Geforceerde ventilatie in de kelder: regels en schema's voor inrichting

Kelder- en souterrainruimtes dienen verschillende doeleinden. Vroeger werden er groenteopslagen ingericht en werden er leidingen geplaatst. Tegenwoordig krijgen kelders andere functies, van garages tot sportscholen en zelfs kantoren.

In elk geval is geforceerde ventilatie in de kelder van het gebouw een gerechtvaardigde behoefte, ingegeven door de noodzaak van een gestage toevoer van verse lucht ter vervanging van de verbruikte lucht. Wij stellen voor om dit onderwerp grondig te bestuderen.

Elke kelder zijn eigen ventilatie

Voor een ondergrondse groenteopslag onder een woonhuis is geforceerde, d.w.z. mechanische ventilatie niet nodig.

Groente- en fruitproducten worden beter bewaard als de luchtverversing in de kelderruimte minimaal is. Daarom zijn eenvoudige ventilatieopeningen en aan- en afvoerkanalen voldoende.

In de winter opgeslagen groenten in de kelder mogen niet intensief worden geventileerd. Ze zullen gewoon bevriezen – de vorst buiten

Volgens de ontwerpnormen voor groenteopslag NTP APK 1.10.12.001-02, moet de ventilatie van bijvoorbeeld aardappelen en wortelgewassen plaatsvinden met een volume van 50-70 m³/h per ton groenten. Bovendien moet in de wintermaanden de ventilatie-intensiteit worden gehalveerd om te voorkomen dat de wortelgewassen bevriezen.

D.w.z. in het koude seizoen moet de ventilatie van een huiskelder in de orde van 0,3-0,5 maal het luchtvolume van de ruimte per uur zijn.

De noodzaak van geforceerde ventilatie in de kelder ontstaat als het schema met natuurlijke luchtstroming niet werkt. Er zal echter ook het wegnemen van bronnen van overmatige luchtvochtigheid nodig zijn.

Vocht in kelderruimtes

Muffe lucht en vochtigheid zijn veelvoorkomende problemen in kelders. Het eerste probleem ontstaat door onvoldoende luchtverversing. De kelder is 2,5-2,8 m diep in de grond gelegen en de muren zijn uitgevoerd met maximale vocht- en luchtdichtheid.

En natuurlijke ventilatie, vertegenwoordigd door verticale huiskanalen, ontbreekt in veel kelders en opslagkelders.

Voordat u de ventilatie van de opslagkelder aanpakt, dient u de muren waterdicht te maken. De ventilatie van de kelder zal het probleem van hygroscopische muren niet oplossen.

Aanzienlijke luchtvochtigheid in de kelderruimte wordt veroorzaakt door een slechte waterdichtheid van de muren. De tweede oorzaak zijn versleten leidingen die door de bijkeukens in de kelder lopen. Bovendien slaat er condens op hen neer, ongeacht de integriteit van de leidingen en de dichtheid van de verbindingen.

Het probleem van overmatig vocht moet worden opgelost voordat het project voor het ventilatiesysteem van de kelder wordt ontwikkeld en gebouwd. Het is noodzakelijk om de dichtheid van de muren van de opslagkelder te herstellen of te verbeteren, de leidingen af te dichten en ze met isolatie te bedekken.

De laatste maatregel zal de invloed van condens op het materiaal van de leidingen wegnemen. Vervolgens worden de ventilatiebehoeften van de opslagkelder bepaald.

Warmte-isolatie van leidingen tegen condens

Waterdruppels ontstaan alleen op het oppervlak van huishoudelijke leidingen waardoor koude vloeistof stroomt (drinkwater en rioolafvoer). Het vocht dat in de atmosfeer van de ruimtes aanwezig is, condenseert op koude leidingen vanwege het temperatuurverschil tussen hun oppervlak en de lucht.

Hoe kouder de leidingen, hoe meer verzadigd de lucht met vocht is – hoe actiever het condensatieproces van water plaatsvindt.

Als er koud water door de leiding stroomt, zal er condens op verzamelen. Elke dergelijke leiding moet worden bedekt met warmte-isolatie.

Het verschil in temperatuur tussen de lucht en het oppervlak van de leidingen voor koud water in particuliere huizen is meestal klein. Immers, bij zeldzaam gebruik van koud water door de bewoners is er geen stroming door de leidingen, waardoor de temperaturen van de binnenlucht en de leidingen bijna gelijk worden.

Maar in een gebouw met meerdere verdiepingen, residentieel of kantoor, wordt koud water vrijwel continu gebruikt en de leiding is constant koud.

