правильный расчет допустимого объёма воздушных масс, санитарные нормы

Режим микроклимата в любом помещении влияет на работоспособность и самочувствие людей в целом. Для того чтобы определить, каким должен быть состав воздуха, необходимо обратиться к утверждённым законодательным нормам, которые и регулируют этот вопрос. Скорость воздуха в воздуховоде при этом играет ключевую роль для обеспечения такого микроклимата.

Необходимость качественной вентиляции

Сначала необходимо определить, почему важно обеспечить попадание воздуха в помещение через вентиляционные каналы.

Согласно строительным и гигиеническим нормам, каждый промышленный или частный объект должен иметь качественную систему вентиляции. Главной задачей такой системы является обеспечение оптимального микроклимата, температуры воздуха и уровня влажности, чтобы человек при работе или отдыхе мог себя чувствовать комфортно. Это возможно только тогда, когда воздух не является слишком тёплым, переполненным различными загрязнителями и имеет довольно высокий уровень влаги.

Некачественная вентиляция способствует появлению инфекционных заболеваний и патологий дыхательных путей. Кроме этого, быстрее портятся продукты питания. Если воздух имеет очень большой процент влаги, то на стенах может образоваться грибок, который может в последующем перейти на мебель.

Свежий воздух может попасть в помещение разными способами, но основным его источником всё же является качественно вмонтированная система вентиляции. При этом в каждом отдельном помещении она должна просчитываться под его конструктивные особенности, состав воздуха и объём.

Стоит отметить, что для частного дома или квартиры небольших размеров будет достаточно установить шахты с естественной циркуляцией воздуха. Для больших коттеджей или производственных цехов нужно монтировать дополнительное оборудование, вентиляторы для принудительной циркуляции воздушных масс.

При планировке здания любого предприятия, цехов или общественных учреждений больших размеров необходимо следовать таким правилам:

• в каждой комнате или помещении необходима качественная система вентиляции;
• состав воздуха должен отвечать всем установленным нормам;
• на предприятиях следует устанавливать дополнительное оборудование, с помощью которого можно регулировать скорость обмена воздуха, а в целях частного использования — менее мощные вентиляторы, если естественная вентиляция не справляется;
• в разных помещениях (кухня, санузел, спальня) требуется монтировать разные типы систем вентиляции.

Для того чтобы вентиляция соответствовала таким требованиям, нужно сделать необходимые расчёты. Кроме этого, важно правильно подобрать оборудование — устройства для подачи и отвода воздуха.

Также следует проектировать систему таким образом, чтобы воздух был чистым в том месте, где он будет забираться. В противном случае в вентиляционные шахты и затем в комнаты может попадать загрязнённый воздух.

Во время составления проекта вентиляции, после того как необходимый объём воздуха рассчитан, проделываются отметки, где должны находиться вентиляционные шахты, кондиционеры, воздуховоды и прочие комплектующие. Это относится как к частным коттеджам, так и к многоэтажным домам.

От размеров шахт будет зависеть эффективность работы вентиляции в целом. Необходимые к соблюдению правила по требуемому объёму указаны в санитарной документации и нормах СНиП. Скорость воздуха в воздуховоде в них также предоставлена.

Санитарные нормы

Санитарные нормы

Скорость движения воздуха в воздуховодах непосредственно зависит от таких не менее важных показателей, как уровень шума и вибрации. Воздух, который проходит по каналам, с увеличением количества различных изгибов шахты и поворотов пропорционально увеличивает количество издаваемого шума и вибрации от движения.

По мере уменьшения сопротивления будет снижаться давление в вентиляционной системе и, конечно же, скорость движения кислорода. Для того чтобы понять общие правила выбора оборудования и его правильного расчёта, нужно узнать нормы основных факторов, которые влияют на выбор.

Уровень шума

Нормы, которые можно найти в СНиПах по этому вопросу, касаются всех видов жилых помещений: многоквартирных и частных домов, производственных и общественных зданий.

Согласно таким нормам, необходимо не превышать максимально допустимый уровень шума в следующих помещениях:

• палаты, больницы, санатории — днём до 50 Дб, а ночью до 40 Дб;
• учебные кабинеты — до 55 Дб;
• жилые квартиры — до 55 Дб днём и до 45 Дб ночью;
• в зданиях, которые прилегают к больницам и санаториям — днём до 60 Дб, ночью до 50 Дб;
• территории, которые прилегают к жилым зданиям — днём до 70 Дб, а ночью до 60 Дб;
• непосредственно возле здания школы — до 70 Дб.

Одной из причин увеличения уровня шумов в доме и, соответственно, превышения допустимых норм является неправильно сформированная сеть воздуховодов.

Показатель вибрации

Так же, как и уровень шума, вибрация напрямую влияет на скорость движения кислорода в шахтах. При этом такой показатель зависит от множества факторов. К ним можно отнести качество прокладок (их функция заключается в снижении уровня вибрации), размер воздуховода, скорость кислорода (который движется по каналам), материал для изготовления шахт и прочие нюансы.

Что касается цифр, то уровень вибрации должен быть в пределах 109—115 Дб. Если при проверке эти показатели будут превышены, то необходимо исправлять технические недочёты, допущенные при проектировании, или заменить вентилятор, который работает очень громко.

Скорость потока воздуха в вентиляции по нормам СНиП не должна влиять на увеличение таких показателей, как излишний шум или вибрация.

Кратность воздухообмена

Очищение воздуха в помещении происходит благодаря системе вентиляции. Этот процесс может быть как естественным, так и принудительным. В первом варианте вентиляция происходит в первую очередь через оборудованную систему шахт без вмонтированного дополнительного оборудования. К этому можно отнести постоянное открывание и закрывание дверей, окон, форточек и просто все щели в помещении.

Нужно понимать, что за определённое количество времени воздух в комнате должен несколько раз меняться, чтобы оставаться постоянно очищенным в пределах норм. Число смен воздуха за день — это кратность. Этот показатель также очень важный для определения скорости воздуха в воздуховодах.

Кратность можно вычислить по такой формуле: N=V/W.

Значения в формуле можно подставлять следующие:

• N — кратность воздуха за 1 час.
• V — объём кислорода, попадающего с улицы в комнату за 1 час.
• W — объём помещения.

Если нормы не будут соблюдены, это чревато последствиями — будет увеличиваться уровень шума, вибрации и т. п. Кроме этого, в помещении не будет достаточно свежего воздуха.

Также это может привести к следующей ситуации:

1. Показатель завышен. Такой вариант возникает, когда скорость воздуха в шахтах превышает норму. Последствия — неправильный температурный режим в помещении. Оно просто не будет успевать прогреваться. Если воздух очень сухой, то это будет провоцировать различные болезни дыхательных путей, кожи и т. п.
2. Показатель занижен. При возникновении такой ситуации свежий воздух не поступает в помещение в достаточном количестве, поэтому уровень загрязнения довольно высок. В кислороде присутствует большая концентрация вредных веществ, бактерий, болезнетворных организмов, опасных газов. Количество кислорода уменьшается, а углекислого газа — увеличивается. Кроме этого, может наблюдаться повышенный уровень влажности, что чревато появлением плесени.

Для того чтобы такой показатель, как кратность, отвечал всем санитарным нормам, необходимо проверить его. Если он не соответствует общим требованиям, то требуется заменить отвечающее за это оборудование — вентиляторы или другие нагнетающие приборы для механического удаления неприятных запахов. При необходимости меняется и система шахт полностью.

Рекомендованная скорость

Определив максимальную скорость воздуха в воздуховоде, можно получить качественный результат. При составлении проекта необходимо для каждого помещения высчитывать нормы вентиляции отдельно. К примеру, на производстве — это цеха, в жилых многоэтажках — квартиры, а в частных коттеджах — поэтажные блоки.

Перед тем как устанавливать систему вентиляции, следует определиться с ключевыми элементами и зафиксировать их местонахождение. Нужно знать, какие маршруты будут проложены, систему магистралей и её размеры, форму вентиляционных шахт и их габариты.

Движение воздушных потоков внутри жилых и производственных зданий является очень сложным, поэтому ими занимаются только специалисты с соответствующим опытом работы.

Согласно общепринятым нормам, внутри помещения скорость воздуха не должна превышать показателя 0,3 метра за секунду. В качестве исключения из правила могут выступать ремонтные или другие строительные работы, при которых максимальный показатель может увеличиваться максимум на 30%.

Стоит отметить, что в больших производственных цехах должна работать система вентиляции, состоящая из двух шахт, а не одной, как это допустимо в квартирах или частных домах. В связи с этим скорость каждого из воздуховодов должна составлять 50% от необходимого максимума для каждой шахты.

Бывают форс-мажорные обстоятельства, кода необходимо полностью закрыть вентиляционные шахты или уменьшить количество вытекаемого воздуха за единицу времени. При этом сделать это нужно оперативно. К примеру, в случае возникновения пожара вентиляцию требуется перекрыть до минимального уровня в целях предотвращения распространения огня по другим помещениям здания. Для этого дополнительно в систему монтируются клапаны и отсекатели.

Правильный выбор

Правильный выбор

Кроме расчёта скорости в воздуховоде, необходимо правильно выбрать сам материал для монтажа шахт. Если все расчёты сделаны, следует выбрать диаметр круглых труб или сечение квадратных для создания системы вентиляции. Кроме этого, не помешает приобрести и металлические решётки во избежание попадания твёрдых частей в каналы.

Также можно предварительно купить вентилятор для нагнетания воздуха и определить, какую скорость и давление он создаёт. Зная такие показатели, как скорость воздуха и необходимое количество для определённой комнаты, можно определить, какого сечения должны быть вентиляционные шахты. Для этих целей используется формула S = L/3600*V.

Определив такой результат, можно подсчитать и диаметр труб по формуле D = 1000*√(4*S/π), где

• D — диаметр воздуховода.
• S — внутренний объём шахт.
• n — число «пи» равно 3.14.

• D — диаметр воздуховода.
• S — внутренний объём шахт.
• n — число «пи» равно 3.14.

Полученные результаты сопоставляют с нормами СНиП и по этим параметрам выбирают сечения труб, самые близкие к полученному результату.

Стоит отметить, что для таких расчётов необязательно пользоваться формулами или таблицами СНиП. Сегодня существует достаточно много онлайн-калькуляторов, с помощью которых очень просто просчитать расход приточного кислорода, скорости, давления и других показателей, просто введя исходные данные.

Таким образом, скорость в вентиляционных шахтах играет важную роль для обеспечения поступления воздуха в помещение, а также дымоудаления и выкачки из комнаты других вредных веществ.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

Скорость в воздуховоде

Какой должна быть скорость воздуха, что транспортируется по воздуховоду и как ее рассчитать?

Естественно, что скорость в воздуховоде, зависит в первую очередь от количества, воздуха перемещающегося внутри воздуховода за единицу времени, а также от площади поперечного сечения воздуховода. Чем больше расход воздуха и, конечно, чем меньше размеры воздуховода, тем выше значение скорости воздуха в нем.

Содержание статьи:

Скорость в воздуховоде строго не регламентируется нормативными документами, но в справочниках проектировщиков можно найти рекомендуемые значение этого параметра. Различают рекомендуемую скорость движения воздуха в воздуховоде для гражданских и для промышленных зданий. Значение рекомендуемой скорости для гражданских зданий равно 5-6 м/с, в то же время для промышленных — от 6-12 м/с. Ниже приведены значения скоростей в различных типах (участках) воздуховодов.

 

Таблица 1  — Значения рекомендуемой скорости движения воздуха по воздуховодам.

Тип здания	Тип участка	Рекомендуемая скорость, м/с
Промышленное	Магистральные каналы вентиляции	6-12
Гражданское	Магистральные каналы вентиляции	5-6
Промышленные и гражданские	Боковые ответвления воздуховодов	4-5
Промышленные и гражданские	Распределительный канал с вентиляционными решетками и дефлекторами	1,5-2,0

Проектировщики определяют скорость в воздуховоде во время выполнения аэродинамического расчета системы вентиляции. Но нет необходимости производить аэродинамический расчет для того, чтобы только определить скорость воздуха в вентиляционном канале. Поэтому, приведем пример простого расчета скорости в воздуховоде.

