Como calcular a ventilação: fórmulas e um exemplo de cálculo de um sistema de alimentação e exaustão
Você sonha em ter um microclima saudável em sua casa e nenhum cômodo com cheiro de mofo e umidade? Para que a casa seja verdadeiramente confortável, é necessário realizar cálculos adequados de ventilação ainda na fase de projeto.
Se este ponto importante for perdido durante a construção de uma casa, você terá que resolver uma série de problemas no futuro: desde a remoção de mofo no banheiro até novas reformas e instalação de sistema de dutos de ar. Concordo, não é muito agradável ver criadouros de bolor negro na cozinha, no parapeito da janela ou nos cantos do quarto das crianças, e mergulhar novamente nos trabalhos de renovação.
O artigo que apresentamos contém materiais úteis sobre cálculo de sistemas de ventilação e tabelas de referência. São fornecidas fórmulas, ilustrações visuais e um exemplo real para instalações de diversas finalidades e de uma determinada área, demonstradas no vídeo.
O conteúdo do artigo:
Causas de problemas de ventilação
Com cálculos corretos e instalação adequada, a ventilação da casa é realizada de forma adequada. Isso significa que o ar das áreas residenciais será fresco, com umidade normal e sem odores desagradáveis.
Se for observado o quadro oposto, por exemplo, entupimento constante, mofo no banheiro ou outros fenômenos negativos, então é necessário verificar o estado do sistema de ventilação.
Muitos problemas são causados pela ausência dos vãos mais finos característicos das janelas e portas, causados pela instalação de estruturas plásticas seladas. Nesse caso, entra muito pouco ar fresco na casa, é preciso cuidar do seu fluxo.
Bloqueios e despressurização dos dutos de ar podem causar sérios problemas na retirada do ar de exaustão, que está saturado de odores desagradáveis, além do excesso de vapor d'água.
Como resultado, podem aparecer colónias de fungos nos escritórios, o que é prejudicial à saúde das pessoas e pode causar uma série de doenças graves.
Mas também acontece que os elementos sistema de ventilação funcionam muito bem, mas os problemas descritos acima permanecem sem solução. Talvez os cálculos do sistema de ventilação de uma determinada casa ou apartamento tenham sido realizados incorretamente.
A ventilação das divisões pode ser afectada negativamente pela sua alteração, remodelação, aparecimento de ampliações, instalação das janelas plásticas anteriormente mencionadas, etc. Com mudanças tão significativas, não é possível recalcular e modernizar o sistema de ventilação existente de acordo com os novos dados.
Uma maneira fácil de detectar problemas de ventilação é verificando a tração. Você precisa levar um fósforo aceso ou uma folha de papel fino até a grade de exaustão. Você não deve usar fogo aberto para tal verificação se equipamento de aquecimento a gás for usado na sala.
Se a chama ou o papel se desviarem com segurança em direção à exaustão, há corrente de ar, mas se isso não acontecer ou o desvio for fraco, irregular, o problema com a retirada do ar de exaustão torna-se óbvio.A causa pode ser bloqueios ou danos ao duto de ar como resultado de reparos inadequados.
Nem sempre é possível eliminar a avaria, a solução para o problema é muitas vezes a instalação de meios adicionais de ventilação de exaustão. Antes de instalá-los, também não faria mal nenhum fazer os cálculos necessários.
Como calcular a troca de ar?
Todos os cálculos dos sistemas de ventilação se resumem à determinação do volume de ar na sala. Esse cômodo pode ser considerado um cômodo separado ou um conjunto de cômodos em uma determinada casa ou apartamento.
Com base nesses dados, bem como nas informações dos documentos normativos, são calculados os principais parâmetros do sistema de ventilação, como número e seção transversal dos dutos de ar, potência do ventilador, etc.
Existem métodos de cálculo especializados que permitem calcular não só a renovação das massas de ar de uma sala, mas também a remoção de energia térmica, alterações na umidade, remoção de contaminantes, etc. Tais cálculos são geralmente realizados para edifícios industriais, sociais ou quaisquer edifícios especializados.
Se houver necessidade ou desejo de realizar cálculos tão detalhados, é melhor entrar em contato com um engenheiro que tenha estudado tais técnicas.
