Kādam jābūt gaisa ātrumam ventilācijas gaisvadā saskaņā ar tehniskajiem normatīviem

Mikroklimats, ko nodrošina ventilācijas sistēmas dzīvojamā vai ražošanas telpā, ietekmē cilvēku pašsajūtu un darbaspēju. Lai radītu komfortablus dzīves apstākļus, ir izstrādātas normas, kas nosaka gaisa sastāvu. Piekrītiet, regulāra gaisa apmaiņa ir vitāli nepieciešama.

Mēs pastāstīsim, kādam jābūt gaisa ātrumam gaisa vadā. Ieteiksim, kas jādara, lai gaisa plūsma vienmēr paliktu svaiga un atbilstu higiēnas normām. Pie mums jūs atradīsiet detalizētu aprēķinu metožu aprakstu un optimālā gaisa vada izvēles noteikumu uzskaitījumu.

Iepazīšanai piedāvātā informācija balstās uz normatīvo uzziņu avotu datiem. Praktiskai aprēķinu metožu apguvei ir sniegti piemēri. Teksta materiāls ir papildināts ar uzskatāmiem attēliem un video, kas atvieglo sarežģītās tēmas uztveri.

Gaisa apmaiņas nozīme cilvēkam

Saskaņā ar būvniecības un higiēnas normām, katrs dzīvojamais vai ražošanas objekts ir jānodrošina ar ventilācijas sistēmu.

Tās galvenais mērķis ir gaisa līdzsvara saglabāšana, darbam un atpūtai labvēlīga mikroklimata radīšana. Tas nozīmē, ka atmosfērā, kuru elpo cilvēki, nedrīkst būt novērojams pārmērīgs siltums, mitrums, dažāda veida piesārņojums.

Ventilācijas sistēmas organizācijas pārkāpumi izraisa infekcijas slimību un elpošanas sistēmas slimību attīstību, imunitātes samazināšanos, pārtikas produktu priekšlaicīgu bojāšanos.

Pārmērīgi mitrā un siltā vidē strauji attīstās slimību izraisītāji mikroorganismi, uz sienām, griestiem un pat mēbelēm parādās pelējuma un sēnīšu perēkļi.

Ventilācijas shēma divstāvu privātmājā. Ventilācijas sistēma ir aprīkota ar pieplūdes-nosūces enerģiju taupošu iekārtu ar siltuma rekuperatoru, kas ļauj atkārtoti izmantot no ēkas izvadītā gaisa siltumu.

Viens no veselīga gaisa līdzsvara saglabāšanas nosacījumiem ir pareiza ventilācijas sistēmas projektēšana. Katrai gaisa apmaiņas tīkla daļai jābūt izvēlētai, pamatojoties uz telpas tilpumu un gaisa raksturlielumiem tajā.

Pieņemsim, ka nelielā dzīvoklī pietiek ar labi iedibinātu pieplūdes-nosūces ventilāciju, savukārt ražošanas cehos ir obligāta piespiedu gaisa apmaiņas iekārtu uzstādīšana.

Būvējot mājas, sabiedriskās iestādes, uzņēmumu cehus, vadās pēc šādiem principiem:

• katra telpa ir jānodrošina ar ventilācijas sistēmu;
• ir jāievēro gaisa higiēniskie parametri;
• uzņēmumos jāuzstāda ierīces, kas palielina un regulē gaisa apmaiņas ātrumu; dzīvojamās telpās – gaisa kondicionieri vai ventilatori, ja ventilācija ir nepietiekama;
• dažāda mērķa telpās (piemēram, pacientu palātās un operāciju zālē vai birojā un smēķēšanas telpā) ir jāierīko dažādas sistēmas.

Lai ventilācija atbilstu uzskaitītajiem nosacījumiem, ir jāveic aprēķini un jāizvēlas aprīkojums – gaisa padeves ierīces un gaisa vadi.

Tāpat, ierīkojot ventilācijas sistēmu, ir pareizi jāizvēlas gaisa ieplūdes vietas, lai nepieļautu piesārņotu plūsmu atgriešanos telpās.

