Hoe maakt u een ventilatieberekening: formules en een rekenvoorbeeld voor een toevoer- en afzuigsysteem

U droomt ervan dat er in huis een gezond binnenklimaat heerst en dat geen enkele kamer naar muffigheid of vocht ruikt? Om het huis echt comfortabel te maken, moet u al in de ontwerpfase een correcte ventilatieberekening uitvoeren.

Als u dit belangrijke moment tijdens de bouw van het huis over het hoofd ziet, zult u later een reeks problemen moeten oplossen: van het verwijderen van schimmel in de badkamer tot een nieuwe renovatie en installatie van een luchtkanaalsysteem. Geef toe, het is niet erg prettig om op de vensterbank in de keuken of in de hoeken van de kinderkamer broedplaatsen van zwarte schimmel te zien, en u opnieuw in renovatiewerkzaamheden te moeten storten.

In het door ons gepresenteerde artikel zijn nuttige materialen verzameld voor de berekening van ventilatiesystemen, referentietabellen. Er worden formules, duidelijke illustraties en een praktijkvoorbeeld voor ruimtes met verschillende bestemmingen en bepaalde oppervlakten gegeven, gedemonstreerd in een videoreportage.

Oorzaken van ventilatieproblemen

Bij correcte berekeningen en deskundige installatie vindt de ventilatie van het huis in de juiste modus plaats. Dit betekent dat de lucht in de woonruimtes fris zal zijn, met normale luchtvochtigheid en zonder onaangename geuren.

Als daarentegen het tegenovergestelde beeld wordt waargenomen, bijvoorbeeld constante benauwdheid, schimmel in de badkamer of andere negatieve verschijnselen, dan moet de staat van het ventilatiesysteem worden gecontroleerd.

Het gebrek aan de voor ramen en deuren typische uiterst kleine kieren, veroorzaakt door de installatie van luchtdichte kunststof constructies, veroorzaakt nogal wat problemen. In dat geval komt er te weinig frisse lucht het huis binnen, en moet u zorgen voor toevoer ervan.

Verstoppingen en lekken in de luchtkanalen kunnen ernstige problemen veroorzaken met de afvoer van afgewerkte lucht, die verzadigd is met onaangename geuren en overtollige waterdamp.

Hierdoor kunnen in de utiliteitsruimten schimmelkolonies ontstaan, wat een slechte invloed heeft op de gezondheid van mensen en een reeks ernstige ziektes kan veroorzaken.

Beslagen ramen, schimmel in de badkamer, benauwdheid – dit zijn allemaal duidelijke tekenen dat de woonruimten niet goed worden geventileerd.

Maar het komt ook voor dat de onderdelen van het ventilatiesysteem uitstekend werken, maar de hierboven beschreven problemen blijven bestaan. Mogelijk zijn de berekeningen van het ventilatiesysteem voor een specifiek huis of appartement onjuist uitgevoerd.

Verbouwingen, herindeling, aanbouwen, de installatie van eerder genoemde kunststof ramen, enz. kunnen een negatieve invloed hebben op de ventilatie van ruimten. Bij dergelijke ingrijpende veranderingen is het raadzaam om opnieuw berekeningen uit te voeren en het bestaande ventilatiesysteem te moderniseren volgens de nieuwe gegevens.

Eén van de eenvoudige manieren om problemen met ventilatie te ontdekken – het controleren van de trek. Houd een brandende lucifer of een dun vel papier bij het rooster van de afzuigopening. Gebruik voor deze controle geen open vuur als er in de ruimte een gastoestel wordt gebruikt.

Te luchtdichte binnendeuren kunnen de normale luchtcirculatie in huis belemmeren, speciale roosters of openingen kunnen het probleem oplossen.

Als de vlam of het papier duidelijk naar de afzuiging toe beweegt, is er trek; als dit niet gebeurt of de beweging zwak of onregelmatig is, wordt het probleem met de afvoer van afgewerkte lucht duidelijk. De oorzaak kan verstopping of beschadiging van het luchtkanaal zijn door ondeskundige reparatie.

Het is niet altijd mogelijk om de storing te verhelpen; vaak wordt het probleem opgelost door extra afzuigventilatie te installeren. Ook voor de installatie is het raadzaam om de nodige berekeningen uit te voeren.

De aan- of afwezigheid van normale trek in het afzuigventilatiesysteem van een huis kan worden vastgesteld met behulp van een vlam of een dun vel papier.

Hoe berekent u de luchtverversing?

Alle berekeningen voor ventilatiesystemen komen erop neer dat de luchtvolumes in een ruimte worden bepaald. Als zodanige ruimte kan zowel een aparte kamer als een verzameling kamers in een bepaald huis of appartement worden beschouwd.

