Фитнес-браслет Xiaomi Mi Band 5, черный
2490 ₽ Подробнее
Фитнес-браслет Xiaomi Mi Band 5, черный
2278 ₽ Подробнее
Аэрогрили Xiaomi
Площадь круглого воздуховода вычисляется на окончательном этапе расчета принудительной вентиляции. Используются значения скорости, объема воздуха. Учитывается величина пространства, в котором монтируются вентсистемы (между потолочной облицовкой, перекрытием).
Круглый воздуховод применяется для принудительной вентиляции, а выбор диаметра зависит от площади помещений и количества человек.
Типы и виды воздуховодов
Перед расчетом сетей нужно определить из чего они будут изготовлены. Сейчас применяются изделия из стали, пластика, ткани, алюминиевой фольги и др. Часто воздуховоды изготовляют из оцинкованной или нержавеющей стали, это можно организовать даже в небольшом цеху. Такие изделия удобно монтировать и расчет такой вентиляции не вызывает проблем.
Кроме этого, воздуховоды могут различаться по внешнему виду. Они могут быть квадратного, прямоугольного и овального сечения. Каждый тип обладает своими достоинствами.
- Прямоугольные позволяют сделать системы вентиляции небольшой высоты или ширины, при этом сохраняется нужная площади сечения.
- В круглых системах меньше материала,
- Овальные совмещают плюсы и минусы других видов.
Для примера расчета выберем круглые трубы из жести. Это изделия, которые используют для вентиляции жилья, офисных и торговых площадей. Расчет будем проводить одним из методов, который позволяет точно подобрать сеть воздуховодов и найти ее характеристики.
Читайте также:
Какие данные нужны для расчёта параметров воздуховода
Для расчёта воздуховода следует в первую очередь определить два показателя:
- нормы, установленные для подачи свежих потоков на 1 м² помещения в час или кратность воздухообмена, сведения берут из нормативных источников. По этим данным, зная объём комнаты, можно легко определить значение производительности вентсистемы. Соответственно, объём воздуха рассчитывается путём умножения кратности на объём комнаты;
- по санитарным нормам. В данном случае на каждого постоянно находящегося в помещении человека следует принимать 60 м³, на временно пребывающего – 20 м³.
Эффективность очистки воздуха на производстве зависит от правильных подсчётов
Алгоритм расчета сечения воздуховодов
Расчет сечения воздуховодов подразумевает определение размеров воздуховодов в зависимости от расхода пропускаемого воздуха. Он выполняется в 4 этапа:
- Пересчет расхода воздуха в м3/с
- Выбор скорости воздуха в воздуховоде
- Определение площади сечения воздуховода
- Определение диаметра круглого или ширины и высоты прямоугольного воздуховода.
На первом этапе расчёта воздуховода расход воздуха G, выраженный, как правило, в м3/час, переводится в м3/с. Для этого его необходимо разделить на 3600:
- G [м3/c] = G [м3/час] / 3600
На втором этапе следует задать скорость движения воздуха в воздуховоде. Скорость следует именно задать, а не рассчитать. То есть выбрать ту скорость движения воздуха, которая представляется оптимальной.
Высокая скорость воздуха в воздуховоде позволяет использовать воздуховоды малого сечения. Однако при этом поток воздуха будет шуметь, а аэродинамическое сопротивление воздуховода сильно возрастёт.
Малая скорость воздуха в воздуховоде обеспечивает тихий режим работы системы вентиляции и малое аэродинамическое сопротивление, но делает воздуховоды очень громоздкими.
Для систем общеобменной вентиляции оптимальной скоростью воздуха в воздуховоде считается 4 м/с. Для больших воздуховодов (600×600 мм и более) скорость воздуха может быть повышена до 6 м/с. В системах дымоудаления скорость воздуха может достигать и превышать 10 м/с.
Рекомендуем: Почему запотевают пластиковые окна в квартире?
Итак, на втором этапе расчета воздуховодов задаётся скорость движения воздуха v [м/с].
На третьем этапе определяется требуемая площадь сечения воздуховода путем деления расхода воздуха на его скорость:
- S [м2] = G [м3/c] / v [м/с]
На четвёртом, заключительном, этапе под полученную площадь сечения воздуховода подбирается его диаметр или длины сторон прямоугольного сечения.
