Calcolatore della ventilazione: prestazioni, dimensioni dei condotti

Tassi di cambio d'aria consigliati

Durante la progettazione dell'edificio viene eseguito il calcolo di ogni singola sezione. In produzione, si tratta di officine, in edifici residenziali - appartamenti, in una casa privata - blocchi di pavimento o stanze separate.
Prima di installare il sistema di ventilazione, è noto quali sono i percorsi e le dimensioni delle linee principali, quale geometria dei condotti di ventilazione sono necessari, quale dimensione del tubo è ottimale.

Non essere sorpreso dalle dimensioni complessive dei condotti dell'aria negli esercizi di ristorazione o in altre istituzioni: sono progettati per rimuovere una grande quantità di aria usata

I calcoli associati al movimento dei flussi d'aria all'interno di edifici residenziali e industriali sono classificati come i più difficili, pertanto sono necessari specialisti qualificati esperti per gestirli.

La velocità dell'aria raccomandata nei condotti è indicata in SNiP - documentazione dello stato normativo e durante la progettazione o la messa in servizio di oggetti, sono guidati da essa.

La tabella mostra i parametri che dovrebbero essere rispettati quando si installa un sistema di ventilazione. I numeri indicano la velocità di movimento delle masse d'aria nei luoghi di installazione di canali e grate in unità generalmente accettate - m / s

Si ritiene che la velocità dell'aria interna non debba superare 0,3 m / s.

Le eccezioni sono circostanze tecniche temporanee (ad esempio, lavori di riparazione, installazione di attrezzature da costruzione, ecc.), Durante le quali i parametri possono superare gli standard di un massimo del 30%.

In ambienti di grandi dimensioni (garage, capannoni di produzione, magazzini, hangar), invece di un sistema di ventilazione, spesso operano due.

Il carico è diviso a metà, quindi la velocità dell'aria è selezionata in modo da fornire il 50% del volume totale stimato di movimento d'aria (rimozione di contaminati o fornitura di aria pulita).

In caso di circostanze di forza maggiore, diventa necessario cambiare bruscamente la velocità dell'aria o interrompere completamente il funzionamento del sistema di ventilazione.

Ad esempio, in base ai requisiti di sicurezza antincendio, la velocità del movimento dell'aria è ridotta al minimo per evitare la propagazione del fuoco e del fumo nelle stanze adiacenti durante un incendio.

A tal fine, i dispositivi di intercettazione e le valvole sono montati nei condotti dell'aria e nelle sezioni di transizione.

Come scegliere i parametri corretti del condotto dell'aria?

Dei tre parametri che prendono parte al calcolo, solo uno è normalizzato, questo è il diametro di un condotto tondo o l'ingombro di un canale rettangolare. L'appendice N di SNiP "Riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell'aria" presenta i diametri e le dimensioni standard che dovrebbero essere rispettati durante lo sviluppo di sistemi di ventilazione. Gli altri due parametri (velocità e portata delle masse d'aria) non sono standardizzati, i requisiti per la quantità di aria fresca per la ventilazione possono essere diversi, a volte piuttosto grandi, quindi la portata è determinata da requisiti e calcoli separati. Solo in edifici residenziali, asili nido, scuole e istituzioni sanitarie, per locali per vari scopi, sono prescritte norme chiare per lo scarico e l'afflusso. Questi valori sono presentati nella documentazione normativa per questi tipi di edifici.

Schema della corretta installazione del ventilatore da condotta.

La velocità di movimento delle masse d'aria nei canali non è limitata o standardizzata, va presa in base ai risultati del calcolo, guidata da considerazioni di fattibilità economica. Nella letteratura tecnica di riferimento sono riportati i valori di velocità raccomandati che possono essere rilevati in determinate condizioni specifiche. I valori consigliati di velocità dell'aria, in funzione della destinazione del condotto d'aria per sistemi di ventilazione ad induzione meccanica, sono riportati in Tabella 1.

Tabella 1

Scopo del condotto	Tronco	Ramo laterale	Distribuzione	Griglia di afflusso	Griglia di scarico
Velocità consigliata	Da 6 a 8 m / s	Da 4 a 5 m / s	Da 1,5 a 2 m / s	Da 1 a 3 m / s	Da 1,5 a 3 m / s

Con sollecitazione naturale, la portata consigliata nel sistema varia da 0,2 a 1 m / s, che dipende anche dallo scopo funzionale di ogni condotto d'aria. In alcuni pozzi di scarico di edifici o strutture a molti piani, questo valore può raggiungere i 2 m / s.

Ordine di calcolo

Inizialmente, la formula per il calcolo della portata d'aria nel canale è presentata nei libri di riferimento editi da I.G. Staroverov e R.V. Shchekin nella forma seguente:

L = 3600 x F x ϑ, dove:

L è la portata delle masse d'aria in questa sezione della tubazione, m³ / h;
F - area della sezione trasversale del canale, m2;
ϑ è la velocità del flusso d'aria nella sezione, m / s.

Tabella di calcolo della ventilazione.

Per determinare la portata, la formula assume la seguente forma:

ϑ = L / 3600 x F

È su questa base che viene calcolata la velocità effettiva dell'aria nel canale. Questo deve essere fatto proprio a causa dei valori normalizzati del diametro o delle dimensioni del tubo secondo SNiP. Innanzitutto, viene presa la velocità consigliata per uno scopo particolare del condotto dell'aria e viene calcolata la sua sezione trasversale. Inoltre, il diametro del canale a sezione circolare è determinato da un calcolo inverso utilizzando la formula per l'area di un cerchio:

F = π x D2 / 4, qui D è il diametro in metri.

