Ako urobiť výpočet vetrania: vzorce a príklad výpočtu prívodno-odvádzacieho systému

Snívate o tom, aby v dome bola zdravá mikroklíma a v žiadnej miestnosti necítiť zatuchlinu a vlhkosť? Aby bol dom skutočne komfortný, už v štádiu projektovania je potrebné vykonať kvalitný výpočet vetrania.

Ak počas výstavby domu zanedbáte tento dôležitý moment, neskôr budete musieť riešiť celý rad problémov: od odstránenia plesne v kúpeľni až po novú rekonštrukciu a inštaláciu systému vzduchovodov. Súhlaste, nie je práve príjemné vidieť v kuchyni na parapete alebo v rohoch detskej izby ohniská čiernej plesne a znovu sa púšťať do rekonštrukčných prác.

V nami predloženom článku sú zhromaždené užitočné materiály o výpočte ventilačných systémov, referenčné tabuľky. Sú uvedené vzorce, názorné ilustrácie a reálny príklad pre priestory rôzneho určenia a určitej plochy, demonštrovaný vo videu.

Príčiny problémov s vetraním

Pri správnych výpočtoch a kvalitnej montáži sa vetranie domu uskutočňuje vo vhodnom režime. To znamená, že vzduch v obytných miestnostiach bude svieži, s normálnou vlhkosťou a bez nepríjemných pachov.

Ak je naopak pozorovaný opačný obraz, napríklad stále dusno, pleseň v kúpeľni alebo iné negatívne javy, potom je potrebné skontrolovať stav vetracieho systému.

Nemálo problémov spôsobuje absencia typických pre okná a dvere veľmi tenkých škár, spôsobená inštaláciou tesných plastových konštrukcií. V takom prípade sa do domu dostáva príliš málo čerstvého vzduchu, je potrebné zabezpečiť jeho prívod.

Upchávky a strata tesnosti vzduchovodov môžu byť príčinou vážnych problémov s odstraňovaním odpadového vzduchu, ktorý je nasýtený nepríjemnými pachmi a tiež nadmernou vodnou parou.

V dôsledku toho sa v úžitkových miestnostiach môžu objaviť kolónie plesní, čo negatívne ovplyvňuje zdravie ľudí a môže vyvolať rad vážnych ochorení.

Zahmlené okná, pleseň a huba v kúpeľni, dusno – to všetko sú zjavné príznaky toho, že obytné miestnosti sú vetrané nesprávne.

Ale stáva sa aj to, že prvky vetracieho systému fungujú perfektne, ale opísané problémy zostávajú nevyriešené. Možno boli výpočty vetracieho systému pre konkrétny dom alebo byt vykonané nesprávne.

Negatívne sa môže na vetraní miestností prejaviť ich prestavba, reorganizácia, vznik prístavieb, inštalácia už spomínaných plastových okien a pod. Pri takýchto závažných zmenách by nezaškodilo znova vykonať výpočty a modernizovať existujúci vetrací systém v súlade s novými údajmi.

Jeden z jednoduchých spôsobov, ako zistiť problémy s vetraním – kontrola správneho ťahu. K mriežke odvodného otvoru treba priblížiť zapálenú zápalku alebo list tenkého papiera. Na takúto kontrolu by ste nemali používať otvorený oheň, ak sa v miestnosti používa plynové vykurovacie zariadenie.

Príliš tesné vnútorné dvere môžu brániť normálnej cirkulácii vzduchu v dome, problém pomôžu vyriešiť špeciálne mriežky alebo otvory.

Ak sa plameň alebo papier výrazne odkláňa smerom k odsávaču, ťah je prítomný, ak sa tak nedeje alebo je odklon slabý, nepravidelný, problém s odvodom odpadového vzduchu je zrejmý. Príčinou môžu byť upchávky alebo poškodenie vzduchovodu v dôsledku neodborných opráv.

Nie vždy je možné odstrániť poruchu, riešením problému sa často stáva inštalácia dodatočných prostriedkov odsávacieho vetrania. Pred ich inštaláciou tiež nezaškodí vykonať potrebné výpočty.

Prítomnosť alebo neprítomnosť normálneho ťahu v odsávacom ventilačnom systéme domu možno určiť pomocou plameňa alebo tenkého listu papiera.

Ako vypočítať výmenu vzduchu?

Všetky výpočty ventilačných systémov sa redukujú na určenie objemov vzduchu v miestnosti. Za takúto miestnosť možno považovať samostatnú izbu, ako aj súbor miestností v konkrétnom dome alebo byte.

