Ilmakanavien ja liitosten pinta-alan laskenta: säännöt laskelmien suorittamiseksi + esimerkkejä laskelmista kaavoilla

Avain virheettömään ja tehokkaaseen ilmanvaihtotoimintaan on pätevä ilmakanavien ja liitosten pinta-alan laskelma, josta riippuu sekä yksittäisten elementtien että laitteiden valinta. Laskennan tarkoituksena on varmistaa tilojen optimaalinen ilmanvaihtotaajuus niiden tarkoituksen mukaisesti.

Artikkelissa tutkimme yksityiskohtaisesti jokaista vaadittua laskennan vaihetta: kanavien poikkileikkauksen ja todellisen alueen määrittäminen, ilmannopeuden laskeminen ja muotoiltujen tuotteiden parametrien valinta. Lisäksi hahmotimme ilmanvaihtokanavien koon päävaatimukset ja annoimme myös esimerkin omakotitalon ilmakanavien laskemisesta.

Laskelmien suorittamisen tarkoitus

Laskennan ominaisuudet ja ilmanvaihtokanavien valinta riippuen niiden tyypistä ja materiaalista, josta ne on valmistettu. Jälkimmäinen ominaisuus määrittää ilman liikkeen aikana ilmenevät vivahteet ja ilmavyöryn vuorovaikutuksen erityispiirteet seinien kanssa.

Ilmakanavat ovat:

• metalli - se voi olla mustaa terästä, galvanoitua, ruostumatonta terästä;
• alumiini joustava aallotettu;
• muoviset tuuletuskanavat - joustava ja jäykkä;
• kangas.

Poikkileikkauksen geometrian mukaan ilmakanavat tehdään pyöreiksi, suorakaiteen muotoisiksi tai soikeiksi. Jälkimmäiset eivät ole yhtä suosittuja kuin kaksi ensimmäistä.

Vaikka ilmanvaihtojärjestelmä olisikin oikein suunniteltu, virhe ilmakanavaosien valinnassa voi johtaa ilmankierron häiriintymiseen.

Laskelmien virheiden seuraus on lisääntynyt kosteus ja sitten home ja hometta huoneessa. Ilman kaikkien osien pinta-alan oikeaa laskemista on mahdotonta valita sopivia ilmanvaihtokompleksin elementtejä

Tämä parametri riippuu seuraavista:

• ilmamassan virtausnopeus ja sen tilavuus;
• liitosten tiiviysaste;
• meluisa ilmanvaihtojärjestelmä;
• tehon kulutus

Oikein tehtyjen laskelmien avulla voidaan säästää rahaa, koska materiaalin määrä määritetään tarkasti. Mutta taloudellisten kysymysten lisäksi tärkeintä ovat ilmanvaihtoparametrit, jotka takaavat mukavat elinolosuhteet ihmisille.

Yleistä poikkileikkausalan laskemista varten

Ilmakanavan putkien pinta-ala lasketaan eri arvoilla:

1. Terveys- ja hygieniaparametrien (SanPiN) noudattaminen.
2. Asukkaiden lukumäärän mukaan.
3. Huoneiden pinta-alan mukaan.

Tulos voidaan saada sekä erilliselle huoneelle että koko talolle. Laskelmia varten on olemassa erityisiä ohjelmia, joissa on sulautetut algoritmit. Toinen laskentavaihtoehto on käyttää kaavoja.

Suunnittelussa ilmakanavien poikkipinta-ala valitaan siten, että ilma liikkuu kaikilla pituuksilla suunnilleen samalla nopeudella. Ilman määrä on koko järjestelmän pituudelta erilainen, joten ilmakanavan poikkipinta-alan tulisi muuttua ylöspäin ilmamassan määrän kasvaessa.

Jos huomioidaan poistoilmanvaihto, poikkileikkauksen kvadratuuri kasvaa, kun se lähestyy tuuletinta.Vain näin voidaan taata suunnilleen sama ilmamassan nopeus koko ilmakanavan pituudella

Kun pyöreä poikkileikkaus kasvaa, ilman virtausnopeus pienenee. Samalla myös aerodynaaminen melu vähenee. Tällaisten ilmakanavien haittana on suunnittelun tilavuus, mikä tekee mahdottomaksi asentaa niitä vedon ja alakattojen väliseen tilaan sekä kohonneet kustannukset.