De eenvoudigste manier om condens op leidingen te voorkomen – het gelijkstellen van de temperaturen van de leidingen en de atmosfeer. Het is noodzakelijk om de koudwaterleiding over de gehele lengte te bedekken met damp- en warmte-isolerend materiaal.

Condens verzamelt zich op de koude leiding, ongeacht waarvan deze is gemaakt. Polymeren, ferrometalen, gietijzer of koper – het maakt niet uit. Alle leidingen van de koudwaterleidingen moeten worden geïsoleerd!

Het isoleren van waterleidingen tegen condens en vochtige deeltjes in de lucht is eenvoudig. Er is alleen een buis van geschuimd LDPE, een behangmes en versterkte tape nodig.

Een buisvormige warmte-isolator van geschuimd LDPE voorkomt contact van de koude leiding met de lucht. De wand van de warmte-isolerende 'buis' – minimaal 30 mm. De diameter van de buisvormige isolatie wordt iets groter gekozen dan die van de tegen atmosferisch vocht te isoleren leiding. Het aanbrengen van de isolatie is eenvoudig: in de lengte doorknippen, vervolgens over de leiding trekken.

Direct na het aanbrengen van de warmte-isolatie op de leiding moet deze met versterkte tape worden omwikkeld. Voor maximale warmte-isolatie en een betere uitstraling wordt de tape met folie (aluminium) aangebracht.

Afsluiters en moeilijk gebogen delen van de koudwaterleiding die niet met buisisolatie kunnen worden afgedekt, worden met meerdere lagen tape omwikkeld.

Berekening van de luchtverversing in een kelderruimte

Voordat u op zoek gaat naar ventilatieapparatuur en de plaatsing van ventilatiekanalen in de kelder plant, moet u de behoefte aan luchtverversing bepalen. In een vereenvoudigde vorm, d.w.z. zonder rekening te houden met mogelijke schadelijke stoffen in de kelderatmosfeer, wordt de luchtverversing berekend met de formule:

L=V_podv • K_r

Waarin:

• L – berekende benodigde luchtverversing, m³/h;
• V_podv – volume van de kelderruimte, m³;
• K_r – minimale luchtwisselingsfrequentie, 1/h (zie hieronder).

De verkregen waarde van de luchtverversing maakt het mogelijk de vermogenskenmerken van het mechanische ventilatiesysteem van de kelder te bepalen.

De berekening van het luchtvolume van de kelderruimte wordt gedaan door hoogte, breedte en lengte te vermenigvuldigen

Voor de formule zijn echter gegevens nodig over het luchtvolume van de ruimte en de luchtwisselingsfrequentie.

De eerste parameter wordt als volgt berekend:

V_podv=A•B•H

Waarbij:

• A – lengte van de kelder;
• B – breedte van de kelder;
• H – hoogte van de kelder.

Om de inhoud van de ruimte in kubieke meters te bepalen, worden de meetresultaten van de breedte, lengte en hoogte omgerekend naar meters. Bijvoorbeeld, voor een kelder met een breedte van 5 m, een lengte van 20 m en een hoogte van 2,7 m, bedraagt de inhoud 5 • 20 • 2,7 = 270 m³.

De ventilatiebehoeften van deze ruimte zijn rechtstreeks afhankelijk van het aantal aanwezige personen. Ook wordt de mate van fysieke activiteit van de bezoekers in aanmerking genomen.

Voor ruime kelders wordt de minimale luchtverversingssnelheid K_r bepaald op basis van de behoefte van één persoon aan verse (toevoer)lucht per uur. In de tabel staan de normatieve luchtverversingsbehoeften van een persoon, afhankelijk van het gebruik van deze ruimte.

Ook kan de luchtverversing worden berekend op basis van het aantal personen dat in de kelder zal verblijven (bijvoorbeeld werken):

L=L_pers•N_l

Waarbij:

• L_pers – de norm voor luchtverversing per persoon, m³/h•pers;
• N_l – het berekende aantal personen in de kelderruimte.

Volgens de normen zijn de behoeften van een persoon 20-25 m³/h toevoerlucht bij lichte fysieke activiteit, 45 m³/h bij het verrichten van eenvoudig fysiek werk en 60 m³/h bij zware fysieke inspanning.

