PROJEKTOWANIE WENTYLACJI
SPIS TREŚCI
1. Podział wentylacji i rodzaje systemów wentylacyjnych& & & & & & & 3
2. Obliczeniowe parametry powietrza& & & & & & & & & & & & & & & . 5
3. Dobór parametrów powietrza w pomieszczeniu& & & & & & & . 7
4. Obliczanie strumieni powietrza dla wentylacji ogólnej& & & & & & & .. 9
5. Obliczanie czynników powodujących zmiany stanu powietrza w
pomieszczeniu& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & . 18
6. Wentylacja naturalna& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & 21
7. Mechaniczna wentylacja ogólna& & & & & & & & & & & & & & & & .. 25
8. Obliczanie przewodów powietrznych& & & & & & & & & & & & & & .. 31
9. Obliczanie sieci przewodów wentylacyjnych& & & & & & & & & & & .. 35
10. Metodyka projektowania sieci przewodów wentylacyjnych& & & & & .. 38
11. Przykłady obliczeń projektowych& & & & & & & & & & & & & & & ... 41
Literatura& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & 46
 2
WYKAZ OZNACZEC

P - ciśnienie gazu, Pa,
V - objętość, m3,
m - masa, kg,
R - stała gazowa, kJ�kg-1�K-1,
T - temperatura, K,
t - temperatura, �C,
Ć - wilgotność względna powietrza,
Ś - wilgotność względna, %,
Y - wilgotność bezwzględna masowa, kg (%),
r - ciepło parowania, kJ�kg-1,
i - entropia, kJ�kg-1,
x - zawartość wilgoci, kg�kg-1,
� - współczynnik kontaktu,
E - skuteczność komory zraszania, %,
� - sprawność, %,
Lp - ciepło parowania, kJ�kg-1,
kg - współczynnik wnikania masy, kg�m-3�s-1,
ą - współczynnik wnikania ciepła, kJ�m-3�s-1,
F - powierzchnia transportu, m2,
G - strumień masy powietrza suchego, kg�s-1,
c1 - ciepło właściwe cieczy, kJ�kg-1�K-1,
H - entalpia, kJ�kg-1,
� - gęstość, kg�m-3,
M - masa cząsteczkowa pary wodnej, kg,
Ma - masa cząsteczkowa powietrza, kg,
Y1 - wilgotność bezwzględna masowa powietrza na granicy rozkładu faz
woda  powietrze,
Ys - wilgotność nasycenia,
WG - prędkość strumienia przepływającego suchego powietrza, kg�m-3�s-1,
kya - współczynnik przenikania masy, kg�m-3�s-1,
W - masa wilgoci, kg,
ds - entropia, W�K-1,
Le - liczba Lewisa,
VN - strumień powietrza nawiewanego, m3�s, m3�h-1,
� - współczynnik wydajności chłodniczej, kJ�kg-1,
� - stopień nasycenia, %,
d - średnica, m,
� - prędkość opadania, cm�s-1,
olf - zanieczyszczenie powietrza,
decipol - jakość powietrza.
 3
1. PODZIAA
WENTYLACJI I RODZAJE SYSTEMÓW
WENTYLACYJNYCH
Wentylacja służy do usuwania powstających w pomieszczeniu zanieczyszczeń
i wprowadzania w to miejsce powietrza świeżego. Ale jest to tylko minimalna jej
funkcja. Wentylację można wykorzystać do tworzenia sztucznego klimatu korzystnego
dla organizmu ludzkiego. Wentylacja budynków mieszkalnych jest nieodzowna dla
zapewnienia zdrowia mieszkańców i utrzymywania dobrego stanu technicznego
budynku. Jest ona nierozerwalnie związana ze zużyciem energii na ogrzanie powietrza
wentylacyjnego. Praktyka wykazała, że ograniczanie ilości powietrza wentylacyjnego
jest  krótkowzroczne , a chwilowe korzyści owocują kilkakrotnie większymi stratami,
jeśli spojrzeć na sprawę od strony stanu technicznego budynku oraz zdrowia jego
użytkowników. Wentylacja pomieszczeń może następować w sposób naturalny.
Dzięki różnicy temperatury, a więc i gęstości powietrza wewnątrz i na zewnątrz
budynku oraz dzięki działaniu wiatru powietrze dostaje się do budynku przez
nieszczelności w oknach i drzwiach lub przez specjalne nawiewniki, a wydostaje się
przez kratki i kanały wentylacyjne. Skuteczność wentylacji naturalnej, zwanej też
grawitacyjną, zależy od warunków atmosferycznych, zmienia się więc w ciągu roku.
Na działanie wentylacji naturalnej wpływa także konstrukcja budynku, jego otoczenie
oraz rozmieszczenie pomieszczeń.
W z
le wentylowanych pomieszczeniach pogarsza się jakość powietrza. Ich
użytkownicy mogą narzekać na ból głowy, pieczenie oczu, ogólne zmęczenie,
trudności z koncentracją i wiele innych symptomów związanych z podwyższonym
poziomem stężenia zanieczyszczeń. W przypadku otwartego spalania paliw może
dochodzić do zatruć tlenkiem węgla. Obserwuje się zwiększoną ilość przypadków
astmy, różnego rodzaju alergii oraz infekcji dróg oddechowych. Coraz częściej
obserwowane są przypadki rozwoju grzybów pleśniowych mogące prowadzić także do
korozji biologicznej elementów konstrukcji budynków.
Urządzenia wentylacyjne służą do wentylowania pomieszczeń. Urządzenia
wentylacyjne są zróżnicowane w zależności od wymagań, jakie w poszczególnych
przypadkach stawia się powietrzu w pomieszczeniach, począwszy od najprostszych,
do których można zaliczyć na przykład otwierane okna, którymi przewietrza się
mieszkania, sale szkolne, biura itp., a skończywszy na urządzeniach
skomplikowanych, całkowicie zautomatyzowanych, pozwalających na utrzymanie
żądanego stanu powietrza.
Wentylacja może także działać w sposób mechaniczny. Wymiana powietrza
jest wtedy niezależna od jakichkolwiek wpływów atmosferycznych. Wymuszony
przepływ powietrza uzyskuje się dzięki zastosowaniu wentylatora. Najprostszym
rozwiązaniem jest Wentylacja wywiewna polegająca na zainstalowaniu wentylatorów
w kanałach wentylacyjnych. W takim systemie wentylacji powietrze dostaje się do
budynku przez nieszczelności okien i drzwi lub przez nawiewniki, podobnie jak w
wentylacji naturalnej. Uniezależniamy się jednak od kaprysów przyrody,
zmniejszających skuteczność usuwania powietrza z pomieszczeń. Lepszym
rozwiązaniem jest wentylacja nawiewno-wywiewna, w której zarówno
doprowadzanie, jak i usuwanie powietrza jest możliwe dzięki wentylatorowi. Zaletą
wentylacji mechanicznej jest możliwość dostosowania jej wydajności do faktycznych
 4
potrzeb mieszkańców, dzięki temu można stworzyć komfortowe warunki
w pomieszczeniach. Regulacja systemu wentylacji mechanicznej może odbywać się
automatycznie. Montując specjalne urządzenia ''rekuperatory'' można odzyskiwać
ciepło z usuwanego powietrza, a zatem oszczędzać zimą cenną energię. Można także
zastosować filtry zatrzymujące zanieczyszczenia dostające się do budynku z zewnątrz.
Docenią to z pewnością alergicy.
W Polsce najbardziej rozpowszechnionym, stosowanym od lat, typem
wentylacji jest wentylacja naturalna, zwana także grawitacyjną. Jej zasada działania
wykorzystuje siły natury, w głównej mierze różnicę gęstości powietrza na zewnątrz i
wewnątrz budynku. Powietrze w naturalny sposób powinno przedostawać się przez
nieszczelności w obudowie budynku do jego wnętrza, a po wymieszaniu
z zanieczyszczeniami i ogrzaniu wydostawać się na zewnątrz przez kanały
wentylacyjne. Zasada dobrej wentylacji budynku zakłada napływ powietrza do
pomieszczeń najmniej zanieczyszczonych, a więc w przypadku budynków
mieszkalnych do pokoi, a następnie przepływ do kratek wywiewnych
w pomieszczeniach o większym stężeniu zanieczyszczeń - kuchni, łazienek, toalet
i pomieszczeń bezokiennych. Proces ten jest możliwy jedynie wtedy, gdy do budynku
dostaje się odpowiednia ilość powietrza, która zapewnia wymaganą intensywność
usuwania zanieczyszczeń i odpowiedni ciąg kominowy.
Najbardziej podstawowym podziałem wentylacji jest podział na:
- wentylację ogólną
- wentylację okresową
- wentylację lokalizującą
- wentylację miejscową.
Wentylacja ogólna polega na całkowitej wymianie powietrza w pomieszczeniu
poprzez usunięcie zanieczyszczonego powietrza i dostarczenie świeżego. Proces ten
może przebiegać w sposób ciągły lub okresowy. Zadanie wentylacji, polegające na
utrzymaniu wymaganego stanu powietrza w pomieszczeniu lub tej jego części w której
przebywają ludzie, może być spełnione różnymi sposobami. Jednym z nich jest
usuwanie z całego pomieszczenia powietrza zużytego i dostarczanie na jego miejsce
powietrza świeżego. Ten rodzaj wentylacji nosi nazwę wentylacji ogólnej. Może być
oparta na zasadzie pracy okresowej lub ciągłej.
W pomieszczeniu, w którym zadanie wentylacji polega na niedopuszczeniu do
wzrostu stężenia substancji zanieczyszczającej powietrze lub temperatury powyżej
pewnej granicy, wyrażonej na rys. 1.1 odcinkiem smax lub tmax. Wskutek wytwarzania
się w pomieszczeniu substancji zanieczyszczającej powietrze lub ciepła i przy braku
wymiany powietrza lub .jeżeli ta wymiana jest nieznaczna, nastąpi stopniowy wzrost
stężenia tej substancji w powietrzu lub wzrost jego temperatury. Przebieg wzrostu
stężenia lub temperatury w zależności od czasu może być scharakteryzowany krzywą
AB, przy czym odcinek OA=so (lub to ) określa stężenie ewentualnie temperaturę na
początku rozważanego okresu.
 5
Rys. 1.1. Przebieg stężenia lub temperatury powietrza w pomieszczeniu podczas
działania wentylacji okresowej i ciągłej.
Na rysunku widać, że po czasie rn zawartość zanieczyszczającej substancji
w powietrzu (lub jego temperatura) osiągnie założoną wartość maksymalną. Aby ta
wartość nie została przekroczona, należy w jakiś sposób spowodować, albo wzmóc
wymianę powietrza, na przykład przez otwarcie okien lub uruchomienie wentylatora,
wskutek czego stan powietrza poprawi się.
2. OBLICZENIOWE PARAMETRY POWIETRZA
Aby zaprojektować urządzenie wentylacyjne, wymagana jest między innymi
znajomość danych klimatycznych powietrza zewnętrznego, przebieg ich zmienności
w czasie oraz oddziaływanie na wentylowane pomieszczenie.
Temperatura i wilgotność powietrza, prędkość wiatru, natężenie
promieniowania oraz ciśnienie atmosferyczne są czynnikami klimatycznymi powietrza
zewnętrznego, mającymi wpływ na wielkość urządzenia. Do podstawowych
parametrów powietrza zewnętrznego są można zaliczyć temperaturę i wilgotność
powietrza.
Powietrze używane do wentylowania pomieszczeń najczęściej czerpane jest
z zewnątrz, dlatego przy projektowaniu systemów wentylacyjnych niezbędna jest znajomość
danych klimatycznych powietrza oraz przebieg ich zmienności w czasie. Konieczne jest
zatem dostosowanie wentylatora do następujących czynników klimatycznych:
- temperatura i wilgotność powietrza,
- prędkość wiatru,
- natężenie promieniowania,
- ciśnienie atmosferyczne.
Osiągnięcie przez powietrze zewnętrzne określonej temperatury jest przede
wszystkim następstwem oddawania ciepła (przewodzenie i konwekcja) przez
powierzchnię ziemi, ogrzaną dzięki promieniowaniu słonecznemu. Wskutek
okresowej zmienności wysokości położenia Słońca, przebieg temperatury w czasie
roku lub doby również jest okresowy.
Z powodu, obecności dużych zbiorników wodnych, które spowalniają proces
ogrzewania lub ochładzania powietrza, przebieg krzywych na powyższych wykresach
 6
jest bardziej płaski dla miejscowości znajdujących się w pobliżu wybrzeża morskiego,
niż dla miejscowości położonych w głębi lądu.
Przeciętny czas występowania w okresie rocznym temperatury powietrza
zewnętrznego o określonych wartościach tz przedstawia się za pomocą wzoru:
� = f (tz )
Dla danej miejscowości temperatury tz powietrza zewnętrznego o wartościach bliskich
absolutnemu minimum i absolutnemu maksimum występują bardzo krótko. Można
przypuszczać, że urządzenie wentylacyjne obliczone na podstawie wyżej
wymienionych wartości, mogłoby być w pełni wykorzystywane również przez krótki
okres (choć oczywiście mogą się zdarzyć takie sytuacje, w których system
wentylacyjny trzeba byłoby dostosować również do warunków ekstremalnych).