Na základe týchto údajov, ako aj informácií z normatívnych dokumentov, sa vypočítavajú hlavné parametre ventilačného systému, ako je počet a prierez vzduchovodov, výkon ventilátorov a pod.

Existujú špecializované výpočtové metódy, ktoré umožňujú vypočítať nielen obnovu vzduchových hmôt v miestnosti, ale aj odvádzanie tepelnej energie, zmenu vlhkosti, odstraňovanie nečistôt a pod. Takéto výpočty sa zvyčajne vykonávajú pre budovy priemyselného, sociálneho alebo iného špecializovaného účelu.

Ak je potreba alebo túžba vykonať také podrobné výpočty, najlepšie je obrátiť sa na inžiniera, ktorý tieto metódy študoval.

Pre samostatné výpočty obytných miestností sa používajú nasledujúce možnosti:

• podľa násobností;
• podľa sanitárno-hygienických noriem;
• podľa plochy.

Všetky tieto metódy sú pomerne jednoduché; po pochopení ich podstaty môže aj laik vypočítať hlavné parametre svojho ventilačného systému. Najjednoduchšie je použiť výpočty podľa plochy. Za základ sa berie nasledujúca norma: každú hodinu musí do domu prúdiť tri kubické metre čerstvého vzduchu na každý štvorcový meter plochy.

Počet osôb, ktoré v dome trvale bývajú, sa pritom nezohľadňuje.

Ventilačný systém v obytných budovách je usporiadaný tak, aby vzduch prúdil cez spálňu a obývaciu izbu a odvádzal sa z kuchyne a kúpeľne.

Výpočet podľa sanitárno-hygienických noriem je tiež pomerne jednoduchý. V tomto prípade sa na výpočty nepoužíva plocha, ale údaje o počte stálych a dočasných obyvateľov.

Pre každého trvale bývajúceho je potrebné zabezpečiť prísun čerstvého vzduchu v množstve 60 kubických metrov za hodinu. Ak sa v miestnosti pravidelne zdržiavajú dočasní návštevníci, na každú takú osobu treba pridať ďalších 20 kubických metrov za hodinu.

O niečo zložitejšie sa vykonáva výpočet podľa násobnosti výmeny vzduchu. Pri jeho vykonávaní sa zohľadňuje účel každej jednotlivej miestnosti a normy násobnosti výmeny vzduchu pre každú z nich.

Násobnosť výmeny vzduchu je koeficient, ktorý odráža počet úplných výmen odpadového vzduchu v miestnosti za jednu hodinu. Príslušné informácie sú uvedené v špeciálnej normatívnej tabuľke (SNiP 2.08.01-89* Obytné budovy, pril. 4).

Pomocou tejto tabuľky sa vykonáva výpočet vetrania domu podľa násobností. Príslušné koeficienty odrážajú násobnosť výmeny vzduchu za jednotku času v závislosti od účelu miestnosti.

Množstvo vzduchu, ktoré sa má obnoviť za hodinu, možno vypočítať podľa vzorca:

L=N*V,

Kde:

• N – násobnosť výmeny vzduchu za hodinu, prevzatá z tabuľky;
• V – objem miestnosti, m³.

Objem každej miestnosti je veľmi jednoduché vypočítať, na to je potrebné vynásobiť plochu miestnosti jej výškou. Potom sa pre každú miestnosť vypočíta objem výmeny vzduchu za hodinu podľa uvedeného vzorca.

Ukazovateľ L pre každú miestnosť sa sčíta, výsledná hodnota umožňuje získať predstavu o tom, koľko presne čerstvého vzduchu by malo prúdiť do miestnosti za jednotku času.

Samozrejme, cez odťahové kanály sa musí odvádzať presne rovnaké množstvo odpadového vzduchu. V rovnakej miestnosti sa neinštaluje prívodné aj odťahové vetranie. Zvyčajne sa prívod vzduchu uskutočňuje cez „čisté“ miestnosti: spálňu, detskú izbu, obývaciu izbu, pracovňu a pod.

Odťahové vetranie v kúpeľni alebo na WC sa inštaluje v hornej časti steny, vstavaný ventilátor pracuje v automatickom režime.

Vzduch sa odvádza z miestností obslužného účelu: WC, kúpeľne, kuchyne a pod. Je to rozumné, pretože nepríjemné pachy charakteristické pre tieto miestnosti sa nešíria po obydlí, ale hneď sa odvádzajú von, čo robí bývanie v dome pohodlnejším.

