Посчитать воздуховоды в м2. Расчет воздуховодов вентиляции

Современные блага цивилизации позволяют обустроить дом по своему желанию, оснастив жилище всеми необходимыми для комфортного проживания предметами, в том числе и сетями снабжения. Можно ли представить современный дом без вентиляционной системы и кондиционера? Сегодня это кажется нереальным, но ведь раньше людям не было известно о таких благах.

Обустройство вентиляционных ходов - это не просто слова. К такой работе предстоит подходить с не меньшей ответственностью, чем к конструированию дома. Обустройство здания в целом - от закладки фундамента и до сдачи его в эксплуатацию -ответственный и важный процесс.

От того, насколько правильно спроектирована система вентиляции, зависит ее дальнейшее функционирование. Здесь важна каждая деталь. Ведь при допущении даже небольшой ошибки система может дать сбой и, к примеру, вместо холодного воздуха гнать внутрь помещения горячий. Система вентиляции состоит из множества элементов, которые соединяются между собой специальными деталями и фасонными изделиями.

Особенности конструирования вентиляции в доме

Главный фактор, влияющий на производительность вентиляционной системы, - правильность проектирования. Расчет площади воздуховодов и фасонных изделий необходим для слаженной работы всей системы. Проведение вычислений - дело трудоемкое и требующее определенных затрат. Хотя сегодня этот процесс легко провести с применением специальных формул или целых компьютерных программ.

Особенности вычисления по формуле

Расчет площади воздуховодов и фасонных изделий согласно формуле выглядит следующим образом:

Sc = L * 2.778 / V, где:

• Sc - площадь сечения;
• L - расход циркулируемого потока;
• V - скорость потока в определенном месте (м/с);
• 2,778 - фиксированное значение (коэффициент).

Проведя расчет площади воздуховодов и фасонных изделий, можно получить число, измеряющееся в см 2 .

Регулярная площадь вентиляции

Для вычисления показателя используют:

• S = p * D 2 / 400 - для круглых изделий;
• S = A * B / 100 - для прямоугольных изделий.

Здесь S - площадь, D - диаметр воздуховода/трубы, A, B - размеры вентиляционных путей.

Потери давления во время циркуляции воздуха

Проектирование вентиляционной системы имеет свои тонкости. Проводя такие работы, важно не забыть о возможной потере давления в сети во время беспрерывной циркуляции воздуха. Для этого подготовлена специальная формула, показывающая степень необходимого для нормального функционирования уровня давления в сети:

P = R * L + Ei * V2 * Y / 2, где:

• P - уровень давления в системе;
• R - показатель изменения давления в сети;
• L - длина воздуховода;
• Ei - суммированный коэффициент потерь;
• V - скорость воздуха внутри сети;
• Y - плотность хода воздуха по трубе.

Фасонные изделия

Чтобы определить необходимые параметры и и составляющих вентиляции, необходимо обладать математическим навыком, чтобы иметь возможность пользоваться формулами для определения площади воздуховодов и других показателей, требующихся в ходе проектирования системы вентиляции. Чтобы упростить процесс проектирования, инженеры уже не один год работают над усовершенствованием специальных программ - калькуляторов, которые способны провести расчет автоматически. Человеку лишь требуется ввести вручную запрашиваемые значения для расчета площади воздуховодов и и программа сделает все остальное.

Самостоятельно вычислить значения для креплений фасонных изделий под силу только специалисту - инженеру. Хотя даже профессионалы своего дела редко когда обходятся без специальных таблиц с коэффициентами, условными обозначениями и допустимыми нормами к циркуляции потоков воздуха. Без формулы по расчету площади воздуховодов и фасонных изделий в этой работе не обойтись.

Простому человеку без познаний в отдельных областях инженерии не под силу выполнить отличающиеся сложностью этапы вычислений. Поэтому, проводя проектирование не только вентиляции, но и любой другой коммуникационной системы, принимайтесь за самостоятельное выполнение только посильной вам работы, а остальное доверьте профессионалам, если вам необходим дом со слаженно работающими коммуникационными системами и оптимальным микроклиматом в помещении независимо от погоды за окном.

При устройстве системы вентиляции важно правильно подобрать и определить параметры всех элементов системы. Необходимо найти требуемое количество воздуха, подобрать оборудование, рассчитать воздуховоды, фасонные элементы и другие комплектующие вентиляционной сети. Как проводится расчет воздуховодов вентиляции? Что влияет на их размер и сечение? Разберем этот вопрос подробнее.

Воздуховоды необходимо рассчитывать с двух точек зрения. Во-первых, подбирается необходимое сечение и форма. При этом необходимо учитывать количество воздуха и другие параметры сети. Также уже при изготовлении рассчитывается количество материала, например, жести, для изготовления труб и фасонных элементов. Такой расчет площади воздуховодов позволяет заранее определить количество и стоимость материала.

