حساب مساحة القنوات والتجهيزات: قواعد لإجراء العمليات الحسابية + أمثلة على العمليات الحسابية بالصيغ

مفتاح التهوية المثالية والفعالة هو الحساب المختص لمساحة القنوات والتجهيزات ، والتي يعتمد عليها اختيار العناصر والمعدات الفردية. الغرض من الحساب هو ضمان التكرار الأمثل لتغيرات الهواء في المباني وفقًا للغرض منها.

في المقالة ، درسنا بالتفصيل كل مرحلة من المراحل المطلوبة للحسابات: تحديد المقطع العرضي والمساحة الفعلية لمجاري الهواء ، وحساب سرعة الهواء واختيار معلمات المنتجات المشكلة. بالإضافة إلى ذلك ، حددنا المتطلبات الرئيسية لحجم قنوات التهوية ، وأعطينا أيضًا مثالًا لحساب مجاري الهواء لمنزل خاص.

الغرض من الحسابات

ملامح الحساب و اختيار القناة تعتمد على نوعها والمواد التي صنعت منها. تحدد الخاصية الأخيرة الفروق الدقيقة الناشئة عن حركة الهواء وخصائص تفاعل انهيار جوي مع الجدران.

القنوات هي:

• معدن - يمكن أن يكون من الفولاذ الأسود ، المجلفن ، الفولاذ المقاوم للصدأ ؛
• الألمنيوم المموج المرن.
• قنوات التهوية البلاستيكية - مرنة وصلبة ؛
• الأنسجة.

وفقًا لهندسة القسم ، يتم عمل قنوات بيضاوية مستديرة ومستطيلة. هذا الأخير ليس شائعًا مثل الأولين.

حتى إذا كان هناك تصميم صحيح لنظام التهوية ، فإن خطأ في اختيار المقاطع العرضية للقنوات يمكن أن يؤدي إلى تعطيل دوران الهواء.

وستكون نتيجة الأخطاء في الحسابات هي زيادة الرطوبة ، ثم العفن والفطريات في الغرفة. بدون الحساب الصحيح لمساحة جميع الأجزاء ، من المستحيل اختيار العناصر المناسبة لمجمع التهوية

يعتمد على هذه المعلمة:

• معدل تدفق كتلة الهواء وحجمه ؛
• درجة ضيق المفاصل.
• ضجيج نظام التهوية ؛
• استهلاك الطاقة.

الحسابات الصحيحة ستوفر المال لأنه سيتم تحديد كمية المواد بدقة. ولكن بالإضافة إلى القضايا الاقتصادية ، فإن أهمها لا يزال معلمات تهوية توفر ظروف معيشية مريحة للناس.

معلومات عامة لحساب المساحة المستعرضة

يتم حساب مساحة الأنابيب للقناة وفقًا لقيم مختلفة:

1. للامتثال للمعايير الصحية والنظافة الصحية (SanPiN).
2. حسب عدد السكان.
3. حسب مساحة الغرف.

يمكن الحصول على النتيجة لكل من غرفة منفصلة ، وللمنزل ككل. للحساب ، هناك برامج خاصة مع خوارزميات مضمنة فيها. خيار حسابي آخر هو استخدام الصيغ.

يتم اختيار منطقة المقطع العرضي للقنوات أثناء تصميمها بحيث يتحرك الهواء على طول جميع الأطوال بنفس السرعة تقريبًا. على طول النظام ، تختلف كمية الهواء ، لذلك يجب أن تتغير منطقة المقطع العرضي للقناة لأعلى مع زيادة حجم الهواء.

إذا أخذنا في الاعتبار تهوية العادم ، فإن تربيع المقطع العرضي يزداد كلما اقتربنا من المروحة. هذه هي الطريقة الوحيدة لضمان نفس سرعة كتلة الهواء تقريبًا طوال طول مجرى الهواء.

مع نمو المقطع العرضي الدائري ، ينخفض ​​معدل تدفق الهواء. في نفس الوقت ، سيتم أيضًا تقليل الضوضاء الديناميكية الهوائية. عيب هذه القنوات هو كتلة الهيكل ، لأنه من المستحيل تركيبها في الفراغ بين المسودة والسقوف المعلقة ، وكذلك بتكلفة متزايدة.

