Izračun površine zračnih kanala i spojnica: pravila za izvođenje izračuna + primjeri izračuna pomoću formula

Ključ besprijekornog i učinkovitog rada ventilacije je kompetentan izračun površine zračnih kanala i armature, o čemu ovisi odabir pojedinačnih elemenata i opreme. Svrha proračuna je osigurati optimalnu učestalost izmjene zraka u prostorijama u skladu s njihovom namjenom.

U članku smo detaljno ispitali svaku od potrebnih faza izračuna: određivanje presjeka i stvarne površine kanala, izračunavanje brzine zraka i odabir parametara oblikovanih proizvoda. Osim toga, iznijeli smo glavne zahtjeve za veličinu ventilacijskih kanala, a također smo dali primjer izračuna zračnih kanala za privatnu kuću.

Svrha izvođenja izračuna

Značajke izračuna i izbor zračnih kanala ovise o njihovoj vrsti i materijalu od kojeg su izrađene. Potonja karakteristika određuje nijanse koje nastaju tijekom kretanja zraka i osobitosti interakcije zračne lavine sa zidovima.

Zračni kanali su:

• metal - može biti crni čelik, pocinčani, nehrđajući čelik;
• aluminijski fleksibilni valoviti;
• plastični ventilacijski kanali - fleksibilan i krut;
• tkanina.

Prema geometriji poprečnog presjeka, zračni kanali se izrađuju okrugli, pravokutni ili ovalni. Potonji nisu tako popularni kao prva dva.

Čak i ako postoji najispravniji dizajn ventilacijskog sustava, pogreška u odabiru dijelova zračnih kanala može dovesti do poremećaja cirkulacije zraka.

Posljedica pogrešaka u izračunima bit će povećana vlažnost, a zatim plijesan i plijesan u prostoriji. Bez ispravnog izračuna površine svih dijelova, nemoguće je odabrati odgovarajuće elemente ventilacijskog kompleksa

Ovaj parametar ovisi o:

• brzina strujanja zračne mase i njezin volumen;
• stupanj nepropusnosti spojeva;
• bučan ventilacijski sustav;
• Potrošnja energije

Ispravno izvršeni izračuni omogućit će uštedu novca, jer će se količina materijala točno odrediti. No, osim ekonomskih pitanja, glavna stvar su parametri ventilacije, koji osiguravaju ugodne životne uvjete za ljude.

Opće informacije za izračunavanje površine poprečnog presjeka

Površina cijevi za zračni kanal izračunava se pomoću različitih vrijednosti:

1. Za usklađenost sa sanitarnim i higijenskim parametrima (SanPiN).
2. Po broju stanovnika.
3. Po površini soba.

Rezultat se može dobiti i za zasebnu sobu i za kuću u cjelini. Za izračune postoje posebni programi s ugrađenim algoritmima. Druga mogućnost izračuna je korištenje formula.

Tijekom njihovog dizajna, površina poprečnog presjeka zračnih kanala odabire se tako da se zrak kreće duž svih duljina približno istom brzinom. Duž cijele duljine sustava količina zraka je različita, pa bi se površina poprečnog presjeka zračnog kanala trebala mijenjati prema gore kako se povećava volumen zračne mase.

Ako uzmemo u obzir ispušnu ventilaciju, kvadratura presjeka se povećava kako se približava ventilatoru.To je jedini način da se zajamči više-manje jednaka brzina zračne mase cijelom dužinom zračnog kanala

Povećanjem kružnog presjeka smanjuje se brzina strujanja zraka. Istovremeno će se smanjiti i aerodinamička buka. Nedostatak takvih zračnih kanala je glomazan dizajn, što onemogućuje njihovu ugradnju u prostor između nacrta i spuštenih stropova, kao i povećani trošak.

Ako to nije moguće, možete dati prednost pravokutnoj geometriji, budući da je visina pravokutnog dijela manja. S druge strane, okrugle proizvode lakše je instalirati, a imaju i svoje operativne prednosti.

Budući da se okrugli zračni kanali ne mogu uvijek uklopiti u interijer, a estetski ugodniji pravokutni su skupi, vrijedi razmotriti ovalne proizvode kao alternativu. Oni su i ergonomski i učinkoviti

Odabir jedne ili druge opcije ovisi o prioritetima korisnika. Ako su ušteda energije, minimalna buka u prvom planu i postoje sve mogućnosti za ugradnju velike mreže, najbolji izbor je okrugli oblik zračnog kanala.

Koraci izračuna

Rad na izračunu sastoji se od nekoliko faza:

1. Izrada generalke dijagrami ventilacijskog sustava. Ovdje treba zabilježiti duljine ravnih dionica, rotirajućih dijelova i njihovu vrstu te mjesta promjena presjeka.
2. Odabir brzine izmjene zraka identične sanitarnim i higijenskim zahtjevima.
3. Proračun brzine kretanja zračnih masa kroz cjevovod. Ovaj parametar ovisi o vrsta ventilacije, a može biti prirodno ili prisilno.
4. Izračun površine zračnog kanala i drugih parametara.

Postoji mnogo programa za izvođenje takvih izračuna.

Izračunavanje formula za složen sustav nije lak zadatak.Za malu kuću sasvim je moguće izračunati površinu pojedinačnih elemenata i presjek zračnih kanala

Proračun poprečnog presjeka kanala

Izraz koji se koristi za izračunavanje kvadrature oblikovanih elemenata i zračnih kanala izgleda ovako:

Sc = (D x 2,778) : V,

Gdje:

• sc - površina u presjeku;
• L — protok zraka koji cirkulira u sustavu;
• 2.778 — koeficijent koji usklađuje različite dimenzije;
• V — brzina zračne lavine na određenom mjestu, mjerena u metrima u sekundi.

Rezultat izračuna bit će vrijednost izmjerena u cm².

Postoji alternativna formula:

S = L : k × V,

Koeficijent K u ovom slučaju je 3600.

Određivanje stvarne površine kanala

Redovita površina ventilacije za okrugle ventilacijske kanale izračunava se pomoću formule:

S = (π x D2) : 400,

Gdje:

• S — stvarna površina;
• D - promjer.

Za pravokutne cjevovode:

S = (A x B): 100,

Gdje:

• S — stvarna površina;
• D - promjer;
• A — visina zračnog kanala;
• U - širina konstrukcije.

Površina poprečnog presjeka cijevi s ovalnim presjekom izračunava se pomoću formule:

S = π × A × B: 4,

Gdje:

• A - veći promjer ovala;
• U - manji promjer prema tome.

Postoje i druge formule za izračunavanje površine zračnog kanala.

Koristeći regulatorni dokument kao što je SNiP, možete usporediti dimenzije poprečnog presjeka zračnih kanala s potrebnim pokazateljima. To dodatno olakšava određivanje odgovarajuće veličine cijevi za zrak.

Neki proizvođači daju nomograme u opisu zračnih kanala. Također su u normativnoj literaturi.

Nomogram za metalni zračni kanal kružnog presjeka. Vrijednosti iz nje zamjenjuju se u formulu. Svi fleksibilni zračni kanali dopunjeni su takvim shemama (+)

Iz nomograma možete uzeti vrijednost površine poprečnog presjeka. Približan je, ali prikladan za stvaranje sustava s minimalnom bukom.

Da biste pronašli dimenzije kanala za određenu granu cijevi koja prenosi određeni volumen zraka, morate učiniti sljedeće:

1. Odredite na nomogramu točku sjecišta volumena zraka premještenog u 1 satu i crte najveće brzine za projektirani presjek.
2. U blizini ove točke pronađite vrijednost najprikladnijeg promjera.

Osim toga, posjedovanjem nomograma ne samo da možete olakšati izračun poprečnog presjeka zračnih kanala i spojnica, već i odrediti gubitak tlaka duž dijela zračnog voda pri zadanoj brzini.

Nije potrebno koristiti nomogram, potrebnu površinu poprečnog presjeka možete odrediti ovisno o brzini zračne mase.

Proračun brzine zraka

Koristeći formule ili posebne tablice, izračunajte brzinu zračnog kanala. Ključni parametar ovdje je indeks višestrukosti, koji određuje volumen zraka pri kojem je soba s volumenom od 1 m2 potpuno prozračena.³ unutar 1 sata.

Da bi se odredio indeks višestrukosti, stručnjaci preporučuju proučavanje specifičnih uvjeta u postojećim industrijskim postrojenjima za koje postoje stvarni podaci o ispuštanju plinova, otrovnih para itd. Najbolje je napraviti neovisni izračun pomoću formula.

Da biste pojednostavili izračune, postoje posebne tablice iz kojih možete uzeti gotovu vrijednost indikatora višestrukosti, ali morate imati na umu da sadrže zaokružene parametre

Formula za izračunavanje višestrukosti izgleda ovako:

N=V:W,

Gdje:

• N — potrebnu množinu;
• V - volumen svježe zračne mase koja ulazi u prostoriju unutar jednog sata;
• W - volumen prostorije.

