Вентиляция, или другими словами, проветривание - регулируемый, благоприятный для человека воздухообмен в помещениях. Без вентиляции сегодня не обходится ни одно жилое или офисное здание, поскольку приток свежего воздуха жизненно необходим каждому, ведь не секрет, что недостаток в помещении кислорода сказывается не только на работоспособности человека, но и на его здоровье.
Естественные вентиляционные системы, предусмотренные в зданиях, представляют собой воздушные каналы, расположенные во внутренних стенах или специальных вентиляционных блоках со специальными решетками на кухнях и санузлах. Это всем знакомые системы, простые в установке и недорогие, обладающие, однако, рядом недостатков - работа этих систем во многом зависит от случайных факторов (направление ветра или температуры воздуха), к тому же, со временем загрязняются, что отрицательно сказывается на качестве вентилирования. Поднесите горящую свечу к вентиляционной решетке - если пламя не откланяется, стоит серьезно задуматься над проведением дополнительной вентиляции в помещении.
Тем, кто стремится обеспечить комфорт в помещении круглый год, независимо от климата и времени года, имеет смысл установить вентиляционную систему, функция которой заключается в обеспечении воздухообмена (как подачу свежего воздуха, так и удаление отработанного) и создании оптимальных комфортных условий.
Естественно, возникает вопрос, систему какой мощности следует приобрести?
Расчет для вентиляционных систем далеко не прост и требует индивидуального подхода. Случайно неучтенные факторы могут впоследствии привести к необходимости замены всей вентсистемы. Помещения в здании можно разделить на три типа: в которые следует подавать приточный воздух (кабинеты, спальни, детские комнаты и т. д.); из которых следует производить вытяжку (столовые, кухни, санузлы, бассейны); и смешанного типа (подвалы, гаражи, и т. д.).
Для того, чтобы правильно произвести расчет производительности вентсистемы, необходимо учесть все факторы, влияющие на балланс тепла и влажности в помещении. Можно выделить две категории поступления тепла:
- Наружные нагрузки (поступающие извне)
- Внутренние нагрузки (возникающие в самом помещении)
Для расчета наружных нагрузок потребуется учесть теплопередачу через стены, потолки, полы. Зимой температура в помещении выше, чем снаружи, поток тепла направлен из помещения, летом наоборот, температура в помещении ниже и тепловой поток направлен внутрь.
Второй фактор, влияющий на расчет наружных нагрузок - солнечная энергия. При этом следует учитывать застекленность оконных проемов, ориентацию проемов по отношению к частям света, размеры застекленных участков и т.д.
Помимо этого, следует также просчитать поступление воздуха извне (через вентиляционные каналы, проемы). Характеристики тепла и влажности поступаемого извне воздуха могут меняться в зависимости от климатических условий и времени года.
Внутренние нагрузки возникают внутри помещения, и для их расчета потребуется принять во внимание ряд факторов. Для начала следует определить тип и назначение помещения (жилое, офисное или промышленное помещение), поскольку для каждого помещения учитываются разные единицы кратности обмена воздуха. Этот параметр показывает, сколько раз в течение часа происходит полная замена воздуха. Для жилого помещения это значение должно быть равно единице (т.е. один раз в час происходит полная замена воздуха), тогда как для офисного помещения - не менее трех.
Далее, следует посчитать тепло, выделяемое электроприборами. В офисах это компьютеры, принтеры и т.д., в жилых помещениях - электроплиты, холодильники, нагревательные приборы и т.д. Следует также взять в расчет количество тепла, выделяемого осветительными приборами.
Еще один немаловажный фактор, который необходимо учесть - количество людей, находящихся в помещении.
Для того, чтобы произвести точный расчет необходимой производительности вентиляционной системы, потребуется учесть все факторы теплообмена, что требует очень серьезного подхода. Особенно это касается расчетов для офисных и промышленных помещений. В этом случае имеет смысл обратиться к профессионалам, во избежание серьезных просчетов и ошибок. Для расчета производительности вентсистемы в жилом помещении, когда помещение невелико, а планируемое для установки оборудование несложное, можно провести самостоятельный расчет. Для этого надо посчитать всего лишь количество избыточного тепла, поступающего в помещение.
Другими словами, искомое значение мы получим, сложив три значения поступаемого тепла:
1) извне, за счет разницы температур внутри и снаружи помещения, а также учитывая солнечную энергию. Это значение легко расчитать по формуле:
L = h x S x q,
где h - высота помещения, S - площадь помещения, q - удельная теплота, значение которой подбирается в зависимости от затененности помещения (при большой затененности берется значение 30 Вт/кв.м., при средней - 35 Вт/кв.м., если же помещение очень светлое - 40 Вт/кв.м.)
2) Посчитать тепло, поступающее от техники, установленной в помещении (компьюторы, электроплиты, нагревательные приборы и т.д.) можно, сложив для этого по 30% от мощности каждого прибора.
3) Избыточную теплоту, выделяющуюся людьми, пользующимися помещением расчитать также несложно. Известно, что физически работающий человек выделяет около 250 Вт, а ведущий не активный образ жизни - 100 Вт.
Сложив все полученные значения поступаемого тепла, мы получим искомое значение производительности вентиляционной системы. Во избежание ошибок, вследствие наличия неучтенных притоков тепла, эту сумму следует увеличить на 20%.
Помимо температуры, другим важным фактором для расчета производительности вентсистемы является расчет балланса влажности, учитывая недостаточную или избыточную влажность данного помещения. При этом учитываются и просчитываются все факторы, влияющие на влажность в помещении, таких как влаговыделения открытыми водными поверхностями (бассейны, аквариумы).
Одним из основных источников влаги в помещении являются люди. Взрослый человек выделяет до 1,5 л водяного пара в сутки. Растения также испаряют влагу.
Поэтому очень важно спроектировать систему вентиляции помещения таким образом, чтобы обеспечивать регулируемый воздухообмен.
Исходя из полученного значения производительности вентиляционной системы, а также учитывая значения минимальной температуры снаружи и требуемой температуры внутри, расчитывается мощность калорифера, используемого в системе для подогрева воздуха в холодное время года. В жилых помещениях имеет смысл ставить электрические калориферы, в офисных и промышленных зданиях - водяные. Типичные значения расчетной мощности калорифера - от 1 до 5 кВт для квартир, от 5 до 50 кВт для офисов. Простая формула расчета мощности калорифера:
Q = L x (T1 + T2) / 3,
где L - мощность вентилятора, T1 - номинальное значение минимальной наружной температуры, T2 - значение требуемой температуры внутри помещения. К примеру, если мощность вентиляции L =1000 м³/ч, T1 = - 15˚ C, T2 = 20˚ C, мощность калорифера = 1000 х (15+20) / 3 = 12 кВт.
Принимая во внимание все полученные значения произведенных расчетов, выбирается вентиляционная система с наиболее подходящими характеристиками. При этом следует обратить внимание и на такие немаловажные качества, как надежность производителя системы, на экономичность, соответствие санитарным, противопожарным требованиям и т.д. Не последнюю роль в системах вентиляции играет автоматика, которая может управлять температурой, влажностью приточного воздуха, включением-выключением системы.
