Akva-tehnik.ru

Отделка дома своими руками
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как рассчитать допустимую скорость воздуха в воздуховоде

Нормы скорости воздуха в воздуховодах, алгоритм проведения расчета и измерение параметров

воздуховод

Любое здание, будь то жилое или производственное, непременно оснащено системой вентиляции. Она необходима для периодического обновления воздуха внутри помещений.

Для того чтобы этот процесс протекал правильно, на стадии проектирования проводятся необходимые вычисления.

Основной параметр, который влияет на работу всей внутридомовой вентиляции, – это скорость потока воздуха в воздуховоде. В помещениях с разным функциональным назначением она должна быть не больше и не меньше оптимальных значений.

Эти показатели содержатся в соответствующем разделе СНиП «Отопление, вентиляция и кондиционирование».

Важность правильного воздухообмена

комната в доме

Основным назначением вентиляции является создание и поддержание благоприятного микроклимата внутри жилых и производственных помещений.

И наоборот, при низкой скорости обновления воздушной массы мы получаем переувлажненную, избыточно теплую атмосферу, которая вредна для здоровья. В запущенных случаях нередко наблюдается появление на стенах грибков и плесени.

Нужен определенный баланс воздухообмена, который позволит поддерживать такие показатели влажности и температуру воздуха, которые положительно сказываются на здоровье людей. Эта важнейшая задача, которая требует решения.

Воздухообмен зависит в основном от скорости прохождения воздуха по вентиляционным каналам, сечения самих воздуховодов, количества изгибов трассы и длины участков с меньшими диаметрами воздухопроводящих труб.

Эти вычисления позволяют создать надежную внутридомовую вентиляцию, которая отвечает всем нормативным показателям, утвержденным в «Строительных нормах и правилах».

Правила определения скорости воздуха

металлические воздуховоды

Скорость перемещения воздушного потока по воздухопропускным каналам имеет важнейшее значение для правильного воздухообмена. Ее величина напрямую зависит от площади сечения и материала воздуховода.

Как известно, если упрощенно рассматривать конструкцию любой вентиляционной системы, она не кажется очень сложной. Главной ее составляющей является магистральный воздухопровод, от которого в каждое помещение отходят каналы меньшего диаметра.

Уличный воздух попадает в магистраль и распределяется по всему зданию по системе приточных воздушных каналов. Этот процесс может протекать естественным путем, за счет разницы давления и температуры внутри и снаружи сооружения.

Альтернативная схема вентиляции – принудительная, когда скорость перемещения воздушных потоков определяется работой втяжного вентилятора.

Отработанный воздух удаляется из внутренних помещений по похожей системе вытяжных воздушных каналов. Воздуховоды более мелкого диаметра выходят из каждого помещения и соединяются с магистральным общедомовым каналом.

Читайте так же:
Как правильно сделать заземление в частном доме своими руками

Через него происходит выброс загрязненного воздуха в атмосферу.

Если используется схема естественной вентиляции, то величина рекомендуемой скорости воздушного потока составляет 0,2-1 м/с, максимально до 2 м/с.

Санитарные нормы уровня шума

вентиляция

Санитарные нормы уровня шума прописаны в СНиП-2-77. Раздел «Защита от шума» содержит допустимые значения громкости шумов различного происхождения для жилых, производственных и общественных зданий.

Уровни шума в разное время суток неодинаковы. Об этом свидетельствует отрывок из таблицы, приведенный ниже:

Виды помещений и окружающих территорийВремя сутокУровень звука (шума) нормальный
дБА
Максимальный уровень звука
дБА
Помещения в больницах и домах отдыха7.00-23.00
23.00-7.00
35
25
50
40
Классы и учебные кабинеты в школах4055
Комнаты
в квартирах
7.00-23.00
23.00-7.00
40
30
55
45
Территории, прилегающие к больницам и санаториям7.00-23.00
23.00-7.00
45
35
60
50
Территории, примыкающие к жилым домам7.00-23.00
23.00-7.00
55
45
70
60
Территории возле школ5570

Кроме уровня шума, который не следует превышать, существует показатель звукового давления. Это звук, который разделяется по среднегеометрическим частотам октавных полос, от 30 до 8000 Гц.

