На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки

Выбор скорости воздуха в воздуховодах систем вентиляции, кондиционирования, аспирации и противодымной защиты

Selection of the Air Speed in the Ducts of Ventilation, Air Conditioning, Aspiration and Smoke Protection Systems

V. N. Bolomatov, Engineer, Honorary Builder of the Russian Federation

Keywords:air duct, air speed, aerodynamic noise, aerodynamic calculation

The ventilation network is the main part of any ventilation, air conditioning and aspiration system and includes air ducts, fittings and network equipment. There are no regulatory documents for determining the optimal air speed in air ducts, since the range of speed selection is wide and depends on many individual factors of the network, including: the category of the building, the purpose of the room, the material and shape of the duct, the presence of insulation in the network, shaped elements, throttling and adjusting devices and many other conditions. To increase the efficiency and quality of the design work performed, it is necessary to expand the search for an algorithm for choosing the optimal air velocity in air ducts for the main types of buildings and premises and to develop standard solutions for practical use.

Вентиляционная сеть является основной частью любой системы вентиляции, кондиционирования воздуха и аспирации и включает воздуховоды, фасонные элементы и сетевое оборудование. Нормативных документов по определению оптимальной скорости воздуха в воздуховодах нет, т. к. диапазон выбора скоростей находится в широких пределах и зависит от многих индивидуальных факторов сети, в том числе: категории здания, назначения помещения, материала и формы воздуховода, наличия в сети изоляции, фасонных элементов, дроссельных и регулировочных устройств и многих других условий.

Для повышения оперативности и качества выполняемых проектных работ необходимо расширить поиски алгоритма выбора оптимальных скоростей движения воздуха в воздуховодах для основных видов зданий и помещений и разработать стандартные решения для практического применения.

Выбор скорости воздуха в воздуховодах систем вентиляции, кондиционирования, аспирации и противодымной защиты

В. Н. Боломатов, инженер, Почетный строитель РФ

На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть картинку На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Картинка про На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки

Вентиляционная сеть (далее воздуховод) является основной частью любой системы вентиляции, кондиционирования воздуха и аспирации и включает воздуховоды, фасонные элементы и сетевое оборудование. Нормативных документов по определению оптимальной скорости воздуха в воздуховодах нет, т. к. диапазон выбора скоростей находится в широких пределах, от 0,3 до 30,0 м/с, и зависит от многих индивидуальных факторов сети, в т. ч.: категории здания, назначения помещения, материала и формы воздуховода, наличия в сети изоляции, фасонных элементов, дроссельных и регулировочных устройств и многих других условий. В настоящее время источником выбора являются ведомственные рекомендации или справочники, которые разработаны в 1965–1970 годах и в основном для минимальных скоростей, обеспечивающих потери давления в сетях, которые могут быть компенсированы типовыми, относительно дешевыми вентиляторами низкого или среднего давления, и не подтверждены конструктивной и экономической целесообразностью. Кроме того, рекомендуемые низкие скорости «перенасыщают» производственные здания воздуховодами больших размеров или не могут обеспечить приемлемую степень заполнения воздуховодами дорогостоящего объема зданий жилого или общественного назначения. Рассмотрим воздуховоды некоторых систем, наиболее часто встречающиеся в практике проектирования.

Воздуховоды. Общие сведения

Конструирование сети, как правило, начинают с составления аксонометрической схемы системы с обязательным указанием пространственного расположения воздуховодов, длины каждого участка сети при заданных расходах по участкам и выбранной скорости воздуха в воздуховодах, по которым далее определяются сечения воздуховода и потери давления. Скорость следует именно рассчитать, выбрать ту скорость движения воздуха, которая представляется оптимальной для конкретной системы, руководствуясь соображениями конструктивной и экономической целесообразности.

Воздуховоды и фасонные элементы проектируются из унифицированных стандартных деталей [1]. Воздуховоды могут быть прямоугольной или круглой формы и, как правило, изготавливаются из металла. Если применяются воздуховоды или каналы из других материалов, при расчетах необходимо учитывать поправку на эквивалентную шероховатость стенок воздуховода.

