Ventilație forțată în pivniță: reguli și scheme de amenajare

Subsolurile și semisubsolurile servesc unor scopuri diferite. Anterior, în ele se amenajau depozite de legume, se amplasau utilități. Acum însă subsolurilor li se atribuie alte funcții, de la garaje la săli de sport și chiar birouri.

În orice caz, ventilația forțată în pivnița clădirii este o necesitate justificată, dictată de necesitatea unei alimentări sistematice cu aer proaspăt în locul celui viciat. Vă propunem să analizăm temeinic această problemă.

Fiecare pivniță are propria ventilație

Unui depozit de legume îngropat, situat sub o casă particulară, nu îi este necesară ventilația forțată, adică mecanică.

Produsele legumicole și fructifere se păstrează mai bine dacă schimbul de aer în subsol este minim. Prin urmare, cele mai simple orificii de ventilație și canale de ventilație de alimentare și evacuare vor fi suficiente.

Legumele păstrate iarna în pivniță nu pot fi ventilate intens. Ele pur și simplu vor îngheța – gerul afară

Conform normelor de proiectare pentru depozitele de legume NTP APK 1.10.12.001-02, ventilarea, de exemplu, a cartofilor și a rădăcinoaselor trebuie să se realizeze în volum de 50-70 m³/h pe tonă de legume. De altfel, în lunile de iarnă, intensitatea ventilației trebuie redusă la jumătate pentru a nu îngheța rădăcinoasele.

Adică, în sezonul rece, ventilația pivniței casnice trebuie să fie în format de 0,3-0,5 volume de aer ale încăperii pe oră.

Necesitatea ventilației forțate în pivniță apare atunci când schema cu mișcarea naturală a curenților de aer nu funcționează. Cu toate acestea, va fi necesară și eliminarea surselor de umiditate excesivă a aerului.

Umiditatea în subsoluri

Aerul închis și umiditatea sunt probleme frecvente ale subsolurilor. Prima problemă apare din cauza schimbului insuficient de aer. Subsolul este îngropat la 2,5-2,8 m în pământ, pereții săi sunt realizați cu impermeabilitate maximă la umiditate și aer.

Însă ventilația naturală, reprezentată de canalele verticale ale casei, lipsește în multe subsoluri și pivnițe.

Înainte de a aborda problemele de ventilație ale pivniței, pereții acesteia trebuie hidroizolați. Ventilația subsolului nu va rezolva problema higroscopicității pereților.

Umiditatea semnificativă a aerului din încăperea de subsol este cauzată de hidroizolația slabă a pereților. A doua cauză sunt conductele uzate, trase prin dependințele subsolului. Mai mult, condensul se depune pe ele indiferent de integritatea țevilor și etanșeitatea îmbinărilor demontabile.

Problema umidității excesive trebuie rezolvată înainte de elaborarea proiectului și construirea sistemului de ventilație al subsolului. Este necesar să se restabilească sau să se mărească gradul de etanșeitate al pereților pivniței, să se etanșeze conductele și să se acopere cu izolație.

Ultima măsură va elimina influența condensului asupra materialului țevilor. Apoi se determină necesitățile de ventilație ale pivniței.

Izolarea termică a țevilor împotriva condensului

Picăturile de apă apar doar pe suprafața conductelor menajere prin care circulă lichid rece (apă potabilă și scurgere de canalizare). Umiditatea prezentă în atmosfera încăperilor se condensează pe țevile reci din cauza diferenței de temperatură dintre suprafața lor și aer.

Cu cât țevile sunt mai reci, cu cât aerul este mai saturat cu umiditate, cu atât mai activ are loc procesul de condensare a apei.

Dacă prin țeavă circulă apă rece, pe ea se va acumula condens. Fiecare astfel de țeavă trebuie acoperită cu izolație termică.

Diferența de temperatură dintre aer și suprafața țevilor de apă rece în casele particulare este de obicei mică. Deoarece, atunci când membrii gospodăriei consumă rar apă rece, nu există mișcare a apei prin țevi, astfel temperaturile atmosferei interioare și ale conductei aproape se egalizează.

Dar într-o clădire cu mai multe etaje, rezidențială sau de birouri, apa rece este utilizată aproape continuu, iar conducta este constant rece.