Privātmājas, daudzstāvu dzīvojamās ēkas vai ražošanas telpas ventilācijas projekta izstrādes procesā aprēķina gaisa tilpumu un iezīmē ventilācijas iekārtu uzstādīšanas vietas: gaisa apmaiņas iekārtas, gaisa kondicionierus un gaisa vadus.

No gaisa vadu (tostarp mājas šahtu) izmēriem ir atkarīga gaisa apmaiņas efektivitāte. Noskaidrosim, kādas ir gaisa plūsmas ātruma normas ventilācijā, kas norādītas sanitārajā dokumentācijā.

Gaisa ātruma noteikšanas noteikumi

Gaisa kustības ātrums ir cieši saistīts ar tādiem jēdzieniem kā trokšņa līmenis un vibrācijas līmenis ventilācijas sistēmā. Pa kanāliem plūstošais gaiss rada noteiktu troksni un spiedienu, kas palielinās, palielinoties pagriezienu un līkumu skaitam.

Jo lielāka pretestība caurulēs, jo zemāks gaisa ātrums un jo augstāka ventilatora veiktspēja. Apskatīsim saistīto faktoru normas.

Nr.1 — trokšņa līmeņa sanitārās normas

SNiP norādītie normatīvi attiecas uz dzīvojamo (privātmāju un daudzdzīvokļu māju), sabiedrisko un ražošanas tipa telpām.

Zemāk esošajā tabulā varat salīdzināt normas dažāda tipa telpām, kā arī ēkām piegulošajām teritorijām.

Daļa tabulas no SNiP-2-77 paragrāfa «Aizsardzība pret troksni». Maksimāli pieļaujamās normas, kas attiecas uz nakts laiku, ir zemākas par dienas vērtībām, bet normas apkārtējām teritorijām ir augstākas nekā dzīvojamām telpām.

Viens no iemesliem pieņemto normu palielinājumam var būt nepareizi projektēta gaisa kanālu sistēma.

Skaņas spiediena līmeņi ir parādīti citā tabulā:

Nododot ekspluatācijā ventilācijas vai citu iekārtu, kas saistīta ar labvēlīga, veselīga mikroklimata nodrošināšanu telpā, ir atļauta tikai īslaicīga norādīto trokšņa parametru pārsniegšana.

Nr.2 — vibrācijas līmenis

Ventilatoru darba jauda ir tieši saistīta ar vibrācijas līmeni.

Maksimālais vibrācijas slieksnis ir atkarīgs no vairākiem faktoriem:

• gaisa kanāla izmēriem;
• blīvju kvalitātes, kas nodrošina vibrācijas līmeņa samazināšanu;
• cauruļu izgatavošanas materiāla;
• gaisa plūsmas ātruma, kas iet caur kanāliem.

Normas, kas jāievēro, izvēloties ventilācijas ierīces un veicot aprēķinus par gaisa kanāliem, ir parādītas nākamajā tabulā:

Maksimāli pieļaujamās vietējās vibrācijas vērtības. Ja pārbaudes laikā reālie rādītāji ir augstāki par normām, tad gaisa kanālu sistēma ir projektēta ar tehniskām nepilnībām, kas jālabo, vai ventilatora jauda ir pārāk liela.

Gaisa ātrums šahtās un kanālos nedrīkst ietekmēt vibrācijas rādītāju palielināšanos, kā arī ar tiem saistītos skaņas svārstību parametrus.

Nr.3 — gaisa apmaiņas daudzveidība

Gaisa attīrīšana notiek, pateicoties gaisa apmaiņas procesam, kas tiek iedalīts dabiskajā vai piespiedu.

Pirmajā gadījumā tas notiek, atverot durvis, ventilācijas lūkas, šķērslogus, logus (un to sauc par aerāciju) vai vienkārši infiltrācijas ceļā caur spraugām sienu, durvju un logu savienojumos, otrajā – ar gaisa kondicionētāju un ventilācijas iekārtu palīdzību.

Gaisa maiņai telpā, palīgtelpā vai cehā jānotiek vairākas reizes stundā, lai gaisa masu piesārņojuma pakāpe būtu pieļaujama. Maiņu skaits ir daudzkārtība, lielums, kas nepieciešams arī gaisa ātruma noteikšanai ventilācijas kanālos.