Пример расчета скорости воздуха в воздуховоде

Исходными данными в этом случае послужат: 

• расход воздуха на участке;
• рекомендуемая скорость движения воздуха, которую мы принимаем по таблице 1.

Алгоритм расчета скорости в воздуховоде:

• определение расчетной площади сечения воздуховода;
• по расчетной площади определяют фактическое значение скорости в воздуховоде.

Итак, начнем. Для примера возьмем гражданское здание. Допустим у нас есть расход на участке 1-2, который составляет 3000 м³/ч. Для удобства и наглядности занесем данные в таблицу:

Определим расчетную площадь F_р в м² по формуле:

F_р = G/(3600*V_p),

где G — расход воздуха на участке, м³/ч;
V_p  — рекомендуемая скорость воздуха на участке, м/с.

Расчетная площадь в нашем случае равна:

F_р = 3000/(3600*5)= 0,167 (м²).

Внесем данные в таблицу:

Далее воспользуемся каталогом воздуховодов, чтобы заполнить ячейки «размеры» и «стандартная площадь».

По расчетной площади принимаем на наш участок, воздуховод размером 300х500 мм площадью сечения 0,15 м². Данные заносим в нашу таблицу:

Теперь нам осталось посчитать только фактическую скорость, которая и будет скоростью движения воздуха по участку 1-2. Расчет ведется по такой формуле:

Vф = G/(3600*F_ст),

где G — расход воздуха на участке, м³/ч;
F_ст — стандартная (принятая по каталогу) площадь сечения воздуховода, м²;

Для нашего участка:

Vф = 3000/(3600*0,15)= 5,56 (м/с).

Окончательный вариант таблицы:

Вот мы и определили скорость в воздуховоде, которая равна 5,56 м/с, а это значит, что фактическая скорость соответствует рекомендуемым значениям.

Как Вы могли бы заметить, расчет скорости воздуха в воздуховоде влечет за собой подбор размеров воздуховода. После установки воздуховодов проверяют фактическую скорость воздуха в них. Для этого используют специальные приборы — анемометры.

Заключение

Этот несложный расчет является частью аэродинамического расчета системы вентиляции и кондиционирования воздуха. Такие расчеты выполняются в специализированных программах или, например, в Excel.

Следует помнить о том, что слишком высокие значения скоростей в воздуховодах являются негативным фактором, так как из-за них образуется шум и свист в сетях воздуховодов, что приводит к несоответствиям нормам акустики. Материалы для снижения шума в воздуховодах представлены в этом разделе нашего сайта.

Читайте также:

Детальный расчет скорости воздуха в воздуховодах по формуле

Если вас интересует стоимость изготовления продукции, отправьте нам техническое задание на почту info@plast‑product.ru или позвоните по телефону 8 800 555‑17‑56

Параметры показателей микроклимата определяются положениями ГОСТ 12.1.2.1002-00, 30494-96, СанПин 2.2.4.548, 2.1.2.1002-00. На основании существующих государственных нормативных актов разработан Свод правил СП 60.13330.2012. Скорость воздуха в воздуховоде должна обеспечивать выполнение существующих норм.

Что учитывается при определении скорости движения воздуха

Для правильного выполнения расчетов проектировщики должны выполнять несколько регламентируемых условий, каждое из них имеет одинаково важное значение. Какие параметры зависят от скорости движения воздушного потока?

Уровень шума в помещении

В зависимости от конкретного использования помещений санитарные нормы устанавливают следующие показатели максимального звукового давления.

Таблица 1. Максимальные значения уровня шума.

Превышение параметров допускается только в кратковременном режиме во время пуска/остановки вентиляционной системы или дополнительного оборудования.
Уровень вибрации в помещенииВо время работы вентиляторов продуцируется вибрация. Показатели вибрации зависят от материала изготовления воздуховодов, способов и качества виброгасящих прокладок и скорости движения воздушного потока по воздуховодам. Общие показатели вибрации не могут превышать установленные государственными организациями предельные значения.

Таблица 2. Максимальные показатели допустимой вибрации.

При расчетах подбирается оптимальная скорость воздуха, не усиливающая вибрационные процессы и связанные с ними звуковые колебания. Система вентиляции должна поддерживать в помещениях определенный микроклимат.

Значения по скорости движения потока, влажности и температуре содержатся в таблице.

Таблица 3. Параметры микроклимата.

Еще один показатель, принимаемый во внимание во время расчета скорости потока – кратность обмена воздуха в системах вентиляции. С учетом их использования санитарные нормы устанавливают следующие требования по воздухообмену.

Таблица 4. Кратность воздухообмена в различных помещениях.

Бытовые
Бытовые помещения	Кратность воздухообмена
Жилая комната (в квартире или в общежитии)	3м3/ч на 1м2 жилых помещений
Кухня квартиры или общежития	6-8
Ванная комната	7-9
Душевая	7-9
Туалет	8-10
Прачечная (бытовая)	7
Гардеробная комната	1,5
Кладовая	1
Гараж	4-8
Погреб	4-6
Промышленные
Промышленные помещения и помещения большого объема	Кратность воздухообмена
Театр, кинозал, конференц-зал	20-40 м3 на человека
Офисное помещение	5-7
Банк	2-4
Ресторан	8-10
Бар, Кафе, пивной зал, бильярдная	9-11
Кухонное помещение в кафе, ресторане	10-15
Универсальный магазин	1,5-3
Аптека (торговый зал)	3
Гараж и авторемонтная мастерская	6-8
Туалет (общественный)	10-12 (или 100 м3 на один унитаз)
Танцевальный зал, дискотека	8-10
Комната для курения	10
Серверная	5-10
Спортивный зал	не менее 80 м3 на 1 занимающегося и не менее 20 м3 на 1 зрителя
Парикмахерская (до 5 рабочих мест)	2
Парикмахерская (более 5 рабочих мест)	3
Склад	1-2
Прачечная	10-13
Бассейн	10-20
Промышленный красильный цел	25-40
Механическая мастерская	3-5
Школьный класс	3-8

Алгоритм расчетовСкорость воздуха в воздуховоде определяется с учетом всех вышеперечисленных условий, технические данные указываются заказчиком в задании на проектирование и монтаж вентиляционных систем. Главный критерий при расчетах скорости потока – кратность обмена. Все дальнейшие согласования делаются за счет изменения формы и сечения воздуховодов. Расход в зависимости от скорости и диаметра воздуховода можно взять из таблицы.

Таблица 5. Расход воздуха в зависимости от скорости потока и диаметра воздуховода.

Самостоятельный расчет

К примеру, в помещении объемом 20 м³ согласно требованиям санитарных норм для эффективной вентиляции нужно обеспечить трехкратную смену воздуха. Это значит, что за один час сквозь воздуховод должно пройти не менее L = 20 м³×3= 60 м³. Формула расчета скорости потока V= L / 3600× S, где:

V – скорость потока воздуха в м/с;

L – расход воздуха в м³/ч;

S – площадь сечения воздуховодов в м².

Возьмем круглый воздуховод Ø 400 мм, площадь сечения равняется:

В нашем примере S = (3.14×0,4² м)/4=0,1256 м². Соответственно, для обеспечения нужной кратности обмена воздуха (60 м³/ч) в круглом воздуховоде Ø 400 мм (S = 0,1256 м³) скорость воздушного потока равняется: V= 60/(3600×0,1256) ≈ 0,13 м/с.

С помощью этой же формулы при заранее известной скорости можно рассчитать объем воздуха, перемещающийся по воздуховодам в единицу времени.

L = 3600×S (м³)×V(м/с). Объем (расход) получается в квадратных метрах.

Как уже описывалось ранее, от скорости воздуха зависят и показатели шумности вентиляционных систем. Для минимизации негативного влияния этого явления инженеры сделали расчеты максимально допустимых скоростей воздуха для различных помещений.

Таблица 6. Рекомендованные параметры скоростей воздуха

	Рекомендуемые значения скорости
	Квартиры	Офисы	Производственные помещения
Приточные решетки	2,0-2,5	2,0-2,5	2,5-6,0
Магистральные воздуховоды	3,5-5,0	3,5-6,0	6,0-11,0
Ответвления	3,0-5,0	3,0-6,5	4,0-9,0
Воздушные фильтры	1,2-1,5	1,5-1,8	1,5-1,8
Теплообменники	2,2-2,5	2,5-3,0	2,5-3,0

По такому же алгоритму определяется скорость воздуха в воздуховоде при расчете подачи тепла, устанавливаются поля допусков для минимизации потерь на содержание зданий в зимний период времени, подбираются вентиляторы по мощности. Данные по воздушному потоку требуются и для уменьшения потерь давления, а это позволяет повышать коэффициент полезного действия вентиляционных систем и сокращает потребление электрической энергии.

Расчет выполняется по каждому отдельному участку, с учетом полученных данных подбираются параметры главных магистралей по диаметру и геометрии. Они должны успевать пропускать откачанный воздух из всех отдельных помещений. Диаметр воздуховодов выбирается таким образом, чтобы минимизировать шумность и потери на сопротивление. Для расчетов кинематической схемы важны все три показатели вентиляционной системы: максимальный объем нагнетаемого/удаляемого воздуха, скорость передвижения воздушных масс и диаметр воздуховодов. Работы по расчету вентиляционных систем относятся к категории сложных с инженерной точки зрения, выполнять их могут только профессиональные специалисты со специальным образованием.

Для обеспечения постоянных значений скорости воздуха в каналах с различным сечением используются формулы:

После расчета за окончательные данные принимаются ближайшие значения стандартных трубопроводов. За счет этого уменьшается время монтажа оборудования и упрощается процесс его периодического обслуживания и ремонта. Еще один плюс – уменьшение сметной стоимости вентиляционной системы.

Для воздушного обогрева жилых и производственных помещений скорости регулируются с учетом температуры теплоносителя на входе и выходе, для равномерного рассеивания потока теплого воздуха продумывается схема монтажа и размеры вентиляционных решеток. Современные системы воздушного обогрева предусматривают возможность автоматической регулировки скорости и направления потоков. Температура воздуха не может превышать +50°С на выходе, расстояние до рабочего места не менее 1,5 м. Скорость подачи воздушных масс нормируется действующими государственными стандартами и отраслевыми актами.

Во время расчетов по требованию заказчиков может учитываться возможность монтажа дополнительных ответвлений, с этой целью предусматривается запас производительности оборудования и пропускной способности каналов. Скорости потока рассчитываются таким образом, чтобы после увеличения мощности вентиляционных систем они не создавали дополнительную звуковую нагрузку на присутствующих в помещении людей.

Выбор диаметров выполняется от минимально приемлемого, чем меньше габариты – тем универсальное система вентиляции, тем дешевле обходится ее изготовление и монтаж. Системы местных отсосов рассчитываются отдельно, могут работать как в автономном режиме, так и подключаться к существующим вентиляционным системам.

Государственные нормативные документы устанавливают рекомендованные скорости движения в зависимости от расположения и назначения воздуховодов. При расчетах нужно придерживаться этих параметров.

Таблица 7. Рекомендованные скорости воздуха в различных каналах

Тип и место установки воздуховода и решетки	Вентиляция
	Естественная	Механическая
Воздухоприемные жалюзи	0,5-1,0	2,0-4,0
Каналы приточных шахт	1,0-2,0	2,0-6,0
Горизонтальные сборные каналы	0,5-1,0	2,0-5,0
Вертикальные каналы	0,5-1,0	2,0-5,0
Приточные решетки у пола	0,2-0,5	0,2-0,5
Приточные решетки у потолка	0,5-1,0	1,0-3,0
Вытяжные решетки	0,5-1,0	1,5-3,0
Вытяжные шахты	1,0-1,5	3,0-6,0

Внутри помещений воздух не может двигаться со скоростью более 0,3 м/с, допускается кратковременное превышение параметра не более чем 30%. Если в помещении имеется две системы, то скорость воздуха в каждой из них должна обеспечивать не менее 50% расчетного объема подачи или удаления воздуха.