Le dimensioni di un canale rettangolare si trovano selezionando la larghezza e l'altezza, il cui prodotto darà l'area della sezione trasversale equivalente a quella calcolata. Dopo questi calcoli, vengono selezionate le successive dimensioni normali del condotto dell'aria (di solito viene presa quella più grande) e, nell'ordine inverso, viene trovato il valore della portata effettiva nel condotto futuro. Questo valore sarà richiesto per determinare la pressione dinamica sulle pareti del tubo e calcolare le perdite di carico per attrito e le resistenze locali del sistema di ventilazione.

Le sottigliezze della scelta di un condotto dell'aria

Conoscendo i risultati dei calcoli aerodinamici, è possibile selezionare correttamente i parametri dei condotti d'aria, ovvero il diametro del tondo e le dimensioni delle sezioni rettangolari.

Inoltre, in parallelo, è possibile selezionare un dispositivo per l'alimentazione di aria forzata (ventilatore) e determinare la perdita di pressione durante il movimento dell'aria attraverso il canale.

Conoscendo il valore del flusso d'aria e il valore della velocità del suo movimento, è possibile determinare quale sezione dei condotti d'aria sarà richiesta.

Per questo, viene presa una formula che è l'opposto della formula per il calcolo del flusso d'aria: S = L / 3600 * V.

Usando il risultato, puoi calcolare il diametro:

D = 1000 * √ (4 * S / π)

Dove:

D è il diametro della sezione del condotto;
S - area della sezione trasversale dei condotti dell'aria (condotti dell'aria), (m2);
π - numero "pi", una costante matematica uguale a 3,14;.

Il numero risultante viene confrontato con gli standard di fabbrica approvati da GOST e vengono selezionati i prodotti con il diametro più vicino.

Se è necessario scegliere condotti d'aria rettangolari anziché rotondi, al posto del diametro determinare la lunghezza / larghezza dei prodotti.

Nella scelta, sono guidati da una sezione trasversale approssimativa, utilizzando il principio a * b ≈ S e le tabelle delle dimensioni fornite dai produttori. Ti ricordiamo che secondo le norme, il rapporto tra larghezza (b) e lunghezza (a) non deve superare 1 a 3.

I condotti dell'aria con sezioni trasversali rettangolari o quadrate sono di forma ergonomica, il che consente loro di essere installati vicino alle pareti. Questo viene utilizzato quando si equipaggiano cappe domestiche e tubi di mascheratura sopra i cardini del soffitto o sopra i mobili della cucina (soppalchi)

Standard generalmente accettati per condotti rettangolari: dimensioni minime - 100 mm x 150 mm, massime - 2000 mm x 2000 mm. I condotti d'aria rotondi sono buoni perché hanno meno resistenza, rispettivamente, hanno livelli di rumore minimi.

Recentemente sono state prodotte scatole di plastica comode, sicure e leggere appositamente per l'uso all'interno dell'appartamento.

Algoritmo per eseguire calcoli

Quando si progetta, si regola o si modifica un sistema di ventilazione già in funzione, è necessario eseguire i calcoli del condotto. Ciò è necessario per determinarne correttamente i parametri, tenendo conto delle prestazioni ottimali e delle caratteristiche di rumore nelle condizioni attuali.

Quando si eseguono i calcoli, i risultati della misurazione della portata e della velocità del movimento dell'aria nel canale dell'aria sono di grande importanza.

Consumo d'aria - il volume della massa d'aria che entra nel sistema di ventilazione per unità di tempo. Di norma, questo indicatore viene misurato in m³ / h.

Velocità di viaggio - un valore che mostra la velocità con cui l'aria si muove nel sistema di ventilazione. Questo indicatore è misurato in m / s.

Una volta note queste due metriche, è possibile calcolare l'area delle sezioni circolare e rettangolare, nonché la pressione necessaria per vincere la resistenza o l'attrito locale.

Quando si disegna un diagramma, è necessario scegliere un angolo di visione dalla facciata dell'edificio, che si trova nella parte inferiore del layout. I condotti sono mostrati con linee spesse e continue

L'algoritmo di calcolo più comunemente utilizzato è:

Elaborazione di un diagramma assonometrico che elenca tutti gli elementi.
In base a questo schema, viene calcolata la lunghezza di ciascun canale.
Viene misurata la portata d'aria.
La portata e la pressione sono determinate in ogni sezione del sistema.
Vengono calcolate le perdite per attrito.
Utilizzando il fattore richiesto, la perdita di pressione viene calcolata superando la resistenza locale.

Quando si eseguono calcoli su ciascuna sezione della rete di distribuzione dell'aria, si ottengono risultati diversi. Tutti i dati devono essere equalizzati mediante diaframmi con il ramo di maggiore resistenza.

Calcolo dell'area della sezione trasversale e del diametro

Il calcolo corretto dell'area delle sezioni circolari e rettangolari è molto importante. Una dimensione della sezione trasversale inadeguata non fornirà il corretto bilanciamento dell'aria.

Un condotto troppo grande occuperà molto spazio e ridurrà lo spazio effettivo sul pavimento. Se la dimensione del canale è troppo piccola, si verificheranno correnti d'aria quando la pressione del flusso aumenterà.

Per calcolare l'area della sezione trasversale richiesta (S), è necessario conoscere i valori della portata e della velocità dell'aria.