Прямоугольные воздуховоды вследствие их низких аэродинамических характеристик, высокой стоимости изготовления и монтажа проектируются при обосновании и применяются при ограниченном пространстве шахт или подшивных потолков в общественных или жилых зданиях. При проектировании нестандартных сечений соотношение сторон для воздуховодов прямоугольных сечений не должно превышать 1:4 [2]. При проектировании системы вентиляции с естественным удалением воздуха воздуховоды выполняют с соотношением сторон не более 1:2.

Круглые воздуховоды более объемны, но имеют лучшие аэродинамические показатели, низкий уровень аэродинамического шума воздушного потока, технологичны при изготовлении и монтаже и широко применяются в строительстве. Для взаимозаменяемости прямоугольных и круглых воздуховодов используют термин эквивалентного диаметра, определяемого по зависимости:

Эквивалентный диаметр прямоугольного воздуховода – это диаметр условного воздуховода, в котором потери давления на трение равны. На практике при конструировании систем вентиляции, кондиционирования и аспирации предпочтение следует отдавать воздуховодам круглого сечения. Аэродинамический расчет системы вентиляции проводят с помощью специализированных программ или таблиц справочных источников [3, 4]. Расчет по методу динамических давлений может выполняться и по диаграммам (рис. 1). Погрешность расчета по диаграммам не превышает 3–5 %, что достаточно для некоторых расчетов. Если перемещается воздух с температурой выше 50 °C, при расчетах необходимо учитывать соответствующую поправку.

На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть картинку На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Картинка про На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки

Воздуховоды систем с естественным побуждением

При выборе скорости воздуха определяющим является источник побуждения – ветровой или гравитационный.

Для ветровых систем при использовании дефлектора и расчетном напоре 5,0–6,0 Па скорости воздуха, по данным многочисленных источников, в т. ч. [8], принимают в пределах 1,0–1,5 м/с.

Для гравитационных систем при тепловом перепаде Δt = 5 °C и располагаемом давлении 3,0–4,0 Па скорости воздуха, по данным разнообразных справочников, в т. ч. [9], принимают в пределах 0,5–1,5 м/с. В магистральных вытяжных шахтах зданий от четырех до 12 этажей оптимальная скорость при расчетном напоре более 6,0 Па может достигать 2,0 м/с. Диапазон скоростей для отдельных участков рекомендуется принимать по табл. 1.

На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть картинку На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Картинка про На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки

Для зданий высотой более 12 этажей или при расчетном тепловом перепаде более Δt = 6 °C следует проводить расширенный расчет.

Системы с механическим побуждением. Общие сведения

При разработке вентиляционных систем с механическим побуждением используют метод допустимых скоростей или метод динамических давлений. При расчете сети воздуховодов по методу допустимых скоростей за исходные данные принимают расчетную оптимальную скорость воздуха. Далее определяют сечение участков (диаметр или размер сторон) и потери давления в вентиляционной сети. Метод применяется на стадии создания рабочих чертежей. При конструировании сети воздуховодов по методу динамических давлений за исходные данные принимают потери давления в вентиляционной сети. Далее устанавливают скорость воздуха и принимают сечение участков. Метод предполагает постоянную потерю напора на погонный метр воздуховода, на основе этого определяются размеры сети воздуховодов. Метод постоянной потери напора достаточно прост, является ориентировочным расчетом и применяется при разработке схем на стадии проекта или технико-экономического обоснования.

Воздуховоды систем жилых и общественных зданий

При выборе скорости воздуха в воздуховодах определяющей становится величина скорости, которая принимается исходя из акустических ограничений. При расчете уровней шума систем вентиляции, кондиционирования воздуха и воздушного отопления в помещении учитывается не только шум от скорости движения воздуха в воздуховодах, но и возможное снижение уровня звуковой мощности в элементах сети. Скорость воздуха в воздуховодах – основная причина аэродинамического шума, возникающего на линейных участках, ответвлениях, регулирующих устройствах и других компонентах систем. Уровень аэродинамического шума в воздуховоде пропорционально зависит от скорости воздуха и вычисляется по формуле:

где Lw – уровень звуковой мощности, дБ;

v – скорость воздуха, м/с;

На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть картинку На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Картинка про На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки

Техническая задача проектировщика – выбрать скорость в воздуховодах таким образом, чтобы соблюдались как оптимальные скорости, так и предельно допустимые уровни шума для соответствующих помещений, т. е. найти компромисс между уровнем шума и скоростью воздуха в воздуховоде. Диапазон скоростей с допустимым уровнем шума в помещениях находится в пределах 3–5 м/с, в воздуховодах шахт и технических помещений – 6–9 м/с. В табл. 2 приведены скорости движения воздуха в воздуховодах с учетом особенностей установки и назначения помещения. В качестве справочного источника по акустическому расчету систем вентиляции жилых и общественных зданий используется [4]. Расчет воздуховодов и выбор скорости воздуха в воздуховодах систем жилых зданий рекомендуется выполнять по [5].

