Сила ветра. Шкала Бофорта

Содержание

Водонагреватели с запальным фитилем
Выполнение расчетов высоты дымовой трубы: формулы и примеры
Кто должен проверять и чистить вентиляцию в многоквартирном доме?
Подбираем высоту труб
Пример расчета и обустройства вентиляции
Расчёт системы вентиляции
Санитарные требования нормативных документов
Шкала бофорта для визуальной оценки силы (скорости) ветра

Водонагреватели с запальным фитилем

Проточные газовые колонки прошлого поколения часто издают характерные хлопки при включении. Такие конструкции считаются не очень удобными и зачастую даже небезопасными, в то же время на их ремонт понадобится гораздо меньше денег.

Устранить хлопки газа можно с помощью очистки загрязнений из отверстия в жиклере. Проводить процедуру необходимо ежемесячно или ежегодно — в зависимости от качества используемого топлива

Скопление газа в не предназначенном для этого месте может быть спровоцировано неправильным расположением запального фитиля. Нарушение приводит к уменьшению пламени и неспособности достичь края горелки кромкой. Основная причина недостаточного количества газа, подаваемого к фитилю – засорившийся жиклер.

Исправить неполадку можно и самостоятельно, но для этого необходимо полностью разобрать устройство.

Будьте предельно внимательны при ремонте устройства, все вытащенные винты сложите в отдельную емкость, чтобы они не потерялись. После снятия теплообменника сфотографируйте расположение элементов конструкции, это поможет впоследствии без труда все правильно подключить

Первым делом необходимо перекрыть подачу воды и газа.

Основная часть водонагревателей имеет однотипную схему, поэтому инструкция по ремонту практически не будет отличаться:

Сначала предстоит демонтировать защитный кожух водонагревателя.
Обеспечить свободный доступ к тройнику.
Открутить крепежные винты, после чего удалить гайки креплений трубок подачи и регулятора.
Тройник необходимо аккуратно вытащить из паза.
Рассмотреть нижний патрубок. Винт небольшого размера, имеющий сквозное отверстие – и есть жиклер.
Форсунку следует прочистить с помощью иглы или проволоки.
По завершении всех работ нужно собрать водонагреватель в обратном порядке.

Если неисправность не устранена, следует обратиться за помощью к специалисту газовой компании.

Встречаются и другие причины появления обратной тяги:

Сезонные изменения, в таком случае необходимо убедиться в отсутствии ошибок при установке дымохода, утеплить каналы.
Воздушная пробка внутри дымового канала может спровоцировать обратную тягу в дымоходе бытовой газовой колонки. Для устранения неисправности следует поджечь газету внутри трубы.
Принудительная вытяжка в помещении с колонкой вызывает процесс компенсации, воздух поступает из дымового канала. Металлопластиковые окна только усугубляют проблему, в некоторых домах воздух из дымохода начинает активно поступать в помещение.

Подробнее информацию о причинах обратной тяги в дымоходе мы рассмотрели в следующей статье.

Обратный клапан может вызвать проблемы с работой газовой колонки. Если водонагреватель начал периодически гаснуть, причина в перекрытии выхлопа. В таком случае следует обратиться к специалисту газовой службы для проверки норм монтажа дымохода и при необходимости повторной установки заслонки

Исправить ситуацию с компенсацией воздуха можно и с помощью обратного клапана для дымохода газовой колонки. Следует провести также демонтаж вентилятора, купить приточные клапаны для металлопластиковых окон.

Механические запорные устройства, известные как обратный клапан или заслонка для водонагревателя, обеспечивают прохождение жидкой и газообразной среды исключительно в одном направлении.

Предназначены для газовых колонок турбированного типа. Их действие основано на открытии выхлопного отверстия при работе колонки и его закрытии после отключения, что гарантирует безопасное использование.

Выполнение расчетов высоты дымовой трубы: формулы и примеры

Печь или камин неспроста называют «сердцем дома». Но приручение огня внутри жилой постройки предполагает целый ряд действий и длинный свод правил. Ведь любые ошибки в проектировании дымохода обходятся слишком дорого, начиная с удушливого дыма внутри помещения и заканчивая пожаром. И чаще всего все начинается с нарушения тяги и разрушения стенок дымохода, а затем возгораются прилегающие строительные конструкции.

Сегодня выполнение расчетов высоты дымовой трубы зачастую производят через специальные программы, хотя опытные специалисты обязательно проверяют полученные значения вручную, при помощи формул, с которыми есть смыл познакомиться ради душевного спокойствия.

Они не сложны, для их понимания достаточно школьных знаний геометрии и умения подставлять значения в нужное место. А мы, в свою очередь, постараемся объяснить вам, почему так важен каждый показатель для определения высоты дымоходной трубы, и как именно он на нее влияет.

