Jak správně vypočítat plochu vzduchovodů a armatur

Abyste mohli správně provést potřebné výpočty, měli byste znát základní parametry budovy, pro kterou jsou vyrobeny: její účel, plocha prostor a výška stropů, plánovaný počet zaměstnanců, kteří jsou neustále uvnitř a přicházejí návštěvníci. Také u průmyslových budov musíte pochopit rozsah činnosti a její vlastnosti.

Konstrukce ventilačního systému se řídí následujícími normami:

Kromě toho při výpočtech musíte vzít v úvahu typ vzduchového potrubí a materiál, ze kterého je vyroben. Tyto indikátory (zejména poslední) určují některé z nuancí, které vznikají při pohybu vzduchu potrubím a jeho reakci na materiál stěny.

Na základě materiálu výroby existují následující vzduchové kanály:

• vyrobeno z kovu (černá ocel, pozinkovaná ocel a nerezová ocel);
• flexibilní vlnité hliníkové vzduchové potrubí;
• vyrobeno z plastu (může být tuhé nebo pružné);
• Existují také vzduchové kanály vyrobené z tkaniny.

Tvar průřezu může být také různý: kulatý, oválný nebo obdélníkový.

Volba průřezu je neméně důležitá než dobře navržený projekt, protože nesprávně zvolená plocha průřezu může způsobit zvýšenou vlhkost a výskyt plísní.

Na správně zvolené oblasti vzduchovodu závisí následující parametry:

• množství a rychlost pohybu vzduchu;
• přítomnost nebo nepřítomnost hluku během provozu a těsnost spojů;
• spotřeba elektřiny.

Správně provedené výpočty pomohou nejen vytvořit stabilně fungující systém, ale také ušetřit na spotřebním materiálu během instalace, protože projekt jasně uvede množství materiálů a jejich parametry.

Jaké požadavky musí být splněny pro správné výpočty?

Aby bylo možné co nejpřesněji vybrat potřebné parametry, je nutné uvést místnost do určitých standardů:

• snížit nebo zvýšit teplotu na normální;
• zajistit pohodlný pohyb proudění vzduchu pro osoby a v případě potřeby použít čističku vzduchu;
• zkontrolujte shodu přítomnosti škodlivých sloučenin ve vzduchu s GOST 12.1.005-88.

V některých případech je navíc nutné zajistit, aby nedocházelo k proudění vzduchu z vnějšku místnosti. V některých budovách je nutné neustále udržovat podporu (například sklepy).

Co potřebujete vědět pro výpočet plochy průřezu

Existují různé parametry, podle kterých se počítá plocha průřezu. Patří sem:

• Počet lidí, kteří budou neustále uvnitř.
• Shoda se standardy SanPiN.
• Oblast místnosti.

K získání přesného výsledku používají specialisté určité programy nebo provádějí výpočty.

Plocha průřezu se volí v souladu s množstvím vzduchu v určité oblasti systému. To se provádí pro udržení přibližně stejné rychlosti vzduchu po celé jeho délce.

Volba tvaru vzduchovodu závisí na zadání zákazníka: pokud se potřebujete vejít do určitého rozpočtu, použijte levnější (kulaté nebo oválné), v případě, že je prioritou estetický vzhled, jsou obdélníkové. použitý. Pokud jde o ukazatele účinnosti a minimální hluk, volba by měla být provedena na kulatém tvaru.

Výpočet plochy potrubí pro různé typy sekcí

V závislosti na průřezu vzduchovodu se mění způsob výpočtu jeho plochy. To je způsobeno skutečností, že za stejných okolností (plocha, rychlost proudění) se bude průtok v různých verzích vzduchovodů lišit.

Důležitá je také délka sítě – vlhkost, teplota, materiál výroby a tvar musí být navíc zohledněny (protože různé materiály mají různé koeficienty tření).

Výpočty navíc berou v úvahu následující: s rostoucí plochou průřezu klesá rychlost proudění.

