Вычисление воздухообмена
Специалисты используют две основные схемы:
- По укрупненным показателям. В данной методике не предусматриваются вредные выбросы, такие как тепло и вода. Условно назовем его «Способ №1».
- Метод с учётом избытков тепла и влаги. Условное название «Способ №2».
Способ №1
Единица измерения — м3/ч (кубические метры в час). Применяют две упрощенные формулы:
L=K ×V(м3/ч); L=Z ×n (м3/ч), где
K – кратность воздухообмена. Отношение объёма приточки за одни час, к общему воздуху в помещении, крат в час;V – объём помещения, м3;Z – значение удельного обмена воздуха за единицу верчения,n – количество единиц измерения.
Подбор вентрешёток осуществляется по специальной таблице. При подборе также учитывается средняя скорость прохождение потока воздуха по каналу.
Таблица выбора размеров вентиляционных решёток
Способ №2
При расчёте учитывается ассимиляция тепла и влаги. Если в производственном или общественном здании избыток тепла, то используется формула:
где ΣQ — сумма тепловыделений от всех источников, Вт;с – тепловая ёмкость воздуха, 1 кДж/(кг*К);tyx – температура воздуха, направленного на вытяжку,°С;tnp — температура воздуха, направленного на приточку,°С;Температура воздуха, направленного на вытяжку:
где tp.3 – нормативная тем-ра в рабочей зоне,0С;ψ- коэффициент увеличение температуры, зависящий от высоты измерения, равный 0,5-1,5 0С/м;Н – длина плеча от пола до середины вытяжки, м.
Когда технологический процесс предполагает выделение большого объема влаги, то используется другая формула:
где G – объём влаги, кг/ч;dyx и dnp – содержание воды на один килограмм сухого воздуха приточки и вытяжки.
Существует несколько случаев, более подробно описанных в нормативной документации, когда требуемые воздухообмен определяется по кратности:
L=k×V, где
k – кратность смены воздуха в помещении, раз в час;V — объём помещения, м3.
Расчёт сечения
Площадь поперечного сечения воздуховода измеряется в м2. Её можно посчитать по формуле:
где v – скорость воздушных масс внутри канала, м/с.
Различается для основных воздуховодов 6-12 м/с и боковых придатков не более 8 м/с. Квадратура влияет на пропускную способность канала, нагрузку на него, а также уровень шума и способ монтажа.
Расчёт потерь давления
Стенки воздуховода не гладкие, и внутренняя полость не заполнена вакуумом, поэтому часть энергии воздушных масс при движении теряется на преодоления этих сопротивлений. Величина потери рассчитывается по формуле:
где ג – сопротивление трению, определяется, как:
Формулы, приведенные выше, являются правильными для каналов круглого сечения. Если воздуховод квадратный или прямоугольный, то существует формула приведения к эквиваленту диаметра:
где a,b – размеры сторон канала, м.
Мощность напора и двигателя
Напор воздуха от лопастей H должен полностью компенсировать потери давления P, при этом создавая расчётное динамическое Pд на выходе.
H = P + Pд.
Мощность электрического двигателя вентилятора:
Подбор калорифера
Часто отопление интегрируется в систему вентиляции. Для этого используются калориферы, разные виды рекуператоров, а также метод рециркуляции. Выбор устройства осуществляется по двум параметрам:
- Qв – предельный расход тепловой энергии, Вт/ч;
- Fk – определение поверхности нагрева для калорифера.
Расчёт гравитационного давления
Применяется только для естественной системы вентилирования. С его помощью определяется её производительность без механического побуждения.
Распределение объемов вытяжки по помещениям и определение площади поперечного сечения каналов
Итак, найден объем воздуха, который должен поступить помещения квартиры в течение часа и, соответственно, выведен за это же время.
Далее, исходят их количества вытяжных каналов, имеющихся (или планируемых к организации – при проведении самостоятельного строительства) в квартире или доме. Полученный объем необходимо распределить между ними.
Для примера, вернемся к таблице выше. Через три вентиляционных канала (кухня, санузел и ванная) необходимо отвести 240 кубометров воздуха в час. При этом из кухни по расчетам должно отводиться не менее 125 м³, из ванной и туалета по нормативам – не менее, чем по 25 м³. Больше – пожалуйста.