Согласно всем строительным нормам и правилам, дымоход должен возвышаться над кровлей на определенном расстоянии. Это необходимо для того, чтобы воздуха на выступающих частях крыши ввиду завихрений не вызывал обратную тягу.

Обратную тягу воочию можно встретить в виде дыма, который валит из камина прямо вовнутрь помещения. Но и лишняя высота дымохода тоже не нужна, иначе тяга станет слишком сильной и тепла от такого камина не дождаться: дрова будут испепеляться, как спичка, не успевая давать жар.

Вот почему так важно рассчитать высоту дымоходной трубы максимально точно, в особенности учитывая направление действующих на местности ветров:

Зависимость высоты дымохода от направления ветра

Если труба оказалась расположенной слишком близко к густым деревьям или высокой стене, ее необходимо нарастить асбестоцементной или стальной трубой.

В этом видео вы также найдете ценные советы по устройству дымохода и решения проблем с его высотой:

На саму силу тяги оказывают воздействие сразу несколько важных факторов:

материал изготовления дымохода;
высота фундамента над уровнем моря;
температура дымовых газов на выходе из печи;
форма поперечного сечения дымоходной трубы;
гладкость или шероховатость внутренней поверхности;
нарушение внутренней герметичности дымохода;
температура и влажность наружного воздуха;
вентиляция помещения с котлом или печью;
полнота сгорания топлива;
степень загрязнения котла (или печи) и дымохода;
тип используемой горелки (модуляционная она или дискретная).

Первым делом вам нужно определить величину статической тяги дымохода, а измеряется в величине ∆p [Па]. Вот формула для расчета:

h[м]=(∆p·Tp·Tн)/(3459·(Tp-1,1·Tн))

Тр – это средняя температура в трубе, а Тн – наружная температура. Измеряют ее по умолчанию в градусах по шкале Кельвина, но можно указать и по Цельсию, добавив 273.

Вычислить среднюю температуру не сложно. Обычно ее сообщают в технических данных к котлу, но важно также учитывать охлаждение. Это 1 градус на каждый метр кирпичной трубы, 2 градуса на метр стальной изолированной и 5 градусов на неизолированной.

При этом значение наружной температуры желательно брать то, что характерно для лета как самого проблемного времени для тяги:

Расчет качественной тяги и высоты дымохода

Сделайте аэродинамический расчет и узнаете точную необходимую высоту и диаметр дымовой трубы. Сама по себе величина тяги означает разницу плотностей воздуха и дымового газа, умноженные на высоту дома. Именно 5 метров дымохода обеспечивают разрежение и тягу для дыма.

Но что делать, если высоту трубы уже выше ставить нельзя, а тяга по определенным причинам еще недостаточна? Такое нередко бывает, когда дымовые газы остывают слишком быстро, особенно в холодное время года. Тогда для восстановления тяги нужный участок трубы просто утепляют.

Также помните, что реальная тяга всегда меньше статической из-за сопротивления движения газов внутри стенок трубы. Чем уже проходное сечение дымохода, и чем больше в нем изгибов, горизонтальных участков и тому подобное – тем хуже будет тяга, ведь на тягу влияет потеря давления по всей длине трубы.

Еще одна проблема, связанная с высотой дымохода, заключается в холодном воздухе из камина. Так, когда он не работает, из него выпускают холодный воздух с улицы. Происходит это тогда, когда оголовок дымохода находится ниже окончания вентиляционной вытяжки, или когда мансарда слишком большая и плохо утеплена.

Идем дальше. Какие дымоходы сегодня устанавливают чаще всего? Это кирпичные, керамические и из изолированной и неизолированной стали.

И в первую очередь, при проектировании дымохода, вычисляют его его минимальные показатели пропускной способности. Если здесь допустить ошибки, дымовые газы станут скапливаться внутри трубы и доставлять немало проблем.

Общая схема расположения дымохода выглядит так:

Проектирование высоты дымохода дома

Если температура отходящих газов невысока, как у современных низкотемпературных котлов, тогда в верхней части дымохода устанавливают так называемые электрические дымососы.

Они представляют собой небольшой вентилятор с лопастями. Такое устройство принудительно убирает продукты сгорания из трубы, усиливая, тем самым, силу тяги. И тогда сила тяги уже не влияет напрямую на высоту дымохода, ведь ее добиваются другим способом, а не «ловлей ветра».

Про анемометры: Какой должна быть скорость воздуха в воздуховоде вентиляции по техническим нормам - СоветИнженера

Если дополнительного приспособления нет, тогда ветер ловить все-таки придется. И в этом случае нужно отталкиваться от имеющейся мощности котла, печи или камина, которые можно узнать из технической документации. Она выражается в том количестве топлива, которое сжигают за один час работы.

