Расчет площади воздуховодов и фасонных изделий: правила выполнения вычислений примеры расчетов по формулам

Цель расчета

Структура вентиляционного комплекса формируется из различных элементов. Для правильного подбора всех необходимых деталей потребуется вычислить их сечения, от которых будут зависеть значения приведенных характеристик:

• объёма и стремительности рециркулируемого воздуха;
• непроницаемости стыковки;
• шумового загрязнения в процессе функционирования вентиляционного комплекса;
• энергопотребления.

Использование математических формул

Производительность работы вентиляционной системы базируется на правильном подборе определенных деталей и технического оснащения. Отрицательное воздействие на микроклиматические условия может оказать перепроектирование помещения, если не воспользоваться инженерной помощью в расчете площади воздуховодов.

Цель расчета заключается в обеспечении необходимого соотношения замещения воздуха во всех помещениях в соответствии с их предназначением. Для принудительной и естественной фильтровентиляции необходимы индивидуальные инструкции, но содержащие совокупную ориентированность. В ходе установления противодействия воздушному потоку принимают во внимание геометрическую форму и вещество, из которого изготавливаются воздуховоды.

Также принимается в расчет их суммарная длина, кинематическая схема и присутствие разветвлений. Отдельным пунктом рассчитываются теплопотери для поддержания благоприятных микроклиматических условий и сокращения расходов на техническое обслуживание зданий в холодное время.

Для того чтобы рассчитать площадь воздуховодов, пользуются коэффициентами аэродинамических вычислений. Учитывая полученные величины, подбирают приемлемые габариты латерального сечения воздушного канала в зависимости от нормативной величины быстроты перемещения воздушной струи. Затем определяют пиковые потери давления в вентиляционной системе, ориентируясь на геометрическую форму, темп передвижения и характеристики модели вентиляционного канала.

Залогом безупречной и эффективной работы вентиляции является грамотный расчет площади воздуховодов и фасонных изделий, от которого зависит подбор как отдельных элементов, так и оборудования.

Цель расчета — обеспечение оптимальной кратности перемены воздуха в помещениях в соответствии с их назначением.

В приведенной публикации описаны алгоритмы расчетов, даны конкретные примеры.

Цель выполнения расчетов

Особенности расчета и выбора воздуховодов зависят от их типа и материала, из которого они изготовлены. Последняя характеристика обуславливает нюансы, возникающие при движении воздуха и особенности взаимодействия лавины воздуха со стенками.

1. Металлическими. Это может быть черная сталь, оцинкованная, нержавейка.
2. Алюминиевыми гибкими гофрированными.
3. Пластиковыми гибкими и жесткими.
4. Тканевыми.

По геометрии сечения изготавливают воздуховоды круглые, прямоугольные, овальные. Последние не столь популярны, как два первых.

Даже если имеется самый правильный проект вентиляционной системы, ошибка в подборе сечений воздуховодов может привести к нарушению циркуляции воздуха.

Следствием ошибок в расчетах будет повышенная влажность, а дальше плесень и грибок в помещении. Без правильного расчета площади всех деталей невозможно подобрать подходящие элементы вентиляционного комплекса

От этого параметра зависит:

• скорость протекания воздушной массы и ее объем;
• степень герметичности соединений;
• шумность вентиляционной системы;
• электропотребление.

Вычисления, выполненные правильно, дадут возможность сэкономить средства, поскольку количество материала будет определено точно. Но помимо экономических вопросов, главными являются все-таки параметры вентиляции, обеспечивающие комфортные условия жизнедеятельности людей.

Общие сведения для вычисления площади сечения

Площадь труб для воздуховода рассчитывают по разным значениям:

1. На соответствие санитарно-гигиеническим параметрам (СанПиН).
2. По количеству проживающих.
3. По площади комнат.

Результат можно получить как для отдельного помещения, так и для дома в целом. Для расчета есть специальные программы с заложенными в них формулами и алгоритмами. Еще один вариант расчета — использование формул.

Площадь сечения воздуховодов при их проектировании выбирается так, чтобы воздух по всех длине двигался с примерно одинаковой скоростью. По всей протяженности системы количество воздуха разное, поэтому площадь сечения воздуховода должна изменяться в большую сторону с ростом объема воздушной массы.