Berekening van de luchtverversing met inachtneming van warmte en vocht

Indien een berekening van de luchtverversing nodig is die rekening houdt met de afvoer van overtollige warmte, wordt de volgende formule gebruikt:

L=Q/(p•Cr•(t_u-t_p))

Waarin:

• p – dichtheid van lucht (bij t 20 °C gelijk aan 1,205 kg/m³);
• C_r – soortelijke warmte van lucht (bij t 20 °C gelijk aan 1,005 kJ/(kg•K));
• Q – hoeveelheid afgegeven warmte in de kelder, kW;
• t_u – temperatuur van de uit de ruimte afgevoerde lucht, °C;
• t_p – temperatuur van de toevoerlucht, °C.

De noodzaak om rekening te houden met de warmte die bij ventilatie wordt afgevoerd, is nodig om een bepaald temperatuurevenwicht in de atmosfeer van de kelder te handhaven.

In de kelders van particuliere woningen worden vaak sportzalen ingericht. Bij deze toepassing van de kelderruimte is een volledige luchtverversing bijzonder belangrijk.

Gelijktijdig met het afvoeren van lucht tijdens de luchtverversing wordt ook het vocht verwijderd dat door verschillende vochthoudende objecten (waaronder mensen) is afgegeven. De formule voor het berekenen van de luchtverversing rekening houdend met vochtafgifte:

L=D/((d_u-d_p)•p)

Waarin:

• D – hoeveelheid vocht die tijdens de luchtverversing wordt afgegeven, g/h;
• d_u – vochtgehalte in de afgevoerde lucht, g water/kg lucht;
• d_p – vochtgehalte in de toevoerlucht, g water/kg lucht;
• p – dichtheid van lucht (bij t 20 °C bedraagt 1,205 kg/m³).

Luchtverversing die vochtafgifte omvat, wordt berekend voor objecten met een hoge luchtvochtigheid (bijvoorbeeld zwembaden). Ook wordt vochtafgifte in aanmerking genomen voor kelderruimtes die door mensen worden bezocht voor fysieke oefeningen (bijvoorbeeld een sportzaal).

Een stabiel hoge luchtvochtigheid zal de werking van de mechanische ventilatie van de kelder aanzienlijk bemoeilijken. Er zal een aanvulling van de ventilatie met filters nodig zijn om gecondenseerd vocht op te vangen.

Berekening van de parameters van luchtkanalen

Met de gegevens over het luchtvolume van de ventilatie gaan we over tot het bepalen van de kenmerken van de luchtkanalen. Er is nog een parameter nodig: de luchtsnelheid in het ventilatiekanaal.

Hoe sneller de luchtstroom wordt verplaatst, hoe minder volumineuze luchtkanalen u kunt gebruiken. Maar de geluidsproductie van het systeem en de netweerstand zullen ook toenemen. Het is optimaal om lucht te verplaatsen met een snelheid van 3-4 m/s of lager.

Als u de berekende doorsnede van de luchtkanalen kent, kunt u de werkelijke doorsnede en vorm kiezen volgens deze tabel. En ook het luchtdebiet bij bepaalde snelheden van de toevoer bepalen.

Als het interieur van de kelder het gebruik van ronde luchtkanalen toelaat, is het voordeliger om deze toe te passen. Bovendien is het netwerk van ventilatiekanalen van ronde kanalen eenvoudiger te monteren, omdat ze flexibel zijn.

Hier is de formule om het oppervlak van het luchtkanaal te berekenen op basis van de doorsnede:

S_las=L•2,778/V

Waarin:

• S_sv – het berekende doorsnedeoppervlak van het ventilatiekanaal (luchtkanaal), cm²;
• L – het luchtdebiet bij verplaatsing door het luchtkanaal, m³/h;
• V – de snelheid waarmee de lucht door het luchtkanaal beweegt, m/s;
• 2,778 – de waarde van de coëfficiënt die het mogelijk maakt de niet-uniforme parameters in de formule op elkaar af te stemmen (centimeters en meters, seconden en uren).

Het doorsnedeoppervlak van het ventilatiekanaal is gemakkelijker te berekenen in cm². In andere meeteenheden is deze parameter van het ventilatiesysteem moeilijk te begrijpen.

Naar elk element van het ventilatiesysteem is het beter om de luchtstroom met een bepaalde snelheid te leiden. Anders neemt de weerstand in het ventilatiesysteem toe.

Het bepalen van het berekende doorsnedeoppervlak van het ventilatiekanaal zal echter niet toelaten om de doorsnede van de luchtkanalen correct te kiezen, omdat het geen rekening houdt met hun vorm.