В статье А. Л. Наумова, О. С. Судьиной «Оптимизация проектирования и энергоэффективность трубопроводных сетей инженерных систем здания» (АВОК, № 4, 2009) рассматривалась проблема выбора оптимальных скоростей движения рабочей среды в трубопроводных сетях с учетом экономической целесообразности. Авторы статьи отмечали, что «Стремясь минимизировать затраты на трубопроводы и сетевые элементы, а также сэкономить полезный объем здания, проектировщики, как правило, принимают рабочие скорости среды, близкие к максимально допустимым, производительность насосов и вентиляторов с хорошим запасом. А запас этот действительно необходим, так как прямые линии трассировок в проекте трансформируются в причудливые «загогулины», обходящие выступы, балки, колонны при реальном монтаже.

Нередко возникает необходимость из-за высоких скоростей воздуха в системах вентиляции устанавливать дополнительные шумоглушители, тем самым увеличивая еще больше аэродинамическое сопротивление сети».

В статье проанализировано изменение энергетических и экономических показателей трубопроводной сети при изменении средней скорости движения рабочей среды и показано, что экономически оптимальная скорость движения рабочей среды соответствует минимально допустимым скоростям. А учитывая, что до 80 % электроэнергии в системах жизнеобеспечения зданий приходится на привод насосов и вентиляторов, оптимизация гидравлических и аэродинамических режимов работы инженерных систем позволит радикально снизить энергоемкость зданий при сравнительно небольших затратах.

Воздуховоды систем складов и производственных зданий

Для современных складов и цехов принято проектировать системы с механическим побуждением. Вентиляционное оборудование и воздуховоды складов и производственных зданий, как правило, размещаются в пределах объема здания или на прилегающих территориях, причем скорость движения воздуха в воздуховодах ничем не ограничивается, кроме конструктивной и экономической целесообразности. При проектировании приточных и вытяжных систем складов и цехов целесообразно указывать в техническом задании диапазон скоростей движения воздуха в воздуховодах, в т. ч. и помещений, где шум вентиляционной установки не должен усиливать уровень общего производственного шума. Рекомендованная скорость движения воздуха для различных помещений складов и производственных зданий приведена в табл. 3.

На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть картинку На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Картинка про На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки

Воздуховоды местных систем и аспирации

При расчете воздуховодов вентиляционных систем используют метод допустимых скоростей или метод динамических (скоростных) давлений. Метод динамических давлений принимается, если концентрация пыли превышает 0,01 кг/кг. При расчете сети воздуховодов по методу допустимых скоростей за исходные данные принимают оптимальную скорость воздуха. Сети местных систем и аспирации, как правило, короткие, местных сопротивлений немного, целесообразно применять более высокие скорости, чтобы сократить расход металла на вентиляцию и не «перенасыщать» интерьер цеха воздуховодами больших размеров. Кроме того, в местных системах и системах аспирации скорость на участках не может быть меньше скорости «витания» транспортируемого материала, во избежание выпадения переносимой воздушным потоком примеси в воздуховодах. При расчетах необходимо обеспечить нарастание скорости движения воздуха от воздуховода местного отсоса до выброса. Невыполнение этих требований создаст условия для накопления пыли в отдельных участках сети и как следствие – для взрыва или пожара. Скорость движения воздуха в воздуховодах находится в диапазоне 15–30 м/с. Расчет воздуховодов для некоторых местных систем выполняется по [6], систем аспирации по [7] или другим ведомственным справочным источникам по проектированию вентиляции производственных зданий. Рекомендованные скорости движения воздуха в воздуховодах для различных участков и видов транспортируемый пыли приведены в табл. 4.