Поэтому напрашивается такое решение: кухне «отдать» 140 м³/час, а оставшееся — разделить поровну между ванной и санузлом, то есть по 50 м³/час.
Ну а зная объем, который необходимо отвести в течение определённого времени – несложно подсчитать ту площадь вытяжного канала, которая гарантированно справится с задачей.
Правда, для расчетов требуется еще и значение скорости воздушного потока. А она тоже подчиняется определённым правилам, связанным с допустимыми уровнями шума и вибрации. Так, скорость потока воздуха на вытяжных вентиляционных решетках при естественной вентиляции должна быть в пределах диапазона 0,5÷1,0 м/с.
Приводить формулу расчета здесь не будем – сразу предложим читателю воспользоваться онлайн-калькулятором, который определит требуемую минимальную площадь сечения вытяжного канала (отдушины).
Калькулятор расчета минимальной площади сечения вентиляционной отдушины
Укажите запрашиваемые значения и нажмите «РАССЧИТАТЬ ПЛОЩАДЬ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ ВЫТЯЖНОГО КАНАЛА»Какой объем воздуха должен пройти через вытяжной канал, м⁹/часОжидаемая скорость воздушного потока на входе в вентиляционный канал, м/с
Обладая элементарными знаниями в геометрии, полученную площадь несложно привести к размерам прямоугольника. Правда, при этом должно соблюдаться условие – соотношение длинной и короткой стороны – не более, чем 3:1.
Нередко вентиляционные решетки имеют и круглое окно. Значит, необходимо пересчитать площадь сечения в диаметр. Или же требуется сделать переход от прямоугольного сечения на круглое. В обоих случаях будет полезен третий калькулятор, предназначенный специально для такой цели.
Калькулятор расчета диаметра круглого канала, эквивалентного площади прямоугольного
Перейти к расчётам
Укажите запрашиваемые данные и нажмите «РАССЧИТАТЬ ДИАМЕТР ВОЗДУХОВОДА»Расчет провести: — по расчитанной площади поперечного сечения — как эквивалент площади прямоугольного канала Площадь поперечного сечения, см²Ширина канала, ммВысота канала, мм
Полученное значение будет ориентиром при приобретении стандартных деталей с круглым сечением. Естественно, округление при этом делается в бо́льшую сторону.
Какие существуют нормативы
Для того, чтобы обеспечить качественную и бесперебойную работу, необходимо обеспечить, чтобы она соответствовала принятым нормам. Существует несколько их разновидностей:
- В соответствии с санитарно-техническими нормами.
- На основе использования площади здания.
- Исходя из количества людей, которые постоянно или временно находятся в определённом помещении.
- На основе требуемой кратности, установленной нормативными документами.
Вычисления в большинстве случаев проводятся на основе существующих норм по каждому помещению. Затем полученные показатели складываются. Необходимо отдельно посчитать требуемый объём приточного воздуха и того, который вентиляционная система должна вывести наружу. Если вытяжка недостаточно сильная, её мощность необходимо увеличить. Правильно сделанный расчёт естественной вентиляции обеспечит бесперебойную работу системы.
Факторы, влияющие на минимально необходимую мощность вентиляционной системы
Во-первых, на качество вентиляции влияет загрязнение воздуха. В производстве встречаются следующие виды выделений вредных веществ:
- теплота, выделяемая работающим оборудованием,
- испарения и пары вредных веществ,
- выделения различных газов,
- влажность,
- выделения людей (пот, дыхание и т.п.).
Практически на всех предприятиях присутствуют хотя бы какие-то из этих загрязнений. Высчитывая мощность системы вентиляции, их надо брать в расчет. Приточно-вытяжная вентиляция должна выполнять следующие функции:
- Удаление вредных веществ.
- Удаление излишков влаги.
- Очистка загрязненного воздуха.
- Удаленный выброс вредных веществ.
- Регуляция температуры помещения, поглощение излишнего тепла.
- Наполнение помещения чистым воздухом.
- Нагрев, охлаждение или увлажнение поступающего воздуха.
Все эти функции требуют определенных затрат мощности при работе вентиляционной системы. Поэтому при ее установке необходимо выбрать и рассчитать все необходимые параметры.
При проектировании устройства вентилирования рассчитывают расход воздуха по формуле:
Lотс = 3600FWо.
