Расчет по кратностям.

В нормативном документе, СНиП 31-01-2003: Здания жилые многоквартирные, Таблица 9.1 «Жилые здания» есть таблица с приведенными кратностями по помещениям (табл.1).

Таблица 1. Кратности воздухообмена в помещениях жилых зданий.
Помещения	Расчетная температура зимой, С	Требования к воздухообмену
Приток	Вытяжка
Общая комната, спальня, кабинет		1-кратный	--
Кухня		-	≥90
Кухня-столовая		1-кратный
Ванная		-	≥25
Уборная		-	≥50
Совмещенный санузел		-	≥50
Помещение для стиральной машины в квартире		-	0,5-кратный
Гардеробная для чистки и глажения одежды		-	1,5-кратный
Вестибюль, общий коридор, лестничная клетка, прихожая квартиры		-	-

Кратность воздухообмена - это величина, значение которой показывает, сколько раз в течение одного часа воздух в помещении полностью заменяется на новый. Она напрямую зависит от конкретного помещения (его объема). То есть, однократный воздухообмен это когда в течение часа в помещение подали свежий и удалили «отработанный» воздух в количестве равном одному объему помещения; 0,5 кранный воздухообмен – половину объема помещения. В этой таблице в двух последних колонках указаны кратности и требования к воздухообмену в помещениях по притоку и вытяжке воздуха соответственно. Итак, формула расчета вентиляции, включающая нужное количество воздуха выглядит так:

L=n*V (м³/час), где

n – нормируемая кратность воздухообмена, час-1;

V – объём помещения, м³.

Когда мы считаем воздухообмен для группы помещений в пределах одного здания (к примеру, жилая квартира) или для здания в целом (коттедж), их нужно рассматривать как единый воздушный объём. Этот объём должен отвечать условию ∑ L_пр = ∑ L_выт То есть, какое количество воздуха мы подаём, такое же должны и удалить.

Таким образом, последовательность расчета вентиляции по кратностям следующая:

1. Считаем объем каждого помещения в доме (объем=высота*длина*ширина).

2. Подсчитываем для каждого помещения кратность по формуле: L=n*V.

Для этого предварительно выбираем из таблицы 1 норму по кратности воздухообмена для каждого помещения. Для большинства помещений нормируется только приток или только вытяжка. Для некоторых, например кухня-столовая и то и другое. Прочерк означает, что в данное помещение не нужно подавать (удалять) воздух.

Для тех помещений, для которых в таблице вместо значения кратности воздухообмена указан минимальный воздухообмен (например, ≥90м³/ч для кухни), считаем требуемый воздухообмен равным этому рекомендуемому. В самом конце расчета, если уравнение баланса (∑ L_пр и ∑ L_выт) у нас не сойдется, то значения воздухообмена для данных комнат мы можем увеличивать до требуемой цифры.

Если в таблице нет какого-либо помещения, то норму воздухообмена для него считаем, учитывая что для жилых помещений нормы регламентируют подавать 3 м³/час свежего воздуха на 1 м² площади помещения. Т.е. считаем воздухообмен для таких помещений по формуле: L=S_{помещения}*3.

Все значения L округляем до 5 в большую сторону, т.е. значения должны быть кратны 5.

3. Суммируем отдельно L тех помещений, для которых нормируется приток воздуха, и отдельно L тех помещений, для которых нормируется вытяжка. Получаем 2 цифры: ∑ L_пр и ∑ L_выт

4. Составляем уравнение баланса ∑ L_пр = ∑ L_выт.

Если ∑ L_пр > ∑ L_выт, то для увеличения ∑ L_выт до значения ∑ L_пр увеличиваем значения воздухообмена для тех помещений, для которых мы в 3 пункте приняли воздухообмен равным минимально допустимому значению.

Рассмотрим расчеты на примерах.

Пример 1. Расчет по кратностям.

Есть дом площадью 114 м² с помещениями: кухня (s₁=20 м²), спальня (s₂=24 м²), кабинет (s₃=16 м²), гостиная (s₄=40 м²), коридор (s₅=8 м²), санузел (s₆=2 м²), ванная (s₇=4 м²), высота потолков h=3,5м. Нужно составить воздушный баланс дома.

1. Находим объёмы помещений по формуле V=s_n*h, они составят V₁=70 м³, V₂=84 м³, V₃=56 м³, V₄=140 м³, V₅=28 м³, V₆=7 м³, V₇=14 м³.

2. Теперь посчитаем нужное количество воздуха по кратностям (формула L=n*V) и запишем в таблицу, предварительно округлив единичную часть до пяти в большую сторону. При расчете кратность n берем с таблицы 1, получаем следующие значения нужного количества воздуха L:

Таблица 2.