La seguente formula viene utilizzata per i calcoli:

S = L / 3600 * V,

in cui L - consumo d'aria (m³ / h), e V - la sua velocità (m / s);

Utilizzando la seguente formula, è possibile calcolare il diametro del condotto (D):

D = 1000 * √ (4 * S / π)dove

S – area della sezione trasversale (m²);

π – 3,14.

Se si prevede di installare condotti rettangolari, non rotondi, al posto del diametro, determinare la lunghezza / larghezza richiesta del condotto dell'aria.

Tutti i valori ottenuti vengono confrontati con gli standard GOST e vengono selezionati i prodotti con il diametro o l'area della sezione trasversale più vicini.

Quando si sceglie un tale condotto, viene presa in considerazione una sezione trasversale approssimativa. Principio utilizzato a * b ≈ Sdove un - lunghezza, b - larghezza e S - area della sezione trasversale.

Secondo le normative, il rapporto tra larghezza e lunghezza non dovrebbe essere superiore a 1: 3. È inoltre necessario utilizzare la tabella delle dimensioni tipiche fornita dal produttore.

Molto spesso, si trovano le seguenti dimensioni di condotti rettangolari: le dimensioni minime sono 0,1 mx 0,15 m, le dimensioni massime sono 2 mx 2 m. Il vantaggio dei condotti rotondi è che differiscono in meno resistenza e, di conseguenza, creano meno rumore durante operazione.

Calcolo della perdita di carico per resistenza

Mentre l'aria si muove lungo la linea, si crea resistenza. Per superarlo, il ventilatore dell'unità di alimentazione crea una pressione, che si misura in Pascal (Pa).

La perdita di carico può essere ridotta aumentando la sezione del condotto. Allo stesso tempo, può essere fornita approssimativamente la stessa portata nella rete.

Per selezionare una unità di alimentazione adatta con un ventilatore della capacità richiesta, è necessario calcolare la perdita di carico per superare la resistenza locale.

Questa formula si applica:

P = R * L + Ei * V2 * Y / 2dove

R - perdita di carico specifica per attrito in una determinata sezione del condotto dell'aria;

L - lunghezza della sezione (m);

Еi - coefficiente totale di perdita locale;

V - velocità dell'aria (m / s);

Y - densità dell'aria (kg / m3).

I valori R determinato dagli standard. Inoltre, questo indicatore può essere calcolato.

Se la sezione del condotto è rotonda, la perdita di carico per attrito (R) sono calcolati come segue:

R = (X* D / B) * (V*V*Y)/2gdove

X - coeff. resistenza all'attrito;

L - lunghezza (m);

D - diametro (m);

V - velocità dell'aria (m / s) e Y - la sua densità (kg / m³);

g - 9,8 m / s².

Se la sezione non è tonda, ma rettangolare, è necessario sostituire un diametro alternativo uguale a D = 2AB / (A + B), dove A e B sono lati.

Quale dispositivo misura la velocità del movimento dell'aria

Tutti i dispositivi di questo tipo sono compatti e facili da usare, sebbene ci siano alcune sottigliezze qui.

Strumenti di misura della velocità dell'aria:

Anemometri a palette
Anemometri di temperatura
Anemometri ad ultrasuoni
Anemometri a tubo di Pitot
Manometri differenziali
Balometri

Gli anemometri a palette sono uno dei dispositivi più semplici nel design. La portata è determinata dalla velocità di rotazione della girante del dispositivo.

Gli anemometri di temperatura hanno un sensore di temperatura. In uno stato riscaldato, viene posto nel condotto dell'aria e, mentre si raffredda, viene determinata la portata d'aria.

Gli anemometri ad ultrasuoni misurano principalmente la velocità del vento. Funzionano in base al principio di rilevare la differenza nella frequenza del suono in punti di prova selezionati del flusso d'aria.

Gli anemometri a tubo di Pitot sono dotati di uno speciale tubo di piccolo diametro. Viene posizionato al centro del condotto, misurando così la differenza di pressione totale e statica. Questi sono uno dei dispositivi più popolari per misurare l'aria nel condotto, ma allo stesso tempo hanno un inconveniente: non possono essere utilizzati con un'alta concentrazione di polvere.

I manometri differenziali possono misurare non solo la velocità, ma anche il flusso d'aria. Completo di tubo di Pitot, questo dispositivo può misurare portate d'aria fino a 100 m / s.

I balometri sono più efficaci nel misurare la velocità dell'aria all'uscita delle griglie di ventilazione e dei diffusori. Hanno un imbuto che cattura tutta l'aria che fuoriesce dalla griglia di ventilazione, minimizzando così l'errore di misura.

Forme sezionali

Secondo la forma della sezione trasversale, i tubi per questo sistema sono divisi in rotondi e rettangolari. I tondi sono utilizzati principalmente nei grandi impianti industriali. Dal momento che richiedono una vasta area della stanza. Le sezioni rettangolari sono adatte per edifici residenziali, asili nido, scuole e cliniche. In termini di livello di rumorosità, i tubi a sezione circolare sono al primo posto, poiché emettono un minimo di vibrazioni sonore. Ci sono vibrazioni leggermente più rumorose dai tubi con una sezione trasversale rettangolare.

I tubi di entrambe le sezioni sono realizzati più spesso in acciaio. Per i tubi con una sezione trasversale circolare, l'acciaio viene utilizzato meno duro ed elastico, per i tubi con una sezione trasversale rettangolare - al contrario, più duro è l'acciaio, più forte è il tubo.