Типы воздуховодов

Для начала пару слов скажем и материалах и типах воздуховодов. Это важно из-за того, что в зависимости от формы воздуховодов существуют особенности его расчета и выбора площади поперечного сечения. Также важно ориентироваться и на материал, так как от него зависит особенности движения воздуха и взаимодействие потока со стенками.

Если коротко, то воздуховоды бывают:

• Металлические из оцинкованной или черной стали, нержавейки.
• Гибкие из алюминиевой или пластиковой пленки.
• Жесткие пластиковые.
• Тканевые.

По форме воздуховоды изготовливаются круглого сечения, прямоугольного и овального. Наиболее часто используются круглые и прямоугольные трубы.

Большая часть из описанных воздуховодов изготовливаются в заводских условиях, например, гибкие из пластика или тканевые, и изготовить их на объекте или в небольшой мастерской сложно. Большая часть изделий, которым требуется расчет, производят из оцинкованной стали или нержавейки.

Из оцинкованной стали изготовляются как прямоугольные, так и круглые воздуховоды, причем для производства не требуется особо дорогостоящее оборудование. В большинстве случаев достаточно гибочного станка и устройства для изготовления круглых труб. Не считая мелкого ручного инструмента.

Расчет поперечного сечения воздуховода

Основная задача, которая возникает при расчете воздуховодов - это выбор поперечного сечения и формы изделия. Этот процесс проходит при проектировании системы как в специализированных компаниях, так и при самостоятельном изготовлении. Необходимо провести расчет диаметра воздуховода или сторон прямоугольника, выбрать оптимальное значение площади поперечного сечения.

Расчет поперечного сечения проводят двумя способами:

• допустимых скоростей;
• постоянной потери давления.

Метод допустимых скоростей проще для неспециалистов, поэтому рассмотрим в общих чертах его.

Расчет сечения воздуховодов методом допустимых скоростей

Расчет сечения воздуховода вентиляции методом допустимых скоростей базируется на нормированной максимальной скорости. Скорость выбирается для каждого типа помещения и участка воздуховода в зависимости от рекомендуемых значений. Для каждого типа здания существуют максимально допустимые скорости в магистральных воздуховодах и ответвлениях, выше которых использование системы затруднено из-за шума и сильных потерь давления.

Рис. 1 (Схема сети для расчета)

В любом случае, перед началом расчета необходимо составить план системы. Для начала необходимо рассчитать требуемое количество воздуха, которое нужно подать и удалить из помещения. На этом расчете будет базироваться дальнейшая работа.

Сам процесс расчета сечения методом допустимых скоростей упрощенно состоит из таких этапов:

1. Создается схема воздуховодов, на которой отмечаются участки и расчетное количество воздуха, которое будет по ним транспортироваться. Лучше на ней же указать все решетки, диффузоры, изменения сечения, повороты и клапаны.
2. По подобранной максимальной скорости и количеству воздуха рассчитывается сечение воздуховода, его диаметр или размер сторон прямоугольника.
3. После того, как известны все параметры системы, можно подобрать вентилятор необходимой производительности и напора. Подбор вентилятора базируется на расчете падения давления в сети. Это существенно сложнее, чем просто подобрать сечение воздуховода на каждом участке. Этот вопрос мы рассмотрим в общих чертах. Так как иногда просто подбирают вентилятор с небольшим запасом.

Для расчета необходимо знать параметры максимальной скорости воздуха. Их берут из справочников и нормативной литературы. В таблице приведены значения для некоторых зданий и участков системы.

Нормативная скорость

Значения приблизительные, но позволяют создать систему с минимальным уровнем шума.

Рис, 2 (Номограмма круглого жестяного воздуховода)

Как использовать этих значения? Их необходимо подставить в формулу или использовать номограммы (схемы) для разных форм и типов воздуховодов.

Номограммы обычно даются в нормативной литературе или в инструкции и описании воздуховодов конкретного производителя. Например, такими схемами комплектуются все гибкие воздуховоды. Для труб из жести данные можно найти в документах и на сайте производителя.

В принципе, можно не использовать номограмму, а найти требуемую площадь сечения, исходя из скорости воздуха. А площади подобрать по диаметру или ширине и длине прямоугольного сечения.

Пример

Рассмотрим пример. На рисунке приведена номограмма для круглого воздуховода из жести. Номограмма полезна еще и тем, что на ней можно уточнить потери давления на участке воздуховода при заданной скорости. Эти данные потребуются в дальнейшем для подбора вентилятора.

Итак, какой воздуховод подобрать на участке сети (ответвлении) от решетки до магистрали, по которому будет прокачиваться 100 м³/ч? На номограмме находим пересечения заданного количества воздуха с линией максимальной скорости для ответвления 4 м/с. Также недалеко от этой точки находим ближайший (больший) диаметр. Это труба диаметром 100 мм.