Jedinica višestrukosti je broj puta/sat, V se mjeri u mᶾ/h, volumen je u mᶾ.

Razmotrimo konkretan primjer određivanja potrebne količine zraka višestrukošću.

Tu je i dnevni boravak zapremine 22 mᶾ. Trebat će zrak: L = 22 x 6 = 132 m³, ovdje je 6 brzina izmjene zraka preuzeta iz tablice.

Brzina kretanja mase (V) mjeri se u m/s i određuje formulom:

V=D: 3600 x Š,

Gdje:

• L — iskorišteni zrak (mᶾ/h);
• S — površina presjeka zračnog kanala (mᶾ).

Osim toga, utječu još 2 parametra brzina zraka: razina buke, koeficijent vibracija. Moraju se uzeti u obzir prilikom projektiranja sustava.

Primjer izračuna za malu vikendicu

Za izračun je uzeta vikendica s unutarnjom površinom od 108,8 m² i visine od poda do stropa 3 m. Unutra se nalazi dnevni boravak, spavaća soba, dječja soba, kuhinja, kupaona. Indikator višestrukosti uzima se jednak 1.

Sustav ventilacije omogućuje vam da oslobodite prostoriju od nečistoća koje su štetne za zdravlje - potencijalno opasne i izazivaju alergijske reakcije, pogoršavajući dobrobit

Prvo izračunajte količinu uklonjenog i ulaznog zraka za cijelu zgradu.

Za to se koristi SNiP metoda:

1. Budući da su spavaća i dnevna soba iste površine, količina zraka uklonjenog iz njih je 21 x 3 x 1 = 63 mᶾ/h.
2. Za dječju sobu - 24 x 3 x 1 = 72 mᶾ/h.
3. Za kuhinju - 22 x 3 x 1 + 100 = 166 mᶾ/h.
4. Za kupaonicu - 10 x 3 x 1 = 30 mᶾ/h.
5. Kao rezultat: 63 x 2 + 48 + 166 + 30 = 394 mᶾ/h.

Hodnik i hodnik nisu uzeti u obzir. 100 mᶾ je volumen koji prolazi kroz napu u kuhinji.

Ispravna raspodjela protoka zraka u kući također je vrlo važna točka. U zgradama ove vrste obično se postavlja prirodni sustav ventilacije.Ovdje još uvijek postoji element prisile - kuhinjska napa.

Zatim odredite promjere ventilacijskih kanala. Od 100 m³ Ako se poklopac nasilno skine, ostaje samo rasporediti preostalih 294 m³. Oni će prirodno otići kroz 2 okna. Za svaki će biti potrebno: ​​294: 2 = 147 mᶾ.

Budući da se brzina zraka u prirodnim ventilacijskim oknima kreće od 0,5 do 1,5 m/s, u izračunima se obično uzima prosječna vrijednost od 1 m/s. Zamjenom poznatih vrijednosti u formulu S = L: k × V, nalaze se: S = 147: 3600 x 1 = 0,0408 m².

Sada je moguće odrediti promjer zračnog kanala s kružnim presjekom pomoću formule: S = (π x D2) : 400 ili 0,0408 = (3,14 x D2) : 400.

Nakon što su riješili ovu jednadžbu s jednom nepoznanicom, jednostavnim izračunom došli su do promjera zračnog kanala 2,28 mm. Za ovu vrijednost odabrana je najbliža veća standardna veličina cijevi.

Pomoću ove tablice pretvorbe možete odabrati ekvivalentni promjer kružnog kanala. To uvelike pojednostavljuje izračun

Prilikom postavljanja pravokutnog zračnog kanala, odaberite njegovu veličinu prema tablici, usredotočujući se na područje. Najbliža veća vrijednost je 200 x 250 mm.

Pomoću iste sheme određuje se površina poprečnog presjeka otvora za kuhinjsku napu, s razlikom da je brzina zraka ovdje 3 m/s. S = 100: 3600 x 3 = 0,083 m² ili promjer 107 mm.

Tablica pretvorbe potrebna je kada trebate izračunati zračne kanale s pravokutnim poprečnim presjekom i primijeniti tablicu za okrugle proizvode. Ovdje su promjeri zračnih kanala s kružnim poprečnim presjekom, u kojima je smanjenje tlaka zbog trenja jednako istoj vrijednosti u pravokutnom dizajnu.

Postoje tri načina za određivanje ekvivalentne vrijednosti:

• po brzini;
• duž presjeka;
• po potrošnji.

