Beregning af arealet af luftkanaler og armaturer: regler for udførelse af beregninger + eksempler på beregninger ved hjælp af formler

Nøglen til fejlfri og effektiv ventilationsdrift er en kompetent beregning af arealet af luftkanaler og armaturer, som valget af både individuelle elementer og udstyr afhænger af. Formålet med beregningen er at sikre den optimale frekvens af luftskift i rum i overensstemmelse med deres formål.

I artiklen undersøgte vi i detaljer hvert af de nødvendige stadier af beregninger: bestemmelse af tværsnit og faktiske areal af kanaler, beregning af lufthastighed og valg af parametre for formede produkter. Derudover skitserede vi hovedkravene til størrelsen af ​​ventilationskanaler og gav også et eksempel på beregning af luftkanaler til et privat hus.

Formål med at udføre beregninger

Funktioner af beregning og valg af luftkanaler afhænger af deres type og det materiale, de er lavet af. Sidstnævnte karakteristika bestemmer de nuancer, der opstår under luftbevægelsen, og de særlige forhold ved samspillet mellem en luftskred og væggene.

Luftkanaler er:

• metal - det kan være sort stål, galvaniseret, rustfrit stål;
• aluminum fleksibel bølgepap;
• ventilationskanaler i plast - fleksibel og stiv;
• stof.

Ifølge tværsnitsgeometrien er luftkanaler lavet runde, rektangulære eller ovale. Sidstnævnte er ikke så populære som de to første.

Selvom der er den mest korrekte udformning af ventilationsanlægget, kan en fejl i valget af luftkanalsektioner føre til forstyrrelse af luftcirkulationen.

Konsekvensen af ​​fejl i beregninger vil være øget luftfugtighed, og derefter skimmelsvamp og meldug i rummet. Uden korrekt beregning af arealet af alle dele er det umuligt at vælge passende elementer i ventilationskomplekset

Denne parameter afhænger af:

• luftmassens strømningshastighed og dens volumen;
• grad af tæthed af forbindelser;
• støjende ventilationssystem;
• strømforbrug

Korrekt udførte beregninger vil gøre det muligt at spare penge, da mængden af ​​materiale vil blive bestemt nøjagtigt. Men udover økonomiske problemer er det vigtigste ventilationsparametrene, som sikrer komfortable levevilkår for mennesker.

Generel information til beregning af tværsnitsareal

Arealet af rør til en luftkanal beregnes ved hjælp af forskellige værdier:

1. Til overholdelse af sanitære og hygiejniske parametre (SanPiN).
2. Efter antallet af beboere.
3. Ved arealet af værelserne.

Resultatet kan opnås både for et separat rum og for huset som helhed. Til beregninger er der specielle programmer med indlejrede algoritmer. En anden beregningsmulighed er at bruge formler.

Under deres design vælges luftkanalernes tværsnitsareal, så luften bevæger sig langs alle længder med omtrent samme hastighed. I hele systemets længde er mængden af ​​luft forskellig, så luftkanalens tværsnitsareal bør ændres opad, efterhånden som luftmassens volumen øges.

Hvis vi betragter udsugningsventilation, øges tværsnitskvadraturen, når den nærmer sig ventilatoren.Dette er den eneste måde at garantere mere eller mindre samme hastighed af luftmassen i hele luftkanalens længde

Når det cirkulære tværsnit øges, falder luftstrømshastigheden. Samtidig vil den aerodynamiske støj også blive reduceret. Ulempen ved sådanne luftkanaler er designets omfang, hvilket gør det umuligt at installere dem i rummet mellem udkastet og nedhængte lofter samt de øgede omkostninger.

Hvis dette ikke er muligt, kan du foretrække rektangulær geometri, da højden af ​​den rektangulære sektion er mindre. På den anden side er runde produkter nemmere at installere, og de har også deres egne driftsmæssige fordele.

Da runde luftkanaler ikke altid kan passe ind i interiøret, og mere æstetisk tiltalende rektangulære er dyre, er det værd at overveje ovale produkter som et alternativ. De er både ergonomiske og effektive

Valget af den ene eller anden mulighed afhænger af brugerens prioriteter. Hvis energibesparelser, minimal støj er i højsædet, og der er alle muligheder for at installere et stort netværk, er det bedste valg luftkanalens runde form.

Beregningstrin

Beregningsarbejde består af flere faser:

1. Udarbejdelse af en general ventilationssystem diagrammer. Her skal længden af ​​lige sektioner, roterende dele og deres type og steder, hvor sektionsændringerne er noteret, noteres.
2. Valg af en luftudvekslingskurs, der er identisk med sanitære og hygiejniske krav.
3. Beregning af luftmassernes bevægelseshastighed gennem rørledningen. Denne parameter afhænger af type ventilation, og det kan være naturligt eller tvunget.
4. Beregning af luftkanalareal og andre parametre.

Der er mange programmer til at udføre sådanne beregninger.

At beregne formler for et komplekst system er ikke en let opgave.For et lille hus er det meget muligt at beregne arealet af individuelle elementer og tværsnittet af luftkanaler

Beregning af kanaltværsnit

Udtrykket, der bruges til at beregne kvadraturen af ​​formede elementer og luftkanaler, ser sådan ud:

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

Hvor:

• Sc - areal i tværsnit;
• L — strømningshastighed af luft, der cirkulerer i systemet;
• 2.778 — koefficient, der forener forskellige dimensioner;
• V — hastigheden af ​​en lavine i luften på et bestemt sted, målt i meter pr.

Resultatet af beregningen vil være en værdi målt i cm².

Der er en alternativ formel:

S = L : k × V,

K-koefficienten i dette tilfælde er 3600.

Bestemmelse af det faktiske kanalareal

Det almindelige ventilationsareal for runde ventilationskanaler beregnes ved hjælp af formlen:

S = (π x D2): 400,

Hvor:

• S — faktisk areal;
• D - diameter.

For rektangulære rørledninger:

S = (A x B): 100,

Hvor:

• S — faktisk areal;
• D — diameter;
• EN — højden af ​​luftkanalen;
• I - konstruktionens bredde.

Tværsnitsarealet for et rør med et ovalt tværsnit beregnes ved hjælp af formlen:

S = π × A × B: 4,

Hvor:

• EN - større diameter af ovalen;
• I - mindre diameter tilsvarende.

Der er andre formler til beregning af luftkanalens areal.

Ved hjælp af et regulatorisk dokument som SNiP kan du sammenligne tværsnitsdimensionerne af luftkanaler med de nødvendige indikatorer. Dette gør det endnu nemmere at bestemme den passende størrelse på luftrøret.

Nogle producenter giver nomogrammer i beskrivelsen af ​​luftkanaler. De findes også i den normative litteratur.

Nomogram til en metalluftkanal med cirkulært tværsnit. Værdierne fra den erstattes i formlen. Alle fleksible luftkanaler er suppleret med sådanne ordninger (+)

Fra nomogrammerne kan du tage værdien af ​​tværsnitsarealet. Det er omtrentligt, men velegnet til at skabe et system med minimal støj.

For at finde kanalstørrelserne for et specifikt grenrør, der transporterer en given mængde luft, skal du gøre følgende:

1. Bestem på nomogrammet skæringspunktet for mængden af ​​luft, der bevæges på 1 time, og linjen med højeste hastighed for designsektionen.
2. I nærheden af ​​dette punkt skal du finde værdien af ​​den bedst egnede diameter.

Derudover kan du med et nomogram ikke kun lette beregningen af ​​tværsnittet af luftkanaler og fittings, men også specificere tryktabet langs en sektion af luftledningen ved en indstillet hastighed.

Det er ikke nødvendigt at bruge et nomogram; du kan bestemme det nødvendige tværsnitsareal afhængigt af luftmassens hastighed.

Lufthastighedsberegning

Ved hjælp af formler eller specielle tabeller beregnes luftkanalens hastighed. Nøgleparameteren her er multiplicitetsindekset, som bestemmer den luftmængde, hvor et rum med en volumen på 1 m2 er fuldt ventileret.³ inden for 1 time.

For at bestemme multiplicitetsindekset anbefaler eksperter at studere specifikke forhold ved eksisterende industrianlæg, for hvilke der er faktiske data om frigivelse af gasser, giftige dampe osv. Det er bedst at lave en uafhængig beregning ved hjælp af formler.

For at forenkle beregninger er der specielle tabeller, hvorfra du kan tage den færdige værdi af multiplicitetsindikatoren, men du skal huske på, at de indeholder afrundede parametre

Formlen til beregning af multipliciteten ser således ud:

N=V:W,

Hvor:

• N — den krævede mangfoldighed;
• V - mængden af ​​frisk luftmasse, der kommer ind i rummet inden for en time;
• W - rumfang.

Enheden for multiplicitet er antallet af gange/time, V måles i mᶾ/h, volumen er i mᶾ.

Lad os overveje et specifikt eksempel på at bestemme den nødvendige mængde luft ved multiplicitet.

Der er en stue med en volumen på 22 mᶾ. Det vil kræve luft: L = 22 x 6 = 132 m³, her er 6 luftvekselkursen taget fra tabellen.

Hastigheden af ​​massebevægelse (V) måles i m/s og bestemmes af formlen:

V=L: 3600 x S,

Hvor:

• L — brugt luft (mᶾ/h);
• S — snitareal af luftkanalen (mᶾ).

Derudover påvirker yderligere 2 parametre lufthastighed: støjniveau, vibrationskoefficient. De skal tages i betragtning, når systemet designes.

Regneeksempel for et lille sommerhus

Til beregningen tog vi et sommerhus med et indre areal på 108,8 m² og en højde fra gulv til loft på 3 m. Indvendigt er der stue, soveværelse, børneværelse, køkken, badeværelse. Multiplicitationsindikatoren tages lig med 1.

Ventilationssystemet giver dig mulighed for at befri rummet for urenheder, der er sundhedsskadelige - potentielt farlige og fremkalder allergiske reaktioner, forværring af velvære

Beregn først mængden af ​​fjernet og indgående luft for hele bygningen.

SNiP-metoden bruges til dette:

1. Da soveværelset og stuen er ens i areal, er mængden af ​​luft, der fjernes fra dem, 21 x 3 x 1 = 63 mᶾ/h.
2. For et børneværelse - 24 x 3 x 1 = 72 mᶾ/t.
3. Til køkkenet - 22 x 3 x 1 + 100 = 166 mᶾ/t.
4. Til et badeværelse - 10 x 3 x 1 = 30 mᶾ/t.
5. Som et resultat: 63 x 2 + 48 + 166 + 30 = 394 mᶾ/t.

Der blev ikke taget hensyn til korridor og gang. 100 mᶾ er volumen, der går gennem emhætten i køkkenet.

Korrekt fordeling af luftstrømmen i huset er også et meget vigtigt punkt. I bygninger af denne type installeres normalt et naturligt ventilationssystem.Der er stadig et tvangselement her - køkken emhætte.

Bestem derefter diameteren på ventilationskanalerne. Siden 100 m³ Hvis hætten fjernes med magt, er der kun tilbage at fordele de resterende 294 m³. De forlader naturligt gennem 2 skafter. For hver vil det være nødvendigt: ​​294: 2 = 147 mᶾ.

Da lufthastigheden i naturlige ventilationsskakter varierer fra 0,5 til 1,5 m/s, tages der normalt gennemsnitsværdien på 1 m/s i beregninger. Ved at erstatte de kendte værdier i formlen S = L: k × V, finder de: S = 147: 3600 x 1 = 0,0408 m².

Nu er det muligt at bestemme diameteren af ​​en luftkanal med en cirkel i tværsnit ved hjælp af formlen: S = (π x D2) : 400 eller 0,0408 = (3,14 x D2) : 400.

Efter at have løst denne ligning med en ukendt, finder de gennem simple beregninger, at diameteren af ​​luftkanalen er 2,28 mm. Den nærmeste større standardrørstørrelse vælges til denne værdi.

Ved hjælp af denne konverteringstabel kan du vælge den ækvivalente diameter af en cirkulær kanal. Dette forenkler beregningen betydeligt

Når du installerer en rektangulær luftkanal, skal du vælge dens størrelse i henhold til tabellen med fokus på området. Den nærmeste større værdi er 200 x 250 mm.

Ved hjælp af samme skema bestemmes tværsnitsarealet af udløbet til køkkenemhætten med den forskel, at lufthastigheden her er 3 m/s. S = 100: 3600 x 3 = 0,083 m² eller diameter 107 mm.

En konverteringstabel er nødvendig, når du skal beregne luftkanaler med rektangulært tværsnit og anvende tabellen for runde produkter. Her er diametrene på luftkanaler med cirkulært tværsnit, hvor trykreduktionen på grund af friktion er lig med samme værdi i et rektangulært design.

Der er tre måder at bestemme den ækvivalente værdi på:

• ved hastighed;
• langs tværsnittet;
• efter forbrug.