Если рассматривать вытяжную вентиляцию, то квадратура сечения растет по мере приближения к вентилятору. Только так можно гарантировать более-менее одинаковую скорость массы воздуха на всем протяжении воздухопровода

С ростом круглого сечения уменьшается скорость потока воздуха. Снизится при этом и аэродинамический шум. Минус таких воздуховодов в громоздкости конструкции, из-за чего невозможна их установка в пространство между черновым и навесным потолком, а также в увеличенной стоимости.

Если такой возможности нет, можно отдать предпочтение прямоугольной геометрии, поскольку высота прямоугольного сечения меньше. С другой стороны круглые изделия легче устанавливать, да и свои эксплуатационные преимущества у них имеются.

Поскольку круглые воздуховоды не всегда можно вписать в интерьер, а более эстетичные прямоугольные дорогие, как альтернативу, стоит рассмотреть овальные изделия. Они и эргономичны, и эффективны

Выбор того или иного варианта зависит от приоритетов пользователя. Если во главе угла экономия электроэнергии, минимальный шум и есть все возможности монтажа габаритной сети, лучший выбор — круглая форма воздуховода.

Этапы выполнения расчета

Расчетные работы состоят из нескольких этапов:

1. Составления общей схемы системы вентиляции. Здесь должны быть отмечены длины прямых участков, поворотные части и их тип, места изменения сечения.
2. Выбора кратности воздухообмена, идентичного санитарно-гигиеническим требованиям.
3. Расчета скорости движения масс воздуха по трубопроводу. Зависит этот параметр от вида вентиляции, а она может быть естественной или принудительной.
4. Расчета площади воздуховодов и других параметров.

Существует много программ для выполнения подобных расчетов.

Вычисления при помощи формул для сложной системы — задача непростая. Для дома небольших габаритов подсчет площади отдельных элементов, сечения воздуховодов вполне возможенРасчет сечения воздуховода

Sc = (L х 2.778) : V

В нем: Sc — площадь в поперечном разрезе, L — расход потока воздуха, циркулирующего в системе, 2.778 — коэффициент, согласовывающий различные размерности, V — скорость воздушной лавины в конкретном месте, измеряется в метрах за секунду. Итогом расчета будет величина, измеряющаяся в см².

S = L : k × V

Коэффициент К в этом случае равен 3600.

Определение фактической площади воздуховода

S = (π x D2) : 400

S = (А х В) : 100

где S — фактическая площадь, D — диаметр, А — высота воздуховода, В — ширина конструкции.

S = π×А×В : 4

Здесь А — больший диаметр овала, В — меньший диаметр соответственно.

Есть и другие формулы для высчитывания площади воздуховода.

Используя такой нормативный документ, как СНиП, можно сравнить размеры сечений воздуховодов с требуемыми показателями. Таким образом, подходящий размер воздушного трубопровода определяется еще проще.

Некоторые производители в описании воздуховодов дают номограммы. Есть они и в нормативной литературе.

Номограмма для металлического воздуховода с сечением в форме круга. Значения из нее подставляют в формулу. Все гибкие воздуховоды дополняют такими схемами

Из номограмм можно взять значение площади сечения. Оно приблизительное, но для создания системы с минимальным уровнем шума подходят.

Чтобы найти размеры воздуховода для определенного ответвления трубопровода, по которому транспортируется заданный объем воздуха, нужно выполнить следующие действия:

1. Найти на номограмме точку пересечения объема воздуха, перемещаемого за 1 час и линии наибольшей скорости для расчетного участка.
2. Рядом с этой точкой найти значение наиболее подходящего диаметра.

Кроме этого, имея номограмму, можно не только облегчить расчет сечения воздуховодов и фасонных частей, но и конкретизировать потери давления на отрезке воздушной магистрали при установленной скорости.

Номограмму применять необязательно, можно определить нужную площадь сечения в зависимости от скорости воздушной массы.

Расчет скорости воздуха

Используя формулы или специальные таблицы, вычисляют скорость воздуховода. Ключевым параметром здесь является показатель кратности, определяющий объем воздуха, при котором происходит полноценное проветривание помещения объемом 1 мᶾ в течение 1 часа.

Специалисты рекомендуют для определения показателя кратности исследовать конкретные условия на действующих промышленных объектах, по которым есть фактические данные о выделении газов, токсических паров и др. Лучше всего делать самостоятельный расчет с применением формул.

Для упрощения расчетов существуют специальные таблицы, откуда можно взять готовое значение показателя кратности, но нужно иметь в виду, что в них приводят округленные параметры

N = V : W

В ней N — искомая кратность, V — объем свежей воздушной массы, поступающей в помещение в течение часа, W — объем комнаты. Единица кратности — число раз/час, V измеряется в мᶾ/ч, объем — в мᶾ.

L = 22 х 6 = 132 мᶾ,

L — используемый воздух (мᶾ/ч), S — площадь воздуховода в разрезе (мᶾ).

Дополнительно еще 2 параметра влияют на скорость перемещения воздуха: уровень шума, коэффициент вибрации. При проектировании системы их нужно обязательно учитывать.

Пример расчета для небольшого коттеджа

Для расчета взят коттедж с внутренней площадью 108,8 м² и высотой от пола до перекрытия 3 м. Внутри имеется гостиная, спальня, детская, кухня, санузел. Показатель кратности принимаем равным 1.

Вентиляционная система позволяет избавить помещение от примесей, приносящих вред здоровью — потенциально опасных и провоцирующих аллергические реакции, ухудшить самочувствие

Сначала рассчитывают количество удаленного и поступаемого воздуха в целом на здание. Применяют для этого методику СНиП:

1. Поскольку спальня и гостиная одинаковые по площади, количество удаленного воздуха из них равно 21 х 3 х 1 = 63 мᶾ/ч.
2. Для детской — 24 х 3 х 1 = 72 мᶾ/ч.
3. Для кухни — 22 х 3 х 1 100 = 166 мᶾ/ч.
4. Для санузла — 10 х 3 х 1 = 30 мᶾ/ч.
5. В итоге: 63 х 2 48 166 30 = 394 мᶾ/ч.

Расчёт площади воздуховодов и фасонных изделий: планируем вентиляционную систему

В первую очередь определяются расчетные показатели отдельных частей общего вентиляционного комплекса. Для ограничения участков используются тройники или технологические заслонки, потребление воздуха вдоль всех участков стабильное. Если участок имеет разветвления, то их величина потребления воздуха суммируется, а на участке устанавливают общее значение. На аксонометрическую схему наносят полученные показатели.

После этого выбирается магистральное направление вентиляционной или отопительной системы. Магистральный участок характеризуется самой высокой потребляемой величиной воздуха по сравнению со всеми выделенными участками на момент вычислений и является самым протяженным. В соответствии с нормативными документами нумерацию участков следует начинать с минимально загруженного и продолжать по нарастанию воздушных потоков.

По основной категории нормативных требований устанавливается стремительность воздушной струи для:

• центральных воздухопроводов в пределах 8 м/с;
• разветвлений в границах 5 м/с;
• решеток жалюзи в диапазоне 3 м/с.

Учитывая имеющиеся необходимые предпосылки, производится проектирование для вентиляционного комплекса. В ходе проведения вычисления можно пользоваться таблицами, где на базе математических предписаний установлены фактические затраты на абразивный износ, данные динамического давления и потребления воздуха.

Следует учитывать, что фактический расход воздуха для круглого и прямоугольного воздуховодов с одинаковым сечением отличается даже при полной эквивалентности скоростей передвижения воздушных потоков. При температуре воздуха, превышающей 20°С, необходимо использовать поправочные коэффициенты на трение и местные сопротивления.

Расчет вентиляционной системы складывается из вычислений основного магистрального трубопровода и всех отводов, подключенных к нему. Вместе с этим следует добиваться условий, которые бы способствовали постоянному возрастанию скорости движения воздуха по мере сближения со всасывающим или нагнетающим вентилятором.

автор Сергей Соболев4k Просмотров Мнений

Правильный проект систем вентиляции – это лишь полдела. Если ошибиться в расчёте квадратуры воздуховодов, то может получиться обратный эффект – идеальная план-схема есть, а оттока или притока воздуха нет. Подобные просчёты могут привести к тому, что в помещениях будет повышенная влажность, которая приведёт к появлению грибка, плесени и неприятному запаху.

