Berekening van het oppervlak van luchtkanalen en fittingen: regels voor het uitvoeren van berekeningen + voorbeelden van berekeningen met formules

De sleutel tot een feilloze en efficiënte ventilatiewerking is een competente berekening van het oppervlak van luchtkanalen en fittingen, waarvan de selectie van zowel individuele elementen als apparatuur afhangt. Het doel van de berekening is om de optimale frequentie van luchtverversingen in kamers te garanderen in overeenstemming met hun doel.

In het artikel hebben we elk van de vereiste berekeningsfasen in detail onderzocht: het bepalen van de doorsnede en het werkelijke oppervlak van de kanalen, het berekenen van de luchtsnelheid en het selecteren van de parameters van gevormde producten. Daarnaast schetsten we de belangrijkste vereisten voor de grootte van ventilatiekanalen en gaven we ook een voorbeeld van het berekenen van luchtkanalen voor een woonhuis.

Doel van het uitvoeren van berekeningen

Kenmerken van berekening en selectie van luchtkanalen zijn afhankelijk van het type en het materiaal waaruit ze zijn gemaakt. Dit laatste kenmerk bepaalt de nuances die ontstaan ​​tijdens luchtbeweging en de eigenaardigheden van de interactie van een luchtlawine met de muren.

Luchtkanalen zijn:

• metaal - het kan zwart staal zijn, gegalvaniseerd, roestvrij staal;
• aluminium flexibel gegolfd;
• kunststof ventilatiekanalen - flexibel en stijf;
• stof.

Afhankelijk van de doorsnedegeometrie zijn luchtkanalen rond, rechthoekig of ovaal gemaakt. Deze laatste zijn niet zo populair als de eerste twee.

Zelfs als het ventilatiesysteem het meest correct is ontworpen, kan een fout bij de selectie van luchtkanaalsecties leiden tot verstoring van de luchtcirculatie.

Het gevolg van fouten in de berekeningen is een verhoogde luchtvochtigheid en vervolgens schimmel en meeldauw in de kamer. Zonder een correcte berekening van de oppervlakte van alle onderdelen is het onmogelijk om geschikte elementen van het ventilatiecomplex te selecteren

Deze parameter is afhankelijk van:

• de stroomsnelheid van de luchtmassa en het volume ervan;
• mate van dichtheid van verbindingen;
• luidruchtig ventilatiesysteem;
• energieverbruik

Correct uitgevoerde berekeningen maken het mogelijk om geld te besparen, omdat de hoeveelheid materiaal nauwkeurig wordt bepaald. Maar naast economische kwesties zijn het belangrijkste de ventilatieparameters, die zorgen voor comfortabele leefomstandigheden voor mensen.

Algemene informatie voor het berekenen van het dwarsdoorsnedeoppervlak

Het leidingoppervlak voor een luchtkanaal wordt berekend met verschillende waarden:

1. Voor naleving van sanitaire en hygiënische parameters (SanPiN).
2. Door het aantal inwoners.
3. Door de oppervlakte van de kamers.

Het resultaat kan zowel voor een aparte kamer als voor de woning als geheel worden verkregen. Voor berekeningen zijn er speciale programma's met ingebouwde algoritmen. Een andere berekeningsoptie is het gebruik van formules.

Tijdens hun ontwerp wordt het dwarsdoorsnedeoppervlak van de luchtkanalen zo gekozen dat de lucht met ongeveer dezelfde snelheid over alle lengtes beweegt. Over de gehele lengte van het systeem is de hoeveelheid lucht anders, dus het dwarsdoorsnedeoppervlak van het luchtkanaal moet naar boven veranderen naarmate het volume van de luchtmassa toeneemt.

Als we rekening houden met uitlaatventilatie, neemt de kwadratuur van de dwarsdoorsnede toe naarmate deze de ventilator nadert.Alleen zo kan over de gehele lengte van het luchtkanaal min of meer dezelfde snelheid van de luchtmassa worden gegarandeerd

Naarmate de cirkelvormige doorsnede groter wordt, neemt de luchtstroomsnelheid af. Tegelijkertijd wordt ook het aerodynamische geluid verminderd. Het nadeel van dergelijke luchtkanalen is de omvang van het ontwerp, waardoor het onmogelijk is om ze in de ruimte tussen de diepgang en verlaagde plafonds te installeren, evenals de hogere kosten.