Последствия плохой вентиляции
При неправильной организации системы притока свежего воздуха в помещениях будет ощущаться нехватка кислорода и повышенная влажность. Ошибки в конструировании вытяжки чреваты появлением копоти на стенах кухни, запотеванием окон и появлением грибка на поверхности стен.
Запотевание окон при недостаточной вытяжке
При этом нужно учитывать, что для монтажа системы вентиляции могут использоваться трубы круглого или квадратного сечения. При удалении воздуха без применения специальных устройств целесообразно устанавливать круглые воздуховоды, так как они прочнее, герметичнее и отличаются хорошими аэродинамическими характеристиками. Квадратные трубы лучше использовать для принудительной вентиляции.
Пример расчёта воздуховода
В качестве примера рассчитаем сечение воздуховода с расходом воздуха 1000 м3/час:
- G = 1000/3600 = 0,28 м3/c
- v = 4 м/с
- S = 0,28 / 4 = 0,07 м2
- В случае круглого воздуховода его диаметр составил бы D = корень (4·S/ π) ≈ 0,3 м = 300мм. Ближайший стандартный диаметр воздуховода — 315 мм.
В случае прямоугольного воздуховода необходимо подобрать такие А и В, чтобы их произведение было равно примерно 0,07. При этом рекомендуется, чтобы А и В не отличались друг от друга более чем в три раза, то есть воздуховод 700×100 — не лучший вариант. Более хорошие варианты: 300×250, 350×200.
Особенности определения длины вентиляционных труб
Еще одним важным параметром при проектировании систем вентиляции является длина наружной трубы. Она объединяет все находящиеся в доме каналы, по которым осуществляется циркуляция воздуха, и служит для его вывода наружу.
Расчет по таблице
Высота вентиляционной трубы зависит от ее диаметра и определяется по таблице. В ее ячейках указано сечение воздуховодов, а в столбце слева — ширина труб. Их высота указывается в верхней строке и обозначается в мм.
Подбор высоты трубы вентиляции по таблице
При этом нужно учитывать:
- Если вентиляционная труба находится рядом с дымовой, то их высота должна совпадать, чтобы избежать проникновения дыма внутрь помещений во время отопительного сезона.
- При расположении воздуховода от конька или парапета на расстоянии, которое не превышает 1,5 м, его высота должна быть больше 0,5 м. Если труба находится в пределах от 1,5 до 3 м от конька крыши, то она не может быть ниже его.
- Высота вентиляционной трубы над крышей плоской формы не может быть меньше 0,5 м.
Расположение вентиляционных труб относительно конька крыши
При выборе трубы для сооружения вентиляции и определения ее месторасположения необходимо предусмотреть достаточное сопротивление ветру. Она должна выдерживать шторм в 10 баллов, что составляет 40-60 кг на 1 м2 поверхности.
Формула расчёта площади воздуховодов
Площадь воздуховодов определяется путём перемножения периметра сечения воздуховода на длину воздуховода:
- S = П·L, где П и L — соответственно, периметр и длина воздуховода в метрах.
Важно помнить о размерности величин в формуле, приведённой выше. Обычно сечение воздуховода задаётся в миллиметрах (например, диаметр 250 или сечение 500×250), а длина — в метрах (например, 5 метров). Но в формулу необходимо подставлять все величины, выраженные в метрах. Причем, предварительно следует вычислить длину периметра сечения воздуховода.
-
Читайте также:
Для упрощения задачи по расчету площади воздуховодов применяют готовые формулы для круглых и прямоугольных воздуховодов.
Расчёт квадратных метров (площади сечения) воздуховода
На размер вентиляционной трубы влияет много факторов:скорость потока,напор на стенки, объём воздуха. Если выполнить расчёты с ошибкой, например, уменьшить сечение магистральной сети, возрастёт скорость воздушных масс, появится шум, увеличится давление и потребление электроэнергии.
Расчёт площади сечения воздуховода рассчитывается по следующей формуле:
S = L × κ / ω, где:
- L – расход воздуха, м³/ч;
- ω – скорость движения воздушных потоков, м/с;
- κ – расчётный коэффициент, равный 2,778.
Расчет диффузоров и решеток
Диффузоры используются для подачи или удаления воздуха из помещения. От правильности расчета количества и расположения диффузоров вентиляции зависит чистота и температура воздуха в каждом уголке помещения. Если установить диффузоров больше, увеличится давление в системе, а скорость падает.
Количество диффузоров вентиляции рассчитывается так:
N
=R\(2820 *v* D * D),
здесь R
— пропускная способность, в куб.м\час,
v
— скорость воздуха, м\с,
D
— диаметр одного диффузора в метрах.
Количество вентиляционных решеток можно рассчитать по формуле:
N
=R\(3600 *v*S),
здесь R
— расход воздуха в куб.м\час,
v
— скорость воздуха в системе, м\с,
S
— площадь сечения одной решетки, кв.м.
Расчёт скорости воздуха в воздуховоде
При расчёте системы вентиляции один из основных показателей – кратность воздухообмена. Иными словами,какое количество воздушных масс необходимо для комфортного проветривания 1 м³ комнаты за 1 час. В данном случае также можно обратиться к разработочным таблицам, но следует знать, что все показатели в них округлены, поэтому более точные данные получаются при самостоятельных расчётах. Рассчитать кратность воздухообмена можно по формуле:
N = V / W, где
- V – количество свежих воздушных масс, которые поступают в помещение за 60 минут (м³/час);
- W – объём комнаты, м³.
Это следует знать! Комфортная скорость воздухообмена для большинства вентсистем бытового характера равна 3−4 м/с.
Провести аэродинамические расчёты и вычислить скорость перемещения воздуха можно по следующей формуле:
Рекомендуем: Фундамент под забор из профнастила своими руками
ω = L / 3600 × S, где
- L – объём используемого воздуха за 1 час;
- S – площадь сечения воздуховода.
Нормы воздухообмена для квартиры
Порядок расчета вентсистем
Специалисты при проектировании здания вычисляют площадь воздуховода вытяжки. Вентканалы проходят внутри стен, их сечения стандартны и соответствуют СНиП, установка в них вентиляторов часто запрещена. В 90% случаев вытяжка обеспечивает однократный воздухообмен, после добавления приточной системы кратность воздухообмена увеличивается. На практике в этом нет ничего плохого:
Рисунок 1. Прямоугольный воздуховод гораздо компактнее и занимает меньше места, однако, не всегда справляется со своей работой.
- свежий воздух не перегружает вытяжную систему;
- неплотности оконных/дверных блоков способствуют его естественному удалению;
- избыточным давлением создается необходимый подпор.
Площади воздуховодов могут быть рассчитаны лишь после определения необходимой производительности. Для этого достаточно произвести вычисления требуемого расхода по двум параметрам:
- кратности воздухообмена – в СНиП заложены рекомендуемые показатели с учетом требований СанПиН;
- количеству людей – учитывается лишь постоянное либо длительное присутствие, периодические визиты гостей в данном случае неважны.
Площадь воздуховодов является расчетным параметром, по которому можно выбрать конфигурацию трубы. Круглая форма не всегда оптимальна, так как при декорировании потолками значительно снижает их высоту. Чтобы снизить скорость воздушного потока, избежать акустических эффектов, уменьшить шум, сечение приточной магистрали увеличивают. Прямоугольная форма трубы обеспечивает более высокие потолки в помещениях, чем круглая (рис. 1).
Как работают дымососы? Особенности монтажа кухонной вытяжки с выводом в вентиляцию. Управление вентиляторами компьютера. Подробнее>>
Расчёт сопротивления сети воздуховода
Воздушные потоки при транспортировке по трубам испытывают сопротивление, особенно это касается труб с сечением в виде прямоугольника. Чтобы обеспечить нормальную производительность системы, необходимо подобрать вентилятор соответствующей мощности. Самостоятельно вручную определить эти параметры сложно, в проектной группе все вычисления выполняются при помощи программы.
Это следует знать! Для квартир площадью 50−150 м² стандартные параметры сопротивления воздухоотводящей системы составляют от 75 до 100 Па для скорости потока 3−4 м/с.
На сопротивление не влияет количество комнат, которое обслуживает вентсистема, значение коэффициента зависит от структуры и протяжённости коммуникации.
Скорость потока в прямой зависимости от сопротивления
Потери давления на прямых участках
Для расчёта производительности вентиляционного оборудования можно просто сложить требуемое количество воздушных масс и подобрать модель, которая подходит по этим параметрам. Однако в паспорте на изделие не учтена сеть воздуховодов. Поэтому при подключении его в систему производительность значительно упадёт в зависимости от параметра сопротивления в трубопроводе. Чтобы определить падение давления в системе, необходимо уточнить его снижение на ровных участках, поворотных и соединительных элементах. Падение давления на ровных участках определяется по формуле:
Р = R × L + Еi × V2 × Y / 2, где
- R – удельное потери напора, вызванные силой трения во время перемещения воздуха, Па/м;
- L – длина прямого участка воздуховода, м;
- ω –скорость движения воздуха, м/с
- Y– плотность воздушных масс, кг/м³;
- Еi– сумма потерь напора на местные сопротивления (отводы, переходы, решетки и т.п.), данные можно взять из справочника.
Прямолинейный участок вентиляции
Разбираемся с общим вентиляционным расчетом
Производя аэродинамический расчет воздуховодов, вы обязаны учитывать все характеристики шахты вентиляции (эти характеристики приведены ниже в виде списка).
- Динамическое давление (для его определения используется формула – DPE?/2 = Р).
- Расход воздушных масс (он обозначается буквой L и измеряется в метрах кубических за час).
- Потери давления в результате трения воздуха о внутренние стенки (обозначаются буквой R, измеряются в паскалях на метр).
- Диаметр воздуховодов (для расчета данного показателя используется следующая формула: 2*а*b/(а+b); в этой формула значения а, b являются размерами сечения каналов и измеряются в миллиметрах).
- Наконец, скорость – это V, измеряется в метрах за секунду, о чем мы уже упоминали ранее.
>
Что же касается непосредственно последовательности действий при вычислении, то она должна выглядеть примерно следующим образом.
Шаг первый. Вначале следует определить требуемую площадь канала, для чего используется приведенная ниже формула:
I/(3600xVpek) = F.
Разбираемся со значениями:
- F в данном случае – это, разумеется, площадь, которая измеряется в квадратных метрах;
- Vpek – это желательная скорость движения воздуха, которая измеряется в метрах за секунду (для каналов принимается скорость в 0,5-1,0 метр за секунду, для шахт – около 1,5 метра).
Шаг третий.
Следующим шагом считается определение соответствующего диаметра воздуховода (обозначается буквой d).
Шаг четвертый.
Затем определяются остальные показатели: давление (обозначается как Р), скорость движения (сокращенно V) и, следовательно, уменьшение (сокращенно R). Для этого необходимо использовать номограммы согласно d и L, а также соответствующие таблицы коэффициентов.
Шаг пятый
. Используя уже другие таблицы коэффициентов (речь идет о показателях местного сопротивления), требуется определить, насколько уменьшится воздействие воздуха вследствие локального сопротивления Z.
Шаг шестой.
На последнем этапе расчетов нужно определить общие потери на каждом отдельном отрезке вентиляционной магистрали.
Обратите внимание на один важный момент! Так, если общие потери ниже уже наличествующего давления, то такую систему вентиляции вполне можно считать эффективной. А вот если потери превышают показатель давления, то может потребоваться установка специальной дроссельной диафрагмы в вентиляционной системе. Благодаря этой диафрагме будет гаситься избыточный напор.
Также отметим, что если вентиляционная система рассчитывается на обслуживание сразу нескольких помещений, для которых давление воздуха обязано быть разным, то во время произведения расчетов требуется учитывать и показатель разряжения либо подпора, которое необходимо добавить к общему показателю потерь.
Видео – Как производить расчеты с помощью программы «ВИКС-СТУДИЯ»
Аэродинамический расчет воздуховодов считается обязательной процедурой, важной составляющей планирования вентиляционных систем. Благодаря данному расчету можно узнать, насколько эффективно вентилируются помещения при том или ином сечении каналов. А эффективное функционирование вентиляции, в свою очередь, обеспечивает максимальный комфорт вашего проживания в доме.
Пример проведения расчетов. Условия в данном случае следующие: здание административного характера, имеет три этажа.
Поддержание хорошего микроклимата в помещениях — очень важная проблема при эксплуатации любых зданий. Удаление загрязнённого, подача чистого и свежего воздуха становится наипервейшей задачей по поддержанию требуемых параметров микроклимата. Дополнительной функцией при этом становится сохранение тепла в помещениях.
Эта функция сейчас стала занимать особенно важное место в вопросах проектирования и эксплуатации зданий, так как множество уже построенных объектов не удовлетворяют по данному параметру современным нормативным документам и актам. Наиболее подходящим решением обеих задач является использование современных вентиляционных систем.
Существует достаточно большое количество вариантов исполнения этих систем, каждая из которых имеет свои плюсы и минусы. Но всё же есть в них кое-что одно, что их объединяет. Именно этим «чем-то» являются трубы для вентиляции.
Рекомендуемые значения скорости воздуха в системе вентиляции, м/с
| Квартиры | Офисы | Производственные помещения | |
| Приточные решетки | 2.0-2.5 | 2.0-2.5 | 2.5-6.0 |
| Магистральные воздуховоды | 3.5-5.0 | 3.5-6.0 | 6.0-11.0 |
| Ответвления | 3.0-5.0 | 3.0-6.5 | 4.0-9.0 |
| Воздушные фильтры | 1.2-1.5 | 1.5-1.8 | 1.5-1.8 |
| Теплообменники | 2.2-2.5 | 2.5-3.0 | 2.5-3.0 |
Как посчитать площадь используемого материала
Расчет оптимальной площади воздуховода находится в прямой зависимости от таких факторов, как объем воздуха, подаваемого в одну или несколько комнат, скорость его движения и потери давления воздуха.
В то же время расчет количества материала, необходимого для его изготовления, зависит как от площади сечения (габаритов канала вентиляции), так и от количества помещений, в которые необходимо нагнетать , и от особенностей конструкции системы проветривания.
Проводя расчеты величины сечения, следует иметь в виду, что чем оно больше, тем меньшей будет скорость прохождения воздуха по трубам воздуховода.
Одновременно в такой магистрали будет меньше аэродинамического шума, для работы систем принудительной вентиляции потребуются меньшие затраты электроэнергии. Чтобы высчитать площадь воздуховодов, необходимо применить специальную формулу.
Для расчета суммарной площади материала, который необходимо взять для сборки воздуховодов, нужно знать конфигурацию и базовые габариты проектируемой системы. В частности, для вычисления по круглым воздухораспределительным трубам потребуются такие величины, как диаметр и общая длина всей магистрали. В то же время объем используемого материала по прямоугольным конструкциям исчисляется на основе ширины, высоты и суммарной длины воздуховода.
При общих подсчетах потребности материала для всей магистрали необходимо учитывать также отводы и полуотводы различной конфигурации. Так, правильные расчеты круглого элемента невозможны без знания его диаметра и угла поворота. В вычислении площади материала для отвода прямоугольной формы участвуют такие составляющие, как ширина, высота и угол поворота отвода.
Стоит отметить, что для каждого такого расчета используется своя формула. Чаще всего трубы и фасонные элементы изготавливаются из оцинкованной стали согласно техническим требованиям СНиП 41-01-2003 (приложение Н).
Рекомендуем: Особенности и виды компрессорного оборудования
Санитарные требования нормативных документов
Минимальное количество воздуха, подаваемое и удаляемое из комнат коттеджа вентиляционной системой, регламентируется двумя основными документами:
- «Здания жилые многоквартирные» — СНиП 31-01-2003, пункт 9.
- «Отопление, вентиляция и кондиционирование» — СП 60.13330.2012, обязательное Приложение «К».
В первом документе изложены санитарно-гигиенические требования к воздухообмену в жилых помещениях многоквартирных домов. Применяется 2 типа размерности – расход воздушной массы по объему за единицу времени (м³/ч) и часовая кратность.