Таким же образом находим сечение для каждого участка. Все подобрано. Теперь осталось провести подбор вентилятора и расчет воздуховодов и фасонных частей (если это необходимо для производства).

Подбор вентилятора

Составляющей частью метода допустимых скоростей является расчет потерь давления в сети воздуховодов для подбора вентилятора необходимой производительности и напора.

Потери давления на прямых участках

В принципе, требуемую производительность вентилятора можно узнать путем сложения необходимого количества воздуха для всех помещений здания и подбором подходящей модели в каталоге производителя. Но проблема в том, что максимальное количество воздуха, указанное в документации к вентилятору, он способен подать лишь без сети воздуховодов. А при подключении трубы его производительность будет падать в зависимости от потери давления в сети.

Для этого в документации каждому вентилятору дается диаграмма производительности в зависимости от падения давления в сети. А как же рассчитать это падение? Для этого необходимо определить:

• падение давления на ровных участках воздуховодов;
• потери на решетках, поворотах, тройниках и других фасонных элементах и препятствиях в сети (местных сопротивлениях).

Потери давления на участках воздуховодов рассчитываются по той же приведенной номограмме. От точки пересечения линии скорости движения воздуха в подобранном воздуховоде и его диаметра находим потери давления в паскалях на метр. Далее высчитываем полные потери давления на участке определенного диаметра умножением удельной потери на длину.

Для нашего примера с воздуховодом 100 мм и скоростью около 4 м/с потери давления будут составлять около 2 Па/м.

Потери давления на местных сопротивлениях

Расчет потерь давления на поворотах, изгибах, тройниках, изменения сечения и переходах существенно сложнее чем на прямых участках. Для такого на той же приведенной выше схеме указываются все элементы, которые могут препятствовать движению.

Рис 3 (Некоторые к. м. с.)

Далее необходимо для каждого такого местного сопротивления в нормативной литературе найти коэффициент местного сопротивления (к. м. с), который обозначается буквой ζ (дзетта). Потеря давления на каждом таком элементе находится по формуле:

Pм. с.=ζ×Pд

где Pд=V2×ρ/2 - динамическое давление (V - скорость, ρ - плотность воздуха).

Например, если на уже рассматриваемом нами участке диаметром 100 мм со скоростью движения воздуха 4 м/с будет находиться круглый отвод (поворот 90 градусов) к. м. с. которого 0,21 (по таблице), потери давления на нем будут составлять

• Pм. с.=0,21 · 42·(1,2/2) = 2,0 Па.

Средняя плотность воздуха при температуре 20 градусов составляет 1,2 кг/м3.

Рис 4 (Пример таблицы)

По найденным параметрам подбирается вентилятор.

Расчет материала для воздуховодов и фасонных элементов

Расчет площади воздуховодов и фасонных изделий необходим при их производстве. Он делается для того, чтобы определить количество материала (жести) для изготовления участка трубы или какого-либо фасонного элемента.

Для расчета необходимо использовать лишь формулы из геометрии. Например, для круглого воздуховода находим диаметр окружности, умножением которого на длину участка получим площадь наружной поверхности трубы.

Для изготовления 1 метра трубопровода диаметром 100 мм потребуется: π·D·1=3.14·0.1·1=0.314 м² жести. Также необходимо учитывать от 10-15 мм запаса на соединение. Также рассчитывается и прямоугольный воздуховод.

Расчет фасонных частей воздуховодов осложнен тем, что для него не существует определенных формул, как для круглого или прямоугольного сечения. Для каждого элемента необходимо проводить раскрой и рассчитывать необходимое количество материалов. Это делается на производстве или в жестяных мастерских.

Эффективность функционирования вентиляционных систем зависит от правильного подбора отдельных элементов и оборудования. Расчет площади воздуховода производится с целью обеспечения требуемой кратности смены воздуха в каждом помещении в зависимости от его назначения. Принудительная и естественная вентиляция требует отдельных алгоритмов проектных работ, но имеет общие направления. Во время определения сопротивления воздушному потоку учитывается геометрия и материал изготовления воздуховодов, их общая длина, кинематическая схема, наличие ответвлений. Дополнительно выполняется расчет потерь тепловой энергии для обеспечения благоприятного микроклимата и снижения затрат на содержание здания в зимний период времени.

Расчет площади сечения выполняется на основе данных по аэродинамическому расчету воздуховодов. С учетом полученных значений производится:

1. Подбор оптимальных размеров поперечных сечений воздуховодов с учетом нормативных допустимых скоростей движения воздушного потока.
2. Определение максимальных потерь давления в системе вентиляции в зависимости от геометрии, скорости движения и особенностей схемы воздуховода.