Obliczenia urządzeń wentylacyjnych prowadzone są na podstawie tzw.
obliczeniowych wartości temperatur dla okresu zimnego (toz) i dla okresu ciepłego
(toc). Należy przy tym także uwzględniać, że:
toz > tabs.min
,
toc > tabs.max
.
Podczas projektowania systemów wentylacyjnych należy dobierać odpowiednie
wartości parametrów obliczeniowych powietrza zewnętrznego na podstawie normy
PN-76/B-03420. Wentylacja. Klimatyzacja. Parametry obliczeniowe powietrza
zewnętrznego .
ts tm i x
�
Strefa
klimatyczna
o o
C C kJ�"kg-1 g�"kg-1 %
I -16 -16 -13,4 1,1
II -18 -18 -15,9 0,9
III -20 -20 -18,4 0,8 100
IV -22 -22 -20,5 0,7
V -24 -24 -22,6 0,5
Tabela 2.1. Parametry obliczeniowe powietrza zewnętrznego dla okresu
zimowego.
 7
Dobowa
amplituda
Strefa
i x
�
ts tm
wahań
klimatyczna Miesiąc
temperatury
o o o
C C kJ�"kg-1 g�"kg-1 % C
kwiecień 18,6 15,8
maj 23,4 18,2
I czerwiec 26,2 19,9
59,9 12,4 52 10
lipiec 28,0 21,0
sierpień 28,0 21,0
wrzesień 24,4 19,7
kwiecień 19,5 15,5
maj 25,0 18,2
II czerwiec 28,2 19,9 60,7 11,8 45 14
lipiec 30,0 21,0
sierpień 30,0 21,0
wrzesień 26,6 19,3
Tabela 2.2. Parametry obliczeniowe powietrza zewnętrznego dla okresu letniego, dla
godziny 15.00.
W tabeli 2.1. podano parametry obliczeniowe powietrza zewnętrznego dla
okresu zimnego wg normy PN-76/B-03420, w tabeli 2.2. parametry obliczeniowe
powietrza zewnętrznego dla okresu ciepłego.
3. DOBÓR PARAMETRÓW POWIETRZA W POMIESZCZENIU
Mikroklimat pomieszczeń jest zależny od czynników:
- temperatury powietrza,
- wilgotności względnej powietrza,
- prędkości ruchu powietrza,
- czystości powietrza,
- zapachu powietrza,
- stopnia i rodzaju zjonizowania powietrza,
- hałasu i drgań,
- temperatury powierzchni otaczających przegród budowlanych,
- bezpośredniego promieniowania słońca przepuszczanego przez przegrody
przez
roczyste.
 8
TEMPERATURA POWIETRZA
Dla dwóch podstawowych rodzajów urządzeń wentylacji mechanicznej dobór temperatury
powietrza w pomieszczeniach wentylowanych omówiono:
- z normowaniem temperatury powietrza w okresie zimnym,
- z całorocznym normowaniem temperatury powietrza w pomieszczeniu.
Ogrzewanie powietrza może doprowadzić do zmiany termodynamicznego stanu
powietrza w urządzeniach z normowaniem temperatury w okresie zimnym.
Urządzenia te nie mogą obniżyć temperatury powietrza w strefie pracy lub strefie
przebywania ludzi poniżej wartości tp, ponieważ nie są wyposażone w oziębiacze.
2
tp = tz + "tw + "tsp = tz + "tsp
gdzie:
tp  temperatura powietrza w strefie przebywania ludzi, oC,
tz  temperatura powietrza zewnętrznego, oC,
"tw  przyrost temperatury powietrza w skutek przekazywanej mu i zamienianej na
moc cieplną mocy wentylatora, oC,
"t sp  przyrost temperatury powietrza w strefie pracy wskutek asymilowania przez
nie zysków ciepła, oC.
Wzór ten jest właściwy dla obliczeń przepływu strumienia objętości powietrza
wentylującego. Przy obliczeniowej temperaturze powietrza zewnętrznego okresu
ciepłego przyjmuje postać:
tp = toc + "tsp
gdzie:
toc  temperatura obliczeniowa powietrza zewnętrznego okresu ciepłego, oC.
Omawiane urządzenia nie mogą zapewnić komfortu cieplnego w przypadku
wyższych temperatur powietrza zewnętrznego. Ich zadaniem jest utrzymać
odpowiednią czystość i świeżość powietrza, a także nie dopuścić do nadmiernego
wzrostu jego temperatury w strefie przebywania ludzi.
Dzięki urządzeniom wentylacyjnym z całorocznym normowaniem temperatury
powietrza możliwe jest utrzymanie w pomieszczeniu niezależnie od pory roku
wymaganej temperatury, a więc temperatury determinującej warunki komfortu
cieplnego lub wymaganej przez proces technologiczny.
Przy projektowaniu wentylacji z całorocznym normowaniem temperatury
powietrza dla sal zebrań, sal widowiskowych, lokali gastronomicznych i ogólnie
pomieszczeń, w których czas przebywania ludzi jest krótszy niż około 3 h,
temperaturę komfortu w okresie ciepłym uzależnia się od temperatury powietrza
zewnętrznego.
 9
WILGOTNOŚĆ WZGL
DNA POWIETRZA
Wilgotność względna powietrza mieszcząca się w ramach 30-60 (70)% ma
nieznaczny wpływ na odczucie cieplne człowieka. Urządzenia wentylacyjne
z normowaniem temperatury powietrza w okresie zimnym nie oddziałują na ustalenie
się wilgotności względnej powietrza w pomieszczeniu. W takim wypadku wilgotność
względna powietrza w pomieszczeniu zależy przede wszystkim od ilości wydzielającej
się w nim pary wodnej oraz stanu powietrza zewnętrznego.
Urządzenia wentylacyjne z całorocznym normowaniem temperatury powietrza
w pomieszczeniu stwarzają możliwość oziębiania i osuszania powietrza, szczególnie
w okresie ciepłym, a tym samym normowania w pewnych granicach jego wilgotności
względnej. Normowanie wilgotności względnej w pomieszczeniu w ciągu całego roku
mogą zapewnić urządzenia wentylacyjne z adiabatycznym chłodzeniem powietrza.
Jednak w okresie letnim, kiedy wskutek nawilżania adiabatycznego następuje wzrost
zawartości wilgoci w powietrzu (jego stan w pomieszczeniu może przesunąć się
w obszar duszności), urządzenie to nie może osuszać i oziębiać powietrza.
PR
DKOŚĆ POWIETRZA
Prędkość powietrza, która zależy przede wszystkim od temperatury
i aktywności fizycznej ludzi ma znaczący wpływ na odczucie cieplne ludzi. Ogólna
zasada mówi, że prędkości powietrza mogą być niewielkie przy niskich temperaturach
powietrza w pomieszczeniu (okres zimny tp = 18�21oC) i małej aktywności fizycznej
ludzi. Przy wyższych zaś (okres ciepły tp = 25�35oC) i dużej aktywności fizycznej
prędkości powietrza powinny być wyższe.
4. OBLICZANIE STRUMIENI POWIETRZA DLA WENTYLACJI OGÓLNEJ
OGÓLNE RÓWNANIE WYMIANY POWIETRZA
Aby podczas obliczania wentylacji móc skorzystać z ogólnego równania
wymiany powietrza w rozpatrywanym pomieszczeniu, muszą zostać spełnione
następujące warunki:
- wymiana powietrza następuje w sposób ciągły,
- substancja zanieczyszczająca powietrze wydziela się w całym pomieszczeniu
równomiernie i w sposób nieskończenie prędki.
Jeżeli w pomieszczeniu o pojemności V m3 , w którym wydziela się substancja
zanieczyszczająca powietrze w ilości Ks g�"s-1 to wymiana powietrza odbywa się
w sposób ciągły. Przepływ objętości wymienianego powietrza wynosi Vs m3�"s-1.
Jeżeli oznaczymy przez:
so - stężenie wspomnianej substancji w powietrzu pomieszczenia na początku
rozważanego okresu, g�"m-3,
s1 - stężenie tej substancji w powietrzu nawiewanym, g�"m-3,
 10
s - stężenie rozpatrywanej substancji w powietrzu pomieszczenia w dowolnej chwili
rozważanego okresu, g�"m-3,
to przez nieskończenie krótki okres d� sekund zawartość omawianej substancji
w pomieszczeniu
Vs �"s1 �"d�,
- zwiększy się o wielkość
która napływać będzie wraz z powietrzem nawiewanym,
Ks �"d�
- zwiększy się o wielkość ,
wytworzoną w pomieszczeniu,
Vs �"s�"d�
- zmniejszy się o wielkość ,
która zostanie usunięta z pomieszczenia razem z powietrzem wywiewanym.
Na skutek tego w okresie d� sekund ilości substancji zanieczyszczającej
powietrze zmieni się o V �"ds .
Wówczas można zestawić równanie:
Vs �"s1 �"d� + Ks �"d� - Vs �"S�"d� = V �"ds
,
stąd:
[Ks - Vs(s - s1)]d� = V �"ds
.
Ponieważ s1 można przyjąć za wielkość stałą, można więc zamiast ds napisać
d(s - s1)
stąd:
d(s - s1) d�
=
.
Ks - Vs(s - s1) V
Po całkowaniu otrzymuje się,
1 �
- ln[Ks - Vs(s - s1)]+ C1 =
,
Vs V
inaczej,
Vs
ln[Ks - Vs(s - s1)]+ ln C2 = - �
,
V
czyli,
Vs
-( )�
V
[Ks - Vs(s - s1)]= C3 �"exp .
 11
Stałą całkowania wyznacza się z warunków początkowych: dla � = 0, s = so, a wtedy:
Vs
�#
expż#- = exp{0}= 1
,
�# Ź#
V
�# �#
a,
G3 = [Ks - Vs(s0 - s1)]
,
ostatecznie:
Vs
ż# �#
�#- �Ź#
[4.1]
Ks - Vs(s - s1) = [Ks - Vs(s0 - s1)]�" exp�# V �#.
Powyższe równanie ustala zależność stężenia wydzielającej się substancji
w pomieszczeniu od czasu przy stałych wielkościach Ks, Vs, s1 i so, jest to więc
równanie krzywej AB.
Korzystając z tego równania można obliczyć czas � = �n, po którym stężenie
osiągać będzie graniczną wartość s = smax lub stężenie wydzielającej się substancji
gazowej po upływie określonego czasu. Równanie to pozwala dobrać odpowiednią
pojemność pomieszczenia V lub określić ilość Ks wydzielającej się substancji w ciągu
jednostki czasu tak, aby okresy przewietrzania nie musiały następować po sobie
nazbyt często.
OBLICZANIE STRUMIENIA POWIETRZA WENTYLUJ
CEGO W CELU
OGRANICZENIA ST
ŻENIA ZANIECZYSZCZEC
GAZOWYCH
Powyższa zależność ma również zastosowanie w systemach wentylacji
działającej w sposób ciągły:
s = f (�)
,
wyrazi się ona wówczas krzywą AC. Punkt jej przecięcia się z prostą graniczną
s = smax odsuwa się w nieskończoność. W tym wypadku możemy przyjąć, że
w równaniu (4.1) � = " oraz s = smax. Otrzymamy wtedy:
[4.2]
Vs(smax - s1)= Ks
.
Powyższy wzór został wyprowadzony przy założeniu, że stężenie substancji
zanieczyszczającej powietrze jest równomiernie rozmieszczone w całym
pomieszczeniu. Faktycznie stężenie zanieczyszczeń w powietrzu wentylującym
w miarę jego przepływu przez pomieszczenie wzrasta zgodnie z mechaniką przebiegu
 12
wentylowania. Stężenie osiągnie swą największą wartość w chwili, gdy powietrze
opuści pomieszczenie. Dlatego możemy zapisać, że:
smax = s2 ,
Wzór przybierze zatem postać:
Vs(s2 - s1)= Ks
[4.3]
,
gdzie:
s2 - stężenie zanieczyszczeń w powietrzu wywiewanym, g�"m-3.
Za pomocą różnicy s2-s1 można oznaczyć masę zanieczyszczeń zasymilowaną przez
każdy metr sześcienny powietrza wentylującego, przepływającego przez
pomieszczenie.
Ta sama jednostkowa ilość powietrza w różnych punktach pomieszczenia może
wchłonąć różne ilości zanieczyszczeń, jeżeli, przy równomiernym przepływie
powietrza przez pomieszczenie, zanieczyszczenia wydzielają się w sposób
nierównomierny. Uzyskamy wtedy w niektórych miejscach końcową koncentrację
większą od dopuszczalnej, w innych - mniejszą, chociaż średnia wartość koncentracji
będzie zgodna z projektowaną. W tej sytuacji konieczne jest przyjęcie współczynnika
korygującego Ś>1, tzn. takiego zwiększenia ilości powietrza nawiewanego (przy
równomiernym jego rozdziale), żeby w żądanym punkcie pomieszczenia koncentracja
nie przekroczyła dopuszczalnej.
Niższy od 1 współczynnik Ś można przyjąć w sytuacji, gdy z
ródła
zanieczyszczeń powietrza w pomieszczeniu są tak usytuowane, że usuwane
z pomieszczenia zanieczyszczone powietrze nie będzie przepływało przez strefę,
w której znajdują się ludzie.