Preto sa pri výpočtoch berie norma len pre prívodné alebo len pre odťahové vetranie, ako je to uvedené v normatívnej tabuľke.

Ak vzduch nie je potrebné privádzať do konkrétnej miestnosti alebo ho z nej odvádzať, v príslušnom stĺpci je pomlčka. Pre niektoré miestnosti je uvedená minimálna hodnota násobnosti výmeny vzduchu. Ak je vypočítaná hodnota nižšia ako minimálna, na výpočty treba použiť tabuľkovú hodnotu.

Ak sa problémy s vetraním zistili až po tom, ako bola v dome vykonaná rekonštrukcia, je možné inštalovať prívodné a odťahové ventily v stene.

Samozrejme, v dome sa môžu nachádzať miestnosti, ktorých účel nie je v tabuľke zobrazený. V takýchto prípadoch sa používajú normy prijaté pre obytné miestnosti, t. j. 3 m³ na každý štvorcový meter miestnosti. Stačí jednoducho vynásobiť plochu miestnosti číslom 3, získaná hodnota sa považuje za normatívnu násobnosť výmeny vzduchu.

Všetky hodnoty násobnosti výmeny vzduchu L treba zaokrúhliť nahor, aby boli násobkové piatich. Teraz treba vypočítať súčet násobnosti výmeny vzduchu L pre miestnosti, cez ktoré sa uskutočňuje prívod vzduchu. Osobitne sa sčítava násobnosť výmeny vzduchu L tých miestností, z ktorých sa odvádza odpadový vzduch.

Ak výsledok výpočtov nespĺňa hygienické požiadavky, nainštaluje sa prívodný ventil, briser alebo odťah cez stenu, modernizuje sa existujúci systém alebo sa vyčistí.

Studený vonkajší vzduch môže negatívne ovplyvniť kvalitu vykurovania v dome, v takýchto situáciách sa používajú vetracie zariadenia s rekuperátorom

Potom by sa mali porovnať tieto dva ukazovatele. Ak je L pre prívod vyššie ako L pre odťah, je potrebné zvýšiť hodnoty pre tie miestnosti, pre ktoré boli pri výpočtoch použité minimálne hodnoty.

Príklady výpočtov objemu výmeny vzduchu

Na vykonanie výpočtu vetracieho systému podľa násobnosti je najprv potrebné zostaviť zoznam všetkých miestností v dome, zapísať ich plochu a výšku stropov.

Napríklad v hypotetickom dome sú tieto miestnosti:

• Spálňa – 27 m²;
• Obývacia izba – 38 m²;
• Pracovňa – 18 m²;
• Detská izba – 12 m²;
• Kuchyňa – 20 m²;
• WC – 3 m²;
• Kúpeľňa – 4 m²;
• Chodba – 8 m².

Vzhľadom na to, že výška stropu vo všetkých miestnostiach je tri metre, vypočítame príslušné objemy vzduchu:

• Spálňa – 81 m³;
• Obývacia izba – 114 m³;
• Pracovňa – 54 m³;
• Detská izba – 36 m³;
• Kuchyňa – 60 m³;
• WC – 9 m³;
• Kúpeľňa – 12 m³;
• Chodba – 24 m³.

Teraz pomocou vyššie uvedenej tabuľky je potrebné vykonať výpočty vetrania miestnosti s ohľadom na násobnosť výmeny vzduchu, pričom každý ukazovateľ sa zvýši na hodnotu, ktorá je násobkom piatich:

• Spálňa – 81 m³ * 1 = 85 m³;
• Obývacia izba – 38 m² * 3 = 115 m³;
• Pracovňa – 54 m³ * 1 = 55 m³;
• Detská izba – 36 m³ * 1 = 40 m³;
• Kuchyňa – 60 m³ – najmenej 90 m³;
• WC – 9 m³ najmenej 50 m³;
• Kúpeľňa – 12 m³ najmenej 25 m³.

Informácie o normách pre chodbu v tabuľke chýbajú, preto údaje o tejto malej miestnosti neboli do výpočtu zahrnuté. Pre obývaciu izbu bol vykonaný výpočet podľa plochy s ohľadom na normu tri kubické metre na každý meter plochy.

Správne organizovaný vetrací systém zabezpečí dostatočnú výmenu vzduchu v obývacej izbe. Pri navrhovaní je potrebné zohľadniť požiadavky a normy SNiP.

