Технический сказочник (olegart) wrote,
Технический сказочник
olegart

Categories:

С калькулятором наперевес

А вот давайте, например, немного посчитаем, чтобы расставить все точки над i в вопросе увлажнения и вентиляции.

Сначала — вспомним про углекислый газ, про который подробнее, как я уже говорил, написано добрыми людьми на Хабре (почитайте, там познавательно). В час человек производит 35 г углекислоты, исходное содержание углекислоты в городском воздухе — порядка 500 ppm (то есть около 0,6 г/м³), при 1000 ppm (1,2 г/м³) человек чувствует духоту, при 2500 ppm (3 г/м³) воздух сильно спёртый, голова тяжёлая, работать трудно, депрессия и всё тлен.

Итак, мы хотим удержать уровень CO2 не выше 1000 ppm, из которых 500 ppm у нас природные — то есть, повысить своим дыханием содержание углекислоты в воздухе не более чем на 0,6 г/м³ за час. Для этого нам потребуются, очевидно, 35/0,6 = 58,3 м³ воздуха. То есть, для того, чтобы нормально себя чувствовать в помещении на протяжении длительного времени, без снижения трудоспособности и ухудшения настроения, нам требуется около 60 кубометров свежего воздуха ежечасно.

Я по секрету скажу, что умные люди вообще-то посчитали это всё уже до нас. Если вы откроете СНиП (Строительные Нормы и Правила) 31-01-2003 «Здания жилые многоквартирные» и долистаете до пункта 9.2, то без труда узнаете, что:

  1. если на человека менее 20 м² площади квартиры, воздухообмен должен составлять 3 м³/ч на каждый квадратный метр жилой площади
  2. если на человека приходится более 20 м² — 30 м³/ч на человека, но не менее 0,35 ч–1

Собственно, первый пункт нам и даёт уже известные нам 60 м³/ч при попадании точно в 20 м² на человека (и, к слову, 3 м³/ч/м² означают, что при высоте потолков 3 м воздух в квартире должен полностью обновляться за час). Второй пункт устанавливает нижний предел для случая, когда квартиры заметно больше, чем людей — воздух должен полностью обновляться не реже чем раз в три часа.

Все эти десятки кубометров выглядят очень страшно, если не вспоминать, что воздух — субстанция практически невесомая. Стоящий в системнике, с которого я это пишу, тишайший вентилятор Scythe Slipstream 800 на чистом воздухе прокачивает за час через себя почти 70 кубометров воздуха. То же самое относится и к ужасным холодным сквознякам: теплоёмкость воздуха равна примерно 1 кДж/(кг*К), то есть, чтобы нагреть эти 60 кубов с –25 до +25, нам надо примерно 3550 кДж (плотность воздуха при +25 — 1,1839 кг/м³). С учётом, что это — воздухообмен за час, пересчитываем в потребные ватты нагревателя (1 Вт*ч = 3600 Дж) и получаем примерно 1 кВт. На фоне мировой революции — ничего особенного, вы легко можете проверить, что нагревателем в 1 кВт вы зимой при –25 на улице квартиру не согреете. Почему? Вот посмотрите на окно. Теплопотери через стандартный однокамерный стеклопакет (4−16−4) при разности температур 50 градусов — около 156 Вт/м². У меня в двухкомнатной квартире площадь окон и балконной двери превышает 6 м², то есть, если бы у меня стояли стандартные стеклопакеты, потери через окна составили бы в наших условиях ещё около киловатта. При этом есть ещё теплопотери через стены (привет жителям панельных домов), через пол и потолок (привет жителям первых и последних этажей)... В общем, хорошая вентиляция обеспечивает свой вклад в теплопотери квартиры, но не то чтобы радикальный. Да и отопление в СНиПах, как вы наверняка догадались, считается исходя из воздухообмена в тех же СНиПах.

Теперь увлажнение. Целевая влажность — 30 %, это разумный минимум. При +25 для этого нам надо иметь 6,9 г/м³ воды в воздухе, при этом снаружи... ну в общем можно считать, что снаружи в воздухе воды нет — при –25 и влажности 60 % её там 0,5 г/м³. На каждый квадратный метр квартиры у нас приходится в идеале 3 м³/ч свежего воздуха, то есть, нам нужен увлажнитель с расходом воды 20 г/ч на квадратный метр квартиры. То есть, на среднестатистические 50 м² это литр в час.

Можно посчитать то же самое при более типичной температуре –10, особых изменений не будет: 1,4 г/м³ воды в поступающем воздухе (при нагреве воздух будет расширяться, так что вообще надо поделить ещё на 1,14 примерно, итого 1,23 г/м³), нам надо (6,9–1,23)*3 = 17,01 г/(ч*м²) → 850 г/ч на квартиру площадью 50 кв.м. Сильно легче стало?

Понятно, что дальше можно бесконечно уточнять эти числа — и воздухообмен допустимо снизить вдвое, если квартира большая, и влажность достаточно высокой держать только в жилых комнатах, и так далее, и тому подобное. Но в общем порядок величины понятен, да и уровень влажности мы взяли лишь минимально приемлемый — 30 %.

Выводы из всего этого просты:

  1. Для нормальной жизни нужен нормальный воздухообмен. Минимум — 30 м³/ч на человека, в идеале — 60 м³/ч на человека. Не надо бояться огромных кубометров, это всего лишь воздух.
  2. Для нормальной жизни нужна нормальная влажность. С учётом нормального воздухообмена, для нормального увлажнения многокомнатной квартиры одним увлажнителем вам потребуется монстрик типа описанного ранее, способный выдавать в воздух более литра в час.
  3. Если вы не хотите монстриков — закладывайтесь сразу из расчёта по обычному хорошему увлажнителю на каждую жилую комнату, чтобы их суммарная производительность приближалась к тому же литру в час.
  4. На сайтах производителей ищите не только расход воды в мл/ч, но и условия, при которых он был измерен: кто-то указывает при влажности 20 %, кто-то — при 10 %, кто-то наверняка ещё как-то (вот тут есть зависимость расхода воды от влажности окружающего воздуха; если производитель заявил расход при 10 %, а у вас ему держать 30 % — делите заявленное на полтора, а потом ещё учтите, что это расход при максимальной скорости вентилятора).
  5. Если вы не можете приоткрыть форточку, потому что и так дубак — думайте, как утеплять квартиру. Замена обычных окон на двухкамерные стеклопакеты или однокамерные с ИК-отражающим покрытием снижает теплорасход через них сразу в полтора раза, потолки и стены при ремонте также утепляются довольно легко и непринуждённо.

Всем спасибо, все свободны.

Автоматической кросс-пост из уютного бложика olegart.ru

Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 37 comments