- F обозначает суммарную площадь проемов в м2,
- Wо — среднее значение скорости втягивания воздуха. Эта функция зависит от степени загрязненности воздуха и характера выполняемых операций.
Еще один фактор, влияющий на мощность вентиляции — это подогрев поступающего воздуха. Чтобы затраты были меньше, используют рециркуляцию: часть очищенного воздуха нагревается и возвращается в помещение. При этом должны быть соблюдены следующие правила:
- снаружи должно поступать не менее 10% чистого воздуха, а в обратно поступающем воздухе вредных примесей не должно быть более 30%;
- запрещается применение рециркуляции на производстве, где в воздухе присутствуют взрывоопасные вещества, вредные микроорганизмы, выбросы, относящиеся к 1-3 классу опасности.
Расчет воздуховодов
Расчет воздуховодов вентиляции является одним из важнейших этапов проектирования системы подачи воздуха. Перед тем как приступить к непосредственному подбору площади сечения проводов, необходимо определить производительность вентиляции по воздуху.
Воздуховоды из пластика — это качественный и надёжный товар с длительным эксплуатационным сроком
Расчет производительности по воздуху системы вентиляции
Для начала необходим план объекта, на котором указаны площади и назначение всех комнат. Подача воздуха предусматривается только в те помещения, в которых люди находятся длительное время (гостиная, спальня, кабинет). Не подается воздух в коридоры, поскольку попадает туда из жилых комнат, а далее – в кухни и санузлы. Оттуда воздушный поток выводится через вытяжную вентиляцию. Такая схема предотвращает распространение неприятных запахов по дому или квартире.
Количество подаваемого воздуха для каждого типа жилого помещения рассчитывается с использованием МГСН 3.01.01. и СНиП 41-01-2003. Стандартным объемом на 1 человека в каждой комнате является 60 м?/ч. Для спальни эта цифра может быть уменьшена в 2 раза до 30 м?/ч
Также стоит отметить, что при расчете принимают во внимание только люди, длительно находящихся в помещении
Следующим этапом является расчет воздухообмена по кратности. Кратность показывает, сколько раз в час происходит полное обновление воздуха в помещении. Минимальным значением является единица. Это значение предотвращает застой атмосферы в комнатах.
Перед монтажом труб системы вентиляции производятся необходимые замеры и составляется технический проект
Исходя из вышесказанного, для определения расхода воздуха требуется вычислить два параметра воздухообмена: по кратности и по количеству людей, из которых выбирается большее значение.
Расчет по количеству людей:
L = N х Lnorm, где
L – мощность приточной вентиляции, м?/ч;
N – число людей;
Lnorm – нормированное значение расхода воздуха на человека (типовое – 60 м?/ч, в состоянии сна – 30 м?/ч).
Расчет по кратности воздухообмена:
L = b х S х H, где
L – мощность приточной вентиляции, м?/ч;
b – кратность воздуха (жилые помещения – от 1 до 2, офисы – от 2 до 3);
S – площадь помещения, м?;
H – вертикальные размеры помещения (высота), м?.
После расчета воздухообмена для каждого помещения полученные значения суммируются для каждого метода. Большее и будет требуемой производительностью вентиляции. Например, типичными значениями являются:
- комнаты и квартиры – 100-500 м?/ч;
- коттеджи – 500-2000 м?/ч;
- офисы – 1000-10000 м?/ч
Шланги для системы вентиляции имеют лёгкий вес и высокие параметры гибкости
Методика расчета сечения воздуховодов
Для расчета площади воздуховодов необходимо знать объем воздуха, который должен по ним протекать за промежуток времени (согласно предыдущему этапу расчета) и максимальную скорость потока. Расчетные значения сечения снижаются с увеличением скорости прохождения воздуха, однако при этом возрастает уровень шума. На практике, для коттеджей и квартир значение скорости выбирается в пределах 3-4 м/c.
Стоит отметить, что использовать низкоскоростные проводы с большими размерами не всегда представляется возможным ввиду сложности размещения в запотолочном пространстве. Уменьшить высоту конструкции можно используя прямоугольные воздуховоды, имеющие при аналогичной площади сечения меньшие габариты, по сравнению с круглой формой. Однако монтировать круглые гибкие каналы быстрее и легче.