Teraz je potrebné osobitne zhrnúť údaje o miestnostiach, v ktorých sa uskutočňuje prívod vzduchu, a osobitne miestnosti, kde sú nainštalované odsávacie vetracie zariadenia.

Objem výmeny vzduchu pri prívode:

• Spálňa – 81 m³ * 1 = 85 m³/h;
• Obývacia izba – 38 m² * 3 = 115 m³/h;
• Pracovňa – 54 m³ * 1 = 55 m³/h;
• Detská izba – 36 m³ * 1 = 40 m³/h;

Celkom: 295 m³/h.

Objem výmeny vzduchu pri odťahu:

• Kuchyňa – 60 m³ — najmenej 90 m³/h;
• WC – 9 m³ — nie menej ako 50 m³/h;
• Kúpeľňa – 12 m³ — nie menej ako 25 m³/h.

Spolu: 165 m³/h.

Teraz je potrebné porovnať získané sumy. Je zrejmé, že potrebný prívod prevyšuje odvod o 130 m³/h (295 m³/h - 165 m³/h).

Na odstránenie tohto rozdielu je potrebné zvýšiť objemy výmeny vzduchu pri odvode, napríklad zvýšením hodnôt v kuchyni. V praxi sa to realizuje napríklad výmenou vzduchovodov za kanály väčšieho prierezu.

Pravidlá výpočtu plochy vzduchových kanálov pre výmenu alebo modernizáciu ventilačného systému sú uvedené tu. Odporúčame oboznámiť sa s užitočným materiálom.

Po úpravách budú výsledky výpočtu vyzerať nasledovne:

Objem výmeny vzduchu pri prívode:

• Spálňa – 81 m³ * 1 = 85 m³/h;
• Obývacia izba – 38 m² * 3 = 115 m³/h;
• Pracovňa – 54 m³ * 1 = 55 m³/h;
• Detská izba – 36 m³ * 1 = 40 m³/h;

Celkom: 295 m³/h.

Objem výmeny vzduchu pri odvode:

• Kuchyňa – 60 m³ — 220 m³/h;
• WC – 9 m³ — nie menej ako 50 m³/h;
• Kúpeľňa – 12 m³ — nie menej ako 25 m³/h.

Spolu: 295 m³/h.

Objemy prívodu a odvodu sú rovnaké, čo zodpovedá požiadavkám pri výpočtoch výmeny vzduchu podľa násobností.

Výpočet ventilačného systému pre kuchyňu je tiež mimoriadne dôležitý. Zvlášť, ak sa tam používa plynové zariadenie na prípravu jedla.

Výpočet výmeny vzduchu v súlade so sanitárnymi normami je výrazne jednoduchší. Predpokladajme, že v dome uvedenom vyššie trvale bývajú dvaja ľudia a ďalší dvaja sa v priestore zdržiavajú nepravidelne.

Výpočet sa vykonáva osobitne pre každú miestnosť v súlade s normou 60 m³/osobu pre stálych obyvateľov a 20 m³/hod pre dočasných návštevníkov:

• Spálňa – 2 osoby*60 = 120 m³/h;
• Pracovňa – 1 osoba*60 = 60 m³/h;
• Obývacia izba 2 osoby*60 + 2 osoby*20 = 160 m³/h;
• Detská izba 1 osoba*60 = 60 m³/h.

Spolu pri prívode — 400 m³/h.

Pre počet stálych a dočasných obyvateľov domu neexistujú žiadne prísne pravidlá, tieto čísla sa určujú na základe reálnej situácie a zdravého rozumu.

Dostatočný objem vzduchu včas vstupujúci do kúpeľne a tiež včasná evakuácia odpadového vzduchu umožňuje zabrániť vzniku zatuchnutého vzduchu a výskytu plesní.

Odvod sa vypočíta podľa noriem uvedených v tabuľke vyššie a zvýši sa na celkovú hodnotu prívodu:

• Kuchyňa – 60 m³ — 300 m³/h;
• WC – 9 m³ — nie menej ako 50 m³/h;
• Kúpeľňa – 12 m³ — nie menej ako 50 m³/h.

Spolu pri odvode: 400 m³/h.

Zvýšená výmena vzduchu pre kuchyňu a kúpeľňu. Nedostatočný objem odsávania možno rozdeliť medzi všetky miestnosti, v ktorých je nainštalované odsávacie vetranie. Alebo zvýšiť tento ukazovateľ len pre jednu miestnosť, ako to bolo urobené pri výpočte podľa násobností.

