تتمثل مهمة تبادل الهواء المنظم في غرف المنزل أو الشقة في إزالة الرطوبة الزائدة وغازات العادم ، واستبدالها بالهواء النقي. وفقًا لذلك ، بالنسبة لجهاز العادم والتدفق ، من الضروري تحديد كمية الكتل الهوائية التي تم إزالتها - لحساب التهوية بشكل منفصل لكل غرفة. يتم قبول طرق حساب ومعايير استهلاك الهواء حصريًا وفقًا لـ SNiP.
المتطلبات الصحية للوثائق التنظيمية
يتم تنظيم الحد الأدنى من الهواء الذي يتم توفيره وإزالته من الغرف الريفية بواسطة نظام التهوية من خلال وثيقتين رئيسيتين:
- "المباني السكنية متعددة الشقق" - SNiP 31-01-2003 ، الفقرة 9.
- "التدفئة والتهوية وتكييف الهواء" - SP 60.13330.2012 ، ملحق إلزامي "K".
تحدد الوثيقة الأولى المتطلبات الصحية والصحية لتبادل الهواء في المباني السكنية للمباني السكنية. يجب أن يعتمد حساب التهوية على هذه البيانات. يتم استخدام نوعين من الأبعاد - معدل تدفق كتلة الهواء لكل وحدة زمنية (m³ / h) وتعدد كل ساعة.
مرجع. يتم التعبير عن تعدد تبادل الهواء من خلال رقم يشير إلى عدد المرات التي يتم فيها تحديث بيئة هواء الغرفة بالكامل خلال ساعة واحدة.
اعتمادًا على الغرض من الغرفة ، يجب أن توفر تهوية الإمداد والعادم معدل التدفق التالي أو عدد تحديثات خليط الهواء (تعدد):
- غرفة المعيشة ، غرفة الأطفال ، غرفة النوم - 1 مرة في الساعة ؛
- مطبخ مع موقد كهربائي - 60 م 3 / ساعة ؛
- الحمام ، الحمام ، المرحاض - 25 متر مكعب / ساعة ؛
- للفرن مع غلاية الوقود الصلب ومطبخ مع موقد غاز ، مطلوب تعدد 1 بالإضافة إلى 100 متر مكعب / ساعة أثناء تشغيل المعدات ؛
- غرفة مرجل مع مولد حراري يحرق الغاز الطبيعي - تجديد ثلاث مرات بالإضافة إلى كمية الهواء المطلوبة للاحتراق ؛
- مخزن وغرفة ملابس وغرف المرافق الأخرى - التعددية 0.2 ؛
- التجفيف أو الغسيل - 90 م 3 / ساعة ؛
- مكتبة ، دراسة - 0.5 مرة في الساعة.
ملحوظة. يوفر SNiP انخفاضًا في الحمل على التهوية العامة بمعدات خاملة أو بدون أشخاص. في المباني السكنية ، تنخفض النسبة إلى 0.2 ، التقنية - إلى 0.5. متطلبات الغرف التي تقع فيها منشآت تعمل بالغاز لم تتغير - تجديد هواء لمرة واحدة كل ساعة.
تشير الفقرة 9 من الوثيقة إلى أن حجم غطاء المحرك يساوي كمية التدفق. متطلبات SP 60.13330.2012 أبسط إلى حد ما وتعتمد على عدد الأشخاص المقيمين في الغرفة لمدة ساعتين أو أكثر:
- إذا كانت مساحة الشقة 20 متر مربع أو أكثر لكل مقيم ، فسيتم توفير تدفق جديد يبلغ 30 متر مكعب / ساعة للفرد في الغرف.
- يُنظر إلى حجم هواء الإمداد حسب المنطقة عندما يقع أقل من 20 مربعًا على مستأجر واحد. النسبة: يتم توفير 3 م 3 من التدفق لكل 1 متر مربع من المساكن.
- إذا لم يتم توفير التهوية في الشقة (لا توجد نوافذ ونوافذ لا يمكن فتحها) ، فمن الضروري توفير 60 متر مكعب / ساعة من خليط نظيف لكل مقيم ، بغض النظر عن التربيع.
لا تتعارض المتطلبات التنظيمية المدرجة لوثيقتين مختلفتين على الإطلاق. في البداية ، يتم حساب أداء نظام الصرف العام للتهوية وفقًا لـ SNiP 31-01-2003 "المباني السكنية".
يتم فحص النتائج وفقًا لمتطلبات مدونة الممارسات "التهوية وتكييف الهواء" ويتم تعديلها إذا لزم الأمر. أدناه سنقوم بتحليل خوارزمية الحساب باستخدام مثال منزل من طابق واحد موضح في الرسم.
تحديد معدل تدفق الهواء
يتم إجراء هذا الحساب النموذجي لتهوية العرض والعادم بشكل منفصل لكل غرفة في شقة أو منزل ريفي. لمعرفة معدل تدفق الكتلة للمبنى ككل ، يتم تلخيص النتائج. يتم استخدام صيغة بسيطة إلى حد ما:
شرح الرموز:
- L هو الحجم المطلوب من هواء العرض والعادم ، m³ / h ؛
- S - تربيع الغرفة حيث يتم حساب التهوية ، متر مربع ؛
- ح - ارتفاع السقف ، م ؛
- ن - عدد التحديثات لبيئة الهواء في الغرفة في غضون ساعة واحدة (ينظمها SNiP).
مثال حسابي. تبلغ مساحة المعيشة في مبنى من طابق واحد بارتفاع سقف 3 أمتار 15.75 متر مربع. وفقًا لمتطلبات SNiP 31-01-2003 ، فإن تعدد n للمباني السكنية يساوي واحد. ثم سيكون معدل تدفق كل ساعة لخليط الهواء L = 15.75 × 3 × 1 = 47.25 م 3 / ساعة.
نقطة مهمة. يعتمد تحديد حجم خليط الهواء الذي تم إزالته من المطبخ باستخدام موقد غاز على معدات التهوية المركبة. يبدو المخطط المشترك على هذا النحو: يتم توفير تبادل لمرة واحدة وفقًا للمعايير من خلال نظام تهوية طبيعي ، ويتم التخلص من 100 متر مكعب / ساعة بواسطة غطاء مطبخ محلي.
يتم إجراء حسابات مماثلة لجميع الغرف الأخرى ، تم تطوير مخطط لتنظيم تبادل الهواء (طبيعي أو قسري) ويتم تحديد أبعاد قنوات التهوية (انظر المثال أدناه). سيساعد أتمتة العملية وتسريعها برنامج الحساب.
آلة حاسبة على الإنترنت للمساعدة
يأخذ البرنامج في الاعتبار كمية الهواء المطلوبة وفقًا للتعدد الذي تنظمه SNiP. ما عليك سوى اختيار نوع الغرفة وإدخال أبعادها.
ملحوظة. بالنسبة لمراجل الغلايات ذات المولد الحراري للغاز ، تأخذ الآلة الحاسبة في الاعتبار التبادل ثلاثي الأبعاد فقط. يجب إضافة كمية الهواء المستخدمة لاحتراق الوقود إلى النتيجة بالإضافة إلى ذلك.
نكتشف التبادل الجوي حسب عدد السكان
ينص الملحق "K" SP 60.13330.2012 على حساب تهوية الغرفة وفقًا لأبسط الصيغة:
فك ترميز الصيغة المقدمة:
- L هي القيمة المطلوبة للتدفق (العادم) ، m³ / h ؛
- m هو حجم خليط الهواء النظيف لكل شخص محدد في جدول الملحق "K" ، m³ / h ؛
- ن - عدد الأشخاص المتواجدين باستمرار في الغرفة لمدة ساعتين في اليوم أو أكثر.
مثال آخر. من المنطقي أن نفترض أنه في غرفة المعيشة نفسها في منزل من طابق واحد ، يقيم فردان من العائلة لفترة طويلة. بالنظر إلى أن التهوية منظمة ولدى كل مستأجر أكثر من 20 مربعًا من المساحة ، فإن المعلمة m تُعتبر 30 متر مكعب / ساعة. نعتبر كمية التدفق: L = 30 × 2 = 60 م 3 / ساعة.
مهم. لاحظ أن النتيجة التي تم الحصول عليها أكبر من القيمة المحددة بالتعدد (47.25 م 3 / ساعة). لمزيد من الحسابات ، يجب تضمين الرقم 60 م 3 / ساعة.
إذا كان عدد الأشخاص الذين يعيشون في الشقة كبيرًا جدًا بحيث يتم تخصيص كل شخص أقل من 20 مترًا مربعًا (في المتوسط) ، فلا يمكن استخدام الصيغة المذكورة أعلاه. تشير القواعد: في هذه الحالة ، يجب مضاعفة مساحة غرفة المعيشة وغرف أخرى بمقدار 3 م 3 / ساعة. نظرًا لأن إجمالي تربيع المنزل هو 91.5 مترًا مربعًا ، فسيكون الحجم المحسوب لهواء التهوية 91.5 × 3 = 274.5 م 3 / ساعة.