Если количество объема топлива известно, тогда объем газов рассчитывают по такой формуле:

Vг = B∙V∙(1 t/273)/3600

Результат получится в м³/с. Это – скорость движения газов в трубе. Сечение трубы вычисляем уже по такой формуле:

F = π∙d²/4

И полученное значение определяют в м². Это – площадь сечения дымохода, а диаметр рассчитывают по формуле:

dт = √4∙B∙V∙(1 t/273)/π∙ω∙3600

Остальные характеристики почти одинаковы у большинства отопительных приборов. Так, скорость выхода газов в дымоходе обычно не меньше, чем 2 метра в секунду, а температура газов на входе в трубы – от 150 до 200 градусов.

Также стандартный напор газов на 1 метр – не менее, чем 0,4 мм Н₂О, или 4 Па:

Расчет высоты дымохода для дровяного котла

Поэтому, согласно СНиП, высота дымовой трубы от колосника должна составлять не менее 5 метров.

Имеет значение также сам кровельный материал, а именно – его горючесть. Так, при пожаробезопасном покрытии высоту трубы следует увеличить на 1-1,5 метра, чтобы искры не долетали до кровли:

Горючесть кровли и высота дымохода

Большое значение также имеет то, насколько близко сам дымоход расположен к коньку кровли, парапету или других его элементов:

Высота дымохода и его расстояние до других элементов кровли

Итак, что касается возвышения дымовых труб над крышей, существуют такие правила:

Не меньше, чем 1,2 метра над плоской кровлей.
Не меньше, чем 50 см над коньком кровли, если труба расположена до 1,5 метра от конька.
Не ниже уровня конька, если труба расположена от 1,5 до 3 м от конька.
Не ниже линии, которую можно провести от конька вниз к горизонту под углом 10 градусов, если труба расположена от конька более 3 метров.

При этом дымовой канал должен находиться от других элементов строения на определенном расстоянии, минимум:

150 мм для труб с изоляцией;
500 мм для труб без изоляции.

Минимальная разрешенная высота трубы – 50 см. Но это слишком низкие трубы, которые разрешено ставить только на плоских крышах без каких-либо выступов. Если же крыша с более сложной конфигурацией, придется повозиться и учесть все выступающие части.

Так, если все эти части находится на расстоянии от 1,5 метров от самой трубы, тогда трубе достаточно быть просто выше, чем все эти элементы. Если они ближе, чем 1,5 метров, тогда дымоход должен превышать их высоту минимум на 59 см:

Расчет высоты дымохода и расстояние до конька крыши

Существуют также свои правила монтажа дымохода через крышу и стену. Вот пример монтажа трубы прямо через кровлю:

Правила монтажа дымохода через кровлю дома

Выдержать высоту дымохода в 5 метров от колосника топки до верхнего среза трубы не сложно, если был построен одно- или двухэтажный дом. Но проблемы возникают, если камин был установлен на верхнем мансардном этаже – здесь недостаточна высота потолка и чердака.

Немного по-другому происходит монтаж дымохода через стену дома или бани:

Процесс монтажа дымохода через стену

Отметим, что печи к дымоходам следует присоединять при помощи дымоходных труб длиной не более 0,4 м.

Одним словом, пропускная способность дымоходной трубы должна обеспечить беспрепятственное прохождение дыма и его выход в атмосферу. Причем здесь немаловажен и экологический момент, а именно, правильно ли продукты сгорания топлива рассеиваются в атмосфере.

Так, при строительстве коммерческих и заводских предприятий учитывают определенные санитарные нормы. А они зависят от погодных условий местности, типичной скорости потока масс воздуха, рельефа ландшафта и многих других факторов.

Итак, какое значение получилось у вас и равно ли оно точно 5 метрам?

Кто должен проверять и чистить вентиляцию в многоквартирном доме?

Сразу скажем, что проверять, следить за исправностью, ремонтировать и чистить внутриквартирную и внутридомовую вентиляцию обязана управляющая организация данного многоквартирного дома (МКД). Неважно, будет это УК, ТСЖ, ЖК или ЖСК.Обследование и очистку вентиляции (и дымовых каналов) в многоквартирных домах управляющая организация вправе производить своими силами либо с привлечением специализированной компании.

Ниже перечислены нормативные документы регламентирующие нормы правила надлежащего содержания систем вентиляции и дымоудаления в многоквартирных домах.