Als dit niet mogelijk is, kunt u de voorkeur geven aan rechthoekige geometrie, omdat de hoogte van het rechthoekige gedeelte kleiner is. Aan de andere kant zijn ronde producten eenvoudiger te installeren en hebben ze ook hun eigen operationele voordelen.

Omdat ronde luchtkanalen niet altijd in het interieur passen en esthetisch aantrekkelijkere rechthoekige kanalen duur zijn, is het de moeite waard om ovale producten als alternatief te overwegen. Ze zijn zowel ergonomisch als efficiënt

De keuze voor de ene of de andere optie hangt af van de prioriteiten van de gebruiker. Als energiebesparing, minimaal geluid voorop staan ​​en alle mogelijkheden aanwezig zijn om een ​​groot netwerk aan te leggen, dan is de ronde vorm van het luchtkanaal de beste keuze.

Berekeningsstappen

Rekenwerkzaamheden bestaan ​​uit verschillende fasen:

1. Het opstellen van een generaal ventilatiesysteemschema's. Hier moeten de lengtes van rechte secties, roterende delen en hun type, en plaatsen waar de sectie verandert, worden genoteerd.
2. Door een luchtwisselkoers te selecteren die identiek is aan de sanitaire en hygiënische vereisten.
3. Berekening van de bewegingssnelheid van luchtmassa's door de pijpleiding. Deze parameter is afhankelijk van soort ventilatie, en het kan natuurlijk of geforceerd zijn.
4. Berekening van het luchtkanaaloppervlak en andere parameters.

Er zijn veel programma's om dergelijke berekeningen uit te voeren.

Het berekenen van formules voor een complex systeem is geen gemakkelijke taak.Voor een klein huis is het heel goed mogelijk om het oppervlak van individuele elementen en de doorsnede van luchtkanalen te berekenen

Berekening van de kanaaldoorsnede

De uitdrukking die wordt gebruikt om de kwadratuur van vormelementen en luchtkanalen te berekenen, ziet er als volgt uit:

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

Waar:

• Sc - oppervlakte in dwarsdoorsnede;
• L — debiet van de lucht die in het systeem circuleert;
• 2.778 — coëfficiënt die verschillende dimensies met elkaar verzoent;
• V — de snelheid van een luchtlawine op een specifieke plaats, gemeten in meter per seconde.

Het resultaat van de berekening is een waarde gemeten in cm².

Er is een alternatieve formule:

S = L: k × V,

De K-coëfficiënt is in dit geval 3600.

Bepaling van het werkelijke kanaaloppervlak

Het reguliere ventilatieoppervlak voor ronde ventilatiekanalen wordt berekend met de formule:

S = (π x D2): 400,

Waar:

• S — werkelijke oppervlakte;
• D — diameter.

Voor rechthoekige pijpleidingen:

S = (AxB) : 100,

Waar:

• S — werkelijke oppervlakte;
• D — diameter;
• A — hoogte van het luchtkanaal;
• IN - breedte van de structuur.

Het dwarsdoorsnedeoppervlak voor een buis met een ovale doorsnede wordt berekend met behulp van de formule:

S = π × A × B: 4,

Waar:

• A - grotere diameter van het ovaal;
• IN - kleinere diameter dienovereenkomstig.

Er zijn andere formules voor het berekenen van de oppervlakte van het luchtkanaal.

Met behulp van een regelgevingsdocument zoals SNiP kunt u de dwarsdoorsnedeafmetingen van luchtkanalen vergelijken met de vereiste indicatoren. Dit maakt het nog eenvoudiger om de juiste maat van de luchtleiding te bepalen.

Sommige fabrikanten bieden nomogrammen in de beschrijving van luchtkanalen. Ze komen ook voor in de normatieve literatuur.

Nomogram voor een metalen luchtkanaal met een cirkelvormige doorsnede. De waarden ervan worden in de formule vervangen. Alle flexibele luchtkanalen worden aangevuld met dergelijke schema's (+)

Uit de nomogrammen kunt u de waarde van het dwarsdoorsnede-oppervlak afleiden. Het is bij benadering, maar geschikt voor het creëren van een systeem met minimale ruis.

Om de kanaalafmetingen te vinden voor een specifieke aftakleiding die een bepaald luchtvolume transporteert, moet u het volgende doen:

1. Bepaal op het nomogram het snijpunt van het luchtvolume dat in 1 uur wordt verplaatst en de lijn met de hoogste snelheid voor het ontwerpgedeelte.
2. Zoek in de buurt van dit punt de waarde van de meest geschikte diameter.

Bovendien kunt u met een nomogram niet alleen de berekening van de doorsnede van luchtkanalen en fittingen vergemakkelijken, maar ook het drukverlies langs een deel van de luchtleiding met een bepaalde snelheid specificeren.

Het is niet nodig om een ​​nomogram te gebruiken; u kunt het benodigde dwarsdoorsnede-oppervlak bepalen afhankelijk van de snelheid van de luchtmassa.

Berekening van de luchtsnelheid

Bereken met behulp van formules of speciale tabellen de luchtkanaalsnelheid. De belangrijkste parameter hier is de multipliciteitsindex, die het luchtvolume bepaalt waarbij een ruimte met een volume van 1 m2 volledig wordt geventileerd.³ binnen 1 uur.

Om de multipliciteitsindex te bepalen, raden deskundigen aan om specifieke omstandigheden te bestuderen in bestaande industriële faciliteiten waarvoor actuele gegevens bestaan ​​over de uitstoot van gassen, giftige dampen, enz. Het is het beste om een ​​onafhankelijke berekening uit te voeren met behulp van formules.

Om de berekeningen te vereenvoudigen, zijn er speciale tabellen waaruit u de kant-en-klare waarde van de multipliciteitsindicator kunt halen, maar u moet er rekening mee houden dat ze afgeronde parameters bevatten

De formule voor het berekenen van de veelheid ziet er als volgt uit:

N=V:W,

Waar:

• N — de vereiste veelheid;
• V - de hoeveelheid verse luchtmassa die binnen een uur de kamer binnenkomt;
• W - volume van de kamer.

De eenheid van veelheid is het aantal keren/uur, V wordt gemeten in mᶾ/u, het volume is in mᶾ.

Laten we een specifiek voorbeeld bekijken van het bepalen van de vereiste hoeveelheid lucht door veelvoud.

Er is een woonkamer met een inhoud van 22 mᶾ. Er is lucht voor nodig: L = 22 x 6 = 132 m³, hier is 6 de luchtwisselkoers uit de tabel.

De snelheid van de massabeweging (V) wordt gemeten in m/s en bepaald door de formule:

V=L : 3600 x S,

Waar:

• L — gebruikte lucht (mᶾ/h);
• S — doorsnede van het luchtkanaal (mᶾ).

Bovendien zijn er nog twee parameters van invloed lucht snelheid: geluidsniveau, trillingscoëfficiënt. Bij het ontwerpen van het systeem moet hiermee rekening worden gehouden.

Rekenvoorbeeld voor een klein huisje

Voor de berekening werd een huisje met een binnenoppervlakte van 108,8 m genomen² en een hoogte van vloer tot plafond van 3 m. Binnen bevindt zich een woonkamer, slaapkamer, kinderkamer, keuken, badkamer. De multipliciteitsindicator wordt gelijk gesteld aan 1.

Met het ventilatiesysteem kunt u de kamer ontdoen van onzuiverheden die schadelijk zijn voor de gezondheid - potentieel gevaarlijk en allergische reacties veroorzakend, waardoor het welzijn verslechtert

Bereken eerst de hoeveelheid afgevoerde en binnenkomende lucht voor het gehele gebouw.