Пожарные организации выдвигают свои требования по скорости перемещения воздушных масс в воздуховодах в зависимости от категории помещения и особенностей технологического процесса. Нормативы направлены на уменьшение скорости распространения дыма или огня по воздуховодам. В случае необходимости на вентиляционных системах должны устанавливаться клапаны и отсекатели. Срабатывание устройств происходит после сигнала датчика или выполняется вручную ответственным лицом. В одну систему вентиляции можно подключать только определенные группы помещений.

В холодный период времени в отапливаемых зданиях температура воздуха в результате функционирования вентиляционной системы не может понижаться ниже нормируемых. Нормируемая температура обеспечивается до начала рабочей смены. В теплый период времени эти требования не актуальны. Движение воздушных масс не должно ухудшать предусмотренные СанПин 2.1.2.2645 нормативы. Для достижения нужных результатов во время проектирования систем изменяется диаметр воздуховодов, мощность и количество вентиляторов и скорости потока.

Принимаемые расчетные данные по параметрам движения в воздуховодах должны обеспечивать:

1. Выполнение параметров микроклимата в помещениях, поддержку качества воздуха в регламентируемых пределах. При этом принимаются меры по снижению непродуктивных тепловых потерь. Данные берутся как из существующих нормативных документов, так и из технического задания заказчиков.
2. Скорость движения воздушных масс в рабочих зонах не должна вызывать сквозняки, обеспечивать приемлемую комфортность пребывания в помещении. Механическая вентиляция предусматривается только в тех случаях, когда добиться желаемых результатов за счет естественной невозможно. Кроме этого, механическая вентиляция обязательно монтируется в цехах с вредными условиями труда.

Во время расчетов показателей движения воздуха в системах с естественной вентиляцией берется среднегодовое значение разности плотности внутреннего и наружного воздуха. Минимальные фактические данные по производительности должны обеспечивать допустимые нормативные значения кратности обмена воздуха.

Скорость воздуха в воздуховодах: СНиП, формула расчёта

Воздухопроводы приточных или вытяжных вентиляционных систем могут изготавливаться из разных материалов и быть различной конфигурации. При этом их габаритные размеры целиком зависят от двух других параметров, и формула расчета скорости воздуха хорошо отражает эту зависимость. Эти два параметра – расход воздуха, движущегося по каналу, и скорость его движения.

Схема устройства воздуховода.

Как правильно подобрать параметры воздушного канала?

Из трех параметров, принимающих участие в расчете, нормируется только один, это диаметр круглого воздуховода или габаритные размеры канала прямоугольного сечения. В Приложении Н СНиП «Отопление, вентиляция и кондиционирование» представлена нормаль диаметров и размеров, которых следует придерживаться при разработке вентиляционных систем. Остальные два параметра (скорость и расход воздушных масс) не нормируются, потребности в количестве свежего воздуха для вентиляции могут быть разными, иногда и довольно большими, поэтому расход определяется отдельными требованиями и расчетами. Только в жилых зданиях, детских садах, школах и учреждениях здравоохранения для помещений различного назначения прописаны четкие нормы вытяжки и притока. Эти значения представлены в нормативной документации, касающейся этих видов зданий.

Схема правильной установки канального вентилятора.

Скорость движения воздушных масс в каналах не ограничивается и не нормируется, ее следует принимать по результатам расчета, руководствуясь соображениями экономической целесообразности. В справочной технической литературе существуют рекомендуемые величины скоростей, которые можно принимать при тех или иных конкретных условиях. Рекомендуемые значения скорости движения воздуха, в зависимости от назначения воздухопровода для вентиляционных систем с механическим побуждением, отражены в Таблице 1.

Таблица 1

Назначение воздуховода	Магистраль- ный	Боковое ответвление	Распредели- тельный	Решетка для притока	Вытяжная решетка
Рекомендуемая скорость	От 6 до 8 м/с	От 4 до 5 м/с	От 1,5 до 2 м/с	От 1 до 3 м/с	От 1,5 до 3 м/с

При естественном побуждении рекомендуемая скорость движения потока в системе варьируется от 0,2 до 1 м/с, что также зависит от функционального назначения каждого воздухопровода. В некоторых вытяжных шахтах высотных домов или сооружений эта величина может достигать 2 м/с.

Вернуться к оглавлению

Порядок вычислений

Изначально формула расчета скорости воздушного потока в канале представлена в справочниках под редакцией И.Г. Староверова и Р.В. Щекина в следующем виде:

L = 3600 x F x ϑ, где:

• L – расход воздушных масс на данном участке трубопровода, м³/ч;
• F – площадь поперечного сечения канала, м²;
• ϑ – скорость воздушного потока на участке, м/с.

Таблица расчета вентиляции.

Для определения скорости потока формула принимает такой вид:

ϑ= L / 3600 x F

Именно по ней рассчитывается действительная скорость воздуха в канале. Это нужно делать как раз по причине нормируемых значений диаметра или размеров трубы по СНиП. Вначале принимается рекомендуемая скорость для того или иного назначения воздухопровода и просчитывается его сечение. Далее диаметр канала круглого сечения определяется обратным просчетом по формуле площади круга:

F = π x D2 / 4, здесь D – диаметр в метрах.

Размеры канала прямоугольного сечения находят подбором ширины и высоты, произведение которых даст площадь сечения, эквивалентного расчетному. После этих вычислений подбирают ближайшие по нормали размеры воздухопровода (обычно принимают тот, который больше) и в обратном порядке находят величину действительной скорости потока в будущем воздуховоде. Данная величина потребуется для определения динамического давления на стенки трубы и вычисления потерь давления на трение и в местных сопротивлениях вентиляционной системы.

Вернуться к оглавлению

Некоторые экономические аспекты подбора размеров воздухопровода

Таблица для расчета гидравлического диаметра воздуховода.

При расчете размеров и скорости воздуха в воздуховоде наблюдается такая зависимость: при увеличении последней диаметры каналов уменьшаются. Это дает свои преимущества:

1. Проложить трубопроводы меньших размеров гораздо проще, особенно если их нужно подвешивать на большой высоте или если условия монтажа весьма стесненные.
2. Стоимость каналов меньшего диаметра соответственно тоже меньше.
3. В больших и сложных системах, которые расходятся по всему зданию, прямо в каналы необходимо монтировать дополнительное оборудование (дроссельные заслонки, обратные и противопожарные клапаны). Размеры и диаметры этого оборудования также уменьшатся, и снизится их стоимость.
4. Прохождение перекрытий трубопроводами в производственном здании может стать настоящей проблемой, если его диаметр большой. Меньшие размеры позволят пройти так, как нужно.

Главный недостаток такого выбора заключается в большой мощности вентиляционного агрегата. Высокая скорость воздуха в малом объеме создает большое динамическое давление, сопротивление системы растет, и для ее работы требуется вентилятор высокого давления с мощным электродвигателем, что вызывает повышенный расход электрической энергии и, соответственно, высокие эксплуатационные затраты.

Другой путь – это снижение скорости воздушных потоков в воздуховодах. Тогда параметры вентиляционного агрегата становятся экономически приемлемыми, но возникает множество трудностей в монтаже и высокая стоимость материалов.

Схема организации воздухообмена при общеобменной вентиляции.

Проблемы прохождения большой трубой перегруженных оборудованием и инженерными сетями мест решается множеством поворотов и переходов на другие виды сечений (с круглого на прямоугольное или плоскоовальное). Проблему стоимости приходится решать единоразово.

Во времена СССР проектировщики, как правило, старались найти компромисс между этими двумя решениями. В настоящее время удорожания энергоносителей появилась тенденция к применению второго варианта. Собственники предпочитают единоразово решить финансовые вопросы и смонтировать более экономичную вентиляцию, чем потом в течение многих лет оплачивать высокие затраты электроэнергии. Применяется и универсальный вариант, при котором в магистральных воздухопроводах с большими расходами скорость потока увеличивают до 12-15 м/с, чтобы уменьшить их диаметры. Дальше по системе соблюдается скорость 5-6 м/с на ответвлениях, вследствие чего потери давления выравниваются. Вывод здесь однозначный: скорость движения воздушного потока в каналах играет немаловажную роль для экономики предприятия.

Вернуться к оглавлению

Значения параметров в различных видах воздушных каналов

В современных вентиляционных системах применяются установки, включающие в себя весь комплекс для подачи и обработки воздуха: очистка, нагревание, охлаждение, увлажнение, шумопоглощение. Эти установки называют центральными кондиционерами. Скорость потока внутри нее регламентируется заводом-производителем. Дело в том, что все элементы для обработки воздушных масс должны действовать в оптимальном режиме, чтобы обеспечить требуемые параметры воздуха. Поэтому производители изготавливают корпуса установок определенных размеров под заданный диапазон расходов воздуха, при которых все оборудование будет работать эффективно. Обычно значение скорости движения потока внутри центрального кондиционера лежит в пределах 1,5-3 м/с.

Вернуться к оглавлению

Каналы магистральные и ответвления

Схема магистрального воздуховода.

Следом наступает очередь главного магистрального воздуховода. Часто он имеет большую протяженность и проходит транзитом через несколько помещений, прежде чем начнет разветвляться. Рекомендуемая максимальная скорость 8 м/с в таких каналах может не соблюдаться, поскольку условия прокладки (особенно через перекрытия) могут существенно ограничивать пространство для его монтажа. Например, при расходе 35 000 м³/ч, что не редкость на предприятиях, и скорости 8 м/с диаметр трубы составит 1,25 м, а если ее увеличить до 13 м/с, то размер станет уже 1000 мм. Такое увеличение технически осуществимо, так как современные воздуховоды из оцинкованной стали, изготовленные спирально-навивным методом, имеют высокую жесткость и плотность. Это исключает их вибрацию на высоких скоростях. Уровень шума от такой работы достаточно низок, а на фоне звука от работающего оборудования может быть практически не слышен. В Таблице 2 представлены некоторые популярные диаметры магистральных воздухопроводов и их пропускная способность при разной скорости движения воздушных масс.

Таблица 2

Расход, м3/ч	Ø400 мм	Ø450 мм	Ø500 мм	Ø560 мм	Ø630 мм	Ø710 мм	Ø800 мм	Ø900 мм	Ø1 м
ϑ = 8 м/с	3617	4576	5650	7087	8971	11393	14469	18311	22608
ϑ = 9 м/с	4069	5148	6357	7974	10093	12877	16278	20600	25434
ϑ = 10 м/с	4521	5720	7063	8859	11214	14241	18086	22888	28260
ϑ = 11 м/с	4974	6292	7769	9745	12335	15666	19895	25177	31086
ϑ = 12 м/с	5426	6864	8476	10631	13457	17090	21704	27466	33912
ϑ = 13 м/с	5878	7436	9182	11517	14578	18514	23512	29755	36738

Схема эжекционной системы вентиляции.

Боковые ответвления воздухопроводов разводят подачу или вытяжку воздушной смеси по отдельным помещениям. Как правило, на каждом из них устанавливается диафрагма либо дроссель – клапан для регулировки количества воздуха. Эти элементы обладают немалым местным сопротивлением, поэтому сохранять высокую скорость нецелесообразно. Однако ее значение тоже может выходить за границы рекомендуемого диапазона, поэтому в Таблице 3 отражена пропускная способность воздуховодов самых популярных диаметров для ответвлений при различных скоростях.