Высчитать площадь воздуховодов можно по различным параметрам. Это могут быть:

• санитарно-гигиенические нормы (СанПиН);
• количество проживающих;
• площадь помещений.

При этом вычисления проводятся как для всего жилища в целом, так и для каждой комнаты в частности. Существуют различные способы вычислений. Можно воспользоваться формулами, которые мы обязательно рассмотрим в сегодняшней статье, однако, проще всего воспользоваться специальным онлайн-калькулятором площади поверхности воздуховодов.

Для того чтобы правильно выполнить все расчёты, нужно первым делом определиться с сечением фасонных изделий. Они могут быть:

• в форме квадрата или прямоугольника:
• круглые (реже овальные).

Рассмотрим, какие формулы применимы для тех или иных вычислений. Начнём с квадратных или прямоугольных изделий.

S = A × B, где

• S– площадь, м²;
• А – ширина короба, м;
• В – высота, м.

С круглым воздуховодом немного иная ситуация.

Вентиляционная система состоит из множества деталей, каждую из которых требуется учитывать при вычислениях

S = π × D 2 / 4, где:

• S– площадь, м²;
• π – постоянная величина, равная 3,14;
• D – диаметр, м.

Пластиковые воздуховоды для вентиляции.В статье мы рассмотрим виды и размеры изделий, как рассчитать воздуховод по площади помещения и другим параметрам, секреты монтажа.

Вычисления площади фасонных частей воздуховодов без специальной программы под силу только опытным инженерам-проектировщикам. Сегодня целые отделы различных институтов работают над усовершенствованием программ-калькуляторов, способных до миллиметра рассчитать площади воздуховодов и фасонных изделий, учитывая малейшие изменения углов изгибов и прочие нюансы.

В сети Интернет можно найти множество подобных программ, способных произвести вычисления с минимальными погрешностями. И подобные калькуляторы выходят практически ежедневно. Они позволяют не только высчитать необходимые параметры, но и сделать развёртку всех деталей воздуховода. Многие спросят – для чего это нужно?

Фасонные части воздуховодов – они могут быть разнообразными

Определение сечения поверхности воздуховодов

Расчетом площади воздуховодов должно гарантироваться обеспечение надлежащих санитарных условий и температурного режима в помещении. Для помещений с избыточным количеством тепла его следует удалить, а в комнатах с недостатком обогрева свести к минимуму теплопотери. Вместе с тем не следует забывать об экономической рациональности при соблюдении перечисленных требований.

Темп циркуляции воздуха в комнатах не должен нарушать комфортное пребывание людей в помещении. При этом учитывается обязательная пылегазоочистка рабочего пространства. Предельно допустимая концентрация опасных для здоровья синтетических и взвешенных веществ регламентируется государственными стандартами.

Дополнительно следует рассматривать последние предписания Госнадзора. Нормы воздуха устанавливаются с учетом технологических характеристик промышленного процесса, конкретной функции здания или сооружений. Взрывоопасные вещества и соединения, находящиеся в воздухе, не должны превышать значений предельно допустимой концентрации, установленных противопожарными государственными органами.

Общие требования

Воздуховоды из термостойких материалов необходимо устанавливать в системах вентиляции, предназначенных для удаления легковоспламеняющихся соединений или откачки воздуха, температура которого превышает 80 °C. Основные транзитные сегменты вентиляции выполняются из металла.

В расчете итоговых характеристик воздуховодов должна быть предусмотрена возможность осуществить:

• установку устройств, автоматически перекрывающих во время пожара проем воздуховода и препятствующих распространению огня и продуктов горения;
• монтаж воздушных затворов на промежуточных лестничных площадках;
• включение максимум пяти воздуховодов в каждый поэтажный коллектор;
• монтирование систем АПС (автоматической противопожарной сигнализации).

Чтобы определить необходимые размеры фасонных частей и самой системы, можно прибегнуть к специальным программам. Стоит только вписать требуемые данные, и результат вычисления появится практически мгновенно. Существуют также специальные таблицы со всеми требуемыми коэффициентами, формулами и значениями.

Простому обывателю, не имеющему профильных знаний в определенной инженерной области, не по силам реализовать все стадии расчетов. Поэтому выполнять конструкторскую разработку не только вентиляционной, но и любых других коммуникационных систем следует доверить профессионалам.