In conclusione, vorrei dire ancora una volta dell'attenzione all'installazione dei condotti dell'aria, ai calcoli effettuati. Ricorda, quanto correttamente fai tutto, il funzionamento del sistema nel suo insieme sarà così desiderabile. E, naturalmente, non dobbiamo dimenticare la sicurezza. Le parti per il sistema dovrebbero essere scelte con attenzione. La regola principale dovrebbe essere ricordata: economico non significa alta qualità.

Regole di calcolo

Il rumore e le vibrazioni sono strettamente correlati alla velocità delle masse d'aria nel condotto di ventilazione. Dopotutto, il flusso che passa attraverso i tubi è in grado di creare una pressione variabile che può superare i parametri normali se il numero di giri e curve è maggiore dei valori ottimali. Quando la resistenza nei condotti è elevata, la velocità dell'aria è notevolmente inferiore e l'efficienza dei ventilatori è maggiore.

Molti fattori influenzano la soglia di vibrazione, ad esempio: il materiale del tubo

Standard di emissione acustica standard

In SNiP sono indicati alcuni standard che interessano locali di tipo residenziale, pubblico o industriale. Tutti gli standard sono indicati nelle tabelle. Se gli standard accettati vengono aumentati, significa che il sistema di ventilazione non è progettato correttamente. Inoltre, è consentito superare lo standard di pressione sonora, ma solo per un breve periodo.

Se i valori massimi consentiti vengono superati, significa che il sistema di canali è stato creato con eventuali carenze, che dovrebbero essere corrette nel prossimo futuro. La potenza del ventilatore può anche influenzare il livello di vibrazione in eccesso. La velocità massima dell'aria nel condotto non dovrebbe contribuire ad un aumento del rumore.

Principi di valutazione

Vari materiali sono utilizzati per la produzione di tubi di ventilazione, i più comuni dei quali sono tubi di plastica e metallo. Le forme dei condotti dell'aria hanno sezioni diverse, che vanno da tonde e rettangolari a ellissoidali. SNiP può solo indicare le dimensioni dei camini, ma non standardizzare in alcun modo il volume delle masse d'aria, poiché il tipo e lo scopo dei locali possono differire in modo significativo. Le norme prescritte sono destinate alle strutture sociali: scuole, istituti prescolari, ospedali, ecc.

Tutte le dimensioni vengono calcolate utilizzando determinate formule. Non ci sono regole specifiche per il calcolo della velocità dell'aria nei condotti, ma ci sono standard raccomandati per il calcolo richiesto, che possono essere visti negli SNiP. Tutti i dati vengono utilizzati sotto forma di tabelle.

È possibile integrare i dati forniti in questo modo: se la cappa è naturale, la velocità dell'aria non deve superare i 2 m / se essere inferiore a 0,2 m / s, altrimenti i flussi d'aria nella stanza verranno aggiornati male. Se la ventilazione è forzata, il valore massimo consentito è 8-11 m / s per i condotti dell'aria principali. Se questo standard è più alto, la pressione di ventilazione sarà molto alta, con conseguenti vibrazioni e rumori inaccettabili.

Principi generali di calcolo

I condotti dell'aria possono essere realizzati con materiali diversi (plastica, metallo) e avere forme diverse (rotonde, rettangolari). SNiP regola solo le dimensioni dei dispositivi di scarico, ma non standardizza la quantità di aria immessa, poiché il suo consumo, a seconda del tipo e della destinazione del locale, può variare notevolmente. Questo parametro viene calcolato utilizzando formule speciali selezionate separatamente. Le norme sono stabilite solo per le strutture sociali: ospedali, scuole, istituti di scuola materna. Sono enunciati in SNiP per tali edifici. Allo stesso tempo, non ci sono regole chiare per la velocità del movimento dell'aria nel condotto. Esistono solo valori e norme raccomandati per la ventilazione forzata e naturale, a seconda del tipo e dello scopo, possono essere visualizzati negli SNiP corrispondenti. Ciò si riflette nella tabella sottostante. La velocità dell'aria è misurata in m / s.

I dati in tabella possono essere integrati come segue: con ventilazione naturale, la velocità dell'aria non può superare i 2 m / s, indipendentemente dal suo scopo, il minimo consentito è di 0,2 m / s. In caso contrario, il rinnovo della miscela di gas nella stanza sarà insufficiente. Con lo scarico forzato, il valore massimo consentito è considerato 8-11 m / s per i condotti d'aria principali. Non dovresti superare questi standard, poiché ciò creerà troppa pressione e resistenza nel sistema.

Formule di base per il calcolo aerodinamico

Il primo passo è fare il calcolo aerodinamico della linea. Ricordiamo che la sezione più lunga e più caricata del sistema è considerata il condotto principale. In base ai risultati di questi calcoli, viene selezionata la ventola.

Basta non dimenticare di collegare il resto dei rami del sistema

È importante! Se non è possibile legare sui rami dei condotti dell'aria entro il 10%, devono essere utilizzati dei diaframmi. Il coefficiente di resistenza del diaframma viene calcolato utilizzando la formula:

Se la discrepanza è superiore al 10%, quando il condotto orizzontale entra nel canale verticale in mattoni, è necessario posizionare diaframmi rettangolari in corrispondenza della giunzione.