Компьютерное моделирование внутренних инженерных сетей вентиляции
Расчет площади воздуховода производится по формуле:
Sc = L х 2,778 / V, где
Sc – расчетный размер сечения провода, см?;
L – расход воздуха, м?/ч;
V – скорость воздуха в проводе, м/с;
2,778 – константа для пересчета различных размерностей.
Расчет фактической поперечной площади воздуховода круглого сечения производится по формуле:
Расчет фактической площади пластиковых воздуховодов прямоугольного сечения производится по формуле:
S = A х B / 100, где
S – площадь воздуховода фактическая, см?;
A и B – поперечные размеры воздуховода прямоугольного сечения, мм.
От того, насколько верно будет рассчитана система вентиляции, зависит качество оттока загрязнённого воздуха
Расчеты начинают с магистрального канала и проводят для каждой ветки. Скорость воздуха в главном канале может быть увеличена до 6-8 м/c. Следует добавить, что в бытовых вентиляционных системах, как правило, применяют круглые каналы диаметром 100-250 мм или с аналогичной площадью сечения прямоугольные. Очень удобно использовать для выбора пластиковых воздуховодов для вентиляции каталоги Вентс.
Кратность воздухообмена для жилых и технических помещений
| Помещение | Кратность воздухообмена или количество удаляемого воздуха из помещения, м3/ч |
|---|---|
Жилая комната квартир или общежитий | 3 м3/ч на 1 м2 |
Кухня квартиры и общежития, кубовая: с электроплитами, с газовыми плитами | не менее 60 м3/ч при 2-комфорочных плитах, не менее 75 м3/ч при 3-комфорочных плитах, не менее 90 м3/ч при 4-комфорочных плитах |
Сушильный шкаф для одежды и обуви в квартирах | 30 м3/ч |
Ванная | 25 |
Уборная индивидуальная | 25 |
Совмещенное помещение уборной и ванной | 50 |
То же, с индивидуальным нагревом | 50 |
Умывальная общая | 0,5 |
Душевая общая | 5 |
Уборная общая | 50 м3/ч на 1 унитаз 25 м3/ч на 1 писсуар |
Гардеробная комната для чистки и глажения одежды, умывальная в общежитии | 1,5 |
Помещение для культурно-массовых мероприятий, отдыха, учебных и спортивных занятий, помещения для администрации и персонала | 1 |
Постирочная | 7 |
Гладильная, сушильная в общежитиях | 3 |
Кладовые для хранения личных вещей, спортивного инвентаря, хозяйственные и бельевые в общежитии | 0,5 |
Палата изолятора в общежитии | 1 |
Машинное помещение лифтов | не менее 0,5 |
Мусоросборная камера | 1 |
Если вентиляция в доме или квартире не справляется со своими задачами, то это чревато очень серьёзными последствиями
Да, проблемы в работе этой системы проявляются на так быстро и чувствительно, как, скажем неполадки с отоплением, и не все хозяева уделяют им адекватное внимание. Но результаты могут быть весьма печальными
Это — спертый переувлажненный воздух в помещениях, то есть идеальная среда для развития болезнетворных микроорганизмов. Это — запотевшие окна и сырые стены, на которых вскорости могут появиться очаги плесени. Наконец, это — попросту снижение комфорта из-за распространяющихся от санузла, ванной, кухни в жилую зону запахов.
Калькуляторы расчета площади сечения вытяжной отдушины вентиляции
Чтобы избежать застойных явлений, в помещениях в течение отрезка времени должен происходить обмен воздуха с определённой кратностью. Приток осуществляется через жилую зону квартиры или дома, вытяжка – через кухню, ванную, санузел. Именно для этого там и располагаются окна (отдушины) вытяжных вентиляционных каналов. Нередко хозяева жилья, затевающие ремонт, спрашивают, можно ли заделать эти отдушины или уменьшить их в размерах, чтобы, например, установить на стенах те или иные предметы мебели. Так вот — полностью перекрывать их однозначно нельзя, а перенос или изменение в размерах возможны, но не только с условием, что будет обеспечена необходимая производительность, то есть способность пропустить требуемый объем воздуха. А как это определить? Надеемся, читателю помогут предлагаемые калькуляторы расчета площади сечения вытяжной отдушины вентиляции.