V súlade so sanitárnymi normami sa výmena vzduchu počíta podobným spôsobom. Predpokladajme, že plocha domu je 130 m². Potom by výmena vzduchu pri prívode mala byť 130 m² * 3 m³/h = 390 m³/h.

Zostáva rozdeliť tento objem na miestnosti podľa odsávania, napríklad takto:

• Kuchyňa – 60 m³ — 290 m³/h;
• WC – 9 m³ — nie menej ako 50 m³/h;
• Kúpeľňa – 12 m³ — nie menej ako 50 m³/h.

Spolu za odsávanie: 390 m³/h.

Bilancia výmeny vzduchu je jedným z hlavných ukazovateľov pri navrhovaní vetracích systémov. Ďalšie výpočty sa vykonávajú na základe týchto informácií.

Ako zvoliť prierez vzduchovodu?

Vetrací systém, ako je známe, môže byť kanálový alebo bezkanálový. V prvom prípade je potrebné správne zvoliť prierez kanálov. Ak sa rozhodnete inštalovať konštrukcie s obdĺžnikovým prierezom, pomer jeho dĺžky a šírky by sa mal približovať k 3:1.

Dĺžka a šírka prierezu kanálových vzduchovodov s obdĺžnikovou konfiguráciou by mali byť v pomere tri ku jednej, aby sa znížilo množstvo hluku.

Štandardná rýchlosť pohybu vzdušných hmôt v hlavnom vetracom kanáli by mala byť približne päť metrov za sekundu a na odbočkách až tri metre za sekundu. To zabezpečí prevádzku systému s minimálnym hlukom. Rýchlosť pohybu vzduchu do značnej miery závisí od plochy prierezu vzduchovodu.

Na výber rozmerov konštrukcie možno použiť špeciálne výpočtové tabuľky. V takejto tabuľke je potrebné vybrať vľavo objem výmeny vzduchu, napríklad 400 m³/h, a hore vybrať hodnotu rýchlosti – päť metrov za sekundu.

Potom je potrebné nájsť priesečník horizontálnej línie podľa výmeny vzduchu s vertikálnou líniou podľa rýchlosti.

Pomocou tohto diagramu sa vypočíta prierez vzduchovodov pre kanálový vetrací systém. Rýchlosť pohybu v hlavnom kanáli by nemala presiahnuť 5 m/s.

Od tohto miesta priesečníka vedú čiaru nadol ku krivke, podľa ktorej možno určiť vhodný prierez. Pre obdĺžnikový vzduchovod to bude hodnota plochy a pre kruhový – priemer v milimetroch. Najprv sa urobia výpočty pre hlavný vzduchovod a potom – pre odbočky.

Takýmto spôsobom sa výpočty robia, ak sa v dome plánuje len jeden odsávací kanál. Ak sa predpokladá inštalácia niekoľkých odsávacích kanálov, celkový objem vzduchovodu pre odsávanie je potrebné rozdeliť na počet kanálov a potom vykonať výpočty podľa uvedeného princípu.

Táto tabuľka umožňuje vybrať prierez vzduchovodu pre kanálové vetranie s ohľadom na objemy a rýchlosť pohybu vzdušných más.

Okrem toho existujú špecializované kalkulačné programy, pomocou ktorých je možné vykonať podobné výpočty. Pre byty a obytné domy môžu byť takéto programy dokonca pohodlnejšie, pretože poskytujú presnejší výsledok.

Na normálnu výmenu vzduchu vplýva jav ako spätný ťah, s ktorého špecifikami a spôsobmi boja proti nemu vás oboznámi nami odporúčaný článok.

Závery a užitočné video k téme

Video #1. Užitočné informácie o princípoch fungovania ventilačného systému:

Video #2. Spolu s odpadovým vzduchom opúšťa obydlie aj teplo. Tu sú názorne demonštrované výpočty tepelných strát spojených s prácou vetracieho systému:

Správny výpočet vetrania je základom jeho úspešného fungovania a zárukou priaznivej mikroklímy v dome alebo byte. Znalosť základných parametrov, na ktorých sú takéto výpočty založené, umožní nielen správne navrhnúť ventilačný systém počas výstavby, ale aj upraviť jeho stav, ak sa okolnosti zmenia.

Chcete sa podeliť o vlastné skúsenosti s výpočtom a budovaním vetrania? Vznikli vám otázky počas oboznamovania sa s informáciami? Našli ste nedostatky v texte? Napíšte, prosím, komentáre do bloku nachádzajúceho sa pod textom článku.