Последовательность расчета вентиляционных систем

1.Определение расчетных показателей отдельных участков общей системы. Участки ограничиваются тройниками или технологическими заслонками, расход воздуха по длине всего участка стабильный. Если от участка есть ответвления, то их расход по воздуху суммируется, а для участка определяется общий. Полученные значения отображаются на аксонометрической схеме.

2.Выбор магистрального направления системы вентиляции или отопления. Магистральный участок имеет самый большой расход воздуха среди всех выделенных во время расчетов. Он должен быть наиболее протяженным из всех последовательно расположенных отдельных участков и отводов. Согласно нормативным документам нумерация участков начинается с наименее нагруженного и продолжается по возрастанию воздушного потока.

Примерная схема системы вентиляции с обозначениями ответвлений и участков

3.Параметры сечений расчетных участков системы вентиляции подбираются с учетом рекомендованных стандартами скоростей в воздуховодах и жалюзийных решетках. Согласно государственным стандартам скорость воздуха в магистральных трубопроводах ≤ 8 м/с, в ответвлениях ≤ 5 м/с, в решетках жалюзи ≤ 3 м/с.

С учетом имеющихся предварительных условий выполняются расчеты по вентиляционной системе.

Общие потери давления в воздуховодах:

Расчет прямоугольных воздуховодов по потере давления:

R – удельные потери на трение о поверхность воздуховода;

L – длина воздуховода;

n – поправочный коэффициент в зависимости от показателей шероховатости воздуховодов.

Удельные потери давления для круглых сечений определяются по формуле:

λ – коэффициент величины гидравлического сопротивления трения;

d – диаметр сечения воздуховода;

Р д – фактическое давление.

Для расчета коэффициента сопротивления трения для круглого сечения трубы применяется формула:

Во время расчетов допускается использование таблиц, в которых на основании вышеизложенных формул определены практические потери на трение, показатели динамического давления и расход воздуха для различных скоростей потока для .

Нужно иметь в виду, что показатели фактического расхода воздуха в прямоугольном и круглом воздуховодах с одинаковой площадью сечений неодинаковы даже при полном равенстве скоростей движения воздушного потока. Если температура воздуха превышает +20°С, то нужно пользоваться поправочными коэффициентами на трение и местное сопротивление.

Расчет системы вентиляции состоит из расчета основной магистрали и всех ответвлений, подключенных к ней. При этом нужно добиваться положения, чтобы скорость движения воздуха постоянно возрастала по мере приближения к всасывающему или нагнетающему вентилятору. Если схема воздуховода не позволяет учесть потери ответвлений, а их значения не превышают 10% общего потока, то разрешается использовать диаграмму для гашения избыточного давления. Коэффициент сопротивления воздушным потокам диафрагмы рассчитывается по формуле:

Приведенные выше расчеты воздуховодов пригодны для использования следующих типов вентиляции:

1. Вытяжной. Используется для удаления из производственных, торговых, спортивных и жилых помещений отработанного воздуха. Дополнительно может иметь специальные фильтры для очистки выбрасываемого наружу воздуха от пыли или вредных химических соединений, могут монтироваться внутри или снаружи помещений.
2. Приточной. В помещения подается подготовленный (нагретый или очищенный) воздух, может иметь специальные приспособления для понижения уровня шума, автоматизации управления и т. д.
3. Приточно/вытяжной. Комплекс оборудования и устройств для подачи/удаления воздуха из помещений различного назначения, может иметь установки рекуперации тепла, что значительно сокращает затраты на поддержание в помещениях благоприятного микроклимата.

Движение воздушных потоков по воздуховодам может быть горизонтальным, вертикальным или угловым. С учетом архитектурных особенностей помещений, их количества и размеров воздуховоды могут монтироваться в несколько ярусов в одном помещении.

Расчет площади сечения трубопровода

После того как определена скорость движения воздуха по воздуховодам с учетом требуемой кратности обмена, можно рассчитывать параметры сечения воздуховодов по формуле S=R\3600v, где S – площадь сечения воздуховода, R – расход воздуха в м 3 /час, v – скорость движения воздушного потока, 3600 – временной поправочный коэффициент. Площадь сечения позволяет определить диаметр круглого воздуховода по формуле:

Если в помещении смонтирован воздуховод квадратного сечения, то его рассчитывают по формуле d e = 1.30 x ((a x b) 0.625 / (a + b) 0.25).

d e – эквивалентный диаметр для круглого воздуховода в миллиметрах;

a и b длина сторон квадрата или прямоугольника в миллиметрах. Для упрощения расчетов пользуйтесь переводной таблицей № 1.

Таблица № 1

Для вычисления эквивалентного диаметра овальных воздуховодов используется формула d = 1.55 S 0.625 /P 0.2

S – площадь сечения воздуховода овального воздуховода;

P ­– периметр трубы.