Ove vrijednosti su povezane s različitim parametrima zračnog kanala. Svaki od njih ima individualnu metodu korištenja tablica. Glavna stvar je da je, bez obzira na korištenu tehniku, količina gubitka tlaka zbog trenja ista.

Na kraju se provjerava brzina: V = 147: (3600 x 0,0408) = 1,0 m/s. To je unutar prihvatljive granice.

Oblikovani proizvodi i njihov proračun

Na ugradnja zračnih kanala ravni dijelovi različitih veličina povezani su pomoću oblikovanih proizvoda.

Prilikom izrade i zračnih kanala i armature, potrebno je izračunati njihovu površinu. Bez toga je nemoguće odrediti točnu količinu materijala potrebnog za izradu dijelova.

Oblikovani proizvodi uključuju:

1. Zavoji. Koriste se za promjenu smjera cjevovoda zraka pod bilo kojim kutom. Dolaze u okruglim, pravokutnim i ovalnim oblicima.
2. Prijelazi. Koriste se za spajanje zračnih kanala različitih sekcija. Bilo koja geometrija - od okrugle do kombinirane.
3. Spojnice, bradavice. Povežite ravne dionice autoceste.
4. Majice. Spojene su grane ili dvije grane zračnog kanala.
5. Stubs. Blokiranje protoka zraka.
6. Križnice. Odvojite ili spojite protok zraka.
7. Patke. Omogućite višeslojni prijelaz zračnog kanala.

Za izračun potrebnih parametara oblikovanih proizvoda potrebne su matematičke vještine.

Svaki oblikovani proizvod ima svoju posebnu ulogu u sustavu ventilacije. Proizvođači dizajniraju svaki od njih zasebno. Isporučuju se zajedno s glavnim elementima

Pogreška napravljena u jednom indikatoru dovest će do pogoršanja radnih karakteristika sustava. Ne postoje gotove formule za takve izračune.

Tablica prikazuje standardne veličine zračnih kanala. Čak i profesionalci koriste ove i slične posebne tablice umjesto složenih izračuna

Mnogi dizajneri koriste posebne programe i online kalkulatore. Trebate samo unijeti primarne vrijednosti i dobiti gotove parametre na izlazu.

Programi vam omogućuju ne samo određivanje potrebnih veličina svih dijelova, već i njihov razvoj. Takav razvoj, ispisan na 3D printeru, omogućuje savršeno uklapanje ventilacijskih kanala.

Osnovni zahtjevi za proračun

Prilikom određivanja konačnih parametara zračnih kanala potrebno je uzeti u obzir da se određivanjem površine zračnih kanala mora osigurati:

1. Osiguran je temperaturni režim u prostoriji. Tamo gdje postoji višak topline, osigurano je njeno odvođenje, a tamo gdje postoji manjak, njeni gubici su minimizirani.
2. Brzina kretanja zraka ni na koji način ne smanjuje razinu udobnosti ljudi u prostoriji. U radnim prostorima potrebno je pročišćavanje zraka.
3. Štetni kemijski spojevi i suspendirane čestice prisutne u zraku prisutne su u volumenu koji odgovara GOST 12.1.005-88.

Za pojedine prostorije, preduvjet za odabir područja zračnih kanala je stalno održavanje tlaka i isključivanje dovoda zraka izvana.

Pri izračunavanju otpora voda uzima se u obzir gubitak tlaka. Da bi strujanje zračne mase svladalo otpor tijekom kretanja, potreban je odgovarajući tlak

U kategoriju prostora u kojima je potrebna rezerva spadaju podrumi, kao i prostori u kojima se mogu nakupljati štetne tvari.

Zaključci i koristan video na tu temu

Online program za pomoć projektantu:

Zaplet o organizaciji ventilacije privatne kuće u cjelini:

Površina poprečnog presjeka, oblik i duljina zračnog kanala neki su od parametara koji određuju učinkovitost ventilacijskog sustava. Ispravan izračun je izuzetno važan, jer... o tome ovisi propusnost zraka, kao i brzina protoka i učinkovit rad strukture u cjelini.

Kada koristite online kalkulator, stupanj točnosti izračuna bit će veći nego kod ručnog izračuna. Ovaj rezultat se objašnjava činjenicom da program automatski zaokružuje vrijednosti na točnije vrijednosti.

Imate li osobnog iskustva u projektiranju, montaži i proračunu sustava zračnih kanala? Želite li podijeliti svoje akumulirano znanje ili postaviti pitanja o toj temi? Ostavite komentare i sudjelujte u raspravama - obrazac za povratne informacije nalazi se ispod.