Para cálculos independentes para instalações residenciais, use as seguintes opções:
- por múltiplos;
- de acordo com as normas sanitárias e higiênicas;
- por área.
Todos estes métodos são relativamente simples: uma vez compreendida a sua essência, mesmo um não especialista pode calcular os parâmetros básicos do seu sistema de ventilação. A maneira mais fácil é usar cálculos de área.Toma-se como base a seguinte norma: a cada hora devem entrar na casa três metros cúbicos de ar fresco por metro quadrado de área.
O número de pessoas que moram permanentemente na casa não é levado em consideração.
O cálculo de acordo com as normas sanitárias e higiênicas também é relativamente simples. Nesse caso, para os cálculos, não é a área utilizada, mas sim os dados sobre o número de residentes permanentes e temporários.
Para cada residente permanente é necessário fornecer um fluxo de ar fresco na quantidade de 60 metros cúbicos por hora. Se visitantes temporários estiverem regularmente presentes na sala, para cada pessoa será necessário adicionar mais 20 metros cúbicos por hora.
O cálculo baseado na taxa de câmbio aéreo é um pouco mais complicado. Ao realizá-lo, são levadas em consideração a finalidade de cada ambiente individual e os padrões de frequência de troca de ar de cada um deles.
A taxa de troca de ar é um coeficiente que reflete a quantidade de substituição completa do ar de exaustão em uma sala em uma hora. As informações relevantes estão contidas em uma tabela regulatória especial (SNiP 2.08.01-89* Edifícios residenciais, adj. 4).
Você pode calcular a quantidade de ar que deve ser renovada em uma hora usando a fórmula:
L=N*V,
Onde:
- N — taxa de troca aérea por hora, retirada da tabela;
- V – volume da sala, metros cúbicos.
O volume de cada cômodo é muito fácil de calcular, para isso é necessário multiplicar a área do cômodo pela sua altura. Então, para cada sala, o volume de troca de ar por hora é calculado usando a fórmula acima.
Somado o indicador L de cada ambiente, o valor final permite ter uma ideia de quanto ar fresco deve entrar no ambiente por unidade de tempo.
Claro, através dutos de exaustão Exatamente a mesma quantidade de ar de exaustão deve ser removida. Tanto a ventilação de insuflação quanto a de exaustão não são instaladas na mesma sala. Normalmente, o fluxo de ar é realizado através de ambientes “limpos”: quarto, berçário, sala de estar, escritório, etc.
Eles retiram o ar dos ambientes para fins de serviço: banheiros, banheiros, cozinhas, etc. Isto é razoável, uma vez que os odores desagradáveis característicos destas divisões não se espalham pela casa, mas são imediatamente eliminados para o exterior, o que torna a vida na casa mais confortável.
Portanto, ao fazer os cálculos, tomam a norma apenas para abastecimento ou apenas para ventilação exaustora, conforme refletido na tabela de normas.
Se o ar não precisar ser fornecido ou removido de uma sala específica, haverá um traço na coluna correspondente. Para alguns quartos, é especificada uma taxa mínima de troca de ar. Se o valor calculado estiver abaixo do mínimo, o valor tabelado deverá ser utilizado para os cálculos.
É claro que pode haver cômodos na casa cuja finalidade não esteja indicada na tabela.Nesses casos, são utilizados os padrões adotados para instalações residenciais, ou seja, 3 metros cúbicos para cada metro quadrado de sala. Você só precisa multiplicar a área da sala por 3 e considerar o valor resultante como a taxa de troca aérea padrão.
Todos os valores da taxa de câmbio aérea L devem ser arredondados para cima para que sejam múltiplos de cinco. Agora você precisa calcular a soma da taxa de troca de ar L para as salas por onde o ar flui. A taxa de troca de ar L das salas das quais o ar de exaustão é removido é resumida separadamente.
Caso o resultado do cálculo não atenda aos requisitos sanitários, a instalação é realizada válvula de abastecimento, respirador ou capuzes através da parede, o sistema existente está sendo atualizado ou limpo.
Então você deve comparar esses dois indicadores. Se L de entrada for superior a L de exaustão, é necessário aumentar os indicadores para aquelas salas para as quais foram utilizados valores mínimos nos cálculos.