إذا لم يكن ذلك ممكنًا ، يمكنك إعطاء الأفضلية للهندسة المستطيلة ، نظرًا لأن ارتفاع القسم المستطيل أقل. من ناحية أخرى ، فإن المنتجات المستديرة أسهل في التثبيت ، ولها مزايا تشغيلية خاصة بها.

نظرًا لأنه لا يمكن دائمًا إدخال القنوات المستديرة في الداخل ، وأكثر تكلفة جمالية مستطيلة ، كبديل ، يجدر النظر في المنتجات البيضاوية. فهي مريحة وفعالة.

يعتمد اختيار خيار أو آخر على أولويات المستخدم. إذا كان في المقدمة هو توفير الطاقة ، والحد الأدنى من الضوضاء ، وهناك كل احتمالات تثبيت شبكة الأبعاد ، فإن أفضل خيار هو الشكل الدائري للقناة.

مراحل الحساب

يتكون العمل الاستيطاني من عدة مراحل:

1. رسم مشترك مخططات نظام التهوية. هنا ، يجب ملاحظة أطوال المقاطع المستقيمة وأجزاء الدوران ونوعها ، وأماكن تغيير القسم.
2. اختيار تعدد تبادل الهواء المطابق للمتطلبات الصحية والنظافة.
3. حساب سرعة حركة الكتل الهوائية عبر خط الأنابيب. تعتمد هذه المعلمة على نوع التهويةويمكن أن يكون طبيعيًا أو إجباريًا.
4. حساب مساحة مجاري الهواء والمعلمات الأخرى.

هناك العديد من البرامج لإجراء مثل هذه الحسابات.

الحسابات باستخدام الصيغ لنظام معقد ليست مهمة سهلة. بالنسبة لمنزل صغير ، فإن حساب مساحة العناصر الفردية ، فإن المقطع العرضي للقنوات ممكن تمامًا

حساب المقطع العرضي للقناة

يبدو التعبير المستخدم لحساب تربيع العناصر والقنوات على الشكل التالي:

Sc = (L × 2.778): V,

حيث:

• Sc - منطقة في المقطع العرضي ؛
• لام - معدل تدفق الهواء المتداول في النظام ؛
• 2.778 - معامل مطابقة الأبعاد المختلفة ؛
• خامسا - سرعة الانهيار الجليدي في مكان معين ، مقاسة بالأمتار في الثانية.

ستكون نتيجة الحساب قيمة تقاس بالسنتيمتر².

هناك صيغة بديلة:

S = L: k × V,

معامل K في هذه الحالة هو 3600.

تحديد منطقة القناة الفعلية

يتم حساب منطقة التهوية العادية لقنوات التهوية المستديرة بالصيغة:

ق = (π × د 2): 400,

حيث:

• ق - المساحة الفعلية ؛
• د - القطر.

لخطوط الأنابيب المستطيلة:

ق = (أ × ب): 100,

حيث:

• ق - المساحة الفعلية ؛
• د - القطر ؛
• أ - ارتفاع القناة ؛
• في - عرض الهيكل.

يتم حساب المساحة المستعرضة للأنبوب ذات المقطع العرضي البيضاوي بالصيغة:

ق = π × أ × ب: 4,

حيث:

• أ - القطر الأكبر للبيضاوي ؛
• في - قطر أصغر ، على التوالي.

هناك صيغ أخرى لحساب منطقة القناة.

باستخدام مستند تنظيمي مثل SNiP ، يمكنك مقارنة حجم المقاطع العرضية للقنوات بالمؤشرات المطلوبة. وبالتالي ، يتم تحديد الحجم المناسب لأنبوب الهواء بشكل أكثر بساطة.

بعض الشركات المصنعة في وصف القنوات تعطي مخططات. هم في الأدبيات التنظيمية.

Nomogram لقناة معدنية ذات مقطع عرضي دائري. يتم استبدال القيم منه في الصيغة. يتم استكمال جميع القنوات المرنة بمثل هذه المخططات (+)

من المخططات ، يمكنك أن تأخذ قيمة مساحة المقطع العرضي. إنه تقريبي ، ولكنه مناسب لإنشاء نظام بأقل ضوضاء.