На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть картинку На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Картинка про На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки

Воздуховоды систем противодымной вентиляции

Скорости движения воздуха в воздуховодах систем подпора или дымоудаления находятся в диапазоне 15–25 м/с. Следует отметить, что при расчетах систем дымоудаления вместо скорости воздуха используется массовая скорость смеси дыма и воздуха, которая существенно ниже вследствие значительной разности плотности воздуха при температуре помещения и дымовых газов по участкам сети. Рекомендованные массовые скорости дымовых газов для различных воздуховодов при температуре дымовых газов 300 °C приведены в табл. 5. Расчет воздуховодов систем дымоудаления выполняется по [10]. В качестве справочного источника используется [11].

На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть картинку На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Картинка про На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки

Вывод

Для повышения оперативности и качества выполняемых проектных работ необходимо расширить поиски алгоритма выбора оптимальных скоростей движения воздуха в воздуховодах для основных видов зданий и помещений и разработать стандартные решения для практического применения.

Литература

1. ВСН 353-86. Проектирование и применение воздуховодов из унифицированных деталей. – 1986.

2. СП 60.13330.2016. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха.

3. Идельчик И. Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. – М.: Машиностроение, 1992.

4. СП 271.1325800.2016. Системы шумоглушения воздушного отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Правила проектирования.

5. СТО СРО НП СПАС-05-2013. Расчет и проектирование систем вентиляции жилых многоквартирных зданий.

6. Рысин С. А. Вентиляционные установки машиностроительных заводов. Справочник. Изд. 3-е, перераб. – М.: Машиностроение, 1964.

7. Рекомендации по проектированию систем аспирации.

10. СП 7.13130.2013. Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности.

11. МДС 41-1.99. Рекомендации по противодымной защите при пожаре.

Поделиться статьей в социальных сетях:

Все иллюстрации приобретены на фотобанке Depositphotos или предоставлены авторами публикаций.

На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть картинку На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Картинка про На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки

Статья опубликована в журнале “АВОК” за №3’2021

Источник

Скорость воздуха в воздуховоде: нормы и расчет значений

Важность воздухообмена для человека

По строительным и гигиеническим нормам, каждый жилой или производственный объект необходимо обеспечить системой вентиляции.

Главное ее назначение – сохранение воздушного баланса, создание благоприятного для работы и отдыха микроклимата. Это значит, что в атмосфере, которой дышат люди, не должно наблюдаться переизбытка тепла, влаги, загрязнений различного рода.

Нарушения в организации системы вентиляции приводят к развитию инфекционных болезней и заболеваний дыхательной системы, к снижению иммунитета, к преждевременной порче продуктов питания.

В излишне влажной и теплой среде быстро развиваются болезнетворные микроорганизмы, на стенах, потолках и даже на мебели появляются очаги плесени и грибка.

На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть картинку На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Картинка про На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки
Схема вентиляции в двухэтажном частном доме. Вентиляционная система оборудована приточно-вытяжной энергосберегающей установкой с рекуператором теплоты, который позволяет повторно использовать тепло выводимого из здания воздуха

Одним из условий сохранения здорового воздушного баланса является правильное проектирование системы вентиляции. Каждая часть воздухообменной сети должна быть подобрана, исходя из объемов помещения и характеристик воздуха в нем.

Предположим, в небольшой квартире достаточно хорошо налаженной приточно-вытяжной вентиляции, тогда как в производственных цехах обязательна установка оборудования для принудительного воздухообмена.

При строительстве домов, общественных учреждений, цехов предприятий руководствуются следующими принципами:

Чтобы вентиляция соответствовала перечисленным условиям, нужно сделать расчеты и подобрать оборудование – приборы подачи воздуха и воздуховоды.

Также при устройстве вентиляционной системы необходимо правильно выбирать места забора воздуха, чтобы не допустить поступления загрязненных потоков обратно в помещения.

На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть картинку На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Картинка про На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки
В процессе составления проекта вентиляции для частного дома, многоэтажного жилого здания или производственного помещения рассчитывают объем воздуха и намечают места монтажа вентиляционного оборудования: водухообменных установок, кондиционеров и воздуховодов

От размеров воздуховодов (в том числе домовых шахт) зависит эффективность воздухообмена. Выясним, каковы нормы скорости потока воздуха в вентиляции, указанные в санитарной документации

Зачем выполнять расчёт скорости воздуха в воздуховоде

Задача расчёта скорости воздуха в воздуховоде обычно возникает при проверке проекта вентиляции, в котором указан расход и выбрано сечение воздуховода.