Постановление Правительства РФ от 13.08.2006 N 491 (ред. от 29.06.2020) «Об утверждении Правил содержания общего имущества в многоквартирном доме»

Пункт 2. В состав общего имущества включаются:а) помещения в многоквартирном доме, не являющиеся частями квартир и предназначенные для обслуживания более одного жилого и (или) нежилого помещения в этом многоквартирном доме (далее — помещения общего пользования), в том числе межквартирные лестничные площадки, лестницы, лифты, лифтовые и иные шахты , коридоры, колясочные, чердаки, технические этажи (включая построенные за счет средств собственников помещений встроенные гаражи и площадки для автомобильного транспорта, мастерские, технические чердаки) и технические подвалы, в которых имеются инженерные коммуникации, мусороприемные камеры, мусоропроводы, иное обслуживающее более одного жилого и (или) нежилого помещения в многоквартирном доме оборудование (включая котельные, бойлерные, элеваторные узлы и другое инженерное оборудование);

Постановление Госстроя РФ от 27.09.2003 N 170 «Об утверждении Правил и норм технической эксплуатации жилищного фонда»

П. 5.7.2. Персонал, обслуживающий системы вентиляции жилых домов, обязан производить: плановые осмотры и устранение всех выявленных неисправностей системы; замену сломанных вытяжных решеток и их крепление; устранение неплотностей в вентиляционных каналах и шахтах; устранение засоров в каналах; устранение неисправностей шиберов и дроссель-клапанов в вытяжных шахтах, зонтов над шахтами и дефлекторов.

1. Приложение №4 ПЕРЕЧЕНЬ РАБОТ ПО СОДЕРЖАНИЮ ЖИЛЫХ ДОМОВ

Пункт Д. Прочие работы1. Регулировка и наладка систем центрального отопления.2. То же вентиляции.

2. Приложение № 17 ПЕРЕЧЕНЬ РАБОТ, ОТНОСЯЩИХСЯ К ТЕКУЩЕМУ РЕМОНТУ

П. 14. Вентиляция Замена и восстановление работоспособности внутридомовой системы вентиляции включая собственно вентиляторы и их электроприводы.

Постановление Правительства РФ от 3 апреля 2021 г. N 290 (редакция от 29 июня 2020 г.) «О минимальном перечне услуг и работ, необходимых для обеспечения надлежащего содержания общего имущества в многоквартирном доме, и порядке их оказания и выполнения».

II. Работы, необходимые для надлежащего содержания оборудования и систем инженерно-технического обеспечения, входящих в состав общего имущества в многоквартирном домеП. 15. Работы, выполняемые в целях надлежащего содержания систем вентиляции и дымоудаления многоквартирных домов: — техническое обслуживание и сезонное управление оборудованием систем вентиляции и дымоудаления, определение работоспособности оборудования и элементов систем;— контроль состояния, выявление и устранение причин недопустимых вибраций и шума при работе вентиляционной установки;— проверка утепления теплых чердаков, плотности закрытия входов на них; — устранение неплотностей в вентиляционных каналах и шахтах, устранение засоров в каналах, устранение неисправностей шиберов и дроссель-клапанов в вытяжных шахтах, зонтов над шахтами и дефлекторов, замена дефективных вытяжных решеток и их креплений;— проверка исправности, техническое обслуживание и ремонт оборудования системы холодоснабжения;— контроль и обеспечение исправного состояния систем автоматического дымоудаления;— сезонное открытие и закрытие калорифера со стороны подвода воздуха;— контроль состояния и восстановление антикоррозионной окраски металлических вытяжных каналов, труб, поддонов и дефлекторов;— при выявлении повреждений и нарушений — разработка плана восстановительных работ (при необходимости), проведение восстановительных работ.

Для газифицированных жилых зданий установлен более строгий порядок проверки вентиляционной системы МКД.

5.5. Внутренние устройства газоснабжения5.5.6. Организация по обслуживанию жилищного фонда должна:содержать в технически исправном состоянии вентиляционные каналы и дымоходы; — обеспечить герметичность и плотность дымоходов, исправное состояние и расположение оголовка относительно крыши и близко расположенных сооружений и деревьев без зоны ветрового подпора;— обеспечить исправное состояние оголовков дымовых и вентиляционных каналов и отсутствие деревьев, создающих зону ветрового подпора;

— Работы по устранению дефектов строительного характера, а также нарушений тяги каналов, выявленных при профилактических осмотрах (ревизиях) , а также отделочные работы после монтажа или ремонта внутренних устройств газоснабжения должны выполняться организацией по обслуживанию жилищного фонда.

Постановление Правительства РФ от 14 мая 2021 г. N 410 «О мерах по обеспечению безопасности при использовании и содержании внутридомового и внутриквартирного газового оборудования»

П. 11. Надлежащее содержание дымовых и вентиляционных каналов обеспечивается:а) в многоквартирных домах путем проверки состояния и функционирования дымовых и вентиляционных каналов, при необходимости их очистки и (или) ремонта лицами, ответственными за содержание общего имущества в многоквартирном доме, либо путем заключения договора об их проверке, а также при необходимости об очистке и (или) о ремонте с организацией, осуществляющей указанные работы;

Про анемометры: Отопительный котел на сжиженном газе: перевод на СУГ, подключение и настройка

Подбираем высоту труб

Следующий шаг – определение силы тяги, возникающей внутри вытяжного блока при заданном перепаде высот. Параметр зовется располагаемым гравитационным давлением и выражается в Паскалях (Па). Расчетная формула:

p – гравитационное давление в канале, Па;
Н – перепад высот между выходом вентиляционной решетки и срезом вентканала над крышей, м;
ρвозд – плотность воздуха помещения, принимаем 1.2 кг/м³ при домашней температуре 20 °С.

