Площадь круглого воздуховода: формула, вычисления

Площадь круглого вентиляционного воздуховода

 

Площадь круглого воздуховода вычисляется на окончательном этапе расчета принудительной вентиляции. Используются значения скорости, объема воздуха. Учитывается величина пространства, в котором монтируются вентсистемы (между потолочной облицовкой, перекрытием).

Круглый воздуховод применяется для принудительной вентиляции, а выбор диаметра зависит от площади помещений и количества человек.

Порядок расчета вентсистем

Специалисты при проектировании здания вычисляют площадь воздуховода вытяжки. Вентканалы проходят внутри стен, их сечения стандартны и соответствуют СНиП, установка в них вентиляторов часто запрещена. В 90% случаев вытяжка обеспечивает однократный воздухообмен, после добавления приточной системы кратность воздухообмена увеличивается. На практике в этом нет ничего плохого:

Рисунок 1. Прямоугольный воздуховод гораздо компактнее и занимает меньше места, однако, не всегда справляется со своей работой.

• свежий воздух не перегружает вытяжную систему;
• неплотности оконных/дверных блоков способствуют его естественному удалению;
• избыточным давлением создается необходимый подпор.

Площади воздуховодов могут быть рассчитаны лишь после определения необходимой производительности. Для этого достаточно произвести вычисления требуемого расхода по двум параметрам:

• кратности воздухообмена – в СНиП заложены рекомендуемые показатели с учетом требований СанПиН;
• количеству людей – учитывается лишь постоянное либо длительное присутствие, периодические визиты гостей в данном случае неважны.

Площадь воздуховодов является расчетным параметром, по которому можно выбрать конфигурацию трубы. Круглая форма не всегда оптимальна, так как при декорировании потолками значительно снижает их высоту. Чтобы снизить скорость воздушного потока, избежать акустических эффектов, уменьшить шум, сечение приточной магистрали увеличивают. Прямоугольная форма трубы обеспечивает более высокие потолки в помещениях, чем круглая (рис. 1).

Вычисление расхода по воздуху

Масштабированный план здания при вычислении площади воздуховода на этом этапе является обязательным условием. Типовая схема приточно-вытяжной вентиляции выглядит следующим образом:

Рисунок 2. Расчет воздуховодов.

• подача свежего воздуха в жилые комнаты, кабинеты, гостиные;
• естественное перетекание частично загрязненных воздушных масс в коридоры;
• распределение их по функциональным помещениям (кухня, санузлы);
• забор воздуха в этих комнатах вытяжкой вместе с запахами, загрязнениями.

Данная схема обеспечивает естественный подпор – запахи из кухни не могут распространиться в коридор за счет более высокого давления в нем. Для вычислений применяют нормативы МГСН либо СНиП, во втором документе требования жестче, поэтому расчеты чаще производят по ним. В отсутствие естественного проветривания ежечасный расход жилых помещений принимается 60 л или 30 л. Меньшая цифра применяется для спален – помещение эксплуатируется периодически, снижен расход О2. В комнатах с регулярным естественным проветриванием тоже достаточно этого значения при расчетах (рис. 2).

Варианты переходов с прямоугольного на круглый воздуховод.

Для крупногабаритных особняков с небольшим количеством пользователей более актуален второй расчет. Даже при редком использовании помещений воздушные массы внутри них должны обновляться. Минимально допустимым принимается однократный ежечасный обмен. По окончании вычислений сравниваются получившиеся результаты, площадь воздуховодов считают по большему из них. Таким образом, формула расчета по количеству пользователей выглядит следующим образом:

V=L*n, где n – число пользователей, L – норма расхода, указанная выше.

Формула проверки по кратности обмена похожа на предыдущую:

V=S*h*k, где k – норма кратности, h – отметка чистового покрытия потолка, S – площадь комнаты.

Для вычисления площади воздуховода полученные значения сравнивают между собой, с типовыми параметрами производительности приточной системы. Они составляют:

• 1000-10000 м3 – офис;
• 500-2000 м3 – коттедж;
• 100-500 м3 – квартира.

Вычисление размеров магистрали

При проектировании приточных систем вычисляется площадь воздуховода, состоящего из элементов:

Элементы воздуховода.

• трубы – круглого, прямоугольного, квадратного сечения;
• фасонки – отводы, разветвители, переходники;
• дроссели – клапаны с ручным, автоматическим управлением;
• распределители – диффузоры, решетки.

Проектировщики используют опыт для создания воздуховодов, соответствующих заданным условиям: минимальная длина линий при качественной подаче необходимых объемов во все интересующие помещения.

Сечение круглого воздуховода зависит от скорости, объема проходящих сквозь него масс. При снижении размера увеличивается скорость, система становится шумной. Рекомендуемой скоростью потока является 3-4 м/с, при дальнейшем уменьшении увеличивается сечение магистрали, короба, трубы трудно скрыть за облицовкой потолка.

Основным достоинством круглого воздуховода является легкий монтаж по сравнению с прямоугольными коробами. Формула площади сечения выглядит так:

S=2,778*V/U, где U – скорость потока (м/с), V – расход, вычисленный на предварительном этапе (м3/ч).

Параметром 2,778 уравнивают несоответствие величин – показатель в см2 удобен для дальнейших вычислений. Площадь круглого воздуховода определяется так:

S=π*D2/400,

прямоугольного:

S=a*b/100.

Рисунок 3. Схема регулировки вентиляционной системы.

Для удобства расчетов соотношения размеров сечений с их площадью, расходом сведены в таблицы СНиП. Зная два последних показателя, из таблицы легко вычислить либо размеры сторон прямоугольника, либо диаметр круглой трубы.

Важными условиями на последнем этапе подсчетов являются:

• сечения каждого прямолинейного участка подсчитывается отдельно;
• учитываются сопротивления трубопровода, изменение скорости;
• вычисления начинают с магистрального канала.

Скорость потока вентиляционных установок часто превышает необходимые значения. Поэтому диаметр фланца магистрального трубопровода увеличивают, применяют шумогасители. В бытовых системах наиболее востребованы круглые, прямоугольные каналы (Ø80-250 мм или аналогичное сечение). Каталоги производителей воздухораспределительного оборудования облегчают подбор по параметрам. Воздухораспределитель традиционно больше канала вдвое.

В быту оптимальным вариантом являются распредрешетки 40х20 см, 10х10 см либо круглые диффузоры аналогичных габаритов.

Расположение воздухораспределителя на стене влияет на качество эксплуатации помещения. Излишняя дальнобойность струи дискомфортна для пользователя. Поэтому регулировку характеристик производят в боковых адаптерах (рис. 3).

http://youtu.be/PACExpg9fP4

На последнем этапе остается взять табличные значения сопротивления сети (вычисления крайне сложные без профессионального ПО), вычислить мощность калорифера, количество потребляемой электроэнергии. При самостоятельных расчетах специалисты рекомендуют исходить из имеющегося бюджета:

• взяв значения больше нормативных СНиП, обеспечивают высокую комфортность проживания;
• при ограниченном бюджете производятся корректировки в меньшую сторону.

Следует учитывать субъективность понятия «комфортный воздухообмен», так как каждому пользователю требуется разное количество свежего воздуха. Монтаж в коттедже, квартире VAV-системы обеспечивает регулировку расхода в разных помещениях, что очень удобно в гостиных для приема гостей. Снижается воздухообмен в спальнях, увеличивается подача в зал, по окончании приема восстанавливаются прежние настройки.