Daudzkārtību aprēķina pēc šādas formulas:

N=V/W,

kur:

• N – gaisa apmaiņas daudzkārtība, reizes 1 stundā;
• V – tīrā gaisa tilpums, kas piepilda telpu 1 stundā, m³/h;
• W – telpas tilpums, m³.

Lai neveiktu papildu aprēķinus, vidējie daudzkārtības rādītāji ir apkopoti tabulās.

Piemēram, dzīvojamām telpām ir piemērota šāda gaisa apmaiņas daudzkārtības tabula:

Spriežot pēc tabulas, bieža gaisa masu maiņa telpā ir nepieciešama, ja tai ir raksturīgs augsts mitrums vai gaisa temperatūra – piemēram, virtuvē vai vannas istabā. Attiecīgi, ja šajās telpās ir nepietiekama dabiskā ventilācija, tiek uzstādītas piespiedu cirkulācijas ierīces.

Kas notiks, ja gaisa apmaiņas daudzkārtības normatīvi netiks ievēroti vai tiks ievēroti, bet nepietiekamā mērā?

Notiks viens no diviem:

• Daudzkārtība zem normas. Svaigs gaiss pārstāj aizvietot piesārņoto, kā rezultātā telpā palielinās kaitīgo vielu koncentrācija: baktēriju, patogēnu mikroorganismu, bīstamu gāzu. Skābekļa daudzums, kas ir svarīgs cilvēka elpošanas sistēmai, samazinās, bet oglekļa dioksīda daudzums, gluži pretēji, palielinās. Mitrums paaugstinās līdz maksimumam, kas var izraisīt pelējuma rašanos.
• Daudzkārtība virs normas. Rodas, ja gaisa kustības ātrums kanālos pārsniedz normu. Tas negatīvi ietekmē temperatūras režīmu: telpa vienkārši nepaspēj sasilt. Pārmērīgi sauss gaiss provocē ādas un elpošanas aparāta slimības.

Lai gaisa apmaiņas daudzkārtība atbilstu sanitārajām normām, ir jāuzstāda, jānoņem vai jānoregulē ventilācijas ierīces, un nepieciešamības gadījumā arī jānomaina gaisa vadi.

Gaisa ātruma aprēķina algoritms

Ņemot vērā iepriekš minētos nosacījumus un konkrētās telpas tehniskos parametrus, var noteikt ventilācijas sistēmas raksturlielumus, kā arī aprēķināt gaisa ātrumu caurulēs.

Jābalstās uz gaisa apmaiņas daudzkārtību, kas šiem aprēķiniem ir noteicošā vērtība.

Lai precizētu plūsmas parametrus, noderēs tabula:

Tabulā ir parādīti taisnstūra šķērsgriezuma gaisa vadu izmēri, proti, norādīts to garums un platums. Piemēram, izmantojot kanālus 200 mm x 200 mm ar ātrumu 5 m/s, gaisa plūsma būs 720 m³/h.

Lai patstāvīgi veiktu aprēķinus, ir jāzina telpas tilpums un gaisa apmaiņas daudzkārtības norma konkrēta tipa telpai vai zālei.

Piemēram, nepieciešams uzzināt parametrus studijai ar virtuvi, kuras kopējais tilpums ir 20 m³. Ņemsim minimālo daudzkārtības vērtību virtuvei – 6. Izrādās, ka 1 stundas laikā gaisa kanāliem ir jāpārvieto aptuveni L = 20 m³ * 6 = 120 m³.

Tāpat ir jāuzzina gaisa vadu šķērsgriezuma laukums, kas uzstādīti ventilācijas sistēmā. To aprēķina pēc šādas formulas:

S = πr² = π/4*D²,

kur:

• S — gaisa vada šķērsgriezuma laukums;
• π — skaitlis "pi", matemātiskā konstante, kas ir 3,14;
• r — gaisa vada šķērsgriezuma rādiuss;
• D — gaisa vada šķērsgriezuma diametrs.

