Kako napraviti proračun ventilacije: formule i primjer proračuna sustava dovoda i odvoda zraka

Sanjate li o zdravoj mikroklimi u kući i da ni u jednoj sobi ne miriše na pljesnivost i vlagu? Da bi kuća bila uistinu udobna, već u fazi projektiranja potrebno je provesti ispravan proračun ventilacije.

Ako tijekom gradnje kuće propustite ovaj važan trenutak, kasnije ćete morati rješavati niz problema: od uklanjanja plijesni u kupaonici do novog renoviranja i instalacije sustava zračnih kanala. Složite se, nije baš ugodno vidjeti na kuhinjskoj prozorskoj dasci ili u kutovima dječje sobe izvore crne plijesni, a i ponovno započinjati renoviranje.

U članku kojeg vam predstavljamo prikupljeni su korisni materijali za proračun ventilacijskih sustava, referentne tablice. Dani su formule, pregledne ilustracije i stvarni primjer za prostore različitih namjena i određene površine, prikazan u videozapisu.

Uzroci problema s ventilacijom

Uz ispravne proračune i stručnu montažu, ventilacija kuće odvija se u odgovarajućem režimu. To znači da će zrak u stambenim prostorijama biti svjež, normalne vlažnosti i bez neugodnih mirisa.

Ako se pak uočava suprotna slika, na primjer, stalna zagušljivost, plijesan u kupaonici ili druge negativne pojave, tada treba provjeriti stanje ventilacijskog sustava.

Nedostatak karakterističnih najtanjih razmaka za prozore i vrata, izazvan ugradnjom nepropusnih plastičnih konstrukcija, uzrokuje mnoge probleme. U tom slučaju u kuću ulazi premalo svježeg zraka, potrebno je pobrinuti se za dovod zraka.

Začepljenja i gubitak nepropusnosti zračnih kanala mogu uzrokovati ozbiljne probleme s uklanjanjem ispušnog zraka, koji je zasićen neugodnim mirisima i suvišnom vodenom parom.

Kao rezultat, u pomoćnim prostorijama mogu se pojaviti kolonije gljivica, što loše utječe na zdravlje ljudi i može izazvati niz ozbiljnih bolesti.

Zamagljeni prozori, plijesan i gljivice u kupaonici, zagušljivost – sve su to očiti znakovi da stambeni prostori nisu pravilno ventilirani.

No događa se i da elementi ventilacijskog sustava rade savršeno, ali gore opisani problemi ostaju neriješeni. Moguće je da su proračuni ventilacijskog sustava za određenu kuću ili stan provedeni pogrešno.

Negativno može utjecati na ventilaciju prostorija njihova pregradnja, preuređenje, izgradnja dograđevina, ugradnja već spomenutih plastičnih prozora i sl. Pri takvim značajnim promjenama ne bi škodilo ponovno izvršiti proračune i modernizirati postojeći ventilacijski sustav u skladu s novim podacima.

Jedan od jednostavnih načina da se otkriju problemi s ventilacijom – provjera propuha. Uz rešetku odvodnog otvora potrebno je prinijeti upaljenu šibicu ili list tankog papira. Ne biste trebali koristiti otvoreni plamen za takvu provjeru ako se u prostoriji koristi plinska oprema za grijanje.

Previše nepropusna unutarnja vrata mogu ometati normalnu cirkulaciju zraka u kući; problem će riješiti posebne rešetke ili otvori.

Ako se plamen ili papir pouzdano naginje prema odvodu, propuh postoji; ako se to ne događa ili je naginjanje slabo, neredovito, problem s odvođenjem ispušnog zraka postaje očit. Uzrok mogu biti začepljenja ili oštećenje zračnog kanala uslijed nestručnog popravka.

Nije uvijek moguće otkloniti kvar; rješenje problema često postaje ugradnja dodatnih sredstava za odvodnu ventilaciju. Prije njihove ugradnje također ne bi škodilo provesti potrebne proračune.

Prisutnost ili odsutnost normalnog propuha u ispušnom ventilacijskom sustavu kuće može se utvrditi pomoću plamena ili lista tankog papira.

Kako izračunati izmjenu zraka?

Svi proračuni za ventilacijske sustave svode se na određivanje volumena zraka u prostoriji. Kao takva prostorija može se smatrati pojedinačna soba ili skup soba u određenoj kući ili stanu.

