Изчисляване на площта на въздуховодите и фитингите: правила за извършване на изчисления + примери за изчисления с помощта на формули

Ключът към безупречната и ефективна работа на вентилацията е компетентното изчисляване на площта на въздуховодите и фитингите, от които зависи изборът както на отделни елементи, така и на оборудване. Целта на изчислението е да се осигури оптимална честота на смяна на въздуха в помещенията в съответствие с тяхното предназначение.

В статията разгледахме подробно всеки от необходимите етапи на изчисления: определяне на напречното сечение и действителната площ на каналите, изчисляване на скоростта на въздуха и избор на параметрите на фасонните продукти. Освен това очертахме основните изисквания за размера на вентилационните канали и също така дадохме пример за изчисляване на въздуховоди за частна къща.

Цел на извършване на изчисления

Характеристики на изчислението и избор на въздуховоди зависят от техния вид и материала, от който са направени. Последната характеристика определя нюансите, които възникват по време на движението на въздуха и особеностите на взаимодействието на въздушна лавина със стените.

Въздуховодите са:

• метал - може да бъде черна стомана, поцинкована, неръждаема стомана;
• алуминиево гъвкаво гофриране;
• пластмасови вентилационни канали - гъвкав и твърд;
• плат.

Според геометрията на напречното сечение въздуховодите се изработват кръгли, правоъгълни или овални. Последните не са толкова популярни, колкото първите две.

Дори ако има най-правилния дизайн на вентилационната система, грешката при избора на секции на въздуховода може да доведе до нарушаване на циркулацията на въздуха.

Последицата от грешки в изчисленията ще бъде повишена влажност, а след това мухъл и плесен в стаята. Без правилно изчисляване на площта на всички части е невъзможно да се изберат подходящи елементи на вентилационния комплекс

Този параметър зависи от:

• скоростта на движение на въздушната маса и нейния обем;
• степен на плътност на връзките;
• шумна вентилационна система;
• консумация на енергия

Правилно извършените изчисления ще ви позволят да спестите пари, тъй като количеството материал ще бъде определено точно. Но освен икономическите въпроси, основното нещо са параметрите на вентилацията, които осигуряват комфортни условия на живот на хората.

Обща информация за изчисляване на площта на напречното сечение

Площта на тръбите за въздуховод се изчислява с помощта на различни стойности:

1. За съответствие със санитарно-хигиенните параметри (SanPiN).
2. По броя на жителите.
3. Според площта на стаите.

Резултатът може да се получи както за отделна стая, така и за къщата като цяло. За изчисления има специални програми с вградени алгоритми. Друга възможност за изчисление е използването на формули.

При проектирането им площта на напречното сечение на въздуховодите е избрана така, че въздухът да се движи по всички дължини с приблизително еднаква скорост. По цялата дължина на системата количеството въздух е различно, така че площта на напречното сечение на въздуховода трябва да се променя нагоре с увеличаване на обема на въздушната маса.

Ако вземем предвид изпускателната вентилация, квадратурата на напречното сечение се увеличава, когато се приближава към вентилатора.Само така може да се гарантира горе-долу еднаква скорост на въздушната маса по цялата дължина на въздуховода

С увеличаване на кръговото напречно сечение скоростта на въздушния поток намалява. В същото време аеродинамичният шум също ще бъде намален. Недостатъкът на такива въздуховоди е обемистостта на дизайна, което прави невъзможно монтирането им в пространството между тягата и окачените тавани, както и повишената цена.

Ако това не е възможно, можете да дадете предпочитание на правоъгълна геометрия, тъй като височината на правоъгълната секция е по-малка. От друга страна, кръглите продукти са по-лесни за инсталиране и имат свои собствени оперативни предимства.

Тъй като кръглите въздуховоди не винаги могат да се поберат в интериора, а по-естетически приятните правоъгълни са скъпи, струва си да разгледате овалните продукти като алтернатива. Те са едновременно ергономични и ефективни

Изборът на една или друга опция зависи от приоритетите на потребителя. Ако спестяването на енергия, минималният шум са на преден план и има всички възможности за инсталиране на голяма мрежа, най-добрият избор е кръглата форма на въздуховода.