Pro výpočet plochy vzduchovodů je nutné použít dva ukazatele, které jsou převzaty z regulačních dokumentů: průtok a rychlost průtoku – R (m³/hod) a V (m/s).

Vzorec pro výpočet je následující:

Použitím vzduchovodů s velkým průřezem při instalaci ventilačního systému získáte méně hluku a snížíte náklady na elektřinu. Počáteční rozpočet však bude mnohem vyšší.

Výpočet plochy průřezu

Tyto hodnoty nejsou referenčními hodnotami, ale jejich použitím lze vytvořit systém s minimálním šumem. Dosazují se do vzorce nebo se používají speciální schémata pro různé varianty vzduchovodů, které lze převzít z podkladů poskytnutých výrobci.

Prostor pro kulaté potrubí

Chcete-li vypočítat průměr kruhového ventilačního potrubí, musíte použít standardní plochu průřezu podle vzorce:

A skutečná plocha se vypočítá takto:

Plocha pro pravoúhlé potrubí

Výpočet se řídí stejným vzorcem jako pro kulaté a délka stran se určuje takto:

Dп – úhlopříčka obdélníku vepsaného do kruhu (ekvivalentní průměru kruhu);

Vzorce pro určení skutečné plochy:

K určení některých parametrů odborníci používají tabulku:

Výpočet pro oválné potrubí

Níže jsou uvedeny vzorce pro průměr:

kde a, b jsou hlavní a vedlejší průměry oválu.

Tvarové díly a výpočet jejich plochy

Pro usnadnění výpočtů tohoto ukazatele existují speciální kalkulačky na specializovaných webových stránkách a programech.

Zde je malý seznam programů, které pomáhají specialistům provádět nejpřesnější výpočty:

• Vent-Calc pro výpočet plochy průřezu, tahu a odporu na různých úsecích.
• GIDRV 3.093 pro počítání dat potrubí.
• Potrubí 2.5 pro výběr prvků systému a určení plochy průřezu.
• CADvent je založen na AutoCADu a má nejúplnější knihovnu prvků.

Před zahájením výpočtů musíte pochopit, proč se provádějí.

• Hodnota plochy povrchu potrubí se používá při výpočtu přestupu tepla konkrétního prvku systému. Chcete-li to zjistit, musíte nejprve vypočítat celkovou plochu produktu nebo systému.
• Výpočet tepelných ztrát od zdroje tepla do topného zařízení. K největším ztrátám tepelné energie dochází v potrubí. Proto, když jste se naučili plochu pro přenos tepla, můžete naplánovat počet a typ topných zařízení v systému.

Jaké kroky jsou nutné pro správné výpočty

Chcete-li vše správně vypočítat, musíte provést následující kroky:

• Nakreslete ventilační diagram, poznamenejte si vzdálenosti na přímých úsecích, zatáčky a jejich vzhled, místa, kde dochází ke změnám v průřezu.
• Volba rychlosti výměny vzduchu v souladu se sanitárními a hygienickými normami.
• Výpočet rychlosti pohybu. Tento indikátor se může lišit pro různé typy ventilačních systémů.
• Výpočet dalších parametrů včetně ploch vzduchovodů.

K provádění všech výpočtů se často používají speciální programy.

Výpočet průřezu pomocí algoritmu

Nejprve spočítejme rychlost proudění vzduchu. Chcete-li to provést, měli byste:

• Převeďte průtok na m3/s
• Zvolte rychlost vzduchu v potrubí
• Určete plochu průřezu a průměr kruhového nebo obdélníkového potrubí.

1. Dále nastavíme rychlost vzduchu pohybujícího se potrubím. Vybírá se na základě optimálních podmínek. Vysoká rychlost vám umožní instalovat vzduchové potrubí s malým průřezem. Ale hladina hluku bude vyšší a aerodynamický odpor se zvýší. Když se rychlost sníží, výše uvedené nepříjemnosti se sníží, ale vzduchové potrubí se stane objemným.
2. Optimální rychlost vzduchu je 4 m/s. U velkých vzduchových kanálů (600×600 mm nebo více) je rychlost někdy zvýšena na 6 m/s. Při vybavení systémy pro odvod kouře může být zvýšena na 10 m/s.
3. Dalším krokem je určení plochy průřezu vzduchového potrubí (rozdělení průtoku rychlostí):

1. Nakonec se zvolí průměr nebo délky stran pro obdélníkovou část.

Skutečná plocha se vypočítá takto:

Pomocí SNiP je možné porovnat průřezy vzduchovodů s indikátory požadovanými v souladu s legislativou. To usnadní nalezení vhodného parametru.

Výrobci produktů také poskytují nomogramy, ze kterých můžete získat hodnoty potřebné pro výpočty. Ty budou přibližné, ale mohou být použitelné pro některé systémy.

Chcete-li vypočítat parametry potrubí potřebné pro odbočky, musíte provést následující kroky:

• Najděte na nomogramu bod, ve kterém se ukazatel objemu vzduchu procházejícího za hodinu protíná s přímkou ​​maximální rychlosti.
• Dále hledáme hodnotu průměru, která nejjasněji odpovídá systému.

Máte-li tato data k dispozici, můžete zjednodušit výpočty a přesněji vypočítat tlakovou ztrátu podél segmentu.

Výpočet rychlosti vzduchu

Klíčovým parametrem je multiplicita, která určuje objem vzduchu k úplnému vyvětrání místnosti během hodiny. Objem místnosti se bere jako 1 metr krychlový. metr. Nejlepší je provést vlastní výpočet pomocí vzorců.

Pro zjednodušení výpočtů se používají tabulky, které již mají násobnost, ale musíte pochopit, že se jedná pouze o přibližné parametry

Násobnosti lze vypočítat takto:

Také další dva parametry ovlivňují rychlost pohybu vzduchu: indikátor hluku a koeficient vibrací. Při vytváření projektu je bezpodmínečně nutné je vzít v úvahu.

Výpočet pro tvarované výrobky

Při instalaci vzduchovodů jsou jeho rovné části s různými velikostmi spojeny pomocí tvarových výrobků. Proto je výpočet jejich plochy tak důležitý.

Typy těchto produktů:

• Ohyby se používají k otáčení potrubí v různých úhlech. Dodávají se v různých tvarech v závislosti na tom, jaké vzduchové potrubí se v zařízení používá.
• Přechod je spojovací prvek pro upevnění vzduchovodů s různými průměry. Přicházejí také v různých tvarech.
• Na rovných úsecích se jako spojovací prvky používají spojky a vsuvky.
• Odpaliště spojují větve nebo různé větve.
• Zátky jsou navrženy tak, aby blokovaly proudění vzduchu.
• Kříže také oddělují nebo spojují proudění vzduchu.

Tato tabulka ukazuje standardní velikosti potrubí:

Někteří návrháři používají speciální programy, kterým se také říká online kalkulačky. Zadáme primární data a získáme hotové parametry.

Programy vám umožňují nejen vypočítat požadované ukazatele a rozměry všech dílů, ale také provést jejich vývoj Tiskem na 3D tiskárně můžete upravit ventilační kanály.

Příklad výpočtu

Potřebujeme například určit průřez vzduchovodu s průtokem vzduchu 1000 m3/hod:

G = 1000/3600 = 0,28 m3/s

S = 0,28 / 4 = 0,07 m2

Pro kruhové potrubí vypadá výpočet takto: D = kořen (4·S/ π) ≈ 0,3 m = 300 mm. Nejbližší standardní průměr potrubí je 315 mm.

Pro obdélníkový vybereme A a B tak, aby jejich součin byl roven 0,07. Také se doporučuje, aby se A a B nelišily více než třikrát, to znamená, že vzduchové potrubí 700×100 nebude fungovat. Je lepší použít možnosti: 300×250, 350×200.

Výpočet metodou konstantní rychlosti

Výpočet vždy začíná půdorysem. Pomocí norem určí množství vzduchu, které je potřeba pro určitou zónu, a vytvoří schéma zapojení, které ukáže všechny mřížky, difuzory, ale i změny průřezu a přítomnost vývodů. Ukazatele se počítají vždy pro nejvzdálenější bod systému, rozdělený do sekcí.

Elektrické schéma

Výběr potřebného průřezu po celé délce a také stanovení tlakové ztráty (to je nutné pro výběr ventilátoru) jsou hlavní parametry při určování parametrů vzduchovodů.

Vypočítejme průměr vzduchovodu, pro který potřebujeme graf tlakové ztráty. Pro každý typ potrubí je to jiné. Výrobci tyto informace obvykle poskytují a jsou také k dispozici ve speciálních referenčních knihách.

Výběr ventilátoru

Pro správný výběr ventilátoru je nutné zjistit, jaké existují tlakové ztráty.

Výkon ventilátoru se samozřejmě vypočítá sečtením potřebného množství vzduchu (celkem pro všechny místnosti v objektu) a výběrem modelu z katalogu výrobce. Čísla v dokumentech jsou však skutečná pouze tehdy, když produkt funguje samostatně (bez připojeného vzduchového potrubí). V jiných podmínkách bude výkon tím nižší, čím větší bude tlaková ztráta v síti.

V dokumentech je každá jednotka výroby doprovázena diagramem výkonu ve vztahu k poklesu tlaku.

Chcete-li vypočítat tento pokles, musíte:

• znát rychlost pádu v oblastech bez zatáček nebo svahů;
• vypočítat ztráty na každé překážce (místní odpor).

Při 100 mm potrubí a rychlosti 4 m/s je ztráta přibližně = 2 Pa/m.

Diagram ukazuje prvky, které mohou bránit pohybu vzduchu.

Pro každý lokální odpor v regulačních zdrojích je potřeba najít koeficient lokálního odporu (k.m.s), označovaný písmenem ζ (zetta).

Tlaková ztráta pro každý prvek se určí takto:

Po určení těchto parametrů můžete vybrat ventilátor.

Pro více informací

Výpočty hodnot pro upevňovací prvky, armatury a další prvky systému vzduchového potrubí obvykle provádějí konstruktéři. Ale i profesionálové používají ve své práci tabulky, které udávají všechny potřebné koeficienty, vzorce a hodnoty.

Na internetu snadno najdete tabulky, programy a další literaturu pro výpočet plochy a dalších parametrů. Pomocí programů omezíte své akce pouze na zadání požadovaných hodnot. A výsledek bude docela přesný.

Shrnutí a závěry

Návrh a instalace ventilačních systémů je pracný a složitý proces. Ne vždy je možné to udělat sami, protože tato činnost vyžaduje speciální znalosti a dovednosti. Nejlepší možností je proto svěřit celý rozsah prací profesionálům. Než však svěříte návrh a instalaci ventilace jakékoli firmě, pokuste se získat podrobné informace o společnosti, přečíst si recenze nebo osobně komunikovat s klienty společnosti.

Pechnik Egorov 10. března 2019

Před zahájením instalace ventilačních komunikací je nutné vypočítat plochu vzduchových kanálů a armatur. Výkon celého systému jako celku bude záviset na správnosti provedených výpočtů. Přirozené a nucené větrání vyžadují samostatné postupy při projektování, ačkoli mají stejný účel.

Pořadí výpočtů ventilačních systémů

Při určování odporu proti pohybu vzduchu se bere v úvahu tvar a vlastnosti materiálu vzduchotechnického potrubí, jejich celková délka, kinematický diagram a přítomnost odboček. Pro zachování příznivých mikroklimatických podmínek a snížení nákladů na údržbu prostor v zimním období jsou prováděny i dodatečné výpočty tepelných ztrát.

Plocha průřezu se vypočítá podle údajů aerodynamického výpočtu vzduchovodů. S ohledem na získané hodnoty se provede následující:

• výběr nejpřijatelnější velikosti průřezu ventilačního potrubí v závislosti na rychlosti proudění vzduchu;
• stanovení maximálního možného snížení tlaku ve ventilačním systému.

Jak vypočítat plochu vzduchových kanálů pomocí programu, uvidíte v tomto videu:

Výpočet plochy vzduchovodů se provádí pomocí vzorců, ale jednodušší je použít online kalkulačku pro oblast vzduchovodů a armatur. Již obsahuje všechny požadované vzorce a pořadí výpočtu. Dalším pozitivním aspektem programu výpočtu plochy vzduchovodů je nemožnost lidské chyby.

Pro správný výpočet plochy vzduchového potrubí pomocí vzorců je nejprve nutné určit průřez tvarovaných dílů. Nejčastěji se vyrábějí v kulatém (méně často eliptickém), čtvercovém nebo obdélníkovém tvaru.

Výpočet plochy vzduchovodů pomocí vzorců

Nepřesnost ve výpočtu tohoto ukazatele ventilačního systému může být fatální. Snížení požadované hodnoty nevyhnutelně způsobí zvýšení tlaku ve ventilačních šachtách, a proto vyvolá vzhled vnějšího hučení. Plochu obdélníkového ventilačního potrubí lze vypočítat pomocí vzorce:

• S — plocha průřezu (m 2 );
• L — spotřeba vzduchu (m3/h);
• k je požadovaný koeficient rovný 2,778;
• V je rychlost proudění vzduchu.

Kromě toho můžete pomocí matematických výpočtů zjistit skutečnou plochu průřezu ventilačního potrubí. Vzorec použitý k tomu je:

S = A x B /100 — pro čtvercové nebo obdélníkové krabice;

S = π * D² / 400 — pro kulaté krabice, kde:

• A — výška krabice (mm);
• B – šířka krabice (mm);
• D – průměr kulaté krabice (mm).

Chcete-li získat přesnější hodnoty, můžete porovnat data získaná pomocí technických výpočtů a online kalkulačky. Plocha vzduchových kanálů by se neměla výrazně lišit.

Rozměry ventilačních kanálů se vypočítávají individuálně pro každou oblast. Je třeba poznamenat, že rychlost proudění vzduchu může být ≈ 8 m/s, protože rozměry připojovací příruby ventilačního systému jsou omezeny rozměry jeho rámu. Pro snížení rychlosti proudění vzduchu a hlučnosti jsou rozměry větracích jednotek o několik velikostí větší než je příruba. V takových podmínkách je centrální vzduchotechnické potrubí připojeno k ventilační jednotce přes přechodové zařízení.

Pro domácí ventilační systémy se nejčastěji používají kulaté nebo obdélníkové vzduchovody o průměru 100-250 mm.

Obecné požadavky

Ve ventilačních systémech určených k odstraňování požárně nebezpečných těkavých látek musí být vzduchové potrubí vyrobeno z ohnivzdorných materiálů. Hlavní průchozí segmenty ventilace musí být kovové.

Při výpočtu konečných parametrů vzduchovodů je nutné zajistit:

1. Možnost instalace požárních klapek horizontálně i vertikálně.
2. Instalace vzduchových uzávěrů na plošiny mezi podlažími. Funkčnost těchto zařízení musí odpovídat regulačním požadavkům na nouzové blokování selektivních segmentů systému.
3. Ke každému podlahovému rozdělovači je možné připojit maximálně pět vzduchovodů.
4. Instalace automatické požární signalizace.

Při všech provedených výpočtech byla použita doporučení stavebních předpisů a předpisů. Tyto standardní hodnoty nám umožňují určit minimální možnou účinnost větrání, která může zajistit příjemné mikroklima v místnosti. Jinými slovy, pravidla SNiP jsou zaměřena především na minimalizaci nákladů na instalaci a provoz ventilačního systému, což je důležité při vývoji ventilačních systémů pro veřejné a administrativní budovy.

U soukromých domů a bytů je situace poněkud odlišná, protože se jedná o osobní projekt, ve kterém není nutné přísně dodržovat pokyny SNiP. Z tohoto důvodu se může účinnost ventilace lišit od standardních hodnot, protože každý má svou vlastní individuální představu o pohodlí.