OBLICZANIE STRUMIENIA POWIETRZA WENTYLUJ
CEGO W CELU
OGRANICZENIA ZAWARTOŚCI WILGOCI W POWIETRZU
POMIESZCZENIA
Jeżeli wentylacja oprócz utrzymania odpowiedniej czystości powietrza ma na
celu nie dopuścić do wzrostu jego temperatury w strefie pracy ponad pewną wartość
tmax, przy czym temperatura powietrza nawiewanego wynosi t1, to strumień masy
powietrza wentylującego oblicza się wg następującego wzoru:
Ws
Mh = 3600
,
x2 - x1
gdzie:
WS - masa doprowadzanej lub wytwarzanej pary wodnej w pomieszczeniu, kg/s-1,
x1 - zawartość wilgoci w powietrzu nawiewanym, kg/kg-1.
 13
OKREŚLENIE STRUMIENIA POWIETRZA WENTYLUJ
CEGO NA
PODSTAWIE OBCI
ŻENIA CIEPLNEGO
W przypadku, gdy podstawowe zanieczyszczenie powietrza stanowią nadwyżki
ciepła (zyski ciepła jawnego), a wentylacja ma nie dopuścić do podniesienia
temperatury wewnętrznej powyżej określonej wartości temperatury pomieszczenia tp,
wówczas strumień objętości powietrza wentylującego określa wzór:
Q �"3600
Vh =
m3 �" h-1
,
Cp �" "t �"�
gdzie:
Q  zyski mocy cieplnej w pomieszczeniu, kW,
Cp - średnie ciepło właściwe powietrza wilgotnego,
-1
Cp = 1,0�" kJ �"(kg �" K)
,
� - gęstość powietrza wentylującego, kg �" m-3 ,
"t = tw - tn - różnica temperatury miedzy powietrzem wywiewanym tw,
a powietrzem nawiewanym tn, K.
Ilość zbędnego ciepła jawnego, które musi zostać usunięte z pomieszczenia,
(Qsj) nazywane jest czasem jawnym lub odczuwalnym obciążeniem cieplnym
pomieszczenia. Można je przedstawić jako różnicę wszystkich zysków i strat ciepła:
n m
Qsj =
.
"(Q ) - "(Q )
sjz sjstr j
i=1 j=1
Różnica temperatury w pomieszczeniach wentylowanych wynosi zwykle "t = 3  5 K.
Jej wartość zależy od wzrostu:
 jednostkowego obciążenia cieplnego Q �" V-1, W �" m-3 ,
 udziału zysków ciepła przenikającego do pomieszczenia od góry,
w stosunku do całkowitego obciążenia cieplnego pomieszczenia, a maleje
głównie ze wzrostem,
 intensywności wymiany powietrza wyrażonej stosunkiem � = Vh �" V-1
zwanym krotnością wymiany (V - kubatura pomieszczenia),
 stosunku powierzchni zajmowanej przez z
ródła wydzielania się ciepła Ła do
ogólnej powierzchni pomieszczenia A.
 14
NAWILŻANIE I OSUSZANIE SI
POWIETRZA W POMIESZCZENIU
Czasem para tworząca się w pomieszczeniu nawilża powietrze do tego stopnia,
że wilgotność jego może przekroczyć wartości odpowiadające za spełnienie komfortu
cielnego lub negatywnie wpłynąć na procesy wytwórcze. Odpowiednio dynamiczna
wentylacja, której miarą będzie przepływ powietrza wentylującego, jest w stanie
zapobiec temu procesowi.
Masa wilgoci wydzielanej i następnie odparowanej przez człowieka charakteryzuje
poniższa zależność:
Qsw
wh = 3600�"
, [g�"h-1],
r
gdzie:
Qsw - moc ciepła wilgotnego wydzielonego przez człowieka, W,
r - ciepło parowania potu, KJ�"kg-1; przy temperaturze skóry 30 � 34źC można
przyjmować średnio r = 2425 KJ�"kg-1.
OKREŚLENIE STRUMIENIA POWIETRZA WENTYLUJ
CEGO NA
PODSTAWIE PRZYJMOWANEGO STRUMIENIA OBJ
TOŚCI
PRZYPADAJ
CEGO NA JEDN
OSOB

W pomieszczeniach, w których jednocześnie przebywa dużo ludzi (np. kina,
teatry itp.), prawie jedyną przyczyną zmiany stanu powietrza jest człowiek. W tych
miejscach, w okresie letnim wentylacja ma (oprócz wzrostu temperatury powietrza)
ograniczać wzrost zawartości wilgoci w powietrzu, zmniejszając tym samym stopień
jego duszności. Przy obliczaniu niezbędnego strumienia objętości powietrza
wentylującego w takich przypadkach, można nieco uprościć wyliczenia, przyjmując
pewien strumień objętości tego przepływu V h przypadający na jedną osobę.
Zazwyczaj waha się on w granicach od 45 do 65 m3�"h-1 na osobę, przy czym wartości
mniejsze przyjmowane są zwykle dla budynków o konstrukcji cięższej, gdyż
charakteryzują się one większą zdolnością do akumulacji ciepła.
Ilość powietrza wentylacyjnego m3�"h-1 na osobę
Rodzaj pomieszczenia
Zalecana Minimalna
Sale koncertowe, zebrań,
widowiskowe w teatrach 40 20
i kinach, przy zakazie palenia
Sale zebrań, poczekalnie, przy
50 30
dozwolonym paleniu
Restauracje, kawiarnie, biura,
60 40
przy dozwolonym paleniu
Tabela 4.1. Ilość powietrza wentylacyjnego dla jednej osoby.
Jeśli w pomieszczeniach wentylowanych za pomocą instalacji z normowaniem
temperatury powietrza w okresie zimowym zamiaruje się pobyt n osób, to strumień
objętości powietrza wentylującego dla tego pomieszczenia można wyliczyć ze wzoru
 15
Qsj �"3600
2
Vh = Vh �" n +
,
cp �" "tp �"�
gdzie:
V h - strumień objętości powietrza przypadający na jedną osobę, m3�"h-1 na osobę,
n - liczba osób,
Qsj - sumaryczna moc zbędnego ciepła jawnego poza ciepłem wydzielonym przez
ludzi, kW,
cp - ciepło właściwe powietrza wilgotnego, cp = 1,0 kJ�"(kgK)-1,
"tp - przyrost temperatury powietrza wentylującego, K.
�  gęstość powietrza wentylującego, kg�"m-3.
OKREŚLENIE STRUMIENIA POWIETRZA WENTYLUJ
CEGO NA
PODSTAWIE PRZYJMOWANEJ KROTNOŚCI WYMIANY
Kiedy ustalenie ilości wydzielających się zanieczyszczeń nie jest możliwe, ale
znany jest ich rodzaj i jakość, ilości powietrza wentylacyjnego można obliczyć na
podstawie krotności wymiany. Krotność wymiany jest to stosunek powietrza
wentylacyjnego do wewnętrznej kubatury pomieszczenia. Wyrażamy ją wzorem:
Vs �" 3600 Vh
= =� �" h-1 ,
V V
gdzie:
Vs - przepływ objętości wymienianego powietrza, m3�"s-1,
Vh - przepływ objętości wymienianego powietrza, m3�"h-1,
V - pojemność pomieszczenia, m3.
Krotność wymian wskazuje, ile razy w ciągu godziny całkowity strumień
objętości powietrza zawarty w pomieszczeniu powinien być zastąpiony powietrzem
świeżym.
Przy obliczaniu ilości powietrza wentylacyjnego według krotności wymiany,
należy ustosunkować się krytycznie do podanych w literaturze wartości. Konieczne
jest uwzględnienie warunków wydzielania się zanieczyszczeń, sposób rozwiązywania
wentylacji nawiewnej i wywiewnej oraz wymiarów pomieszczenia. Dla pomieszczeń
o kubaturze ok. 5000 m3 i wysokości do 5 m, przy wydzielaniu się gazów i par
nieszkodliwych dla zdrowia, krotność wymiany nie może być mniejsza niż
5 wymian/h. Przy wydzielaniu się par i gazów szkodliwych dla zdrowia, krotność
wymiany nie może być mniejsza niż 10�12 wymian/h. W pomieszczeniach niskich
(do 4 m) i małych, w których znajduje się aparatura ze znacznym ciśnieniem
(np. pompy), krotność wymiany nie może być mniejsza niż 20 wymian/h.
 16
Liczba wymian w ciągu
godziny
Rodzaj pomieszczenia Uwagi
nawiewanie wywiewanie
1 2 3 4 5
wysokość
Średnie:
kuchni
18 � 28 20 � 30
restauracje, stołówki
3 � 4 m
wysokość
Duże:
kuchni
13 � 28 15 � 30
szpitale, koszty itp..
4 � 6 m
zmywalnia naczyń 4 6
przygotowalnia mięsa 6 8
przygotowalnia ryb 7 10
przyjmowanie brudnej
3 4
bielizny
pralnia 8 � 13 10 �15
-
suszenie i prasowanie 8 � 12 8 � 12
wydawanie bielizny czystej 3 0
sale restauracyjne 6 � 10 4 � 8
sale zebrań 6 � 10 6 � 10
-
domy towarowe 4 � 6 3 � 5
biblioteki 4 � 4 4 � 5
warsztaty mechaniczne 3 � 6 3 � 6
nadciśnienie
sale operacyjne 20
w całym
pozostałe pomieszczenia
10 � 15
bloku
bloku operacyjnego
operacyjny
oddział intensywnej terapii 10 9
m
sale i pokoje łóżkowe 3 3
sale noworodków 8 7
widownie, sale koncertowe, orientacyjni
5 � 14 4 � 12
itp.
e 40 � 60
foyer i kuluary 2 � 4 - m3�"h-1 na
osobę
palarnie dla widzów - 20
toalety dla widzów 5 -
WC dla widzów - 10
przedsionek 2 -
palarnie dla aktorów - 10
toalety i WC dla aktorów - 5
Tabela 4.2. Przykładowe doświadczalnie ustalone krotności wymian powietrza dla
różnych pomieszczeń.
Kuchnie
Pralnie
Szpitale
widowiskowe
Przedsiębiorstwa
 17
Palenie tytoniu w pomieszczeniach ma istotny wpływ na niezbędną ilość
świeżego powietrza, a Brundett wykonał badania dotyczące tego problemu. Wpływ
dymu papierosowego na przejrzystość powietrza jest czynnikiem niekorzystnym, wg
Leopolda do rozcieńczenia powietrza w halach sportowych minimalna ilość świeżego
powietrza powinna wynosić 1m3 na 1 papierosa.
Fanger wprowadził pojęcie olf oraz decipol i są one zdefiniowane następująco:
Olf  jeden olf jest to zanieczyszczenie powietrza wytworzone przez przeciętnego
człowieka w pozycji siedzącej, niepalącego, w naturalnych warunkach termicznych;
Jeden decipol jest to odczuwalna jakość powietrza w przestrzeni, w której następuje
z
ródło zanieczyszczeń o natężeniu 1 olfa, a ilość nawiewanego czystego powietrza
zewnętrznego wynosi 10 l/s
(tj. 1 decipol=0,1 olf/(l/s).
ZADANIE 1.
Określić procentowy udział niezadowolonych przy zanieczyszczeniu o natężeniu
1 olfa, gdy ilość powietrza wentylacyjnego wynosi:
a) 7,5 dm3�"s-1
b) 0,32 dm3�"s-1
Rozwiązanie:
Wg równania P = 395 exp (-1,83 q0,25)
P  procentowy udział osób niezadowolonych
q  ilość powietrza wentylacyjnego 1/(s�df)
Równanie jest słuszne dla wartości q>0,32 1/(s�df)
a) P = 395exp (-1,83�7,50,25)=19%
b) P = 395exp (-1,83�0,320,25)=100%
Zależność między procentowym udziałem osób niezadowolonych a odczuwalną
jakością powietrza jest następująca:
Cia=112[lnP-5,98]-4
gdzie:
Cia  odczuwalna jakość powietrza w decipolach. Jeden decipol jest to odczuwalna
jakość powietrza w przestrzeni, w której następuje z
ródło zanieczyszczeń o natężeniu
1 olfa, a ilość nawiewanego czystego powietrza zewnętrznego wynosi 10 l/s (tj. 1
decipol=0,1 olf/(l/s).
P  procentowy udział osób niezadowolonych.
 18
Ilość osób niezadowolonych
120%
100%
80%
60%
40%
20%
0%
7,5 1/s 0,32 1/s
Gdy ilość powietrza wentylacyjnego wynosi 0,32 dm3�"s-l ilość osób niezadowolonych
wynosi 100%.
Odpowiedz
:
Procentowy udział niezadowolonych przy zanieczyszczeniu o natężeniu
1 olfa, gdy ilość powietrza wentylacyjnego wynosi odpowiednio 19% i
100%.