Op basis van deze gegevens, evenals informatie uit normatieve documenten, worden de belangrijkste parameters van het ventilatiesysteem berekend, zoals het aantal en de doorsnede van de luchtkanalen, het vermogen van de ventilatoren, enz.

Er zijn gespecialiseerde rekenmethoden die niet alleen de verversing van luchtmassa's in een ruimte kunnen berekenen, maar ook de afvoer van thermische energie, verandering van vochtigheid, verwijdering van verontreinigingen, enz. Dergelijke berekeningen worden meestal uitgevoerd voor gebouwen van industriële, sociale of een andere gespecialiseerde bestemming.

Als u de noodzaak of wens heeft om dergelijke gedetailleerde berekeningen uit te voeren, kunt u het beste een ingenieur raadplegen die dergelijke methoden heeft bestudeerd.

Voor zelfstandige berekeningen voor woonruimtes worden de volgende opties gebruikt:

• op basis van de luchtwisselingsfactor;
• op basis van sanitaire en hygiënische normen;
• op basis van de oppervlakte.

Al deze methoden zijn relatief eenvoudig; als u hun essentie begrijpt, kan zelfs een niet-specialist de belangrijkste parameters van zijn eigen ventilatiesysteem berekenen. Het eenvoudigst is om berekeningen op basis van de oppervlakte te gebruiken. Als basis geldt de volgende norm: elk uur moet er drie kubieke meter frisse lucht per vierkante meter oppervlakte het huis binnenkomen.

Het aantal mensen dat permanent in het huis woont, wordt daarbij niet meegerekend.

Het ventilatiesysteem in woongebouwen wordt zo ingericht dat de lucht via de slaapkamer en woonkamer binnenkomt en via de keuken en het toilet wordt afgevoerd.

De berekening op basis van sanitaire en hygiënische normen is ook relatief eenvoudig. In dit geval wordt voor de berekeningen niet de oppervlakte gebruikt, maar gegevens over het aantal permanente en tijdelijke bewoners.

Voor elke permanente bewoner moet een toevoer van 60 kubieke meter frisse lucht per uur worden gegarandeerd. Als er regelmatig tijdelijke bezoekers in de ruimte zijn, moet er voor elke dergelijke persoon nog 60 kubieke meter per uur worden toegevoegd.

De berekening op basis van de luchtwisselingsfactor is iets ingewikkelder. Bij de uitvoering ervan wordt rekening gehouden met de bestemming van elke afzonderlijke kamer en de normen voor de luchtwisselingsfactor voor elk daarvan.

De luchtwisselingsfactor wordt de coëfficiënt genoemd die het aantal volledige vervangingen van afgevoerde lucht in een ruimte binnen één uur weergeeft. De desbetreffende gegevens staan in een speciale normtabel (SNiP 2.08.01-89* Woongebouwen, bijl. 4).

Met behulp van deze tabel voert u de berekening van de ventilatie van een huis uit op basis van luchtverversingssnelheden. De overeenkomstige coëfficiënten geven de luchtverversingssnelheid per tijdseenheid weer, afhankelijk van de functie van de ruimte.

U kunt de hoeveelheid lucht die in een uur moet worden ververst, berekenen met de formule:

L=N*V,

Waarbij:

• N – de luchtverversingssnelheid per uur, overgenomen uit de tabel;
• V – het volume van de ruimte, in kubieke meter.

Het volume van elke ruimte is heel eenvoudig te berekenen: u vermenigvuldigt de oppervlakte van de kamer met de hoogte. Vervolgens berekent u voor elke ruimte het luchtverversingsvolume per uur met de bovenstaande formule.

De waarde L voor elke kamer wordt opgeteld. De uiteindelijke waarde geeft een idee van hoeveel verse lucht er per tijdseenheid in de ruimte moet worden aangevoerd.

Uiteraard moet via de afvoerkanalen precies dezelfde hoeveelheid afgevoerde lucht worden afgevoerd. In dezelfde ruimte plaatst u niet zowel toevoer- als afvoerventilatie. Gewoonlijk wordt de luchttoevoer gerealiseerd via "schone" ruimtes: slaapkamer, kinderkamer, woonkamer, studeerkamer, enz.

De afvoerventilatie in de badkamer of het toilet wordt geïnstalleerd in het bovenste gedeelte van de muur; de ingebouwde ventilator werkt in automatische modus.