Exemplos de cálculos de volume de troca aérea
Para realizar o cálculo de sistema de ventilação em múltiplos, primeiro é preciso fazer uma lista de todos os cômodos da casa, anotar sua área e altura do teto.
Por exemplo, uma casa hipotética possui os seguintes cômodos:
- Quarto - 27 m2;
- Sala - 38 m2;
- Escritório – 18 m2;
- Quarto infantil - 12 m2;
- Cozinha – 20 m2;
- Casa de Banho – 3m2;
- Casa de Banho – 4m2;
- Corredor - 8 m2.
Considerando que a altura do teto em todas as salas é de três metros, calculamos os volumes de ar correspondentes:
- Quarto - 81 metros cúbicos;
- Sala - 114 metros cúbicos;
- Gabinete - 54 metros cúbicos;
- Quarto infantil - 36 metros cúbicos;
- Cozinha – 60 metros cúbicos;
- Banheiro – 9 metros cúbicos;
- Banheiro – 12 metros cúbicos;
- Corredor - 24 metros cúbicos.
Agora, usando a tabela acima, é necessário calcular a ventilação da sala, levando em consideração a taxa de troca de ar, aumentando cada indicador para um múltiplo de cinco:
- Quarto - 81 metros cúbicos * 1 = 85 metros cúbicos;
- Sala - 38 m2*3 = 115 metros cúbicos;
- Gabinete - 54 metros cúbicos * 1 = 55 metros cúbicos;
- Quarto infantil - 36 metros cúbicos * 1 = 40 metros cúbicos;
- Cozinha - 60 metros cúbicos. — não inferior a 90 metros cúbicos;
- Banheiro - 9 metros cúbicos. não inferior a 50 metros cúbicos;
- Banheiro - 12 metros cúbicos. não inferior a 25 metros cúbicos
Não há informações sobre os padrões do corredor na tabela, portanto os dados desta pequena sala não são considerados no cálculo. Para a sala foi feito um cálculo da área levando em consideração o padrão de três metros cúbicos. metros para cada metro de área.
Agora você precisa resumir separadamente as informações sobre as salas em que o ar flui e separadamente sobre as salas onde os dispositivos de ventilação de exaustão estão instalados.
Volume de troca de ar por entrada:
- Quarto - 81 metros cúbicos*1 = 85 metros cúbicos/hora;
- Sala - 38 m2*3 = 115 metros cúbicos/hora;
- Gabinete - 54 metros cúbicos*1 = 55 metros cúbicos/hora;
- Quarto infantil – 36 metros cúbicos * 1 = 40 metros cúbicos/hora;
Total: 295 metros cúbicos por hora.
Volume de troca de ar de exaustão:
- Cozinha - 60 metros cúbicos. — não inferior a 90 metros cúbicos/h;
- Banheiro - 9 metros cúbicos. — não inferior a 50 metros cúbicos/h;
- Banheiro - 12 metros cúbicos. — não inferior a 25 metros cúbicos/hora.
Total: 165 metros cúbicos/h.
Agora você deve comparar os valores recebidos. É óbvio que a vazão necessária excede a exaustão em 130 metros cúbicos por hora (295 metros cúbicos por hora - 165 metros cúbicos por hora).
Para eliminar essa diferença, é necessário aumentar o volume de troca de ar pelo exaustor, por exemplo, aumentando os indicadores da cozinha. Na prática, isso é feito, por exemplo, substituindo os dutos de ar por canais de seção transversal maior.
Regras para cálculo da área de dutos de ar para substituição ou modernização do sistema de ventilação são dados aqui. Recomendamos que você leia o material útil.
Após as edições, os resultados do cálculo ficarão assim:
Volume de troca de ar por entrada:
- Quarto - 81 metros cúbicos*1 = 85 metros cúbicos/hora;
- Sala - 38 m2*3 = 115 metros cúbicos/hora;
- Gabinete - 54 metros cúbicos*1 = 55 metros cúbicos/hora;
- Quarto infantil – 36 metros cúbicos * 1 = 40 metros cúbicos/hora;
Total: 295 metros cúbicos por hora.
