Расчет площади воздуховодов и фасонных изделий вентиляции

Расчёт площади воздуховодов и фасонных изделий по формуле или с онлайн-калькулятором

Расчёт площади воздуховодов и фасонных изделий производится до монтажа вентиляционной коммуникации. От правильности их выполнения зависит эффективность работы всей системы вентиляции. На практике опытные мастера используют два основных способа измерений: по формуле и с помощью онлайн-калькулятора. Расчёт площади воздуховодов и фасонных изделий – дело трудоёмкое и ответственное. Редакция онлайн-журнала Homius.ru специально для своих читателей подготовила обзор на эту тему, используя все современные возможности и знания опытных мастеров. В этой статье вы найдёте полезные рекомендации для расчёта данных, а также удобный онлайн-калькулятор.

Зачем нужен расчёт площади воздуховода и фасонных частей

Вентиляционный комплекс состоит из разных элементов. Чтобы правильно подобрать все детали, необходимо рассчитать их площадь, на которую влияют следующие параметры:

• объём и скорость воздушных масс;
• герметичность соединений;
• шум по время эксплуатации вентиляционной системы;
• потребление электроэнергии.

Это важно! Благодаря правильно выполненным расчётам можно определить оптимальное количество фасонных частей для организации системы вентилирования для конкретного помещения. Это предупредит ненужные траты на приобретение элементов, которые впоследствии не подойдут.

Какие данные нужны для расчёта параметров воздуховода

Для расчёта воздуховода следует в первую очередь определить два показателя:

• нормы, установленные для подачи свежих потоков на 1 м² помещения в час или кратность воздухообмена, сведения берут из нормативных источников. По этим данным, зная объём комнаты, можно легко определить значение производительности вентсистемы. Соответственно, объём воздуха рассчитывается путём умножения кратности на объём комнаты;
• по санитарным нормам. В данном случае на каждого постоянно находящегося в помещении человека следует принимать 60 м³, на временно пребывающего – 20 м³.

Эффективность очистки воздуха на производстве зависит от правильных подсчётов

Как рассчитать площадь воздуховода по формулам

Основная задача вентиляционной системы – улучшение микроклимата в помещении и очищение воздушных масс путём удаления отработанного воздуха наружу. Для качественной производительности в первую очередь необходимо выполнить проектные работы и рассчитать квадратуру воздуховодов. Во время планирования также будет определена форма труб, количество элементов, необходимых для соединения участков, размер сечения.

Расчёты можно выполнить двумя способами:

• самостоятельно при помощи формул;
• с помощью онлайн-калькулятора.

Первый случай − это самый сложный вариант, важно понимать все значения, которые используются в подсчётах. Для онлайн-калькулятора достаточно ввести исходные данные, программный комплекс самостоятельно выполнит все расчёты. Один из основных параметров для проектирования воздуховода и фасонных элементов – его конструкция. Можно подобрать трубы прямоугольного или круглого сечения. Пропускная способность круглых изделий значительно выше, чем у прямоугольных.

Максимальная точность в подсчётах

Как посчитать площадь воздуховода прямоугольного сечения

Чтобы правильно рассчитать площадь изделия прямоугольного сечения, необходимо знать два параметра:

• наименьшее количество перемещаемых воздушных масс;
• скорость транспортировки воздуха.

Это следует знать! Площадь сечения влияет на скорость движения воздуха по вентканалу, это обратная зависимость:чем больше площадь сечения, тем ниже скорость транспортировки.

А также ещё несколько параметров напрямую зависит от размеров сечения:

• чем больше сечение, тем с меньшим шумом двигаются потоки;
• соответственно, снижаются затраты на электрическую энергию.

С другой стороны,на такую систему потребуется больше материала, соответственно, и стоимость будет намного выше. Благодаря расчётной формуле можно определить фактическую площадь сечения воздуховода:

S = А × В / 100, где

• А и В – соответственно, высота и ширина сечения.

Это не единственные формулы, с помощью которых можно рассчитать площадь сечения в виде прямоугольника. Важно анализировать данные и применять только максимально проверенные показатели.

Воздуховод прямоугольного сечения практически незаметен над мебелью

Статья по теме:

Многие выбирают вытяжки для кухни с отводом в вентиляцию, так как они работают бесшумно и соответствуют всем необходимым нормативным показателям. В нашем обзоре мы расскажем об основных критериях выбора устройств и о характеристиках отдельных моделей.

Как рассчитать площадь сечения круглого воздуховода

Воздуховод с сечением в виде круга не вызывает сложности при монтаже и обладает отличной пропускной способностью воздушных потоков, так как внутреннее сопротивление сведено к минимуму. Выбирать форму коммуникаций следует из личных предпочтений потребителей и внешнего оформления помещения.

Это следует знать! Важно с целью экономии материала спланировать систему вентиляции минимальной длины, но при этом она должна выполнять возложенные на неё задачи.

Фактическая площадь рассчитывается следующим образом:

S = π × D²/400, где:

• π – константа, равная 3,14;
• D – длина элемента.

Разработаны специальные методики, например, СНиПы, в которых сравнивают расчётные фактические площади с необходимыми показателями. С их помощью можно легко подобрать оптимальный размер коммуникации.

Во время проведения расчётов нужно учитывать следующие факторы:

• площадь сечения для прямых отрезков воздуховода следует рассчитывать отдельно;
• обязательно следует учитывать сопротивление, которое будет оказываться на воздушные массы во время их транспортировки;
• проектирование должно начинаться от центральной магистрали.

Если скорость транспортировки воздушного потока превышает требуемые значения, а это напрямую влияет на шум во время эксплуатации, необходимо дополнительно приобрести специальные шумоглушители или увеличить сечение фланцевого элемента центрального канала.

Изделие площади круглого сечения

Расчёт площади фасонных частей воздуховода

Человеку, не связанному с математическими формулами, будет сложно выполнить подсчёты правильно, ошибка в одном показателе повлияет на эксплуатационные характеристики вентиляционной системы, соответственно,и на качество очистки воздуха.

Для упрощения процесса расчёта площади поверхности воздуховода можно использовать онлайн-калькулятор и специальные программы, которые выполняют все алгоритмы, для этого потребуется лишь ввести первичные показатели.

Программа подсчёта и подбора элементов

Какие существуют программы для нахождения параметров фасонных частей воздуховода

В помощь инженерным работникам для исключения ошибок, связанных с человеческим фактором, а также для ускорения процесса были созданы специальные программы, с помощью которых можно не только выполнить грамотно расчёты, но и 3D моделирование будущей конструкции.

Программа	Краткое описание
Vent-Calc	Программа рассчитывает площадь сечения, тягу, сопротивление на разных отрезках.
GIDRV 3.093	Программа выполнит новый и контрольный подсчётданных воздуховода.
Ducter 2.5	В программе можно подобрать элементы вентсистемы, рассчитать площади сечений конструкции.
CADvent	Данный комплекс создан на базе AutoCAD, имеет самую подробную библиотеку элементов и возможностей.

Программный расчёт и проектирование вентиляции

Расчёт квадратных метров (площади сечения) воздуховода

На размер вентиляционной трубы влияет много факторов:скорость потока,напор на стенки, объём воздуха. Если выполнить расчёты с ошибкой, например, уменьшить сечение магистральной сети, возрастёт скорость воздушных масс, появится шум, увеличится давление и потребление электроэнергии.

Расчёт площади сечения воздуховода рассчитывается по следующей формуле:

S = L × κ / ω, где:

• L – расход воздуха, м³/ч;
• ω – скорость движения воздушных потоков, м/с;
• κ – расчётный коэффициент, равный 2,778.

Калькулятор расчета необходимого диаметра воздуховода

Расчёт скорости воздуха в воздуховоде

При расчёте системы вентиляции один из основных показателей – кратность воздухообмена. Иными словами,какое количество воздушных масс необходимо для комфортного проветривания 1 м³ комнаты за 1 час. В данном случае также можно обратиться к разработочным таблицам, но следует знать, что все показатели в них округлены, поэтому более точные данные получаются при самостоятельных расчётах. Рассчитать кратность воздухообмена можно по формуле:

N = V / W, где

• V – количество свежих воздушных масс, которые поступают в помещение за 60 минут (м³/час);
• W – объём комнаты, м³.

Это следует знать! Комфортная скорость воздухообмена для большинства вентсистем бытового характера равна 3−4 м/с.

Провести аэродинамические расчёты и вычислить скорость перемещения воздуха можно по следующей формуле:

ω = L / 3600 × S, где

• L – объём используемого воздуха за 1 час;
• S – площадь сечения воздуховода.

Нормы воздухообмена для квартиры

Расчёт сопротивления сети воздуховода

Воздушные потоки при транспортировке по трубам испытывают сопротивление, особенно это касается труб с сечением в виде прямоугольника. Чтобы обеспечить нормальную производительность системы, необходимо подобрать вентилятор соответствующей мощности. Самостоятельно вручную определить эти параметры сложно, в проектной группе все вычисления выполняются при помощи программы.