De lucht wordt afgevoerd uit ruimtes met een dienstfunctie: toilet, badkamer, keuken, enz. Dit is verstandig, omdat onaangename geuren die kenmerkend zijn voor deze ruimtes zich niet door het huis verspreiden, maar direct naar buiten worden afgevoerd, wat het wonen in huis comfortabeler maakt.

Daarom gebruikt u bij de berekeningen alleen de norm voor toevoerventilatie of alleen voor afvoerventilatie, zoals weergegeven in de normtabel.

Als er geen lucht in een bepaalde ruimte hoeft te worden toegevoerd of eruit hoeft te worden afgevoerd, staat er een streepje in de betreffende kolom. Voor sommige ruimtes is een minimale luchtverversingssnelheid aangegeven. Als de berekende waarde lager is dan de minimumwaarde, dient u de tabelwaarde voor de berekeningen te gebruiken.

Als er na de renovatie van het huis ventilatieproblemen worden ontdekt, kunt u toevoer- en afvoerkleppen in de muur installeren.

Uiteraard kunnen er in huis ruimtes zijn waarvan de functie niet in de tabel is weergegeven. In dergelijke gevallen gebruikt u de normen die zijn vastgesteld voor woonruimtes, d.w.z. 3 kubieke meter per vierkante meter van de kamer. U vermenigvuldigt eenvoudig de oppervlakte van de kamer met 3 en beschouwt de verkregen waarde als de normale luchtverversingssnelheid.

Alle waarden van de luchtverversingssnelheid L moeten naar boven worden afgerond, zodat ze een veelvoud van vijf zijn. Nu moet u de som van de luchtverversingssnelheid L berekenen voor de ruimtes waardoor lucht wordt toegevoerd. Afzonderlijk telt u de luchtverversingssnelheid L op van de ruimtes waaruit afgevoerde lucht wordt afgezogen.

Als het berekeningsresultaat niet voldoet aan de sanitaire eisen, wordt er een toevoerklep, een ventilator of een afzuigkap door de muur geïnstalleerd, het bestaande systeem gemoderniseerd of gereinigd.

Koude buitenlucht kan een negatieve invloed hebben op de kwaliteit van de verwarming in huis; in dergelijke situaties worden ventilatieapparaten met warmteterugwinning gebruikt.

Vervolgens moeten deze twee waarden worden vergeleken. Als L voor toevoer hoger is dan L voor afvoer, moeten de waarden worden verhoogd voor de kamers waarvoor bij de berekening de minimale waarden zijn gebruikt.

Voorbeelden van berekeningen van het luchtverversingsvolume

Om de berekening voor een ventilatiesysteem op basis van de luchtwisselingsfactor uit te voeren, moet u eerst een lijst maken van alle ruimtes in huis, met hun oppervlakte en plafondhoogte.

Bijvoorbeeld, in een hypothetisch huis zijn de volgende ruimtes aanwezig:

• Slaapkamer – 27 m²;
• Woonkamer – 38 m²;
• Studie – 18 m²;
• Kinderkamer – 12 m²;
• Keuken – 20 m²;
• Toilet – 3 m²;
• Badkamer – 4 m²;
• Gang – 8 m².

Aangezien de plafondhoogte in alle ruimtes drie meter is, berekenen we de bijbehorende luchtvolumes:

• Slaapkamer – 81 m³;
• Woonkamer – 114 m³;
• Studie – 54 m³;
• Kinderkamer – 36 m³;
• Keuken – 60 m³;
• Toilet – 9 m³;
• Badkamer – 12 m³;
• Gang – 24 m³.

Nu moet u met behulp van de bovenstaande tabel de ventilatie van de ruimte berekenen, rekening houdend met de luchtwisselingsfactor, en elke waarde verhogen tot een veelvoud van vijf:

• Slaapkamer – 81 m³ * 1 = 85 m³;
• Woonkamer – 38 m² * 3 = 115 m³;
• Studie – 54 m³ * 1 = 55 m³;
• Kinderkamer – 36 m³ * 1 = 40 m³;
• Keuken – 60 m³ – minimaal 90 m³;
• Toilet – 9 m³ minimaal 50 m³;
• Badkamer – 12 m³ minimaal 25 m³.

In de tabel ontbreken gegevens over normen voor de gang, daarom zijn de gegevens voor deze kleine ruimte niet meegenomen in de berekening. Voor de woonkamer is de berekening uitgevoerd op basis van oppervlakte, rekening houdend met de norm van drie kubieke meter per vierkante meter.

Een goed georganiseerd ventilatiesysteem zorgt voor voldoende luchtverversing in de woonkamer. Bij het ontwerp moet u zeker rekening houden met de eisen en normen van de SNiP's.