Методика расчета основана на подборе требуемой высоты. Вначале определитесь, на сколько вы готовы поднять трубы вытяжки над кровлей без ущерба внешнему виду здания, затем подставьте значение высоты в формулу.

Пример. Берем перепад высот 4 м и получаем давление тяги p = 9.81 х 4 (1.27 — 1.2) = 2.75 Па.

Теперь грядет сложнейший этап – аэродинамический расчет отводных каналов. Задача – выяснить сопротивление воздуховода потоку газов и сопоставить результат с располагаемым напором (2.75 Па). Если потеря давления окажется больше, трубу придется наращивать либо увеличивать проходной диаметр.

Аэродинамическое сопротивление воздуховода вычисляется по формуле:

Δp – общие потери давления в шахте;
R – удельное сопротивление трению проходящего потока, Па/м;
Н – высота канала, м;
∑ξ – сумма коэффициентов местных сопротивлений;
Pv – давление динамическое, Па.

Покажем на примере, как считается величина сопротивления:

Находим значение динамического давления по формуле Pv = 1.2 х 1² / 2 = 0.6 Па.
Сопротивление от трения R находим по таблице, ориентируясь на показатели динамического напора 0.6 Па, скорости потока 1 м/с и диаметра воздухопровода 225 мм. R = 0.078 Па/м (обозначено зеленым кружочком).
Местные сопротивления вытяжной шахты – это жалюзийная решетка, отвод кверху 90° и зонт на конце трубы. Коэффициенты ξ этих деталей – величины постоянные, равные 1.2, 0.4 и 1.3 соответственно. Сумма ξ = 1.2 0.4 1.3 = 2.9.
Окончательное вычисление: Δp = 0.078 Па/м х 4 м 2.9 х 0.6 Па = 2.05 Па.

Сравним расчетный напор, образующийся в воздухопроводе, и полученное сопротивление. Сила тяги p = 2.75 Па больше, чем потери давления (сопротивление) Δp = 2.05 Па, шахта высотой 4 метра слишком высока, строить такую бессмысленно.

Теперь укоротим вентканал до 3 м, снова произведем перерасчет:

Располагаемое давление p = 9.81 х 3 (1.27 — 1.2) = 2.06 Па.
Удельное сопротивление R и местные коэффициенты ξ остаются прежними.
Δp = 0.078 Па/м х 3 м 2.9 х 0.6 Па = 1.97 Па.

Напор природной тяги 2.06 Па превышает сопротивление системы Δp = 1.97 Па, значит, шахта трехметровой высоты станет исправно работать на естественную вытяжку и обеспечит нужный расход удаляемых газов.

Важное замечание. Разница между силой тяги и сопротивлением воздуховода составила всего 2.06 — 1.97 = 0.09 Па. Чтобы вытяжка устойчиво работала в любую погоду, высоту трубы в нашем примере лучше принять с запасом – 3.5 м.

Канал вентиляции Ø225 мм можно разделить на 2 меньших трубы, но не по диаметру, а по сечению. Получаем 2 круглых вентканала 150—160 мм, как сделано на фото. Высота обеих шахт остается неизменной — 3.5 м.

Пример расчета и обустройства вентиляции

За основу возьмем планировку частного дома внутренней площадью 91.5 м² и перекрытиями высотой 3 м, представленного выше на чертеже. Как рассчитать количество вытяжки / притока на здание целиком согласно методике СНиП:

Объем удаленного воздуха из гостиной и спальни, имеющей равную квадратуру, составит 15.75 х 3 х 1 = 47.25 м³/ч.
В детской комнате: 21 х 3 х 1 = 63 м³/ч.
Кухня: 21 х 3 х 1 100 = 163 м³/ч.
Санузел – 25 м³/ч.
Итого 47.25 47.25 63 163 25 = 345.5 м³/ч.

Примечание. Воздушный обмен в прихожей и коридоре не нормируется.

Схема притока и вытяжки из коттеджа — Наружная схема подачи воздуха и выброса вредных газов из комнат загородного дома

Теперь проверим результаты на соответствие второму нормативному документу. Поскольку в доме проживает семья из 4 человек (2 взрослых 2 детей), в гостиной, спальне и детской долго находятся по 2 чел. Пересчитаем воздухообмен в указанных комнатах по количеству людей: 2 х 30 = 60 м³/ч (в каждом помещении).