Это следует знать! Для квартир площадью 50−150 м² стандартные параметры сопротивления воздухоотводящей системы составляют от 75 до 100 Па для скорости потока 3−4 м/с.

На сопротивление не влияет количество комнат, которое обслуживает вентсистема, значение коэффициента зависит от структуры и протяжённости коммуникации.

Скорость потока в прямой зависимости от сопротивления

Потери давления на прямых участках

Для расчёта производительности вентиляционного оборудования можно просто сложить требуемое количество воздушных масс и подобрать модель, которая подходит по этим параметрам. Однако в паспорте на изделие не учтена сеть воздуховодов. Поэтому при подключении его в систему производительность значительно упадёт в зависимости от параметра сопротивления в трубопроводе. Чтобы определить падение давления в системе, необходимо уточнить его снижение на ровных участках, поворотных и соединительных элементах. Падение давления на ровных участках определяется по формуле:

Р = R × L + Еi × V2 × Y / 2, где

• R – удельное потери напора, вызванные силой трения во время перемещения воздуха, Па/м;
• L – длина прямого участка воздуховода, м;
• ω –скорость движения воздуха, м/с
• Y– плотность воздушных масс, кг/м³;
• Еi– сумма потерь напора на местные сопротивления (отводы, переходы, решетки и т.п.), данные можно взять из справочника.

Прямолинейный участок вентиляции

Потери давления на местных сопротивлениях

Для расчёта потерь на поворотных элементах необходимо в первую очередь определить все участки, которые будут мешать прямому движению потоков. Можно использовать формулу, но все данные в зависимости от элемента воздуховода и материала изготовления уже определены и являются справочной информацией. Так, постепенно участок за участком следует пройти по всей его длине, затем сложить все показатели. Нельзя забывать и об отрезке, который находится за вентилятором, ведь на отвод потоков также должно хватать напора.

Во время расчёта нужно учесть все криволинейные соединения

Расчёт материалов для воздуховода и фасонных частей

Чтобы подобрать размеры и элементы конструкции, например, тройники, отводы, переходы, нет необходимости выполнять это вручную, тем более что номенклатура довольно большая. Всё можно сделать в специальной программе, в том числе и площадь фасонных частей воздуховодов, для этого нужно всего лишь ввести первичные данные. Результат готов будет через несколько секунд.А также можно при необходимости воспользоваться табличной формой эквивалентных сечений воздуховодов круглого диаметра, в которых снижение напора на трение равно снижению давления в сечениях прямоугольной формы.

Расчёт материалов выполнен при помощи программы

Расчёт мощности нагревателя в сети

Для расчёта приточной вентиляционной системы необходимо в первую очередь учесть мощность нагревателя, подогревающего входящие массы в прохладное время года. По утверждённым нормам температура потока, который попадает в комнату, должна быть не менее 18°C, показатели наружного воздуха зависят от месторасположения региона. В современном оборудовании есть возможность регулировать скорость циркуляции воздушных масс, таким образом, можно сэкономить в зимнее время электроэнергию. Перед выбором модели температуру нагрева воздуха, который поступает снаружи, рассчитывают по формуле:

ΔТ = 2,98 × Р / L, где

• Р – мощность оборудования, Вт;
• L– расход воздушных масс.

Правильно произведённые расчёты – это залог многолетней эксплуатации оборудования

Статья по теме:

Виды вентиляции: преимущество и недостатки вентиляционных систем. В материале мы рассмотрим разновидности систем, как самостоятельно произвести расчет и обустройство вентиляции, советы и рекомендации специалистов.

Заключение

При необходимости можно разобраться во всех расчётах, однако, с помощью программы исключается возможность ошибки, которая в процессе эксплуатации будет стоить довольно дорого. В программу достаточно только ввести первичные параметры и через доли секунд анализировать полученные показатели. А также можно обратиться за инженерной помощью в расчёте площади воздуховодов в профессиональные проектные мастерские.

Мы постарались максимально подробно описать весь процесс самостоятельного расчёта, а также рассказали о программных продуктах. В комментариях можно уточнить непонятные моменты, команда нашего журнала с удовольствием на них ответит.

С принципом работы вентиляции можно ознакомиться на видео

Расчет площади воздуховодов и фасонных изделий: правила выполнения вычислений + примеры расчетов по формулам

Залогом безупречной и эффективной работы вентиляции является грамотный расчет площади воздуховодов и фасонных изделий, от которого зависит подбор как отдельных элементов, так и оборудования. Цель расчета — обеспечение оптимальной кратности перемены воздуха в помещениях в соответствии с их назначением.

В статье мы подробно разобрали каждый из обязательных этапов вычислений: определение сечения и фактической площади воздуховодов, расчет скорости воздуха и подбор параметров фасонных изделий. Кроме того, мы обозначили главные требования, предъявляемые к величине вентканалов, а также привели пример расчета воздуховодов для частного дома.

Цель выполнения расчетов

Особенности расчета и выбора воздуховодов зависят от их типа и материала, из которого они изготовлены. Последняя характеристика обуславливает нюансы, возникающие при движении воздуха и особенности взаимодействия лавины воздуха со стенками.

• металлическими – это может быть черная сталь, оцинкованная, нержавейка;
• алюминиевыми гибкими гофрированными;
• пластиковые вентканалы – гибкие и жесткие;
• тканевыми.

По геометрии сечения изготавливают воздуховоды круглые, прямоугольные, овальные. Последние не столь популярны, как два первых.

Даже если имеется самый правильный проект вентиляционной системы, ошибка в подборе сечений воздуховодов может привести к нарушению циркуляции воздуха.

От этого параметра зависит:

• скорость протекания воздушной массы и ее объем;
• степень герметичности соединений;
• шумность вентиляционной системы;
• электропотребление.

Вычисления, выполненные правильно, дадут возможность сэкономить средства, поскольку количество материала будет определено точно. Но помимо экономических вопросов, главными являются все-таки параметры вентиляции, обеспечивающие комфортные условия жизнедеятельности людей.

Общие сведения для вычисления площади сечения

Площадь труб для воздуховода рассчитывают по разным значениям:

1. На соответствие санитарно-гигиеническим параметрам (СанПиН).
2. По количеству проживающих.
3. По площади комнат.

Результат можно получить как для отдельного помещения, так и для дома в целом. Для расчета есть специальные программы с заложенными в них алгоритмами. Еще один вариант расчета — использование формул.

Площадь сечения воздуховодов при их проектировании выбирается так, чтобы воздух по всех длине двигался с примерно одинаковой скоростью. По всей протяженности системы количество воздуха разное, поэтому площадь сечения воздуховода должна изменяться в большую сторону с ростом объема воздушной массы.

С ростом круглого сечения уменьшается скорость потока воздуха. Снизится при этом и аэродинамический шум. Минус таких воздуховодов в громоздкости конструкции, из-за чего невозможна их установка в пространство между черновым и навесным потолком, а также в увеличенной стоимости.

Если такой возможности нет, можно отдать предпочтение прямоугольной геометрии, поскольку высота прямоугольного сечения меньше. С другой стороны круглые изделия легче устанавливать, да и свои эксплуатационные преимущества у них имеются.

Выбор того или иного варианта зависит от приоритетов пользователя. Если во главе угла экономия электроэнергии, минимальный шум и есть все возможности монтажа габаритной сети, лучший выбор — круглая форма воздуховода.

Этапы выполнения расчета

Расчетные работы состоят из нескольких этапов:

1. Составления общей схемы системы вентиляции. Здесь должны быть отмечены длины прямых участков, поворотные части и их тип, места изменения сечения.
2. Выбора кратности воздухообмена, идентичного санитарно-гигиеническим требованиям.
3. Расчета скорости движения масс воздуха по трубопроводу. Зависит этот параметр от вида вентиляции, а она может быть естественной или принудительной.
4. Расчета площади воздуховодов и других параметров.

Существует много программ для выполнения подобных расчетов.

Расчет сечения воздуховода

Выражение, используемое для расчета квадратуры фасонных элементов и воздуховодов, выглядит так:

Sc = (L х 2.778) : V,

• Sc — площадь в поперечном разрезе;
• L — расход потока воздуха, циркулирующего в системе;
• 2.778 — коэффициент, согласовывающий различные размерности;
• V — скорость воздушной лавины в конкретном месте, измеряется в метрах за секунду.

Итогом расчета будет величина, измеряющаяся в см².

Есть и альтернативная формула:

S = L : k × V,

Коэффициент К в этом случае равен 3600.

Определение фактической площади воздуховода

Регулярную площадь вентиляции для круглых вентканалов высчитывают по формуле:

S = (π x D2) : 400,

• S — фактическая площадь;
• D — диаметр.

Для трубопроводов прямоугольного сечения:

S = (А х В) : 100,

• S — фактическая площадь;
• D — диаметр;
• А — высота воздуховода;
• В — ширина конструкции.

Площадь сечения для трубы с овальным сечением высчитывают по формуле:

S = π × А × В : 4,

• А — больший диаметр овала;
• В — меньший диаметр соответственно.