Disse værdier er forbundet med forskellige parametre i luftkanalen. Hver af dem har en individuel metode til at bruge tabeller. Det vigtigste er, at uanset hvilken teknik der anvendes, er mængden af ​​tryktab på grund af friktion den samme.

Til sidst kontrolleres hastigheden: V = 147: (3600 x 0,0408) = 1,0 m/s. Dette er inden for den acceptable grænse.

Formede produkter og deres beregning

På installation af luftkanaler lige sektioner af forskellige størrelser forbindes ved hjælp af formede produkter.

Ved produktion af både luftkanaler og armaturer er det nødvendigt at beregne deres areal. Uden dette er det umuligt at bestemme den korrekte mængde materiale, der kræves til fremstilling af dele.

Formede produkter omfatter:

1. Bøjer sig. De bruges til at ændre retningen af ​​luftrørledningen i enhver vinkel. De kommer i både runde, rektangulære og ovale.
2. Overgange. De bruges til at forbinde luftkanaler i forskellige sektioner. Enhver geometri - fra rund til kombineret.
3. Koblinger, brystvorter. Forbind lige dele af motorvejen.
4. T-shirts. Grenene eller to grene af luftkanalen er forbundet.
5. Stubs. Blokerer luftstrømmen.
6. Tværstykker. Adskil eller tilslut luftstrømme.
7. Ænder. Sørg for multi-niveau overgang af luftkanalen.

For at beregne de nødvendige parametre for formede produkter kræves matematiske færdigheder.

Hvert formet produkt har sin egen særlige rolle i ventilationssystemet. Producenter designer hver af dem separat. De leveres sammen med hovedelementerne

En fejl i en indikator vil føre til en forringelse af systemets operationelle egenskaber. Der er ingen færdige formler til sådanne beregninger.

Tabellen viser standardstørrelser af luftkanaler. Selv fagfolk bruger disse og lignende specialtabeller i stedet for komplekse beregninger

Mange designere bruger specielle programmer og online regnemaskiner. Du behøver kun at indtaste de primære værdier og få færdige parametre ved udgangen.

Programmerne giver dig mulighed for ikke kun at bestemme de nødvendige størrelser af alle dele, men også at lave deres udvikling. En sådan udvikling, printet på en 3D-printer, giver mulighed for en perfekt pasform af ventilationskanalerne.

Grundlæggende beregningskrav

Ved bestemmelse af de endelige parametre for luftkanaler er det nødvendigt at tage højde for, at bestemmelse af arealet af luftkanaler skal sikre, at:

1. Temperaturregimet i rummet er sikret. Hvor der er overskydende varme, fjernes den, og hvor der er en mangel, minimeres dens tab.
2. Hastigheden af ​​luftbevægelser reducerer ikke på nogen måde komfortniveauet for personer i rummet. Luftrensning er påkrævet i arbejdsområder.
3. Skadelige kemiske forbindelser og suspenderede partikler til stede i luften er til stede i et volumen svarende til GOST 12.1.005-88.

For individuelle rum er en forudsætning for at vælge arealet af luftkanaler konstant at opretholde trykket og udelukke lufttilførsel udefra.

Ved beregning af linjemodstand tages der højde for tryktab. For at strømmen af ​​luftmasse kan overvinde modstand under bevægelse, kræves passende tryk

Kategorien af ​​lokaler, hvor der kræves backup, omfatter kældre samt lokaler, hvor skadelige stoffer kan ophobes.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Online program til at hjælpe designingeniøren:

Plot om organisering af ventilation af et privat hus som helhed:

Tværsnitsarealet, formen og længden af ​​luftkanalen er nogle af de parametre, der bestemmer ventilationssystemets ydeevne. Korrekt beregning er ekstremt vigtig, fordi... luftgennemstrømningskapaciteten, såvel som strømningshastigheden og den effektive drift af strukturen som helhed, afhænger af den.

Ved brug af en online-beregner vil nøjagtighedsgraden af ​​beregningen være højere end ved manuel beregning. Dette resultat forklares af det faktum, at programmet automatisk afrunder værdierne til mere nøjagtige værdier.

Har du personlig erfaring med at designe, installere og beregne et luftkanalsystem? Vil du dele din opsamlede viden eller stille spørgsmål om emnet? Skriv venligst kommentarer og deltag i diskussioner - feedbackformularen er placeret nedenfor.