في الغرف الفسيحة ذات الأسقف العالية (من 3 أمتار) ، يعتبر تحديث الجو بطريقتين:
- إذا كان هناك عدد كبير من الأشخاص في الغرفة غالبًا ، احسب السعة المكعبة للهواء الذي يوفره المؤشر المحدد وهو 30 م 3 / سا لكل شخص.
- عندما يتغير عدد الزوار باستمرار ، يتم تقديم مفهوم منطقة الخدمة على ارتفاع 2 متر فوق الأرض. حدد حجم هذه المساحة (اضرب المنطقة في 2) وقدم التعددية المطلوبة ، كما هو موضح في القسم السابق.
مثال لحساب وترتيب التهوية
كأساس ، نأخذ تخطيط منزل خاص بمساحة داخلية 91.5 متر مربع وسقوف بارتفاع 3 أمتار ، كما هو موضح أعلاه في الرسم. كيفية حساب كمية العادم / التدفق إلى المبنى بأكمله وفقًا لمنهجية SNiP:
- سيكون حجم الهواء البعيد من غرفة المعيشة وغرفة النوم ، والذي له تربيعًا متساويًا ، 15.75 × 3 × 1 = 47.25 م 3 / ساعة.
- في غرفة الأطفال: 21 × 3 × 1 = 63 م 3 / ساعة.
- المطبخ: 21 × 3 × 1 + 100 = 163 م 3 / ساعة.
- الحمام - 25 متر مكعب / ساعة.
- المجموع 47.25 + 47.25 + 63 + 163 + 25 = 345.5 متر مكعب / ساعة.
ملحوظة. لا يتم توحيد تبادل الهواء في الرواق والممر.
الآن نتحقق من النتائج للتأكد من الامتثال للوثيقة التنظيمية الثانية. نظرًا لأن العائلة لديها عائلة من 4 أشخاص (شخصان بالغان + طفلان) ، فإن شخصين في غرفة المعيشة وغرفة النوم وغرفة الأطفال لفترة طويلة.نقوم بإعادة حساب تبادل الهواء في الغرف المشار إليها وفقًا لعدد الأشخاص: 2 × 30 = 60 م 3 / ساعة (في كل غرفة).
يفي حجم المستخلصات من الحضانة بالمتطلبات (63 مترًا مكعبًا في الساعة) ، ولكن يجب تعديل قيم غرفة النوم وغرفة المعيشة. 47.25 متر مكعب / ساعة لا يكفي لشخصين ، نأخذ 60 مترًا مكعبًا ومرة أخرى نعيد حساب إجمالي كمية تبادل الهواء: 60 + 60 + 63 + 163 + 25 = 371 متر مكعب / ساعة.
من المهم بنفس القدر توزيع تدفق الهواء بشكل صحيح في المبنى. في البيوت الخاصة ، من المعتاد ترتيب أنظمة التهوية الطبيعية - إنه أرخص بكثير وأسهل في تركيب شواحن كهربائية فائقة مع مجاري الهواء. أضف عنصرًا واحدًا فقط من الإزالة القسرية للغازات الضارة - غطاء طباخ.
كيفية تنظيم الحركة الطبيعية للتدفقات:
- سنوفر تدفقًا لجميع أماكن المعيشة من خلال الصمامات التلقائية المدمجة في ملف تعريف النافذة أو مباشرة في الجدار الخارجي. بعد كل شيء ، النوافذ المعدنية والبلاستيكية القياسية ضيقة.
- في القسم الفاصل بين المطبخ والحمام ، سنرتب كتلة من ثلاثة أعمدة رأسية تواجه السقف.
- تحت الأبواب الداخلية ، نقدم فجوات بعرض يصل إلى 1 سم لمرور الهواء.
- نقوم بتثبيت غطاء طباخ وربطه بقناة رأسية منفصلة. ستأخذ جزءًا من الحمل - ستقوم بإزالة 100 متر مكعب من غاز العادم في ساعة واحدة أثناء عملية الطهي. يبقى 371-100 = 271 متر مكعب / ساعة.
- سنخرج منجمين بقضبان إلى الحمام والمطبخ. يتم حساب أحجام الأنابيب وارتفاعها في القسم الأخير من هذا الدليل.