للعثور على أبعاد القناة لفرع معين من خط الأنابيب الذي يتم من خلاله نقل حجم معين من الهواء ، يجب عليك تنفيذ الخطوات التالية:

1. حدد في الرسم البياني نقطة تقاطع حجم الهواء المنقول خلال ساعة واحدة وخط السرعة القصوى للقسم المحسوب.
2. بجوار هذه النقطة ، ابحث عن قيمة القطر الأنسب.

بالإضافة إلى ذلك ، عند وجود رسم بياني ، من الممكن ليس فقط تسهيل حساب المقطع العرضي لمجاري الهواء والتجهيزات ، ولكن أيضًا لتحديد فقدان الضغط على مقطع من خط الهواء بسرعة محددة.

الرسم التخطيطي اختياري ؛ يمكنك تحديد مساحة المقطع العرضي المطلوب اعتمادًا على سرعة الكتلة الهوائية.

حساب سرعة الهواء

باستخدام الصيغ أو الجداول الخاصة ، احسب سرعة القناة. المعلمة الرئيسية هنا هي مؤشر التعددية ، الذي يحدد كمية الهواء التي توجد فيها تهوية كاملة لغرفة بحجم 1 م³ خلال ساعة واحدة.

يوصي الخبراء ، لتحديد مؤشر المعدل ، بدراسة ظروف محددة في المنشآت الصناعية القائمة ، والتي توجد بشأنها بيانات فعلية حول انبعاث الغازات والأبخرة السامة ، وما إلى ذلك. من الأفضل إجراء حساب مستقل باستخدام الصيغ.

لتبسيط الحسابات ، هناك جداول خاصة حيث يمكنك الحصول على القيمة النهائية لمؤشر التعددية ، ولكن عليك أن تضع في اعتبارك أنها تعطي معلمات مقربة

صيغة حساب التعددية هي كما يلي:

N = V: W,

حيث:

• ن - التعدد المطلوب ؛
• خامسا - حجم كتلة الهواء النقي التي تدخل الغرفة في غضون ساعة ؛
• دبليو - حجم الغرفة.

وحدة التعددية هي عدد المرات / الساعة ، V تقاس بوحدة متر مكعب / ساعة ، الحجم بوحدة مᶾ

فكر في مثال محدد لتحديد الكمية المطلوبة من الهواء من خلال التعددية.

هناك غرفة معيشة بحجم 22 م 3. سيتطلب الهواء: L = 22 × 6 = 132 م³، هنا 6 هو سعر الصرف المأخوذ من الجدول.

يتم قياس سرعة الكتلة (V) بوحدة م / ث ويتم تحديدها بالصيغة:

V = L: 3600 × S,

حيث:

• لام - الهواء المستخدم (mᶾ / h) ؛
• ق - منطقة مجاري الهواء المقطعية (mᶾ).

بالإضافة إلى ذلك ، هناك 2 معلمات أخرى تؤثر سرعة الهواء: مستوى الضوضاء ، معامل الاهتزاز. عند تصميم النظام ، يجب أن تؤخذ في الاعتبار.

مثال حسابي لكوخ صغير

للحساب اتخذنا كوخ بمساحة داخلية 108.8 م² وارتفاع 3 م من الأرض إلى السقف. يوجد في الداخل غرفة معيشة وغرفة نوم وغرفة أطفال ومطبخ وحمام. يؤخذ مؤشر التعددية يساوي 1.

يتيح لك نظام التهوية إنقاذ الغرفة من الشوائب الضارة بالصحة - التي يحتمل أن تكون خطرة وتثير ردود فعل تحسسية ، وتفاقم الحالة الصحية

أولاً ، يتم حساب كمية الهواء الذي تم إزالته والوارد بشكل عام للمبنى.

قدم على هذه الطريقة SNiP:

1. نظرًا لأن غرفة النوم وغرفة المعيشة متماثلتان في المنطقة ، فإن كمية الهواء التي يتم إزالتها منها هي 21 × 3 × 1 = 63 م 3 / ساعة.
2. للأطفال - 24 × 3 × 1 = 72 م 3 / ساعة.
3. للمطبخ - 22 × 3 × 1 + 100 = 166 م 3 / ساعة.
4. للحمام - 10 × 3 × 1 = 30 م 3 / ساعة.
5. ونتيجة لذلك: 63 × 2 + 48 + 166 + 30 = 394 م 3 / ساعة.