Уровень вибрации

большой вентилятор

Вибрация – это явление, которое, наряду с шумом, всегда присутствует в воздуховодах, если используется схема принудительного вентилирования.

Ее величина зависит от следующих факторов:

  • размеры сечения воздушных каналов;
  • материал, который использовался для изготовления вентиляционных труб;
  • состав и качество прокладок между трубами воздуховодов;
  • скорость движения воздуха в каналах вентиляционной системы.

Нормативные показатели, которые обязательно должны учитываться при расчетах параметров воздушных каналов и выборе типа вентиляционных устройств, показаны в таблице:

Предельно допустимые значения локальной вибрацииПредельно допустимые значения локальной вибрации
В величинах виброускоренияВ величинах виброскорости
м/сдБм/с х 10-2дБ
81.4732.8115
161.4731.4109
31.52.7791.4109
635.4851.4109
12510.7911.4109
25021.3971.4109
50042.51031.4109
100085.01091.4109
Корректированные и эквивалентно корректированные значения и их уровни2.0762.0112

Если проектирование вентиляции осуществлено грамотно, скорость воздушного потока в воздухопропускных каналах не должна влиять на изменение уровней шума и вибрации в системе.

Кратность воздухообмена

система вентиляции

Для того чтобы воздух в жилых, производственных и подсобных помещениях был чистым и не воздействовал отрицательно на здоровье человека, необходимо, чтобы он периодически обновлялся.

А именно, проводится расчет площади сечения воздуховода, исходя из объема прогоняемого воздуха.

Кратность воздухообмена – это показатель того, сколько раз за 1 час происходит полная смена объема воздуха в помещении.

Она вычисляется следующим образом:

формула

где N – кратность воздухообмена (раз/ч), V – объем чистого воздуха, который заполняет данное помещение за 1 час (м3/ч), W – объем помещения (м3).

Так, для жилых комнат кратность равна 3/ч на 1 м2 площади, для кухни – 6-8, для ванной комнаты –7-9, для туалета – 8-10, для кладовой – 1 и т. д.

Рекомендованные нормы скорости воздухообмена

система воздухообмена

Как уже говорилось, скорость потока воздуха по вентканалам не нормируется. Но в СНиП прописаны рекомендуемые величины скорости движения воздушных масс, на которые необходимо ориентироваться при проектировании вентиляции.

Допустимая скорость воздуха в воздуховодах приведена в таблице:

Тип воздуховода и вентиляционной решеткиТип вентиляционной схемы
ЕстественнаяПринудительная
м/с
Приточные решетки (жалюзи)0.5-1.02.0-4.0
Каналы приточных шахт1.0-2.02.0-2.6
Горизонтальные составные (сборные) каналы0.5-1.02.0-2.5
Вертикальные каналы0.5-1.02.0-2.5
Решетки у пола приточные0.2-0.52.0-2.5
Решетки у потолка приточные0.5-1.01.0-3.0
Вытяжные решетки0.5-1.01.5-3.0
Каналы вытяжных шахт1.0-1.53.0-6.0

Максимальная рекомендованная скорость воздушного потока в жилых помещениях не должна превышать 0.3 м/с. Допускается ее кратковременное превышение до 30%, например, на время ремонтных работ.

Алгоритм вычисления скорости воздуха

воздуховод

Расчет скорости воздуха в воздуховоде проводится для каждого участка вентиляционной системы, выходящего в помещение. Для вычислений выбирается рекомендованная кратность воздухообмена для данного типа помещений.

Определяется объем помещения (м3). Используя эти два значения, вычисляется величина расхода воздуха (м3/ч):

формула 2

где N – кратность воздухообмена, а W–объем помещения (м3).