- بسبب المسودة الطبيعية الناشئة في قناتين ، يندفع الهواء من الحضانة وغرفة النوم والقاعة إلى الممر ، ثم إلى شبكات العادم.
يرجى ملاحظة: يتم توجيه التيارات الجديدة الموضحة على التصميم من غرف بها هواء نظيف إلى مناطق أكثر تلوثًا ، ثم يتم رميها عبر المناجم.
احسب أقطار قنوات التهوية
المزيد من الحسابات أكثر تعقيدًا إلى حد ما ، لذلك سنرافق كل مرحلة بأمثلة للحسابات. ستكون النتيجة قطر وارتفاع أعمدة التهوية في المبنى المكون من طابق واحد.
وزعنا الحجم الكامل لهواء العادم على 3 قنوات: 100 متر مكعب. يزيل غطاء المحرك بالقوة في المطبخ أثناء تشغيل الموقد ، ويترك المتبقي 271 مترًا مكعبًا بشكل طبيعي في عمودين متطابقين. سيتحول معدل التدفق من خلال قناة واحدة إلى 271/2 = 135.5 م 3 / ساعة. يتم تحديد منطقة المقطع العرضي للأنبوب بالصيغة:
- F - منطقة مستعرضة لقناة التهوية ، متر مربع ؛
- L - تدفق العادم من خلال العمود ، m³ / h ؛
- ʋ - سرعة التدفق ، م / ث.
مرجع. تتراوح سرعة الهواء في قنوات التهوية الطبيعية بين 0.5-1.5 م / ث. كقيمة محسوبة ، نأخذ متوسط المؤشر - 1 م / ث.
كيفية حساب المقطع العرضي وقطر أنبوب واحد في المثال:
- نجد القطر بالمتر المربع F = 135.5 / 3600 x 1 = 0.0378 متر مربع.
- من الصيغة المدرسية لمنطقة الدائرة ، نحدد قطر القناة D = 0.22 م ، ونختار أقرب قناة أكبر من السلسلة القياسية - Ø225 مم.
- إذا كنا نتحدث عن عمود من الطوب يوضع داخل الجدار ، فإن حجم قناة التهوية 140 × 270 مم يناسب القسم الموجود (تطابق جيد ، F = 0.0378 متر مربع.).
يعتبر قطر ماسورة العادم لغطاء المنزل بطريقة مماثلة ، يتم أخذ معدل التدفق الذي تضخه المروحة فقط - 3 م / ث. F = 100/3600 × 3 = 0.009 م² أو Ø110 مم.
نختار ارتفاع الأنابيب
الخطوة التالية هي تحديد قوة الجر التي تحدث داخل وحدة العادم عند ارتفاع معين. تسمى المعلمة ضغط الجاذبية المتاح ويتم التعبير عنها بالباسكالس (Pa). صيغة التسوية:
- p هو ضغط الجاذبية في القناة ، Pa ؛
- H - فرق الارتفاع بين مخرج شبكة التهوية وقناة التهوية المقطوعة فوق السقف ، م ؛
- ρvozd - كثافة الهواء في الغرفة ، نقبل 1.2 كجم / م 3 في درجة حرارة المنزل +20 درجة مئوية.
تعتمد طريقة الحساب على اختيار الارتفاع المطلوب. أولاً ، حدد مدى استعدادك لرفع أنابيب العادم فوق السقف دون التأثير على مظهر المبنى ، ثم استبدل قيمة الارتفاع في الصيغة.
مثال. نأخذ فرق ارتفاع 4 م ونحصل على ضغط دفع p = 9.81 × 4 (1.27 - 1.2) = 2.75 باسكال.
الآن مرحلة صعبة قادمة - الحساب الأيروديناميكي للقنوات الفرعية. تتمثل المهمة في معرفة مقاومة القناة لتدفق الغاز ومقارنة النتيجة بالضغط المتاح (2.75 باسكال). إذا كان فقدان الضغط أكبر ، فيجب على الأنبوب زيادة أو زيادة قطر التجويف.
يتم حساب المقاومة الديناميكية الهوائية للقناة بالصيغة:
- Δp - فقد الضغط الكلي في المنجم ؛
- R هي مقاومة الاحتكاك المحددة لتيار المرور ، Pa / m ؛
- H - ارتفاع القناة ، m ؛
- ∑ξ هو مجموع معاملات المقاومة المحلية ؛
- الكهروضوئية - الضغط الديناميكي ، باسكال.