Есть и другие формулы для высчитывания площади воздуховода.

Используя такой нормативный документ, как СНиП, можно сравнить размеры сечений воздуховодов с требуемыми показателями. Таким образом, подходящий размер воздушного трубопровода определяется еще проще.

Некоторые производители в описании воздуховодов дают номограммы. Есть они и в нормативной литературе.

Из номограмм можно взять значение площади сечения. Оно приблизительное, но для создания системы с минимальным уровнем шума подходят.

Чтобы найти размеры воздуховода для определенного ответвления трубопровода, по которому транспортируется заданный объем воздуха, нужно выполнить следующие действия:

1. Определить на номограмме точку пересечения объема воздуха, перемещаемого за 1 час и линии наибольшей скорости для расчетного участка.
2. Рядом с этой точкой найти значение наиболее подходящего диаметра.

Кроме этого, имея номограмму, можно не только облегчить расчет сечения воздуховодов и фасонных частей, но и конкретизировать потери давления на отрезке воздушной магистрали при установленной скорости.

Номограмму применять необязательно, можно определить нужную площадь сечения в зависимости от скорости воздушной массы.

Расчет скорости воздуха

Используя формулы или специальные таблицы, вычисляют скорость воздуховода. Ключевым параметром здесь является показатель кратности, определяющий объем воздуха, при котором происходит полноценное проветривание помещения объемом 1 м 3 в течение 1 часа.

Специалисты рекомендуют для определения показателя кратности исследовать конкретные условия на действующих промышленных объектах, по которым есть фактические данные о выделении газов, токсических паров и др. Лучше всего делать самостоятельный расчет с применением формул.

Формула для вычисления кратности выглядит так:

N = V : W,

• N — искомая кратность;
• V — объем свежей воздушной массы, поступающей в помещение в течение часа;
• W — объем комнаты.

Единица кратности — число раз/час, V измеряется в мᶾ/ч, объем — в мᶾ.

Рассмотрим конкретный пример определения необходимого количества воздуха по кратности.

Имеется жилая комната объемом 22 мᶾ. Для нее потребуется воздуха: L = 22 х 6 = 132 м 3 , здесь 6 — кратность воздухообмена, взятая из таблицы.

Скорость перемещения массы (V) измеряют в м/с и определяют по формуле:

V=L : 3600 х S,

• L — используемый воздух (мᶾ/ч);
• S — площадь воздуховода в разрезе (мᶾ).

Дополнительно еще 2 параметра влияют на скорость перемещения воздуха: уровень шума, коэффициент вибрации. При проектировании системы их нужно обязательно учитывать.

Пример расчета для небольшого коттеджа

Для расчета взят коттедж с внутренней площадью 108,8 м 2 и высотой от пола до перекрытия 3 м. Внутри имеется гостиная, спальня, детская, кухня, санузел. Показатель кратности принимаем равным 1.

Сначала рассчитывают количество удаленного и поступаемого воздуха в целом на здание.

Применяют для этого методику СНиП:

1. Поскольку спальня и гостиная одинаковые по площади, количество удаленного воздуха из них равно 21 х 3 х 1 = 63 мᶾ/ч.
2. Для детской — 24 х 3 х 1 = 72 мᶾ/ч.
3. Для кухни — 22 х 3 х 1 + 100 = 166 мᶾ/ч.
4. Для санузла — 10 х 3 х 1 = 30 мᶾ/ч.
5. В итоге: 63 х 2 + 48 + 166 + 30 = 394 мᶾ/ч.

Коридор и прихожую в расчет не брали. 100 мᶾ — это тот объем, что уходит через вытяжку на кухне.

Правильное распределение потоков воздуха в доме также очень важный момент. В постройках такого типа обычно устраивают систему естественной вентиляции. Принудительный элемент здесь все-таки присутствует — кухонная вытяжка.

Далее определяют диаметры вентиляционных каналов. Так как 100 м 3 удаляет вытяжка принудительно, то остается распределить оставшиеся 294 м 3 . Они уйдут естественным образом через 2 шахты. На каждую придется: 294 : 2 = 147 мᶾ.

Поскольку в шахтах естественной вентиляции скорость воздуха колеблется в пределах от 0,5 до 1,5 м/с, обычно в расчетах берут среднее значение — 1 м/с. Подставив известные величины в формулу S = L : k × V, находят: S = 147 : 3600 х 1 = 0,0408 м².

Теперь появилась возможность определить диаметр воздуховода с кругом в сечении по формуле: S = (π x D2) : 400 или 0,0408 = (3,14 х D2) : 400.

Решив это уравнение с одним неизвестным, путем несложных вычислений, находят, что диаметр воздуховода равен 2,28 мм. Под это значение подбирают ближайший больший стандартный размер трубы.

Когда монтируют воздуховод прямоугольного сечения, выбирают его размер по таблице, ориентируясь на площадь. Ближайшее большее значение — 200 х 250 мм.

По такой же схеме определяют площадь сечения отвода под кухонную вытяжку с той разницей, что скорость воздуха здесь равна 3 м/с. S = 100 : 3600 х 3 = 0,083 м² или диаметр 107 мм.

Переводная таблица необходима тогда, когда нужно выполнить расчет воздуховодов с прямоугольным сечением и применить при этом таблицу для круглых изделий. Здесь представлены диаметры воздуховодов с кругом в сечении, в которых снижение давления за счет трения равно аналогичному значению в прямоугольной конструкции.

Существует три способа определения эквивалентного значения:

• по скорости;
• по поперечному разрезу;
• по расходу.

Эти величины связаны с разными параметрами воздуховода. Для каждого из них есть индивидуальная методика использования таблиц. Главное, чтобы вне зависимости от примененной методики, величина утраты давления на трение получилась одинаковой.

В заключение проводится проверка скорости: V = 147 : (3600 х 0,0408) = 1,0 м/с. Это соответствует допустимому пределу.

Фасонные изделия и их расчет

При монтаже воздуховодов прямые участки различных размеров соединяют при помощи фасонных изделий.

К фасонным изделиям относятся:

1. Отводы. Их используют для изменения направления воздушного трубопровода под всевозможным углом. Бывают как круглыми, так и прямоугольными, овальными.
2. Переходы. С их помощью соединяют воздуховоды различного сечения. Геометрия любая — от круглой до комбинированной.
3. Муфты, ниппели. Соединяют прямые отрезки магистрали.
4. Тройники. Сочленяют разветвления или две ветки воздуховода.
5. Заглушки. Перекрывают воздушный поток.
6. Крестовины. Разделяют или соединяют воздушные потоки.
7. Утки. Обеспечивают разноуровневый переход воздуховода.

Чтобы рассчитать нужные параметры фасонных изделий, необходимы математические навыки.

Ошибка, допущенная в одном показателе, повлечет за собой ухудшение эксплуатационных характеристик системы. Готовых формул для таких расчетов не существует.

Многие проектировщики пользуются специальными программами, онлайн-калькуляторами. Потребуется только ввести первичные величины и получить на выходе готовые параметры.

Программы позволяют не только определить нужные величины всех деталей, но и сделать их развертку. Такая развертка, отпечатанная на 3D-принтере, позволяет выполнить идеальную подгонку вентиляционных каналов.

Основные требования к расчету

При определении итоговых параметров воздуховодов необходимо учесть, что определение площади воздуховодов должно гарантировать, что:

1. Обеспечивается температурный режим в помещении. Там, где существует избыток тепла, предусмотрено его удаление, а там, где наблюдается недостаток, сведены к минимуму его потери.
2. Скорость перемещения воздуха никаким образом не снижает уровень комфорта людей, находящихся в помещении. В районах рабочих зон обязательно присутствует очистка воздуха.
3. Вредные химсоединения и взвешенные частицы, присутствующие в воздухе, находятся в объеме, соответствующем ГОСТу 12.1.005-88.

Для отдельных помещений обязательным условием подбора площади воздуховодов является постоянное поддержание подпора и исключение подачи воздуха снаружи.

К категории помещений, где необходим подпор, относятся подвалы, а также помещения, в которых могут скапливаться вредные вещества.

Выводы и полезное видео по теме

Онлайн-программа в помощь инженеру-проектировщику:

Сюжет об организации вентиляции частного дома в целом:

Площадь сечения, форма, длина воздуховода — одни из параметров, определяющих производительность вентсистемы. Правильный расчет крайне важен, т.к. от него зависит воздухопропускная способность, а также скорость потока и эффективная работа конструкции в целом.

При использовании онлайн-калькулятора, степень точности расчета будет выше, чем при подсчете ручном. Такой результат объясняется тем, что программа автоматически сама округляет величины к более точным.

У вас есть личный опыт проектирования, обустройства и расчета системы воздуховодов? Хотите поделиться накопленными знаниями или задать вопросы по теме? Пожалуйста, оставляйте комментарии и участвуйте в обсуждениях – форма для отзывов расположена ниже.