Il compito principale del calcolo è trovare la perdita di pressione. Allo stesso tempo, scegliendo la dimensione ottimale dei condotti dell'aria e controllando la velocità dell'aria. La perdita di carico totale è la somma di due componenti: la perdita di pressione lungo la lunghezza dei condotti (per attrito) e la perdita di resistenze locali. Sono calcolati dalle formule

Queste formule sono corrette per i condotti in acciaio, per tutti gli altri viene inserito un fattore di correzione. Viene preso dalla tabella in base alla velocità e alla rugosità dei condotti d'aria.

Per i condotti d'aria rettangolari, il diametro equivalente viene preso come valore calcolato.

Consideriamo la sequenza di calcolo aerodinamico dei condotti d'aria utilizzando l'esempio degli uffici riportato nell'articolo precedente, utilizzando le formule. E poi mostreremo come appare in Excel.

Esempio di calcolo

Secondo i calcoli in ufficio, il ricambio d'aria è di 800 m3 / ora. Il compito era quello di progettare condotti d'aria negli uffici di altezza non superiore a 200 mm. Le dimensioni dei locali sono fornite dal cliente. L'aria viene fornita ad una temperatura di 20 ° C, la densità dell'aria è di 1,2 kg / m3.

Sarà più semplice se i risultati vengono inseriti in una tabella di questo tipo

Per prima cosa, faremo un calcolo aerodinamico della linea principale del sistema. Ora è tutto in ordine:

Dividiamo l'autostrada in sezioni lungo le griglie di alimentazione. Abbiamo otto grate nella nostra stanza, ciascuna da 100 m3 / ora. Sono risultati 11 siti. Inseriamo il consumo d'aria in ogni sezione della tabella.

Scriviamo la lunghezza di ogni sezione.
La velocità massima consigliata all'interno del condotto per uffici è fino a 5 m / s. Pertanto, selezioniamo una tale dimensione del condotto in modo che la velocità aumenti man mano che ci avviciniamo all'apparecchiatura di ventilazione e non superi il massimo. Questo per evitare il rumore della ventilazione. Prendiamo per la prima sezione un condotto dell'aria 150x150 e per l'ultimo 800x250.
V1 = L / 3600F = 100 / (3600 * 0,023) = 1,23 m / s.
V11 = 3400/3600 * 0,2 = 4,72 m / s
Siamo soddisfatti del risultato. Determiniamo le dimensioni dei condotti e la velocità utilizzando questa formula in ogni sito e le inseriamo nella tabella.
Iniziamo a calcolare la perdita di pressione. Determiniamo il diametro equivalente per ogni sezione, ad esempio, il primo de = 2 * 150 * 150 / (150 + 150) = 150. Quindi inseriamo tutti i dati necessari per il calcolo dalla letteratura di riferimento o calcoliamo: Re = 1,23 * 0,150 / (15,11 * 10 ^ -6) = 12210. λ = 0,11 (68/12210 + 0,1 / 0,15) ^ 0,25 = 0,0996 La rugosità dei diversi materiali è diversa.

Nella colonna viene registrata anche la pressione dinamica Pd = 1,2 * 1,23 * 1,23 / 2 = 0,9 Pa.
Dalla tabella 2.22 determiniamo la perdita di pressione specifica o calcoliamo R = Pd * λ / d = 0.9 * 0.0996 / 0.15 = 0.6 Pa / m e la inseriamo in una colonna. Quindi, in ogni sezione, determiniamo la perdita di pressione dovuta all'attrito: ΔРtr = R * l * n = 0,6 * 2 * 1 = 1,2 Pa.
Prendiamo i coefficienti delle resistenze locali dalla letteratura di riferimento.Nella prima sezione, abbiamo un reticolo e un aumento del condotto nella somma della loro CMC è 1,5.
Perdita di carico nelle resistenze locali ΔРm = 1,5 * 0,9 = 1,35 Pa
Troviamo la somma delle perdite di carico in ogni sezione = 1,35 + 1,2 = 2,6 Pa. Di conseguenza, la perdita di pressione nell'intera linea = 185,6 Pa. la tabella a quel punto avrà la forma

Inoltre, i rami rimanenti vengono calcolati utilizzando lo stesso metodo e il loro collegamento. Ma parliamo di questo separatamente.

Calcolo del sistema di ventilazione

La ventilazione è intesa come l'organizzazione del ricambio d'aria per garantire le condizioni specificate, in conformità con i requisiti degli standard sanitari o dei requisiti tecnologici in una stanza particolare.

Ci sono una serie di indicatori di base che determinano la qualità dell'aria che ci circonda. Esso:

la presenza di ossigeno e anidride carbonica in esso,
la presenza di polvere e altre sostanze,
odore sgradevole
umidità e temperatura dell'aria.

Solo un sistema di ventilazione correttamente calcolato può portare tutti questi indicatori a uno stato soddisfacente. Inoltre, qualsiasi schema di ventilazione prevede sia la rimozione dei rifiuti che la fornitura di aria fresca, garantendo così il ricambio d'aria nell'ambiente. Per iniziare a calcolare un tale sistema di ventilazione, è necessario, prima di tutto, determinare:

Il volume d'aria che deve essere rimosso dalla stanza, guidato dai dati sulle velocità di ricambio d'aria per i diversi ambienti.

Tasso di cambio d'aria standardizzato.