لم يؤخذ الممر والممر في الاعتبار.100 متر مكعب هو الحجم الذي يمر عبر غطاء المحرك في المطبخ.

يعد التوزيع الصحيح لتدفق الهواء في المنزل أيضًا نقطة مهمة جدًا. في المباني من هذا النوع ، عادة ما يتم ترتيب نظام تهوية طبيعي. العنصر القهري لا يزال موجودًا هنا - شفاط طباخ.

بعد ذلك ، حدد أقطار قنوات التهوية. منذ 100 م³ يزيل غطاء المحرك بالقوة ، يبقى توزيع 294 مترًا المتبقي³. سيغادرون بشكل طبيعي من خلال منجمين. سيكون لكل منها: 294: 2 = 147 م 3.

نظرًا لأن مناجم التهوية الطبيعية تتراوح سرعة الهواء من 0.5 إلى 1.5 م / ث ، وعادةً ما تستغرق العمليات الحسابية في المتوسط ​​1 م / ث. باستبدال القيم المعروفة في الصيغة S = L: k × V ، وجدوا: S = 147: 3600 × 1 = 0.0408 متر مربع.

الآن من الممكن تحديد قطر القناة بدائرة في المقطع العرضي وفقًا للصيغة: S = (π x D2): 400 أو 0.0408 = (3.14 x D2): 400.

حل هذه المعادلة بمجهول واحد ، من خلال الحسابات البسيطة ، وجدوا أن قطر القناة 2.28 ملم. يتم تحديد حجم الأنبوب القياسي الأقرب لهذه القيمة.

باستخدام جدول التحويل هذا ، يمكنك تحديد القطر المكافئ للقناة بمقطع عرضي دائري. هذا يبسط الحساب بشكل كبير.

عندما يتم تركيب قناة مستطيلة ، يتم تحديد حجمها وفقًا للجدول ، مع التركيز على المنطقة. أقرب قيمة أكبر هي 200 × 250 مم.

وفقًا لنفس المخطط ، يتم تحديد منطقة المقطع العرضي للصنبور لغطاء طباخ مع اختلاف سرعة الهواء هنا 3 م / ث. S = 100: 3600 × 3 = 0.083 م² أو القطر 107 مم.

جدول التحويل ضروري عندما يكون من الضروري إجراء حساب لمجاري الهواء مع مقطع عرضي مستطيل وتطبيق الجدول للمنتجات المستديرة. فيما يلي أقطار مجاري الهواء ذات الدائرة في المقطع العرضي ، حيث يساوي انخفاض الضغط الناتج عن الاحتكاك نفس القيمة في التصميم المستطيل.

هناك ثلاث طرق لتحديد القيمة المكافئة:

• بالسرعة.
• على طول المقطع العرضي ؛
• على نفقة.

ترتبط هذه القيم بمعلمات مجاري الهواء المختلفة. لكل منها منهجية فردية لاستخدام الجداول. الشيء الرئيسي هو أنه بغض النظر عن المنهجية المطبقة ، فإن حجم فقدان ضغط الاحتكاك هو نفسه.

في الختام ، يتم إجراء فحص السرعة: V = 147: (3600 × 0.0408) = 1.0 م / ث. هذا ضمن الحد المقبول.

المنتجات المشكلة وحساباتها

في تركيب مجاري الهواء ترتبط أقسام مستقيمة بأحجام مختلفة باستخدام منتجات على شكل.

في إنتاج كل من القنوات والتجهيزات ، من الضروري حساب مساحتها. بدون هذا ، من المستحيل تحديد الكمية الصحيحة من المواد لتصنيع الأجزاء.

