Для чего и как правильно провести расчеты площади сечения воздуховодов и фасонных изделий

Вентиляционные системы нередко представляют собой многоуровневые или разветвленные сети из контуров, соединительных элементов, переходников и прочих приспособлений. Для того чтобы коммуникации эффективно справлялись с поставленными задачами длительное время, необходимо грамотно провести расчет площади воздуховодов. Рассмотрим детально, как можно выполнить вычисления с помощью различных формул. Ознакомимся вкратце с другими способами, которые актуальны для разработки сложных проектов.

Источник stroy-okey.ru

Важность правильного определения сечения

Вентиляционная система представлена сетью каналов того или иного сечения, по которым проходят воздушные потоки. Дополнительно могут быть установлены различные переходники, запорная арматура, фильтры, устройства для принудительной циркуляции воздуха. Но первые являются базовой основой, так как от выбора комплектующих зависят:

• объем проходящего потока за конкретный промежуток времени;
• эффективность воздухообновления в обслуживаемом помещении;
• герметичность всей конструкции;
• уровень шума по мере протекания воздушных масс в работающем режиме сети;
• степень энергопотребления встроенных в контуры приспособлений.

На инженерные расчеты площади воздуховодов и фасонных изделий оказывают влияние несколько важных моментов:

• Тип объекта. Выбор комплектующих нужно делать с учетом количества обслуживаемых помещений, санитарных требований для конкретных помещений. Например, для кабинета и кухни за идентичный промежуток времени нужен разный объем свежего воздуха. Также обращается внимание на площадь или кубатуру объекта, постоянное число людей, которые проживают или находятся внутри здания. Здесь по нормам СанПиН принято учитывать 60 кубометров на человека. Для временно находящегося – 20 куб.м.

Источник yandex.net

• Условия для монтажа. В поперечном сечении готовые к установке каналы могут быть круглыми, овальными, квадратными и прямоугольными. На одних объектах низкие потолки и нужны плоские воздуховоды, на других отталкиваться можно от дизайна. Второй вариант предусматривает использование любых образцов, включая комбинирование.
• Материал воздуховодов. По исполнению на торговых площадках можно найти стальные (в различной обработке), алюминиевые (в виде гибкой гофры), пластиковые с разной жесткостью и тканевые вентканалы. Здесь критерий рассматривается с точки зрения сил трения, сопротивления между стенками и воздушной массой. Также имеются различия по внешнему виду и возникающему уровню шума в рабочем режиме системы.

Во время проведения расчетов сечения воздуховодов важно учитывать все нюансы. Любая ошибка может привести к неисправной работе системы в целом, к снижению эффективности вентиляции. То есть очистка воздуха в том или ином помещении будет происходить полноценно, уровень влажности будет повышенным. Последнее приводит часто к образованию участков пораженных плесенью, грибками и бактериями.

Источник propodval.ru

Проведение необходимых вычислений

На этапе проектирования инженерные расчеты площади воздуховодов проводятся как для отдельного помещения, так для всего обслуживаемого объекта в целом. Для вычислений используются специальные программы, калькуляторы и готовые формулы. В любом случае результаты максимально сводятся к тому, чтобы в каждом из каналов развивалась одинаковая скорость воздушного потока.

Конструктивные моменты

Перед тем, как посчитать площадь воздуховода прямоугольного или иного сечения, нужно разработать схему расположения вентканалов для всего объекта. На чертеже указываются протяженность прямых магистралей, узлы с поворотными соединениями и переходниками между отрезками с разным сечением. Например, в области вентилятора размер контура превышает параметры в дальних каналах и в ответвлениях от основной трассы.

Источник infradom.ru

Далее выполняются вычисления на соответствие воздухообмена для конкретного объекта санитарно-гигиеническим требованиям. По результатам определяется необходимая интенсивность перемещения воздушных масс по вентиляционной системе. После этого становится понятно – понадобятся ли дополнительные приспособления для обеспечения принудительной циркуляции воздуха, на каких именно участках нужно установить оборудование той или иной мощности. После решения конструктивных задач можно приступать к вычислениям оптимальной площади системы и сечения каналов на каждом отдельном участке.

Смотрите также:
Каталог компаний, что специализируются на инженерных системах (отоплении, водоснабжении, канализации и прочих) и сопутствующих работах

Определение площади по формулам

Такой подход проведения расчета воздуховодов актуален только для проектирования малогабаритных систем. К ним относятся практически любые постройки, которые характерны для частного сектора. Это могут быть как гараж или кузница, так дачный домик или двухэтажный коттедж. Рассмотрим детальнее формулы для каждого типа используемых элементов.

Источник djvproject.ru

Квадратура вентканалов и фасонных изделий определяется по следующей формуле: S = (L * 2,778) / V. Здесь под условными обозначениями подразумеваются:

• S – площадь изделия в поперечном сечении;
• L – расход воздушной массы за конкретное время (куб.м/час), который протекает внутри вентиляционной системы;
• V – скорость потока воздуха на конкретном участке сети в м/сек.

Под 2,778 подразумевается коэффициент, который позволяет согласовать используемые в формуле расчетные часы и секунды, метры и получаемый результат искомой площади в кв. см. Также существует альтернативный вариант вычисления: S = L / k × V. Здесь k (согласующий коэффициент) будет равен 3600.

Для расчета воздуховодов вентиляции с тем или иным сечением используются следующие формулы:

Круглый вентканал: S = (π × D²) / 400. Здесь D – это диаметр контура.

Квадратные или прямоугольные образцы. Для вычислений нужны будут высота и ширина: S = (a + b) / 100.

Для овальных применяется формула, где понадобятся больший и меньший диаметр изделия: S = (π × d₁ × d₂) / 4.

Источник hangsystems.ru

В целях экономии нередко выбор вентканалов осуществляется в пользу образцов с небольшим сечением. Однако в этом случае повышается вероятность ускорения воздушного потока и усиления уровня шума, вибрации, потерям давления и увеличению энергозатрат. Поэтому правильно будет ориентироваться на рекомендуемые параметры. Например, оптимальной скоростью при комфортном шумовом эффекте для бытовых условий считается 3,5-5 или 3-4 м/с.

Кроме скорости протекания воздушных масс и площади сечения воздуховода рассчитывается также кратность воздухообмена (измеряется в раз/час). Под этим понимается оптимальный объем чистого воздуха, который требуется для проветривания кубометра помещения в течение одного часа. Получить данные можно из готовых таблиц с округленными значениями или вычислить их по формуле: N = V / W. Здесь поступающий в комнату свежий воздух (в куб.м/час) делится на общий объем обслуживаемого помещения (в кубометрах).

В таблице представлены рекомендуемые значения кратности воздухообмена для различных типов помещений в частном доме.

Читайте также:
Расчет вентиляции помещения в соответствии с выбранным видом системы

Рассмотрим на примере – сколько понадобится воздуха для обслуживания одного из помещений. Так, для спальни площадью в 16 кв.м в среднем требуется около 50 кубометров чистой массы в час. Для подвала исходя из рекомендаций при 40 кв.м нужно обеспечить поступление минимум 320 куб.м/час.

После определения необходимого количества чистого воздуха в час можно вычислить площадь сечения воздуховода в кв.м. Для этого понадобится формула: S = L / 3600 / V.

То есть, для спальни понадобится контур с сечением 50/3600/4 = 0,003472 кв.м или около 35 кв.см. Для подвала тот же параметр будет составлять при скорости воздушного потока не менее 220 кв.см.

Ниже представлена сводная таблица значений расхода воздуха в куб.м при той или иной скорости потока в м/сек. с учетом физических параметров круглого, прямоугольного или квадратного сечения вентканала.

Читайте также:
Пластиковые воздуховоды для вентиляции: трубы и прямоугольные каналы, разновидности и размеры элементов, особенности обустройства

В следующей таблице приведены примеры размеров поперечного сечения круглых и прямоугольных вентканалов в условиях расхода воздуха в 1000 куб.м/час и предельной скорости потока в 4 м/с. Также представлены показатели фактического скоростного режима, потери давления на погонный метр при эксплуатации системы, предложены альтернативные диаметры четырехугольным контурам.

При необходимости можно рассчитать эквивалентный диаметр воздуховода прямоугольному или квадратному аналогу. Для этого существует такая формула: D = 2 × a × b / (a+b).

Например, для контура с сечением 500*300 мм подходит диаметр в 375 мм, а вентканал 300*300 мм можно заменить на алюминиевую гофру с аналогичным диаметром в 300 мм.

Обзор других методик

В сопроводительной документации либо специализированной нормативной литературе можно встретить графические нонограммы. Здесь имеются несколько осей, на которых обозначена шкала для давления, скорости, воздухообмена и поперечного сечения вентканала. Зная первые показатели можно сопоставить их и на пересечении рассмотреть искомый вариант размера контура. Значение будет приблизительным, но на него можно будет ориентироваться с учетом минимального уровня шума.

Инженеры и проектировщики для расчета квадратуры воздуховода используют специальные программы. Здесь имеются громоздкие таблицы, в которых учитывается максимальное количество нюансов. Они связаны как с типов выбранного комплекта для устройства вентиляционной системы, так с особенностями обслуживаемого помещения или объекта в целом.

Источник odstroy.ru

Альтернативой специализированным программам является онлайн-калькулятор. Такой подход позволяет определить необходимые типоразмеры вентканалов и фасонных изделий с приблизительной точностью. Но с учетом стандартизированных параметров предлагаемого ассортимента на торговых площадках такие результаты могут быть применимы для составления проекта для частного сектора.

Читайте также:
Общеобменная вентиляция – что это такое, назначение, применение, разновидности, классификация, проект, требования, установка

Коротко о главном

Вентиляционную систему перед сборкой необходимо правильно рассчитать, чтобы исключить образование конденсата, обеспечить поступление свежего воздуха в помещения в полном объеме.

Для вычисления площади поперечного сечения воздуховодов и фасонных изделий можно пользоваться готовыми формулами, таблицами, специальными программами, схемами либо онлайн-калькуляторами.

Чтобы получить искомый результат, нужно знать площадь помещения, минимальную кубатуру свежего воздуха в час с учетом количество постоянно или временно находящихся в помещениях людей, скорость протекания воздушной массы по контурам.

На практике проверено, что в круглых каналах с большим диаметром воздух протекает с меньшими потерями давления и тише, в узких и четырехугольных каналах масса проходит быстрее и шумнее.

Специалисты нередко заменяют имеющиеся прямоугольные воздуховоды на круглые с эквивалентным диаметром.