Самостоятельное проектирование систем вентиляции в частном доме

При строительстве частных домов, нежилых помещений и зданий промышленного назначения, очень важная роль отводится системам вентиляции. Ее правильный расчет и проектирование, еще в начальной стадии строительства, позволит сэкономить значительные средства на монтаж и ввод в эксплуатацию систем вентиляции. В рамках этой статьи, мы попытаемся рассказать, как производится правильный расчет вентиляционной системы для коттеджа.

Типы вентиляционных систем

Все системы вентиляции делятся на три категории по их назначению.

1. Приточная. Эта система вентиляции обеспечивает подачу свежего воздуха в помещение.
2. Вытяжная. Такая вентиляционная система удаляет использованный воздух из помещения.
3. Рециркуляционная. Эта система вентиляции, подмешивает к свежему воздуху, подающемуся в помещение, вытяжной.

Кроме того, каждый тип вентиляции, в свою очередь, может быть с искусственной или естественной подачей воздуха.

• «Искусственная» – это когда перемещение осуществляется при помощи всасывающего вентилятора
• «Естественная» – когда движение воздуха вызвано естественными перемещениями воздушных масс за счет гравитации или перепада давления.

Но и это еще не все: Все системы вентиляции отличаются друг от друга способом перемещения воздушного потока.

• Канальные. Для перемещения воздуха используются воздуховоды или каналы.
• Бесканальные. Это когда воздух поступает в помещение за счет естественных неплотностей в окнах, дверях и т.д.

Теперь, когда нам известно о существующих типах вентиляционных систем, можно поговорить и о тех значениях, которые влияют на их выбор.

Как правильно рассчитать воздухообмен в частном доме

Для проектирования систем вентиляции в жилых помещениях, нужно ориентироваться на несколько основных факторов, первым из которых мы рассмотрим воздухообмен.

Воздухообмен – это, сколько раз должна происходить смена воздуха в группе помещений, за единицу времени. Существуют четко определенные нормы воздухообмена, регламентируемые нормативными документами. Чтобы правильно его рассчитать для жилого помещения, можно воспользоваться любым из трех возможных методов. Мы рассмотрим расчет по площади жилища, по гигиеническим стандартам и по кратности. А теперь по порядку.

Расчет расхода воздушных потоков по площади помещения

Для того чтобы произвести расчет этого параметра, необходимо знать, что по установленным нормам воздухообмен в жилых помещениях должен составлять 3м3/ч, на 1м2 площади. Например: площадь гостиной 20м2 тогда требуемый воздухообмен для него должен составлять 3м3/ч х 20м2 = 60 м3/ч.

Расчет расхода воздушных потоков по санитарным нормам

Для проектирования вентиляции и расчета воздухообмена, можно воспользоваться и установленными гигиеническими нормами. Исходя из санитарно-гигиенических нормативов, на одного человека, постоянно находящегося в помещении, требуется 60м3/ч, а на временно присутствующего – 20м3/ч воздуха. Все данные по его расходу на одного человека регламентирует СНиП 2.04.05-91

Расчет расхода воздушных потоков по кратности

Кратность – это число, которое означает, сколько раз в помещении должна происходить полная смена воздуха. При расчете этого показателя нужно учитывать объем жилища, в котором производится расчет. Существуют таблицы, основанные на данных СНиП 2.08.01-89* Жилые здания, приложение 4; и МГСН 3.01-96 «Жилые здания»;

Все таблицы мы приводить не будем, но некоторые данные, по основным помещениям квартиры или частного дома, мы предоставим.

• Гостиная, спальня кабинет – приток, кратный 1;
• Кухня, столовая – вытяжка, не менее 90м3/ч, приток 3м3/ч на 1м2 площади;
• Ванная – вытяжка, не менее 25м3/ч, приток 3м3/ч на 1м2 площади;
• Туалет или совмещенный санузел – вытяжка, не менее 50м3/ч приток 3м3/ч на 1м2 площади;
• Прачечная – вытяжка, кратная 0,5, приток 3м3/ч на 1м2 площади;
• Бытовая комната – вытяжка, кратная 1,5, приток 3м3/ч на 1м2 площади;