Цель расчёта — понять, правильно ли выбрано сечение воздуховода для данного расхода воздуха. Кроме того, скорость воздуха в воздуховоде должна быть указана на аксонометрической схеме системы вентиляции.

Формула расчёта скорости воздуха в воздуховоде

В общем случае скорость воздуха в воздуховоде определяется по формуле:

При использовании этой формулы следует учитывать размерности расхода и площади. Чаще всего расход выражен в м3/час, а размеры воздуховода — в миллиметрах, то есть площадь сечения будет в мм2. Подстановка чисел в м3/час и мм2 недопустима. Для получения скорости воздуха в м/с следует пересчитать расход воздуха в кубических метрах в секунду (м3/с), а площадь сечения в квадратных метрах (м2).

Пример расчёта скорости воздуха в воздуховоде

Например, для воздуховода 600×300 с расходом воздуха 2000 м3/час получим:

Связь характеристик вентиляционных систем с уровнем шума

На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть картинку На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Картинка про На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки

Процесс замера скорости воздуха.

В эмпирических формулах расчета уровня шума вентиляционной сети фигурируют расход воздуха, поперечные размеры воздуховода, безразмерные величины, характеризующие качество звукоизоляции помещения, а также значения сопротивления для ровных и изогнутых участков труб.

Уменьшение аэродинамических потерь воздуховода, расширение проходного сечения и установка вентилятора с меньшим расходом воздуха позволят сберечь электроэнергию. Потребляемая вентилятором энергия напрямую зависит от величины расхода воздуха и напора. Он, в свою очередь, прямо пропорционален скорости воздуха в воздуховоде.

Повысив скорость воздуха, можно уменьшить диаметр сечения воздуховода и сэкономить на покупке составных частей и монтаже. Повышение скорости достигается установкой высоконапорных вентиляторов. Имея ту же производительность, что и низконапорные, они будут расходовать больше электроэнергии и их эксплуатация обойдется дороже.

Конкретно сказываются на уровне шума следующие допустимые параметры вентиляционной системы:

На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть картинку На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Картинка про На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки

Таблица расчетов сечения прямоугольных воздуховодов.

Схема компоновки и план прокладки вентиляционных каналов системы вентиляции

При компоновке и размещении приточно-вытяжного комплекса надо руководствоваться следующими условиями:

На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть картинку На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Картинка про На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки

Таблица расчета для сечения круглых воздуховодов.

Особенности выбора вентилятора

В выборе вентилятора надо руководствоваться следующими требованиями:

На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть картинку На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Картинка про На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки

Схема определения шумовых характеристик канальных вентиляторов.

Рекомендуемые места установки вентиляторов

В проектировании тихих систем вентиляции кроме подбора устройств с удовлетворительными шумовыми характеристиками нужно подбирать выгодные места их установки.

В разрабатываемом здании вентиляторы располагают в специально отведенных звукоизолированных помещениях – в вентиляционных камерах. Камеры ставят обособленно от помещений с повышенными требованиями к тишине и комфортному уровню шума. Их оборудуют вдали от шахт лифтов, лестничных переходов, дверных и оконных проемов.

Вентиляторы, размещенные на открытых ярусах, крепят вдали от отражающих поверхностей, от углов, в места, где гарантируется незначительное проникновение шума в жилые и рабочие помещения, а также на окружающие здание снаружи строения.

Выводы воздуховодов в открытое пространство предполагается направить так, чтобы шум не направлялся в сторону жилых построек и мест отдыха. Корректное направление звука от работы вентиляции эффективно помогает в минимизации шумовых помех вентиляционных комплексов объектов.

Правильно разместив в пространстве и направив выходное отверстие вентиляции, вы добьетесь снижения шума до разрешенных пределов без дополнительных затрат.

Зависимость шума от скорости потока воздуха

На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть картинку На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Картинка про На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки

Таблица допустимого уровня шума для систем кондиционирования и вентиляции.

Предположим, что звук работы вентилятора минимален и фактически неразличим. Но остается ощутимый шум от прохождения воздуха через развитую сеть каналов, при встрече с препятствиями в виде отводов, дросселей и диффузоров. Он является следствием дополнительных возмущений потока при обтекании препятствий, что приводит к скачкам давления и скорости. Шум будет тем сильнее и интенсивнее, чем выше скорость потока и больше коэффициент сопротивления отдельного элемента конструкции. Коэффициент, в свою очередь, зависит от формы, размеров и характера обработки поверхности элемента воздуховода, от силы и направления завихрений в проходящем через него потоке.

В итоге при наличии всех нежелательных факторов, препятствующих плавному прохождению воздушной массы через распределительные и регулирующие устройства, уровень нежелательного шума на выходе воздуховодов может возрастать на 5-15 дБ.

Допустимая скорость потока в вентиляционных каналах не может превышать максимальные разрешенные значения, иначе будут превышены приемлемые показатели шума. Определяющими факторами в выборе максимальной скорости воздушного потока являются условный проход и минимальная толщина стенки вентиляционного канала. Толщина стенки:

В вопросе создания тихой и эффективной системы вентиляции нет однозначного решения, но есть поистине большое число гибких и эргономичных вариантов проектировки с учетом растущих запросов потребителей и появления более совершенных и универсальных материалов и изделий.

Порядок проведения вычислений

На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть картинку На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Картинка про На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки
Алгоритм проведения вычислений таков:

В процессе вычислений, на каждом участке воздухораспределительной сети получатся различные данные, которые необходимо уравнять с веткой наибольшего сопротивления при помощи диафрагм.

На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть картинку На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Картинка про На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки
На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть картинку На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Картинка про На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки
На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть картинку На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Картинка про На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки
На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть картинку На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Картинка про На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки
На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть картинку На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Картинка про На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки
На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть картинку На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Картинка про На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки
На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть картинку На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Картинка про На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки
На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть картинку На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Картинка про На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки
На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть картинку На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Картинка про На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки

Методика расчетов

Изначально необходимо сделать расчет необходимой площади сечения воздуховода исходя из данных по ее расходу.

– данные по перемещению необходимого объема воздуха на конкретном участке.

– рекомендованная или допустимая скорость воздуха в воздуховоде определенного назначения.

– расход газовой смеси.

– фактическая площадь сечения выбранного воздухопровода.

Аналогичные вычисления необходимо провести для каждого отдельного участка вентиляции.

Для правильного расчета скорости воздуха в воздуховоде, необходимо учитывать потери на трение и местные сопротивления. Одним из параметров, влияющих на величину потерь, является сопротивление на трение, который зависит от шероховатости материала воздухопровода. Данные о коэффициенте трения можно найти в справочной литературе.

На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть картинку На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Картинка про На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки

На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть картинку На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Картинка про На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки
На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть картинку На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Картинка про На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки
На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть картинку На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Картинка про На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки

Расчетный воздухообмен

За расчетное значение воздухообмена принимают максимальное значение из расчетов по теплопоступлениям, влагопоступлениям, поступлением вредных паров и газов, по санитарным нормам, компенсации местных вытяжек и нормативной кратности воздухообмена.

Воздухообмен жилых и общественных помещений обычно рассчитывают по кратности воздухообмена или по санитарным нормам.

После расчета требуемого воздухообмена составляется воздушный баланс помещений, подбирается количество воздухораспределителей и делается аэродинамический расчет системы. Поэтому советуем вам не пренебрегать расчетом воздухообмена, если хотите создать комфортные условия вашего пребывания в помещении.

Вычисление потерь на трение

Прежде всего следует учитывать следует учитывать форму воздухопровода и материал, из которого он изготовлен.

– табличный коэффициент трения (зависит от материала);

Читайте также: Технические характеристики и особенности котлов Протерм

– темп движения газов на определенном участке сети;

– плотность перемещаемых газов (определяется по таблицам);

Важно! Если в воздухораспределительной системе используются прямоугольные каналы, то в формулу необходимо подставить эквивалентный сторонам прямоугольника (сечения воздуховода) диаметр. Вычисления можно произвести по формуле: dэкв = 2АВ/(А + В). Для перевода можно использовать и таблицу, представленную ниже.

На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть картинку На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Картинка про На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки

— сумма коэффициентов потерь на местные сопротивления;

— скорость движения воздушных потоков на участке сети;

– плотность перемещаемых газов (определяется по таблицам);

Важно! При построении воздухораспределительных сетей, очень важную роль играет правильный выбор дополнительных элементов, к которым относятся: решетки, фильтры, клапаны и пр. Эти элементы создают сопротивление перемещению воздушных масс. При создании проекта следует обратить внимание и на правильный подбор оборудования, ведь лопасти вентилятора и работа осушителей, увлажнителей, помимо сопротивления, создают и наибольший шум и сопротивление воздушным потокам.

Рассчитав потери воздухораспределительной системы, зная требуемые параметры движения газов на каждом ее участке, можно переходить к подбору вентиляционного оборудования и монтажу системы.

Какой дефлектор выбрать

Если вы хотите установить колпак – усилитель тяги с минимальными затратами и не обслуживать изделие в процессе эксплуатации, рекомендуем остановиться на статичных моделях – дефлекторе Волпера либо ЦАГИ. Последний вариант предпочтительнее для собственноручного изготовления.

Совет. Размер насадки выбирайте по диаметру вытяжного ствола. Если из дома выведена прямоугольная шахта, подбор делается по эквивалентному круглому сечению. То есть, необходимо сделать расчет поперечника канала, потом взять круг аналогичной площади. При установке используется адаптер.

Рекомендации по выбору различных дефлекторов:

Дефлекторы Astato приобретайте по желанию – усилитель будет работать в любых условиях. Но помните: движущиеся части насадки нужно периодически обслуживать.

Рекомендованная норма

Самостоятельно рассчитать скорость воздуха не так просто. Для этого используется сложная формула, в которой главным параметром будет диаметр и радиус сечения труб, а также размер вентиляционной решетки. Вычисления лучше доверить специалисту, который сможет получить максимально точный результат.

На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Смотреть картинку На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Картинка про На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки. Фото На что влияет скорость воздуха в сечении вентиляционной установки
Стоит отметить, что показатели шума играют важную роль, поскольку при превышении нормы необходимо увеличивать сечение труб. Иногда исправить ситуацию можно с помощью установки труб из другого материала или устранения одного из загибов. Прямой канал всегда снижает показатель. При создании проекта здания специалисты учитывают каждый участок и делают расчеты.

Перед монтированием вентиляционной системы рабочие уже знают размеры каждой трубы, длину, ширину и направление, а также количество загибов, без которых практически невозможно установить конструкцию. Еще на стадии проектирования того или иного здания специалисты учитывают его назначение. После этого составляют схемы, опираясь на нормы, предоставленные в специальном документе (СНиП).

Считается, что в жилом помещении скорость воздуха в воздуховоде не должна превышать отметки 0,3 м/с. В случае проведения ремонтных работ допускается превышение этой нормы, но не более, чем на 30%. В производственных помещениях с большой площадью нередко функционируют две вентиляционные системы для повышения эффективности воздухообмена.

Каждая из систем работает не на полную мощность, поскольку так снижается эффективность обогрева помещения. В случае возникновения пожара одну из вентиляций останавливают принудительно, чтобы снизить скорость воздуха и исключить возгорание соседних объектов. Именно для этого устанавливаются специальные клапаны, которые при необходимости можно закрыть.

Полезные советы и примечания

Делая выводы по формулам или проводя вычисления в онлайн-калькуляторе, можно рассчитать, что скорость воздушных масс в сечении труб напрямую зависит от их габаритов. Чем меньше диаметр труб, тем больше будет скорость воздуха. Благодаря этому мы можем выявить несколько важных моментов:

Но при установке воздуховода малого диаметра важно помнить, что высокая скорость воздуха будет повышать давление на стены труб, а также сопротивление системы. Следовательно, понадобится вентилятор высокой мощности и возникнет потребность в других дополнительных элементах. Поэтому при работе с вентиляцией важно точно произвести все вычисления, чтобы экономия не привела к еще большим расходам или убыткам. Если строение не будет соответствовать вентиляционным стандартам СНиП, то его попросту не допустят к эксплуатации.

Заключение

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

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *