Расчет диаметра воздуховода вентиляции


Выбор и расчет диаметра воздуховода

Промышленная вентиляция проектируется с учетом нескольких фактов, на все существенное влияние оказывает сечение воздухопроводов.

  1. Кратность обмена воздуха. Во время расчетов принимаются во внимание особенности технологии, химический состав выделяемых вредных соединений, и габариты помещения.
  2. Шумность. Системы вентиляции не должны ухудшать условия труда по параметру шумности. Сечение и толщина подбирается таким образом, чтобы минимизировать шум воздушных потоков.
  3. Эффективность общей системы вентиляции. К одному магистральному воздухопроводу могут присоединяться несколько помещений. В каждом из них должны выдерживаться свои параметры вентиляции, а это во многом зависит от правильности выбора диаметров. Они выбираются с таким расчетом, чтобы размеры и возможности одного общего вентилятора могли обеспечивать регламентируемые режимы системы.
  4. Экономичность. Чем меньше размеры потерь энергии в воздуховодах, тем ниже потребление электрической энергии. Одновременно нужно принимать во внимание стоимость оборудования, выбирать экономически обоснованные габариты элементов.

Эффективная и экономичная система вентиляции требует сложных предварительных расчетов, заниматься этим могут только специалисты с высшим образованием. В настоящее время для промышленной вентиляции чаще всего используются пластиковые воздуховоды, они отвечают всем современным требованиям, дают возможность уменьшить не только габариты и себестоимость вентиляционной системы, но и затраты на ее обслуживание.

Пластиковая промышленная вентиляция

Расчет диаметра воздухопровода

Для расчетов габаритов нужно иметь исходные данные: максимально допустимую скорость движения воздушного потока и объем пропускаемого воздуха в единицу времени. Эти данные берутся из технических характеристик вентиляционной системы. Скорость движения воздуха оказывает влияние на шумность системы, а она строго контролируется санитарными государственными организациями. Объем пропускаемого воздуха должен отвечать параметрам вентиляторов и требуемой кратности обмена. Расчетная площадь воздухопровода определяется по формуле Sс = L × 2,778 / V, где:

Sс – площадь сечения воздуховода в квадратных сантиметрах; L – максимальная подача (расход) воздуха в м3/час; V – расчетная рабочая скорость воздушного потока в метрах за секунду без пиковых значений;

2,778 – коэффициент для перевода различных метрических чисел к значениям диаметра в квадратных сантиметрах.

Проектировщики вентиляционных систем учитывают следующие важные зависимости:

  1. При необходимости подачи одинакового объема воздуха уменьшение диаметра воздухопроводов приводит к возрастанию скорости воздушного потока. Такое явление имеет три негативных последствия. Первое – увеличение скорости движения воздуха увеличивает шумность, а этот параметр контролируются санитарными нормами и не может превышать допустимых значений. Второе – чем выше скорость движения воздуха, тем выше потери энергии, тем мощнее нужны вентиляторы для обеспечения заданных режимов функционирования системы, тем больше их размеры. Третье – небольшие габариты воздухопроводов не в состоянии правильно распределять потоки между различными помещениями.

Зависимость скорости воздуха от диаметра воздухопровода

  1. Неоправданное увеличение диаметров воздуховодов повышает цену вентиляционной системы, создает сложности во время монтажных работ. Большие размеры оказывают негативное влияние на стоимость обслуживания системы и себестоимость изготавливаемой продукции.

Чем меньше диаметр воздухопровода, тем быстрее скорость движения воздуха. А это не только повышает шумность и вибрацию, но и увеличивает показатели сопротивления воздушного потока. Соответственно, для обеспечения необходимой расчетной кратности обмена требуется устанавливать мощные вентиляторы, что увеличивает их размеры и экономически невыгодно при современных ценах на электрическую энергию.

При увеличении диаметров вышеописанные проблемы исчезают, но появляются новые – сложность монтажа и высокая стоимость габаритного оборудования, включая различную запорную и регулирующую арматуру. Кроме того, воздуховоды большого диаметра требуют много свободного места для установки, под них приходится проделывать отверстия в капитальных стенах и перегородках. Еще одна проблема – если они используются для обогрева помещений, то большие размеры воздуховода требуют увеличенных затрат на мероприятия по теплозащите, из-за чего дополнительно возрастает сметная стоимость системы.