De vereiste oppervlakte van het luchtkanaal op basis van de doorsnede kunt u met de volgende formules berekenen:

Voor ronde luchtkanalen:

S=3,14•D²/400

Voor rechthoekige luchtkanalen:

S=A•B /100

In deze formules:

• S – het werkelijke doorsnedeoppervlak van het ventilatiekanaal, cm²;
• D – de diameter van het ronde luchtkanaal, mm;
• 3,14 – de waarde van het getal π (pi);
• A en B – de hoogte en breedte van het luchtkanaal met rechthoekige doorsnede, mm.

Als er één luchtkanaal is, wordt het werkelijke doorsnedeoppervlak alleen daarvoor berekend. Als er echter aftakkingen van de hoofdleiding worden gemaakt, wordt deze parameter voor elke 'tak' afzonderlijk berekend.

Berekening van de weerstand van het ventilatienetwerk

Hoe hoger de luchtsnelheid in het ventilatiekanaal, hoe hoger de weerstand tegen de beweging van luchtmassa's in het ventilatiecomplex. Dit onaangename fenomeen wordt 'drukverlies' genoemd.

Als de doorsnede van de ventilatiekanalen geleidelijk wordt vergroot, kan een stabiele luchtsnelheid over de gehele lengte worden bereikt. Hierbij zal de weerstand tegen luchtbeweging niet toenemen.

De ventilatie-installatie moet een luchtdruk ontwikkelen die voldoende is om de weerstand van het luchtverdelingsnetwerk te overwinnen. Alleen op deze manier kan het vereiste luchtdebiet in het ventilatiesysteem worden bereikt.

De snelheid van de lucht die door de ventilatiekanalen wordt verplaatst, wordt bepaald door de formule:

V=L/(3600•S)

Waarin:

• V – berekende snelheid van het verpompen van luchtmassa's, m³/h;
• S – oppervlakte van de doorsnede van het luchtkanaal, m²;
• L – vereist luchtdebiet, m³/h.

De keuze van het optimale ventilatormodel voor het ventilatiesysteem dient te worden gemaakt door twee parameters te vergelijken: de statische druk die door de ventilatie-installatie wordt ontwikkeld en de berekende drukverliezen in het systeem.

Door de ventilatie-installatie in het midden van een vertakt systeem van luchtkanalen te plaatsen, kan de luchtsnelheid over de gehele lengte worden gestabiliseerd.

De drukverliezen in een uitgebreid ventilatiecomplex met een complexe architectuur worden bepaald door het optellen van de weerstanden tegen luchtbeweging in de gebogen delen en samengestelde elementen:

• in de terugslagklep;
• in de geluiddempers;
• in de diffusors;
• in de fijnstoffilters;
• in andere apparatuur.

Het is niet nodig om het drukverlies in elk dergelijk 'obstakel' zelf te berekenen. Het is voldoende om de grafieken van drukverlies in relatie tot het luchtdebiet te gebruiken, die worden aangeboden door de fabrikanten van ventilatiekanalen en bijbehorende apparatuur.

Overigens is het bij het berekenen van een ventilatiecomplex van vereenvoudigde constructie (zonder modulaire elementen) toegestaan om typische waarden van drukverlies te gebruiken. Bijvoorbeeld in kelderruimten met een oppervlakte van 50-150 m² bedragen de verliezen door weerstand van de luchtkanalen ongeveer 70-100 Pa.

Keuze van de afzuigventilator

Om de keuze voor een ventilatie-installatie te bepalen, moet u de vereiste capaciteit van het ventilatiecomplex en de weerstand van de luchtkanalen kennen. Voor gedwongen ventilatie van een kelder is één ventilator in het afvoerkanaal voldoende.

Het toevoerluchtkanaal heeft doorgaans geen ventilatie-installatie nodig. Een klein drukverschil tussen de punten van luchttoevoer en -afvoer, verzorgd door de werking van de afzuigventilator, is voldoende.

Als u de berekende (vereiste) druk in het luchtkanaalsysteem kent, kunt u bepalen of dit model ventilatie-installatie geschikt is voor een volledige luchttoevoer naar de ruimtes. Zoek eenvoudig de positie op basis van druk, trek een lijn naar de grafiek en vervolgens naar beneden.

Er is een ventilatormodel nodig waarvan de capaciteit iets (7-12%) hoger is dan de berekende waarde.

De geschiktheid van de ventilatie-installatie kan worden gecontroleerd met behulp van een grafiek van de capaciteit in functie van het drukverlies.

Met behulp van gegevens over de berekende luchtstroom kunt u de drukverliezen in gebogen delen van luchtkanalen vaststellen.