5. OBLICZANIE CZYNNIKÓW POWODUJ
CYCH ZMIANY STANU
POWIETRZA W POMIESZCZENIU
ZYSKI CIEPA
A I PARY WODNEJ OD LUDZI
Ciepło wydzielane przez ludzi powstaje w wyniku czynności fizjologicznych
organizmu. Składa się ono z ciepła wilgotnego i ciepła suchego. Ciepło wilgotne jest
oddawane na drodze konwekcji, promieniowania i przewodności. Natomiast ciepło
suche jest zużywane na oddychanie i odparowywanie potu z powierzchni ciała. Można
zatem napisać, że:
Qslw + Qsli = Qslc ,
lub,
AD �"qslw + AD �"qsli = AD �"qslc ,
gdzie:
Qslw - strumień ciepła wilgotnego (moc cieplna) oddawanego przez człowieka,
W/osobę,
Qslj - strumień ciepła jawnego (moc cieplna) oddawanego przez człowieka, W/osobę,
Qslc - strumień ciepła całkowitego oddawanego przez człowieka, W/m-1,
 19
qslw - gęstość strumienia ciepła wilgotnego odniesionego do 1 m2 ciała ludzkiego,
W�"m-2,
qslj - gęstość strumienia ciepła jawnego, odniesionego do 1 m2 ciała ludzkiego, W�"m-2,
qslc - gęstość strumienia ciepła całkowitego odniesionego do 1 m2 ciała ludzkiego,
W�"m-2,
AD - powierzchnia ciała ludzkiego (do obliczeń należy przyjmować następujące
wartości: mężczyz
ni - 1,9 m2, kobiety - 1,64 m2, mężczyz
ni i kobiety -
1,77 m2).
Z rys. 5.1. możemy wyczytać, że ilość ciepła jawnego wydzielana przez
człowieka zmienia się odwrotnie proporcjonalnie do temperatury otoczenia. Jest to
o tyle istotne, że jeśli w obliczeniach będziemy posługiwali się temperaturą
obliczeniową toc i na jej podstawie wyznaczymy strumień ciepła wydzielanego przez
ludzi w pomieszczeniu, to może się okazać, że zaplanowany strumień powietrza
wentylującego okaże się niewystarczający. Stanie się tak dlatego, że nawet w okresie
letnim temperatura powietrza bywa czasem niższa od 30oC, co może spowodować
gwałtowny wzrost ilości wydzielanego przez ludzi ciepła suchego i tym samym
niezaplanowany wzrost temperatury powietrza w pomieszczeniu. Zaleca się zatem
przyjmowanie takiej wartości strumienia ciepła jawnego wydzielanego przez
człowieka, która odpowiada temperaturze powietrza w pomieszczeniu równej 26oC,
gdy obliczeniowa temperatura powietrza w pomieszczeniu przekracza 26oC.
Rys.5.1. Wykres do wyznaczania strumienia ciepła wydzielanego przez ludzi
w pozycji siedzącej podczas pracy umysłowej.
 20
ZADANIE 2.
Oblicz temperaturę zewnętrzną dla pomieszczenia, która w warunkach stanu
ustalonego zapewni temperaturę wewnętrzną równą 22�C. Należy przyjąć, że wskutek
przepływu powietrza przez wentylator nawiewny jego temperatura wzrośnie o około
0,5�C oraz pominąć pojemność cieplną pomieszczenia.
Rozwiązanie:
3600Q
tp = tz +
,
pzcpnV + 3600FK
Uzyskamy 22�C=tz+13,4+0,5
Tz=8,1�C.
Zatem straty ciepła przez przegrody pomieszczenia łącznie ze skutkiem chłodzenia
uzyskanym w wyniku wentylacji o krotności wymiany 10 na godzinę powietrzem
zewnętrznym o temperaturze 8,1�C dokładnie zrównoważą wewnętrzne zyski ciepła o
wartości 2 kW. Oczywiście, jeśli w pomieszczeniu ma być przez cały rok
utrzymywana temperatura tp = 22�C przy zyskach ciepła równych 2 kW, to w
przypadku gdy temperatura zewnętrzna będzie wyższa niż 8,1�C, powietrze to należy
ochładzać. Można to uogólnić następująco:
usuwane ciepło (zysk ciepła) = strumień masy powietrza nawiewanego x ciepło
właściwe powietrza x przyrost temperatury powietrza:
Q = m �" cp �"(tp - tn )
,
gdzie m to strumień masy powietrza doprowadzanego (nawiewanego), tn zaś jego
temperatura.
Przy znanej temperaturze nawiewu strumień masy powietrza nawiewanego
można zastąpić strumieniem jego objętości Vt, który równa się ilorazowi m/�t gdzie
�t, jest gęstością powietrza w temperaturze t. Zapisując
�t = �z (273 + tz)/(273 +t), gdzie �z jest gęstością powietrza w temperaturze tz, można
napisać, że usuwane ciepło jawne,
Q = [Vt�z(273+ tz )/(273+ t)]cp(tp - tn)
,
Jeżeli przyjmiemy, że przy temperaturze termometru suchego równej 20�C,
�z= l,191 kg/m3 oraz wstawimy c = l ,026 kJ/kg, wtedy otrzymamy:
ciepto usuwane 273 + t
Vt = �"
.
(t - tn) 358
p
 21
Jeśli usuwane ciepło jest wyrażone w kW, to strumień objętości powietrza Vt
uzyskiwany jest w m�"s-3, jeżeli zaś zyski ciepła wyrażone są w W, to Vt w dm3�"s-1.
Równanie można zastosować również do ustalania strat ciepła; w tym przypadku
oczywiście temperatura tN (powietrza nawiewanego) musi być wyższa od temperatury
tp (w pomieszczeniu). Stosując równanie należy pamiętać, że jest ono oparte na
podstawowej zasadzie określonej zależnością. Jednym z powodów, który przemawia
za stosowaniem równania, jest jego przydatność do doboru urządzeń wentylacyjnych,
a w tym: przewodów wentylacyjnych, wentylatorów oraz innych urządzeń dobranych
na strumień objętości powietrza, a nie strumień masy. Należy także pamiętać, że
strumień objętości przepływającego powietrza Vt musi być skojarzony z odpowiednią
jego objętością, ponieważ objętość ta dotyczy powietrza absorbującego zyski ciepła.
Tak więc wartość t w wyrażeniu (273 + t) będzie zawsze temperaturą, przy której jest
ona wyrażana. Bardzo często, ale nie zawsze, wartość t jest równa tN, tzn. zachodzi
równość temperatury pomieszczenia i powietrza nawiewanego.
Odpowiedz
:
Temperatura zewnętrzna dla pomieszczenia, która w warunkach stanu
ustalonego zapewni temperaturę wewnętrzną równą 22�C wynosi 8,1�C.
ZADANIE 3.
W pomieszczeniu o wymiarach 3 x 3 x 3 m występują zyski ciepła
Q = 2kW. Temperatura powietrza w pomieszczeniu powinna być utrzymywana na
poziomie tp= 22�C (wg termometru suchego) w wyniku nawiewu chłodnego
powietrza. Przyjmując, że temperatura powietrza nawiewanego tN wynosi 13�C (wg
termometru suchego), obliczyć:
a) strumień masy powietrza nawiewanego do pomieszczenia, kg-s-1,
b) strumień objętości powietrza nawiewanego, m3/s,
Rozwiązanie a) Stosując równanie:
Q = m �" cp �"(tp - tn ),
Odpowiedz
:
m =2/[1,012- (22 -13)] =0,2196 kg/s,
b) Stosując równanie:
cieplo usuwane 273 + t
Vt = �" ,
(t - tn ) 358
p
Odpowiedz
:
2 273 + 13
V13 = �" = 0,17775m3 / s przy tN =13o C .
(22 - 13) 358
 22
6. WENTYLACJA NATURALNA
Wentylacja naturalna jest jedną z najbardziej powszechnych metod służących
wymianie powietrza w pomieszczeniach. Umożliwia ona relatywnie niskie zużycie
energii potrzebnej do utrzymania odpowiedniej temperatury.
W budynkach stopniową wymianę powietrza umożliwiają przegrody
budowlane, co jest spowodowane przenikaniem powietrza zewnętrznego do wewnątrz
i na odwrót. W przypadku wentylacji naturalnej, wymiana ta wymuszona jest ruchem
powietrza, wywołanym kosztem pewnej energii:
 energii potencjalnej mas powietrza o różnych temperaturach,
 przekształconej energii kinetycznej wiatrów.
Rys. 6.1. Wentylacja naturalna w pomieszczeniu.
Różnica ciśnień po dwóch stronach przegrody oddzielającej pomieszczenie od
otoczenia zewnętrznego może powstać dzięki różnicy gęstości powietrza.
 23
Rys.6.2. Rozkład ciśnień na przegrodach budynku wywołany różnicą gęstości
powietrza wewnątrz i na zewnątrz.
Wentylacja naturalna może przybierać różne formy.
Infiltracja - jest to zjawisko samoczynnej wymiany powietrza przez
nieszczelności w drzwiach i oknach oraz pory w strukturze przegród budowlanych.
Odwrotnym zaś zjawiskiem jest eksfiltracja, czyli wypływ powietrza na zewnątrz
pomieszczenia. Występują one jednocześnie i mogą przybierać pozytywny lub
negatywny wpływ na mikroklimat w pomieszczeniu.
Przewietrzanie - czyli otwarcie okien lub innych otworów do tego celu
przeznaczonych i wykonanych, co przyczynia się do zwiększenia intensywności
wymiany powietrza, poprzez wykorzystanie różnicy ciśnień po obu stronach przegród
zewnętrznych. Do zintensyfikowania samoczynnej wymiany powietrza wyposaża się
pomieszczenia budynku w pionowe kanały wywiewne, w których przepływ powietrza
wywołany jest przez naturalny ciąg  inaczej zwana wentylacją grawitacyjną.
Aeracja jest to zorganizowana wymiana powietrza, która odbywa się w sposób
ciągły przez otwory usytuowane w przegrodach zewnętrznych specjalnie
zaprojektowane do tego celu. Metoda ta stosowana jest najczęściej przy wentylacji
wielko kubaturowych hal przemysłowych o bardzo dużych zyskach ciepła.
Wentylacja naturalna jest najefektywniejsza kiedy mamy do czynienia z dużymi
różnicami temperatur powietrza pomiędzy pomieszczeniem i jego otoczeniem przy
jednoczesnym występowaniu silnych wiatrów. Odbywa się to zazwyczaj w okresie
zimnym (jesienią, zimą i wiosną) a wiec, gdy staramy się schronić w ogrzewanych
pomieszczeniach przed nieprzyjemnym wpływem środowiska zewnętrznego. w tym
wypadku intensywna wentylacja zimnym powietrzem jest zjawiskiem niezbyt mile
widzianym, gdyż wymusza konieczność dodatkowego ogrzewania. Z kolei w okresie
ciepłym, kiedy chcielibyśmy intensywnie wentylować pomieszczenia, w których
mieszkamy czy pracujemy, mechanizm powodujący wymianę powietrza zamiera.
 24
PRZEPA
YW POWIETRZA PRZEZ POMIESZCZENIE W WYNIKU
RÓŻNICY TEMPERATURY
Przyjmijmy, że w pomieszczeniu zamkniętym znajduje się powietrze
o temperaturze tw wyższej od temperatury powietrza zewnętrznego tz. Na rysunku 6.1
pokazano rozkład ciśnień na przegrodzie zewnętrznej, przy założeniu, że powietrze na
zewnątrz i wewnątrz ma wyrównaną temperaturę i jest nieruchome. W ścianach
zewnętrznych na pewnej wysokości (płaszczyzna O-O) wykonano niewielkie otwory.
W płaszczyz
nie tych otworów nastąpi wyrównanie ciśnienia wewnętrznego i
zewnętrznego. W dowolnej płaszczyz
nie, leżącej w odległości  h od płaszczyzny O-
O, będzie panowało wewnątrz, zgodnie z zasadami hydrostatyki, ciśnienie
i na zewnątrz,
Gdzie: �wz  odpowiednio gęstość powietrza w pomieszczeniu i na zewnątrz
kg�"m-3,
g  przyspieszenie ziemskie m�"s-2.
Z przedstawionych zależności wynika, że ciśnienia wewnątrz i na zewnątrz
pomieszczenia zmieniają się liniowo i uzależnione są od wysokości, zmiana ciśnienia
zewnętrznego jest szybsza niż zmiana ciśnienia wewnątrz. Wskutek tego na przegrody
oddzielające pomieszczenie od otoczenia będą działały różne ciśnienia. Różnicę tych
ciśnień obliczymy następująco:
Płaszczyznę O - O nazywamy płaszczyzną wyrównania ciśnień albo
płaszczyzną ciśnień zerowych lub też płaszczyzną obojętną. Jeżeli powyżej i poniżej
płaszczyzny wyrównania ciśnień, w ścianie zewnętrznej pomieszczenia będą istniały
otwory (rys.6. 2), to przez otwór położony powyżej tej płaszczyzny powietrze będzie
wypływało na zewnątrz dzięki różnicy ciśnień DP1 a przez otwór leżący poniżej
(różnica ciśnień DP2) - powietrze będzie napływało do pomieszczenia.
2
�# ś#
h1 Fn �
z
ś# ź#
= �"
h2 ś# Fw ź# �w
�# #
Z poniższej zależności możemy obliczyć prędkość przepływu powietrza
2 - "P1 2 - "P2
ww = i w = m/s,
w
�w �z
 25
a strumień masy powietrza, przepływającego przez otwory o znanych
powierzchniach Fw i Fn będzie wynosił:
i kg�"s-1.