Помещения	Lпр, м3/час	Lвыт, м3/час
Кухня	-	≥ 90
Спальня		-
Кабинет		-
Гостиная		-
Коридор	-	-
Санузел	-	≥ 50
Ванная	-	≥ 25
∑	∑ Lпр	Lвыт

Гостиная. В таблице 1 нет позиции, которая регламентировала бы кратность воздухообмена в помещении Гостиной. Поэтому норму воздухообмена для него считаем, учитывая что для жилых помещений нормы регламентируют подавать 3 м³/час свежего воздуха на 1 м² площади помещения. Т.е. считаем по формуле: L=S_{помещения}*3.

Таким образом, L_{пр.гостинная}= S_{гостинная}*3=40*3=120 м³/час.

3. Суммируем отдельно L тех помещений, для которых нормируется приток воздуха, и отдельно L тех помещений, для которых нормируется вытяжка.

∑ L_прит=85+60+120=265 м³/час

∑ L_выт= 90+50+25=165 м³/час

4. Составим уравнение воздушного баланса. Как видим

∑ L_прит > ∑ L_выт, поэтому увеличиваем значение L_выт того помещения, где мы взяли значение воздухообмена равным минимально допустимому. У нас такие все три помещения (кухня, су, ванная). Увеличим L_выт для кухни до значения L выт кухн=190. Таким образом, суммарное ∑ L_выт=265м³/час. Условие таблицы 1 (табл 9.1) выполнено. ∑ L_пр = ∑ L_выт.

Нужно заметить, что в помещениях ванны, санузла и кухни мы организовываем только вытяжку, без притока, а в помещениях спальни, кабинета и гостиной только приток. Это для предотвращения перетекания вредностей в виде неприятных запахов в жилые помещения. Также, это видно по таблице 1, в ячейках притока напротив этих помещений стоят прочерки.

Пример 2. Расчет по санитарным нормам.

Условия остаются прежние. Только добавим информацию, что в доме живут 2 человека, и проведем расчет по санитарным нормам.

Напомню, что по санитарным нормам на одного постоянно пребывающего в помещении человека необходимо 60 м³/час свежего воздуха, а на одного временного 20 м³/час.

Получим, что для спальни L₂=2*60=120 м³/час, для кабинета примем одного постоянного жителя и одного временного L₃=1*60+1*20=80 м³/час. Для гостиной принимаем двух постоянных жителей и двух временных (как правило, количество постоянных и временных людей, определяется техническим заданием заказчика) L₄=2*60+2*20=160 м³/час, запишем полученные данные в таблицу.

Таблица 3
Помещение	Lпр, м3/час	Lвыт, м3/час
Кухня	-	≥ 90
Спальня		-
Кабинет		-
Гостиная		-
Коридор	-	-
Санузел	-	≥ 50
Ванная	-	≥ 25
∑

Составив уравнение воздушных балансов

∑ L_пр = ∑ L_выт:165<360 м³/час, видим, что количество приточного воздуха превышает вытяжной на ∆L=195 м³/час. Поэтому количество вытяжного воздуха необходимо увеличить на 195 м³/час. Его можно равномерно распределить между кухней, санузлом и ванной, а можно подать в одно из этих трех помещений, например кухню. Т.е. в таблице изменится L_{выт.кухня} и составит L_{выт.кухня}=285 м³/час. Из спальни, кабинета и гостинной воздух будет перетекать в ванную, санузел и кухню, а оттуда посредством вытяжных вентиляторов (если они установлены) или естественной тяги удалятся из квартиры. Такое перетекание необходимо для предотвращения распространения неприятных запахов и влаги.

Таким образом, уравнение воздушных балансов ∑ L_пр = ∑ L_выт: 360=360 м³/час - выполняется.

Пример 3. Расчет по площади помещения.

Данный расчет сделаем, учитывая что для жилых помещений нормы регламентируют подавать 3 м³/час свежего воздуха на 1 м² площади помещения. Т.е. считаем воздухообмен по формуле: ∑ L= ∑ L_пр= ∑ L_выт =∑ S_{помещения}*3.

∑ L_выт 3=114*3=342м³/час.

Сравнение расчетов.

Как мы видим варианты расчетов отличаются количеством воздуха

(∑ L_выт1=265 м³/час < ∑ L_выт3=342 м³/час < ∑ L_выт2=360 м³/час). Все три варианта являются правильными согласно норм. Однако, первый третий более простые и дешевые в реализации, а второй немного дороже, но создает более комфортные условия для человека. Как правило, при проектировании выбор варианта расчета зависит от желания заказчика, точнее от его бюджета.