Pieņemsim, ka apaļa gaisvada diametrs ir 400 mm, to ievietojam formulā un iegūstam:

S = (3,14*0,4²)/4 = 0,1256 m²

Zinot šķērsgriezuma laukumu un caurplūdi, varam aprēķināt ātrumu. Gaisa plūsmas ātruma aprēķināšanas formula:

V = L/3600*S,

kur:

• V — gaisa plūsmas ātrums, (m/s);
• L — gaisa caurplūde, (m³/h);
• S — gaisa kanālu (gaisvadu) šķērsgriezuma laukums, (m²).

Ievietojam zināmās vērtības, iegūstam: V = 120/(3600*0,1256) = 0,265 m/s

Tāpēc, lai nodrošinātu nepieciešamo gaisa apmaiņas daudzumu (120 m³/h), izmantojot apaļu gaisvadu ar diametru 400 mm, būs nepieciešams uzstādīt iekārtu, kas ļauj palielināt gaisa plūsmas ātrumu līdz 0,265 m/s.

Jāatceras, ka iepriekš aprakstītie faktori – vibrācijas līmeņa un trokšņa līmeņa parametri – ir tieši atkarīgi no gaisa kustības ātruma.

Ja troksnis pārsniegs normatīvos rādītājus, būs jāsamazina ātrums, līdz ar to jāpalielina gaisvadu šķērsgriezums. Dažos gadījumos pietiek uzstādīt caurules no cita materiāla vai aizvietot izliektu kanāla fragmentu ar taisnu.

Ieteicamās gaisa apmaiņas ātruma normas

Ēkas projekta izstrādes laikā tiek veikts katra atsevišķa posma aprēķins. Ražošanā tie ir cehi, dzīvojamās mājās – dzīvokļi, privātmājā – stāvu bloki vai atsevišķas telpas.

Pirms ventilācijas sistēmas uzstādīšanas ir zināms, kādi ir galveno maģistrāļu maršruti un izmēri, kāda ģeometrija nepieciešama ventilācijas kanāliem, un kāds cauruļu izmērs ir optimāls.

Nevajadzētu brīnīties par gaisvadu gabarītu izmēriem sabiedriskās ēdināšanas iestādēs vai citās iestādēs – tie ir paredzēti liela daudzuma izlietotā gaisa izvadīšanai.

Aprēķini, kas saistīti ar gaisa plūsmu kustību dzīvojamo un ražošanas ēku iekšienē, tiek uzskatīti par vieniem no sarežģītākajiem, tāpēc ar tiem jānodarbojas pieredzējušiem kvalificētiem speciālistiem.

Ieteicamais gaisa ātrums gaisvados ir norādīts SNiP — normatīvajā valsts dokumentācijā, un projektējot vai nododot objektus, orientējas tieši uz to.

Tabulā ir norādīti parametri, kas jāievēro, ierīkojot ventilācijas sistēmu. Skaitļi norāda gaisa masu kustības ātrumu kanālu un restu uzstādīšanas vietās vispārpieņemtās vienībās – m/s.

Tiek uzskatīts, ka telpās gaisa ātrums nedrīkst pārsniegt rādītāju 0,3 m/s.

Izņēmumu veido pagaidu tehniskie apstākļi (piemēram, remontdarbi, būvtehnikas uzstādīšana u.c.), kuru laikā parametri var pārsniegt normatīvus ne vairāk kā par 30%.

Lielās telpās (garāžās, ražošanas cehos, noliktavās, angāros) bieži vien vienas ventilācijas sistēmas vietā darbojas divas.

Slodze tiek dalīta uz pusēm, tāpēc arī gaisa ātrums tiek izvēlēts tā, lai tas nodrošinātu 50 % no kopējā aprēķinātā gaisa pārvietošanas apjoma (piesārņotā izvadīšana vai tīra padeve).

Ja rodas nepārvaramas varas apstākļi, rodas nepieciešamība strauji mainīt gaisa ātrumu vai pilnībā apturēt ventilācijas sistēmas darbību.