W warunkach ustalonych musi zachodzić równość tych dwóch strumieni powietrza,
czyli
kg/s.
Zakładając, że otwory będą posiadały jednakowe uzbrojenie i kształt (równość
współczynników wypływu m), po odpowiednich przekształceniach otrzymamy
zależność pozwalającą na obliczenie położenia płaszczyzny wyrównania ciśnień
w zależności od powierzchni otworów nawiewnych i wywiewnych oraz temperatury
(gęstości �w) powietrza w pomieszczeniu i na zewnątrz (�z):
2
�# ś#
h1 ś# Fn ź# �z
= �"
h2 ś# Fw ź# �w
�# #
Przy znajomości wartości strumienia powietrza jaki ma być usunięty (nawiany) do
pomieszczenia, obliczyć można powierzchnię otworów wywiewnych (nawiewnych):
m
F = m2.
ź �" "P �" �
Przy projektowaniu zaleca się, by powierzchnia otworów leżących poniżej
poziomu ciśnień zerowych była o ok. 20% większa od powierzchni otworów
usytuowanych w górnej części pomieszczenia. Przy obliczaniu powierzchni otworów
nawiewnych i wywiewnych można zastosować powyższe wzory.(przy uwzględnieniu kształtu
otworów i ich uzbrojenia) Nie są tu uwzględnione opory przepływu powietrza przez kanały
wentylacji grawitacyjnej. Kanały wykonywane są z różnych materiałów budowlanych
w zależności od konstrukcji i wizji projektanta budynku.
7. MECHANICZNA WENTYLACJA OGÓLNA
Wentylacje mechaniczna stosujemy głównie w przypadku gdy naturalna
wentylacja jest niemożliwa lub niewystarczająca do zastosowania.
Projekt wentylacji czy klimatyzacji jest integralną częścią projektu budynku
i wykonywany jest z wielu powodów; począwszy od konieczności wynikającej
z procesu technologicznego, który prowadzony jest w pomieszczeniach do
podniesienia prestiżu i atrakcyjności budynku lub jego użytkowników. Całościowe
podejście do rozwiązania zagadnień technicznych i estetycznych powinno
uwzględniać zastosowanie w projekcie rozwiązań biernych, służących do
zminimalizowania wydajności urządzeń wentylacyjnych. Należy również poddać
 26
analizie wpływ zastosowanego rozwiązania na środowisko i zużycie energii.
Właściwie rozwiązanie systemu wentylacji musi być technicznie sprawne
i akceptowalne z punktu widzenia estetyki. W podanych przykładach można znalez
ć
wytyczne, pomocne przy projektowaniu wentylacji. W zależności od przeznaczenia:
1. W okresie letnim zyski ciepła od nasłonecznienia mogą przyczyniać się
nadmiernemu wzrostowi temperatury wewnątrz pomieszczeń, w których nie
przewidziano chłodzenia powietrza.
2. Zyski ciepła wewnątrz budynku, pochodzące od ludzi, oświetlenia i urządzeń
elektrycznych, przygotowania potraw i wyposażenia technicznego powodują
przekroczenie warunków komfortu cieplnego dla ludzi przebywających
w pomieszczeniu.
3. Wentylacja naturalna nie jest na tyle efektywna aby dostarczyć ludziom
odpowiednią ilości świeżego powietrza.
4. W przypadku wysokich budynków duże zawirowania powietrza mogą
uniemożliwić wykorzystanie okien do przewietrzania pomieszczeń.
5. Hałas wywołany prze ruch uliczny, pociągi i samoloty przemieszczające się
w sąsiedztwie budynku mogą przeszkadzać w normalnej eksploatacji pomieszczeń
w czasie gdy okna są otwarte. Budynek odizolowany od wpływów zewnętrznych,
w celu wyeliminowania zakłóceń akustycznych, musi posiadać wentylację
mechaniczną z pożądanym chodzeniem powietrza.
6. Wpływ zanieczyszczeń powietrza wymusza konieczność uszczelniania
pomieszczeń.
7. Przy produkcji farmaceutyków, elementów elektronicznych, izotopów
radioaktywnych, papieru i wyrobów bawełnianych w pomieszczeniach
technologicznych konieczna jest dokładna kontrola stanu jakości powietrza.
8. Wymagania bezpieczeństwa przy pracy z materiałami i procesami
radioaktywnymi wymagają wyeliminowania wszelkich nieszczelności, przez które
może przenikać zanieczyszczone powietrze i pył.
9. Niezawodna praca większości mikroprocesorów i napędów elektrycznych
wymaga ograniczenia temperatury otoczenia do 40�C, w związku z czym
pomieszczenia, w których pracują te urządzenia muszą być wentylowane lub
klimatyzowane.
10. Sklepy, hotele i domy towarowe powinny być wyposażone w systemy
klimatyzacyjne co zapewnia wygodę klientom i zwiększa prestiż w stosunku do
konkurencji.
11. Pożądana jest dokładna regulacja parametrów środowiska wewnątrz
pomieszczeń do ekspozycji i przechowywania dzieł sztuki, przedmiotów
antykwarycznych, mebli, tkanin, obrazów i starodruków.
12. Na oddziałach intensywnej opieki medycznej, gdzie wymagane jest
utrzymywanie warunków sterylnych.
Ze względu na działanie urządzeń wentylacyjnych i klimatyzacyjnych
wyróżniamy podział:
- urządzenia jednoprzewodowe o regulowanej temperaturze powietrza
nawiewanego i 100% powietrza zewnętrznego;
- urządzenia jednoprzewodowe o zmiennej temperaturze powietrza nawiewanego
i recyrkulacją powietrza wywiewanego;
 27
- wielostrefowe urządzenia jednoprzewodowe o zmiennej temperaturze nawiewu;
- urządzenia jednoprzewodowe o zmiennym strumieniu powietrza wentylującego;
- urządzenia jednoprzewodowe o zmiennym strumieniu powietrza wentylującego
i zmiennej temperaturze powietrza nawiewanego;
- urządzenia jednoprzewodowe o zmiennym strumieniu powietrza wentylującego
z oddzielnym systemem ogrzewania pomieszczeń posiadających ściany
zewnętrzne;
- urządzenia jednoprzewodowe z klimakonwektorami;
- urządzenia jednoprzewodowe z wentylokonwektorami (ang. fan coil)
- urządzenia jednoprzewodowe z pompą ciepła pracującą w cyklu odwróconym;
- urządzenia dwuprzewodowe o zmiennej temperaturze powietrz nawiewanego;
- urządzenia dwuprzewodowe o zmiennym strumieniu powietrza wentylującego;
- klimatyzatory indywidualne;
- urządzenia chłodzące powietrze w systemie rozdzielonym ( split system);
- pompa ciepła pracującą w cyklu odwróconym;
- sufit chłodzący;
- miejski system dystrybucji czynnika ziębniczego.
Budynki mieszkalne
Zastosowanie rodzaju systemu wentylacji w budynkach mieszkalnych głownie
zależy od tego jak ona zostanie zaprojektowana przez inwestora.
W większości wypadków wentylacja grawitacyjna jest wspierana przez
wentylację mechaniczną. Wentylacja mechaniczna głównie z pomocą
wentylatorów elektrycznych. Wyróżniamy następujące rodzaje wentylacji
budynków mieszkalnych:
- wentylacja grawitacyjna ze wspomaganiem wywiewu przy użyciu wentylatora
(napływ powietrza z zewnątrz przez szczeliny nawiewne i regulowanym przekroju
czynnym);
- wentylacja mechaniczna nawiewno-wywiewna bez możliwości chłodzenia
powietrza nawiewanego;
- wentylacja mechaniczna nawiewno-wywiewna z możliwością chłodzenia
powietrza nawiewanego;
- pełna klimatyzacja - instalacja nawiewno-wywiewna z możliwością regulacji
temperatury i wilgotności powietrza nawiewanego.
Przy instalacjach wentylacji mechanicznej, inwestorzy bardzo decydują się na
przejęcie przez nią dodatkowo funkcji ogrzewania budynku. Zdarza się, że jest to
decyzja o ogrzewaniu powietrznym i wtórne wykorzystanie istniejącej
instalacji do wentylowania pomieszczeń a przy okazji chłodzenia w okresie ciepłym
roku a czasem wręcz odwrotnie  instalacja wentylacyjna ogrzewa powietrze trafiające
do pomieszczenia.
 28
Systemy powietrzne Systemy wodne Systemy rozproszone
y
ródło energii gaz, olej, prąd gaz, olej, prąd gaz, prąd
- oporowy element - oporowy element - oporowy element
grzejny grzejny grzejny
- pompa ciepła - pompa ciepła - pompa ciepła
Nośnik powietrze woda powietrze, woda,
ciepła/zimna czynnik chłodniczy
System kanały powietrzne rury kanały, rury lub brak
rozdziału
ciepła
Urządzenia anemostaty, kratki, grzejniki,
końcowe nawiewniki promienniki,
perforowane płaszczyzny
grzejne/chłodzące,
wentylokonwekto-
ry
Tabela 7.1. Systemy ogrzewania i wentylacji z chłodzeniem budynków mieszkalnych.
W umiarkowanej strefie klimatycznej wentylację należy rozpatrywać wraz
z zagadnieniem ogrzewania. Zatem wybór systemu wentylacji musi opierać się na
podstawie poniższych zagadnień:
- z
ródła energii,
- organizacji rozdziału energii,
- urządzeniach zamykających instalację (grzejniki, wentylokonwektory,
nawiewniki, autonomiczne urządzenia grzewcze, itp.),
- potencjału regulacji wartości powietrza.
Decyzje te (a zwłaszcza ostatnia z nich) głównie uwarunkowane są zasobnością
portfela inwestora.
Polski klimat cechuje się szerokim zakresem zmienności parametrów
powietrza, co niekiedy rzutuje na trudność w utrzymaniu pełnego komfortu
w pomieszczeniach wentylowanych. Zimą wymaga ogrzewania i nawilżania
powietrza oraz chłodzenia i jego osuszania latem. Teoretycznie, w systemach
wentylacji z centralnym nawiewaniem powietrza, spełnienie takich wymagań jest
niemożliwe. Często wystarczy prosty proces ręcznego sterowania przepływem
powietrza przez użytkownika w taki sposób aby uzyskać akceptowalne
parametry w pomieszczeniu.
W systemach zautomatyzowanych rolę człowieka przejmują odpowiednio skon
struowane urządzenia. Centralny automat klimatyzacyjny dostarcza do
instalacji powietrze ogrzane lub ochłodzone, zależnie od potrzeb większości
pomieszczeń. W każdym klimatyzowanym pomieszczeniu umieszczony jest czujnik
temperatury, przesyłający odpowiednie sygnały do regulatora. Regulator porównuje
liczbę pomieszczeń wymagających ogrzewania i chłodzenia.
W zależności od potrzeb większości, do instalacji nawiewnej dostarczane jest
powietrze ciepłe lub ochłodzone. Pomieszczenia, które chwilowo nie potrzebują
 29
takiego powietrza, są odcięte od jego dopływu. Zważając na fakt, że inteligentne
regulatory mikroprocesorowe łatwo dają się przeprogramować w okresie
dobowym lub tygodniowym, ten relatywnie prosty system regulacyjny zauważalnie
może wpłynąć na obniżenie poziomu zużycia energii przez budynek.
W domach jednorodzinnych można zdefiniować dwie strefy wykorzystania
pomieszczenia oraz jego chwilowej przydatności:
- dzienną: salon, jadalnia, bawialnia, biblioteka, gabinet (pracownia), kuchnia itd.
- nocną: sypialnie.
Właściwie działająca automatyka powinna tak ustawić pracę urządzenia
klimatyzacyjnego aby zadbać o racjonalne zużycie energii w całym budynku. Może
być to np. sterowanie żaluzjami (roletami) przeciwsłonecznymi zależnie od
nasłonecznienia fasady w celu ograniczenia zysków ciepła przez okna, przerzucać
powietrze wentylujące z pomieszczeń wykorzystywanych w dzień do sypialni
i odwrotnie, sterować odzyskiem ciepła. Program czasowy i optymalizator zużycia
energii również pozwalają na zmniejszenie energochłonności urządzenia. Sygnalizacja
stanów awaryjnych pozwoli uniknąć nieefektywnej pracy urządzenia np. w przypadku
silnego zanieczyszczenia filtrów powietrza albo oblodzenia wymiennika ciepła
w układzie chłodniczym lub odzysku ciepła.
We współczesnych domach jednorodzinnych występują pomieszczenia
mieszkalne o zróżnicowanym przeznaczeniu. W fazie projektowania wentylacji należy
pamiętać o takich pomieszczeniach jak basen, sauna, sale rekreacyjne, siłownie itp.
Występowanie każdego z nich w jednym budynku mieszkalnym może skutecznie
komplikować uzyskanie wymaganych parametrów, które są konieczne do zapewnienia
odpowiedniego komfortu cieplnego.