Расчет площади воздуховодов и фасонных изделий

Типы и виды воздуховодов

Перед расчетом сетей нужно определить из чего они будут изготовлены. Сейчас применяются изделия из стали, пластика, ткани, алюминиевой фольги и др. Часто воздуховоды изготовляют из оцинкованной или нержавеющей стали, это можно организовать даже в небольшом цеху. Такие изделия удобно монтировать и расчет такой вентиляции не вызывает проблем.

Кроме этого, воздуховоды могут различаться по внешнему виду. Они могут быть квадратного, прямоугольного и овального сечения. Каждый тип обладает своими достоинствами.

• Прямоугольные позволяют сделать системы вентиляции небольшой высоты или ширины, при этом сохраняется нужная площади сечения.
• В круглых системах меньше материала,
• Овальные совмещают плюсы и минусы других видов.

Для примера расчета выберем круглые трубы из жести. Это изделия, которые используют для вентиляции жилья, офисных и торговых площадей. Расчет будем проводить одним из методов, который позволяет точно подобрать сеть воздуховодов и найти ее характеристики.

Какие данные нужны для расчёта параметров воздуховода

Для расчёта воздуховода следует в первую очередь определить два показателя:

• нормы, установленные для подачи свежих потоков на 1 м² помещения в час или кратность воздухообмена, сведения берут из нормативных источников. По этим данным, зная объём комнаты, можно легко определить значение производительности вентсистемы. Соответственно, объём воздуха рассчитывается путём умножения кратности на объём комнаты;
• по санитарным нормам. В данном случае на каждого постоянно находящегося в помещении человека следует принимать 60 м³, на временно пребывающего – 20 м³.

Эффективность очистки воздуха на производстве зависит от правильных подсчётов

Как рассчитать площадь сечения воздуховода?

Формула расчета площади сечения воздуховода: S (м2) = L / (3600 × V)

• L – воздухообмен в помещении, м3/ч;
• V – скорость потока воздуха, м/с.

Формула расчета стороны прямоугольного воздуховода (при A=B): A (мм) = 1000 × √S
Формула расчета диаметра круглого воздуховода: D (мм) = 1000 × 2 × √(S / 3.14)

• L – площадь сечения, м2.

Алгоритм расчета сечения воздуховодов

Расчет сечения воздуховодов подразумевает определение размеров воздуховодов в зависимости от расхода пропускаемого воздуха. Он выполняется в 4 этапа:

1. Пересчет расхода воздуха в м3/с
2. Выбор скорости воздуха в воздуховоде
3. Определение площади сечения воздуховода
4. Определение диаметра круглого или ширины и высоты прямоугольного воздуховода.

На первом этапе расчёта воздуховода расход воздуха G, выраженный, как правило, в м3/час, переводится в м3/с. Для этого его необходимо разделить на 3600:

• G [м3/c] = G [м3/час] / 3600

На втором этапе следует задать скорость движения воздуха в воздуховоде. Скорость следует именно задать, а не рассчитать. То есть выбрать ту скорость движения воздуха, которая представляется оптимальной.

Высокая скорость воздуха в воздуховоде позволяет использовать воздуховоды малого сечения. Однако при этом поток воздуха будет шуметь, а аэродинамическое сопротивление воздуховода сильно возрастёт.

Малая скорость воздуха в воздуховоде обеспечивает тихий режим работы системы вентиляции и малое аэродинамическое сопротивление, но делает воздуховоды очень громоздкими.

Для систем общеобменной вентиляции оптимальной скоростью воздуха в воздуховоде считается 4 м/с. Для больших воздуховодов (600×600 мм и более) скорость воздуха может быть повышена до 6 м/с. В системах дымоудаления скорость воздуха может достигать и превышать 10 м/с.

Итак, на втором этапе расчета воздуховодов задаётся скорость движения воздуха v [м/с].

На третьем этапе определяется требуемая площадь сечения воздуховода путем деления расхода воздуха на его скорость:

• S [м2] = G [м3/c] / v [м/с]

На четвёртом, заключительном, этапе под полученную площадь сечения воздуховода подбирается его диаметр или длины сторон прямоугольного сечения.

Таблица сечений воздуховодов

В помощь проектировщикам разработано несколько таблиц сечений воздуховодов, которые позволяют быстро подобрать сечение в зависимости от полученной площади.

Пример расчёта воздуховода

В качестве примера рассчитаем сечение воздуховода с расходом воздуха 1000 м3/час:

1. G = 1000/3600 = 0,28 м3/c
2. v = 4 м/с
3. S = 0,28 / 4 = 0,07 м2
4. В случае круглого воздуховода его диаметр составил бы D = корень (4·S/ π) ≈ 0,3 м = 300мм. Ближайший стандартный диаметр воздуховода — 315 мм.

В случае прямоугольного воздуховода необходимо подобрать такие А и В, чтобы их произведение было равно примерно 0,07. При этом рекомендуется, чтобы А и В не отличались друг от друга более чем в три раза, то есть воздуховод 700×100 — не лучший вариант. Более хорошие варианты: 300×250, 350×200.

Что такое эквивалентный диаметр воздуховода

Эквивалентный диаметр прямоугольного воздуховода — это диаметр воображаемого круглого воздуховода, в котором потеря давления на трение была бы равна потере давления на трение в исходном прямоугольном воздуховоде при одинаковой длине обоих воздуховодов.

В книгах и учебниках В. Н. Богословского такой диаметр называется «Эквивалентный по скорости диаметр», в литературе П. Н. Каменева — «Равновеликий диаметр по потерям на трение».

Формула расчёта площади воздуховодов

Площадь воздуховодов определяется путём перемножения периметра сечения воздуховода на длину воздуховода:

• S = П·L, где П и L — соответственно, периметр и длина воздуховода в метрах.

Важно помнить о размерности величин в формуле, приведённой выше. Обычно сечение воздуховода задаётся в миллиметрах (например, диаметр 250 или сечение 500×250), а длина — в метрах (например, 5 метров). Но в формулу необходимо подставлять все величины, выраженные в метрах. Причем, предварительно следует вычислить длину периметра сечения воздуховода.

Для упрощения задачи по расчету площади воздуховодов применяют готовые формулы для круглых и прямоугольных воздуховодов.

Расчет площади круглого воздуховода

Расчет площади круглого воздуховода выполняется по формуле:

• S = π·D·L, где D и L — диаметр и длина воздуховода в метрах.

Например, воздуховод диаметром 250 мм и длиной 5 метров будет иметь следующую площадь:

• S = π·(250/1000)·5 ≈ 4 м2 — это и есть м2 воздуховода (метраж/квадратура).

Расчет площади прямоугольного воздуховода

Расчет площади прямоугольного воздуховода выполняется по формуле:

• S = 2·(A+B)·L, где A и B — длины сторон воздуховода (в метрах), а L — длина воздуховода в метрах.

Например, воздуховод диаметром сечением 500×300 (то есть со сторонами 0,5м и 0,3м) и длиной 10 метров будет иметь следующую площадь:

Расчёт квадратных метров (площади сечения) воздуховода

На размер вентиляционной трубы влияет много факторов:скорость потока,напор на стенки, объём воздуха. Если выполнить расчёты с ошибкой, например, уменьшить сечение магистральной сети, возрастёт скорость воздушных масс, появится шум, увеличится давление и потребление электроэнергии.

Расчёт площади сечения воздуховода рассчитывается по следующей формуле:

• L – расход воздуха, м³/ч;
• ω – скорость движения воздушных потоков, м/с;
• κ – расчётный коэффициент, равный 2,778.

Расчёт скорости воздуха в воздуховоде

При расчёте системы вентиляции один из основных показателей – кратность воздухообмена. Иными словами,какое количество воздушных масс необходимо для комфортного проветривания 1 м³ комнаты за 1 час. В данном случае также можно обратиться к разработочным таблицам, но следует знать, что все показатели в них округлены, поэтому более точные данные получаются при самостоятельных расчётах. Рассчитать кратность воздухообмена можно по формуле:

• V – количество свежих воздушных масс, которые поступают в помещение за 60 минут (м³/час);
• W – объём комнаты, м³.

Это следует знать! Комфортная скорость воздухообмена для большинства вентсистем бытового характера равна 3−4 м/с.

Провести аэродинамические расчёты и вычислить скорость перемещения воздуха можно по следующей формуле:

ω = L / 3600 × S, где

• L – объём используемого воздуха за 1 час;
• S – площадь сечения воздуховода.

Нормы воздухообмена для квартиры

Расчёт сопротивления сети воздуховода

Воздушные потоки при транспортировке по трубам испытывают сопротивление, особенно это касается труб с сечением в виде прямоугольника. Чтобы обеспечить нормальную производительность системы, необходимо подобрать вентилятор соответствующей мощности. Самостоятельно вручную определить эти параметры сложно, в проектной группе все вычисления выполняются при помощи программы.

Это следует знать! Для квартир площадью 50−150 м² стандартные параметры сопротивления воздухоотводящей системы составляют от 75 до 100 Па для скорости потока 3−4 м/с.

На сопротивление не влияет количество комнат, которое обслуживает вентсистема, значение коэффициента зависит от структуры и протяжённости коммуникации.

Скорость потока в прямой зависимости от сопротивления

Потери давления на прямых участках

Для расчёта производительности вентиляционного оборудования можно просто сложить требуемое количество воздушных масс и подобрать модель, которая подходит по этим параметрам. Однако в паспорте на изделие не учтена сеть воздуховодов. Поэтому при подключении его в систему производительность значительно упадёт в зависимости от параметра сопротивления в трубопроводе. Чтобы определить падение давления в системе, необходимо уточнить его снижение на ровных участках, поворотных и соединительных элементах. Падение давления на ровных участках определяется по формуле:

Р = R × L + Еi × V2 × Y / 2, где

• R – удельное потери напора, вызванные силой трения во время перемещения воздуха, Па/м;
• L – длина прямого участка воздуховода, м;
• ω –скорость движения воздуха, м/с
• Y– плотность воздушных масс, кг/м³;
• Еi– сумма потерь напора на местные сопротивления (отводы, переходы, решетки и т.п.), данные можно взять из справочника.

Прямолинейный участок вентиляции

Рекомендуемые значения скорости воздуха в системе вентиляции, м/с

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

Как посчитать площадь используемого материала

Расчет оптимальной площади воздуховода находится в прямой зависимости от таких факторов, как объем воздуха, подаваемого в одну или несколько комнат, скорость его движения и потери давления воздуха.

В то же время расчет количества материала, необходимого для его изготовления, зависит как от площади сечения (габаритов канала вентиляции), так и от количества помещений, в которые необходимо нагнетать , и от особенностей конструкции системы проветривания.

Проводя расчеты величины сечения, следует иметь в виду, что чем оно больше, тем меньшей будет скорость прохождения воздуха по трубам воздуховода.

Одновременно в такой магистрали будет меньше аэродинамического шума, для работы систем принудительной вентиляции потребуются меньшие затраты электроэнергии. Чтобы высчитать площадь воздуховодов, необходимо применить специальную формулу.

Для расчета суммарной площади материала, который необходимо взять для сборки воздуховодов, нужно знать конфигурацию и базовые габариты проектируемой системы. В частности, для вычисления по круглым воздухораспределительным трубам потребуются такие величины, как диаметр и общая длина всей магистрали. В то же время объем используемого материала по прямоугольным конструкциям исчисляется на основе ширины, высоты и суммарной длины воздуховода.

При общих подсчетах потребности материала для всей магистрали необходимо учитывать также отводы и полуотводы различной конфигурации. Так, правильные расчеты круглого элемента невозможны без знания его диаметра и угла поворота. В вычислении площади материала для отвода прямоугольной формы участвуют такие составляющие, как ширина, высота и угол поворота отвода.

Стоит отметить, что для каждого такого расчета используется своя формула. Чаще всего трубы и фасонные элементы изготавливаются из оцинкованной стали согласно техническим требованиям СНиП 41-01-2003 (приложение Н).

Санитарные требования нормативных документов

Минимальное количество воздуха, подаваемое и удаляемое из комнат коттеджа вентиляционной системой, регламентируется двумя основными документами:

1. «Здания жилые многоквартирные» — СНиП 31-01-2003, пункт 9.
2. «Отопление, вентиляция и кондиционирование» — СП 60.13330.2012, обязательное Приложение «К».

В первом документе изложены санитарно-гигиенические требования к воздухообмену в жилых помещениях многоквартирных домов. Применяется 2 типа размерности – расход воздушной массы по объему за единицу времени (м³/ч) и часовая кратность.

Справка. Кратность воздухообмена выражается цифрой, обозначающей, сколько раз в течение 1 часа полностью обновится воздушная среда помещения.

Проветривание — примитивный способ обновления кислорода в жилище

В зависимости от назначения комнаты приточно-вытяжная вентиляция должна обеспечивать следующий расход либо количество обновлений воздушной смеси (кратность):

• гостиная, детская, спальня – 1 раз в час;
• кухня с электрической плитой – 60 м³/ч;
• санузел, ванная, туалет – 25 м³/ч;
• для топочной с твердотопливным котлом и кухни с газовой плитой требуется кратность 1 плюс 100 м³/ч в период работы оборудования;
• , сжигающим природный газ, — трехкратное обновление плюс объем воздуха, потребного для горения;
• кладовка, гардеробная и прочие подсобные помещения – кратность 0.2;
• сушильная либо постирочная – 90 м³/ч;
• библиотека, рабочий кабинет – 0.5 раз в течение часа.

Примечание. СНиП предусматривает снижение нагрузки на общеобменную вентиляцию при неработающем оборудовании либо отсутствии людей. В жилых помещениях кратность уменьшается до 0.2, технических – до 0.5. Неизменным остается требование к комнатам, где расположены газоиспользующие установки, — ежечасное однократное обновление воздушной среды.

Выброс вредных газов за счет природной тяги — самый дешевый и простой способ обновлять воздух

В п. 9 документа подразумевается, что объем вытяжки равен величине притока. Требования СП 60.13330.2012 несколько проще и зависят от числа людей, находящихся в помещении 2 часа и более:

1. Если на 1 проживающего приходится 20 м² и более площади квартиры, в комнаты обеспечивается свежий приток в объеме 30 м³/ч на 1 чел.
2. Объем приточного воздуха считается по площади, когда на 1 жильца приходится меньше 20 квадратов. Соотношение такое: на 1 м² жилища подается 3 м³ притока.
3. Если в квартире не предусмотрено проветривание (отсутствуют форточки и открывающиеся окна), на каждого проживающего необходимо подать 60 м³/ч чистой смеси независимо от квадратуры.

Перечисленные нормативные требования двух различных документов вовсе не противоречат друг другу. Изначально производительность вентиляционной общеобменной системы рассчитывается по СНиП 31-01-2003 «Жилые здания».

Результаты сверяются с требованиями Свода Правил «Вентиляция и кондиционирование» и при необходимости корректируются. Ниже мы разберем расчетный алгоритм на примере одноэтажного дома, показанного на чертеже.

Возможные ошибки и последствия

Сечение воздуховодов подбирается по таблицам, где указанны унифицированные размеры, зависящие от динамического давления и скорости движения. Часто неопытные проектировщики округляют параметры скорости/давления в меньшую сторону, отсюда следует изменение сечения в меньшую сторону. Это может привести к избыточному шуму или невозможности прохода требуемого объёма воздуха за единицу времени.

Ошибки допускаются и в определение длины отрезка воздуховода. Это ведёт к возможной неточности в подборе оборудования, а также к ошибке в расчёте скорости движения газа.

Пример проекта

Аэродинамическая часть, как и весь проект, требуют профессионального подхода и внимательного отношения к деталям конкретного объекта.

Расчёт площади воздуховодов и фасонных изделий

Оснащение жилья всеми благами цивилизации является необходимостью для любого хозяина. Нельзя не включить в список инженерных систем дома вентиляцию и кондиционер. К обустройству этих комплексов необходимо подходить с максимальной ответственностью, что невозможно без расчёта площади воздуховодов и фасонных изделий. При малейшей ошибке микроклимат в помещении будет нарушен, что скажется на комфорте всех членов семьи.

• 1. Причины проблем с вентиляцией
• 2. Основания для определения площадей
  • 2.1. Вычисление по формулам
  • 2.2. Последовательность операций
  • 2.3. Расчёт поперечника каналов

  Если вычисления произведены правильно, то поступление чистого воздуха нормальной влажности, а также удаление неприятных запахов будет максимально допустимым. В противоположном случае гарантировано образование плесени, грибка в ванных и туалетах, постоянная духота в кухнях и комнатах. Ситуация усугубляется тем, что практически все помещения оборудуются герметичными пластиковыми окнами без щелевой вентиляции. Приходится компенсировать недостаток свежего воздуха принудительно.

  Ещё одной причиной проблем с ликвидацией отработанных масс, неприятных ароматов и избыточных водяных паров являются засоры и разгерметизация вентиляционных труб. Негативное влияние на микроклимат может оказать перепланировка помещений в том случае, если не прибегнуть к инженерной помощи при расчёте площади воздуховодов при модернизации вентиляции в соответствии с новыми параметрами.

  

  Проще всего зафиксировать проблемы в этой системе с помощью проверки присутствия тяги. Для этого к вытяжному каналу надо поднести лист бумаги или горящую спичку. Применение открытого огня в помещениях с газовым нагревательным оборудованием не рекомендуется. Если отклонение явно заметно, то о проблемах говорить не приходится. В случае обратного результата следует выяснить причины отсутствия притока свежего воздуха и приступить к их устранению, что может потребовать заново пересчитать все параметры.

  

  Система вентиляционных коммуникаций является сложной конструкцией. При её проектировании необходимо вычислить квадратуру прямоугольных и сечение круглых участков сети, перевести их в кв. м, посчитать площади врезок, переходов. Сделать это можно с помощью особых математических выражений или специальной программы — онлайн-калькулятора для расчёта воздуховодов.

  

  Существует несколько определений для произведения подсчётов. Основными из них являются:

  • Sc = L*2,778/V, где: Sc — площадь сечения; L — расход обращаемого потока; V — скорость воздуха в конкретной точке (м/с); 2,778 — фиксированное значение (коэффициент). Результат получается в кв. см.
  • Вычисление регулярной площади для круглых деталей S = p*D2/400, для прямоугольных — S = A*B/100, где S — площадь; D — диаметр трубы; A, B — габариты вентканалов.
  • Нужно не забыть и о циркуляции воздуха, потери которого можно выразить как P = R*L+Ei*V2*Y/2, где: P — размер давления в магистрали; R — показатель изменения напора в сети; L — длина канала; Ei — обобщённый коэффициент потерь; V — скорость передвижения потока внутри магистрали; Y — плотность хода кислорода в канале.

  

  Чтобы не ошибиться в проектируемых показателях, нужно разбить весь рабочий цикл на этапы. Примерно получится такая последовательность:

  • Расчёт отдельных зон, ограниченных тройниками или заслонками. Если есть ответвления, то они прибавляются к этому отрезку. Расход кислорода по всей длине считается стабильным.
  • Определение главной магистрали, имеющей максимальные затраты воздуха. Это будет самый протяжённый элемент схемы.
  • Сечения на рассчитываемых отрезках подбираются в соответствии с рекомендациями госстандарта — ≤ 8 м/с в магистралях, ≤ 8 м/с в ответвлениях, ≤ 3 м/с в жалюзи и решётках.
  • Все участки маркируются от наименее нагруженных по возрастанию давления.

  Учитывая предварительные условия, можно выполнить подсчёт показателей систем вентиляции. Формулы, которые следует использовать, таковы:

  • Это общие утраты в каналах.
  • В выражениях для прямоугольных магистралей встречаются такие показатели, как R — удельные потери при трении по поверхности канала, L — длина, n — поправочный коэффициент, зависящий от шероховатости вентканала.
  • Для круглых есть такие значения, как поправка на величину гидравлического противодействия трения, d — диаметр поперечника воздуховода, Р д — фактический напор.
  • Множитель потерь для подобной же трубы определяется по следующей формуле

  

  Предполагается, что во время вычислений будут использованы специальные справочники. В них указаны практические потери из-за трения, расход воздуха при различных скоростях потока:

  

  Для гашения избыточного давления применяется диафрагма. Коэффициент её сопротивления определяется таким образом:

  

  Данные из этих таблиц используются для нескольких видов вентиляционных установок. Среди них:

  • Вытяжные, устанавливаемые на промышленных, торговых, спортивных площадках и в жилых домах, смонтированных как внутри, так и снаружи здания.
  • Приточные, снабжающие подготовленным воздухом комнаты различных типов.
  • Комбинированные с установкой рекуперации.

  Определив быстроту хода воздушных масс внутри трассы, можно переходить к вычислению следующего параметра. Он определяется формулой S=R3600v, где S — площадь сечения магистрали, R — затраты кислорода в м3/час, v — скорость движения воздушного потока, 3600 — временной поправочный коэффициент. Узнав его, подчитывается диаметр:

  • Круглой трубы —
  • Квадратного канала — de = 1.30*((a*b)0,625/(a + b)0,25), где de — эквивалентный калибр для круглого воздуховода в мм; a и b длина сторон квадрата или прямоугольника в миллиметрах. Для упрощения работы есть специальные переводные таблицы.
  • Овального канала d = 1,55*S*0,625/P*0,2, где S — площадь сечения трубы; P — периметр трубы.

  Определяя размер магистральных трубопроводов, нужно выполнение некоторых условий. Проект должен подходить по следующим критериям:

  • Обеспечивать необходимый подогрев смеси и удаление излишнего тепла при экономической их целесообразности.
  • Скоростные показатели передвижения воздушных потоков не должны нарушать комфорта нахождения в помещениях.
  • Предельная концентрация вредных веществ, не превышающая определённых ГОСТом 12.1.005–88 значений.

  Прежде чем начать расчёт воздуховодов и фасонных частей, нужно знать, из какого материала они изготовлены. От этого зависит пересчёт площади поперечника и манера передвижения воздушных масс внутри. Каналы для вентиляции бывают:

  • Металлическими (оцинкованная, нержавеющая или чёрная сталь).
  • Из гибкой плёнки (пластмасса или алюминий).
  • Жёсткого пластика.
  • Ткани.

  Форма их в основном прямоугольная или круглая, реже — овальная. Изготавливаются они на промышленных предприятиях, так как организовать производство непосредственно на объекте довольно сложно.

  Эта задача становится основной при создании проектной документации на вентиляционную систему. Процесс может быть осуществлён как специалистами-монтажниками, так и самостоятельно, с помощью калькулятора воздуховодов и фасонных изделий. Сделать это можно двумя способами.

  Вариант с применением допустимых скоростей основан на нормированной быстроте передвижения внутри трубы. Показатели отбираются по отдельному типу помещений и отрезку магистрали по рекомендованным значениям.

  Каждое здание характеризуется максимально разрешёнными темпам распространения воздуха, превышать которые недопустимо. Для регулярного использования стоит взять такую схему:

  Рассчитать поперечник воздушного канала можно поэтапно. Последовательно процедура выглядит так:

  • Составление плана с указанием необходимого количества подаваемого или удаляемого воздуха. Это базисный показатель, на котором строится вся работа по проектированию.
  • Пометки на схеме отдельных участков с данными о количестве кислорода, перемещаемого по ним. Надо указать решётки, перепады сечения, изгибы и клапаны.
  • После подбора максимальной скорости производится расчёт калибра, диаметра или размера сторон канала.

  А также подобрать эти параметры можно по методу определения потерь давления, просуммировав их на непрямых участках и изгибах, решётках и тройниках. Для этого потребуются геометрические формулы и специальные таблицы.

  Эта процедура производится на предприятии, где изготавливаются воздуховод и дополнительные принадлежности. При этом определяется количество сырья для выпуска необходимого количества продукции. В таких целях создаётся развёртка профиля и используются формулы из геометрии. Для круглых участков это будет диаметр трубы, умноженный на длину окружности.

  Фасонные изделия рассчитываются сложнее, так как для них нет готовых формул. Приходится производить для каждого элемента по отдельности. Осуществить операцию на стройплощадке невозможно, поэтому все дополнительные детали поставляются изготовителем вместе с основными конструкционными элементами.

  Самыми распространёнными комплектующими для систем вентиляции и кондиционирования являются:

  • Отводы обычные и S-образные (утки).
  • Переходники по диаметру и геометрической форме.
  • Тройники.
  • Зонты.

  

  Для любого из этих компонентов отведена особая роль в комплексе вентиляционной системы, поэтому каждый из них проектируется отдельно. Подсчитать как фасонные изделия, так и площадь воздуховодов онлайн-калькулятором несложно.

  Для исключения человеческих факторов в расчётах, а также уменьшения сроков проектирования разработано несколько продуктов, позволяющих грамотно определить параметры будущей системы вентиляции. Кроме того, некоторые из них допускают построение 3D-модели создаваемого комплекса. Среди них есть такие разработки:

  • Vent-Calc для расчёта площади сечения, тяги и сопротивления на участках.
  • GIDRV 3.093 обеспечивает контроль подсчёта параметров каналов.
  • Ducter 2.5 подбирает элементы системы по определённым характеристикам.
  • CADvent, созданный на основе AutoCAD с максимальной базой данных по элементам.

  Каждый решает проблему подбора габаритов будущей вентиляции самостоятельно. Для неопытного монтажника произвести проектирование и установку всех компонентов будет предпочтительнее с помощью специалистов, имеющих опыт по созданию таких магистралей и соответствующее оборудование и оснастку.

  Сантехник .

  Телефон Сантехника 8 (495) 235-25-21, 8 (963) 626-40-67

  суббота, 25 июля 2020 г.

  Расчет площади воздуховодов и фасонных изделий — правила, примеры

  

  

  • Металлическими – это может быть черная сталь, оцинкованная, нержавейка;
  • Алюминиевыми гибкими гофрированными;
  • Пластиковые вентканалы – гибкие и жесткие;
  • Тканевыми.
  • Скорость протекания воздушной массы и ее объем;
  • Степень герметичности соединений;
  • Шумность вентиляционной системы;
  • Электропотребление.

  

  • На соответствие санитарно-гигиеническим параметрам (СанПиН);
  • По количеству проживающих;
  • По площади комнат.

  Обратите внимание! Если рассматривать вытяжную вентиляцию, то квадратура сечения растет по мере приближения к вентилятору. Только так можно гарантировать более-менее одинаковую скорость массы воздуха на всем протяжении воздухопровода

  

  • Составления общей схемы системы вентиляции. Здесь должны быть отмечены длины прямых участков, поворотные части и их тип, места изменения сечения;
  • Выбора кратности воздухообмена, идентичного санитарно-гигиеническим требованиям;
  • Расчета скорости движения масс воздуха по трубопроводу. Зависит этот параметр от вида вентиляции, а она может быть естественной или принудительной;
  • Расчета площади воздуховодов и других параметров.

  Обратите внимание! Вычисления при помощи формул для сложной системы — задача непростая. Для дома небольших габаритов подсчет площади отдельных элементов, сечения воздуховодов вполне возможен

  Способы как рассчитать площадь воздуховода и фасонного изделия

  Короба вентиляционных каналов выполняются круглого, прямоугольного сечения, применяется сталь, пластмасса или металлизированная фольга. На этапе проектирования делается расчет площади воздуховодов и фасонных изделий, чтобы гарантировать нормативные показатели давления и скорости воздуха, обеспечить оптимальные акустические характеристики.

  1. Необходимость и цели выполнения расчета площади воздуховодов
  2. Общие сведения для вычисления
  3. Способы и этапы расчета площади воздуховодов
  4. Расчет сечения
  5. Расчет периметра прямоугольника и площади круга
  6. Расчет скорости воздуха
  7. Фасонные изделия и их расчет
  8. Фактическая площадь воздуховода
  9. Методы расчета фасонных изделий
  10. Основные требования к расчету
  11. Определение потери давления после расчета площади воздуховода

  Необходимость и цели выполнения расчета площади воздуховодов

  

  От правильного расчета сечения труб воздуховода будет зависеть микроклимат в помещении

  Схема вентиляционных каналов является важной частью воздухораспределительной системы. Расчет сечения воздуховода играет роль для определения необходимого расхода материала с целью экономии средств. От правильного расчета рабочей площади и конфигурации зависит микроклимат в помещении.

  Безошибочное вычисление пропускной способности и диаметра труб оказывает влияние на характеристики:

  • чистоты воздуха;
  • кратности воздухообмена;
  • риска появления плесени и грибка;
  • температуры в комнате.

  В результате подсчета индексов вентиляции должна получиться конструкция, которая пропускает нужный объем свежих потоков для оздоровления внутренней атмосферы. При этом потери давления в магистрали сводятся к минимуму, а микроклимат соответствует санитарным нормам по влажности, загрязненности воздуха и уровню шума от работы воздуховодов.

  Общие сведения для вычисления

  

  Диаметр вентиляционных труб зависит от площади дома и количества проживающих людей

  К ключевым показателям относится площадь сечения короба, которая определяет скорость передвижения потоков. Закономерность проявляется в том, что при увеличении габаритов снижается давление и наоборот. Расчет квадратуры воздуховодов ведется несколькими способами, чтобы иметь возможность для сравнения итогов.

  Показатели для выбора труб можно рассчитать по значениям:

  • в соответствии с гигиеническими и санитарными нормами, приведенными в СанПиН;
  • по числу находящихся в помещении людей;
  • по площади и объему комнаты.

  Подсчет проводится для отдельного помещения или строения в целом. Количество материала определяется на основе конфигурации и габаритов системы. Для круглых труб нужен диаметр и общая протяженность, а прямоугольные рассчитываются с применением ширины, высоты и длины магистрали.

  Площадь поверхности фасонных деталей воздуховодов определяется с учетом отводов, переходников разной формы, принимается во внимание их ширина, угол поворота и высота.

  Способы и этапы расчета площади воздуховодов

  

  Вначале определяется тип вентиляции — естественная или принудительная

  Размер короба вентиляции зависит от объема нагнетаемого потока, скорости передвижения и давления на внутренние стенки.

  Расчет параметров вентиляционной магистрали проводится в несколько этапов:

  • определяется кратность воздухообмена в соответствии с техническими требованиями, строительными и санитарными нормативами;
  • делается аэродинамический подбор трубопроводного сечения;
  • определяется уровень создаваемого шума (акустический расчет);
  • вычерчивается на бумаге схема прокладки с привязкой к планировке;
  • чертеж согласовывается с заказчиком, вносятся изменения;
  • составляются расчетные документы по электроснабжению;
  • вычерчиваются отдельные узлы воздухопровода с деталировкой.

  Вентиляционное оборудование подбирается только после технического расчета воздуховодов и фасонных частей, приобретаются калориферы, приточные и вытяжные установки, автоматические приборы.

  Расчет сечения

  

  Формула расчета площади воздуховодов

  Шумовые эффекты снижаются при расширении каналов, но на практике увеличение сечения не всегда оправдывается. Этому могут препятствовать ограниченные размеры комнаты по высоте, поэтому расчету периметра уделяется внимание.

  Делается расчет поперечной площади воздуховодов по формуле S_c = L · 2.788 / V, где:

  • S_c — расчетная площадь короба (см2);
  • L — объем потока, проходящего по каналу за час (м3/ч);
  • V — скорость воздуха в магистрали (м/с);
  • 2,788 — коэффициент перевода единиц.

  Площадь получается в квадратных сантиметрах, такие единицы наиболее удобны для анализа. Скорость потока в канале принимается на уровне 3 – 4 м/с для жилых помещений. Уменьшить диаметр круглой трубы можно, заменив ее прямоугольной, которая имеет аналогичную площадь в поперечнике.

  Расчет квадратных метров воздуховодов делается для каждого участка отдельно, начиная с центрального канала, где скорость достигает 6 – 8 м/с. Поперечник основного воздуховода часто бывает больше, чем диаметр отводов, при этом каналы соединяются переходниками.

  Расчет периметра прямоугольника и площади круга

  

  Формулы для расчета прямоугольного и круглого сечения

  Площади вентиляционных каналов принимаются после подсчета требуемой производительности. Поперечное сечение труб относится к расчетным характеристикам, по которым определяется оптимальная конфигурация короба (прямоугольна или круглая). Протяженность магистрали делается как можно меньше для экономии материалов, но система должна обеспечивать требуемую кратность обмена.

  Площадь круглого сечения считается по формуле S = π · D2 / 400, а прямоугольного — S = a · b / 100, где:

  • S — площадь;
  • π — число 3,14;
  • D — диаметр окружности;
  • a — длина прямоугольника;
  • b — ширина прямоугольника.

  Соотношения площади с диаметром, длиной и шириной сведены для удобства в специальной таблице СНиП, где можно проанализировать и выяснить параметры в зависимости от размера сечения. В быту наиболее распространены короба с сечением 40 х 20 или 10 х 10 см, применяются круглые каналы диаметром 20 и 10 см.

  Расчет скорости воздуха

  

  Скорость потока в вентиляции определяется после вычисления кратности воздухообмена, которую можно высчитать самостоятельно или посмотреть в таблицах. Кратность показывает интенсивность смены воздуха. Показатель определяется количеством обменов атмосферы за час и равен отношению кубатуры потока к объему комнаты, где ставится вентиляция.

  Кратность воздухообмена находится по формуле N = V / W, где:

  • N — кол-во замен воздуха (раз/ч);
  • V — кубатура свежего воздуха за час (м3/ч);
  • W — объем комнаты (м3).

  После этого вычисляется фактическая скорость потока (аэродинамический расчет) в канале находится по формуле £ = L / 3600 · F, где:

  • £ — скорость потока (м/с);
  • L — кратность обмена воздуха (м3/ч);
  • F — площадь сечения трубы (м2).

  Скорость влияет на уровень шума, поэтому при выборе параметров трубопровода следует сравнивать эту характеристику со взятой из нормативных таблиц.

  Фасонные изделия и их расчет

  

  Скорость воздуха в фасонных деталях обычно ниже

  Размер фигурных элементов в составе магистрали определяется с помощью онлайн-калькулятора или с применением специальных таблиц в сборниках. Изделия отличаются сложной формой, для вычисления нужно иметь специальные знания.

  К фасонным звеньям относятся элементы:

  • круглые, овальные, квадратные и прямоугольные отводы ставятся для поворота трубопровода под углом;
  • переходы применяются для стыковки коробов разного сечения, отличаются сложной геометрией сечения;
  • ниппели и муфты соединяют прямые участки воздуховода;
  • тройники применяются для разветвления канала;
  • заглушки прерывают поступление потока;
  • крестовины служат для разделения или объединения соседних потоков;
  • утки ставят для перевода оси трубопровода в другое положение по вертикали или горизонтали.

  От параметров фасонных деталей зависит скорость воздуха, его объем, герметичность системы и затраты электричества.

  Фактическая площадь воздуховода

  

  Расчет площади воздуховода исходя из сечения труб

  Кроме расчетной обязательно нужно посчитать фактическую площадь уже установленного канала. Для каждого сечения существуют специальные формулы расчета. Размеры диаметра, ширины и длины берутся не методом подбора из нормативных документов, для правильного определения нужно замерить расстояния, периметр и длины на месте. Формулы для расчета фактической площади поперечного сечения прямоугольной формы используются аналогично тем, что применяются для расчетного показателя. Для площади круглого воздуховода также нужно замерить диаметр.

  Площадь поперечного овального сечения рассчитывается по формуле S = π · A · B / 400, где:

  • π — число 3,14;
  • A — диаметр по большой оси овала;
  • B — диаметр по меньшей оси овала.

  Фактические показатели воздуховода сравниваются с нормативными показателями и определяется соответствие.

  Методы расчета фасонных изделий

  

  Номограмма для расчета фасонных изделий в схеме воздуховода

  Ошибка в выборе сечений фигурных частей может привести к неправильной циркуляции воздушного потока даже при безошибочно разработанном проекте. Многие производители в пояснительной записке к проекту дают номограммы. Это графические выкладки функции по нескольким переменным, представленные в нормативной литературе.

  Инженерная помощь расчета воздуховодов говорит, что существует способ прикладывания линейки, с помощью которого прорабатываются функциональные зависимости без использования формул. Из монограмм берется площадь поперечного сечения фасонных деталей воздуховода, которая способна уравновесить уровень шума в системе.

  Выполняются следующие действия, чтобы определить размеры трубы для ответвления или поворота:

  • найти на монограмме точку пересечения воздушного потока, перемещаемого за час и линии оптимальной скорости для заданного участка;
  • недалеко от этой точки обнаружить значение подходящего диаметра.

  С помощью номограммы облегчается расчет площади фасонных частей воздуховодов, конкретизируется убывание напора в системе при установленной скорости потока.

  Основные требования к расчету

  

  Правильные расчеты вентиляции обеспечивают комфорт жильцам дома

  Местоположение вентиляционного трубопровода определяется на этапе составления проекта, при этом готовятся участки для установки инженерного оборудования, закладывается количество отводов, переходов, тройников и крестовин.

  Расчет воздуховодов должен гарантировать условия:

  • в здании обеспечивается требуемый температурный режим с переброской тепла в требуемые помещения;
  • скорость воздуха в каналах не уменьшает уровень комфорта человека;
  • вредные химические частицы и взвешенные примеси присутствуют в атмосфере в объеме, который допускается санитарными нормами.

  На отдельных участках должно поддерживаться постоянное давление и не допускаться попадание наружного воздуха. Для правильного функционирования анализируется сопротивление внутренней поверхности воздуховода.

  Определение потери давления после расчета площади воздуховода

  

  При увеличении диаметра воздуховода давление в нем падает

  Потери давления высчитываются после подсчета площади трубопроводов, скорости обмена воздуха и сопротивления инженерной коммуникации. Такой показатель влияет на подбор вентилятора по мощности.

  Используется формула P = R · L + E · V · Y / 2, где:

  • P — потери давления (Па);
  • R — удельный показатель давления трением при взаимодействии воздуха с внутренними стенками (Па/м);
  • L — длина расчетного участка (м);
  • E — числовой индекс потерь напора на участке в сумме;
  • V — скорость потока в искомом месте (м/с);
  • Y — плотность атмосферы (кг/м3).

  Потеря давления определяется с применением справочника. Коэффициент E имеет прямую зависимость от параметров участка, где делается вычисление.

  Использование автоматического онлайн-калькулятора повышает точность расчета по сравнению с ручным методом.

  Калькулятор онлайн расчета систем приточно-вытяжной вентиляции

  Онлайн калькулятор расчёта воздуховодов помогает грамотно оборудовать систему воздухообмена в помещении, в которой нуждаются люди, работающие на обслуживаемом объекте. Вычисление параметров площади воздуховодов, скорости воздуха и сечения на онлайн калькуляторе, ускоряют и оптимизируют подбор фасонных изделий и комплектующих для систем приточно-вытяжной вентиляции, беря за основу следующие константы:

  • Вытяжки по типу помещения;
  • Мощности калорифера;
  • Кратности воздухообмена;
  • Количеству людей;
  • Количеству диффузоров и решёток.

  Все возможности онлайн калькулятора расчёта систем вентиляции и воздуховодов, обычно задействуются только в крупномасштабных проектах, предполагающие создание комплекса для обслуживания многопрофильного производственного или социально-коммерческого объекта. Для частного сектора достаточно получить базовый расчёт вентиляции воздуха, чтобы представлять примерный объём капиталовложений при формировании бюджета переоборудования или ремонта на конкретном объекте.

  Вставка калькулятора на сайт

  Способы расчёта приточно-вытяжной вентиляции

  Есть несколько базовых правил проектирования вентиляции помещения, на основании которых осуществляется выбор сначала типа системы воздухообмена, а затем и комплектация оборудования. Эти правила имеют чёткое обоснование по кратности воздухообмена и варианта монтажа системы вентиляции и при скрупулёзном изучении формируют целостное представление о необходимости того или иного типа оборудования. Для более удобного понимания, в дальнейшем мы будем рассматривать пример расчёта вентиляции для комнаты размером 5 на 8 м, с высотой потолка 2,5 м. Площадь комнаты составит 40 м 2 , а объём 100 м 3 .

  Кратность воздухообмена и типы помещений

  По условию задачи, под кратностью подразумевается сколько раз в течении часа, в конкретном помещении должна быть полностью обновлен состав воздуха. Например, расчёт системы вентиляции при кратности 3, для помещения объёмом 100 кубов показывает, что в течении часа должно подаваться 300 кубометров воздуха, и столько же удаляться наружу. Но в большинстве проектов, делается градация по типу помещения, и они условно делятся на:

  • Чистые;
  • Грязные;

  Допустим в квартире, к чистым относятся спальни, коридор, зал. А грязные это кухня и санузел (туалет, ванная комната). В расчётах воздуховода приточно-вытяжной вентиляции, введение этих категорий, добавляет дополнительный акцент при выборе нужного оборудования.

  Дело в том, что вытяжная вентиляция прерогатива «грязных» помещений, где акцентируется работа вытяжки, так как эти комнаты более нуждаются в удалении воздуха с примесями. В «чистые» помещения, профессионально спроектированная система вентиляции, наоборот работает на подачу свежего воздуха.

  Зависимость воздухообмена от количества людей

  Такой способ расчёта воздуховодов вентиляции на онлайн калькуляторе чаще используется при проектировании инженерных коммуникаций на коммерческих и социальных объектах, как-то: офисы, спортивные и тренировочные залы, аудитории и пр. По условиям задачи, люди делятся на три категории:

  • Постоянный контингент;
  • Временный контингент;
  • Спортсмены (собирательное название людей, занятых активной физической работой).

  Для них СНиП устанавливает следующие нормы воздухообмена из расчёта на 1 человека:

  • 60 м 3 для постоянно находящихся на рабочем месте;
  • 20 м 3 для посетителей и клиентов;
  • 80 м 3 для занятых физической работой.

  На примере с вышеописанной комнатой, можно рассмотреть два варианта расчёта системы вентиляции.

  1. Офис.

  В нём установлено 5 рабочих мест, для 5 сотрудников. Один из них начальник, остальные 4 офисных работника ведут приём клиентов. Следовательно, система вентиляции рассчитывается так: (5 постоянных работников х 60 м 3 ) + (4 временных посетителя х 20 м 3 ) = 300 + 80 = 380 кубометров воздуха в час должна подавать система вентиляции в данное помещение.

  2. Тренажёрный зал.

  В нём компактно установлены 8 велотренажёров (беговых дорожек), и одновременно на них тренируются 8 «спортсменов». Расчёт следующий: 8 х 80 = 640 м 3 воздуха должно ежечасно поступать в помещение.

  Из этих примеров видно, что комплектация системы вентиляции будет проводиться под расчётную производительность. А это касается не только вентиляторов, но и воздуховодов, решёток, фильтров и пр.

  Расчёт воздуховодов и фасонных изделий на калькуляторе

  Профессионально спроектированная система вентиляции во время работы вообще ни как не выдаёт себя. Основные факторы, которые снижают уровень комфорта в таких системах – шумность и подача холодного воздуха.

  За нагревание поступающего воздуха отвечает правильный расчёт калорифера вентиляции, а в более современных системах – рекуператор. Шумность от работы вентиляции, при условии профессионального монтажа, зависит от расчёта скорости воздуха в воздуховоде на онлайн калькуляторе.

  Максимально допустимая скорость воздуха в системе, определяется по отношению к типу трубы. Для магистрального воздуховода – 6 м/с, для отводного – 4 м/с.

  Однако деление воздуховодов на магистральные и отводные, может быть общее и частное. Расчёт вентиляции частного дома показывает, что магистральным может быть воздуховод диаметром 40 см., но нормы скорости воздуха приведены для магистрали диаметром от 60 см. Поэтому для уменьшения шумности, рекомендуется сопоставлять конкретные условия на объекте, с общими требованиями СНиП.

  Рекомендации по использованию онлайн калькулятора расчёта вентиляции

  Данный онлайн калькулятор даёт общие представления о мощности и производительности системы вентиляции. При его использовании, пользователь получает базовые параметры, которые следует сравнивать с информацией из профессионально составленного проекта. Небольшие расхождения коррелируются более подробным описанием условий функционирования системы на конкретном объекте. При расхождении показаний в несколько раз, необходимо заказать экспертизу проекта в профильной организации.