Hiervoor wordt de SNiP-methode gebruikt:

1. Omdat de slaapkamer en de woonkamer dezelfde oppervlakte hebben, bedraagt ​​de hoeveelheid lucht die daaruit wordt verwijderd 21 x 3 x 1 = 63 mᶾ/u.
2. Voor een kinderkamer - 24 x 3 x 1 = 72 mᶾ/u.
3. Voor de keuken - 22 x 3 x 1 + 100 = 166 mᶾ/u.
4. Voor een badkamer - 10 x 3 x 1 = 30 mᶾ/u.
5. Resultaat: 63 x 2 + 48 + 166 + 30 = 394 mᶾ/u.

Er werd geen rekening gehouden met de gang en gang. 100 mᶾ is het volume dat door de afzuigkap in de keuken gaat.

Een juiste verdeling van de luchtstroom in huis is ook een heel belangrijk punt. In dit soort gebouwen wordt meestal een natuurlijk ventilatiesysteem geïnstalleerd.Er zit hier nog steeds een dwingend element in: afzuigkap.

Bepaal vervolgens de diameters van de ventilatiekanalen. Sinds 100 m³ Als de kap met geweld wordt verwijderd, hoeft u alleen nog maar de resterende 294 m te verdelen³. Ze zullen op natuurlijke wijze vertrekken via 2 schachten. Voor elk is het nodig: 294: 2 = 147 mᶾ.

Omdat de luchtsnelheid in natuurlijke ventilatieschachten varieert van 0,5 tot 1,5 m/s, wordt bij de berekeningen meestal uitgegaan van de gemiddelde waarde van 1 m/s. Door de bekende waarden te vervangen door de formule S = L: k × V, vinden ze: S = 147: 3600 x 1 = 0,0408 m².

Nu is het mogelijk om de diameter van een luchtkanaal met een cirkel in doorsnede te bepalen met behulp van de formule: S = (π x D2) : 400 of 0,0408 = (3,14 x D2) : 400.

Nadat ze deze vergelijking met een onbekende hebben opgelost, ontdekken ze door middel van eenvoudige berekeningen dat de diameter van het luchtkanaal 2,28 mm is. Voor deze waarde wordt de dichtstbijzijnde grotere standaard leidingmaat geselecteerd.

Met behulp van deze omrekeningstabel kunt u de equivalente diameter van een rond kanaal selecteren. Dit vereenvoudigt de berekening aanzienlijk

Wanneer u een rechthoekig luchtkanaal installeert, selecteer dan de grootte ervan volgens de tabel, waarbij u zich op het gebied concentreert. De dichtstbijzijnde grotere waarde is 200 x 250 mm.

Met hetzelfde schema wordt het dwarsdoorsnede-oppervlak van de uitlaat voor de afzuigkap bepaald, met het verschil dat de luchtsnelheid hier 3 m/s is. S = 100: 3600 x 3 = 0,083 m² of diameter 107 mm.

Een conversietabel is nodig als u luchtkanalen met een rechthoekige doorsnede moet berekenen en de tabel voor ronde producten moet toepassen. Hier staan ​​de diameters van luchtkanalen met een cirkelvormige doorsnede, waarbij de drukverlaging door wrijving gelijk is aan dezelfde waarde in een rechthoekig ontwerp.

Er zijn drie manieren om de equivalente waarde te bepalen:

• door snelheid;
• langs de dwarsdoorsnede;
• door consumptie.

Deze waarden houden verband met verschillende parameters van het luchtkanaal. Elk van hen heeft een individuele methode om tabellen te gebruiken. Het belangrijkste is dat, ongeacht de gebruikte techniek, de hoeveelheid drukverlies als gevolg van wrijving hetzelfde is.

Tenslotte wordt de snelheid gecontroleerd: V = 147: (3600 x 0,0408) = 1,0 m/s. Dit ligt binnen de aanvaardbare grens.

Gevormde producten en hun berekening

Bij installatie van luchtkanalen rechte delen van verschillende afmetingen worden verbonden met gevormde producten.

Bij het vervaardigen van zowel luchtkanalen als fittingen is het noodzakelijk om hun oppervlakte te berekenen. Zonder dit is het onmogelijk om de juiste hoeveelheid materiaal te bepalen die nodig is voor de vervaardiging van onderdelen.