Locali domestici	Tasso di cambio dell'aria
Soggiorno (in un appartamento o in un dormitorio)	3 m3 / h per 1 m2 di locali residenziali
Cucina dell'appartamento o del dormitorio	6-8
Bagno	7-9
Cabina doccia	7-9
Restroom	8-10
Lavanderia (domestica)	7
Cabina armadio	1,5
Dispensa	1

Locali industriali e locali di grandi dimensioni	Tasso di cambio dell'aria
Teatro, cinema, sala conferenze	20-40 m3 a persona
Spazio ufficio	5-7
Banca	2-4
Un ristorante	8-10
Bar, caffetteria, birreria, sala biliardo	9-11
Sala cucina in un bar, ristorante	10-15
Supermercato	1,5-3
Farmacia (trading floor)	3
Garage e officina riparazioni auto	6-8
Toilette (pubblica)	10-12 (o 100 m3 per 1 WC)
Sala da ballo, discoteca	8-10
Stanza fumatori	10
server	5-10
Palestra	Non meno di 80 m3 per 1 studente e non meno di 20 m3 per 1 spettatore
Parrucchiere (fino a 5 postazioni di lavoro)	2
Parrucchiere (più di 5 lavori)	3
Magazzino	1-2
Lavanderia	10-13
Piscina	10-20
Negozio di vernici industriali	25-40
Officina meccanica	3-5
Aula	3-8

Conoscendo questi standard, è facile calcolare la quantità di aria rimossa.

L = Vpom × Kr (m3 / h) L - quantità di aria di scarico, m3 / h Vpom - volume della stanza, m3 Kp - tasso di ricambio dell'aria

Senza entrare nei dettagli, perché qui sto parlando di ventilazione semplificata, che, a proposito, non è nemmeno disponibile in molti stabilimenti rispettabili, dirò che oltre alla molteplicità, devi anche prendere in considerazione:

quante persone ci sono nella stanza,
quanta umidità e calore vengono rilasciati,
la quantità di CO2 emessa in base alla concentrazione ammissibile.

Ma per calcolare un semplice sistema di ventilazione, è sufficiente conoscere il ricambio d'aria minimo richiesto per una data stanza.

Dopo aver determinato il ricambio d'aria richiesto, è necessario calcolare i condotti di ventilazione. Per lo più sfogo. i canali sono calcolati in base alla velocità consentita del movimento dell'aria in esso:

V = L / 3600 × F V - velocità dell'aria, m / s L - portata d'aria, m3 / h F - sezione dei condotti di ventilazione, m2

Qualsiasi sfiato. i canali sono resistenti al movimento dell'aria. Maggiore è la portata d'aria, maggiore è la resistenza. Questo, a sua volta, porta ad una perdita di pressione, che è generata dal ventilatore. Di conseguenza, diminuendo le sue prestazioni. Pertanto, esiste una velocità ammissibile di movimento dell'aria nel condotto di ventilazione, che tiene conto della fattibilità economica o del cosiddetto. un ragionevole equilibrio tra le dimensioni del condotto e la potenza del ventilatore.

Velocità ammissibile di movimento dell'aria nei condotti di ventilazione.

Un tipo	Velocità dell'aria, m / s
Condotti d'aria principali	6,0 — 8,0
Rami laterali	4,0 — 5,0
Condotti di distribuzione	1,5 — 2,0
Griglie di mandata a soffitto	1,0 – 3,0
Griglie di scarico	1,5 – 3,0

Oltre alle perdite, anche il rumore aumenta con la velocità. Pur rispettando i valori raccomandati, il livello di rumore durante il movimento dell'aria sarà all'interno del range normale. Quando si progettano i condotti dell'aria, la loro area della sezione trasversale dovrebbe essere tale che la velocità del movimento dell'aria lungo l'intera lunghezza del condotto dell'aria sia approssimativamente la stessa. Poiché la quantità di aria lungo l'intera lunghezza del condotto non è la stessa, la sua area della sezione trasversale dovrebbe aumentare con l'aumento della quantità di aria, ovvero, più vicino al ventilatore, maggiore è l'area della sezione trasversale del Il condotto dell'aria, se parliamo dalla ventilazione di scarico.

In questo modo è possibile garantire una velocità dell'aria relativamente uniforme su tutta la lunghezza del condotto.

Sezione A. S = 0,032m2, velocità dell'aria V = 400/3600 x 0,032 = 3,5 m / s Sezione B. S = 0,049m2, velocità dell'aria V = 800/3600 x 0,049 = 4,5 m / s Sezione C. S = 0,078 m2, velocità dell'aria V = 1400/3600 x 0,078 = 5,0 m / s

Ora resta da scegliere un fan. Qualsiasi sistema di condotti crea una perdita di pressione, che crea un ventilatore e, di conseguenza, riduce le sue prestazioni. Per determinare la perdita di carico nel condotto, utilizzare il grafico appropriato.

Per la sezione A con la sua lunghezza di 10 m, la perdita di carico sarà 2Pa x 10m = 20Pa

Per la sezione B con la sua lunghezza di 10 m, la perdita di carico sarà di 2,3 Pa x 10 m = 23 Pa

Per la sezione C con una lunghezza di 20 m, la perdita di carico sarà 2Pa x 20 m = 40Pa

La resistenza dei diffusori a soffitto può essere di circa 30 Pa se si sceglie la serie PF (VENTS). Ma nel nostro caso, è meglio utilizzare griglie con un'area aperta più ampia, ad esempio la serie DP (VENTS).

Pertanto, la perdita di pressione totale nel condotto sarà di circa 113Pa. Se sono necessari una valvola di ritegno e un silenziatore, le perdite saranno ancora maggiori. Quando si sceglie un ventilatore, questo deve essere preso in considerazione. Per il nostro impianto è adatto il ventilatore VENTS VKMts 315, la sua capacità è di 1540 m³ / he con una resistenza di rete di 113 Pa, la sua capacità scenderà a 1400 m³ / h, in base alle caratteristiche tecniche.