Na temelju tih podataka, kao i podataka iz normativnih dokumenata, izračunavaju se osnovni parametri ventilacijskog sustava, kao što su broj i presjek zračnih kanala, snaga ventilatora i sl.

Postoje specijalizirane računske metode koje omogućuju izračun ne samo obnove zračnih masa u prostoriji, već i uklanjanje toplinske energije, promjenu vlažnosti, uklanjanje onečišćenja i sl. Takvi se proračuni obično izvode za zgrade industrijske, socijalne ili neke specijalizirane namjene.

Ako postoji potreba ili želja za izvođenjem tako detaljnih proračuna, najbolje je obratiti se inženjeru koji je proučio takve metode.

Za samostalne proračune za stambene prostorije koriste se sljedeće mogućnosti:

• prema višestrukostima;
• prema sanitarno-higijenskim normama;
• prema površini.

Sve su ove metode relativno jednostavne; nakon što se shvati njihova suština, čak i nestručnjak može izračunati osnovne parametre svog ventilacijskog sustava. Najlakše je koristiti proračune prema površini. Kao osnova uzima se sljedeća norma: svaki sat u kuću mora ulaziti tri kubična metra svježeg zraka po svakom kvadratnom metru površine.

Broj ljudi koji stalno žive u kući pritom se ne uzima u obzir.

Ventilacijski sustav u stambenim zgradama uređuje se tako da zrak ulazi kroz spavaću sobu i dnevni boravak, a uklanja se iz kuhinje i kupaonice.

Proračun prema sanitarno-higijenskim normama također je relativno jednostavan. U ovom slučaju za izračune se ne koristi površina, već podaci o broju stalnih i privremenih stanara.

Za svaku osobu koja stalno boravi potrebno je osigurati dotok svježeg zraka u količini od 60 kubičnih metara na sat. Ako u prostoriji redovito borave privremeni posjetitelji, za svaku takvu osobu treba dodati još 20 kubičnih metara na sat.

Nešto složeniji je proračun prema višestrukosti izmjene zraka. Pri njegovom izvođenju uzima se u obzir namjena svake pojedinačne sobe i normativi za višestrukost izmjene zraka za svaku od njih.

Višestrukost izmjene zraka naziva se koeficijent koji odražava broj potpunih izmjena otpadnog zraka u prostoriji tijekom jednog sata. Odgovarajući podaci sadržani su u posebnoj normativnoj tablici (SNiP 2.08.01-89* Stambene zgrade, pril. 4).

Pomoću ove tablice izračunava se ventilacija kuće prema stupnjevima izmjene zraka. Odgovarajući koeficijenti odražavaju stupanj izmjene zraka po jedinici vremena ovisno o namjeni prostorije.

Količina zraka koja se mora obnoviti unutar jednog sata može se izračunati pomoću formule:

L=N*V,

Gdje:

• N – stupanj izmjene zraka po satu, preuzet iz tablice;
• V – volumen prostorije, m³.

Volumen svake prostorije vrlo je jednostavno izračunati: potrebno je pomnožiti površinu prostorije s njezinom visinom. Zatim se za svaku prostoriju izračunava volumen izmjene zraka po satu prema gore navedenoj formuli.

Pokazatelj L za svaku prostoriju zbraja se; konačna vrijednost omogućuje stvaranje predodžbe o tome koliko točno svježeg zraka mora ući u prostoriju po jedinici vremena.

Naravno, kroz odsisne kanale mora se uklanjati potpuno ista količina otpadnog zraka. U istoj prostoriji ne postavljaju se i dovodna i odsisna ventilacija. Obično se dovod zraka odvija kroz „čiste“ prostorije: spavaću sobu, dječju sobu, dnevni boravak, radnu sobu i sl.

Odsisna ventilacija u kupaonici ili WC-u postavlja se u gornjem dijelu zida, a ugrađeni ventilator radi u automatskom načinu rada.

Zrak se uklanja iz prostorija servisne namjene: WC-a, kupaonice, kuhinje i sl. To je razumno jer se neugodni mirisi, svojstveni tim prostorijama, ne šire po stanu, već se odmah izvode van, što boravak u kući čini ugodnijim.

Stoga se u izračunima uzima norma samo za dovodnu ili samo za odsisnu ventilaciju, kako je to prikazano u normativnoj tablici.

Ako zrak nije potrebno dovoditi u određenu prostoriju ili ga uklanjati iz nje, u odgovarajućem stupcu nalazi se crtica. Za neke prostorije navedena je minimalna vrijednost stupnja izmjene zraka. Ako je izračunata vrijednost niža od minimalne, za izračune treba koristiti tabličnu vrijednost.

Ako su se problemi s ventilacijom otkrili nakon što je obnova u kući provedena, mogu se ugraditi dovodni i odsisni ventili u zidu.

Naravno, u kući se mogu nalaziti prostorije čija namjena nije prikazana u tablici. U takvim slučajevima koriste se normativi koji su prihvaćeni za stambene prostorije, tj. 3 m³ po svakom kvadratnom metru prostorije. Jednostavno treba pomnožiti površinu prostorije s 3, a dobivenu vrijednost uzeti kao normativni stupanj izmjene zraka.

Sve vrijednosti stupnja izmjene zraka L treba zaokružiti naviše, tako da budu višekratnici pet. Sada treba izračunati zbroj stupnja izmjene zraka L za prostorije kroz koje se ostvaruje dovod zraka. Posebno se zbraja stupanj izmjene zraka L onih prostorija iz kojih se odvodi otpadni zrak.

Ako rezultat izračuna ne zadovoljava sanitarne zahtjeve, postavlja se dovodni ventil, brizer ili zidna napa, modernizira se postojeći sustav ili se vrši njegovo čišćenje.

Hladan vanjski zrak može negativno utjecati na kvalitetu grijanja u kući; za takve situacije koriste se ventilacijski uređaji s rekuperatorom.

Zatim treba usporediti ova dva pokazatelja. Ako je L za dotok veći od L za odvod, tada treba povećati pokazatelje za one prostorije za koje su u izračunima korištene minimalne vrijednosti.

Primjeri proračuna volumena izmjene zraka

Da bi se proveo izračun za ventilacijski sustav prema brzinama izmjene, najprije treba sastaviti popis svih prostorija u kući, zabilježiti njihovu površinu i visinu stropova.

Na primjer, u hipotetskoj kući postoje sljedeće prostorije:

• Spavaća soba – 27 m²;
• Dnevni boravak – 38 m²;
• Radna soba – 18 m²;
• Dječja soba – 12 m²;
• Kuhinja – 20 m²;
• Toalet – 3 m²;
• Kupaonica – 4 m²;
• Hodnik – 8 m².

Uzimajući u obzir da visina stropa u svim prostorijama iznosi tri metra, izračunavamo odgovarajuće volumene zraka:

• Spavaća soba – 81 m³;
• Dnevni boravak – 114 m³;
• Radna soba – 54 m³;
• Dječja soba – 36 m³;
• Kuhinja – 60 m³;
• Toalet – 9 m³;
• Kupaonica – 12 m³;
• Hodnik – 24 m³.

Sada, koristeći gornju tablicu, potrebno je izvršiti izračune ventilacije prostorije uzimajući u obzir brzinu izmjene zraka, povećavajući svaki pokazatelj na vrijednost djeljivu s pet:

• Spavaća soba – 81 m³ × 1 = 85 m³;
• Dnevni boravak – 38 m² × 3 = 115 m³;
• Radna soba – 54 m³ × 1 = 55 m³;
• Dječja soba – 36 m³ × 1 = 40 m³;
• Kuhinja – 60 m³ – ne manje od 90 m³;
• Toalet – 9 m³ ne manje od 50 m³;
• Kupaonica – 12 m³ ne manje od 25 m³.

Podaci o normama za hodnik nisu navedeni u tablici, stoga podaci za ovu malu prostoriju nisu uzeti u obzir u izračunu. Za dnevni boravak izvršen je izračun prema površini uzimajući u obzir normu od tri kubična metra po kvadratnom metru površine.

Pravilno organiziran ventilacijski sustav osigurat će dovoljnu izmjenu zraka u dnevnom boravku. Prilikom projektiranja svakako treba uzeti u obzir zahtjeve i norme SNiP-a.

Sada je potrebno zasebno zbrojiti podatke za prostorije u kojima se ostvaruje dotok zraka i zasebno za prostorije u kojima su ugrađeni odvodni ventilacijski uređaji.

Volumen izmjene zraka po dotoku:

• Spavaća soba – 81 m³ × 1 = 85 m³/h;
• Dnevni boravak – 38 m² × 3 = 115 m³/h;
• Radna soba – 54 m³ × 1 = 55 m³/h;
• Dječja soba – 36 m³ × 1 = 40 m³/h;

Ukupno: 295 m³/h.

Volumen izmjene zraka po odvodu:

• Kuhinja – 60 m³ – ne manje od 90 m³/h;
• Sanitarni čvor – 9 m³ — minimalno 50 m³/h;
• Kupaonica – 12 m³ — minimalno 25 m³/h.

Ukupno: 165 m³/h.

Sada je potrebno usporediti dobivene zbrojeve. Očito je da potrebni dotok premašuje odvod za 130 m³/h (295 m³/h - 165 m³/h).

Kako bi se uklonila ta razlika, potrebno je povećati volumene izmjene zraka za odvod, na primjer, povećanjem vrijednosti za kuhinju. U praksi se to provodi, na primjer, zamjenom zračnih kanala kanalima većeg presjeka.

Pravila za izračun površine zračnih kanala za zamjenu ili modernizaciju ventilacijskog sustava navedena su ovdje. Savjetujemo vam da se upoznate s korisnim materijalom.

Nakon izmjena, rezultati izračuna izgledat će na sljedeći način:

Volumen izmjene zraka za dotok:

• Spavaća soba – 81 m³ × 1 = 85 m³/h;
• Dnevni boravak – 38 m² × 3 = 115 m³/h;
• Radna soba – 54 m³ × 1 = 55 m³/h;
• Dječja soba – 36 m³ × 1 = 40 m³/h;

Ukupno: 295 m³/h.

Volumen izmjene zraka za odvod:

• Kuhinja – 60 m³ — 220 m³/h;
• Sanitarni čvor – 9 m³ — minimalno 50 m³/h;
• Kupaonica – 12 m³ — minimalno 25 m³/h.

Ukupno: 295 m³/h.

Volumeni za dotok i odvod su jednaki, što odgovara zahtjevima pri izračunima izmjene zraka po broju izmjena.

Proračun ventilacijskog sustava za kuhinju također je iznimno važan. Osobito ako se tamo koristi plinska oprema za pripremu hrane.

Izračun izmjene zraka u skladu sa sanitarnim normama znatno je jednostavniji. Pretpostavimo da u kući, razmatranoj gore, stalno žive dvije osobe, a još dvije borave u prostoriji neredovito.

Izračun se provodi zasebno za svaku prostoriju u skladu s normom od 60 m³ po osobi za stalne stanovnike i 20 m³/h za povremene posjetitelje:

• Spavaća soba – 2 osobe * 60 = 120 m³/h;
• Radna soba – 1 osoba * 60 = 60 m³/h;
• Dnevni boravak – 2 osobe * 60 + 2 osobe * 20 = 160 m³/h;
• Dječja soba – 1 osoba * 60 = 60 m³/h.

Ukupno za dotok — 400 m³/h.

Za broj stalnih i povremenih stanovnika kuće ne postoje stroga pravila, te se brojke određuju na temelju stvarne situacije i zdravog razuma.

Dovoljna količina zraka koja pravodobno ulazi u kupaonicu, kao i pravodobno uklanjanje otpadnog zraka, omogućuje sprječavanje stvaranja ustajalog zraka i pojave plijesni.

Odvod se izračunava prema normama navedenim u gornjoj tablici, a povećava se do ukupnog iznosa za dotok:

• Kuhinja – 60 m³ — 300 m³/h;
• Sanitarni čvor – 9 m³ — minimalno 50 m³/h;
• Kupaonica – 12 m³ — minimalno 50 m³/h.

Ukupno za odvod: 400 m³/h.

Povećana je izmjena zraka za kuhinju i kupaonicu. Nedovoljan volumen ispuha može se podijeliti na sve prostorije u kojima je instalirana ispušna ventilacija. Ili povećati ovu vrijednost samo za jednu prostoriju, kao što je učinjeno pri proračunu prema broju izmjena.

U skladu sa sanitarnim normama, izmjena zraka izračunava se na sličan način. Pretpostavimo da je površina kuće 130 m². Tada izmjena zraka za dotok treba iznositi 130 m² × 3 m³/h = 390 m³/h.

Preostaje rasporediti ovaj volumen na prostorije za ispuh, na primjer, na sljedeći način:

• Kuhinja – 60 m³ – 290 m³/h;
• Sanitarni čvor – 9 m³ — minimalno 50 m³/h;
• Kupaonica – 12 m³ — minimalno 50 m³/h.

Ukupno za ispuh: 390 m³/h.

Balans izmjene zraka jedan je od glavnih pokazatelja pri projektiranju ventilacijskih sustava. Daljnji proračuni izvode se na temelju tih podataka.

Kako odabrati presjek zračnog kanala?

Sustav ventilacije, kao što je poznato, može biti kanalski ili beskanalski. U prvom slučaju potrebno je pravilno odabrati presjek kanala. Ako se odlučite za ugradnju konstrukcija s pravokutnim presjekom, omjer njegove duljine i širine treba biti približno 3:1.

Duljina i širina presjeka kanalskih zračnih kanala s pravokutnom konfiguracijom trebaju biti u omjeru tri prema jedan kako bi se smanjila razina buke.

Standardna brzina kretanja zračnih masa glavnim ventilacijskim kanalom treba biti oko pet metara u sekundi, a na ograncima do tri metra u sekundi. To će osigurati rad sustava s minimalnom razinom buke. Brzina kretanja zraka uvelike ovisi o površini presjeka zračnog kanala.

Kako biste odabrali dimenzije konstrukcije, možete koristiti posebne proračunske tablice. U takvoj tablici potrebno je s lijeve strane odabrati volumen izmjene zraka, na primjer 400 m³/h, a s gornje strane vrijednost brzine – pet metara u sekundi.

Zatim je potrebno pronaći presjek horizontalne linije za izmjenu zraka s vertikalnom linijom za brzinu.

Pomoću ovog dijagrama izračunava se presjek zračnih kanala za kanalski ventilacijski sustav. Brzina kretanja u glavnom kanalu ne smije prelaziti 5 m/s.

Od ovog mjesta presjeka povlači se linija prema dolje do krivulje, po kojoj se može odrediti odgovarajući presjek. Za pravokutni zračni kanal to će biti vrijednost površine, a za okrugli – promjer u milimetrima. Prvo se rade proračuni za glavni zračni kanal, a zatim – za ogranke.

Na taj način se proračuni rade ako se u kući planira samo jedan ispušni kanal. Ako se pak planira ugraditi nekoliko ispušnih kanala, tada ukupni volumen zračnog kanala za ispuh treba podijeliti s brojem kanala, a zatim provesti proračune prema izloženom principu.

Ova tablica omogućuje odabir presjeka zračnog kanala za kanalsku ventilaciju uzimajući u obzir obujme i brzinu kretanja zračnih masa

Osim toga, postoje specijalizirani kalkulacijski programi pomoću kojih se mogu izvršiti slični proračuni. Za stanove i stambene zgrade takvi programi mogu biti čak i praktičniji jer daju točniji rezultat.

Na normalnu izmjenu zraka utječe pojava poput povratne promaje, s čijim specifičnostima i načinima borbe protiv nje upoznat će vas članak koji preporučujemo.

Zaključci i koristan video na temu

Video #1. Korisne informacije o principima rada ventilacijskog sustava:

Video #2. Zajedno s istrošenim zrakom stambeni prostor napušta i toplina. Ovdje su jasno prikazani proračuni toplinskih gubitaka povezanih s radom ventilacijskog sustava:

Ispravan proračun ventilacije osnova je njezina uspješnog funkcioniranja i jamstvo povoljne mikroklime u kući ili stanu. Poznavanje osnovnih parametara na kojima se temelje takvi izračuni omogućit će ne samo pravilno projektiranje ventilacijskog sustava tijekom gradnje, već i prilagodbu njegova stanja ako se okolnosti promijene.

Želite li podijeliti vlastito iskustvo u proračunu i izgradnji ventilacije? Imate li pitanja tijekom upoznavanja s informacijama? Pronašli ste nedostatke u tekstu? Pišite, molimo vas, komentare u bloku koji se nalazi ispod teksta članka.