Стъпки на изчисление

Изчислителната работа се състои от няколко етапа:

1. Съставяне на общ диаграми на вентилационната система. Тук трябва да се отбележат дължините на правите участъци, въртящите се части и техния тип, както и местата, където се променят участъците.
2. Избор на скорост на въздухообмен, идентична на санитарно-хигиенните изисквания.
3. Изчисляване на скоростта на движение на въздушните маси през тръбопровода. Този параметър зависи от тип вентилация, като то може да бъде естествено или принудително.
4. Изчисляване на площта на въздуховода и други параметри.

Има много програми за извършване на такива изчисления.

Изчисляването на формули за сложна система не е лесна задача.За малка къща изчисляването на площта на отделните елементи и напречното сечение на въздуховодите е напълно възможно

Изчисляване на напречното сечение на канала

Изразът, използван за изчисляване на квадратурата на фасонни елементи и въздуховоди, изглежда така:

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

Където:

• Sc - площ в напречно сечение;
• Л — дебит на въздуха, циркулиращ в системата;
• 2.778 — коефициент, който съвместява различни измерения;
• V — скоростта на въздушна лавина на определено място, измерена в метри в секунда.

Резултатът от изчислението ще бъде стойност, измерена в cm².

Има алтернативна формула:

S = L: k × V,

Коефициентът K в този случай е 3600.

Определяне на действителната площ на канала

Нормалната вентилационна площ за кръгли вентилационни канали се изчислява по формулата:

S = (π x D2) : 400,

Където:

• С — действителна площ;
• д — диаметър.

За правоъгълни тръбопроводи:

S = (A x B): 100,

Където:

• С — действителна площ;
• д — диаметър;
• А — височина на въздуховода;
• IN - ширина на конструкцията.

Площта на напречното сечение на тръба с овално напречно сечение се изчислява по формулата:

S = π × A × B: 4,

Където:

• А - по-голям диаметър на овала;
• IN - съответно по-малък диаметър.

Има и други формули за изчисляване на площта на въздуховода.

Използвайки регулаторен документ като SNiP, можете да сравните размерите на напречното сечение на въздуховодите с необходимите показатели. Това прави още по-лесно определянето на подходящия размер на въздуховода.

Някои производители предоставят номограми в описанието на въздуховодите. Има ги и в нормативната литература.

Номограма за метален въздуховод с кръгло сечение. Стойностите от него се заместват във формулата. Всички гъвкави въздуховоди са допълнени с такива схеми (+)

От номограмите можете да вземете стойността на площта на напречното сечение. Той е приблизителен, но подходящ за създаване на система с минимален шум.

За да намерите размерите на канала за конкретна разклонителна тръба, която транспортира даден обем въздух, трябва да направите следното:

1. Определете върху номограмата точката на пресичане на обема въздух, преместен за 1 час, и линията на най-висока скорост за проектния участък.
2. Близо до тази точка намерете стойността на най-подходящия диаметър.

Освен това, като имате номограма, можете не само да улесните изчисляването на напречното сечение на въздуховодите и фитингите, но и да определите загубата на налягане по протежение на участък от въздухопровода при зададена скорост.

Не е необходимо да използвате номограма, можете да определите необходимата площ на напречното сечение в зависимост от скоростта на въздушната маса.

Изчисляване на скоростта на въздуха

Използвайки формули или специални таблици, изчислете скоростта на въздуховода. Ключовият параметър тук е индексът на кратност, който определя обема на въздуха, при който помещение с обем от 1 m2 е напълно вентилирано.³ в рамките на 1 час.

За да се определи индексът на множественост, експертите препоръчват да се проучат специфични условия в съществуващи промишлени съоръжения, за които има действителни данни за отделянето на газове, токсични пари и др. Най-добре е да направите независимо изчисление с помощта на формули.

За да опростите изчисленията, има специални таблици, от които можете да вземете готовата стойност на индикатора за множественост, но трябва да имате предвид, че те съдържат закръглени параметри

Формулата за изчисляване на кратността изглежда така:

N=V:W,

Където:

• н — необходимата кратност;
• V - обемът на свежата въздушна маса, влизаща в помещението в рамките на един час;
• У - обем на помещението.

Единицата за кратност е броя пъти/час, V се измерва в mᶾ/h, обемът е в mᶾ.

Нека разгледаме конкретен пример за определяне на необходимото количество въздух по кратност.

Има дневна с обем 22 мᶾ. Това ще изисква въздух: L = 22 x 6 = 132 m³, тук 6 е скоростта на обмен на въздух, взета от таблицата.

Скоростта на движение на масата (V) се измерва в m/s и се определя по формулата:

V=L: 3600 x S,

Където:

• Л — използван въздух (mᶾ/h);
• С — площ на сечението на въздуховода (mᶾ).

Освен това влияят още 2 параметъра скорост на въздуха: ниво на шум, коефициент на вибрации. Те трябва да се вземат предвид при проектирането на системата.

Пример за изчисление за малка вила

За изчислението е взета вила с вътрешна площ от 108,8 m² и височина от пода до тавана 3 м. Вътре има хол, спалня, детска стая, кухня, санитарен възел. Индикаторът за множественост се приема равен на 1.

Вентилационната система ви позволява да освободите стаята от примеси, които са вредни за здравето - потенциално опасни и провокиращи алергични реакции, влошаващи благосъстоянието

Първо, изчислете количеството отстранен и входящ въздух за цялата сграда.

За това се използва методът SNiP:

1. Тъй като спалнята и всекидневната са еднакви по площ, количеството въздух, отстранен от тях, е 21 x 3 x 1 = 63 mᶾ/h.
2. За детска стая - 24 x 3 x 1 = 72 mᶾ/h.
3. За кухнята - 22 x 3 x 1 + 100 = 166 mᶾ/h.
4. За баня - 10 x 3 x 1 = 30 mᶾ/h.
5. В резултат на това: 63 x 2 + 48 + 166 + 30 = 394 mᶾ/h.

Коридорът и антрето не са взети предвид. 100 mᶾ е обемът, който минава през аспиратора в кухнята.

Правилното разпределение на въздушния поток в къщата също е много важен момент. В сгради от този тип обикновено се монтира естествена вентилационна система.Тук все още има елемент на принуда - кухненски аспиратор.

След това определете диаметрите на вентилационните канали. От 100м³ Ако капакът се свали принудително, остава само да се разпределят останалите 294 м³. Ще си тръгнат естествено през 2 шахти. За всеки ще е необходимо: ​​294: 2 = 147 mᶾ.

Тъй като скоростта на въздуха в естествените вентилационни шахти варира от 0,5 до 1,5 m/s, при изчисленията обикновено се взема средната стойност от 1 m/s. Замествайки известните стойности във формулата S = L: k × V, те намират: S = 147: 3600 x 1 = 0,0408 m².

Сега е възможно да се определи диаметърът на въздуховод с кръгло напречно сечение по формулата: S = (π x D2) : 400 или 0,0408 = (3,14 x D2) : 400.

След като решават това уравнение с едно неизвестно, чрез прости изчисления, те установяват, че диаметърът на въздуховода е 2,28 мм. За тази стойност се избира най-близкият по-голям стандартен размер на тръбата.

Използвайки тази таблица за преобразуване, можете да изберете еквивалентния диаметър на кръгъл канал. Това значително опростява изчислението

Когато инсталирате правоъгълен въздуховод, изберете неговия размер според таблицата, като се фокусирате върху площта. Най-близката по-голяма стойност е 200 x 250 mm.

По същата схема се определя площта на напречното сечение на изхода за кухненския аспиратор, с тази разлика, че скоростта на въздуха тук е 3 m/s. S = 100: 3600 x 3 = 0,083 m² или диаметър 107 mm.

Таблица за преобразуване е необходима, когато трябва да изчислите въздуховоди с правоъгълно напречно сечение и да приложите таблицата за кръгли продукти. Ето диаметрите на въздуховодите с кръгло напречно сечение, при които намаляването на налягането поради триене е равно на същата стойност в правоъгълна конструкция.

Има три начина за определяне на еквивалентната стойност:

• по скорост;
• по напречното сечение;
• по консумация.

Тези стойности са свързани с различни параметри на въздуховода. Всеки от тях има индивидуален метод за използване на таблици. Основното е, че независимо от използваната техника, количеството загуба на налягане поради триене е същото.

Накрая се проверява скоростта: V = 147: (3600 x 0,0408) = 1,0 m/s. Това е в допустимите граници.

Фасонни изделия и тяхното изчисляване

При монтаж на въздуховоди прави секции с различни размери са свързани с профилирани продукти.

При производството както на въздуховоди, така и на фитинги е необходимо да се изчисли тяхната площ. Без това е невъзможно да се определи точното количество материал, необходимо за производството на части.

Оформените продукти включват:

1. Завои. Те се използват за промяна на посоката на въздухопровода под всякакъв ъгъл. Предлагат се както кръгли, правоъгълни, така и овални.
2. Преходи. Използват се за свързване на въздуховоди от различни секции. Всякаква геометрия - от кръгла до комбинирана.
3. Съединители, нипели. Свържете прави участъци от магистралата.
4. Тениски. Клоновете или два клона на въздуховода са свързани.
5. пънчета. Блокиране на въздушния поток.
6. Напречни части. Разделете или свържете въздушните потоци.
7. патици. Осигурете многостепенен преход на въздуховода.

За да се изчислят необходимите параметри на профилирани продукти, са необходими математически умения.

Всеки оформен продукт има своя специална роля във вентилационната система. Производителите проектират всеки от тях поотделно. Доставят се заедно с основните елементи

Грешка, допусната в един индикатор, ще доведе до влошаване на експлоатационните характеристики на системата. Няма готови формули за такива изчисления.

Таблицата показва стандартните размери на въздуховодите. Дори професионалистите използват тези и подобни специални таблици вместо сложни изчисления

Много дизайнери използват специални програми и онлайн калкулатори. Трябва само да въведете първичните стойности и да получите готови параметри на изхода.

Програмите ви позволяват не само да определите необходимите размери на всички части, но и да направите тяхното развитие. Такава разработка, отпечатана на 3D принтер, позволява идеално прилягане на вентилационните канали.

Основни изисквания за изчисление

При определяне на окончателните параметри на въздуховодите е необходимо да се вземе предвид, че определянето на площта на въздуховодите трябва да гарантира, че:

1. Осигурен е температурен режим в помещението. Там, където има излишна топлина, се осигурява нейното отвеждане, а там, където има недостиг, загубите й са сведени до минимум.
2. Скоростта на движение на въздуха по никакъв начин не намалява нивото на комфорт на хората в помещението. Необходимо е пречистване на въздуха в работните зони.
3. Вредни химически съединения и суспендирани частици, присъстващи във въздуха, присъстват в обем, съответстващ на GOST 12.1.005-88.

За отделни помещения предпоставка за избор на зоната на въздуховодите е постоянното поддържане на налягане и изключване на подаването на въздух отвън.

При изчисляване на съпротивлението на линията се взема предвид загубата на налягане. За да може потокът от въздушна маса да преодолее съпротивлението по време на движение, е необходимо подходящо налягане

Категорията на помещенията, където се изисква резервиране, включва мазета, както и помещения, в които могат да се натрупват вредни вещества.

Изводи и полезно видео по темата

Онлайн програма в помощ на проектанта:

Сюжет за организацията на вентилацията на частна къща като цяло:

Площта на напречното сечение, формата и дължината на въздуховода са част от параметрите, които определят работата на вентилационната система. Правилното изчисление е изключително важно, т.к. от това зависи пропускателната способност на въздуха, както и скоростта на потока и ефективната работа на конструкцията като цяло.

Когато използвате онлайн калкулатор, степента на точност на изчислението ще бъде по-висока, отколкото при ръчно изчисляване. Този резултат се обяснява с факта, че програмата автоматично закръгля стойностите до по-точни стойности.

Имате ли личен опит в проектирането, монтажа и изчисляването на въздуховодна система? Искате ли да споделите натрупаните знания или да зададете въпроси по темата? Моля, оставете коментари и участвайте в дискусии - формата за обратна връзка се намира по-долу.