Калькуляторы будут сопровождаться необходимыми пояснениями по проведению вычислений.
Потери давления на прямых участках
Для расчёта производительности вентиляционного оборудования можно просто сложить требуемое количество воздушных масс и подобрать модель, которая подходит по этим параметрам. Однако в паспорте на изделие не учтена сеть воздуховодов. Поэтому при подключении его в систему производительность значительно упадёт в зависимости от параметра сопротивления в трубопроводе. Чтобы определить падение давления в системе, необходимо уточнить его снижение на ровных участках, поворотных и соединительных элементах. Падение давления на ровных участках определяется по формуле:
Р = R × L + Еi × V2 × Y / 2, где
- R – удельное потери напора, вызванные силой трения во время перемещения воздуха, Па/м;
- L – длина прямого участка воздуховода, м;
- ω –скорость движения воздуха, м/с
- Y– плотность воздушных масс, кг/м³;
- Еi– сумма потерь напора на местные сопротивления (отводы, переходы, решетки и т.п.), данные можно взять из справочника.
Прямолинейный участок вентиляции
Правильное оборудование воздуховодов
Короба из оцинковки могут быть круглой, квадратной и прямоугольной формы. Трубы чаще ставят для организации приточного потока в производственных и общественных помещениях. Для монтажа используются хомуты, крепящиеся к перекрытию шпильками. Прямоугольные короба подвешивают на жестких траверсах, где высота регулируется контрольной гайкой. Обязательно делаются резиновые прокладки.
Гибкие воздуховоды длиной до 5 м прокладывают без промежуточных опор, трубопроводы большей длины фиксируют подвесами, хомутами на шпильках во избежание прогиба. Несмотря на гибкость, для таких магистралей есть определенные радиусы, больше которых поворачивать трассу не рекомендуется.
Подбираем высоту труб
Следующий шаг – определение силы тяги, возникающей внутри вытяжного блока при заданном перепаде высот. Параметр зовется располагаемым гравитационным давлением и выражается в Паскалях (Па). Расчетная формула:
- p – гравитационное давление в канале, Па;
- Н – перепад высот между выходом вентиляционной решетки и срезом вентканала над крышей, м;
- ρвозд – плотность воздуха помещения, принимаем 1.2 кг/м³ при домашней температуре +20 °С.
Методика расчета основана на подборе требуемой высоты. Вначале определитесь, на сколько вы готовы поднять трубы вытяжки над кровлей без ущерба внешнему виду здания, затем подставьте значение высоты в формулу.
Пример. Берем перепад высот 4 м и получаем давление тяги p = 9.81 х 4 (1.27 — 1.2) = 2.75 Па.
Теперь грядет сложнейший этап – аэродинамический расчет отводных каналов. Задача – выяснить сопротивление воздуховода потоку газов и сопоставить результат с располагаемым напором (2.75 Па). Если потеря давления окажется больше, трубу придется наращивать либо увеличивать проходной диаметр.
Аэродинамическое сопротивление воздуховода вычисляется по формуле:
- Δp – общие потери давления в шахте;
- R – удельное сопротивление трению проходящего потока, Па/м;
- Н – высота канала, м;
- ∑ξ – сумма коэффициентов местных сопротивлений;
- Pv – давление динамическое, Па.
Покажем на примере, как считается величина сопротивления:
- Находим значение динамического давления по формуле Pv = 1.2 х 1² / 2 = 0.6 Па.
- Сопротивление от трения R находим по таблице, ориентируясь на показатели динамического напора 0.6 Па, скорости потока 1 м/с и диаметра воздухопровода 225 мм. R = 0.078 Па/м (обозначено зеленым кружочком).
- Местные сопротивления вытяжной шахты – это жалюзийная решетка, отвод кверху 90° и зонт на конце трубы. Коэффициенты ξ этих деталей – величины постоянные, равные 1.2, 0.4 и 1.3 соответственно. Сумма ξ = 1.2 + 0.4 + 1.3 = 2.9.
- Окончательное вычисление: Δp = 0.078 Па/м х 4 м + 2.9 х 0.6 Па = 2.05 Па.
Сравним расчетный напор, образующийся в воздухопроводе, и полученное сопротивление. Сила тяги p = 2.75 Па больше, чем потери давления (сопротивление) Δp = 2.05 Па, шахта высотой 4 метра слишком высока, строить такую бессмысленно.