Таблица 3

Расход, м3/ч	Ø140 мм	Ø160 мм	Ø180 мм	Ø200 мм	Ø225 мм	Ø250 мм	Ø280 мм	Ø315 мм	Ø355 мм
ϑ = 4 м/с	220	288	366	452	572	705	885	1120	1424
ϑ = 4,5 м/с	248	323	411	508	643	793	994	1260	1601
ϑ = 5 м/с	275	360	457	565	714	882	1107	1400	1780
ϑ = 5,5 м/с	302	395	503	621	786	968	1215	1540	1957
ϑ = 6 м/с	330	432	548	678	857	1058	1328	1680	2136
ϑ = 7 м/с	385	504	640	791	1000	1235	1550	1960	2492

Недалеко от места присоединения к магистрали в канале устраивают лючок, он нужен для замера скорости потока после монтажа и регулировки всей вентиляционной системы.

Вернуться к оглавлению

Каналы внутри помещений

Кратность воздухообмена вентиляции.

Распределяющие каналы присоединяют основное ответвление к устройствам подачи или вытяжки воздуха из помещения: решеткам, распределительным или всасывающим панелям, диффузорам и прочим раздающим элементам. Скорости в этих отводах можно сохранять как в основном ответвлении, если мощность вентиляционного агрегата это позволяет, а можно и снизить до рекомендуемых. В таблице 4 можно увидеть расходы воздуха при различных скоростях и диаметрах каналов.

Таблица 4

Расход, м3/ч	Ø100 мм	Ø112 мм	Ø125 мм	Ø140 мм	Ø160 мм	Ø180 мм	Ø200 мм	Ø225 мм
ϑ = 1,5 м/с	42,4	50,7	65,8	82,6	108	137	169	214
ϑ = 2 м/с	56,5	67,7	87,8	110	144	183	226	286
ϑ = 2,5 м/с	70,6	84,6	110	137	180	228	282	357
ϑ = 3 м/с	84,8	101	132	165	216	274	339	429
ϑ = 3,5 м/с	99,9	118	153	192	251	320	395	500
ϑ = 4 м/с	113	135	175	см. в Таблице 3

Скорости, рекомендуемые для вытяжных и приточных решеток, а также других воздухораспределяющих устройств, необходимо соблюдать.

Воздух на выходе из них или при всасывании встречает множество небольших преград и производит шум, превышать уровень которого недопустимо. Звук выходящего из решетки потока на большой скорости обязательно будет слышен. Еще один неприятный момент: сильная воздушная струя, попадая на людей, может привести к их заболеваниям.

Вентиляционные системы с естественным побуждением обычно применяются в жилых и общественных зданиях или же в административных корпусах промышленных предприятий. Это разного рода вытяжные шахты, находящиеся во внутренних перегородках помещений, или наружные вертикальные воздуховоды. Скорость движения воздушного потока в них невелика, редко достигает 2-3 м/с в тех случаях, когда шахта имеет значительную высоту и возникает хорошая тяга. Когда речь идет о небольших расходах (порядка 100-200 м³/ч), лучшего решения, чем естественная вытяжка, не найти. Ранее и по сей день в промышленных помещениях применяют крышные дефлекторы, работающие за счет ветровой нагрузки. Скорость воздуха в таких вытяжных устройствах зависит от силы ветрового потока и достигает 1-1,5 м/с.

Вернуться к оглавлению

Измерение параметров воздушного потока при наладке системы

После того как приточная или вытяжная вентиляционная система смонтирована, необходимо ее наладить. Для этого с помощью лючков на воздуховодах измеряют скорость движения потока на всех магистралях и ветках системы, после чего производят регулировку дроссель-клапанами либо воздушными заслонками. Именно скорость воздуха в каналах является определяющим параметром при наладке, через нее и диаметр высчитывают расход на каждом из участков. Приборы, которыми проводят данные замеры, называют анемометрами. Устройства бывают нескольких типов и работают по разным принципам, каждый тип предназначен для измерения определенного диапазона скоростей.

Типы вентиляций в частном доме.

1. Анемометры крыльчатого типа имеют небольшой вес, просты в обращении, но имеют некоторую погрешность измерений. Принцип работы – механический, диапазон измеряемых скоростей – от 0,2 до 5 м/с.
2. Приборы чашечного типа тоже являются механическими, но диапазон проверяемых скоростей у них шире, от 1 до 20 м/с.
3. Термоанемометры снимают показания не только скорости потока, но и его температуры. Принцип действия – электрический, от специального датчика, вносимого в воздушный поток, результаты выводятся на экран. Прибор работает от сети 220 В, времени на измерение требуется меньше, и погрешность у него невысокая. Существуют устройства, работающие от батареек, диапазоны проверяемых скоростей могут быть самые разные, в зависимости от типа прибора и завода-производителя.

Величина скорости движения воздушного потока, наряду с двумя другими параметрами, расходом и поперечным сечением канала, является одним из самых важных факторов работы вентиляционных систем любого назначения.

Этот параметр присутствует на всех этапах, начиная от расчета скорости воздуха в воздуховоде и заканчивая наладкой работы системы после ее монтажа и пуска.

Допустимая скорость воздуха в воздуховодах

Изготовление воздуховодов по вашим чертежам на оборудовании «SPIRO» (Швейцария) и «RAS» (Германия) или прожажа готовых; наши воздуховоды соответствуют ГОСТу и СНИПам. Звоните!

Система вентиляции – сеть каналов, по которым транспортируется воздух. Для соединения прямых участков, а также перехода при изменении размера или сечения используются фасонные элементы, для управление воздушным потоком – специальное оборудование (вентиляторы, клапаны, заглушки, фильтры, воздухоочистители и т.д..

programma dlja rascheta parametrov vozduhovoda

skorost vozduha v ventiljacionnoj sisteme

proverka tjagi v ventiljacii

Важность вентиляции сложно переоценить: именно она создает комфортные условия для жизни и работы. Ведь если в помещении слишком тепло или холодно, влажно или сухо, это может привести к заболеваниям верхних дыхательных путей, к появлению плесени или грибка (на стенах, потолке, внутри вентиляционных труб), быстрому развитию болезнетворных организмов.

Грамотное проектирование системы – основное условие ее последующей бесперебойной и эффективной работы. Даже если речь идет о небольшой квартире, лучше обратиться к специалистам: ведь, скорее всего, вы не захотите устанавливать дополнительное электрооборудование, чтобы обеспечить принудительный воздухообмен, а значит, нужно так рассчитать параметры системы, чтобы приточно-вытяжные процессы уравновешивались и шли самостоятельно.

Вентиляция в помещениях

При строительстве промышленных зданий или реконструкции имеющихся, планируя систему вентиляции, необходимо придерживаться следующих правил:

• наличие приточно-вытяжной вентиляции во всех помещениях,
• соблюдение гигиенических норм для микроклимата,
• установка доп. оборудования для регулировки скорости потока, очистки воздуха,
• система и ее мощность должна соответствовать назначению помещения.

Важно отметить, что в СНиП 41-01-2003 не регламентирует допустимую скорость воздуха в воздуховодах для промышленных помещений, а только для детских учреждений и жилых домов.

Оцинкованная сталь ГОСТ 52246-2004, толщина 0,5-3 мм. Типы соединения: шина (№20, 30), ниппель, фланец. Специализированное производство, реализация сложных проектов.

Расчет скорости воздуха

Кратность воздухообмена характеризует интенсивность воздухообмена, определяется по формуле: V/W = N, где V – это объем воздуха в м³, который за 1 час поступает в помещение, W – объем помещения в м³, N – кратность воздухообмена.

Эта величина нужна для вычисления скорости. Уточним, что существуют таблицы со стандартизированными и округленными значениями, но они плохи именно этим, для точного расчета не подходят.

Чтобы рассчитать кол-во используемого воздуха, нужно воспользоваться формулой: W x N = L, где W – объем помещения в м3, N – кратность воздухообмена, L – искомая величина.

Имея все эти данные, можно рассчитать скорость воздуха: S x L/3600 = V, где S – площадь сечения в м³, L – кол-во потребляемого воздуха, V – скорость потока воздуха в м/с.

нормы проектирования по СНиП, нормативные документы, требования по пожарной безопасности к вентиляции в подвале, где должна быть, скорость воздуха в шахте, окнах

Большинство людей, погибших при пожаре, умирают именно из-за отравления дымом. Дым ядовит за счет содержания в нем угарного газа, который уже при концентрации в полпроцента вызывает отравление, а при концентрациях выше вызывает смерть через три минуты.

После вдыхания угарного газа человек быстро теряет сознание и не может уйти из опасного места. Чтобы избежать таких страшных последствий, надо еще при планировании здания решить, где будут проходить трубопроводы для дымоудаления. Нормы проектирования таких систем регулируется СНиП.

Зачем нужна система дымоудаления?

Эта система строится для:

• ограничения области, по которой распространяется дым;
• обеспечения чистого воздуха эвакуирующимся людям и пожарным;
• защиты имущества от повреждения.

Систему дымоудаления проектируют в офисных зданиях, оборудуют ими жилые или рабочие помещения.

Требования пожарной безопасности устанавливают обязательно строить системы в атриумах и пассажах, а также в складах, где хранятся горючие предметы. Из производственных помещений также обязательно удалять дым, если там постоянно работают люди, используются легко воспламеняющиеся вещества.

Постоянное пребывание нормативами рассматривается как непрерывное пребывание в помещении более 2 часов в сутки.

Дымоудаление монтируют в деревянных зданиях или строениях из других материалов, которые легко горят.

Дымоудаление необходимо в помещении без окон при условии, что это помещение больше 50 м², в нем собирается много людей (что по нормам рассматривается как пребывание более одного человека на 1 кв. м). К таким помещениям будут относиться аудитории, конференц-залы и рестораны.

Установки монтируют в офисах, ТРЦ и гардеробных залах площадью больше 200 м. Обязательно выводят дым из автотоннелей и крытого паркинга, а также монтируют устройства в подвале.

Помещения, в которых есть выход на эвакуационные лестничные клетки жилых зданий, должны оснащаться такими устройствами, причем приток чистого воздуха должен приходить с лестницы. Эвакуационная лестничная клетка считается таковой, только если здание 9 этажей или 28 метров.

Если коридор длиной более 15 метров, а окон из него нет, то дымоудаление обязательно.

Если выход из помещений ведет сразу на улицу, необходимость в дымоудалении отпадает.

Принцип работы системы дымоудаления и подпора воздуха

Цель установок дымоудаления — остановить распространение огня и дыма по помещению. Это позволит людям выйти из него, не получив ожогов и не задохнувшись в дыму. Любое высотное здание, а также любое подземное помещение снабжаются установками по удалению дыма и нагнетания воздуха.

Дымоудаление призвано не потушить пожар, а обеспечить приток свежего воздуха. Тогда пожарные смогут работать без опасности для себя, а эвакуация станет легче.

Вытяжки, используемые для дымоудаления, способны прогнать 18–30 тысяч кубометров воздуха. Такого объема достаточно для 400–700 людей. Система оснащается не только дымозаборами, но и датчиками, которые позволяют автоматически распознать опасную ситуацию.

Система может работать не только принудительно, но и с помощью гравитации. Но вне зависимости от принципа работы, дым выводится на улицу из здания.

Управляется система как автоматически, так и вручную, с пульта. Когда на панели управления нажимается кнопка, вентиляция начинает работать, а сигнализация подает тревожный сигнал. На крышках щитов загораются светодиоды, показывающие режим работы.

Противопожарные клапаны, предотвращающие распространение огня между комнатами, закрываются. Вентиляторы же выводят задымленный воздух из комнаты, в которой начался пожар.

Давайте рассмотрим принцип работы этой системы:

Когда в комнате возникает очаг возгорания, появляется дым, который засекается датчиком. Датчик подает на станцию тревожный сигнал.  Общая система дымоудаления приходит в действие: огнеупорные клапаны закрываются, а вентиляторы, расставленные в проходах дымоудаления, начинают работу. Система переводит в рабочий режим окна, люки и втяжки.

Цель системы — в удалении продуктов горения непосредственно из горящего помещения. В других комнатах клапаны и люки остаются закрытыми.

Технические требования к системе дымоудаления и клапанам

Все части дымоудаляющих систем регулируются строительными нормативами.

Расстояние между дымозаборным люком, и отверстием из которого дым выводится, не может быть меньше 3 м по вертикали. Поток воздуха должен двигаться со скоростью около 20 м/с.

Вентиляторы включаются автоматически, как только получают тревожный сигнал.

В дымоудалительный комплекс входят:

• вентиляторы, способные работать без сбоев при температуре в 400 градусов Цельсия свыше двух часов;
• сами шахты, выдерживающие температурный порог больше часа;
• дымовые клапаны, способные сопротивляться прямому огню до получаса.

Для зданий выше 10 этажей существуют отдельные нормативы и к системам этих зданий прилагаются отдельные правила.

Требования, распространяемые для высоких и низких строений

Для особо высоких зданий, выше 28 метров, существуют другие, более строгие нормативные документы, ведь в таких зданиях пожарная лестница неактуальна.

Людей из таких зданий выводят другим путем. Когда начинается возгорание, срабатывает датчик, включающий отведение дыма из здания.

Если здание невысокое, то дым выводится через форточки или раскрытые окна и двери.  В этом случае эвакуация проводится легко при помощи пожарного автомобиля с лестницей.

В правилах указан минимальный размер вентиляционных отверстий и форточек, а также места их расположения.

Аварийные выходы нельзя перекрывать.

Вентиляционные камеры изготавливаются из негорючих материалов. Венткамеры оборудуют на чердаках или в отдельных комнатах. Помещения для вентиляционного оборудования размещают все необходимое для приточно-вытяжного оборудования с возможностью его монтажа, ремонта и ТО. Венткамеры для помещений категорий А, Б и Е нельзя использовать для других целей.

Проектирование и расчёт системы

При разработке системы дымоудаления нормы проектирования учитывают высоту и площадь здания. В высоких зданиях дополнительно ставятся воздушные насосы, которые помогают удалять угарный газ. Их положение должно быть определено еще тогда, когда проводится разработка проектирования.

Насосы для воздуха размещаются в шахтах, применяемых только для вывода продуктов горения. Эти воздуховоды изнутри обшиты оцинкованным листовым железом, которое дополнительно укреплено антикоррозийным составом.

На каждом этаже монтируется кнопка, после нажатия на которую включается сигнализация. Включаются вентиляторы, а лифты переходят на аварийный режим.

Положение кнопок регулируется нормами СНиП.

Для расчета габаритов воздуховодов производится подсчет объема здания и масса дыма, который потенциально может присутствовать в здании. Также в расчет вносят размеры дверей.

Рассматривается периметр самой большой комнаты в здании — это потенциальный очаг возгорания.

Основные правила устройства системы дымоудаления

Система дымоудаления планируется вместе с вентиляционной. Правила расположения и строительства этой системы регулируются СНиП 2.04.05-91.

Но кроме СНиП, учитываются и многие другие правила и положения. Если они не учитываются, то акт не подписывается, а дом из-за несоблюдения правил безопасности будет признан непригодным для пребывания людей.

Установка оборудования состоит из монтажа воздушных труб, теплозащиты, установки противопожарных клапанов, инсталляции вентиляторов для отведения дыма и установки датчиков и прочих приборов.

Дымоудалительная система — более сложная в установке, чем общеобменная. Используемое оборудование должно быть выполнено с учетом специальных правил,  за счет этого оно оказывается более массивным.

Кроме того, в системе дымоудаления применяются объемные воздуховоды, которые могут иметь сечение до метра.

Все поверхности в проемах ограждающих строительных конструкций защищаются огнеупорной изоляцией.

Расчет вентиляции

При выборе оборудования для системы вентиляции необходимо рассчитать следующие параметры:
Производительность по воздуху 
Мощность калорифера
Рабочее давление, создаваемое вентилятором 
Скорость потока воздуха и площадь сечения воздуховодов 
Допустимый уровень шума

Ниже приводится упрощенная методика подбора основных элементов системы приточной вентиляции, используемой в бытовых условиях.

Производительность по воздуху

Проектирование системы вентиляции начинается с расчета требуемой производительности по воздуху или «прокачки», измеряемой в кубометрах в час. Для этого необходим поэтажный план помещений с экспликацией, в которой указаны наименования (назначения) каждого помещения и его площадь. Расчет начинается с определения требуемой кратности воздухообмена, которая показывает сколько раз в течение одного часа происходит полная смена воздуха в помещении. Например, для помещения площадью 50 квадратных метров с высотой потолков 3 метра (объем 150 кубометров) двукратный воздухообмен соответствует 300 кубометров в час. Требуемая кратность воздухообмена зависит от назначения помещения, количества находящихся в нем людей, мощности тепловыделяющего оборудования и определяется СНиП (Строительными Нормами и Правилами). Так, для большинства жилых помещений достаточно однократного воздухообмена, для офисных помещений требуется 2-3 кратный воздухообмен.

Для определения требуемой производительности необходимо рассчитать два значения воздухообмена: по кратности и по количеству людей, после чего выбрать большее из этих двух значений.

Расчет воздухообмена по кратности:
L = n * S * H, где
       L — требуемая производительность приточной вентиляции, м3/ч;
       n — нормируемая кратность воздухообмена: для жилых помещений n = 1, для офисов n = 2,5;
       S — площадь помещения, м2;
       H — высота помещения, м;

Расчет воздухообмена по количеству людей:
L = N * Lнорм, где
       L — требуемая производительность приточной вентиляции, м3/ч;
       N — количество людей;
       Lнорм — норма расхода воздуха на одного человека:
в состоянии покоя — 20 м3/ч;
работа в офисе — 40 м3/ч;
при физической нагрузке — 60 м3/ч.

Рассчитав необходимый воздухообмен, выбираем вентилятор или приточную установку соответствующей производительности. При этом необходимо учитывать, что из-за сопротивления воздухопроводной сети происходит падение производительности вентилятора. Зависимость производительности от полного давления можно найти по вентиляционным характеристикам, которые приводятся в технических характеристиках оборудования. Для справки: участок воздуховода длиной 15 метров с одной вентиляционной решеткой создает падение давления около 100 Па.

Типичные значения производительности систем вентиляции:
Для квартир — от 100 до 500 м3/ч;
Для коттеджей — от 1000 до 2000 м3/ч;
Для офисов — от 1000 до 10000 м3/ч.

 

Мощность калорифера

Калорифер используется в приточной системе вентиляции для подогрева наружного воздуха в холодное время года. Мощность калорифера рассчитывается исходя из производительности системы вентиляции, требуемой температуры воздуха на выходе системы и минимальной температуры наружного воздуха. Два последних параметра определяются СНиП. Температура воздуха, поступающего в жилое помещение, должна быть не ниже +18°С. Минимальная температура наружного воздуха зависит от климатической зоны и для Москвы принимается равной -26°С (рассчитывается как средняя температура самой холодной пятидневки самого холодного месяца в 13 часов). Таким образом, при включении калорифера на полную мощность он должен нагревать поток воздуха на 44°С. Поскольку сильные морозы в Москве непродолжительны, в приточных системах можно устанавливать калориферы, имеющие мощность меньше расчетной. При этом приточная система должна иметь регулятор производительности для уменьшения скорости вентилятора в холодное время года.

При расчете мощности калорифера необходимо учитывать следующие ограничения:
Возможность использования однофазного (220 В) или трехфазного (380 В) напряжения питания. При мощности калорифера свыше 5 кВт необходимо 3-х фазное подключение, но в любом случае 3-х фазное питание предпочтительней, так как рабочий ток в этом случае меньше.

Максимально допустимый ток потребления. Ток, потребляемый калорифером, можно найти по формуле:
I = P / U, где
       I — максимальный потребляемый ток, А;
       Р — мощность калорифера, Вт;
       U — напряжение питание:
220 В — для однофазного питания;
660 В (3 × 220В) — для трехфазного питания.

Температуру, на которую калорифер заданной мощности сможет нагреть приточный воздух, можно рассчитать по формуле:
ΔT = 2,98 * P / L, где
       ΔT — разность температур воздуха на входе и выходе системы приточной вентиляции,°С;
       Р — мощность калорифера, Вт;
       L — производительность вентиляции, м3/ч.

Типичные значения расчетной мощности калорифера — от 1 до 5 кВт для квартир, от 5 до 50 кВт для офисов. Если использовать электрический калорифер с расчетной мощностью не представляется возможным, следует установить водяной калорифер, который использует в качестве источника тепла воду из системы центрального или автономного отопления.

Рабочее давление, скорость потока воздуха в воздуховодах и допустимый уровень шума

После расчета производительности по воздуху и мощности калорифера приступают к проектированию воздухораспределительной сети, которая состоит из воздуховодов, фасонных изделий (переходников, разветвителей, поворотов) и распределителей воздуха (решеток или диффузоров). Расчет воздухораспределительной сети начинают с составления схемы воздуховодов. Далее по этой схеме рассчитывают три взаимосвязанных параметра — рабочее давление, создаваемое вентилятором, скорость потока воздуха и уровень шума.

Требуемое рабочее давление определяется техническими характеристиками вентилятора и рассчитывается исходя из диаметра и типа воздуховодов, числа поворотов и переходов с одного диаметра на другой, типа распределителей воздуха. Чем длиннее трасса и чем больше на ней поворотов и переходов, тем больше должно быть давление, создаваемое вентилятором. От диаметра воздуховодов зависит скорость потока воздуха. Обычно эту скорость ограничивают значением от 2,5 до 4 м/с. При больших скоростях возрастают потери давления и увеличивается уровень шума. В тоже время, использовать «тихие» воздуховоды большого диаметра не всегда возможно, поскольку их трудно разместить в межпотолочном пространстве. Поэтому при проектировании вентиляции часто приходится искать компромисс между уровнем шума, требуемой производительностью вентилятора и диаметром воздуховодов. Для бытовых систем приточной вентиляции обычно используются гибкие воздуховоды сечением 160—250 мм и распределительные решетки размером 200×200 мм — 200×300 мм.

Для точного расчета схемы вентиляции и воздухораспределительной сети, а также для разработки проекта вентиляции обращайтесь к нашим менеджерам.

Воздуховоды HVAC — Скорость воздуха

Скорость потока в воздуховодах должна поддерживаться в определенных пределах, чтобы избежать шума и недопустимых потерь на трение и потребления энергии. Низкоскоростная конструкция очень важна для энергоэффективности системы распределения воздуха. Удвоение диаметра воздуховода снижает потери на трение в 32 раза.

Воздуховоды с низким и средним давлением

• Максимальная скорость трения 0,1 — 0,2 дюйма WG / 100 футов
• Скорость 1500 — 2000 фут / мин (8 — 10 м / с)

Расход воздуха		Максимальная скорость
(м 3 / ч)	(куб. фут / мин)	(м / с)	(фут / мин)
<300	<175	2.5	490
<1000	<590	3	590
<2000	<1200	4	785
<4000	<2350	5	980
<10000	<5900	6	1180
> 10000	> 5900	7	1380

Воздуховоды с высокой потерей давления

• Максимальная скорость трения без чем 0.4 дюйма вод. Ст. / 100 футов
• Скорость 2000-3500 футов / мин (10-18 м / с)

Валы

Расход воздуха		Максимальная скорость
(м ) 3 / ч)	(CFM)	(м / с)	(фут / мин)
<5000	<2950	12	2350
<10000	<5900	15	2950
<17000	<10000	17	3350
<25000	<14700	20	3940
<40000	<23500	22	4300
<70000	<41000	25	4900
<100000	<590 00	30	5800

Обычно скорость в главном воздуховоде поддерживается выше 20 м / с (3940 футов / мин).

Коридоры

Расход воздуха		Максимальная скорость
(м 3 / ч)	(CFM)	(м / с)	( фут / мин)
<5000	<2950	10	2000
<10000	<5900	12	2350
<17000	<10000	15	2950
<25000	<14700	17	3350
<40000	<23500	20	3940

Зоны пользователей

• Офисы, приемные , салоны и т.п.

Расход воздуха		Максимальная скорость
(м 3 9002 8 / ч)	(куб. Фут / мин)	(м / с)	(фут / мин)
<5000	<2950	10	2000
<10000	<5900	12	2350
<17000	<10000	14	2750
<25000	<14700	16	3150

Типовые рекомендации по скорости воздуха

Системы воздуховодов с низкой скоростью

• типично 2-10 м / с (400-2000 футов / мин)

Системы воздуховодов средней скорости

• типовые 2000-2500 футов / мин ( 10 — 12.5 м / с)

Высокоскоростные воздуховоды

• типично 2500 — 3000 футов / мин (12,5 — 15 м / с)

Лучшая скорость для прохождения воздуха через воздуховоды

Первое Чтобы знать о скорости воздуха, движущегося через воздуховоды, нужно понимать, что чем медленнее движется воздух, тем лучше для воздушного потока. Это было основной мыслью моей последней статьи. Фактически, в заголовке был задан вопрос: «Является ли низкая скорость плохой для воздушного потока в воздуховодах?» И ответ заключался в том, что с точки зрения воздушного потока вы действительно не можете заставить воздух двигаться через воздуховоды слишком медленно.

Но это еще не конец истории. Если бы это было так, вы всегда старались бы получить минимально возможную скорость, используя самые большие воздуховоды, которые подходят для помещения, не разбивая бюджет. Однако есть еще один важный факт, игнорирование которого может привести к неприятностям.

Проблемы Второго Закона

При перемещении воздуха через систему воздуховодов нам нужен хороший поток воздуха, но помните, что цель заключается не только в том, чтобы перемещать воздух по всему дому. Он должен перемещать нагретый воздух зимой и охлажденный летом.Когда кондиционированный воздух движется по воздуховодам, вступает в действие второй закон термодинамики, потому что у нас есть разница температур внутри и снаружи воздуховодов.

Второй закон термодинамики гласит, что когда у вас есть объекты с разными температурами, тепло перетекает от более теплого к более холодному объекту. Зимой теплый воздух в наших воздуховодах может отдавать тепло окружающей среде. Летом прохладный воздух нагревается от окружающей среды.

И количество тепла, которое течет между воздуховодом и окружающей средой, зависит от трех факторов:

1. Площадь воздуховодов
2. Разница температур между воздуховодами
3. Уровень изоляции (определяется как U, коэффициент теплопередачи или R, сопротивление тепловому потоку)

Уравнение, связывающее эти вещи вместе:

Q вот скорость теплового потока, и единицы, которые мы используем для этого здесь, в США, — британские тепловые единицы в час (БТЕ / час).

Передача тепла в движущийся воздух

Когда кондиционированный воздух движется по воздуховоду, он получает или теряет тепло пропорционально этим трем факторам, указанным выше. Но это просто говорит вам, сколько БТЕ входит или выходит из воздуховода за час. Другой фактор — это количество воздуха, участвующего в улавливании каждой БТЕ. Фактором, определяющим это, является скорость:

.

Чем медленнее воздух движется в воздуховоде, тем больше BTU получает или теряет каждый кубический фут.

И дело не только в времени контакта.Чтобы воздух двигался медленнее, нам нужны воздуховоды большего размера, чтобы иметь большую площадь поверхности. Результатом всего этого является то, что при выборе размеров воздуховодов необходимо учитывать пространство, в котором они находятся.

Если вы разместите воздуховоды в кондиционируемом помещении, вы можете перемещать воздух так медленно, как захотите. Когда вы размещаете воздуховоды на чердаке без кондиционирования и имеете минимально допустимую изоляцию, вы хотите перемещать воздух с более высокой скоростью, подталкивая его вверх до максимума, рекомендованного Руководством D ACCA, 900 футов в минуту (фут / мин) для приточных воздуховодов и 700 футов в минуту для обратных каналов.

Инструмент Майка МакФарланда для определения размеров воздуховодов

Мой друг Майк МакФарланд из Energy Docs в Реддинге, Калифорния, мастер домашнего перформанса и HVAC. Он знает принципы, изучил исследования и устанавливает одни из лучших систем воздуховодов в стране. Он использует следующие диапазоны скорости для воздуховодов в разных типах помещений:

От 600 до 750 футов в минуту — Открытые воздуховоды на чердаках без кондиционирования

От 400 до 600 футов в минуту — Глубоко заглубленные воздуховоды на чердаках без кондиционирования

Менее 400 футов в минуту — Воздуховоды в кондиционируемом помещении

Он поместил это в таблицу, которая позволяет вам найти диаметр воздуховода, который дает вам правильную скорость и расход воздуха (куб. Футов в минуту).Полная таблица охватывает размеры воздуховодов от 4 до 18 дюймов и расход воздуха от 0 до 1200 кубических футов в минуту. (Вы можете загрузить полную диаграмму, нажав на изображение ниже или ссылку внизу этой статьи.) Вот нижняя часть диаграммы, охватывающей расходы воздуха до 300 куб. Футов в минуту:

Если вам нужен воздуховод для перемещения 100 куб. Футов в минуту, например, вы выберете 7-дюймовый воздуховод, если он находится в кондиционируемом помещении, 6-дюймовый воздуховод, если он глубоко заглублен в изоляцию чердака, и 5-дюймовый воздуховод для открытых воздуховодов. на мансардном этаже без кондиционирования.

Вывод здесь заключается в том, что низкая скорость отлично подходит для воздушного потока, но иногда плохо для теплопередачи. Выбирая размеры воздуховодов, обеспечивающие скорость, соответствующую условиям, вы получаете лучшее из обоих миров.

Загрузите инструмент Mike MacFarland’s Duct Sizing Tool

Статьи по теме

Является ли низкая скорость плохой для воздушного потока в воздуховодах?

Невидимая проблема с изоляцией воздуховодов

Что происходит с потоком воздуха в воздуховодах при изменении размера?

ПРИМЕЧАНИЕ: Комментарии модерируются.Ваш комментарий не появится ниже, пока не будет одобрен.

Скорость воздушного потока в воздуховоде — проект HVAC

Рис. 01 — Проектирование воздуховодов является важной и сложной задачей любой системы HVAC, которая требует соблюдения многих критериев проектирования и технических требований к конструкции. Для расширенных систем подачи и возврата воздуха критерии скорости играют важную роль в эффективности системы (падение давления) и комфорте людей (акустические характеристики). Фото Т.Моумиадиса

Система воздуховодов является неотъемлемой частью большинства малые и большие коммерческие и промышленные системы HVAC. Сфера охвата воздуховод должен обеспечивать закрытый путь для кондиционированного воздуха, выходящего из блоки охлаждения / нагрева к клеммам подачи воздуха (диффузоры, FCU, VAV) внутри помещения жильца. То же самое происходит с трактами возвратного воздуха, где системы воздуховодов соединяют решетки и отверстия возврата воздуха с вытяжкой. вентиляторы или вентиляционные установки.Один из конструктивных параметров, определяющих Размер воздуховода — это максимально допустимая скорость воздуха. По данным CIBSE Руководство B — HVAC / 2005, пункт 3.3.2, скорость воздуха в воздуховоде не имеет значения. фактор в конструктивных характеристиках воздуховода. С другой стороны скорость воздуха, проходящего через воздуховод, может иметь решающее значение, особенно там, где необходимо ограничить уровень шума и имеет большое влияние на давление уронить.

Выбранная максимальная скорость воздуха в каждом сечение воздуховодов сети зависит от следующих критериев:

• Система класс давления
• Акустический критерии проектирования
• Дом использование
• Точно расположение секции воздуховодов в топологии системы

Цель этого поста — подвести итог вышеизложенному критерии в соответствии с требованиями CIBSE и ASHRAE.Таким образом стать точный и быстрый справочник скорости воздуха в воздуховоде для любого будущего HVAC проект.

Справочные стандарты и постановления

Вся информация о скоростях воздушного потока в воздуховоде в соответствии со следующими ссылками:

[1] CIBSE Руководство B — Отопление, вентиляция, кондиционирование и охлаждение / 2005ed,

[2] ASHRAE Справочник — Основы 2017ed / Раздел 22 — Проектирование воздуховодов,

[3] ASHRAE Справочник — Приложения HVAC 2015ed / Раздел 48 — Контроль шума и вибрации,

[4] Перевозчик Справочник по проектированию систем кондиционирования / Глава 2 Проектирование воздуховодов.

Критерии проектирования ASHRAE Любая система воздуховодов может быть спроектирована с определенные максимально допустимые значения скорости воздуха при использовании конструкции критерии ниже ⁽¹⁾ .
Согласно ASHRAE Handbook — HVAC Applications 2015 / Section 48 Noise and контроль вибрации / Таблица-8 , максимальный рекомендуемый воздушный поток в воздуховоде скорости для соответствия определенным критериям акустического проектирования:

Таблица 1. Максимальный рекомендуемый расход воздуха в главном воздуховоде скорости для достижения

заданные критерии акустического проектирования

		Максимальная скорость воздушного потока (м / с)
В шахте или над гипсокартоном потолок
Над подвесной акустикой потолок
Воздуховод расположен в занятом пространство

Таблица 2.Максимальная рекомендуемая скорость воздушного потока в отводном воздуховоде

для достижения указанного критерии акустического проектирования

		Максимальная скорость воздушного потока (м / с)
В шахте или над гипсокартоном потолок
Над подвесной акустикой потолок
Воздуховод расположен в занятом пространство

(а) Отводные воздуховоды должны скорость воздушного потока составляет около 80% от значений, указанных для основного воздуховода

Таблица 3.Максимальный рекомендуемый воздушный поток на выходе из канала скорости

для достижения заданных критериев акустического дизайна

		Максимальная скорость воздушного потока (м / с)
В шахте или над гипсокартоном потолок
Над подвесной акустикой потолок
Воздуховод расположен в занятом пространство

(б) Скорости в финале биения к выходам должны составлять 50% значений, указанных для основного воздуховода, или меньше Согласно ASHRAE Handbook — HVAC Applications 2015 / Section 48 Noise and контроль вибрации / Таблица-9 , максимальные рекомендуемые скорости воздуха на шее приточных диффузоров или обратных решеток, чтобы соответствовать определенным акустическим уровни бывают: Таблица 4.0 Максимальные скорости воздуха на приточных диффузорах и возвращаем регистры

		«Свободное» открытие воздушного потока

Критерии проектирования CIBSE Согласно CIBSE Guide B — HVAC & Холодильное оборудование 2005 / Раздел 3.10 Воздуховоды / Таблица 3.2, максимальный рекомендуемый воздуховод скорости для воздуховодов низкого давления системы в зависимости от акустических критериев и тип проекта . Таблица 5.0 Максимальный расход воздуха при низком давлении системы по уровню шума

	Типичный уровень шума (NR)
Бытовые постройки (спальни)
Аудитории, лекционные залы, кинотеатры
Спальни (не бытовые здания)
Частные кабинеты, библиотеки
Общие офисы, рестораны, банки
Универмаги, супермаркеты, магазины, кафетерии

Согласно CIBSE Guide B — HVAC & Холодильное оборудование 2005 / Раздел 3.10 Воздуховоды / Таблица 3.3, максимальный рекомендуемый воздуховод скорости для средних и систем воздуховодов высокого давления , в зависимости от объемного расхода воздуховода должен быть: Таблица 6.0 Максимальные воздушные потоки для средних и системы высокого давления

Объемный расход в воздуховоде (м 3 / ч)

Согласно CIBSE Guide B — HVAC & Холодильное оборудование 2005 / Раздел 3.10 Воздуховоды / Таблица 3.4, максимальный рекомендуемый воздуховод скорости в подступенках и потолках в соответствии с типом применения (критические, нормальные, некритические) должны быть: Таблица 7.0 Максимальные скорости для стояков и потолки

Подступенок или над гипсокартоном потолок

Согласно CIBSE Guide B — HVAC & Холодильное оборудование 2005 / Раздел 3.10 Воздуховоды / Таблица 3.5, максимальная скорость для отверстий для подачи и возврата воздуха должна быть: Таблица 8.0 Максимальная скорость подачи и отверстия для возврата воздуха

	Допустимая скорость воздуха (м / с)

Справочник CARRIER Согласно Справочнику авиаперевозчика Конструкция кондиционирования / Глава 2 Конструкция воздуховода, рекомендуемый воздуховод скорости для низкоскоростных систем должны быть:

		Контрольный коэффициент воздуховода трение
	(Контрольный фактор генерация шума)

(1) Эти критерии могут использоваться изолированно или в сочетании в зависимости от типа проекта, клиента требования и системные спецификации.Все таблицы представляют собой коллекции таблиц и цифры, существующие в разделах ссылок выше и ни в коем случае не выражать личные результаты или ценности опыта. Читатель действительно воодушевлен чтобы подробно прочитать упомянутые разделы, чтобы иметь более всесторонний взгляд на этот вопрос.

Я надеюсь, что этот пост окажется для вас интересным и познавательным.

• Если вам понравилось, поделитесь им в соцсети, чтобы больше людей могли получить к нему доступ.
• Если у вас есть какие-либо вопросы или вы хотите обсудить какой-либо особый случай, пожалуйста, оставьте свои комментарии ниже.С радостью отвечу!

Краткие советы по скорости воздуха — HVAC School

Рекомендуемая скорость в воздуховоде (FPM)

Основные воздуховоды

Тип воздуховода	Жилой	Коммерческий / институциональный	Промышленный
	700 — 900	1000 — 1300	1200 — 1800
Отводные каналы	500 — 700	600 — 900	800 — 1000

Как специалисты по обслуживанию, мы часто ожидается, что они немного разбираются в дизайне, чтобы полностью диагностировать проблему.Скорость в воздуховоде имеет множество ответвлений в системе, в том числе:

• Высокая скорость воздуха в регистрах подачи и обратных решетках, приводящая к воздушному шуму
• Низкая скорость в некоторых каналах, приводящая к ненужным выигрышам и потерям
• Низкая скорость в регистрах подачи, приводящая к плохому «Выброс» и, следовательно, контроль температуры в помещении
• Высокая скорость воздуха внутри фанкойлов и над змеевиками в кожухе, приводящая к более высокому коэффициенту байпаса и меньшему отводу скрытой теплоты
• Высокое TESP (общее внешнее статическое давление) из-за высокой скорости в воздуховоде

FPM в канале можно измерить с помощью трубки Пито и чувствительного манометра, индукционных пластинчатых анемометров, таких как Testo 416, или анемометра с горячей проволокой, например Testo 425.Измерение скорости решетки / приводной поверхности намного проще и может быть выполнено с помощью любого качественного крыльчатого анемометра, из которых мне больше всего нравится большой крыльчатый анемометр Testo 417.

Во-первых, вы должны понимать, что жилые, коммерческие и промышленные помещения, как правило, имеют очень разные расчетные скорости движения воздуховодов. Если вы когда-либо сидели в театре, торговом центре или аудитории и получали удар по лицу воздушным потоком из вентиляционного отверстия на расстоянии 20 футов, вы испытали ВЫСОКУЮ скорость. Когда пространство велико, требуется высокая скорость забоя, чтобы бросать на большие расстояния и правильно циркулировать воздух.

В жилых помещениях вам нужно будет видеть скорость от 700 до 900 футов в минуту в стволах воздуховодов и от 500 до 700 футов в минуту в отводных воздуховодах, чтобы поддерживать хороший баланс низкого статического давления и хорошего потока, предотвращая ненужные приросты и потери в воздуховодах.

Сами возвратные решетки должны быть как можно большего размера, чтобы снизить скорость забоя до 500 футов в минуту или ниже. Это помогает значительно снизить общее статическое давление в системе, а также шум возвратной решетки.

Приточные решетки и диффузоры должны быть рассчитаны по размеру для соответствующего CFM и дальности в соответствии со спецификациями реестра производителя, например, от Hart & Cooley, показанными выше.Имейте в виду, что чем выше FPM, тем дальше будет забрасывать воздух. За счет уноса будет происходить большее смешение, но регистр также будет более шумным.

—Брайан

Связанные

Как рассчитать скорость воздуха

Обновлено 22 декабря 2020 г. В разгар вашего облегчения вам может прийти в голову задаться вопросом, с какой скоростью движется воздух, т.е.е., какова скорость ветра. В конце концов, именно так мы описываем скорость воздуха в повседневных терминах. Но что, если вы хотите узнать количество воздуха, сущность, которую вы, конечно, не можете видеть, движущуюся через определенную (возможно, также невидимую) границу в данный момент?

Скорость воздуха в этом смысле и есть воздушный поток. Подумайте о разнице между наблюдением за тем, как быстро что-то покачивающееся в реке движется вместе с течением («скорость» воды в обычном смысле), и измерением того, сколько галлонов речной воды перемещается за точку, в которой вы стоите каждую секунду. («скорость воды», или «скорость потока», или «скорость потока»).

Что такое «воздух»?

Воздух — это жидкость, как и такие жидкости, как вода. Это означает, что он непрерывно физически деформируется таким образом, что твердые тела не подвергаются прикладываемым касательным напряжениям, которые представляют собой давления, которые стремятся разделить объекты, на которые они действуют, заставляя молекулы, которые они фактически «раздвигать» вдоль определяемых границ.

Воздух у поверхности, если Земля состоит в основном из газообразного азота (более трех четвертей атмосферы состоит из этого элемента) и газообразного кислорода (около 20 процентов), с меньшими количествами углекислого газа, метана, водяного пара и других веществ. следовые компоненты.

Зачем перемещать воздух?

Расчет расхода (скорости) естественно движущегося воздуха может не представлять большого интереса по сравнению с простой скоростью ветра. Но когда дело доходит до искусственных машин, таких как вентиляторы, очень важно знать, сколько воздуха активно транспортируется из одного сектора в другой в единицу времени.

Вентиляторы необходимы во многих профессиональных и промышленных условиях, например, на производственных предприятиях, где химические вещества, необходимые для создания конечного продукта, токсичны для систем человека, в частности, для дыхательной системы.

Определенная скорость воздуха

Количество воздуха, перемещаемого за единицу времени, представлено уравнением:

Q = AV

, где Q — скорость воздуха или его расход, A — это площадь поперечного сечения, через которую проходит исследуемый воздух, а V — линейная скорость воздуха, то есть средняя скорость, с которой данная молекула воздуха движется в потоке.

Если конструкция, через которую проходит воздух, представляет собой цилиндрическую трубу, например, площадь, по которой движется воздух, является круглой и определяется формулой для площади круга:

A = \ pi r ^ 2

где r — радиус цилиндра.

Расчет воздушного потока по перепаду давления

Если вам нужно, вы можете рассчитать скорость по давлению в этих задачах, если вам предоставлено достаточно информации. Перепад давления между местами — это одно из средств, с помощью которого воздух перемещается с места на место, и чем выше давление, тем выше скорость потока воздуха.

Давление выражается в единицах силы на единицу площади, но также может быть выражено для жидкостей как плотность, умноженная на силу тяжести, умноженную на высоту ( ρgh ) на единицу площади, потому что единицы получаются одинаковыми.

Лабораторное оборудование

Линейные скорости воздуха подразделяются на низкие (менее 100 футов в минуту), средние (от 100 до 750) и высокие (более 750). Инструмент под названием лопаточный анемометр полезен для средних и высоких скоростей воздуха, в то время как термоанемометр подходит для всего диапазона скоростей, но стоит намного дороже и его труднее обслуживать.

Дымовая труба дешева и проста в использовании, но, как вы могли догадаться, она не очень точна и используется в основном для сбора самых общих данных о локальных перемещениях воздуха.

Измерение скорости воздуха — основы | JLC International

Принцип работы

Датчик скорости воздуха E + E представляет собой термопленочный анемометр. Электрический ток увеличивает температуру резистора на подложке. Проходящий воздух вызывает снижение этой температуры. Эффект охлаждения прямо пропорционален массовому расходу и, следовательно, скорости воздуха и обратно пропорционален температуре воздуха. В состоянии равновесия температура поверхности датчика является мерой массового расхода.

Для температурной компенсации второй датчик температуры помещается в тот же воздушный поток.

В новой конструкции E + E оба датчика расположены на одной подложке.

Чувствительность датчика скорости воздуха сильно зависит от разницы между температурой нагреваемого элемента и проходящего воздуха.

Чем выше ∆T, тем выше чувствительность.

С другой стороны, потребление электроэнергии должно быть как можно меньше.

Задача проектировщика — максимизировать отношение разности температур ∆T к потребляемой мощности.

— это характеристическое число датчика «сопротивление тепловым потерям», также называемое «естественным тепловым коэффициентом».

зависит от конструкции датчика, а также от его практической установки.

Конструкция датчика
Наиболее важным отрицательным явлением являются тепловые потери через клеммы датчика.
Соответствующая геометрия датчика и тщательный выбор материала в значительной степени сокращают этот источник ошибок.

Материал основы
Материал основы с очень низкой теплопроводностью допускает более высокую разницу температур ∆T.

Толщина подложки
Энергопотребление датчика прямо пропорционально толщине подложки.

Электрические клеммы
Потребляемая электрическая мощность обратно пропорциональна расстоянию между нагревательным элементом и клеммами

Конструкция датчиков скорости воздуха E + E:
Материал подложки: стекло
Толщина подложки: 0.15 мм
Форма полосы, обычно 2 x 10 мм, с выводами на каждом конце
(см. Также «Элементы датчика скорости воздуха»)

---

Установка датчика скорости воздуха

Правильное положение измерительного зонда — главное условие надежного и точного измерения скорости воздуха. Турбулентность возникает после вентиляторов, а также после поворотов, соединений или изменений секций в воздуховоде. Надежные измерения возможны только в том случае, если зонд расположен достаточно далеко от таких мест. Минимальное расстояние зависит от диаметра воздуховода.Эквивалентный диаметр прямоугольного воздуховода a x b равен

.

---

Техническое обслуживание датчиков скорости воздуха E + E

Из-за отсутствия движущихся частей датчики скорости воздуха E + E очень надежны. Их

Инновационный принцип термопленочного анемометра

делает их очень нечувствительными к пыли и грязи. В нормальных условиях окружающей среды техническое обслуживание не требуется. Для работы в загрязненной среде мы рекомендуем периодически очищать датчик, промывая его изопропиловым спиртом и давая ему высохнуть.Не трогайте и не трите.

Скачать копию для печати

FAQ

Почему следует выбирать текстильные или тканевые воздуховоды вместо стальных воздуховодов или воздуховодов из листового металла?

Что такое отклонение свободной струи?
Когда температура входящего воздуха отличается от температуры воздуха в помещении, свободная струя будет отклоняться вверх или вниз из-за разницы в плотности воздуха.

Струя горячего воздуха будет отклоняться вверх, а струя холодного воздуха — вниз.

Что такое промышленное охлаждение?
Промышленное охлаждение — это общее описание охлаждения, используемого в промышленных приложениях, где требуется максимальная скорость воздуха в помещении.

Что такое комфортная вентиляция?
Комфортная вентиляция — это общее описание вентиляции там, где у людей есть требования к комфорту (температура, скорость, относительная влажность, качество воздуха и т. Д.).

Что такое относительная влажность?
Относительная влажность воздуха определяется как отношение доли водяного пара в воздухе к давлению насыщенного пара воды при определенной температуре.

Что такое температура точки росы?
Температура точки росы — это температура, до которой определенная порция воздуха должна быть охлаждена при постоянном барометрическом давлении, чтобы водяной пар конденсировался в воду. Точка росы — это точка насыщения. Когда температура точки росы опускается ниже точки замерзания, это часто называют точкой замерзания, поскольку водяной пар больше не создает росы, а вместо этого создает иней или иней путем отложения.

Каков уровень активности людей?
Уровень активности людей в комнате описывает, насколько они двигаются, e.г. сколько тепла они подают в комнату. Требования к распределению воздуха часто зависят от уровня активности людей.

Что такое изотермический воздух?
Изотермический воздух — это воздух, на который не влияют силы плавучести, например приточный воздух той же температуры, что и окружающий воздух.

Что такое Delta T (ΔT)?
Разница между температурой на входе и температурой в помещении. Если в комнате в режиме охлаждения ΔT -3 ° C, то комнатная темп.может быть 24 ° C, а температура на входе. 21 ° С.

Что означает стратификация и температурный градиент?
Стратификация — это выражение того, как заданные температуры находятся в определенной области. Если под потолком произошло короткое замыкание горячего воздуха, считается, что градиент температуры стратификации в помещении высок.

Что такое вентиляция и температурная эффективность?
Эффективность вентиляции — это мера, описывающая эффективность системы вентиляции.Эффективность вентиляции описывает отношение среднего загрязнения в обслуживаемой зоне к загрязнению вытяжного воздуха. Температурная эффективность описывает связь между уровнем температуры в рабочей зоне и температурой вытяжного воздуха.

Если вытяжное отверстие расположено высоко в помещении, температурная эффективность покажет, есть ли в помещении короткое замыкание горячего воздуха. При смешанной вентиляции температурный КПД может быть максимум 1, что означает 100% смешивание воздуха.При вытеснительной вентиляции температурный КПД может быть выше 1 из-за стратификации воздуха. Следовательно, вытесняющая вентиляция может использоваться для экономии энергии на вентиляцию.

Что такое тепловой и атмосферный климат в помещении?
Тепловой климат в помещении является мерой температуры воздуха, средней радиационной температуры, скорости воздуха и относительной влажности.

Атмосферный микроклимат в помещении — это мера качества воздуха с помощью органических паров, бактерий, дыма и т. Д.

Что такое CO ₂ и ppm?
Двуокись углерода (CO ₂ ) является заменителем загрязнителей, выделяемых людьми в помещениях, и коррелирует с метаболической активностью человека. Необычно высокий уровень углекислого газа в помещении может вызвать сонливость, головную боль или снижение активности. Люди являются основным источником углекислого газа в помещении.

Что такое геометрическая площадь входа и эффективная площадь входа?
Геометрическая входная площадь входного патрубка (например,г. сопла) — геометрическая площадь отверстия на входе. Во всех типах воздухозаборников наблюдается сжатие потока, что означает, что эффективная входная площадь будет меньше геометрической входной площади. Следовательно, отношение эффективной площади впуска к геометрической площади впускного отверстия всегда будет ниже 1. Это отношение называется «коэффициентом сжатия» для впускного отверстия.

Какой тип вентилятора лучше всего подходит для TBV?
В системах вентиляции есть два типа вентиляторов; осевые вентиляторы и центробежные вентиляторы.

Осевые вентиляторы имеют лопасти, которые заставляют воздух двигаться параллельно валу, вокруг которого вращаются лопасти. Осевые вентиляторы продувают воздух поперек оси вентилятора (как настольный вентилятор). Вращение лопастей создает пониженное давление на задней стороне вентилятора, что создает прямой воздушный поток. Эффективность осевого вентилятора высока, но вентилятор не способен создавать внешнее статическое давление, что часто делает его менее пригодным для использования в TBV.

Центробежный вентилятор имеет подвижное рабочее колесо, состоящее из центрального вала, вокруг которого расположен набор лопастей.Центробежные вентиляторы выдувают воздух под прямым углом к ​​входному отверстию вентилятора и направляют его наружу к выходному отверстию. Когда воздух проходит через «лопаточное колесо», к воздуху подводится энергия, вызывая повышение общего давления. Центробежный вентилятор создает большее давление для данного объема воздуха, и его можно отрегулировать, заменив шкив. Обычно они шумнее, чем сопоставимые осевые вентиляторы, но способность создавать более высокое внешнее статическое давление делает вентилятор более предпочтительным в системах TBV.

Что такое оккупированная зона?
Обслуживаемая зона — это зона в комнате, которую люди занимают в течение длительного периода времени, и определяется как зона, где прилагаются усилия для поддержания общего климата в помещении.Зона проживания — это не стандартизованная площадь, а зона, которая определяется от одного проекта к другому по согласованию с архитектором и заказчиком. Зона пребывания часто определяется как зона от пола до высоты 1,8 м над людьми, которые находятся в положении стоя и выполняют свою работу, в то время как эта высота установлена ​​на 1,1 м для людей, которые сидят.

Что такое смешанная вентиляция?

Что такое вытесняющая вентиляция?

Что такое гибридная вентиляция?

Что такое двухмерные и трехмерные форсунки?
Двумерная струя характеризуется двухсторонним распространением, что означает, что струя нагнетает воздух помещения с двух сторон струи.Двумерная струя также известна как плоская струя. В системах TBV форсунки из пазов и системы впрыска-JET можно охарактеризовать как двухмерные форсунки.

Трехмерная струя имеет 3-х мерное распространение, что означает, что струя нагнетает воздух помещения со всех сторон струи (конусообразная струя). Трехмерная струя также известна как круглая струя. В системах TBV струи из форсунок, нагнетания низкого и среднего напряжения и больших отверстий можно охарактеризовать как трехмерные струи. Однако сопла или отверстия, расположенные близко друг к другу, будут характеризоваться как двумерный поток.

Что такое статическое давление, динамическое давление и полное давление?
Статическое давление измеряется относительно атмосферного давления. Он оказывает одинаковое воздействие во всех направлениях и сохраняет текстильный материал надутым, а также выталкивает воздух через отверстия / сопла.

Динамическое давление или скоростное давление влияет на направление воздуха и переносит его из точки А в точку В. Динамическое давление связано со средней скоростью воздуха в воздуховоде.

Общее давление — это давление, которое должно создаваться вентилятором для преодоления общего сопротивления в системе вентиляции, то есть потери от отдельных типов сопротивления, таких как фильтры, поверхности охлаждения / нагрева, колена, потери на трение и статическое давление в системе и т. д. Общее давление можно рассчитать в любом месте системы вентиляции на текстильной основе как сумму статического и динамического давления.

Что такое длина выброса?
Длина выброса определяется как наибольшее расстояние от приточного воздуховода до определенной точки в помещении, где скорость воздуха точно равна желаемой конечной скорости, т.е.г. v _iso = 0,20 м / с.

Важно отметить, что длина выброса по своему определению действительна в изотермических условиях. В результате, необходимо скорректировать расчеты скорости воздуха, если подаваемый воздух холоднее или теплее, чем воздух в помещении.

Длина выброса настенной струи на 40% больше, чем у эквивалентной свободной струи. Причина этого в том, что настенная струя прилипает к потолку из-за эффекта Коанды, и в результате только половина объема воздуха в помещении способствует снижению скорости.

Что такое «эффект Коанды»?
Если струя направлена ​​на поверхность потолка, она будет пытаться «прилипнуть» к этой поверхности, потому что между струей и потолком создается отрицательное давление, поскольку воздух не может быть заменен на объем воздуха в помещении, увлекаемый струей. .

Это явление, известное как «эффект Коанды», увеличивает длину выброса в √2 (1,4) раза по сравнению с длиной выброса для свободной струи. Скорость воздуха должна быть минимум 0.35 м / с, чтобы можно было использовать эффект Коанды.

Что такое свободная струя и настенная струя?
Если воздушная струя направлена ​​наружу в открытое помещение, это то, что известно в гидротехнике как свободная струя. Турбулентная воздушная струя увлекает воздух из окружающей среды, и диаметр струи увеличивается пропорционально расстоянию от воздуховода, а скорость в струе уменьшается.

Стенная струя — это струя, направленная к поверхности. Течение можно рассматривать как свободную пополам струю, так как поверхность можно рассматривать как плоскость симметрии.Максимальная скорость достигается вблизи поверхности и на 40% превышает эквивалентную скорость для свободной струи на том же расстоянии от канала.

Что такое плотность воздуха?
Плотность воздуха — это «вес» воздуха, выраженный в кг / м³. Плотность воздуха зависит от температуры воздуха. Для нормальной вентиляции плотность составляет 1205 кг / м³.

Что такое мощность охлаждения и обогрева?
Мощность охлаждения и обогрева — это мощность охлаждения и обогрева центральной установки кондиционирования воздуха.Чаще всего измеряется в джоулях в секунду (ваттах) тепла, которое вентиляционная установка может отводить от воздуха или добавлять к нему.

Холодопроизводительность зависит от количества воздуха и разницы температур. Для определения необходимой мощности охлаждения или обогрева необходим расчет нагрузки помещения / здания. Этот расчет должен учитывать внутреннее тепло, размер нагрузки в помещении, направление окон, эффективность изоляции и т. Д.

Что такое увлечение?
В области техники потока хорошо известно, что отверстия, расположенные перпендикулярно в длинном главном воздуховоде, могут вызывать проблемы.Основная проблема заключается в том, что воздух имеет тенденцию отклоняться и течь параллельно основному воздуховоду, если отверстия или сопла не снабжены перегородками.

В подавляющем большинстве случаев унос вызывает проблемы с распределением воздуха в помещении. В одном конце комнаты (ближайшем к воздухозаборнику) могут возникнуть проблемы с застоявшимся воздухом, в то время как в другом конце комнаты унос может быть причиной серьезных проблем с сквозняком. Унос происходит, если скорость на входе значительно превышает скорость на выходе через отверстия в текстильном материале.

Чтобы противодействовать этому неудобному отклонению потока (уносу), KE Fibertec рекомендует, чтобы скорость на выходе через отверстия была по крайней мере на 35% выше, чем скорость на входе в воздуховод.

Еще одним фактором, влияющим на унос, является размер вырезанного отверстия. Если воздух подается через большие отверстия, он всегда будет отклоняться и течь по воздуховоду.

У системы KE DireJet никогда не бывает проблем с уносом. Форсунки имеют такую ​​длину, которая обеспечивает выпуск воздуха перпендикулярно основному воздуховоду.В системе KE Inject System отверстия прорезаются непосредственно в ткани, что означает, что использование перегородок недопустимо. С другой стороны, унос и в этом случае не происходит в столь заметной степени. Причина этого в том, что скорость воздуха в центре отверстия, то есть перпендикулярно основному воздуховоду, обычно выше в системе впрыска KE, чем в обычных системах.

Что такое индукционное и индукционное число?
Индукция — это результат продувки воздуха через отверстие или сопло с высокой скоростью.Высокая скорость воздуха создает избыточное давление, что приводит к притоку и увлечению комнатного воздуха к подаваемой воздушной струе. Во время первого цикла воздушного потока скорость воздуха будет высокой, но по мере увеличения количества смешанного воздуха в помещении скорость воздуха будет уменьшаться.

Число всасывания — это соотношение воздуха на входе и воздуха в помещении в форсунке. Высокое число индукции является показателем хорошей перемешивающей способности вентиляционной системы. Индукционное число будет увеличиваться с увеличением расстояния до воздуховыпускного отверстия.

Что такое длина термического проникновения?
Длина теплового проникновения имеет решающее значение для определения того, правильно ли распределяется воздух. Теория, лежащая в основе настенных струй, на самом деле основана на том факте, что струя не станет настолько «тяжелой», чтобы покинуть поверхность потолка раньше, чем это положено. В противном случае скорость воздуха на входе в рабочую зону будет выше расчетной.