Als u moet kiezen tussen een duidelijk krachtigere en een te zwakke ventilatie-installatie, heeft het krachtigere model de prioriteit. Het zal echter nodig zijn om de capaciteit ervan op de een of andere manier te verlagen.

Optimalisatie van een te krachtige afzuigventilator kan op de volgende manieren worden bereikt:

• Monteer een balancerende smoorklep vóór de ventilatie-installatie, waardoor deze kan worden 'gesmoord'. De luchtstroom zal afnemen bij gedeeltelijke afsluiting van het afvoerkanaal, maar de ventilator zal onder verhoogde belasting moeten werken.
• Schakel de ventilatie-installatie in op lage en gemiddelde snelheidsstanden. Dit is mogelijk als het apparaat 5-8 snelheidsregelingen of een geleidelijke acceleratie ondersteunt. Maar ondersteuning voor meerdere snelheidsstanden is niet aanwezig in goedkope ventilatormodellen; deze hebben maximaal 3 snelheidsregelingen. En voor een correcte afstelling van de capaciteit zijn drie snelheden onvoldoende.
• Breng de maximale capaciteit van de afzuiginstallatie tot een minimum. Dit is mogelijk als de automatisering van de ventilator het regelen van de maximale rotatiesnelheid toestaat.

Natuurlijk kunt u de overmatig hoge ventilatiecapaciteit negeren. U zult dan echter te veel betalen voor elektrische en thermische energie, omdat de afzuiging te actief warmte uit de ruimte zal trekken.

Schema van luchtkanalen voor kelderventilatie

Het toevoerkanaal wordt naar de gevel van de kelder geleid en wordt voorzien van een opening met rooster. De retourleiding, waardoor de lucht binnenkomt, daalt naar de vloer tot op een halve meter van de vloer.

Om condensvorming te minimaliseren, moet het toevoerkanaal aan de buitenzijde worden geïsoleerd, vooral het 'buitendeel'.

Om het drukverlies in een systeem van rechte luchtkanalen te achterhalen, moet u de luchtsnelheid weten en deze grafiek gebruiken.

De luchtaanzuig van de afzuiging wordt bij het plafond geplaatst, aan het uiteinde van de ruimte tegenover het toevoerventiel. Het is zinloos om de afzuigopeningen en het toevoerkanaal aan dezelfde zijde van de kelder en op hetzelfde niveau te plaatsen.

Omdat de bouwvoorschriften het gebruik van verticale natuurlijke afvoerkanalen voor mechanische ventilatie niet toestaan, mogen er geen luchtkanalen op worden aangesloten.

In het geval dat het onmogelijk is om de toevoer- en afvoerkanalen aan verschillende zijden van de kelder te plaatsen (er is slechts één gevelmuur), dan moeten de aanzuig- en afvoerpunten verticaal over 3 meter of meer worden gespreid.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

In deze video worden de tekenen van slechte ventilatie in een kelderruimte duidelijk getoond. De kanalen voor toevoer- en afvoerlucht zijn in deze kelder wel aanwezig, maar er stroomt geen lucht doorheen. Alle problemen van de kelder zijn zichtbaar: vocht, muffe lucht en overvloedige condensatie op de omliggende constructies:

In de onderstaande video wordt een praktische oplossing getoond voor mechanische afzuiging van een kelder met behulp van een pc-koeler en een zonnepaneel. We wijzen op de originaliteit van de uitvoering van dit ventilatieproject. Voor een kelder van het type 'groenteopslag' is een dergelijke luchtverversing heel aanvaardbaar:

Aangezien een volledige verlaging van de vochtigheid in de kelder onmogelijk is zonder thermische isolatie van 'koude' leidingen, presenteren we een video over het aanbrengen van buisisolatie. Opgemerkt moet worden dat bij een technisch gebruik van de kelder een volledige omwikkeling van de thermisch geïsoleerde buis met versterkende tape rationeel is – dat is betrouwbaarder:

Een 'verwaarloosde' kelder kan heel goed worden omgetoverd tot een ruimte met de gewenste functie. Het enige wat nodig is, is het oplossen van het luchtverversingsprobleem en het elimineren van vochtbronnen. In ieder geval mag de kelderverdieping van het gebouw geen natte, met schimmel bedekte plaats zijn. De muren zijn immers de fundering van het gebouw, waarvan vernietiging onaanvaardbaar is.

Wilt u zelf de ventilatie in de kelder inrichten, maar bent u niet zeker of u alles goed doet? Stel uw vragen over het onderwerp van het artikel in het onderstaande blok. Hier kunt u ook uw ervaring delen met het zelf inrichten van ventilatie in een kelder of souterrain.