Gevormde producten omvatten:

1. Bochten. Ze worden gebruikt om de richting van de luchtleiding onder elke hoek te veranderen. Ze zijn zowel rond, rechthoekig als ovaal verkrijgbaar.
2. Overgangen. Ze worden gebruikt om luchtkanalen van verschillende secties met elkaar te verbinden. Elke geometrie - van rond tot gecombineerd.
3. Koppelingen, nippels. Verbind rechte delen van de snelweg.
4. T-stukken. De takken of twee takken van het luchtkanaal zijn met elkaar verbonden.
5. Stompen. Het blokkeren van de luchtstroom.
6. Dwarsstukken. Luchtstromen scheiden of verbinden.
7. Eenden. Zorg voor een overgang op meerdere niveaus van het luchtkanaal.

Om de vereiste parameters van vormproducten te berekenen, zijn wiskundige vaardigheden vereist.

Elk vormproduct heeft zijn eigen speciale rol in het ventilatiesysteem. Fabrikanten ontwerpen ze allemaal afzonderlijk. Ze worden samen met de belangrijkste elementen geleverd

Een fout gemaakt in één indicator zal leiden tot een verslechtering van de operationele kenmerken van het systeem. Er bestaan ​​geen kant-en-klare formules voor dergelijke berekeningen.

In de tabel staan ​​standaardmaten luchtkanalen weergegeven. Zelfs professionals gebruiken deze en soortgelijke speciale tabellen in plaats van complexe berekeningen

Veel ontwerpers gebruiken speciale programma's en online rekenmachines. U hoeft alleen de primaire waarden in te voeren en kant-en-klare parameters aan de uitgang te krijgen.

Met de programma's kunt u niet alleen de vereiste afmetingen van alle onderdelen bepalen, maar ook hun ontwikkeling uitvoeren. Een dergelijke ontwikkeling, geprint op een 3D-printer, zorgt voor een perfecte pasvorm van de ventilatiekanalen.

Basisberekeningsvereisten

Bij het bepalen van de uiteindelijke parameters van luchtkanalen moet er rekening mee worden gehouden dat het bepalen van het oppervlak van luchtkanalen ervoor moet zorgen dat:

1. Het temperatuurregime in de kamer is verzekerd. Waar er overtollige warmte is, wordt gezorgd voor de afvoer ervan, en als er een tekort is, worden de verliezen tot een minimum beperkt.
2. De snelheid van de luchtbeweging vermindert op geen enkele manier het comfortniveau van de mensen in de kamer. In werkruimtes is luchtzuivering vereist.
3. Schadelijke chemische verbindingen en zwevende deeltjes in de lucht zijn aanwezig in een volume dat overeenkomt met GOST 12.1.005-88.

Voor individuele kamers is een voorwaarde voor het selecteren van het gebied van luchtkanalen het constant handhaven van de druk en het uitsluiten van luchttoevoer van buitenaf.

Bij het berekenen van de lijnweerstand wordt rekening gehouden met drukverlies. Om de luchtmassastroom de weerstand tijdens beweging te laten overwinnen, is de juiste druk vereist

De categorie gebouwen waar back-up nodig is, omvat kelders, maar ook gebouwen waarin schadelijke stoffen zich kunnen ophopen.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Online programma om de ontwerpingenieur te helpen:

Verhaal over de organisatie van ventilatie van een woonhuis als geheel:

Het dwarsdoorsnedeoppervlak, de vorm en de lengte van het luchtkanaal zijn enkele van de parameters die de prestaties van het ventilatiesysteem bepalen. Een juiste berekening is van groot belang, want... de luchtdoorvoercapaciteit, evenals de stroomsnelheid en de efficiënte werking van de constructie als geheel, zijn ervan afhankelijk.

Bij gebruik van een online rekenmachine zal de mate van nauwkeurigheid van de berekening hoger zijn dan bij handmatig berekenen. Dit resultaat wordt verklaard door het feit dat het programma de waarden automatisch afrondt naar nauwkeurigere waarden.

Heb jij persoonlijke ervaring met het ontwerpen, installeren en berekenen van een luchtkanaalsysteem? Wilt u uw opgebouwde kennis delen of vragen stellen over het onderwerp? Laat opmerkingen achter en neem deel aan discussies - het feedbackformulier vindt u hieronder.