Nu moet u de gegevens afzonderlijk optellen voor de ruimtes waar lucht wordt toegevoerd en afzonderlijk voor de ruimtes waar afzuigventilatieapparaten zijn geïnstalleerd.

Luchtverversingsvolume bij toevoer:

• Slaapkamer – 81 m³ * 1 = 85 m³/h;
• Woonkamer – 38 m² * 3 = 115 m³/h;
• Studie – 54 m³ * 1 = 55 m³/h;
• Kinderkamer – 36 m³ * 1 = 40 m³/h;

Totaal: 295 m³/h.

Luchtverversingsvolume bij afvoer:

• Keuken – 60 m³ – minimaal 90 m³/h;
• Toilet – 9 m³ — niet minder dan 50 m³/uur;
• Badkamer – 12 m³ — niet minder dan 25 m³/uur.

Totaal: 165 m³/uur.

Nu moet u de verkregen sommen vergelijken. Het is duidelijk dat de vereiste toevoer de afvoer met 130 m³/uur overschrijdt (295 m³/uur - 165 m³/uur).

Om dit verschil te verhelpen, moet u de luchtverversingsvolumes voor de afvoer vergroten, bijvoorbeeld door de waarden voor de keuken te verhogen. In de praktijk gebeurt dit bijvoorbeeld door de luchtkanalen te vervangen door kanalen met een grotere doorsnede.

De regels voor het berekenen van de oppervlakte van luchtkanalen voor vervanging of modernisering van het ventilatiesysteem vindt u hier. Wij raden u aan de nuttige informatie te bekijken.

Na de aanpassingen zullen de rekenresultaten er als volgt uitzien:

Luchtverversingsvolume voor toevoer:

• Slaapkamer – 81 m³ * 1 = 85 m³/h;
• Woonkamer – 38 m² * 3 = 115 m³/h;
• Studie – 54 m³ * 1 = 55 m³/h;
• Kinderkamer – 36 m³ * 1 = 40 m³/h;

Totaal: 295 m³/h.

Luchtverversingsvolume voor afvoer:

• Keuken – 60 m³ — 220 m³/uur;
• Toilet – 9 m³ — niet minder dan 50 m³/uur;
• Badkamer – 12 m³ — niet minder dan 25 m³/uur.

Totaal: 295 m³/uur.

De volumes voor toevoer en afvoer zijn gelijk, wat overeenkomt met de vereisten bij het berekenen van luchtverversing op basis van luchtverversingssnelheden.

De berekening van het ventilatiesysteem voor de keuken is ook uiterst belangrijk. Zeker als er gasapparatuur voor het bereiden van voedsel wordt gebruikt.

Het berekenen van de luchtverversing volgens de sanitaire normen is veel eenvoudiger. Stel dat in het hierboven besproken huis twee personen permanent wonen en nog twee personen onregelmatig aanwezig zijn.

Berekening wordt voor elke ruimte apart uitgevoerd volgens de norm van 60 m³/persoon voor permanente bewoners en 20 m³/uur voor tijdelijke bezoekers:

• Slaapkamer – 2 pers. * 60 = 120 m³/uur;
• Kantoor – 1 pers. * 60 = 60 m³/uur;
• Woonkamer – 2 pers. * 60 + 2 pers. * 20 = 160 m³/uur;
• Kinderkamer – 1 pers. * 60 = 60 m³/uur.

Totaal voor toevoer — 400 m³/uur.

Voor het aantal permanente en tijdelijke bewoners van het huis bestaan er geen strikte regels; deze cijfers worden bepaald op basis van de werkelijke situatie en gezond verstand.

Voldoende lucht die tijdig de badkamer binnenkomt en ook tijdige afvoer van verbruikte lucht voorkomt de vorming van bedompte lucht en het ontstaan van schimmel.

De afvoer wordt berekend volgens de normen in de bovenstaande tabel en wordt verhoogd tot het totale toevoervolume:

• Keuken – 60 m³ — 300 m³/uur;
• Toilet – 9 m³ — niet minder dan 50 m³/uur;
• Badkamer – 12 m³ — niet minder dan 50 m³/uur.

Totaal voor afvoer: 400 m³/uur.

De luchtverversing voor de keuken en badkamer is verhoogd. Het tekort aan afvoervolume kan worden verdeeld over alle ruimtes waar afzuigventilatie is geïnstalleerd. Of u kunt deze waarde alleen voor één ruimte verhogen, zoals is gedaan bij de berekening volgens de luchtwisselingscoëfficiënten.

Volgens de sanitaire normen wordt de luchtverversing op een vergelijkbare manier berekend. Stel dat de oppervlakte van het huis 130 m² bedraagt. Dan moet de luchtverversing voor de toevoer 130 m² * 3 m³/uur = 390 m³/uur zijn.

Het resterende volume moet over de ruimtes voor de afzuiging worden verdeeld, bijvoorbeeld als volgt:

• Keuken – 60 m³ – 290 m³/uur;
• Toilet – 9 m³ — niet minder dan 50 m³/uur;
• Badkamer – 12 m³ — niet minder dan 50 m³/uur.

Totaal afzuiging: 390 m³/uur.

De balans van de luchtverversing is een van de belangrijkste indicatoren bij het ontwerpen van ventilatiesystemen. Verdere berekeningen worden op basis van deze gegevens uitgevoerd.

Hoe kiest u de doorsnede van het luchtkanaal?

Het ventilatiesysteem kan, zoals bekend, gekanaliseerd of niet-gekanaliseerd zijn. In het eerste geval moet de doorsnede van de kanalen correct worden gekozen. Als is besloten om constructies met een rechthoekige doorsnede te installeren, dan moet de verhouding van lengte tot breedte ongeveer 3:1 zijn.

De lengte en breedte van de doorsnede van rechthoekige kanaal luchtkanalen moeten in een verhouding van drie op één staan om het geluidsniveau te verminderen.

De standaard snelheid van de luchtverplaatsing door het hoofdkanaal moet ongeveer vijf meter per seconde zijn, en in de aftakkingen tot drie meter per seconde. Dit zorgt voor een werking van het systeem met een minimum aan geluid. De luchtsnelheid hangt grotendeels af van de doorsnede van het luchtkanaal.

Om de afmetingen van de constructie te bepalen, kunt u speciale rekentabellen gebruiken. In zo'n tabel moet u links het luchtverversingsvolume selecteren, bijvoorbeeld 400 m³/uur, en bovenaan de snelheidswaarde – vijf meter per seconde.

Vervolgens moet u het snijpunt vinden van de horizontale lijn voor de luchtverversing met de verticale lijn voor de snelheid.

Met behulp van dit diagram wordt de doorsnede van de luchtkanalen voor een gekanaliseerd ventilatiesysteem berekend. De stroomsnelheid in het hoofdkanaal mag niet hoger zijn dan 5 m/s.

Vanaf dit snijpunt trekt u een lijn naar beneden tot aan de curve, waarmee u de geschikte doorsnede kunt bepalen. Voor een rechthoekig luchtkanaal is dit de waarde van de oppervlakte, en voor een rond kanaal – de diameter in millimeters. Eerst worden de berekeningen voor het hoofdkanaal gemaakt, en daarna voor de aftakkingen.

Op deze manier worden de berekeningen uitgevoerd als in het huis slechts één afvoerkanaal is gepland. Als er meerdere afvoerkanalen moeten worden geïnstalleerd, dan moet het totale volume van het luchtkanaal voor de afzuiging worden gedeeld door het aantal kanalen, en vervolgens de berekeningen volgens het beschreven principe worden uitgevoerd.

Deze tabel helpt u bij het kiezen van de doorsnede van het luchtkanaal voor kanaalventilatie, rekening houdend met de volumes en de snelheid van de luchtbeweging.

Bovendien bestaan er gespecialiseerde rekenprogramma's waarmee u dergelijke berekeningen kunt uitvoeren. Voor appartementen en woonhuizen kunnen dergelijke programma's zelfs handiger zijn, omdat ze een nauwkeuriger resultaat geven.

Op de normale luchtverversing heeft het fenomeen van terugslag invloed, waarvan de specificiteit en bestrijdingsmethoden worden toegelicht in het door ons aanbevolen artikel.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Video #1. Nuttige informatie over de werkingsprincipes van het ventilatiesysteem:

Video #2. Samen met de afgevoerde lucht verlaat ook warmte de woning. Hier worden de berekeningen van warmteverliezen in verband met de werking van het ventilatiesysteem duidelijk gedemonstreerd:

Een correcte ventilatieberekening is de basis van een goede werking en de garantie voor een gunstig binnenklimaat in huis of appartement. Kennis van de belangrijkste parameters waarop dergelijke berekeningen zijn gebaseerd, stelt u niet alleen in staat om tijdens de bouw een ventilatiesysteem correct te ontwerpen, maar ook om de toestand ervan aan te passen als de omstandigheden veranderen.

Wilt u uw eigen ervaring met het berekenen en bouwen van ventilatie delen? Heeft u vragen tijdens het doornemen van de informatie? Heeft u onvolkomenheden in de tekst gevonden? Schrijf dan uw opmerkingen in het blok onder de tekst van het artikel.