تشمل المنتجات على شكل:

1. الانحناءات. يتم استخدامها لتغيير اتجاه خط أنابيب الهواء في كل زاوية ممكنة. هناك بيضاوية مستديرة ومستطيلة.
2. انتقالات. بمساعدتهم ، يتم ربط قنوات الأقسام المختلفة. أي هندسة - من جولة إلى مجتمعة.
3. وصلات ، حلمات. ربط الأجزاء المستقيمة من الطريق السريع.
4. المحملات. فروع مشتركة أو فرعين للقناة.
5. بذرة. سد تدفق الهواء.
6. الصلبان. فصل أو توصيل مجاري الهواء.
7. البط. توفير ممر متعدد المستويات للقناة.

لحساب المعايير اللازمة للمنتجات على شكل ، هناك حاجة إلى المهارات الرياضية.

أي منتج على شكل له دوره الخاص في نظام التهوية. يقوم المصنعون بتصميم كل منهم على حدة. يتم تسليمها مع العناصر الرئيسية.

إن الخطأ الذي يحدث في مؤشر واحد سوف يؤدي إلى تدهور في أداء النظام. لا توجد صيغ جاهزة لهذه الحسابات.

يوضح الجدول الأحجام القياسية للقنوات. حتى المحترفون بدلاً من الحسابات المعقدة يستخدمون جداول خاصة مماثلة ومماثلة

يستخدم العديد من المصممين برامج خاصة وآلات حاسبة على الإنترنت. ما عليك سوى إدخال القيم الأساسية والحصول على معلمات جاهزة عند الإخراج.

لا تسمح البرامج بتحديد القيم اللازمة لجميع الأجزاء فحسب ، بل أيضًا لتحقيق تطورها. هذا المسح الضوئي ، المطبوع على طابعة ثلاثية الأبعاد ، يجعل من الممكن أن تتناسب تمامًا مع قنوات التهوية.

متطلبات الحساب الأساسية

عند تحديد المعلمات النهائية للقنوات ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن تحديد منطقة القنوات يجب أن يضمن ما يلي:

1. يتم توفير نظام درجة الحرارة في الغرفة. عندما يكون هناك فائض من الحرارة ، يتم توفير إزالته ، وحيث يوجد نقص ، يتم تقليل فقده.
2. لا تقلل سرعة حركة الهواء بأي حال من الأحوال من مستوى الراحة في الغرفة. في مناطق العمل ، يكون تنقية الهواء إلزاميًا.
3. توجد المركبات الكيميائية الضارة والجسيمات العالقة الموجودة في الهواء في الحجم المقابل لـ GOST 12.1.005-88.

بالنسبة للغرف الفردية ، فإن الشرط الأساسي لاختيار منطقة مجاري الهواء هو الصيانة المستمرة للمياه العازلة واستبعاد إمدادات الهواء من الخارج.

عند حساب مقاومة الخط ، يتم أخذ فقدان الضغط بعين الاعتبار. من أجل أن يتغلب تدفق كتلة الهواء على المقاومة أثناء الحركة ، يلزم الضغط المناسب

تشمل فئة المباني حيث يكون الدعم ضروريًا الطوابق السفلية ، بالإضافة إلى الغرف التي يمكن أن تتراكم فيها المواد الضارة.

استنتاجات وفيديو مفيد حول الموضوع

برنامج عبر الإنترنت لمساعدة مهندس التصميم:

مؤامرة تنظيم تهوية منزل خاص ككل:

تعد منطقة المقطع العرضي والشكل وطول القناة بعض المعلمات التي تحدد أداء نظام التهوية. الحساب الصحيح مهم للغاية لأنه يعتمد إنتاجية الهواء ، وكذلك معدل التدفق والتشغيل الفعال للهيكل ككل ، على ذلك.

عند استخدام الآلة الحاسبة عبر الإنترنت ، ستكون درجة دقة الحساب أعلى مما كانت عليه عند الحساب يدويًا. يتم تفسير هذه النتيجة من خلال حقيقة أن البرنامج يقوم تلقائيًا بتقريب القيم إلى قيم أكثر دقة.

هل لديك خبرة شخصية في تصميم وترتيب وتصميم نظام مجاري الهواء؟ هل تريد مشاركة معرفتك أو طرح أسئلة حول الموضوع؟ يرجى ترك التعليقات والمشاركة في المناقشات - استمارة التعليقات موجودة أدناه.