Cel mai simplu mod de a combate condensul pe țevi este egalizarea temperaturilor țevilor și a atmosferei. Este necesar să acoperiți conducta de apă rece cu un material de izolare termică și de vapori pe toată lungimea.

Condensul se colectează pe țeava rece, indiferent de materialul din care este fabricată. Polimeri, metale feroase, fontă sau cupru – nu contează. Va trebui să izolați toate țevile comunicațiilor „reci”!

Izolarea țevilor de apă de efectele condensului și ale suspensiei umede din aer nu este dificilă. Aveți nevoie doar de un tub din polietilenă expandată, un cuțit pentru tapet și bandă adezivă armată.

Un izolator termic tubular din polietilenă expandată va împiedica contactul țevii reci cu aerul. Peretele „tubului” de izolare termică are o grosime de cel puțin 30 mm. Diametrul izolației tubulare se alege ușor mai mare decât cel al conductei care trebuie protejată de umiditatea atmosferică. Montarea izolației este simplă – tăiați-o pe lungime, apoi înfășurați-o în jurul țevii.

Imediat după etanșarea conductei cu izolație termică, este necesar să o înfășurați deasupra cu bandă adezivă armată pentru țevi. Pentru o izolare termică maximă și un aspect mai plăcut, se efectuează înfășurarea cu bandă adezivă cu folie (aluminiu).

Armăturile de închidere și secțiunile complex curbate ale conductei de apă rece, care nu pot fi acoperite cu izolație tubulară, se înfășoară cu bandă adezivă în mai multe straturi.

Calculul schimbului de aer în subsol

Înainte de a căuta echipamente de ventilație și de a planifica amplasarea canalelor de ventilație în subsol, este necesar să se determine necesitățile de schimb de aer. Într-un format simplificat, adică fără a ține cont de posibilele substanțe nocive din atmosfera subsolului, schimbul de aer în acesta se calculează conform formulei:

L=V_subs • K_r

În care:

• L – necesarul calculat de schimb de aer, m³/h;
• V_subs – volumul subsolului, m³;
• K_r – rata minimă de schimb de aer, 1/h (a se vedea mai jos).

Valoarea obținută a schimbului de aer va permite stabilirea caracteristicilor de putere ale sistemului de ventilație forțată a subsolului.

Calculul volumului de aer al subsolului se realizează prin înmulțirea înălțimii, lățimii și lungimii

Cu toate acestea, pentru calculul formulei sunt necesare date privind volumul de aer al încăperii și rata de schimb de aer.

Primul parametru se calculează astfel:

V_subs=A•B•H

Unde:

• A – lungimea subsolului;
• B – lățimea subsolului;
• H – înălțimea subsolului.

Pentru determinarea volumului încăperii în metri cubi, rezultatele măsurătorilor lățimii, lungimii și înălțimii acesteia se convertesc în metri. De exemplu, pentru o pivniță cu lățimea de 5 m, lungimea de 20 m și înălțimea de 2,7 m, volumul va fi 5 • 20 • 2,7 = 270 m³.

Necesarul de schimb de aer al acestei încăperi depinde direct de numărul de persoane care se află în ea. De asemenea, se ia în considerare gradul de activitate fizică al vizitatorilor.

Pentru pivnițele spațioase, rata minimă de schimb de aer K_r se determină pe baza necesarului unei persoane de aer proaspăt (de alimentare) pe oră. Tabelul prezintă necesarul normativ de aer per persoană în funcție de utilizarea încăperii.

De asemenea, schimbul de aer poate fi calculat în funcție de numărul de persoane care urmează să se afle (de exemplu, să lucreze) în pivniță:

L=L_pers.•N_l

Unde:

• L_cel – normă de schimb de aer pentru o persoană, m³/h•pers;
• N_l – numărul estimat de persoane din încăperea de la subsol.

Normele stabilesc necesarul unei persoane de 20-25 m³/h de aer de alimentare în cazul activității fizice reduse, de 45 m³/h în cazul efectuării unei activități fizice ușoare și de 60 m³/h în cazul efortului fizic intens.