Площадь сечения овальной трубы вычисляется по формуле S = π×a×b/4

S – площадь сечения овального воздуховода;

a = большой диаметр овального воздуховода;

b = меньший диаметр овального воздуховода.
Подбор овального или квадратного воздуховодов по скорости движения воздушного потока Для облегчения подбора оптимального параметра проектировщики рассчитали готовые таблицы. С их помощью можно выбрать оптимальные размеры воздуховодов любого сечения в зависимости от кратности обмена воздуха в помещениях. Кратность обмена подбирается с учетом объема помещения и требований СанПин.

Расчет параметров воздуховодов и систем естественной вентиляции В отличие от принудительной подачи/удаления воздуха для естественной вентиляции важны показания разницы давления снаружи и внутри помещений. Расчет сопротивления и выбор направления надо делать таким способом, чтобы гарантировать минимальную потерю давления потока.

При расчетах выполняется увязка существующих гравитационных давлений с фактическими потерями давления в вертикальных и горизонтальных воздуховодах.

Классификаций исходных данных во время проведения расчетов сечения воздуховодов Во время расчетов нужно принимать во внимание требования действующего СНиПа 2.04.05-91 и СНиПа 41-01-2003. Расчет систем вентиляции по диаметру воздуховодов и используемому оборудованию должен обеспечивать:

1. Нормируемые показатели по чистоте воздуха, кратности обмена и показателям микроклимата в помещениях. Выполняется расчет мощности монтируемого оборудования. При этом уровень шума и вибрации не может превышать установленных пределов для зданий и помещений с учетом их назначения.
2. Системы должны быть ремонтнопригодными, во время проведения плановых регламентных работ технологический цикл функционирования предприятий не должен нарушаться.
3. В помещениях с агрессивной средой предусматриваются только специальные воздуховоды и оборудование, исключающее искрообразование. Горячие поверхности должны дополнительно изолироваться.

Нормативы расчетных условий для определения сечения воздуховодов

Расчет площади воздуховодов должен обеспечивать:

1. Надлежащие условия по чистоте и температурному режиму в помещениях. Для помещений с избытком теплоты обеспечивать его удаление, а в помещениях с недостатком теплоты минимизировать потери теплого воздуха. При этом следует придерживаться экономической целесообразности выполнения названных условий.
2. Скорость движения воздуха в помещениях не должна ухудшать комфортность пребывания в помещениях людей. При этом принимается во внимание обязательная очистка воздуха в рабочих зонах. В струе входящего в помещение воздуха скорость движения Nх определяется по формуле Nх = Кn × n. Максимальная температура входящего воздуха определяется по формуле tx = tn + D t1, а минимальная по формуле tcx = tn + D t2. Где: nn, tn – нормируемая скорость воздушного потока в м/с и температура воздуха на рабочем месте в градусах Цельсия, К =6 (коэффициент перехода скорости воздуха на выходе из воздуховода и в помещении), D t1, D t2 – максимально допустимое отклонение температуры.
3. Предельную концентрацию вредных для здоровья химических соединений и взвешенных частиц согласно ГОСТ 12.1.005-88. Дополнительно нужно учитывать последние постановления Госнадзора.
4. Параметры наружного воздуха. Регулируются в зависимости от технологических особенностей производственного процесса, конкретного назначения сооружения и зданий. Показатели концентрации взрывоопасных соединений и веществ должны отвечать требованиями противопожарных государственных органов.

Монтаж вентиляционных систем с принудительной подачей/удалением воздуха нужно делать только в тех случаях, когда характеристики естественной вентиляции не могут обеспечивать требуемых параметров по чистоте и температурному режиму в помещениях или здания имеют отдельные зоны с полным отсутствием естественного притока воздуха. Для некоторых помещений площадь воздуховодов подбирается с таким условием, чтобы в помещениях постоянно поддерживался подпор и исключалась подача наружного воздуха. Это касается приямков, подвалов и иных помещений, в которых есть вероятность скапливания вредных веществ. Дополнительно воздушное охлаждение должно присутствовать на рабочих местах, которые имеют тепловое облучение более 140 Вт/м 2 .
Требования к системам вентиляции Если расчетные данные по системам вентиляции понижают температуру в помещениях до +12°С, то в обязательном порядке нужно предусматривать одновременное отопление. К системам присоединяются отопительные агрегаты соответствующей мощности с целью доведения температурных значений до нормированных государственными стандартами. Если вентиляция монтируется в производственных зданиях или общественных помещениях, в которых постоянно пребывают люди, то нужно предусматривать не менее двух приточных и двух вытяжных постоянно действующих агрегатов. Размер площади воздуховодов должен обеспечивать расчетную величину воздушных потоков. Для соединенных или смежных помещений допускается иметь две системы вытяжки и одну систему притока или наоборот.