Piemēram, ugunsdrošības prasību dēļ gaisa kustības ātrums tiek samazināts līdz minimumam, lai novērstu uguns un dūmu izplatīšanos uz blakus telpām degšanas laikā.

Šim nolūkam gaisa kanālos un pārejas posmos tiek uzstādīti atdalītāji un vārsti.

Gaisa vada izvēles nianses

Zinot aerodinamisko aprēķinu rezultātus, var pareizi izvēlēties gaisa kanālu parametrus, precīzāk – apaļo diametru un taisnstūra šķērsgriezumu izmērus. Turklāt paralēli var izvēlēties ierīci piespiedu gaisa padevei (ventilatoru) un noteikt spiediena zudumus gaisa pārvietošanās procesā pa kanālu.

Zinot gaisa plūsmas daudzumu un tā kustības ātruma vērtību, var noteikt, kāda šķērsgriezuma gaisa kanāli būs nepieciešami.

Šim nolūkam tiek izmantota formula, kas ir apgriezta gaisa plūsmas aprēķina formulai:

S = L/3600*V.

Izmantojot rezultātu, var aprēķināt diametru:

D = 1000*√(4*S/π),

kur:

• D — gaisa kanāla šķērsgriezuma diametrs;
• S  — gaisa kanālu (gaisa vadu) šķērsgriezuma laukums, (m²);
• π — skaitlis «pī», matemātiskā konstante, kas vienāda ar 3,14;.

Iegūtais skaitlis tiek salīdzināts ar rūpnīcas standartiem, kas atļauti saskaņā ar GOST, un tiek izvēlēti pēc diametra tuvākie izstrādājumi.

Ja nepieciešams izvēlēties taisnstūrveida, nevis apaļus gaisa kanālus, tad diametra vietā jānosaka izstrādājumu garums/platums.

Izvēloties, orientējas uz aptuveno šķērsgriezumu, izmantojot principu a*b ≈ S un ražotāju rūpnīcu sniegtās tipveida izmēru tabulas. Atgādinām, ka saskaņā ar normām platuma (b) un garuma (a) attiecība nedrīkst pārsniegt 1 pret 3.

Gaisa kanāli ar taisnstūrveida vai kvadrātveida šķērsgriezumu ir ergonomiskas formas, kas ļauj tos uzstādīt cieši pie sienām. To izmanto, ierīkojot mājas nosūcējus un maskējot caurules virs griestu piekārtajām konstrukcijām vai virs virtuves skapjiem (antresolēm).

Vispārpieņemtie taisnstūra kanālu standarti: minimālie izmēri – 100 mm x 150 mm, maksimālie – 2000 mm x 2000 mm. Apaļie gaisa kanāli ir labi ar to, ka tiem ir mazāka pretestība, attiecīgi arī minimāli trokšņa līmeņa rādītāji.

Pēdējā laikā speciāli dzīvokļu iekšējai lietošanai tiek ražoti ērti, droši un vieglas plastmasas kastes.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Noderīgi video iemācīs jums strādāt ar fiziskajiem lielumiem un palīdzēs labāk iztēloties, kā darbojas ventilācijas sistēma.

Video #1. Dabiskās ventilācijas parametru aprēķins, izmantojot datorprogrammu:

Video #2. Noderīga informācija par ventilācijas sistēmas ierīkošanu būvējamā privātmājā:

Raksta informāciju var izmantot iepazīšanās nolūkos un lai labāk iztēlotos ventilācijas sistēmas darbību.

Lai iegūtu precīzākus gaisa kustības ātruma aprēķinus, projektējot mājas komunikācijas, iesakām vērsties pie inženieriem, kuri pārzina ventilācijas ierīkošanas nianses un palīdzēs pareizi izvēlēties gaisa vadu izmērus.

Tie, kas vēlas dalīties ar personīgo pieredzi, kas gūta, ierīkojot gaisa vadus, ar interesantiem faktiem un specifiskām ziņām, lūdzu, rakstiet komentārus zemāk esošajā blokā. Uzdodiet jautājumus par strīdīgiem jautājumiem. Mēs vai vietnes apmeklētāji ar prieku piedalīsimies diskusijā.