Calculul schimbului de aer ținând cont de căldură și umiditate

În cazul în care este necesar calculul schimbului de aer care ține cont de eliminarea excesului de căldură, se utilizează formula:

L=Q/(p•Cr•(t_u-t_p))

În care:

• p – densitatea aerului (la t 20 °C este 1,205 kg/m³);
• C_r – capacitatea termică a aerului (la t 20°C este 1,005 kJ/(kg•K));
• Q – volumul de căldură degajată în pivniță, kW;
• t_u – temperatura aerului evacuat din încăpere, °C;
• t_p – temperatura aerului de alimentare, °C.

Necesitatea de a lua în considerare căldura eliminată prin ventilare este necesară pentru menținerea unui anumit echilibru termic în atmosfera pivniței.

În pivnițele caselor private sunt amenajate adesea săli de sport. În această variantă de utilizare a spațiului subsolului, un schimb de aer complet este deosebit de important

Simultan cu eliminarea aerului în procesul de schimb de aer, se îndepărtează și umiditatea degajată în acesta de diverse obiecte care conțin umiditate (inclusiv de oameni). Formula pentru calculul schimbului de aer ținând cont de degajarea de umiditate:

L=D/((d_u-d_p)•p)

În care:

• D – cantitatea de umiditate degajată în timpul schimbului de aer, g/h;
• d_u – conținutul de umiditate în aerul evacuat, g apă/kg aer;
• d_p – conținutul de umiditate în aerul de alimentare, g apă/kg aer;
• p – densitatea aerului (la t 20^oC este 1,205 kg/m³).

Schimbul de aer care include degajarea de umiditate se calculează pentru obiecte cu umiditate ridicată (de exemplu, piscine). De asemenea, degajarea de umiditate este luată în considerare pentru încăperile de subsol frecventate de persoane în scopul exercițiilor fizice (de exemplu, sala de sport).

Umiditatea aerului constant ridicată va complica semnificativ funcționarea ventilației forțate a subsolului. Va fi necesară completarea ventilației cu filtre pentru colectarea umidității condensate.

Calculul parametrilor conductelor de aer

Având datele referitoare la volumul de aer al ventilației, trecem la determinarea caracteristicilor conductelor de aer. Este necesar un alt parametru – viteza de circulație a aerului prin canalul de ventilație.

Cu cât fluxul de aer este împins mai repede, cu atât se pot utiliza conducte de aer mai puțin voluminoase. Dar va crește și zgomotul sistemului și rezistența rețelei. În mod optim, aerul trebuie circulat la o viteză de 3-4 m/s sau mai mică.

Cunoscând secțiunea de calcul a conductelor de aer, se poate alege secțiunea și forma lor reală conform acestui tabel. De asemenea, se poate afla debitul de aer la anumite viteze de furnizare.

Dacă interiorul subsolului permite utilizarea conductelor de aer cu secțiune circulară – este mai avantajos să le aplicați. În plus, rețeaua de canale de ventilație din conducte circulare este mai ușor de asamblat, deoarece sunt flexibile.

Iată formula care permite calcularea ariei conductei de aer în funcție de secțiunea sa:

S_SV=L•2,778/V

În care:

• S_sv – aria de calcul a secțiunii canalului de ventilație (conductei de aer), cm²;
• L – debitul de aer la circulația prin conducta de aer, m³/h;
• V – viteza cu care aerul se deplasează prin conducta de aer, m/s;
• 2,778 – valoarea coeficientului care permite armonizarea parametrilor neomogeni din cadrul formulei (centimetri și metri, secunde și ore).

Aria secțiunii canalului de ventilație este mai convenabil de calculat în cm². În alte unități de măsură, acest parametru al sistemului de ventilație este greu de perceput.

La fiecare element al sistemului de ventilație, fluxul de aer este mai bine să fie condus la o anumită viteză. Altfel, va crește rezistența în sistemul de ventilație.

Totuși, determinarea ariei de calcul a secțiunii canalului de ventilație nu va permite alegerea corectă a secțiunii conductelor de aer, deoarece nu ia în considerare forma acestora.

Calcularea ariei necesare a conductei de aer în funcție de secțiunea sa se poate face cu următoarele formule:

Pentru conducte de aer circulare:

S=3,14•D²/400

Pentru conducte de aer dreptunghiulare:

S=A•B /100

În aceste formule:

• S – aria reală a secțiunii canalului de ventilație, cm²;
• D – diametrul conductei de aer circulare, mm;
• 3,14 – valoarea numărului π (pi);
• A și B – înălțimea și lățimea conductei de aer cu secțiune dreptunghiulară, mm.