Questo è, in linea di principio, il metodo più semplice per calcolare un semplice sistema di ventilazione. In altri casi, contattare uno specialista. Siamo sempre pronti a fare un calcolo per qualsiasi sistema di ventilazione e condizionamento e offriamo una vasta gamma di apparecchiature di qualità.

Devo concentrarmi su SNiP

In tutti i calcoli che abbiamo effettuato, sono state utilizzate le raccomandazioni di SNiP e MGSN. Questa documentazione normativa consente di determinare le prestazioni di ventilazione minime consentite, che garantiscono un soggiorno confortevole delle persone nella stanza. In altre parole, i requisiti SNiP mirano principalmente a ridurre al minimo il costo del sistema di ventilazione e il costo del suo funzionamento, che è importante quando si progettano sistemi di ventilazione per edifici amministrativi e pubblici.

Negli appartamenti e nei cottage, la situazione è diversa, perché stai progettando la ventilazione per te stesso e non per il residente medio, e nessuno ti costringe ad aderire alle raccomandazioni di SNiP. Per questo motivo, le prestazioni del sistema possono essere superiori al valore di progetto (per un maggiore comfort) o inferiori (per ridurre il consumo di energia e il costo del sistema). Inoltre, la sensazione soggettiva di comfort è diversa per tutti: per alcuni sono sufficienti 30–40 m³ / h per persona, mentre per altri 60 m³ / h non sono sufficienti.

Tuttavia, se non sai che tipo di ricambio d'aria hai bisogno per sentirti a tuo agio, è meglio aderire alle raccomandazioni SNiP. Poiché le moderne unità di trattamento aria consentono di regolare le prestazioni dal pannello di controllo, è possibile trovare un compromesso tra comfort ed economia già durante il funzionamento del sistema di ventilazione.

Ricambio d'aria stimato

Per il valore calcolato del ricambio d'aria, il valore massimo è preso dai calcoli per l'apporto di calore, l'immissione di umidità, l'aspirazione di vapori e gas nocivi, secondo gli standard sanitari, la compensazione per le cappe locali e il tasso standard di ricambio d'aria.

Il ricambio d'aria dei locali residenziali e pubblici viene solitamente calcolato in base alla frequenza del ricambio d'aria o secondo gli standard sanitari.

Dopo aver calcolato il ricambio d'aria richiesto, viene compilato il bilancio d'aria dei locali, viene selezionato il numero di diffusori d'aria e viene eseguito il calcolo aerodinamico del sistema.Pertanto, ti consigliamo di non trascurare il calcolo del ricambio d'aria se vuoi creare condizioni confortevoli per la tua permanenza in camera.

Perché misurare la velocità dell'aria

Per i sistemi di ventilazione e condizionamento, uno dei fattori più importanti è lo stato dell'aria immessa. Cioè, le sue caratteristiche.

I parametri principali del flusso d'aria includono:

temperatura dell'aria;
umidità dell'aria;
portata d'aria;
Portata;
pressione del condotto;
altri fattori (inquinamento, polverosità ...).

SNiP e GOST descrivono indicatori normalizzati per ciascuno dei parametri. A seconda del progetto, il valore di questi indicatori può variare entro limiti accettabili.

La velocità in condotta non è strettamente regolata da documenti normativi, ma il valore consigliato di questo parametro si trova nei manuali dei progettisti. Puoi scoprire come calcolare la velocità nel condotto e familiarizzare con i suoi valori consentiti leggendo questo articolo.

Ad esempio, per edifici civili, la velocità dell'aria consigliata lungo i condotti di ventilazione principali è compresa tra 5-6 m / s. Un calcolo aerodinamico eseguito correttamente risolverà il problema di fornire aria alla velocità richiesta.

Ma per osservare costantemente questo regime di velocità, è necessario controllare di tanto in tanto la velocità del movimento dell'aria. Perché? Dopo un po ', i condotti dell'aria, i canali di ventilazione si sporcano, l'apparecchiatura potrebbe non funzionare correttamente, i collegamenti dei condotti dell'aria sono depressurizzati. Inoltre, le misurazioni devono essere eseguite durante le ispezioni di routine, la pulizia, le riparazioni, in generale, durante la manutenzione della ventilazione. Inoltre, viene misurata anche la velocità di movimento dei gas di combustione, ecc.

Algoritmo e formule per il calcolo della velocità dell'aria

Opzione per il calcolo della velocità dell'aria in tubi di diverso diametro

Il calcolo del flusso d'aria può essere eseguito in modo indipendente, tenendo conto delle condizioni e dei parametri tecnici. Per calcolare, è necessario conoscere il volume della stanza e il tasso di molteplicità. Ad esempio, per una stanza di 20 mq il valore minimo è 6. Usando la formula si ottengono 120 m³. Questo è il volume che deve spostarsi tra i canali entro un'ora.

Anche la velocità del condotto viene calcolata in base ai parametri del diametro della sezione. Per fare ciò, usa la formula S = πr² = π / 4 * D², dove

S è l'area della sezione trasversale;
r - raggio;
π - costante 3,14;
D - diametro.

Una volta che si dispone di un'area della sezione trasversale e della portata d'aria note, è possibile calcolarne la velocità. Per questo, viene utilizzata la formula V = L / 3600 * S, dove:

V - velocità m / s;
L - portata m³ / h;
S è l'area della sezione trasversale.