Как производить расчет по кратности

1. Изначально высчитывается объем каждого помещения дома в отдельности. Рассчитать это очень просто: Нужно перемножить длину, ширину и высоту помещения.
2. Для каждого отдельного помещения рассчитываем требуемый воздухообмен, используя для этого формулу: L=n*v, где n – кратность воздухообмена, а v – объем помещения.
3. Суммируем L всех комнат частного дома, отдельно по притоку и по вытяжке.
4. Если формула баланса ∑ Lпр = ∑ Lвыт. – не получается, следует увеличить значение расхода воздушных потоков, для тех комнат, которые представлены минимальными значениями, а не кратностью. В нашем случае это кухня, ванная и туалет.

Роль воздухораспределения в эффективности вентиляционной системы

В проектировании приточно-вытяжной вентиляции большую роль играет процесс правильного распределения потоков воздуха. Если не учитывать при расчетах эти данные, то вентиляционная система даже с высокими показателями воздухообмена может оказаться неэффективной, в процессе удаления загрязненного воздуха из квартиры или коттеджа. Одной из основных задач при проектировании вентиляции является правильное расположение приточных и вытяжных распределительных устройств, для достижения максимального эффекта.

Воздухораспределителем называется специальный прибор благодаря которому воздух попадает в помещение, и различаются по конструкции и соответственно дизайну. Они бывают в виде:

• Решеток, регулируемых и нерегулируемых, различной геометрической формы и с направлением воздуха как в одну, так и во все стороны. Такие воздухораспределители могут использоваться для приточной, вытяжной и переточной систем вентиляции и располагаться на потолке, стенах или на полу.
• Перфорированных панелей. Эти устройства представляют собой панели с перфорацией, расположенной как в один, так и в несколько рядов. Они удаляют воздушные потоки из верхней части комнаты.
• Диффузоров или плафонов. Такие устройства используются для приточной и вытяжной вентиляции, могут быть с регулятором потоков воздуха.
• Сопловые и щелевые. Они бывают как приточные, так и вытяжные и могут создавать большую струю воздуха с высокой скоростью, до 30-40м/с.

Именно их правильное местоположение позволяет эффективно распределить приточный и вытяжной воздух по помещению.

Схему правильного распределения воздушных масс в здании, заказывают отдельно от проекта, компаниям, которые на этом специализируются, а самостоятельно произвести расчеты можно, с помощью справочников или различных компьютерных программ. Одна из таких программ называется Swegon.

Основные этапы проектирования вентиляции частного дома

Проектирование и монтаж систем вентиляции – это довольно сложный процесс, который состоит из нескольких основных этапов.

• На первом этапе составляется техническое задание, на основании данных и особых требований к вентиляции в жилище. Основным итогом этого должен стать оптимальный выбор вентиляционной системы для конкретной постройки.
• Второй этап проектирования предполагает проведение расчетов требуемого воздухообмена по каждой конкретной комнате. Этот этап очень важен, ведь в случае неправильных расчетов, в жилом доме могут возникнуть такие неприятные моменты, как повышенная влажность, духота, появление плесени и т.д.
• Расчет сечения воздуховодов. Это также сложный процесс, требующий определенных знаний и опыта. При создании проекта вентиляции в частном доме используются круглые или прямоугольные воздуховоды. Важно знать, что в воздуховоде естественной вытяжки, скорость воздушного потока не должна превышать 1м/ч, а для воздуховодов с механическим нагнетанием воздуха 5м/с. для магистральных, и 3м/с для ответвлений. На основании этих данных, и значений по расходу воздуха, с помощью специального программного обеспечения или диаграмм, рассчитываются сечения воздуховодов.
• Когда все расчеты произведены, производятся работы по созданию принципиальной схемы вентиляционной системы и ее разделению на отдельные, не нарушающие требований нормативных документов, посредством проектирования специальных разделительных клапанов. Целью этого разделения является предотвращение возможного распространения пожара через воздуховоды.
• Следующий этап в создании проекта вентиляции частного дома предполагает выбор оборудования, отвечающего всем расчетным требованиям (аэродинамический и акустический расчет), определяются места его размещения, а также пути прокладки воздуховодов.
• Конечной стадией проектирования системы вентиляции частного дома считается этап согласования с действующими нормами всех нормативных актов, технического задания и архитектурным решением.

Важно!
Проект вентиляционной системы частного дома должен соответствовать пожарным, санитарно-гигиеническим, архитектурным требованиям безопасности. Только после согласования со всеми государственными органами надзора, такой проект готов к монтажу.

Основные принципы проектирования вентиляции

Вентиляция призвана обеспечивать нормальную атмосферу и выводить вредные вещества за пределы обслуживаемого помещения. Но не всегда это удается сделать «просто так», поскольку требуется много чего рассчитать и принять во внимание. Грамотный проект очень ценен, он позволяет исключить множества ошибок и проблем.

Особенности

Проектировщики вентиляции имеют дело пусть с «невесомой» будто бы, но с очень капризной субстанцией – воздухом. Если для проработки проекта электрической проводки, водопровода и других коммуникаций увеличение объема здания только повышает количественную сложность работы, то с вентиляцией не так. На площади от 1000 кв. м возникают качественно новые проблемы. Кроме того, необходимо с самого начала проанализировать, где возможно применение естественного хода воздуха, а где нужно помогать ему. В ряде случаев без вентиляторов не обойтись.

Еще один нюанс: требуется учитывать расположение вентиляции. Если здание имеет один этаж – это одна ситуация, а в многоярусных постройках обстановка отличается. Свою специфику имеет подготовка проектов для таких зданий, как:

• жилые дома;
• производственные помещения (с разбивкой еще по отраслям);
• медицинские учреждения;
• образовательные организации;
• гостиницы и так далее.

Нормы проектирования

Рассмотреть, как именно готовятся проекты вентиляционных систем во всех возможных случаях, не получится. Поэтому важно акцентировать внимание на общие характерные моменты. Принципы закреплены в следующих трех нормативных актах:

• СНиП;
• санитарно-эпидемиологические нормативы;
• СанПиН.

Важно: вентилирующие системы складских комплексов и заводских цехов подчиняются не тем строительным и санитарным правилам, которые нужны для проектирования жилых помещений. Путать эти нормативные акты категорически нельзя. Любой проект должен соответствовать следующим требованиям:

• чистота воздуха и микроклимата;
• продолжительная эксплуатация вентиляционного и кондиционирующего оборудования;
• упрощения ремонта этих систем;
• ограниченный уровень шума и вибрационной активности (даже для аварийной вентиляции);
• безопасность в пожарном, санитарном и взрывном отношении.

Запрещается предусматривать в проектах все те материалы и конструкции, а равно их сочетания, которые не допускаются для данного вида построек или для определенной местности. Все материалы и детали, которые должны проходить сертификацию, упоминаются в проектах только вместе с указанием сведений о сертификатах. Минимальное поступление воздуха в расчете на одного человека в комнатах и помещениях с естественным поступлением воздуха должно составлять от 30 куб. м. Для участков, которые по любой причине не проветриваются через окна, этот показатель должен быть минимум вдвое выше.

Нормативная документация

Лично убедиться в соответствии проектных материалов установленным требованиям, без сомнения, важно. Но полагается еще пройти согласование в надзорных органах, хотя потребность в такой процедуре есть не всегда. От нее можно отказаться, если производится только реконструкция уже существующей вентиляции без принципиального изменения ее параметров. Обычно практикуется согласование всей проектной документации по строительству или ремонту в виде единого пакета. Отдельно подавать рабочие материалы по проектированию вентиляции на утверждение требуется только при отходе от общих проектных решений.

Если проект представляется на утверждение, он должен иметь строго определенную структуру и набор блоков. Их стандартный перечень является следующим:

• титульный лист, где приведено название, упомянут инициатор и исполнитель;
• техническое задание, в котором заказчик излагает все, что считает нужным реализовать, и здесь же описывается, как этого достичь;
• комплект чертежей в соответствии с требованиями к проектным схемам;
• поясняющий материал, в котором расписывают, какие вентиляторы поставят, какая будет мощность потока и какой кратности добиваются, как будет организовано управление;
• набор спецификаций на устанавливаемую аппаратуру;
• подтверждение согласования указанных материалов с дизайнерами и архитекторами.

Кроме этих материалов, пояснительный блок дополняется расчетами особого рода. В их число входят вычисления масштабов тепловых потерь, приходящихся на ограждающие элементы, и расчет аэродинамических параметров вентиляционного комплекса. Составлять все проектные материалы имеют право только структуры, числящиеся в зарегистрированных СРО. Так, по закону поддерживается постоянный взаимный контроль эффективности работы. Сейчас проектировщики обязаны использовать СП 60.13330.2012, а также выполнять все те нормы, отсылки на которые приведены в этом документе.

Нормативные акты предусматривают четкую границу между естественной и принудительной вентиляцией. Но вне зависимости от использования того или другого вариантов требуется обеспечить отслеживание малейших отклонений нормируемых показателей. Согласно официальным требованиям, механическая вентиляция должна ставиться только там, где нет возможности естественным путем обеспечить безопасность. Так, специальные вентиляторы помогают поддерживать нормальную температуру и влажность, если отвести их иначе нельзя. Согласно требованиям нормативных документов также полагается обеспечивать подпор воздуха на лестничных маршах и внутри шахт лифтов.

Если эти требования не выполняются, проект согласовать откажутся. При расчете естественной вентиляции нужно обращать внимание, прежде всего, на различие плотностей внешнего и внутреннего воздуха. Кратность воздухообмена должна соответствовать условиям в конкретном помещении. Если в жилом доме или в гардеробе хватает обновления воздушной среды 2–3 раза за час, то в лакокрасочных цехах, на нефтехимических производствах и так далее этот показатель должен быть в 5–6 раз выше. В любом случае нормативы предписывают соблюдать баланс при обмене воздуха: нельзя удалять его больше, чем закачивать внутрь.

Общая (иногда именуемая общеобменной – это равноценные названия) система призвана обеспечить воздухом здание в целом. Местными считаются те вентилирующие коммуникации, которые призваны снабжать воздухом отдельные зоны или обособленные рабочие места. Категорически запрещается пропуск общей вентиляции через ряд пожарных отсеков. Для любого из них она должна создаваться отдельно. А также запрещено слияние в одной ветви комплексов, обеспечивающих рекуперацию, и систем, в которых она не предусмотрена.

Нормативы предусматривают отбор мощности и основных характеристик всех компонентов с учетом кратности обмена воздуха, его потерь. Дополнительно обращают внимание на естественную подкачку за счет негерметичных стен. При анализе показателей обращают внимание только на те сведения, которые сообщаются самими предприятиями, изготавливающими оборудование. Нет смысла переплачивать за взрывозащищенные вентиляционные системы. Все равно они не нужны в жилых помещениях.

Выбор типа системы вентиляции

Кроме тщательного расчета параметров вентилирующего комплекса, необходимо уделить внимание и отбору его вида. Для этого обращают внимание на следующие особенности:

• напор воздуха извне;
• потребность в подогреве притока зимой;
• необходимая мощность этого прогрева;
• общая потребность в поступлении и удалении воздуха.

В свою очередь, эти параметры подбираются сообразно величине, целевому назначению, размещению, загруженности обслуживаемых помещений. Естественный тип вентиляции отличается простотой, что привлекает людей в большинстве случаев. Создать его можно без использования специального оборудования, поэтому исключается изначально его поломка. Если даже отключат электричество, система будет освежать воздух в комнатах или рабочих помещениях исправно. Но при этом ее производительность ограничена, а зависимость от внешних условий слишком велика.

Кажущиеся недостатки механической вентиляционной системы для проектировщиков не слишком существенны, если только подходить к делу серьезно. Профессиональный выбор основных компонентов позволяет свести к минимуму риск поломки. А количество опций и гибкая настройка только положительно отражаются на микроклимате помещения. Разобравшись с естественной или искусственной методикой работы, нужно далее сделать выбор, какой будет вентиляция:

• только обеспечивать поступление воздуха извне;
• только выбрасывать наружу загрязненный воздух;
• комбинировать выполнение этих двух задач.

Спешить при принятии такого решения не нужно. Требуется проанализировать целый ряд факторов: как распланировано помещение, сколько людей им пользуются, какая опасность вредных веществ, насколько велико их поступление и так далее. Как приточные, так и комбинированные системы вентиляции в России могут нормально работать только при наличии комплекса подготовки воздуха. Дело в том, что его температура, влажность, химический состав и другие параметры при непосредственном сборе воздуха на улице не всегда идеальны. Когда определены все указанные параметры, требуется принять еще одно решение – как именно будет управляться вентиляционная система.

Если нет особых пожеланий, и просто нужно «сделать хороший микроклимат», необходимо останавливаться на проверенном варианте – приточно-вытяжной конфигурации. Она точно справится со всеми поставленными задачами. Дополнительное преимущество состоит в том, что полностью исключается возникновение перепадов давления между улицей и домом, между отдельными частями здания. А вот сложные очистные системы устанавливать требуется только на производственных и энергетических объектах. В жилых постройках, если только экологическая ситуация не близка к катастрофической, можно обойтись без них.

Основные этапы проектирования

Застройщикам очень важно знать и этот момент, чтобы лучше проконтролировать исполнение своего замысла. На каждом из этапов подготовки проекта требуется почти неизбежно содействие опытных специалистов. Чтобы отобрать их, нужно смотреть на уровень квалификации, проверять присутствие государственных сертификатов и других подтверждений грамотности исполнителя. Начать исполнитель должен с выполнения расчетов, которые покажут требуемые параметры воздухообмена во всех частях объекта. Раньше этого момента подбирать основные компоненты, продумывать схемы не имеет никакого смысла.

Определив ключевые характеристики будущей вентиляции, проектировщики делят ее условно на части. Такой ход помогает обеспечить наивысшую функциональность и добиться безопасности в работе системы. В отдельных секторах могут монтироваться обособленные противопожарные аппараты. Дополнительно при создании схем учитывается, какие опасные ситуации могут возникнуть. На этой стадии проектировщики обязаны продумать, как избежать проникновения загрязненного воздуха из одной части дома или производственного здания в другую.

Только затем приступают к отбору технических средств. Их характеристики анализируют, принимая во внимание техническое задание и выявленную ранее специфику объекта, условий его использования. Далее, наступает очередь формирования трехмерных моделей с использованием современного ПО. Убедившись, что все сделано правильно, модель преобразуют в плоскую схему. В таком виде она становится частью пакета документации, отдаваемого на проверку и регистрацию в государственных органах.

Распределение воздуха

Вентиляция должна непросто подавать внутрь определенное количество воздуха. Ее цель – это доставка этого воздуха непосредственно туда, где в нем есть необходимость. Во внимание при планировании распределения воздушных масс принимаются такие показатели:

• суточный режим их применения;
• годичный цикл использования;
• поступление тепла;
• скопления влаги и ненужных компонентов.

Любое помещение, где люди находятся постоянно, заслуживает поступления приточного воздуха. А вот если здание используется для общественных нужд или решения административных задач, примерно половину его можно направлять в соседние помещения и в коридоры. Там, где отмечается повышенная концентрация влаги или выделяется много тепла, требуется вентилировать области конденсации воды на ограждающих элементах. Недопустимо перемещение воздушных масс из участков с повышенным загрязнением в места с менее засоренной атмосферой. Температура, скорость и направление движения воздуха не должны способствовать появлению туманного эффекта, конденсации воды.

Расчеты

Грамотный расчет приточно-вытяжной вентиляции подразумевает определение таких ее параметров:

• общий расход воздуха;
• нормальное давление в системе;
• мощность подогрева;
• площадь сечения;
• величина входного и выходного отверстий;
• потребление электрической энергии (для механических систем).

Производительность рассчитывается на основе данных о высоте и площади помещений, об использовании каждого участка и о его загруженности. При выборе кратности прохода воздуха через вентиляцию нельзя отклоняться от значений, предписанных СНиП. При необходимости вводятся только поправки на характеристики отопления и на количество присутствующих людей. Для большинства жилых квартир требуется обеспечить поступление 100–500 куб. м воздуха за 60 минут. А если площадь квартиры велика (или нужно проветрить частный дом), этот показатель составит уже 1–2 тыс. куб. м.

Обзор проектирование систем вентиляции смотрите в следующем видео.