie.

Zdjęcie - Wiercenie diamentowe

  1. Zainstaluj jednostkę nawiewną z tłumikiem. Zbuduj metalową ramę do umieszczenia urządzenia.

Zdjęcie - Montaż centrali nawiewnej z tłumikiem

  1. Zamontuj komorę rozprowadzania powietrza na tłumiku. Następnie rozprowadź kanały wentylacyjne po całym mieszkaniu.

Zdjęcie - Montaż komory rozdzielczej powietrza

  1. Zamontuj panel sterowania centrali wentylacyjnej. Podłącz urządzenia elektryczne.

Zdjęcie - Panel sterowania centrali wentylacyjnej

Przetestuj system wentylacji. Ustaw odpowiednie tryby na pilocie i sprawdź przepływ powietrza z nawiewników.

Więcej informacji na temat montażu wentylacji autonomicznej znajdziesz w filmie.

Montaż wentylacji nawiewnej w mieszkaniu dwupokojowym

Podsumujmy krótkimi odpowiedziami na palące pytania

Czym jest jednostka nawiewno-wywiewna?

Przez jednostkę nawiewno-wywiewną rozumie się jednostkę z wentylatorami i innymi urządzeniami, która rozprowadza przepływ powietrza poprzez kanały wentylacyjne.

Jaki jest cel wentylacji nawiewno-wywiewnej?

System doprowadzający służy do napływu świeżego powietrza do pomieszczenia.

Która wentylacja jest lepsza: nawiewna czy wywiewna?

Lepiej jest zastosować wentylację wywiewną, w której zanieczyszczone powietrze o nieprzyjemnych zapachach jest siłą usuwane z pomieszczenia za pomocą wentylatora.

Gdzie należy zamontować wentylację nawiewno-wywiewną?

System przeznaczony jest do stosowania w miejscach publicznych, domach prywatnych i mieszkaniach o powierzchni powyżej 100 m2.