В упрощенных вариантах расчетов принимается во внимание, что оптимальная скорость воздушных потоков должна быть в пределах 12–15 м/с, за счет этого удается несколько уменьшить их диаметр и толщину. В связи с тем, что магистральные воздуховоды в большинстве случаев прокладываются в специальных технических каналах, уровнем шумности можно пренебрегать. В ответвлениях, заходящих непосредственно в помещения, скорость воздуха уменьшается до 5–6 м/с, за счет чего уменьшается шумность. Объем воздуха берется из таблиц СаНиПина для каждого помещения в зависимости от его назначения габаритов.

Проблемы возникают с магистральными воздуховодами значительной протяженности на больших предприятиях или в системах с множеством ответвлений. К примеру, при нормируемом расходе воздуха 35000 м3/ч и скорости воздушного потока 8 м/с диаметр воздухопровода должен быть не менее 1,5 м толщиной более двух миллиметров, при увеличении скорости воздушного потока до 13 м/с габариты воздуховодов уменьшаются до 1 м.

Таблица потери давления

Потери давления

Диаметр ответвлений воздухопроводов рассчитывается с учетом требований к каждому помещению. Допускается использовать для них одинаковые размеры, а для изменения параметров воздуха устанавливать различные регулируемые дроссельные заслонки. Такие варианты вентиляционных систем позволяют в автоматическом режиме изменять показатели работы с учетом фактической ситуации. В помещениях не должно быть сквозняков, вызванных работой вентиляции. Создание благоприятного микроклимата достигается за счет правильного выбора места монтажа вентиляционных решеток и их линейных размеров.

Сами системы рассчитываются методом постоянных скоростей и методом потери давления. Исходя из этих данных, подбираются размеры, тип и мощность вентиляторов, рассчитывается их количество, планируются места установки, определяются размеры воздуховода.

Площадь круглого вентиляционного воздуховода

Комментариев:

Рейтинг: 80

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.

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).

Вернуться к оглавлению

Масштабированный план здания при вычислении площади воздуховода на этом этапе является обязательным условием. Типовая схема приточно-вытяжной вентиляции выглядит следующим образом:

Рисунок 2. Расчет воздуховодов.

  • подача свежего воздуха в жилые комнаты, кабинеты, гостиные;
  • естественное перетекание частично загрязненных воздушных масс в коридоры;
  • распределение их по функциональным помещениям (кухня, санузлы);
  • забор воздуха в этих комнатах вытяжкой вместе с запахами, загрязнениями.

Данная схема обеспечивает естественный подпор — запахи из кухни не могут распространиться в коридор за счет более высокого давления в нем. Для вычислений применяют нормативы МГСН либо СНиП, во втором документе требования жестче, поэтому расчеты чаще производят по ним. В отсутствие естественного проветривания ежечасный расход жилых помещений принимается 60 л или 30 л. Меньшая цифра применяется для спален — помещение эксплуатируется периодически, снижен расход О2. В комнатах с регулярным естественным проветриванием тоже достаточно этого значения при расчетах (рис. 2).

Варианты переходов с прямоугольного на круглый воздуховод.

Для крупногабаритных особняков с небольшим количеством пользователей более актуален второй расчет. Даже при редком использовании помещений воздушные массы внутри них должны обновляться. Минимально допустимым принимается однократный ежечасный обмен. По окончании вычислений сравниваются получившиеся результаты, площадь воздуховодов считают по большему из них. Таким образом, формула расчета по количеству пользователей выглядит следующим образом:

V=L*n, где n — число пользователей, L — норма расхода, указанная выше.

Формула проверки по кратности обмена похожа на предыдущую:

V=S*h*k, где k — норма кратности, h — отметка чистового покрытия потолка, S — площадь комнаты.

Для вычисления площади воздуховода полученные значения сравнивают между собой, с типовыми параметрами производительности приточной системы. Они составляют:

  • 1000-10000 м3 — офис;
  • 500-2000 м3 — коттедж;
  • 100-500 м3 — квартира.

Вернуться к оглавлению

При проектировании приточных систем вычисляется площадь воздуховода, состоящего из элементов:

Элементы воздуховода.

  • трубы — круглого, прямоугольного, квадратного сечения;
  • фасонки — отводы, разветвители, переходники;
  • дроссели — клапаны с ручным, автоматическим управлением;
  • распределители — диффузоры, решетки.

Проектировщики используют опыт для создания воздуховодов, соответствующих заданным условиям: минимальная длина линий при качественной подаче необходимых объемов во все интересующие помещения.

Сечение круглого воздуховода зависит от скорости, объема проходящих сквозь него масс. При снижении размера увеличивается скорость, система становится шумной. Рекомендуемой скоростью потока является 3-4 м/с, при дальнейшем уменьшении увеличивается сечение магистрали, короба, трубы трудно скрыть за облицовкой потолка.

Основным достоинством круглого воздуховода является легкий монтаж по сравнению с прямоугольными коробами. Формула площади сечения выглядит так:

S=2,778*V/U, где U — скорость потока (м/с), V — расход, вычисленный на предварительном этапе (м3/ч).

Параметром 2,778 уравнивают несоответствие величин — показатель в см2 удобен для дальнейших вычислений. Площадь круглого воздуховода определяется так:

S=π*D2/400,

прямоугольного:

S=a*b/100.

Рисунок 3. Схема регулировки вентиляционной системы.

Для удобства расчетов соотношения размеров сечений с их площадью, расходом сведены в таблицы СНиП. Зная два последних показателя, из таблицы легко вычислить либо размеры сторон прямоугольника, либо диаметр круглой трубы.

Важными условиями на последнем этапе подсчетов являются:

  • сечения каждого прямолинейного участка подсчитывается отдельно;
  • учитываются сопротивления трубопровода, изменение скорости;
  • вычисления начинают с магистрального канала.

Скорость потока вентиляционных установок часто превышает необходимые значения. Поэтому диаметр фланца магистрального трубопровода увеличивают, применяют шумогасители. В бытовых системах наиболее востребованы круглые, прямоугольные каналы (Ø80-250 мм или аналогичное сечение). Каталоги производителей воздухораспределительного оборудования облегчают подбор по параметрам. Воздухораспределитель традиционно больше канала вдвое.

В быту оптимальным вариантом являются распредрешетки 40х20 см, 10х10 см либо круглые диффузоры аналогичных габаритов.

Расположение воздухораспределителя на стене влияет на качество эксплуатации помещения. Излишняя дальнобойность струи дискомфортна для пользователя. Поэтому регулировку характеристик производят в боковых адаптерах (рис. 3).

На последнем этапе остается взять табличные значения сопротивления сети (вычисления крайне сложные без профессионального ПО), вычислить мощность калорифера, количество потребляемой электроэнергии. При самостоятельных расчетах специалисты рекомендуют исходить из имеющегося бюджета:

  • взяв значения больше нормативных СНиП, обеспечивают высокую комфортность проживания;
  • при ограниченном бюджете производятся корректировки в меньшую сторону.

Следует учитывать субъективность понятия «комфортный воздухообмен», так как каждому пользователю требуется разное количество свежего воздуха. Монтаж в коттедже, квартире VAV-системы обеспечивает регулировку расхода в разных помещениях, что очень удобно в гостиных для приема гостей. Снижается воздухообмен в спальнях, увеличивается подача в зал, по окончании приема восстанавливаются прежние настройки.

Правильный подбор воздуховодов по расходу

Комментариев:

Рейтинг: 18

Воздуховод является системой труб, выполненных из самых различных материалов и установленных в помещение с задачей разделения и распределения воздуха по нему и вытяжки воздуха из него. Используется, как правило, в кондиционировании или воздушном отоплении. Системы вентиляции можно разделить на 3 группы:

Воздуховод – это система труб из различных материалов, которые установлены в помещениях для разделения и распределения воздуха по ним и вытяжки воздуха из них.

  • по способу перемещения воздуха;
  • по способу движения воздуха;
  • по функциональному назначению.

Виды вентиляции также разделяются на рециркулярную систему вентиляции, вытяжную систему и приточную. Итак, чтобы произвести подбор воздуховодов по расходу, необходимо произвести расчет площади вашего помещения. Существует определенная, установленная норма — 3 м³/час воздуха на 1 м² площади. Именно столько свежего воздуха необходимо человеку, для того чтобы он чувствовал себя комфортно в квартире. Количество людей, проживающих на этой площади, значения не имеет. Кратностью воздухообмена называется то, сколько раз в течение 1 часа воздух в помещение обновляется и заменяется новым. Это зависит от размера вашего помещения.

Как сделать расчет самостоятельно?

Типы вентиляций в частном доме.

Шаг первый. Площадь сечения воздуховода — это расчет объема помещения. Чем большую площадь сечения вы выберете, тем сильнее снизятся скорость потока и шум.

Шаг второй. Существуют определенные нормы, по которым рассчитываются необходимое количество свежего воздуха и его расход. Сосчитайте объем всех жилых комнат в вашей квартире и умножьте на 3. Вы получите сумму нужного приточного воздуха.

Шаг третий. Для вытяжного воздуха нежилых комнат существуют установленные стандарты. Для кухни с газовой варочной плитой нужно 90 м³ в час. Для кухни с электрической плитой — 50 м³ в час.

Запомните основное правило: количество вытяжного воздуха обязательно должно равняться количеству приточного воздуха. Если вы проигнорируете это замечание, то вместе с воздухом в помещение могут проникнуть резкие, едкие, неприятные запахи. Когда разница между притоком и вытяжкой воздуха существенна и значительна, образуются такие неприятности, как двери, закрывающиеся с громким хлопком.

Вернуться к оглавлению

Формула расчета производительности вентиляционной системы дома

В наше время широко распространены и набирают популярность пластиковые воздуховоды. Это отличная гарантия герметичности, воздействия на химические вещества. Такие системы нечувствительны к ультрафиолетовым излучениям, обладают другими хорошими эксплуатационными качествами. Это легкий и безопасный материал, вы не испытаете никаких затруднений при монтаже.

Такие воздуховоды имеют очень много преимуществ перед металлическими, например, лучшая шумоизоляция, простота в установке, устойчивость к воздействию коррозии и многое другое. Но они обладают и одним существенным недостатком, а именно низкой огнестойкостью. Поэтому только вам решать, чему именно отдавать свое предпочтение.

Формула определения воздухообмена по кратности. Кратность воздухообмена показывает, сколько раз воздух в помещении должен поменяться на свежий в течение часа.

Помимо пластиковых и металлических воздуховодов, бывают гибкие вентиляционные трубы. Выполнены они из полиэфира и алюминиевой фольги. Отлично подходят для жилого дома. Трубы обладают прекрасной тепло- и шумоизоляцией. У всех вариантов есть свои особенности, недостатки и преимущества. Да и их расход при установке оставляет мало отходов.

Для поддержания необходимого микроклимата в квартире воздуховод должен работать правильно и бесперебойно. Самым простым способом проверки является поднесение зажженной спички к системе: если она потухла, то вентиляция работает, если же нет, то существует проблема, устранением которой необходимо заняться безотлагательно.

Вернуться к оглавлению

Круглая форма сечения воздуховода — это повышение энергосбережения, оригинальные эстетические качества изделия, довольно простая замена любых деталей, быстрый монтаж. Они создают меньшее аэродинамическое сопротивление, чем квадратные.

Данные для вентиляции жилых помещений.

Квадратная форма сечения воздуховода подходит для основной массы объектов. Это очень компактные воздуховоды. Они имеют ряд преимуществ. Во-первых, благодаря своей форме они органично и естественно вписываются в любое помещение. Во-вторых, имеется разнообразие размеров. Вы можете подобрать себе такой воздухоотвод, который даже не будет заметен.

Воздухоотводы транспортируют воздух вентиляционной системы. Они разделяются на жесткие и гибкие. Встречаются также и полугибкие, но их редко применяют по причине крайне низкой выносливости. Гибкие обладают круглым сечением. Чаще всего можно встретить размеры от 90 до 300 мм. Такая конструкция многослойна, и за счет этого повышается уровень шумоизоляции.

Встречаются гибкие воздухоотводы и без стального каркаса. Монтаж осуществляется с помощью металлических стяжек. Данные воздухоотводы обладают огромным преимуществом перед жесткими аналогами. Во-первых, они не требуют большого расхода материалов. Во-вторых, имеют очень легкий вес, что существенно облегчает установку.

Вернуться к оглавлению

От правильного монтажа напрямую зависит, правильно ли будет функционировать вентиляционная система.

Таблицы сечений воздуховодов.

На первом этапе необходимо создать проект, в котором будут учитываться и выбранный материал, и средняя температура воздуха, и возможное содержание химических соединений.

Следующий шаг в монтаже системы — это проведение ремонтных работ, которые исключат возможное повреждение воздуховода. Все крепежи, переходники и заглушки должны быть крепко и надежно зафиксированы.

Далее идет надежная герметизация с обязательным применением мастик и химических средств.

Несведущий человек не сможет разобраться во всех тонкостях и нюансах этого сложного и трудоемкого процесса. Каждая мелочь должна быть учтена, каждое предписание — соблюдено. В противном случае работа воздухоотвода будет некачественной и неправильной. Это именно та ситуация, в которой просто необходимо вмешательство грамотных профессионалов и специалистов.

Вернуться к оглавлению

Устройство вентиляционной системы.

Воздухоотводы применяются как в производственных помещениях, так и в жилых домах. О том, как сильно нужна вентиляция, знает каждый человек. В спертом и непроветриваемом помещении тяжело находиться: затрудняется дыхание, ухудшается самочувствие. Таким образом, получается, что работа воздухоотвода заключается в том, чтобы производить замену воздуха в комнате, менять загрязненный воздух на новый, свежий.

Для небольшого помещения идеально подойдет гибкий воздухоотвод, а для комнат с большой площадью потребуется жесткий. От того, насколько правильно вы выберете этот товар и установите его, напрямую зависят ваше самочувствие и здоровье. При недостатке свежего воздуха у человека могут появиться депрессия, угнетенное состояние, вялость, апатия и нездоровый цвет лица. Поэтому ни в коем случае нельзя недооценивать вклад этого изобретения в жизнь каждого человека.

Вернуться к оглавлению

Толщина оцинкованной стали бывает от 0,5 см до 1,5 см. Разделяются на прямоугольные и эллиптические.

Сварные воздуховоды используются крайне редко по причине очень сложной установки.

Полужесткие воздуховоды производятся из алюминиевой фольги. Малопригодны и редко применяются из-за своей недолговечности.

Гибкие гофрированные воздуховоды — это практически идеальный вариант, который часто и успешно применяется. Обладают всего одним недостатком: они оказывают сильное сопротивление напору. Поэтому не рекомендуется использовать на участках длиной свыше 2,5 м.

А каким образом воздухоотводы соединяются между собой? Бывает фланцевое и бесфланцевое соединение. Фланцевое — это крепление с помощью специальных уголков. А бесфланцевое разделяется на виды:

  • телескопическое (труба вставляется в трубу);
  • реечное (при помощи специальной стальной рейки);
  • шовное соединение (осуществляется при помощи замков, крайне редко используется по причине высокой стоимости);
  • муфтовое и нипельное соединения (с применением короткого патрубка).

Хорошая вентиляция — это залог комфортного пребывания в квартире. Особенно для домоседов или людей, страдающих пагубной привычкой — курением. Недостаток кислорода очень быстро отразится на вашем внешнем и внутреннем состоянии. Процесс установки воздуховодов очень сложен и требует опыта, соблюдения строгих правил и важных нюансов. Самостоятельная работа может не дать нужного эффекта, и все придется переделывать заново. Рекомендуется доверить эту работу компетентным специалистам.


Смотрите также