I parametri di rumore e vibrazione dipendono dalla velocità nella sezione del condotto. Se superano gli standard consentiti, è necessario ridurre la velocità aumentando la sezione. Per fare ciò, puoi installare tubi di un materiale diverso o rendere dritto il canale curvo.

Alcuni suggerimenti e note utili

Come si può capire dalla formula (o quando si eseguono calcoli pratici su calcolatrici), la velocità dell'aria aumenta al diminuire delle dimensioni del tubo. Diversi vantaggi possono essere derivati da questo fatto:

non ci saranno perdite o la necessità di posare una tubazione di ventilazione aggiuntiva per garantire il flusso d'aria richiesto, se le dimensioni del locale non consentono condotte di grandi dimensioni;
È possibile posare condutture più piccole, il che nella maggior parte dei casi è più semplice e conveniente;
minore è il diametro del canale, minore è il suo costo, diminuirà anche il prezzo degli elementi aggiuntivi (serrande, valvole);
la minore dimensione dei tubi amplia le possibilità di installazione, possono essere posizionati a piacere, praticamente senza adeguarsi a fattori di vincoli esterni.

Tuttavia, quando si posano condotti d'aria di diametro inferiore, è necessario ricordare che con un aumento della velocità dell'aria, la pressione dinamica sulle pareti del tubo aumenta, aumenta anche la resistenza del sistema e di conseguenza un ventilatore più potente e costi aggiuntivi essere richiesto. Pertanto, prima dell'installazione, è necessario eseguire attentamente tutti i calcoli in modo che i risparmi non si trasformino in costi elevati o addirittura perdite, perché un edificio non conforme agli standard SNiP potrebbe non essere autorizzato a funzionare.

Descrizione del sistema di ventilazione

I condotti dell'aria sono alcuni elementi del sistema di ventilazione che hanno diverse forme di sezione trasversale e sono realizzati con materiali diversi. Per effettuare calcoli ottimali, sarà necessario tenere conto di tutte le dimensioni dei singoli elementi, oltre a due parametri aggiuntivi, come il volume di ricambio d'aria e la sua velocità nella sezione del condotto.

La violazione del sistema di ventilazione può portare a varie malattie del sistema respiratorio e ridurre significativamente la resistenza del sistema immunitario. Inoltre, l'eccesso di umidità può portare allo sviluppo di batteri patogeni e alla comparsa di funghi. Pertanto, quando si installa la ventilazione in case e istituzioni, si applicano le seguenti regole:

Ogni stanza richiede l'installazione di un sistema di ventilazione. È importante osservare gli standard di igiene dell'aria. In luoghi con scopi funzionali diversi, sono richiesti diversi schemi di apparecchiature del sistema di ventilazione.

In questo video, considereremo la migliore combinazione di cappa e ventilazione:

Questo è interessante: calcolare l'area dei condotti dell'aria.

Materiale e forma in sezione

La prima cosa che viene eseguita nella fase di preparazione del progetto è la selezione del materiale per i condotti dell'aria, la loro forma, perché quando i gas si attraggono contro le pareti del canale, si crea resistenza al loro movimento. Ogni materiale ha una diversa rugosità della superficie interna e quindi, quando si scelgono i condotti dell'aria, ci saranno diversi indicatori di resistenza al flusso d'aria.

A seconda delle specifiche dell'installazione, della qualità della miscela d'aria che si muoverà attraverso il sistema e del budget per il lavoro, vengono scelti canali in acciaio inossidabile, plastica o acciaio con rivestimento zincato, tondi o rettangolari.

I tubi rettangolari vengono utilizzati, molto spesso, per risparmiare spazio utilizzabile. Quelle rotonde, al contrario, sono piuttosto ingombranti, ma hanno prestazioni aerodinamiche migliori e, di conseguenza, una costruzione rumorosa. Per la corretta costruzione della rete di ventilazione, parametri importanti sono: l'area della sezione trasversale dei condotti d'aria, la portata d'aria e la sua velocità durante lo spostamento lungo il canale.

La forma non ha alcun effetto sul volume delle masse d'aria in movimento.

L'importanza di un corretto ricambio d'aria

Lo scopo principale della ventilazione è creare e mantenere un microclima favorevole all'interno di locali residenziali e industriali.

Se lo scambio d'aria con l'atmosfera esterna è troppo intenso, l'aria all'interno dell'edificio non avrà il tempo di riscaldarsi, soprattutto nella stagione fredda. Di conseguenza, i locali saranno freddi e non abbastanza umidi.

Viceversa, con un basso tasso di rinnovamento della massa d'aria, si ottiene un'atmosfera troppo calda e impregnata d'acqua, dannosa per la salute. Nei casi avanzati, si osserva spesso la comparsa di funghi e muffe sulle pareti.

È necessario un certo equilibrio dello scambio d'aria, che consentirà di mantenere tali indicatori di umidità e temperatura dell'aria, che hanno un effetto positivo sulla salute umana. Questo è il compito più importante che deve essere affrontato.

Il ricambio d'aria dipende principalmente dalla velocità dell'aria che passa attraverso i condotti di ventilazione, dalla sezione dei condotti d'aria stessi, dal numero di curve nel percorso e dalla lunghezza dei tratti con diametri inferiori dei condotti di conduzione dell'aria.

Tutte queste sfumature vengono prese in considerazione durante la progettazione e il calcolo dei parametri del sistema di ventilazione.

Questi calcoli consentono di creare una ventilazione interna affidabile che soddisfi tutti gli indicatori normativi approvati nei "Codici edilizi e regolamenti".