Dacă există un singur canal al magistralei de aer, atunci aria reală a secțiunii se calculează doar pentru acesta. Dacă de la magistrala principală se realizează ramificații, atunci acest parametru se calculează pentru fiecare „ramură” în parte.

Calculul rezistenței rețelei de ventilație

Cu cât este mai mare viteza de deplasare a aerului în canalul de ventilație, cu atât este mai mare rezistența la mișcarea maselor de aer în ansamblul de ventilație. Acest fenomen neplăcut se numește «pierdere de presiune».

Dacă secțiunea conductelor de ventilație se mărește treptat, se va putea atinge o viteză stabilă a aerului pe toată lungimea acesteia. În acest caz, rezistența la mișcarea aerului nu va crește.

Instalația de ventilație trebuie să dezvolte o presiune a aerului care să permită depășirea rezistenței rețelei de distribuție a aerului. Numai astfel se va putea atinge debitul de aer necesar în sistemul de ventilație.

Viteza aerului deplasat prin canalele de ventilație se determină prin formula:

V=L/(3600•S)

În care:

• V – viteza de calcul a pompării maselor de aer, m³/h;
• S – aria secțiunii canalului conductei de aer, m²;
• L – debitul de aer necesar, m³/h.

Alegerea modelului optim de ventilator pentru sistemul de ventilație trebuie făcută prin compararea a doi parametri – presiunea statică dezvoltată de instalația de ventilație și pierderile de presiune calculate în sistem.

Amplasând instalația de ventilație în centrul unui sistem ramificat de conducte de aer, se va putea stabiliza viteza de alimentare cu aer pe toată lungimea acestuia.

Pierderile de presiune într-un complex de ventilație extins cu arhitectură complexă se determină prin însumarea rezistențelor la mișcarea aerului în secțiunile sale curbe și în elementele componente:

• în clapeta de reținere;
• în atenuatoarele de zgomot;
• în difuzoare;
• în filtrele de purificare fină;
• în alte echipamente.

Nu este necesar să se calculeze independent pierderea de presiune în fiecare astfel de «obstacol». Este suficient să se utilizeze graficele pierderii de presiune în funcție de debitul de aer, oferite de producătorii de canale de ventilație și de echipamentele corespunzătoare.

Cu toate acestea, la calcularea unui sistem de ventilație cu construcție simplificată (fără elemente componente), este permisă utilizarea valorilor tipice de pierdere de presiune. De exemplu, în încăperi subterane cu suprafața de 50-150 m², pierderile datorate rezistenței conductelor de aer vor fi de aproximativ 70-100 Pa.

Alegerea ventilatorului de evacuare

Pentru a decide asupra alegerii instalației de ventilație, trebuie să cunoașteți performanța necesară a sistemului de ventilație și rezistența conductelor de aer. Pentru ventilația forțată a pivniței, este suficient un singur ventilator încorporat în canalul de evacuare.

Conducta de aer de alimentare, de regulă, nu necesită o instalație de ventilație. Este suficientă o mică diferență de presiune între punctele de alimentare și de preluare a aerului, asigurată de funcționarea ventilatorului de evacuare.

Cunoscând presiunea de proiectare (necesară) în sistemul de conducte de aer, se poate determina dacă acest model de instalație de ventilație este potrivit pentru alimentarea completă cu aer a încăperilor. Este suficient să găsiți poziția după presiune, să trasați o linie până la grafic, apoi în jos.

Este necesar un model de ventilator a cărui performanță este ușor (cu 7-12%) mai mare decât cea calculată.

Adecvarea instalației de ventilație poate fi verificată prin graficul dependenței performanței de pierderea de presiune.

Folosind datele privind debitul de aer calculat, se pot stabili pierderile de presiune în secțiunile curbate ale conductelor de aer.

Dacă trebuie să alegeți între o instalație de ventilație evident mai puternică și una prea slabă – prioritatea rămâne pentru modelul puternic. Cu toate acestea, va fi necesar să îi reduceți cumva performanța.