Volume de troca de ar de exaustão:
- Cozinha - 60 metros cúbicos. — 220 metros cúbicos/h;
- Banheiro - 9 metros cúbicos. — não inferior a 50 metros cúbicos/h;
- Banheiro - 12 metros cúbicos. — não inferior a 25 metros cúbicos/hora.
Total: 295 metros cúbicos/h.
Os volumes de entrada e saída são iguais, o que atende aos requisitos no cálculo das trocas de ar por multiplicidade.
Calcular a troca de ar de acordo com as normas sanitárias é muito mais fácil de realizar. Suponhamos que na casa discutida acima vivam duas pessoas permanentemente e mais duas permaneçam no local de forma irregular.
O cálculo é realizado separadamente para cada quarto de acordo com a norma de 60 metros cúbicos por pessoa para residentes permanentes e 20 metros cúbicos por hora para visitantes temporários:
- Quarto – 2 pessoas * 60 = 120 metros cúbicos por hora;
- Escritório – 1 pessoa * 60 = 60 metros cúbicos por hora;
- Sala 2 pessoas*60 + 2 pessoas*20 = 160 metros cúbicos por hora;
- Quarto infantil 1 pessoa * 60 = 60 metros cúbicos por hora.
Total por entrada — 400 metros cúbicos por hora.
Não existem regras rígidas para o número de habitantes permanentes e temporários de uma casa; estes números são determinados com base na situação real e no bom senso.
A exaustão é calculada de acordo com os padrões estabelecidos na tabela acima e aumentada para o indicador de afluência total:
- Cozinha - 60 metros cúbicos. — 300 metros cúbicos/h;
- Banheiro - 9 metros cúbicos. — não inferior a 50 metros cúbicos/h;
- Banheiro - 12 metros cúbicos. — não inferior a 50 metros cúbicos/hora.
Total por capô: 400 metros cúbicos/h.
Maior troca de ar para cozinha e banheiro. O volume de exaustão insuficiente pode ser dividido entre todas as salas em que a unidade está instalada. ventilação de exaustão. Ou aumente esse indicador para apenas um cômodo, como foi feito no cálculo por múltiplos.
De acordo com as normas sanitárias, a troca de ar é calculada de forma semelhante. Digamos que a área da casa seja de 130 m². Então a troca de ar ao longo da entrada deve ser de 130 m²*3 metros cúbicos/hora = 390 metros cúbicos/hora.
Resta distribuir este volume entre as salas do exaustor, por exemplo, desta forma:
- Cozinha - 60 metros cúbicos. — 290 metros cúbicos/h;
- Banheiro - 9 metros cúbicos. — não inferior a 50 metros cúbicos/h;
- Banheiro - 12 metros cúbicos. — não inferior a 50 metros cúbicos/hora.
Total por capô: 390 metros cúbicos/h.
O equilíbrio das trocas de ar é um dos principais indicadores no projeto de sistemas de ventilação. Cálculos adicionais são realizados com base nessas informações.
Como escolher a seção transversal do duto de ar?
O sistema de ventilação, como é conhecido, pode ser canalizado ou não. No primeiro caso, você precisa escolher a seção transversal correta do canal.Se for tomada a decisão de instalar estruturas com seção transversal retangular, a relação entre comprimento e largura deve se aproximar de 3:1.
Padrão velocidade de movimento das massas de ar ao longo do duto de ventilação principal deve ser de cerca de cinco metros por segundo, e nos ramais - até três metros por segundo. Isso garantirá que o sistema funcione com o mínimo de ruído. A velocidade do movimento do ar depende em grande parte da área da seção transversal do duto.
Para selecionar as dimensões da estrutura, você pode usar tabelas de cálculo especiais. Nessa tabela, você precisa selecionar o volume de troca de ar à esquerda, por exemplo, 400 metros cúbicos por hora, e selecionar o valor da velocidade na parte superior - cinco metros por segundo.
Então você precisa encontrar a intersecção da linha horizontal para troca de ar com a linha vertical para velocidade.
A partir desta intersecção, desenhe uma linha até uma curva a partir da qual uma seção adequada possa ser determinada. Para um duto retangular essa será a área, e para um duto redondo esse será o diâmetro em milímetros. Primeiro são feitos os cálculos para o duto de ar principal e depois para os ramais.