Теперь укоротим вентканал до 3 м, снова произведем перерасчет:
- Располагаемое давление p = 9.81 х 3 (1.27 — 1.2) = 2.06 Па.
- Удельное сопротивление R и местные коэффициенты ξ остаются прежними.
- Δp = 0.078 Па/м х 3 м + 2.9 х 0.6 Па = 1.97 Па.
Напор природной тяги 2.06 Па превышает сопротивление системы Δp = 1.97 Па, значит, шахта трехметровой высоты станет исправно работать на естественную вытяжку и обеспечит нужный расход удаляемых газов.
Канал вентиляции Ø225 мм можно разделить на 2 меньших трубы, но не по диаметру, а по сечению. Получаем 2 круглых вентканала 150—160 мм, как сделано на фото. Высота обеих шахт остается неизменной — 3.5 м.
Расчет системы вентиляции исходя из площади помещения
При вычислении нормативов таким способом, необходимо сделать отдельный расчёт по каждой комнате. При этом площадь умножают на 3. Для того, чтобы вычислить расчётную мощность приточной вентиляции, нужно просуммировать результаты по всем жилым комнатам: гостиной, детской, спальне, кабинету.
расчет системы вентиляции исходя из площади помещения
Чтобы получить расчётную мощность вытяжки, потребуется сложить показатели для кухни, ванной, туалета, коридора. Обе этих величины должны быть равны. Если расчётный объём удаляемого воздуха недостаточен, необходимо усилить вытяжную вентиляцию. Один из способов — применить для этого достаточно мощные вентиляторы.
Как это делается
Рассчитать расход краски помогут несколько геометрических формул. Они будут отличаться в зависимости от вида трубы.
Цилиндрические
Площадь цилиндрического изделия рассчитывается по такой формуле: S = 2 * π * R * L. Обозначенные в ней величины:
- π – число «пи»;
- R – внешний радиус трубы в миллиметрах;
- L – длина в метрах.
К примеру, если длина трубы – 10 м, а ее диаметр – 60 мм, площадь поверхности будет 1.88 м2. Расчеты по часто используемым диаметрам труб можно найти в соответствующих таблицах или воспользоваться нашим калькулятором.
Зная площадь поверхности для окраски и свойства той или иной краски, можно легко определить ее расход.
Цилиндрические канализационные
Площадь таких изделий высчитывается по вышеприведенной формуле. Единственное отличие – большие размеры. За основу вычислений берется высота 90 см. Именно такие кольца используются для обустройства канализации чаще всего. Внешний диаметр может меняться от 70 до 200 см. Вот несколько примеров:
- При диаметре 70 см площадь будет 1.99 м2.
- Если диаметр равен одному метру, площадь будет составлять 2.83 м2.
- Для самых больших изделий (диаметр – два метра) площадь поверхности под окраску будет равна 5.65 м2.
Профильные
Чтобы определить необходимую для окраски площадь профильной трубы, нужно знать такие ее размеры:
- H – высота одной стороны;
- W – высота другой стороны;
- L – длина.
Для расчетов используется такая формула: S = 2 * H * L + 2 * W * L. Если длина изделия равна все тем же 10 метрам, а ее стороны – 5 и 10 см, общая площадь будет три квадратных метра.
В форме конуса
В большинстве своем такие конструкции представляют собой усеченный конус. Площадь его боковой поверхности можно рассчитать по такой формуле: S = π * (
R11+ R2 ) *
L. Она состоит из таких величин:
- R1 – радиус меньшего круга;
- R2 – радиус большего круга;
- L – образующая усеченного конуса: длина стенки от узкой до широкой части трубы.
Гофрированные
Посчитать площадь окраски гофрированной трубы сложнее всего. Все значения, получаемые в процессе работы, специалисты рекомендуют заносить в таблицу.
Итак, для начала необходимо определиться с такими размерами:
- радиус скругления – А;
- проекции прямых участков на длину и диаметр (B и D);
- шаг гофрированной части – C;
- угол скоса ровной части – Е;
- высота гофрированного участка – F;
- линия, по которой изделие может вытянуться, – G.
По сути, гофрированная труба – это тот же цилиндр, который можно вытянуть по линии G.
Расчеты выглядят приблизительно так.
- Допустим, что величина A равна 3 мм. Скругленная часть вычисляется по формуле 2 x π x A. В данном случае она составит 18.84 мм.
- Величину D необходимо удвоить. Пусть она будет равна 20 мм.
- Если учесть вышеуказанные данные, можно определить, что гофра в растянутом виде будет равна 38.84 мм.
- Если убрать угол скоса, можно вычислить величину E. Она равна удвоенному диаметру, или 12 мм.
- Как и в предыдущих случаях, длина изделия равна 10 м. Зная это, можно подсчитать количество складок. Для этого длину необходимо разделить на шаг. Получается 866 шт.
- Зная все эти размеры, можно посчитать длину изделия в растянутом виде. Для этого 866 необходимо умножить на 38.84 мм. Получается, что длина растянутой гофры будет 33.64 м.
- Если диаметр гофры в растянутом виде будет равен, к примеру, 52 мм, площадь под покраску будет равна 54.92 м2.
Расчет вентиляционной системы
В этом примере за основу будет взят канал вентиляции, сделанный из обычной трубы из поливинилхлорида (ПВХ).
- В том случае, когда общая площадь погреба равняется 10 кв.м., то нам требуется площадь воздуховода равная произведению 10 на 25 кв. см. Получается 250 см. кв.
- Далее берем формулу площади круга (воздуховод у нас круглый) S = πR², в соответствии с которой высчитываем необходимый радиус вентиляционной трубы, который в нашем случае будет составлять 8.9 см. Соответственно, диаметр трубы должен быть 17.8 см.
В том случае, когда ПВХ-труба имеет нестандартное прямоугольное сечение, для нашего подвального помещения оно должно составлять около 16 см. Если вам необходимо произвести расчет для другой площади подвального помещения, то он будет аналогичен.
Приведенный выше расчет является весьма упрощенным, так как не учитывает интенсивность воздухообмена в помещении.
Специалисты часто рекомендуют произвести расчет сечения вентиляционного канала в подвальном помещении с учетом расхода воздуха. Интересно, что для высчитывания расхода воздуха также есть своя формула: L=V*K, где L – это, собственно, необходимое нам значение расхода воздуха, V – общий объем подвального помещения, а K – значение, указывающее на то, сколько раз за час воздух в помещении меняется. Если, например, высота подвального помещения составляет 200 см, то расход воздуха, посчитанный по выше указанной формуле, составит около 40 куб.м. в час.
Как рассчитать давление в вентиляционной сети
Для того чтобы определить предполагаемое давление для каждого отдельного участка, необходимо воспользоваться приведенной ниже формулой:
Н х g (РН – РВ) = DPE.
Теперь попытаемся разобраться, что обозначает каждая из этих аббревиатур. Итак:
- Н в данном случае обозначает разницу в отметках шахтного устья и заборной решетки;
- РВ и РН – это показатель плотности газа, как снаружи, так и изнутри вентиляционной сети, соответственно (измеряется в килограммах на кубический метр);
- наконец, DPE – это показатель того, каким должно быть естественное располагаемое давление.
Продолжаем разбирать аэродинамический расчет воздуховодов. Для определения внутренней и наружной плотности необходимо воспользоваться справочной таблицей, при этом должен быть учтен и температурный показатель внутри/снаружи. Как правило, стандартная температура снаружи принимается как плюс 5 градусов, причем вне зависимости от того, в каком конкретном регионе страны планируются строительные работы. А если температура снаружи будет более низкой, то в результате увеличится нагнетание в вентиляционную систему, из-за чего, в свою очередь, объемы поступающих воздушных масс будут превышены. А если температура снаружи, напротив, будет более высокой, то давление в магистрали из-за этого снизится, хотя данную неприятность, к слову, вполне можно компенсировать посредством открывания форточек/окон.
Что же касается главной задачи любого описываемого расчета, то она заключается в выборе таких воздуховодов, где потери на отрезках (речь идет о значении ?(R*l*?+Z)) будут ниже текущего показателя DPE либо, как вариант, хотя бы равняться ему. Для пущей наглядности приведем описанный выше момент в виде небольшой формулы:
DPE ? ?(R*l*?+Z).
Теперь более детально рассмотрим, что обозначают использованные в данной формуле аббревиатуры. Начнем с конца:
- Z в данном случае – это показатель, обозначающий снижение скорости движения воздуха вследствие местного сопротивления;
- ? – это значение, точнее, коэффициент того, какова шероховатость стенок в магистрали;
- l – еще одно простое значение, которое обозначает длину выбранного участка (измеряется в метрах);
- наконец, R – это показатель потерь на трение (измеряется в паскалях на один метр).
Что же, с этим разобрались, теперь еще выясним немного о показателе шероховатости (то есть ?). Этот показатель зависит только от того, какие материалы были использованы при изготовлении каналов. Стоит отметить, что скорость перемещения воздуха также может быть разной, поэтому следует учитывать и этот показатель.
Скорость – 0,4 метра за секунду
В таком случае показатель шероховатости будет следующим:
- у штукатурки с применением армирующей сетки – 1,48;
- у шлакогипса – около 1,08;
- у обычного кирпича – 1,25;
- а у шлакобетона, соответственно, 1,11.
С этим все понятно, идем дальше.
Скорость – 0,8 метра за секунду
Здесь описываемые показатели будут выглядеть следующим образом:
- для штукатурки с применением армирующей сетки – 1,69;
- для шлакогипса – 1,13;
- для обыкновенного кирпича – 1,40;
- наконец, для шлакобетона – 1,19.
Немного увеличим скорость воздушных масс.
Скорость – 1,20 метра за секунду
Для этого значения показатели шероховатости будут такими:
- у штукатурки с применением армирующей сетки – 1,84;
- у шлакогипса – 1,18;
- у обычного кирпича – 1,50;
- и, следовательно, у шлакобетона – где-то 1,31.
И последний показатель скорости.
Скорость – 1,60 метра за секунду
Здесь ситуация будет выглядеть следующим образом:
- для штукатурки с применением армирующей сетки шероховатость будет составлять 1,95;
- для шлакогипса – 1,22;
- для обыкновенного кирпича – 1,58;
- и, наконец, для шлакобетона – 1,31.
Обратите внимание! С шероховатостью разобрались, но стоит отметить еще один важный момент: при этом желательно учитывать и незначительный запас, колеблющийся в пределах десяти-пятнадцати процентов
Определение расхода воздуха по кратности
Данный типовой расчет приточно-вытяжной вентиляции выполняется отдельно для каждой комнаты квартиры либо загородного коттеджа. Чтобы выяснить расход воздушных масс по зданию в целом, полученные результаты суммируются. Используется довольно простая формула:
Расшифровка обозначений:
- L – искомый объем приточного и вытяжного воздуха, м³/ч;
- S – квадратура помещения, где рассчитывается вентиляция, м²;
- h – высота потолков, м;
- n – число обновлений воздушной среды комнаты в течение 1 часа (регламентируется СНиП).
Пример вычисления. Площадь гостиной одноэтажного здания с высотой потолков 3 м составляет 15.75 м². Согласно предписаниям СНиП 31-01-2003, кратность n для жилых помещений равна единице. Тогда часовой расход воздушной смеси составит L = 15.75 х 3 х 1 = 47.25 м³/ч.
Аналогичные расчеты делаются по всем остальным комнатам, разрабатывается схема организации воздухообмена (естественной или принудительной) и определяются размеры вентиляционных каналов (смотрим пример ниже). Автоматизировать и ускорить процесс поможет расчетная программа.
Заключение
При необходимости можно разобраться во всех расчётах, однако, с помощью программы исключается возможность ошибки, которая в процессе эксплуатации будет стоить довольно дорого. В программу достаточно только ввести первичные параметры и через доли секунд анализировать полученные показатели. А также можно обратиться за инженерной помощью в расчёте площади воздуховодов в профессиональные проектные мастерские.
С принципом работы вентиляции можно ознакомиться на видео
Watch this video on YouTube
Источники
- https://HouseChief.ru/raschyot-ploshchadi-vozduhovodov-i-fasonnyh-konstrukcij.html
- https://mir-klimata.info/raschjot-vozduhovodov-sistem-ventilyacii/
- https://ProKlimat.pro/calkulyator
- https://homius.ru/raschyot-ploshhadi-vozduhovodov-i-fasonnyih-izdeliy.html
- https://kalk.pro/ventilation/raschet-vozduhovodov/