Bardzo dobrym rozwiązaniem jest zastosowanie indywidualnych urządzeń
klimatyzacyjnych dostępne w różnorakich wersjach rozwiązań. Podstawowe wersje to:
- urządzenia ścienne;
- urządzenia podsufitowe;
- urządzenia do montażu w przestrzeni między stropowej (kasetony i urządzenia
kanałowe);
- urządzenia podokienne;
- urządzenia do montowania w oknie.
Każda z tych wersji konstrukcyjnych umożliwia odmienny sposób
rozprowadzania powietrza w pomieszczeniu co umożliwia różnorodny rozkład
temperatury i prędkości przepływu powietrza w strefie przebywania ludzi. Na rys. 7.1.
przedstawiono najczęściej występujące schematy przepływu powietrza, wynikające
z różnego usytuowania klimatyzatora w pomieszczeniu.
 30
Rys. 7.1. Sposoby instalowania klimatyzatorów i wynikające z nich schematy
przepływu powietrza przez pomieszczenie. A. klimatyzator naścienny, B.
klimatyzator podsufitowy, C. klimatyzator podokienny. D. klimatyzator
kasetonowy.
Relatywnie niewielkie wielkości pomieszczeń mieszkalnych, wyposażonych
w indywidualne klimatyzatory w pewnym stopniu umożliwiają bezpośrednie
oddziaływanie chłodnych strumieni powietrza na ludzi w nich przebywających. Przy
niezbyt wielkiej odległości nawiewnika od strefy przebywania ludzi, możliwość
dokładnego wymieszania strugi nawiewanej z ciepłym powietrzem pomieszczenia jest
znikoma. Największe ryzyko występuje przy nawiewaniu powietrza bezpośrednio do
strefy przebywania ludzi (rys. 7.1A i 7.1B); mniejsze przy stosowaniu nawiewu
wzdłuż ściany lub sufitu (rys. 7.1C i 7.1D).
Klimatyzatory indywidualne, najczęściej pracują wyłącznie na powietrzu
obiegowym a przez to nie dostarcza powietrza zewnętrznego do pomieszczeń
klimatyzowanych. Funkcję wymiany powietrza musi spełniać centralna instalacja
wentylacyjna, doprowadzająca niezbędny, z punktu widzenia higieny, strumień
powietrza zewnętrznego. Zgodnie z PN-83/B-03430, minimalny strumień powietrza
zewnętrznego wynosi 20m�"h-3 na osobę. Według najnowszych zaleceń,
przedstawianych w literaturze, ten strumień powinien wynosić 30 do 50m�"h-3 na osobę
lub nawet więcej. Strumień powietrza zewnętrznego, dostarczany przez centralną
instalację wentylacyjną może być nawiewany niezależnie od strumienia nawiewanego
przez klimatyzator, względnie może być mieszany z powietrzem ochłodzonym
w klimatyzatorze i nawiewany przez wspólny nawiewnik.
Budynki biurowe
Duże budynki biurowo-administracyjne mogą być siedzibami banków,
towarzystw ubezpieczeniowych, zarządów dużych przedsiębiorstw a także mogą być
wynajmowane w całości lub częściach różnym podnajemcom. Zwłaszcza w tym
ostatnim przypadku, projektowanie wentylacji wymaga ogromnej wiedzy
i doświadczenia projektanta, ponieważ  otwartość ich funkcji nakłada konieczność
zastosowania szerokich rozwiązań w ich wnętrzu. W biurowcach spotykamy się
 31
z wszelkiego rodzaju urządzeniami technicznymi, będącymi z
ródłami
zanieczyszczenia powietrza. Poza typowymi pomieszczeniami biurowymi
w budynkach tych, do czynienia mamy również z pomieszczeniami o swoistych
funkcjach, np. sale konferencyjne, halle recepcyjne, kafeterie i bufety, magazyny,
skarbce, garaże podziemne, pomieszczenia kserokopiarek i inne. Często są to
pomieszczenia o znacznej kubaturze i wysokości co wymaga odmiennego podejścia
do rozwiązania wentylacji.
Podobnie jak w przypadku budynków mieszkalnych rozróżniamy systemy went
ylacji i klimatyzacji obiektów wielopomieszczeniowych, jakimi są biurowce:
- wentylacja grawitacyjna ze wspomaganiem mechanicznym (dopływ powietrza
przez szczeliny nawiewne o regulowanym stopniu otwarcia);
- wentylacja mechaniczna nawiewno-wywiewna, bez możliwości chłodzenia
powietrza nawiewanego w okresie ciepłym;
- klimatyzacja częściowa, tylko z regulacją temperatury w okresie całego roku;
- klimatyzacja niepełna z regulacją wilgotności nawiewanego powietrza
zewnętrznego i dwustopniowym uzdatnianiem powietrza;
- klimatyzacja pełna z możliwością regulacji temperatury i wilgotności powietrza
w okresie całego roku.
Podstawowym problemem projektowym jest wybór odpowiedniego systemu,
który sprosta wymaganiom komfortu jednocześnie we wszystkich pomieszczeniach.
Dotyczy to ich usytuowania względem stron świata, wyposażenia, aktualnej liczby
ludzi w pomieszczeniu, wykorzystywanego wyposażenia technicznego. System taki
musi się dostosowywać do zmieniających się obciążeń cieplnych i bieżącego
wykorzystania poszczególnych pomieszczeń i budynku jako całości.
Duże przeszklenie ścian zewnętrznych, kondensacja sprzętem elektronicznego
i elektrycznego oraz przestronne, otwarte ciągi komunikacyjne powodują zwiększenie
zapotrzebowania energii chłodniczej, co pociąga za sobą wysokie koszty inwestycyjne
i eksploatacyjne. Rozwiązania architektoniczne i konstrukcyjne warunkują stopień
wrażliwości budynku na zmieniające się parametry zewnętrzne (temperatura
i nasłonecznienie) i wewnętrzne (wykorzystanie oświetlenia i wyposażenia
technicznego). Nieodpowiednio rozwiązany problem projektowy może mieć duży
wpływ na koszt inwestycyjny i wydatki wynikające z eksploatacji urządzeń
klimatyzacyjnych. Już w fazie koncepcyjnego projektu architektonicznego należy
przewidzieć środki zmniejszające wpływ chwilowych warunków zewnętrznych na
obciążenie instalacji klimatyzacyjnych i grzewczych. Odnosi się to w znaczącym
stopniu do przeszklenia ścian zewnętrznych (konstrukcja okien, rodzaj szkła, osłony
przeciwsłoneczne), zdolności konstrukcji budowlanej do nagromadzania energii
(ciepła i chłodu), kształtu i orientacji bryły budynku oraz zagospodarowania
przestrzeni wewnętrznej. Projekt ten jest podstawą doboru odpowiedniego systemu
klimatyzacji.
 32
8. OBLICZANIE PRZEWODÓW POWIETRZNYCH
ZADANIE 4.
Dla układu pokazanego na rys. 8.1. zwymiarować wybrane przewody, zakładając
jednostkowy spadek ciśnienia 1 Pa�"m-1 i górną prędkości powietrza 8,5 m�"s-1. Obliczyć
spiętrzenia całkowite i statyczne wentylatora .
Rys 8.1. Schemat urządzeń i przewodów do przykładu.
Do doboru wymiarów przewodu zastosować następujące dane:
A- czerpnia powietrza  żaluzje o ostrych brzegach, powierzchnia swobodna
80%powierzchni całkowitej, średnia prędkość przepływu powietrza w
całkowitym przekroju 4 m/s,
B- filtr  średnia prędkość przepływu w przekroju całkowitym 1,5 m/s, strata ciśnienia
90 Pa,
C- nagrzewnica wstępna - średnia prędkość przepływu w przekroju całkowitym 3 m/s,
strata ciśnienia 50 Pa,
D- chłodnica powierzchniowa  średnia prędkość przepływu w przekroju całkowitym
2 m�"s-1, strata ciśnienia 150 Pa,
E- nagrzewnica wtórna - średnia prędkość przepływu w przekroju całkowitym
3 m�"s-1, strata ciśnienia 50 Pa,
F- wlot wentylatora  średnica 625mm,
G- wylot wentylatora  wymiary 600 x 500mm, kratki nawiewne.
H, I, J- przewody wentylacyjne
I', J'średnia prędkość przepływu powietrza w przekroju całkowitym 2m�"sm 1, lukJ-
promień krzywizny osi 375mm.
 33
Wszystkie przewody okrągłe przekształcić na prostokątne, zachowując
strumień objętości powietrza i jednostkową stratę ciśnienia.
Rozwiązanie
Z wykresu odczytano następujące wartości dla jednostkowej straty ciśnienia
l Pa�"m-1
Odcinek Strumień Jednostkowy Przewód Przewód
przewodu objętości spadek okrągły prostokątny
Wymiary
średnica prędkość a x b prędkość
mm mm
HI 3,0 1,0 675 8,4 500 x 750 8,0
IJ i II 1,5 1,0 520 7,1 350 x 750 5,71
Można wykonać następujące obliczenia:
pole przekroju króćca tłocznego wentylatora
0,6 �" 0,5 = 0,3m2,
prędkość przepływu w króćcu tłocznym wentylatora
3,0
= 10 m�"s-1,
0,3
pole przekroju króćca ssawnego wentylatora
2
Ą �" 0,625
2
= 0,3068m
,
4
prędkość w króćcu ssawnym wentylatora
3
= 9,778
m�"s-1.
0,3068
Odpowiedz
:
1. Czerpnia powietrza zewnętrznego A.
Bezpośrednio za żaluzjami wlotowymi musi być wytworzone
wystarczające podciśnienie statyczne w celu zapewnienia niezbędnej
energii do przyspieszenia strumienia powietrza z bezruchu
(w nieskończonej odległości od płaszczyzny wlotu) do średniej prędkości
w otworze i pokonanie strat na wylocie. Współczynnik oporu
miejscowego wg CIBSE wynosi 1,4 i stąd
"pc= 1,4 �" 0,6 �"42= 13,44 Pa,
Jest to wartość ujemna (podciśnienie).
Ciśnienia sumaryczne za żaluzją wlotową
pc = -13,44 Pa, pd = 9,6 Pa, ps= pc  pd = - 23,04 Pa.
 34
2. Dyfuzor AB przed filtrem.
Stosunek powierzchni przekrojów w przypadku tego nagłego rozszerzenia
jest odwrotnością stosunku prędkości: 1,4/4,0 = 0,375. Współczynnik strat
wg CIBSE jest równy 0,39, stąd:
"pc = 0,39 - 0.6 �" 42 = 3,7 Pa,
Ciśnienie sumaryczne przed filtrem,
pc= -17,14 Pa, pd=l,35Pa, ps -18,49 Pa,
3. Filtr B.
"pc= 90 Pa,
Ciśnienia sumaryczne za filtrem,
pc = -107,14 Pa, pd= 1,35 Pa, ps = -108,49 Pa,
4. Zwężenie BC przed nagrzewnicą wstępną.
Jest to nagłe zwężenie o stosunku przekrojów l ,5/3,0.
Współczynnik strat wg CIBSE jest równy 0,23, stąd:
"pc= 0,23�"0,6�"32=1,24 Pa,
Ciśnienie sumaryczne za zwężeniem,
pc= -108,38 Pa, pd=5,4Pa, ps =-113,78 Pa,
5. Nagrzewnica wstępna C.
"pc= 50 Pa,
Ciśnienie sumaryczne za nagrzewnicą,
pc= -158,38 Pa, pd=5,4Pa, ps =-163,78 Pa,
6. Rozszerzenie CD przed chłodnicą.
Nagłe zmniejszenie prędkości przepływu z 3 do 2 m/s wymaga
rozszerzenia o stosunku przekrojów 0,67. Współczynnik strat ciśnienia wg
CIBSE wynosi 0,11, stąd:
"pc= 0,11�"0,6�"32=0,59 Pa,
Ciśnienie sumaryczne za rozszerzeniem:
pc= -158,97 Pa, pd=2,4Pa, ps =-161,37 Pa,
7. Chłodnica D.
"pc= 150 Pa,
Ciśnienie sumaryczne za chłodnicą:
pc= -308,97 Pa, pd=2,4Pa, ps =-311,37 Pa,
8. Zwężenie DE przed nagrzewnicą wtórną.
Dla takiego nagłego zwężenia o stosunku przekrojów równym 0,67
współczynnik strat ciśnienia wynosi 0,11. Stąd:
"pc= 0,11�"0,6�"32=0,59 Pa,
Ciśnienie sumaryczne za rozszerzeniem,
pc= -309,56 Pa, pd=5,4Pa, ps =-314,96 Pa.
 35
9. OBLICZANIE SIECI PRZEWODÓW WENTYLACYJNYCH
Podstawowe zasady projektowania urządzeń wentylacyjnych dotyczą zarówno
projektowania jak i wymiarowania przewodów powietrznych.
Projektowanie przewodów powietrznych polega na ustaleniu sieci przewodów
w budynku, wyborze rodzaju i zwymiarowaniu wszystkich tras przewodów, obliczeniu
strat ciśnienia, wyrównaniu nadwyżek ciśnienia w węzłach odgałęzień oraz doborze
wentylatora.
Racjonalne i prawidłowe wymiarowanie przewodów powietrznych umożliwia
zmniejszenie do minimum objętości zajmowanej przez sieć przewodów.
W większości przypadków cześć sieci przewodów rozgałęzionych może być
ukryta lub umieszczona w ścianach i stropach. Przy takim rozwiązaniu musi być
zapewniona ścisła współpraca projektującego urządzenia wentylacyjne z architektem
i konstruktorem budowlanym. Współpraca ta powinna być rozpoczęta możliwie jak
najwcześniej, nawet już w fazie projektu wstępnego. Jest to szczególnie ważne przy
projektowaniu rozmieszczenia głównych przewodów, które wymagają zazwyczaj
znacznych objętości.
ZADANIE 5.
Zwymiarować sieć przewodów pokazaną na rysunku 9.1., przy założeniu, że
prędkość w przewodzie głównym za wentylatorem wynosi 7,5 m/s, prędkość
w odgałęzieniach zaś 3,5 m/s.
A BCD
1,5 m3/s 1,0 m3/s 0,5 m3/s
Wentylator
B C D
Rys. 9.1. Schemat sieci przewodów
Rozwiązanie
Prędkość na odcinku BC (rys. 9.1) powinna mieć wartość średnią między 3,5
a 7,5 m/s, tj. 5,5 m/s. W tablicy poniżej zestawiono - przy zastosowaniu równania
odpowiednie wartości strat ciśnienia.
Ciąg przewodów o największych stratach ciśnienia jest określony jako
magistrala. Jest to przeważnie, choć nie zawsze, ciąg o największej długości. Widać,
że ciśnienie w punkcie C jest wystarczające do zapewnienia przepływu powietrza
przez nawiewnik D', lecz jest większe niż wymagane do zapewnienia żądanego
przepływu w odgałęzieniu do nawiewnika C'. Podobne rozważania są aktualne dla
3
3
3
0,5 m /s
0,5 m /s
0,5 m /s
 36
węzła B. Podczas odbioru instalacji należy tak ustawić przepustnice na odcinku BB'
i CC', aby zdławiły nadmiar ciśnienia w celu zapewnienia właściwych przepływów
powietrza na wszystkich odcinkach. Czasami jest możliwa taka redukcja wymiarów
odgałęzienia, żeby nie trzeba było stosować sztucznego dławienia.
Metoda stałego spadku ciśnienia
Metoda ta jest powszechnie stosowana przy wymiarowaniu sieci przewodów
o małych prędkościach. Można tu stosować następujące alternatywne przybliżenia:
1. określić maksymalną prędkość powietrza w krytycznym odcinku sieci,
zwymiarować, określić jednostkowy spadek ciśnienia i zwymiarować pozostałe
odcinki na ten spadek ciśnienia;
Odpowiedz
:
V=Fv
Odcinek AB  V=0,2�"7,5=1,5
Odcinek BC  V=0,182�"5,5=1,0
Odcinek CD  V=0,143�"3,5=0,5
Odcinek V v
m3/s m/s
AB 1,5 7,5
BC 1,0 5,5
CD 0,5 3,5
2. określić jednostkową stratę ciśnienia i maksymalną dopuszczalną prędkość
przepływu na podstawie przyjmowanych wielkości doświadczalnych
i zwymiarować całą sieć na tę stratę ciśnienia, zwracając uwagę na prędkość
maksymalną.
Odpowiedz
:
W drugim przypadku przyjmuje się na ogół jednostkowy spadek
ciśnienia równy 0,8 Pa/m i prędkość maksymalną w granicach 8,5-9,0
m/s.
ZADANIE 6.
Obliczyć przyrost temperatury powietrza w przewodzie wentylacyjnym
o długości 10 m, średnicy 500 mm i grubości izolacji 25 mm przy prędkości powietrza
10 m/s (a) i 5 m/s (b), przyjmując, że powietrze na wlocie do przewodu ma
temperaturę 12�C, temperatura powietrza otaczającego przewód wynosi 22�C.
Rozwiązanie:
Z równania:
t1 - t3
dla � = 25mm "t = K / m
200Dv
 37
uzyskujemy następujące wyniki:
a) iloczyn średnicy przewodu i prędkości 0,5 �" 10 = 5,0, a zatem w tym przypadku
przyrost temperatury
"t=10 �" (22-12)/200�"0,5�"10 =0,1 K
b) iloczyn średnicy przewodu i prędkości 0,5 �" 5 = 2,5, a zatem w tym przypadku
przyrost temperatury
"t = 10 �" (22 - l 2) / 200 �"0,5 �" 5 = 0,2 K
Odpowiedz
:
Otrzymany wynik oznacza znaczący przyrost temperatury powietrza
w przewodzie o długości 10 m. Dla przewodów o długościach większych
niż 10 m powinno się dokonywać pomiarów temperatury np. co 10 m,
ponieważ różnica temperatury powietrza w przewodzie i temperatury
powietrza otaczającego ten przewód zmienia się wyraz
nie wraz z jego
długością.
ZADANIE 7.
Obliczyć przyrost temperatury powietrza w przewodzie wentylacyjnym o długości 10
m, średnicy 500 mm i grubości izolacji 25 mm przy prędkości powietrza 10m�"s-1 (a)
i 5m�"s-1 (b), przyjmując, że powietrze na wlocie do przewodu ma temperaturę 12oC,
temperatura powietrza otaczającego przewód wynosi 22oC
Rozwiązanie
Z równania:
t1 - t3
dla �=25 mm "t = k �" m-1
200Dv
uzyskujemy następujące wyniki
a) iloczyn średnicy przewodu i prędkości 0,5�"10=5,0, a zatem w tym przypadku
przyrost temperatury,
"t=10�"(22-12)/200�"0,5�"10=0,1K
b) iloczyn średnicy przewodu i prędkości 0,5�"5=2,5, a zatem w tym przypadku
przyrost temperatury,
"t=10�"(22-12)/200�"0,5�"5=0,2K
Odpowiedz
:
Otrzymany wynik oznacza znaczący przyrost temperatury powietrza
w przewodzie o długości 10 m. Dla przewodów o długościach większych
niż 10 m, ponieważ różnica temperatury powietrza w przewodzie
i temperatury powietrza otaczającego ten przewód zmienia się wyraz
nie
wraz z jego długością.
 38
10. METODYKA PROJEKTOWANIA SIECI PRZEWODÓW
WENTYLACYJNYCH
Wstępnym, a jednocześnie bardzo istotnym krokiem przy projektowaniu
wentylacji stanowiskowej w zakładzie produkcyjnym jest przedyskutowanie
i przeanalizowanie wspólnie z technologami, opracowującymi technologia procesu,
który wymaca zastosowania wentylacji, możliwości zaprojektowania najbardziej
skutecznych i ekonomicznych instalacji wentylacyjnych dla tego procesu. Chodzi
przede wszystkim o współpracę dotycząca, zarówno koncepcji rozwiązania instalacji
wyciągów stanowiskowych, jak i zastosowania najbardziej odpowiednich w danych
warunkach urządzeń technologicznych i procesu technologicznego. Warto bowiem
podkreślić, że odpowiednio wybrana technologia i prawidłowo zaprojektowane
urządzenia technologiczne są równie ważnymi czynnikami w zapewnieniu właściwych
warunków środowiska na stanowiskach pracy, jak same urządzenia wentylacji
stanowiskowej i ogólnej.
Zasadniczo przed przystąpieniem do projektowania wentylacji należy dokonać
pomiarów stężeń zanieczyszczeń w powietrzu i rozkładu temperatur
w pomieszczeniach w najbliższym otoczeniu z
ródeł wydzielania czynników
szkodliwych. Umożliwi to stwierdzenie, czy i o ile zostały przekroczone dopuszczalne
w tym zakresie normy.
Ze wzglądu na specjalistyczny charakter pomiarów i trudność ich wykonania
we własnym zakresie, brak przyrządów i aparatury pomiarowej oraz doświadczenia,
należy zwrócić się w tym celu do wyspecjalizowanej instytucji.
Porównanie wyników tych pomiarów oraz danych normatywnych pozwoli nam
wstępnie ocenić zakres koniecznych przedsięwziąć mających na celu usunięcie takiej
ilości powietrza ze stanowisk pracy, aby stężenia zanieczyszczeń nie przekraczały
wartości dopuszczalnych. Można się w tym przypadku opierać na doświadczeniach
innych zakładów produkcyjnych, w których takie problemy już wystąpiły i zostały
z pomyślnym skutkiem rozwiązane.
Następnym etapem jest zbadanie i wybór koncepcji rozwiązania wyciągu
stanowiskowego, tj, rozpatrzenie możliwości. zastosowania do odciągania
szkodliwych czynników pełnej obudowy, obudów częściowych, osłon, okapów,
ssawek okrągłych, prostokątnych lub szczelinowych.
W tym celu można korzystać z rozwiązań przedstawionych w poradniku lub
w innych pozycjach literaturowych z tej dziedziny. Bardzo pożyteczne jest również
zapoznanie się z istniejącymi i eksploatowanymi urządzeniami wentylacji
stanowiskowej w innych zakładach produkcyjnych lub w naszym zakładzie, o ile takie
urządzenia już w nim istnieją. Należy przy tym szczególnie zwrócić uwagę na efekty
ich działania, na ich zalety oraz wady, która ujawniły się w czasie ich użytkowania.
Informacje te mogą być dla nas bardzo cenne i z pewnością pomogą nam uniknąć
wielu błędów w procesie projektowania.
Po dokonaniu wyboru właściwego rozwiązania dla każdego punktu wyciągu
stanowiskowego należy przystąpić do obliczania ilości powietrza odciąganego na
podstawie uprzednio podanych wzorów i zaleceń, opierając się przede wszystkim na
danych doświadczalnych, obserwacjach i badaniach podobnych, skutecznie
 39
działających urządzeń wentylacyjnych.
Zapoznanie się z danymi z badań i pomiarów oraz doświadczeniami płynącymi
z eksploatacji urządzeń identycznych lub możliwie zbliżonych do projektowanych
przez nas, pozwoli nam na bardziej lub mniej przybliżoną ocenę spodziewanego
efektu polepszenia warunków na stanowisku pracy.
Dane o ilości usuwanych zanieczyszczeń są podstawą do zadecydowania, czy
potrzebne są i jakiego rodzaju urządzenia do oczyszczania powietrza usuwanego poza
budynek.
Osoba projektująca instalację powinna obliczyć i podać w projekcie ilość
usuwanych zanieczyszczeń, co jest wymagane zgodnie z przepisami o ochronie
naturalnego środowiska, a szczególnie atmosfery. Zasadniczo przed uruchomieniem
instalacji należy dokonać uzgodnień projektu z władzami lub instytucjami
odpowiedzialnymi za ochronę atmosfery. W przypadku przekroczenia norm
dotyczących dopuszczalnych stężeń zanieczyszczeń odprowadzanych do atmosfery
należy wyposażyć instalację w urządzenia do oczyszczania usuwanego ze stanowisk
powietrza.
Dla powietrza zanieczyszczonego parami i gazami oczyszczanie stosuje się
wtedy, gdy jest to konieczne, a mianowicie:
- jeśli powietrze zawiera czynniki szkodliwe, trujące i jeśli położenie wyrzutni
powietrza nie wyklucza przypadkowego zatrucia ludzi,
- jeśli powietrze zawiera drobnoustroje chorobotwórcze lub substancje
radioaktywne,
- w każdym innym przypadku, gdy jest to uzasadnione i nakazane przez władze
zatwierdzające projekt pod wzglądem ochrony powietrza atmosferycznego.
W przypadku odpylania, tj. usuwania zanieczyszczeń w postaci ziaren stałych-
pyłów, konieczność stosowania urządzeń do oczyszczania powietrza jest regułą.
Wystąpi to w przypadku wentylacji stanowisk szlifierskich, polerskich, mechanicznej
obróbki drewna.
Po wykonaniu i uruchomieniu instalacji należy przeprowadzić badanie
skuteczności jej działania.
Projektowanie i obliczanie sieci przewodów wentylacyjnych związane jest
z wykonaniem szeregu czynności przygotowawczych, które powinny być wykonane
w następujących etapach:
1. na planie budynku rozmieszcza się punkty nawiewu lub wywiewu, względnie
w przypadku odciągów miejscowych, lokalizację urządzeń do chwytania
zanieczyszczonego powietrza,
2. dla urządzeń wentylacji nawiewnej ustala się rodzaj nawiewników i prędkości
wypływu strumienia powietrza zapewniając właściwy rozdział powietrza
wentylacyjnego w pomieszczeniu. Dla urządzeń wentylacji wywiewnej ustala się
rodzaj wywiewników i prędkość przepływu powietrza,
3. dobierając konstrukcję wywiewników dla pomieszczeń z rygorystycznymi
wymaganiami pod względem warunków akustycznych (25 � 30 dBA), należy
zwracać szczególną uwagę na to, aby zapewnić możliwie nie zakłócony i bez
zawirowań przepływ powietrza,
 40
4. ustala się lokalizację maszynowni wentylacyjnej (lub pojedynczego wentylatora),
jej wymiary i możliwości połączenia z czerpnią lub wyrzutnią powietrza.
Następnie dobiera się elementy wyposażenia do uzdatniania powietrza,
5. wykreśla się na planach budynku (pomieszczenia) osie przewodów, które łączą
poszczególne punkty nawiewu lub wywiewu z wentylatorem, czerpnią lub
wyrzutnią powietrza w ten sposób, aby układ sieci przewodów był możliwie
najprostszy, a długość możliwie najkrótsza,
6. projektując przebieg sieci rozgałęzionych należy dążyć do uzyskania symetrii
w stosunku do wentylatora,
7. usytuowanie przewodów wentylacyjnych powinno być dostosowane do projektu
architektonicznego pomieszczeń lub wymagań technologicznych,
8. projektując przebieg sieci przewodów należy uwzględnić elementy konstrukcyjne
budynku, takie jak: słupy, podciągi, rodzaj słupów itp. oraz przebieg sieci
przewodów innych instalacji,
9. sieć przewodów wentylacyjnych może być naniesiona na przekrój poprzeczny
budynku lub też przedstawiona w postaci rozwinięcia, w ten sposób, aby na
rysunkach można było zaznaczyć długości wszystkich działek prostych
przewodów i cechy charakterystyczne każdej wbudowanej kształtki.
Po spełnieniu ww. zaleceń przystępuje się do realizacji końcowego etapu
projektowania poprzez:
- określa się kształt przewodów i rodzaj materiału, z którego mogą być one
wykonane,
- wyznacza się trasę przewodu głównego (magistralnego) przyjmując za przewód
główny trasę przewodu między punktem wlotowym i wylotowym, która jest
najdłuższa i ma największe opory miejscowe,
- numeruje się węzły sieci przewodów wentylacyjnych. Numerację należy
rozpocząć od wentylatora i prowadzić wzdłuż przewodu głównego
i rozprowadzającego do najdalej położonego wylotu. W ten sposób dzieli się sieć
przewodów na szereg odgałęzień (działek) podstawowych i wtórnych,
- na każdej działce sieci wentylacyjnej wpisuje się natężenia przepływu powietrza,
jej długość oraz cechy charakterystyczne wbudowanych kształtek,
- dobiera się prędkości przepływu powietrza w poszczególnych działkach przewodu
głównego na podstawie wartości zalecanych przez producenta kształtek
i elementów wentylacyjnych oraz wytycznych zawartych w literaturze
specjalistycznej. Wartości prędkości zależą od przeznaczenia budynku i wymagań
akustycznych, a przede wszystkim od dopuszczalnego poziomu hałasu dla danego
urządzenia wentylacyjnego,
- dla określonego natężenia przepływu lub prędkości przepływu powietrza w danej
działce wyznacza się wymiary przewodu, a następnie oblicza się stratę ciśnienia w
każdej działce. Stratę oporów jednostkowych można również odczytywać
z opracowanych nomogramów zawartych w katalogach producentów lub
literaturze specjalistycznej,
- na schemacie sieci wentylacyjnej wpisuje się wartości ciśnień dyspozycyjnych
w każdym węz
le odgałęzienia wzdłuż przewodu głównego i przewodów
rozprowadzających.
 41
11. PRZYKA
ADY OBLICZEC
PROJEKTOWYCH
Instalacja nawiewno-wywiewna dla domku jednorodzinnego.
DOBÓR WYDATKU CENTRALI
Na przykładzie zaprojektujemy instalację wentylacyjną dla domu parterowego
o powierzchni 140 m2 i kubaturze 370 m3. Załóżmy, że w domu mieszkają 4 osoby.
Nad całą powierzchnią mieszkania znajduje się poddasze użytkowe.
Całą instalację wentylacyjną umieścimy na poddaszu.
Na rzucie budynku nanosimy punkty nawiewu powietrza (anemostaty):
w sypialniach, w gabinecie.
W pokoju dziennym zaplanowano dwa nawiewy: jeden ustawiony na wydatek
ok. 50 m3 /h, drugi większy normalnie zamknięty i załączany przez przepustnicę
z siłownikiem (gdy potrzebna będzie intensywna wymiana).
Włącznik przepustnicy zamontujemy na ścianie w pokoju dziennym.
Kanał nawiewny do gabinetu zaopatrzony zostanie w przepustnicę redukującą
ciśnienie (zlikwiduje to szum od anemostatu).
Następnie nanosimy punkty wywiewne (anemostaty) w pomieszczeniach:
- łazienka ......-1 szt.
- garderoba .. -1 szt.
- WC ............-1 szt.
- przedsionek -1 szt.
- kuchnia.......- 2 szt.
 42
W kuchni przewidziano dwa wywiewy: jeden sufitowy zakończony
anemostatem, drugi podłączony do okapu kuchennego z filtrem tłuszczowym (nad
kuchenką elektryczną).
Umiejscowienie centrali: szukamy miejsca oddalonego od sypialni z dogodnym
dojściem do czerpni i wyrzutni.
Czerpnię i wyrzutnię umieścimy w ścianach naprzeciwległych. Do zasilania
centrali potrzebujemy instalacji elektrycznej z gniazdkiem i uziemieniem ochronnym
230V. Odpływ skroplin przewodem 3/4" wyprowadzonym przez mały otwór w ścianie
bezpośrednio na zewnątrz. Przełącznik trybu pracy połączony przewodem 6 X 0,5mm2
z centralą zamontujemy na ścianie w kuchni.
Rodzaj kanałów wentylacyjnych. Całą instalację nawiewno-wywiewną
wykonamy z izolowanych kanałów z perforacją tzw. SONODUCT i metalowych
trójników. Ze względu na fakt ,że cała instalacja poprowadzona będzie na poddaszu
nieocieplanym, w celu ograniczenia strat cieplnych wszystkie kanały przykryte będą
dodatkowo wełną mineralną o grubości 50mm. Wszystkie drzwi od pokoi mają
szczelinę wentylacyjną przy podłodze ok. 1,5cm. Drzwi od łazienki i WC dodatkowo
zaopatrzone są w kratki.
Wymagane ilości powietrza usuwanego z pomieszczeń Vu:
kuchnia z kuchenką elektryczną.................50m3/h
garderoba...................................................15m3/h
łazienka......................................................50m3/h
toaleta........................................................30m3/h
pomieszczenie gospodarcze, .....................15m3/h
przedsionek ...............................................15m3/h
Razem: Vu= 175 m3/h
Aby zapewnić okresowe zwiększenie wydatku centrali o ok. 50%-60%
liczymy:
Vmax=175 m3/h + 0,6 � 175 m3/h = 262 m3/h,
Wymagane ilości powietrza świeżego nawiewanego:
dla jednej osoby potrzebujemy ok. 30m3/h zatem:
- sypialnia 2-osobowa)........................... 2x30 m3/h,
- sypialnia 2-osobowa.............................2x30 m3/h,
- gabinet................................................ 30 m3/h,
- salon...................................................60 m3/h + dodatkowo 100m3/h (przy otwartej
przepustnicy)
Razem: Vn= 210 m3/h,
Sprawdzenie krotności wymian:
Stosunek liczbowy ilości powietrza wentylacyjnego do kubatury pomieszczeń
(tzw. krotność wymian), w zależności od ilości osób, powinien zawierać się
w granicach 0,3 - 0,8.
210m3 / h
= 0,571/ h
370m3
Krotność wymian 0,57 tzn. mieścimy się w dopuszczalnym przedziale.
 43
Dobierając centralę bierzemy pod uwagę największą wartość z wyliczonych.
Potrzebna jest nam zatem centrala o wydatku Vmax=262 m3/h czyli MISTRAL 250.
Jest to 1 krok w doborze centrali, teraz należy sprawdzić spadki ciśnień.
Dobór instalacji nawiewno-wywiewnej Obliczanie spadków ciśnień
STRATY CIŚNIENIA
Instalacje wentylacyjne składają się z wielu elementów takich jak: wentylator,
kolana, kratki, wymienniki ciepła, filtry itp. Wszystkie te komponenty powodują
opory przepływu powietrza, czyli tzw. straty ciśnienia, których wielkość też decyduje
o doborze właściwej centrali. Strata ciśnienia "P całej instalacji jest obliczana poprzez
sumowanie pojedynczych oporów.
ZASADY PROJEKTOWANIA
Projektujemy osobno ciąg nawiewny, osobno ciąg wywiewny dla
maksymalnego wydatku, dbając jednocześnie o to by spadek ciśnienia statycznego od
czerpni do najdalszego nawiewu (odpowiednio od wyrzutni do najdalszego wywiewu)
był mniejszy od 130-150 Pa.
Jednostkowe spadki ciśnień:
- na anemostacie - " P=30 Pa
- na łuku - " P=3 Pa/szt.
- na odcinku prostym - " P=2 Pa/mb
- na trójniku - " P=4 Pa/szt.
- na czerpni - " P=20 Pa
- na kolanie - " P=4 Pa
 44
Dane:
długość najdłuższego odcinka kanału -
nawiewnego (nitka czerwona) 18,5 m
ilość trójników - 4
ilość anemostatów (jeden końcowy) - 1
ilość łuków - 2
ilość kolan (ostrych załamań kanału
- 2
ok. 60 - 90)
długość kanału od czerpni do centrali -
(nitka zielona) 9,5 m
ilość czerpni - 1
ilość kolan - 1
Straty ciśnienia (opory) instalacji nawiewnej liczymy jako sumę:
STRONA NAWIENA
- strata na anemostacie - 30 Pa
- 18,5 m �" 2 Pa�"m-1
- strata na długości przewodu
= 37 Pa
- 4 szt. �" 4 Pa = 16
strata na trójnikach
Pa
- strata na łukach
- 2 �" 3 Pa = 6 Pa
- strata na kolanach
- 2 �" 4 Pa = 8 Pa
STRONA CZERPNA
- strata na czerpni - 20 Pa
- strata na długości - 9,5 m �" 2 Pa�"m-1
przewodu
= 19 Pa
strata na kolanie
- 1 �" 4 Pa = 4 Pa
Suma: 30 Pa + 37 Pa + 16 Pa + 6 Pa + 8 Pa + 20 Pa + 19 Pa + 4 Pa = =140 Pa,
Zatem strata ciśnienia na instalacji nawiewnej wynosi: "P=140 Pa.
DOBÓR CENTRALI MISTRAL
Znając straty ciśnienia i wymagane wydajności dobieramy centralę, która przy
sprężu ok. 150 Pa ma wydatek 260-280 m3/h.
Parametry takie posiada centrala MISTRAL 250econo. Średnice kanałów
dobieramy wg danych centrali, od czerpni i wyrzutni do centrali L 160mm. Kanały
główne i wywiewne dochodzą do centrali L 160mm. Kanały L 160mm prowadzimy w
 45
miarę możliwości aż do ostatniego trójnika (zmniejszy to straty ciśnienia). Kanały
odgałęz
ne do anemostatów powinny mieć średnicę L 100mm.
USTAWIENIE WYDATKÓW POWIETRZA
Poprzez wkręcanie i wykręcanie główek anemostatów możemy regulować ilość
wentylowanego powietrza w każdym pomieszczeniu. Ważne jest przy tym
stwierdzenie tzw. zrównoważenia nawiewu z wywiewem. Centrale MISTRAL są tak
zaprojektowane, że umożliwiają przeprowadzenie tej czynności bez specjalistycznych
przyrządów (dokładny opis w dokumentacji technicznej). Możliwe jest takie
wyregulowanie instalacji, które zapewnia uzyskanie ok. 5%-10% więcej nawiewu.
Przedstawione powyżej informacje uwzględniają tylko teoretyczne założenia
dotyczące obliczenia wielkości instalacji dla domu jednorodzinnego. W praktyce
należy uwzględnić znacznie więcej czynników mających wpływ na prawidłowe
funkcjonowanie instalacji.
 46
LITERATURA
1. Przydróżny St. : Wentylacja. Wrocław. PWN, 1991.
2. Malicki M. : Wentylacja i klimatyzacja. Warszawa. PWN, 1974.
3. Jones W.P.: Klimatyzacja. Warszawa. Arkady, 2005
4. Fanger P.O. : Komfort cieplny. Warszawa. Arkady, 1964.
5. Kostryko M., Piotrowska J., Pykacz S.: Zasady projektowania wykonania i
eksploatacji mechanicznej wentylacji wywiewnej mieszkań w budynkach
wielorodzinnych. Warszawa. Instal, 1986.
6. Ferencowicz J. : Wentylacja i klimatyzacja. Warszawa. Arkady, 1964.
7. http://www.wentylacja.com.pl/
8. http://www.rekuperatory.pl
9. Rasimowicz B.: Ochrona pracy w pytaniach i odpowiedziach. Warszawa. CRZZ,
1979
10. Hansen A: Bezpieczeństwo i Higiena Pracy. Warszawa. Wydawnictwa Szkolne i
Pedagogiczne, 1998
11. TM8, Design Notes for Ductwork, CIBSE, 1986.
12. Brundrett GW.: Venilation requirements in rooms occupies by smokers,
Capenhurst, 1975
13. Leopold C.S.: Tobacco smoke control-a preliminary study, ASHve Trans, 1945
14. Fanger PO.: Intruduction of the olf and the decipol units to quantity air pollution
perceived by humans indoors, Energy and Bruifdings, 1988
15. http://www.factsfacts.com/MyHomeRepair/ventilation.htm
16. http://en.wikipedia.org/wiki/Mechanical_ventilation