Если помещения должны вентилироваться в круглосуточном режиме, то к смонтированным воздуховодам обязательно нужно подключать резервное (аварийное) оборудование. Дополнительные ответвления должны учитываться, по ним делается отдельный расчет площади. Резервный вентилятор можно не устанавливать лишь в случаях если:

1. После выхода из строя системы вентиляции есть возможность быстро остановить рабочий процесс или вывести людей из помещения.
2. Технические параметры аварийной вентиляции полностью обеспечивают требования по чистоте и температуре воздуха в помещениях.

Общие требования к воздуховодам Расчет окончательных параметров воздуховодов должен предусматривать возможность:

1. Монтажа противопожарных клапанов вертикальном или горизонтальном положении.
2. Установки на межэтажных площадках воздушных затворов. Конструктивные особенности устройств должны гарантировать выполнение нормативных требований по аварийному перекрытию отдельных ответвлений вентиляционной системы и предотвращению распространения дыма или огня по всему зданию. При этом длина участка, на котором присоединяются затворы, не должна быть менее двух метров.
3. К каждому поэтажному коллектору может присоединяться не более пяти воздуховодов. Узел соединения создает дополнительное сопротивление воздушному потоку, эту особенность нужно учитывать во время расчета размеров.
4. Установку систем автоматической противопожарной сигнализации. Если привод сигнализации монтируется внутри воздуховода, то при определении его оптимального диаметра следует принимать во внимание уменьшение эффективного диаметра и появление дополнительного сопротивления воздушному потоку из-за завихрений. Такие же требования выдвигаются при установке обратных клапанов, предупреждающих протекание вредных химических соединений из одного производственного помещения в другое.

Воздуховоды из негорючих материалов должны устанавливаться для систем вентиляции с отсосом пожароопасных продуктов или с температурой более +80°С. Главные транзитные участки вентиляции должны быть металлическими. Кроме того, металлические воздуховоды монтируются на чердачных помещениях, в технических комнатах, в подвалах и подпольях.

Общие потери воздуха для фасонных изделий определяются по формуле:

Где р – удельные потери давления на квадратный метр развернутого сечения воздуховода, ∑Ai – обща развернутая площадь. В пределах одной схемы монтажа системы вентиляции потери можно принимать по таблице.

Во время расчетов размеров воздуховодов в любом случае понадобится инженерная помощь, сотрудники нашей компании имеют достаточно знаний для решения всех технических вопросов.

Главным фактором, влияющим на производительность системы вентиляции, является её правильное проектирование. Чтобы система функционировала должным образом, необходимо сделать чёткие расчёты площади воздуховодов. Правильно выполненный расчёт воздуховодов отвечает за:

• уровень создаваемого шума;
• количество потребляемой электроэнергии;
• герметичность системы;
• беспрепятственное прохождение воздуха с необходимой скоростью и в нужных объемах.

Упростить процесс вычисления можно при помощи специализированных программ (калькуляторов) или же обратившись в одну из соответствующих компаний. Для самостоятельного поиска необходимых параметров существуют формулы расчета, которые, однако, будут непонятны человеку без должного образования. Наиболее востребованы формулы вычисления при каких-либо инженерных работах, связанных с проектированием вентиляционных систем.

Для выполнения расчётов с помощью формул необходимо внести требуемые значения вместо букв и выполнить подсчёт. Точность конечного результата зависит исключительно от чёткости первоначальных параметров полученные в процессе измерения.

Поиск правильных значений

Изначально, чтобы вычислить площадь, нужно получить информацию:

• о наименьших требованиях к потоку воздуха;
• о наибольшей скорости потока воздуха.
• От правильных измерений и расчётов зависит:
• уровень вибрации и воздушного шума, предел которых зависит от точности расчётов;
• скорость прохождения воздуха, которая может стать как причиной повышенного энергопотребления, так и увеличения давления;
• уровень герметичности – только при правильных расчётах система вентиляции будет герметичной.

Во время проектирования вентиляционной системы крайне важно уделить внимание всевозможным аспектам так, как при таком подходе система получится практичной и не менее долговечной. Кроме того, только правильно спроектированная вентиляция без проблем справиться со своими первоначальными задачами. В особенности важно уделить внимание расчётам при монтаже системы вентиляции в большие производственные и общественные помещения.

От значения сечения площади зависит скорость потока воздуха – чем оно больше, тем быстрее движется воздух. Также величина этого значения сильно снизит уровень энергопотребления и аэродинамические шумы системы. Вследствие больших размеров сечения общая стоимость системы вентиляции увеличивается. Помимо этого, такую вентиляцию невозможно установить в помещения с навесным потолком. Решить проблему можно используя прямоугольные воздуховоды, но жертвуя, при этом, весомыми эксплуатационными преимуществами круглых изделий.

В конечном счёте исключительно пользовательские предпочтения определяют то, какую систему лучше всего выбрать. Если необходима наибольшая экономия электроэнергии и полное отсутствие аэродинамических шумов идеально подойдёт квадратная вентиляционная система. Однако, такая вентиляция занимает много места. Если в приоритете лишь лёгкость монтажа или в помещении невозможно установить громоздкую прямоугольную систему, стоит уделить внимание изделиям с круглым сечением.

При должном внимании процессу проектирования, можно с лёгкостью добиться идеальной системы вентиляции.

Подсчёты по формулам

При выполнении подсчётов нужно руководствоваться формулой, предназначенной для этих целей:

Sc = L * 2.778/V ,

Здесь Sc – площадь сечения; L – расход воздуха (м2/ч); V – скорость воздуха в определённом месте конструкции (м/с); 2.778 – фиксированный коэффициент.

После всех требуемых подсчётов результатом будет число в квадратных сантиметрах.

Чтобы узнать реальную площадь вентиляции следует использовать соответствующие формулы:

• круглые изделия – S = Пи * D в квадрате /400;
• прямоугольные изделия – S = A * B /100.

Условные обозначения, здесь S – площадь; D – диаметр; A и B – размеры воздуховода.

Только по окончании всех вычислений и перепроверки результата можно приступать к реальным монтажным работам. К этому времени весь проект системы вентиляции должен быть завершён.

Потери давления

Находясь в воздуховоде вентиляционной системы воздух испытывает некоторое сопротивление. Чтобы его можно было преодолеть, в системе должен быть соответствующий уровень давления. Общепринято, что давление воздуха измеряется в собственных единицах - Па.

Все необходимы расчёты проводятся с помощью специализированной формулы:

P = R * L + Ei * V2 * Y/2 ,

Здесь P – давление; R – частичные изменения уровня давления; L – общие размеры всего воздуховода (длина); Ei – коэффициент всевозможных потерь (суммировано); V – скорость воздуха в сети; Y – плотность воздушных потоков.

Ознакомится со всевозможными условными обозначениями, встречающимися в формулах, возможно при помощи специальной литературы (справочников). При этом, значение Ei уникально в каждом отдельном случае из-за зависимости от определённого типа вентиляции.

Прочую всевозможную помощь можно получить на специализированных форумах в интернете. Однако, мнение каждого специалиста по-своему уникально.

Мощность нагревательного прибора

Для определения наиболее подходящей мощности нагревательного прибора, необходимо учитывать:

• значения требуемой температуры;
• показатель минимально возможной температуры снаружи помещения.

Специалистами принято, что минимальный уровень температуры внутри систем вентиляции не превышает 18 градусов по Цельсию. Внутренние температурные условия зависят исключительно от внешнего климата. Для обыкновенных квартир больше всего подходит нагреватель с мощностью 1–5 кВт. Общественным (в том числе офисным) помещениям требуется более производительный прибор, чья мощность равна 5–50 кВт.

Чтобы выполнить наиболее точные подсчёты требуемой мощности нагревателя можно воспользоваться следующей формулой:

P = T * L * Cv /1000 ,

Здесь P – мощность обогревательного прибора (кВт); T – разность основных температур (в помещении и за его пределами); L – КПД вентиляционной системы; Cv – теплоёмкость (0.336 Вт * ч/метры квадратные/градус по Цельсию).

Сделав необходимые вычисления можно без проблем подобрать подходящий нагреватель воздуха, полностью соответствующий предпочтениям пользователя. Кроме того, точность результатов повлияет на последующую работу системы вентиляции.

Фасонные изделия

Для вычисления необходимых параметров как фасонных изделий, так и самой вентиляции, нет необходимости самостоятельно пользоваться формулами. Чтобы упростить весь процесс проектирования инженерами были созданы специализированные программы (калькуляторы), которые способны сами произвести расчёт. Единственное, что требуется от пользователя – ввести запрашиваемые значения.

Самостоятельно произвести расчёт значения для креплений фасонных изделий может исключительно инженер. Однако, даже профессионалы не способны обойтись без специальных таблиц, значений и формул с необходимыми коэффициентами. Человеку без достаточных познаний в соответствующих областях не под силу самостоятельно выполнить проектирование.

При расчёте диаметра воздуховода необходимо использовать таблицу равнозначных диаметров. Эта таблица учитывает воздуховоды с большим сечением, где понижение давления на трение равносильно сниженному давлению прямоугольных конструкций. Равнозначные диаметры необходимы только если нужно выполнить подсчет прямоугольных фасадов, используя таблицы для конструкций с большим сечением (круглых).

В обоих случаях необходим профессиональный подход к вычислениям. Если какие-либо параметры не соответствуют действительности, систему вентиляции установить не получится.

Эквивалентное (равнозначное) значение возможно узнать одним из трёх способов:

• по расходу воздуха;
• по скорости потока воздуха;
• по поперечному сечению воздуховода.

Каждое из этих значений полностью связано с каким-либо параметром системы вентиляции. Чтобы определить каждый параметр потребуется использовать индивидуальную таблицу вычисления. В качестве итогового результата получится значение потери давления на трение. Если все измерения были верными, независимо от способа вычисления результат будет полностью идентичен. Ошибки в вычислениях могут возникнуть вследствие нарушения предписаний по измерениям.

Дополнительно

Более подробную информацию о проектировании (таблицы, формулы, справочники и т. п.) можно без проблем найти в интернете на различных тематических форумах. От правильно подобранных средств измерения полностью зависит конечный результат (прочность как самой конструкции, так и её креплений). Легче всего сделать требуемые измерения с помощью специальных калькуляторов и прочих инженерных программ. В этом случае не потребуется выполнять расчёты самостоятельно – нужно всего лишь ввести запрашиваемые числа.

В случае с онлайн-калькуляторами результат будет более точным, нежели при ручных подсчётах. Связано это с тем, что программа сама, в автоматическом режиме, стремится округлять результат к более точному и понятному значению.

Вентиляция играет важнейшую роль в создании оптимального микроклимата в жилище. Правильно сконструированная вентиляционная система обеспечивает вывод за пределы помещения загрязненного воздуха, вредных газов, паров и пыли, которые влияют на здоровье людей, находящихся в жилом помещении. При проектировании вентиляционных систем производится огромное количество расчетов, в которых учитывается множество факторов и переменных.

В производительности вентиляционной системы не последнюю роль играю воздуховоды, а именно их длина, сечение и форма. Крайне важно чтобы расчет сечения воздуховодов был произведен правильно, так как именно от этого будет зависеть, сможет ли система воздуховодов пропускать достаточное количество воздуха, скорость воздушного потока и бесперебойная работа вентиляционной системы в целом. Благодаря грамотному расчету площади воздушных каналов, вибрация и аэродинамические шумы, производимые воздушными потоками, будут находиться в пределах допустимой нормы.

• Обратиться к профессионалам. Расчет будет произведен качественно, но дорого.
• Сделать самостоятельный расчет, используя формулы расчета удельных потерь воздуха, гравитационного подпора, поперечного сечения воздуховодов, формулу скорости движения воздушных масс в газоходах, определение потерь на трение и сопротивление.
• Воспользоваться онлайн-калькулятором.

Расчет сечения воздуховода

Производительность вентиляции м 3 /час

Допустимая скорость воздуха в воздуховоде м/с

Для того чтобы воспользоваться онлайн-калькулятором, не нужно иметь инженерного образования или платить денег, просто введите в каждое поле калькулятора необходимые данные и получите правильный результат.

Методика самостоятельного расчета сечения воздуховодов

1. Определение аэродинамических характеристик воздушного канала с естественным движением воздуха.

R уд = P гр/ ∑L

где

P гр – гравитационное давление в каналах вытяжной вентиляции, Па;

L – расчетная длина участка, м.

При естественном побуждении необходимо увязать показатели гравитационных давлений в проходных каналах помещений с показателями трения и местными сопротивлениями, которые возникают по пути движения воздуха от вытяжки до устья вытяжной шахты, а именно по равенству 1, где ∑(Rln+Z) – расчетное снижение давления на местные сопротивления и трение на отрезках воздуховодов в расчетном направлении движения воздушных масс.

1. Определение значения гравитационного подпора

Pгр= h (p n —p b)9.81

где

h – высота столба воздуха, м;

p n – плотность воздушных масс снаружи помещения, кг/м3,

p b – плотность воздушных масс в помещении.

1. Площадь сечения воздуховода определяется по формуле

S = L * 2.778/V

где

S – расчетная площадь сечения воздуховода см 2

L – расход воздуха через воздуховод, м 3 /час

V – скорость движения воздуха в воздуховоде, м/с,

2,788 – коэффициент для согласования размерностей.

1. Фактическая площадь сечения воздуховодов определяется по формулам:

S = π * D / 400 – для круглых воздуховодов

S = A * B / 100 – для прямоугольных воздуховодов

где

S – фактическая площадь сечения, см 2

D – диаметр круглого воздуховода, мм

A и B – ширина и высота прямоугольного воздуховода, мм.

1. Для расчета сопротивления сети воздуховодов используется формула:

P = R * L + E i * V2 * Y /2 где:

R – удельные потери на трение на конкретном участке вентиляционной сети

L – длина участка воздуховода.

E i – сумма коэффициентов местных потерь на участке воздуховода

V2 – скорость движения воздуха на участке воздуховода

Y – плотность воздуха.