Jos tämä ei ole mahdollista, voit suosia suorakaiteen muotoista geometriaa, koska suorakaiteen muotoisen osan korkeus on pienempi. Toisaalta pyöreät tuotteet on helpompi asentaa, ja niillä on myös omat toiminnalliset etunsa.

Koska pyöreät ilmakanavat eivät aina mahdu sisätiloihin ja esteettisemmät suorakaiteen muotoiset ovat kalliita, kannattaa vaihtoehtona harkita soikeita tuotteita. Ne ovat molemmat ergonomisia ja tehokkaita

Vaihtoehtojen valinta riippuu käyttäjän prioriteeteista. Jos energiansäästö, minimaalinen melu ovat eturintamassa ja kaikki mahdollisuudet suuren verkon asentamiseen on, paras valinta on ilmakanavan pyöreä muoto.

Laskentavaiheet

Laskentatyö koostuu useista vaiheista:

1. Kenraalin laatiminen ilmanvaihtojärjestelmän kaaviot. Tässä tulee huomioida suorien osien pituudet, pyörivät osat ja niiden tyypit sekä kohdat, joissa osio muuttuu.
2. Ilmanvaihtokurssin valinta, joka vastaa saniteetti- ja hygieniavaatimuksia.
3. Ilmamassojen liikkumisnopeuden laskeminen putkilinjan läpi. Tämä parametri riippuu ilmanvaihdon tyyppi, ja se voi olla luonnollista tai pakotettua.
4. Ilmakanavan pinta-alan ja muiden parametrien laskenta.

Tällaisten laskelmien suorittamiseen on monia ohjelmia.

Kaavojen laskeminen monimutkaiselle järjestelmälle ei ole helppo tehtävä.Pienelle talolle yksittäisten elementtien pinta-alan ja ilmakanavien poikkileikkauksen laskeminen on täysin mahdollista

Kanavan poikkileikkauksen laskenta

Muotoiltujen elementtien ja ilmakanavien kvadratuurin laskemiseen käytetty lauseke näyttää tältä:

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

Missä:

• Sc - pinta-ala poikkileikkauksessa;
• L — järjestelmässä kiertävän ilman virtausnopeus;
• 2.778 — kerroin, joka sovittaa yhteen eri mitat;
• V — ilmavyöryn nopeus tietyssä paikassa, mitattuna metreinä sekunnissa.

Laskennan tuloksena saadaan cm²:inä mitattu arvo.

On olemassa vaihtoehtoinen kaava:

S = L : k × V,

K-kerroin tässä tapauksessa on 3600.

Kanavan todellisen alueen määrittäminen

Pyöreiden ilmanvaihtokanavien säännöllinen ilmanvaihtoala lasketaan kaavalla:

S = (π x D2): 400,

Missä:

• S — todellinen pinta-ala;
• D - halkaisija.

Suorakaiteen muotoisille putkilinjoille:

S = (A x B): 100,

Missä:

• S — todellinen pinta-ala;
• D - halkaisija;
• A - ilmakanavan korkeus;
• SISÄÄN - rakenteen leveys.

Soikean poikkileikkauksen omaavan putken poikkipinta-ala lasketaan kaavalla:

S = π × A × B: 4,

Missä:

• A - soikean suurempi halkaisija;
• SISÄÄN - pienempi halkaisija vastaavasti.

Ilmakanavan pinta-alan laskemiseen on myös muita kaavoja.

Sääntelyasiakirjan, kuten SNiP:n, avulla voit verrata ilmakanavien poikkileikkausmittoja vaadittuihin indikaattoreihin. Tämä tekee ilmaputken sopivan koon määrittämisestä entistä helpompaa.

Jotkut valmistajat tarjoavat nomogrammeja ilmakanavien kuvauksessa. Ne ovat myös normatiivisessa kirjallisuudessa.

Nomogrammi pyöreän poikkileikkaukseltaan metalliseen ilmakanavaan. Sen arvot korvataan kaavaan. Kaikki joustavat ilmakanavat on täydennetty tällaisilla järjestelmillä (+)

Nomogrammeista voit ottaa poikkileikkausalan arvon. Se on likimääräinen, mutta sopii luomaan järjestelmän, jossa on mahdollisimman vähän melua.

Jotta voit löytää kanavakoot tietylle haaraputkelle, joka kuljettaa tietyn määrän ilmaa, sinun on tehtävä seuraava:

1. Määritä nomogrammista 1 tunnissa liikkuneen ilmamäärän ja mitoitusosan suurimman nopeuden linjan leikkauspiste.
2. Etsi läheltä tätä kohtaa sopivimman halkaisijan arvo.

Lisäksi nomogrammin avulla voit paitsi helpottaa ilmakanavien ja liitosten poikkileikkauksen laskemista, myös määrittää painehäviön ilmalinjan osuudella asetetulla nopeudella.

Nomogrammia ei tarvitse käyttää, voit määrittää tarvittavan poikkileikkausalan ilmamassan nopeuden mukaan.

Ilmannopeuden laskeminen

Laske ilmakanavan nopeus kaavojen tai erikoistaulukoiden avulla. Keskeinen parametri tässä on moninkertaisuusindeksi, joka määrittää ilmamäärän, jolla huone, jonka tilavuus on 1 m2, on täysin tuuletettu.³ 1 tunnin sisällä.

Moninkertaisuusindeksin määrittämiseksi asiantuntijat suosittelevat erityisolosuhteiden tutkimista olemassa olevissa teollisuuslaitoksissa, joista on olemassa todellisia tietoja kaasujen, myrkyllisten höyryjen jne. vapautumisesta. On parasta tehdä riippumaton laskenta kaavojen avulla.

Laskelmien yksinkertaistamiseksi on olemassa erityisiä taulukoita, joista voit ottaa monikertaindikaattorin valmiin arvon, mutta sinun on pidettävä mielessä, että ne sisältävät pyöristettyjä parametreja

Kertoimen laskentakaava näyttää tältä:

N=V:W,

Missä:

• N — vaadittu monikertaisuus;
• V - huoneeseen tulevan raikkaan ilmamassan määrä tunnin sisällä;
• W - huoneen tilavuus.

Kertoimen yksikkö on kertojen lukumäärä tunnissa, V mitataan mᶾ/h, tilavuus mᶾ.

Tarkastellaan erityistä esimerkkiä tarvittavan ilmamäärän määrittämisestä kertoimella.

Siellä on olohuone, jonka tilavuus on 22 mᶾ. Se vaatii ilmaa: L = 22 x 6 = 132 m³, tässä 6 on taulukosta otettu ilmanvaihtokurssi.

Massan liikkeen nopeus (V) mitataan m/s ja määritetään kaavalla:

V=L: 3600 x S,

Missä:

• L — käytetty ilma (mᶾ/h);
• S — ilmakanavan poikkipinta-ala (mᶾ).

Lisäksi 2 muuta parametria vaikuttaa ilman nopeus: melutaso, tärinäkerroin. Ne on otettava huomioon järjestelmää suunniteltaessa.

Laskentaesimerkki pienelle mökille

Laskemiseen otimme mökin, jonka sisäpinta-ala oli 108,8 m² ja korkeus lattiasta kattoon 3 m. Sisällä on olohuone, makuuhuone, lastenhuone, keittiö, kylpyhuone. Kertakertaindikaattoriksi otetaan 1.

Ilmanvaihtojärjestelmän avulla voit poistaa huoneen terveydelle haitallisista epäpuhtauksista - mahdollisesti vaarallisista ja allergisia reaktioita aiheuttavista, hyvinvointia huonontavista

Laske ensin poistetun ja sisään tulevan ilman määrä koko rakennukselle.

SNiP-menetelmää käytetään tähän:

1. Koska makuuhuone ja olohuone ovat pinta-alaltaan samanlaiset, niistä poistuu ilmamäärä 21 x 3 x 1 = 63 mᶾ/h.
2. Lastenhuoneeseen - 24 x 3 x 1 = 72 mᶾ/h.
3. Keittiöön - 22 x 3 x 1 + 100 = 166 mᶾ/h.
4. Kylpyhuoneessa - 10 x 3 x 1 = 30 mᶾ/h.
5. Tuloksena: 63 x 2 + 48 + 166 + 30 = 394 mᶾ/h.

Käytävää ja käytävää ei otettu huomioon. 100 mᶾ on keittiön liesituulettimen läpi menevä tilavuus.

Ilmavirran oikea jakautuminen talossa on myös erittäin tärkeä asia. Tämän tyyppisissä rakennuksissa asennetaan yleensä luonnollinen ilmanvaihtojärjestelmä.Tässä on edelleen pakkoelementti - keittiön liesituuletin.

Seuraavaksi määritä ilmanvaihtokanavien halkaisijat. 100 m alkaen³ Jos konepelti poistetaan väkisin, jäljellä on vain jakaa loput 294 m³. Ne lähtevät luonnollisesti 2 akselin kautta. Jokaiselle se on tarpeen: 294: 2 = 147 mᶾ.

Koska ilmannopeus luonnollisissa ilmanvaihtokuiluissa vaihtelee välillä 0,5-1,5 m/s, laskelmissa käytetään yleensä keskiarvoa 1 m/s. Korvaamalla tunnetut arvot kaavaan S = L: k × V, he löytävät: S = 147: 3600 x 1 = 0,0408 m².

Nyt on mahdollista määrittää poikkileikkaukseltaan ympyrän ilmakanavan halkaisija kaavalla: S = (π x D2) : 400 tai 0,0408 = (3,14 x D2) : 400.

Ratkaistuaan tämän yhtälön yhdellä tuntemattomalla yksinkertaisilla laskelmilla he huomaavat, että ilmakanavan halkaisija on 2,28 mm. Tälle arvolle valitaan lähin suurempi standardiputkikoko.

Tämän muunnostaulukon avulla voit valita pyöreän kanavan vastaavan halkaisijan. Tämä yksinkertaistaa laskemista huomattavasti

Kun asennat suorakaiteen muotoista ilmakanavaa, valitse sen koko taulukon mukaan keskittyen alueeseen. Lähin suurempi arvo on 200 x 250 mm.

Samaa kaaviota käyttämällä määritetään liesituulettimen poistoaukon poikkileikkauspinta-ala sillä erolla, että ilmannopeus on tässä 3 m/s. S = 100: 3600 x 3 = 0,083 m² tai halkaisija 107 mm.

Muunnostaulukkoa tarvitaan, kun sinun on laskettava suorakaiteen muotoiset ilmakanavat ja käytettävä taulukkoa pyöreille tuotteille. Tässä on pyöreän poikkileikkauksen omaavien ilmakanavien halkaisijat, joissa kitkan aiheuttama paineen aleneminen on sama arvo suorakaiteen muotoisena.

Vastaava arvo voidaan määrittää kolmella tavalla:

• nopeuden mukaan;
• poikkileikkausta pitkin;
• kulutuksen mukaan.

Nämä arvot liittyvät ilmakanavan eri parametreihin. Jokaisella niistä on yksilöllinen tapa käyttää taulukoita. Pääasia on, että käytetystä tekniikasta riippumatta kitkan aiheuttaman painehäviön määrä on sama.

Lopuksi nopeus tarkistetaan: V = 147: (3600 x 0,0408) = 1,0 m/s. Tämä on hyväksyttävän rajan sisällä.

Muotoillut tuotteet ja niiden laskenta

klo ilmakanavien asennus erikokoiset suorat osat yhdistetään muotoilluilla tuotteilla.

Sekä ilmakanavia että liittimiä valmistettaessa on tarpeen laskea niiden pinta-ala. Ilman tätä on mahdotonta määrittää oikeaa materiaalimäärää osien valmistukseen.

Muotoiltuja tuotteita ovat:

1. Taivutukset. Niitä käytetään muuttamaan ilmaputken suuntaa missä tahansa kulmassa. Niitä on sekä pyöreinä, suorakaiteen muotoisina että soikeina.
2. Siirtymät. Niitä käytetään eri osien ilmakanavien yhdistämiseen. Mikä tahansa geometria - pyöreästä yhdistettyyn.
3. Liittimet, nännit. Yhdistä valtatien suorat osat.
4. T-paidat. Ilmakanavan haarat tai kaksi haaraa on yhdistetty.
5. Stubs. Ilmavirran estäminen.
6. Ristikappaleet. Erota tai yhdistä ilmavirrat.
7. Ankat. Tarjoa ilmakanavan monitasoinen siirtyminen.

Muotoiltujen tuotteiden vaadittujen parametrien laskeminen edellyttää matemaattisia taitoja.

Jokaisella muotoillulla tuotteella on oma erityinen roolinsa ilmanvaihtojärjestelmässä. Valmistajat suunnittelevat jokaisen niistä erikseen. Ne toimitetaan yhdessä pääelementtien kanssa

Yhdessä indikaattorissa tehty virhe johtaa järjestelmän toimintaominaisuuksien heikkenemiseen. Tällaisia ​​laskelmia varten ei ole valmiita kaavoja.

Taulukossa näkyvät vakiokoot ilmakanavat. Ammattilaisetkin käyttävät näitä ja vastaavia erikoistaulukoita monimutkaisten laskelmien sijaan

Monet suunnittelijat käyttävät erikoisohjelmia ja online-laskimia. Sinun tarvitsee vain syöttää ensisijaiset arvot ja saada valmiit parametrit ulostulossa.

Ohjelmien avulla voit paitsi määrittää kaikkien osien tarvittavat koot, myös tehdä niiden kehittämisen. Tällainen 3D-tulostimella tulostettu kehitys mahdollistaa ilmanvaihtokanavien täydellisen istuvuuden.

Laskennan perusvaatimukset

Ilmakanavien lopullisia parametreja määritettäessä on otettava huomioon, että ilmakanavien pinta-alaa määritettäessä on varmistettava, että:

1. Huoneen lämpötilajärjestelmä varmistetaan. Siellä missä on ylimääräistä lämpöä, se poistetaan, ja jos on puutetta, sen häviöt minimoidaan.
2. Ilman liikkeen nopeus ei millään tavalla vähennä ihmisten viihtyisyyttä huoneessa. Työalueilla vaaditaan ilmanpuhdistusta.
3. Ilmassa olevia haitallisia kemiallisia yhdisteitä ja suspendoituneita hiukkasia on GOST 12.1.005-88 vastaava määrä.

Yksittäisten huoneiden osalta ilmanvaihtokanavien alueen valinnan edellytys on ylläpitää jatkuvasti painetta ja sulkea pois ilmansyöttö ulkopuolelta.

Laskettaessa linjan vastusta otetaan huomioon painehäviö. Jotta ilmamassavirta voittaisi vastuksen liikkeen aikana, tarvitaan sopiva paine

Varmuuskopiointia vaativien tilojen luokkaan kuuluvat kellarit sekä tilat, joihin voi kerääntyä haitallisia aineita.

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Online-ohjelma suunnitteluinsinöörin avuksi:

Juoni yksityisen talon ilmanvaihdon järjestämisestä kokonaisuudessaan:

Ilmakanavan poikkileikkausala, muoto ja pituus ovat joitain parametreja, jotka määräävät ilmanvaihtojärjestelmän suorituskyvyn. Oikea laskelma on erittäin tärkeää, koska... siitä riippuu ilman läpimenokyky sekä virtausnopeus ja koko rakenteen tehokas toiminta.

Verkkolaskinta käytettäessä laskennan tarkkuus on suurempi kuin manuaalisesti laskettaessa. Tämä tulos selittyy sillä, että ohjelma pyöristää arvot automaattisesti tarkempiin arvoihin.

Onko sinulla henkilökohtaista kokemusta ilmakanavajärjestelmän suunnittelusta, asennuksesta ja laskemisesta? Haluatko jakaa kertyneet tietosi tai esittää kysymyksiä aiheesta? Jätä kommentteja ja osallistu keskusteluihin - palautelomake löytyy alta.