Объем вытяжки из детской удовлетворяет требованиям (63 куба в час), а вот значения для спальни и гостиной придется откорректировать. Двум человекам недостаточно 47.25 м³/ч, берем 60 кубов и снова пересчитываем общую величину воздухообмена: 60 60 63 163 25 = 371 м³/ч.

Не менее важно правильно распределить воздушные потоки в здании. В частных коттеджах принято устраивать системы естественной вентиляции – это значительно дешевле и проще монтажа электрических нагнетателей с воздуховодами. Добавим лишь один элемент принудительного удаления вредных газов – кухонную вытяжку.

Схема движения газов внутри здания — Пример организация воздухообмена в одноэтажном дачном доме

Как правильно организовать естественное движение потоков:

Приток во все жилые помещения обеспечим через автоматические клапаны, встроенные в оконный профиль либо прямо в наружную стену. Ведь стандартные металлопластиковые окна герметичны.
В перегородке между кухней и санузлом устроим блок из трех вертикальных шахт, выходящих на кровлю.
Под межкомнатными дверьми предусмотрим зазоры шириной до 1 см для прохода воздуха.
Установим кухонную вытяжку и подключим к отдельному вертикальному каналу. Она возьмет на себя часть нагрузки – удалит 100 кубов отработанных газов за 1 час в процессе готовки пищи. Останется 371 — 100 = 271 м³/ч.
Две шахты выведем решетками в санузел и кухню. Размеры труб и высоту рассчитаем в последнем разделе данного руководства.
За счет естественной тяги, возникающей в двух каналах, воздух устремится из детской, спальни и зала в коридор, а дальше — к вытяжным решеткам.

Обратите внимание: свежие потоки, изображенные на планировке, направляются из комнат с чистой воздушной средой в более загрязненные зоны, затем выбрасываются наружу через шахты.

Расчёт системы вентиляции

Этот материал любезно предоставлен моим другом — Spirit’ом.

Согласно санитарным нормам, система вентиляции должна обеспечивать замену воздуха в помещении за один час, это значит что за час в помещение должен поступить и удалиться из него объём воздуха, равный объёму помещения. Поэтому первым шагом мы считаем этот объём, перемножив площадь помещения на высоту потолков. Если у вас допустим помещение площадью 40 м2 с высотой потолков 2.5м, то его объём будет 40*2.5=100 м3. Значит производительность приточной и вытяжной систем должны быть по 100 м3/ч. Это минимальный расход, я рекомендую вдвое больше. Ищете вентилятор с такой производительностью, а лучше ещё больше, потому что производительность указывается при условии отсутствия противодавления, а когда вы поставите в приточную систему фильтр, противодавление появится и уменьшит производительность. Если у вас производительность 200 м3/ч, то в трубе 125мм примерная скорость потока будет 4.5 м/с, в трубе 100 мм — 6.5 м/с, а в трубе 160мм – чуть меньше 3 м/с. Считается, что комфортная скорость воздуха для человека – до 2 м/с. Если у вас есть анемометр, то зная эти цифры вы можете проверить производительность системы вентиляции.

Далее, допустим вы хотите поставить в приточный канал нагреватель. С помощью четвёртой таблицы вы можете определить его мощность. Допустим на улице -10°С, а вам хочется чтобы в помещении было 20°С, значит разница температур 30°С. Находим строчку 200 м3/ч, смотрим пересечение столбца 30°С, получаем мощность 2022 Вт. Понятно, что это при отсутствии других источников тепла, так что в реале потребуется существенно меньше.

Следующий момент – расчёт влажности. В тёплом воздухе помещается больше воды, чем в холодном. Поэтому при нагревании его влажность уменьшается, а при охлаждении увеличивается. Допустим у нас за бортом -10°С при 80% влажности, а в помещении воздух нагревается до 20°С. Содержание воды в одном кубометре 2.1*0.8=1.68 г/м3, а влажность нагретого воздуха получится 1.68/17.3=0.097 то есть примерно 10%. Сколько же надо испарить воды, чтобы получить влажность, допустим, 50% при расходе 200 м3/ч?

Ответ: 200*(17.3*0.5-1.68)=1394 г/ч=1.4 кг/ч

Сечения и расходы

Диаметр круга, см	Площадь, м²	Относительно круга 10см	Габариты, см	Площадь, м²	Относительно круга 10см
10	0.00785	1	12х6	0.0072	0.92
12.5	0.0123	1.57	20х6	0.012	1.53
15	0.0177	2.26	30×20	0.06	7.64
16	0.020096	2.56	40×20	0.08	10.19
20	0.0314	4	50×25	0.125	15.92
25	0.0491	6.26	50×30	0.15	19.1
30	0.0707	9	60×30	0.18	22.93
40	0.126	16
50	0.196	24.97

Про анемометры: Как правильно зажечь газовый котел отопления: поэтапный план. Особенности розжига разных моделей газовых котлов

Расход воздуха, м³ в час (без учёта турбулентностей)

Диаметр круглого сечения,см	Скорость потока
Диаметр круглого сечения,см	0.5	1	1.5	2	2.5	3	4	5	6	8	10
10	14.1	28.3	42.4	56.6	70.7	84.8	113	141	170	226	283
12.5	22.1	44.2	66.3	88.4	110	132	177	221	265	353	442
15	31.8	63.6	95.4	127	159	191	254	318	382	509	636
16	36.2	72.3	108.5	144.7	180.9	217	289	362	434	579	724
20	56.6	113	170	226	283	339	452	565	678	904	1130
25	88.4	177	265	353	442	530	707	883	1060	1413	1770
30	127	255	382	509	635	763	1017	1272	1526	2035	2550
40	226	452	679	905	1130	1357	1809	2261	2713	3617	4520
50	353	707	1060	1414	1766	2120	2826	3533	4239	5652	7070

В 1 часе 60*60=3600 секунд.

Площадь круга S=pr²=pd²/4

S=0.0000785*r² m W:=3600*S*V;

V=S*v*3600=0.000314*r²*3600=0.263*r²*v

Габариты воздуховода,см	Скорость потока
Габариты воздуховода,см	0.5	1	1.5	2	2.5	3	4	5	6	8	10
12х6	13	26	39	52	65	78	104	130	156	207	260
20х6	21.6	43.2	64.8	86.4	108	130	173	216	259	346	432
30×20	108	216	324	432	540	648	864	1080	1296	1728	2160
40×20	144	288	432	576	720	864	1152	1440	1728	2304	2880
50×25
50×30
60×30

Тепловая мощность, затрачиваемая на подогрев приточного воздуха, Вт

Объем, м³/ч	Разница температур
Объем, м³/ч	1	5	10	15	20	30	40
10	3.35	16.8	33.5	50.3	67	101
20	6.7	33.5	67	101	134	201
30	10.1	50.3	101	151	201	302
40	13.4	67	134	201	268	402
50	16.8	83.8	168	252	335	503
100	33.5	168	335	503	670	1005
150	50.3	251	503	754	1005	1508
200	67	335	670	1005	1340	2022
300	101	503	1005	1508	2022	3015

Зависимость количества воды в воздухе от температуры

(атмосферное давление, 100% влажность)

t(°С)	-30	-20	-10	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
f max (г/м³)	0.29	0.81	2.1	4.8	9.4	17.3	30.4	51.1	83.0	130	198	293	423	598

Санитарные требования нормативных документов

Минимальное количество воздуха, подаваемое и удаляемое из комнат коттеджа вентиляционной системой, регламентируется двумя основными документами:

«Здания жилые многоквартирные» — СНиП 31-01-2003, пункт 9.
«Отопление, вентиляция и кондиционирование» — СП 60.13330.2022, обязательное Приложение «К».

В первом документе изложены санитарно-гигиенические требования к воздухообмену в жилых помещениях многоквартирных домов. На этих данных и должен базироваться расчет вентиляции. Применяется 2 типа размерности – расход воздушной массы по объему за единицу времени (м³/ч) и часовая кратность.

Справка. Кратность воздухообмена выражается цифрой, обозначающей, сколько раз в течение 1 часа полностью обновится воздушная среда помещения.

Проветривание жилища через окна — Проветривание — примитивный способ обновления кислорода в жилище

В зависимости от назначения комнаты приточно-вытяжная вентиляция должна обеспечивать следующий расход либо количество обновлений воздушной смеси (кратность):

гостиная, детская, спальня – 1 раз в час;
кухня с электрической плитой – 60 м³/ч;
санузел, ванная, туалет – 25 м³/ч;
для топочной с твердотопливным котлом и кухни с газовой плитой требуется кратность 1 плюс 100 м³/ч в период работы оборудования;
котельная с теплогенератором, сжигающим природный газ, — трехкратное обновление плюс объем воздуха, потребного для горения;
кладовка, гардеробная и прочие подсобные помещения – кратность 0.2;
сушильная либо постирочная – 90 м³/ч;
библиотека, рабочий кабинет – 0.5 раз в течение часа.

Примечание. СНиП предусматривает снижение нагрузки на общеобменную вентиляцию при неработающем оборудовании либо отсутствии людей. В жилых помещениях кратность уменьшается до 0.2, технических – до 0.5. Неизменным остается требование к комнатам, где расположены газоиспользующие установки, — ежечасное однократное обновление воздушной среды.

Обновление кислорода на кухне — Выброс вредных газов за счет природной тяги — самый дешевый и простой способ обновлять воздух

В п. 9 документа подразумевается, что объем вытяжки равен величине притока. Требования СП 60.13330.2022 несколько проще и зависят от числа людей, находящихся в помещении 2 часа и более:

Если на 1 проживающего приходится 20 м² и более площади квартиры, в комнаты обеспечивается свежий приток в объеме 30 м³/ч на 1 чел.
Объем приточного воздуха считается по площади, когда на 1 жильца приходится меньше 20 квадратов. Соотношение такое: на 1 м² жилища подается 3 м³ притока.
Если в квартире не предусмотрено проветривание (отсутствуют форточки и открывающиеся окна), на каждого проживающего необходимо подать 60 м³/ч чистой смеси независимо от квадратуры.

Перечисленные нормативные требования двух различных документов вовсе не противоречат друг другу. Изначально производительность вентиляционной общеобменной системы рассчитывается по СНиП 31-01-2003 «Жилые здания».

Результаты сверяются с требованиями Свода Правил «Вентиляция и кондиционирование» и при необходимости корректируются. Ниже мы разберем расчетный алгоритм на примере одноэтажного дома, показанного на чертеже.

Шкала бофорта для визуальной оценки силы (скорости) ветра

Шкала Бофорта – условная шкала для визуальной оценки силы (скорости) ветра в баллах по его действию на наземные предметы или по волнению на море. Была разработана английским адмиралом Ф. Бофортом в 1806 году и сначала применялась только им самим. В 1874 году Постоянный комитет Первого метеорологического конгресса принял шкалу Бофорта для использования в международной синоптической практике. В последующие годы шкала менялась и уточнялась. Шкалой Бофорта широко пользуются в морской навигации.

Сила ветра у земной поверхности по шкале Бофорта (на стандартной высоте 10 м над открытой ровной поверхностью)
Баллы Бофорта	Словесное определение силы ветра	Скорость ветра, м/сек	Действие ветра
Баллы Бофорта	Словесное определение силы ветра	Скорость ветра, м/сек	на суше	на море
0	Штиль	0-0,2	Штиль. Дым поднимается вертикально	Зеркально гладкое море
1	Тихий	0,3-1,5	Направление ветра заметно по относу дыма, но не по флюгеру	Рябь, пены на гребнях нет
2	Лёгкий	1,6-3,3	Движение ветра ощущается лицом, шелестят листья, приводится в движение флюгер	Короткие волны, гребни не опрокидываются и кажутся стекловидными
3	Слабый	3,4-5,4	Листья и тонкие ветви деревьев всё время колышутся, ветер развевает верхние флаги	Короткие, хорошо выраженные волны. Гребни, опрокидываясь, образуют стекловидную пену, изредка образуются маленькие белые барашки
4	Умеренный	5,5-7,9	Ветер поднимает пыль и бумажки, приводит в движение тонкие ветви деревьев	Волны удлинённые, белые барашки видны во многих местах
5	Свежий	8,0-10,7	Качаются тонкие стволы деревьев, на воде появляются волны с гребнями	Хорошо развитые в длину, но не очень крупные волны, повсюду видны белые барашки (в отдельных случаях образуются брызги)
6	Сильный	10,8-13,8	Качаются толстые сучья деревьев, гудят телеграфные провода	Начинают образовываться крупные волны. Белые пенистые гребни занимают значительные площади (вероятны брызги)
7	Крепкий	13,9-17,1	Качаются стволы деревьев, идти против ветра трудно	Волны громоздятся, гребни срываются, пена ложится полосами по ветру
8	Очень крепкий	17,2-20,7	Ветер ломает сучья деревьев, идти против ветра очень трудно	Умеренно высокие длинные волны. По краям гребней начинают взлетать брызги. Полосы пены ложатся рядами по направлению ветра
9	Шторм	20,8-24,4	Небольшие повреждения; ветер срывает дымовые колпаки и черепицу	Высокие волны. Пена широкими плотными полосами ложится по ветру. Гребни волн начинают опрокидываться и рассыпаться в брызги, которые ухудшают видимость
10	Сильный шторм	24,5-28,4	Значительные разрушения строений, деревья вырываются с корнем. На суше бывает редко	Очень высокие волны с длинными загибающимися вниз гребнями. Образующаяся пена выдувается ветром большими хлопьями в виде густых белых полос. Поверхность моря белая от пены. Сильный грохот волн подобен ударам. Видимость плохая
11	Жестокий шторм	28,5-32,6	Большие разрушения на значительном пространстве. На суше наблюдается очень редко	Исключительно высокие волны. Суда небольшого и среднего размера временами скрываются из вида. Море всё покрыто длинными белыми хлопьями пены, располагающимися по ветру. Края волн повсюду сдуваются в пену. Видимость плохая
12	Ураган	32,7 и более		Воздух наполнен пеной и брызгами. Море всё покрыто полосами пены. Очень плохая видимость