Assim, os cálculos são feitos se houver apenas um duto de exaustão na casa. Caso se pretenda instalar vários dutos de exaustão, o volume total do duto de exaustão deve ser dividido pelo número de dutos e a seguir os cálculos devem ser feitos de acordo com o princípio declarado.
Além disso, existem programas de cálculo especializados que podem ser usados para realizar tais cálculos. Para apartamentos e edifícios residenciais, tais programas podem ser ainda mais convenientes, pois fornecem resultados mais precisos.
A troca de ar normal é influenciada por um fenômeno como a tiragem reversa, cujas especificidades e formas de combatê-la irão familiarizá-lo nosso artigo recomendado.
Conclusões e vídeo útil sobre o tema
Vídeo nº 1. Informações úteis sobre os princípios de funcionamento do sistema de ventilação:
Vídeo nº 2. Junto com o ar de exaustão, o calor também sai de casa. Os cálculos das perdas de calor associadas à operação do sistema de ventilação são claramente demonstrados aqui:
O cálculo correto da ventilação é a base para o seu bom funcionamento e a chave para um microclima favorável em uma casa ou apartamento. O conhecimento dos parâmetros básicos em que se baseiam esses cálculos permitirá não só projetar corretamente o sistema de ventilação durante a construção, mas também ajustar o seu estado caso as circunstâncias mudem.
Gostaria de compartilhar sua própria experiência no cálculo e construção de ventilação? Você teve alguma dúvida ao revisar as informações? Encontrou alguma falha no texto? Por favor, escreva comentários no bloco localizado abaixo do texto do artigo.
Devo dizer que tive uma situação semelhante com a ventilação da cozinha. Eu também tive que mexer em cálculos, etc.Mas eu gostaria de saber: a ventilação pode de alguma forma afetar a temperatura do ambiente? Afinal, há situações em que você precisa, por exemplo, ampliar o duto de ventilação, mas ainda quer comer a comida quente para não esfriar.
Boa tarde, Ivan. Se se trata de ventilação natural, sem ventilação equipada, então com janelas e portas fechadas o caudal de ar será mínimo, por mais largo que seja o canal.
O tamanho da seção transversal do duto de ventilação afeta o rendimento máximo. Não recomendo expandir o canal pelo motivo “ele precisa ser expandido”. As decisões devem ser tomadas claramente com base em cálculos.
Darei exemplos simples. O aumento da umidade na casa com cálculos corretos de ventilação pode ser devido a:
1. Violação da tecnologia de impermeabilização de pisos. A umidade é retirada do solo.
2. Espessura de parede insuficiente.
3. A tecnologia de isolamento de estanqueidade e inclinação está quebrada.
4. Isolamento térmico insuficiente do sótão.
A umidade condensa no ponto mais frio, o que leva à formação de mofo/bolor. Aumentar impensadamente a capacidade do sistema de ventilação não elimina a causa original, mas na maioria dos casos apenas piora a situação.
Estou tão cansado de lidar com esse problema no meu banheiro. Não importa o que eu faça, as janelas ainda embaçam e aparece mofo. Foi preciso calcular tudo durante a construção. Percebi que não conseguiria descobrir isso sozinho.
Olá.Você pode calcular o ponto de orvalho, realizar o isolamento externo durante o período quente, quando as paredes estão secas (neste momento é aconselhável não usar a banheira), eliminar o mofo existente e também instalar um sistema de ventilação. Em princípio, é bem possível.
Olá! Nós tivemos o mesmo problema. O mofo crescia no teto ao longo da parede da sala e na massa de silicone da janela de plástico. Não instalamos as janelas. Compramos um apartamento com janelas existentes. Eles removeram as janelas e foi terrível. Quase nenhuma espuma. Onde enfiaram o jornal, onde selaram com cimento e onde até havia buracos.
Fizeram tudo de acordo com a ciência e colocaram a janela também. O mofo foi removido com produtos químicos. Fez reparos. O problema desapareceu. Aliás, os vidros também pararam de embaçar. Quando as janelas não são herméticas, há correntes de ar e pontes frias, então o mofo crescerá e florescerá.
Olá, queridos especialistas! No meu apartamento, nomeadamente na sala, formou-se bolor no canto oposto às janelas, o que devo fazer para me livrar do bolor!!!