Справка. Кратность воздухообмена выражается цифрой, обозначающей, сколько раз в течение 1 часа полностью обновится воздушная среда помещения.
Проветривание — примитивный способ обновления кислорода в жилище
В зависимости от назначения комнаты приточно-вытяжная вентиляция должна обеспечивать следующий расход либо количество обновлений воздушной смеси (кратность):
- гостиная, детская, спальня – 1 раз в час;
- кухня с электрической плитой – 60 м³/ч;
- санузел, ванная, туалет – 25 м³/ч;
- для топочной с твердотопливным котлом и кухни с газовой плитой требуется кратность 1 плюс 100 м³/ч в период работы оборудования;
- , сжигающим природный газ, — трехкратное обновление плюс объем воздуха, потребного для горения;
- кладовка, гардеробная и прочие подсобные помещения – кратность 0.2;
- сушильная либо постирочная – 90 м³/ч;
- библиотека, рабочий кабинет – 0.5 раз в течение часа.
Примечание. СНиП предусматривает снижение нагрузки на общеобменную вентиляцию при неработающем оборудовании либо отсутствии людей. В жилых помещениях кратность уменьшается до 0.2, технических – до 0.5. Неизменным остается требование к комнатам, где расположены газоиспользующие установки, — ежечасное однократное обновление воздушной среды.
Выброс вредных газов за счет природной тяги — самый дешевый и простой способ обновлять воздух
В п. 9 документа подразумевается, что объем вытяжки равен величине притока. Требования СП 60.13330.2012 несколько проще и зависят от числа людей, находящихся в помещении 2 часа и более:
- Если на 1 проживающего приходится 20 м² и более площади квартиры, в комнаты обеспечивается свежий приток в объеме 30 м³/ч на 1 чел.
- Объем приточного воздуха считается по площади, когда на 1 жильца приходится меньше 20 квадратов. Соотношение такое: на 1 м² жилища подается 3 м³ притока.
- Если в квартире не предусмотрено проветривание (отсутствуют форточки и открывающиеся окна), на каждого проживающего необходимо подать 60 м³/ч чистой смеси независимо от квадратуры.
Перечисленные нормативные требования двух различных документов вовсе не противоречат друг другу. Изначально производительность вентиляционной общеобменной системы рассчитывается по СНиП 31-01-2003 «Жилые здания».
Результаты сверяются с требованиями Свода Правил «Вентиляция и кондиционирование» и при необходимости корректируются. Ниже мы разберем расчетный алгоритм на примере одноэтажного дома, показанного на чертеже.
Расчет тепловой нагрузки
Расчет тепловой нагрузки на вентиляцию осуществляется по формуле:
Q
в=Vн *k*p*Cр(tвн —tнро),
в формуле расчета тепловой нагрузки на вентиляцию Vн
— внешний объем строения в кубометрах,
k
— кратность воздухообмена,
tвн
— температура в здании средняя, в градусах Цельсия,
tнро
— температура воздуха снаружи, используемая при расчетах отопления, в градусах Цельсия,
р
— плотность воздуха, в кг\кубометр,
Ср
— теплоемкость воздуха, в кДж\кубометр Цельсия.
Если температура воздуха ниже tнро
снижается кратность обмена воздуха, а показатель расхода тепла считается равной
Qв
, постоянной величиной.
Если при расчете тепловой нагрузки на вентиляцию невозможно уменьшить кратность воздухообмена, расход тепла рассчитывают по температуре отопления.
Расход тепла на вентиляцию
Удельный годовой расход тепла на вентиляцию рассчитывается так:
Q= * b * (1-E),
в формуле для расчета расхода тепла на вентиляцию Qo
— общие теплопотери строения за сезон отопления,
Qb
— поступления тепла бытовые,
Qs
— поступления тепла снаружи (солнце),
n
— коэффициент тепловой инерции стен и перекрытий,
E
— понижающий коэффициент. Для индивидуальных отопительных систем
0,15
, для центральных
0,1
,
b
— коэффициент теплопотерь:
- 1,11
— для башенных строений; - 1,13
— для строений многосекционных и многоподъездных; - 1,07
— для строений с теплыми чердаками и подвалами.