Optimizarea unui ventilator de evacuare prea puternic se realizează prin următoarele metode:

• Montați o clapetă de echilibrare în fața instalației de ventilație, ceea ce va permite „sugrumarea” acesteia. Debitul de aer la acoperirea parțială a canalului de evacuare va scădea, însă ventilatorul va trebui să lucreze cu o sarcină crescută.
• Comutați instalația de ventilație să funcționeze în regimuri de viteză mică și medie. Acest lucru este posibil dacă agregatul suportă reglarea vitezei pe 5-8 trepte sau o accelerare lină. Însă suportul pentru regimuri de lucru cu mai multe viteze nu există la modelele ieftine de ventilatoare, acestea având maximum 3 trepte de reglare a vitezei. Iar pentru o reglare corectă a performanței, trei viteze sunt insuficiente.
• Reduceți performanța maximă a instalației de evacuare la minimum. Acest lucru este realizabil dacă automatizarea ventilatorului permite controlul vitezei sale maxime de rotație.

Desigur, se poate ignora performanța excesiv de ridicată a ventilației. Cu toate acestea, va trebui să plătiți în plus pentru energia electrică și termică, deoarece evacuarea va extrage prea activ căldura din încăpere.

Schema conductelor de aer ale ventilației subsolului

Canalul de aer proaspăt este scos în afara fațadei subsolului, fiind prevăzut cu o priză de aer protejată cu o grilă. Conducta de retur, prin care intră aerul, coboară spre podea la o distanță de jumătate de metru de aceasta.

Pentru a minimiza formarea condensului, canalul de aer proaspăt trebuie izolat termic pe exterior, în special partea sa „exterioară”.

Pentru a afla pierderile de presiune în sistemul conductelor drepte, trebuie să cunoașteți viteza aerului și să utilizați acest grafic

Gura de aspirație a aerului evacuat se amplasează la tavan, la capătul opus al încăperii față de punctul de amplasare a orificiului de aer proaspăt. Amplasarea orificiilor de evacuare și ale canalului de aer proaspăt pe aceeași parte a subsolului și la același nivel este inutilă.

Deoarece reglementările în construcții nu permit utilizarea canalelor verticale de evacuare naturală pentru ventilația forțată, nu se pot conecta conducte la acestea.

Se întâmplă când amplasarea canalelor de aer proaspăt și de evacuare pe părți diferite ale beciului este imposibilă (există doar un singur perete de fațadă). Atunci este necesar să se separe punctele de admisie și de evacuare pe verticală cu cel puțin 3 metri.

Concluzii și material video util pe această temă

În acest videoclip sunt demonstrate clar semnele unei ventilații de proastă calitate a unui spațiu subteran. Canalele de schimb de aer de aer proaspăt și evacuare din acest beci par a fi prezente, dar aerul nu circulă prin ele. Sunt evidente toate problemele subsolului – umezeală, aer închis și condens abundent pe elementele de închidere:

În videoclipul de mai jos este prezentată o soluție practică de evacuare forțată a beciului cu ajutorul unui cooler de PC și a unei baterii solare. Remarcăm originalitatea realizării acestui proiect de ventilație. Pentru un beci de tip „depozit de legume”, o astfel de implementare a schimbului de aer este perfect acceptabilă:

Deoarece reducerea completă a umidității în subsol este imposibilă fără izolarea termică a conductelor „reci”, vă prezentăm un videoclip despre aplicarea izolației tubulare. Remarcăm că, în cazul unui subsol cu destinație tehnică, este rațională înfășurarea completă a conductei izolate termic cu bandă adezivă armată – astfel este mai sigur:

Un subsol „neîngrijit” poate fi transformat cu adevărat într-o încăpere cu destinația dorită. Este necesar doar să se rezolve problema schimbului de aer și să se elimine sursele de umiditate. În orice caz, nivelul subsolului unei clădiri nu trebuie să fie un loc umed, acoperit de mucegai. La urma urmei, pereții săi sunt fundația construcției, a cărei distrugere este inacceptabilă.

Doriți să amenajați singur ventilația în beci, dar nu sunteți sigur că faceți totul corect? Adresați întrebările dumneavoastră pe tema articolului în blocul de mai jos. Aici puteți, de asemenea, să împărtășiți experiența de amenajare independentă a ventilației în beci sau subsol.