نعرض بالقدوة كيف يتم اعتبار قيمة المقاومة:
- نجد قيمة الضغط الديناميكي وفقًا للصيغة Pv = 1.2 × 1² / 2 = 0.6 باسكال.
- نجد مقاومة الاحتكاك R وفقًا للجدول ، مع التركيز على مؤشرات الضغط الديناميكي 0.6 باسكال ، وسرعة تدفق 1 م / ث وقطر مجرى الهواء 225 مم. R = 0.078 Pa / m (يشار إليه بدائرة خضراء).
- المقاومة المحلية لعمود العادم هو شبكة اللوفر وانحناء 90 درجة لأعلى. المعاملات ξ لهذه الأجزاء هي قيم ثابتة تساوي 1.2 و 0.4 ، على التوالي. المجموع 1.2 = 1.2 + 0.4 = 1.6.
- الحساب النهائي: Δp = 0.078 Pa / mx 4 m + 1.6 x 0.6 Pa = 1.27 Pa.
الآن نقارن الضغط المحسوب المتشكل في مجرى الهواء والمقاومة الناتجة. قوة الجر p = 2.75 Pa أكبر بكثير من فقدان الضغط (المقاومة) Δp = 1.27 Pa ، ارتفاع العمود 4 أمتار مرتفع جدًا ، ولا معنى لبناء مثل هذا.
نظرًا لأن الأرقام تختلف بمقدار النصف (تقريبًا) ، فإننا نختصر قناة التهوية إلى 2 متر ونعيد الحساب مرة أخرى:
- الضغط المتاح ص = 9.81 × 2 (1.27 - 1.2) = 1.37 باسكال.
- المقاومة R والمعاملات المحلية ξ تبقى كما هي.
- Δp = 0.078 باسكال / م 2 2 م + 1.6 × 0.6 باسكال = 1.15 باسكال.
يتجاوز ضغط السحب الطبيعي البالغ 1.37 باسكال مقاومة النظام Δp = 1.15 باسكال ، مما يعني أن عمودًا بارتفاع مترين سيعمل بشكل صحيح للاستخراج الطبيعي وسيوفر معدل التدفق اللازم للغازات التي تمت إزالتها.
تعليق. ليس من الضروري تقصير القناة إلى 1 م ، وستتغير النسبة في الاتجاه الآخر: p = 0.69 Pa ، Δp = 1.04 Pa ، قوة الجر ليست كافية.
يمكن تقسيم قناة التهوية Ø225 مم إلى أنبوبين أصغر ، ولكن ليس حسب القطر ، ولكن حسب القسم. نحصل على قناتين للتهوية المستديرة من 150-160 ملم ، كما هو الحال في الصورة. لا يزال ارتفاع كلا العمودين دون تغيير - 2 م.
كيفية تبسيط المهمة - نصائح
يمكنك التأكد من أن حسابات وتنظيم تبادل الهواء في المبنى هي قضايا معقدة إلى حد ما. حاولنا شرح التقنية في الشكل الأكثر سهولة ، ولكن الحسابات لا تزال تبدو مرهقة بالنسبة للمستخدم العادي. نقدم بعض التوصيات لحل مبسط للمشكلة:
- يجب أن تمر المراحل الثلاث الأولى في أي حال - لمعرفة حجم الهواء الذي تم تصريفه ، ووضع نمط تدفق وحساب أقطار قنوات العادم.
- خذ سرعة تدفق لا تزيد عن 1 م / ث وحدد المقطع العرضي للقنوات منها. الديناميكا الهوائية ليست ضرورية للتغلب عليها - احسب الأقطار بشكل صحيح وجلب مجاري الهواء ببساطة إلى ارتفاع 2 متر على الأقل فوق شبكات السحب.
- حاول استخدام الأنابيب البلاستيكية داخل المبنى - بفضل الجدران الملساء ، فهي لا تقاوم حركة الغازات.
- يجب عزل قنوات التهوية الموضوعة في العلية الباردة.
- لا تسد مخارج المنجم بالمراوح ، كما هو معتاد في مراحيض الشقة. لن تسمح المكره للغطاء الطبيعي بالعمل بشكل صحيح.
بالنسبة للتدفق الداخلي ، قم بتركيب صمامات حائط قابلة للتعديل في الغرف ، وتخلص من جميع الشقوق حيث يمكن للهواء البارد أن يدخل المنزل دون حسيب ولا رقيب.