Затем можно рассчитать скорость перемещения воздушных масс на конкретном участке воздухопропускной трубы по формуле:

формула 3

где ϑ – скорость воздушного потока на выбранном участке (м/с), F – расчетная площадь сечения вентиляционного канала (м2), L – расход воздуха на участке (м3/ч).

Для определения величины расхода воздуха (L) в зависимости от поперечного сечения воздуховода и скорости воздушного потока можно обратиться к таблице, приведенной в СНиП (отрывок):

Ширина × высоту воздуховодаРасход воздуха (м3/ч) при скорости потока (м/с)
12345678
100×15054108162216270324378432
100×20072144216288360432504576
150×15081162243324405468567648
150×250108216324432540648756864
200×2001352704055406758109451080

Для получения окончательного значения скорости движения воздушного потока следует учесть потери на трение и местные сопротивления.

Коэффициенты трения в зависимости от разновидности материала воздушного канала можно найти в справочной литературе.

Правила выбора воздуховода

воздуховод с вентилятором

По существующим СНиП, нормируется только диаметр круглого вентиляционного канала. Если планируется проложить каналы прямоугольного сечения, то длина и ширина находятся методом подбора таким образом, чтобы площадь поперечного сечения была максимально близка к расчетной. Отношение ширины к длине прямоугольных каналов не может быть больше, чем 1 к 3.

Сначала определяется площадь сечения воздуховода (м2): , где L – расчетный расход воздуха, а ϑ – расчетная скорость воздушного потока. Зная площадь поперечного сечения, нетрудно определить искомый диаметр (м): где F – площадь сечения вентиляционного канала (м2).

Кроме определения оптимального размера и материала для воздуховода, данные расчеты помогают выбрать для проектируемой системы вентилятор нужной мощности.

Измерение параметров воздушного потока и наладка системы

система вентиляции

Приточная и вытяжная вентиляционная система смонтирована. Для того чтобы она работала в соответствии с расчетными параметрами, необходимо провести ее диагностику и наладку. Это касается в основном механической вентиляции.

Различают 3 основных типа этих приборов:

  1. механические, оборудованные крыльчаткой. Измеряют скорость в пределах 0.2 -5 м/с;
  2. чашечные. Диапазон измерений – 1-20 м/с;
  3. электронные термоанемометры.

Первые 2 вида анемометров могут проводить замеры только через специальные лючки, устроенные в вентиляционных каналах. Для электронных приборов этого не требуется.

Они могут измерять скорость воздушного потока в любых воздуховодах при помощи специальных датчиков.

После необходимых замеров проводится регулировка вентиляционной системы и наладка оборудования. Регулировка нужной скорости перемещения воздушных потоков осуществляется при помощи дроссель-клапанов и воздушных заслонок.

Подведем итог

измерение скорости воздуха в воздуховоде

Надо сказать, что расчеты параметров вентиляционной системы, особенно в многоэтажных зданиях и производственных корпусах, – дело очень непростое.

В принципе, то же самое относится к коттеджам и капитальным домам частного сектора. Поэтому не следует проводить такие вычисления самостоятельно.

Лучше привлечь специалистов-проектировщиков, которые имеют опыт в данной области.

Калькулятор скорости воздушного потока

Просто введите значения в соответствующие поля калькулятора скорости потока воздуха, выберите форму воздуховода, единицы измерения, после чего сразу увидите результат. Не важно, с чего вы начинаете — с ввода значений расхода воздуха в воздуховодах (объема расходуемого воздуха по скорости потока), параметра размера А или величины скорости, — результаты будут получены немедленно. Для выбора оптимального решения вы можете сравнить значения, полученные для воздуховодов с разными сечениями. Для удобства пользователей калькулятор может работать в метрической и дюймовой системах. Цвет шкалы скоростей сигнализирует о допустимости расчетной скорости. Красный цвет означает недопустимую скорость, оранжевый — отмечает зону риска, а зеленый цвет обозначает подходящую скорость воздушного потока. Синий цвет указывает на слишком большой выбранный размер.

Определение расчета движения воздушного потока – принципиальная задача для настройки и оптимизации системы воздуховодов. Для правильного расчета необходимо знать точный расход водораспределителя, а также его сечение. Определить скорость воздуха вы можете легко и быстро, воспользовавшись калькулятором Prihoda.

Расчет скорости воздуха – зачем?

Знать показатель скорости воздуха необходимо для проектирования и качественной проверки вентиляционной сети. Он также поможет определить правильность выбора сечения диффузора для заданного воздушного расхода. Этот параметр обязан быть прописан в аксонометрической схеме вентиляции.

При правильном вводе исходных данных вы сможете рассчитать скорость, а также падение давления на метр длины. Последний параметр является важной составляющей для вычисления аэродинамического сопротивления вентиляции.

Калькулятор скорости воздуха Prihoda

Рассчитать точную скорость движения воздуха можно с помощью онлайн-калькулятора компании Prihoda. Приложение специально разработано для вычисления скорости и поможет определить необходимый параметр точно, быстро и без дополнительных действий. Для того чтобы воспользоваться калькулятором, потребуется ввести следующие параметры воздуха:

· точное значение расхода воздуха;

· тип сечения воздушного диффузора: диаметр (для круглых), высота/ширина (для прямоугольных).

Преимуществом нашего онлайн-калькулятора является особенность расчета, при которой он определяет уровень падения давления на 1 метр длины, который потребуется вам при дальнейших проверках вентиляционной системы.

Формула самостоятельного расчета

При необходимости вы можете рассчитать скорость воздушного потока самостоятельно, воспользовавшись следующей формулой:

· v = GS (G – показатель воздушного расхода, S – площадь сечения).

При вычислении важно учесть размерности площади и расхода. Как правило, расход выражается в кубических метрах в час (м 3 час), тогда как площадь сечения – в квадратных миллиметрах (мм 2 ). Подстановка цифр под параметры м 3 час) и мм 2 не даст желаемых результатов. Поэтому для финального расчета потребуется пересчет воздушный расход в кубических метрах, а площадь в метрах в квадрате.

Пример правильного расчета

Для вычисления скорости воздушного потока в классическом воздухораспределителе 600х300, при воздушном расходе 2000 м 3 час, расчет осуществляется следующим образом:

1. Перевод габаритов воздухораспределителя в метры – 0,6,3м.

2. Определения площади сечения – S = 0,6×0,3 = 0,18м 2 .

3. Вычисление воздушного расхода – G = 2000м 3 час x 20003600м 3 с = 0,56м 3 c.

4. Определение скорости – v = GS = 0,56,18 = 3,1мс.

Стоит отметить, что рекомендуемые параметры скорости воздушного потока отличаются и зависят от сечения воздухораспределителя. Так, для стандартных вентиляционных систем 600х600 скорость воздуха должна быть не больше 4мс, при большем параметре сечения – от 6мс, для нестандартных систем дымоудаления – не более 10мс.

Нюансы при расчете

При вычислении скорости движения воздушного потока принципиальным является тип сечения воздухораспределителя, ведь именно от него будет зависеть результат конечного расчета. Как правило, формула расчета адаптируется при расчетах для воздуховода круглого сечения, учитывая ее величину:

· v = 354xGD (G – воздушный расход, D – диаметр сечения в мм.

При расчетах скорости для воздуховода прямоугольного типа сечения формула адаптируется и выглядит следующим образом:

· v = 278xG(AxB) (G – воздушный расход, АВ – стороны сечения диффузора в мм).

Для более точного определения параметра скорости воздушного потока, рекомендуем воспользоваться онлайн калькулятором Prihoda, который осуществляет все расчеты автоматически.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию