Berechnung der Fläche von Kanälen und Armaturen: Regeln für die Durchführung von Berechnungen + Berechnungsbeispiele nach Formeln

Der Schlüssel zu einer perfekten und effektiven Belüftung ist die kompetente Berechnung der Fläche von Kanälen und Armaturen, von der die Auswahl der einzelnen Elemente und Geräte abhängt. Der Zweck der Berechnung besteht darin, die optimale Häufigkeit von Luftwechseln in den Räumlichkeiten entsprechend ihrem Zweck sicherzustellen.

In dem Artikel haben wir jede der erforderlichen Stufen der Berechnungen im Detail untersucht: Bestimmung des Querschnitts und der tatsächlichen Fläche der Luftkanäle, Berechnung der Luftgeschwindigkeit und Auswahl der Parameter der geformten Produkte. Darüber hinaus haben wir die Hauptanforderungen für die Größe von Lüftungskanälen ermittelt und ein Beispiel für die Berechnung von Luftkanälen für ein Privathaus gegeben.

Der Zweck der Berechnungen

Merkmale der Berechnung und Kanalauswahl hängen von ihrem Typ und dem Material ab, aus dem sie hergestellt sind. Das letztere Merkmal bestimmt die Nuancen, die sich aus der Bewegung der Luft ergeben, und die Besonderheiten der Wechselwirkung einer Luftlawine mit den Wänden.

Kanäle sind:

• Metall - es kann schwarzer Stahl, verzinkt, Edelstahl sein;
• flexibles Aluminium gewellt;
• Lüftungskanäle aus Kunststoff - flexibel und starr;
• Gewebe.

Entsprechend der Geometrie des Abschnitts werden runde, rechteckige, ovale Kanäle hergestellt. Letztere sind nicht so beliebt wie die ersten beiden.

Selbst wenn das Lüftungssystem am korrektesten ausgelegt ist, kann ein Fehler bei der Auswahl der Querschnitte der Kanäle zu einer Störung der Luftzirkulation führen.

Das Ergebnis von Fehlern bei den Berechnungen ist eine erhöhte Luftfeuchtigkeit und dann Schimmel und Pilz im Raum. Ohne die korrekte Berechnung der Fläche aller Teile ist es unmöglich, geeignete Elemente des Lüftungskomplexes auszuwählen

Hängt von diesem Parameter ab:

• Luftmassenstrom und sein Volumen;
• Dichtheitsgrad der Gelenke;
• Lärm des Lüftungssystems;
• Stromverbrauch.

Durch korrekte Berechnungen wird Geld gespart, da die Materialmenge genau bestimmt wird. Neben den wirtschaftlichen Problemen sind die wichtigsten weiterhin Lüftungsparameter, die den Menschen komfortable Lebensbedingungen bieten.

Allgemeine Informationen zur Berechnung der Querschnittsfläche

Die Fläche der Rohre für den Kanal wird nach verschiedenen Werten berechnet:

1. Zur Einhaltung der Hygiene- und Hygieneparameter (SanPiN).
2. Durch die Anzahl der Einwohner.
3. Durch den Bereich der Zimmer.

Das Ergebnis kann sowohl für einen separaten Raum als auch für das gesamte Haus erzielt werden. Für die Berechnung stehen spezielle Programme mit eingebetteten Algorithmen zur Verfügung. Eine weitere Berechnungsoption ist die Verwendung von Formeln.

Die Querschnittsfläche der Kanäle während ihrer Auslegung wird so gewählt, dass sich die Luft entlang aller Längen mit ungefähr der gleichen Geschwindigkeit bewegt. Während der gesamten Länge des Systems ist die Luftmenge unterschiedlich, daher sollte sich die Querschnittsfläche des Kanals mit zunehmendem Luftvolumen nach oben ändern.

Wenn wir die Absaugung berücksichtigen, nimmt die Quadratur des Querschnitts zu, wenn wir uns dem Lüfter nähern. Nur so kann über die gesamte Länge des Luftkanals mehr oder weniger die gleiche Geschwindigkeit der Luftmasse gewährleistet werden.

Mit dem Wachstum eines Kreisabschnitts nimmt die Luftgeschwindigkeit ab. Gleichzeitig wird das aerodynamische Geräusch reduziert. Der Nachteil solcher Kanäle ist die Sperrigkeit der Struktur, aufgrund derer es unmöglich ist, sie im Raum zwischen Zugluft und abgehängten Decken zu installieren, und dies zu erhöhten Kosten.

Ist dies nicht möglich, können Sie die rechteckige Geometrie bevorzugen, da die Höhe des rechteckigen Abschnitts geringer ist. Auf der anderen Seite sind runde Produkte einfacher zu installieren und haben ihre eigenen betrieblichen Vorteile.

Da runde Kanäle nicht immer in den Innenraum eingeführt werden können und alternativ ästhetischere rechteckige teure, sollten ovale Produkte in Betracht gezogen werden. Sie sind sowohl ergonomisch als auch effizient.

Die Wahl der einen oder anderen Option hängt von den Prioritäten des Benutzers ab. Wenn Energieeinsparung, minimales Rauschen und alle Möglichkeiten zur Installation eines dimensionalen Netzwerks im Vordergrund stehen, ist die runde Form des Kanals die beste Wahl.

Berechnungsstufen

Die Abwicklungsarbeit besteht aus mehreren Phasen:

1. Ein gemeinsames aufstellen Diagramme des Lüftungssystems. Hierbei sind die Längen der geraden Abschnitte, die drehenden Teile und deren Typ sowie die Änderungsorte des Abschnitts zu beachten.
2. Die Wahl der Vielzahl des Luftaustauschs, identisch mit den hygienischen und hygienischen Anforderungen.
3. Berechnung der Bewegungsgeschwindigkeit von Luftmassen durch die Rohrleitung. Dieser Parameter hängt ab von Art der Belüftungund es kann natürlich oder erzwungen sein.
4. Berechnung der Fläche von Luftkanälen und anderer Parameter.

Es gibt viele Programme, um solche Berechnungen durchzuführen.

Berechnungen mit Formeln für ein komplexes System sind keine leichte Aufgabe. Bei einem kleinen Haus ist die Berechnung der Fläche einzelner Elemente, des Querschnitts der Kanäle durchaus möglich

Die Berechnung des Querschnitts des Kanals

Der Ausdruck, der zur Berechnung der Quadratur der geformten Elemente und Kanäle verwendet wird, sieht folgendermaßen aus:

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

wo:

• Sc - Fläche im Querschnitt;
• L. - Durchflussmenge der im System zirkulierenden Luft;
• 2.778 - Koeffizient, der verschiedenen Dimensionen entspricht;
• V. - Die Geschwindigkeit einer Lawine an einem bestimmten Ort, gemessen in Metern pro Sekunde.

Das Ergebnis der Berechnung ist ein in cm² gemessener Wert.

Es gibt eine alternative Formel:

S = L: k × V.,

Der Koeffizient K beträgt in diesem Fall 3600.

Ermittlung der tatsächlichen Kanalfläche

Die reguläre Lüftungsfläche für runde Lüftungskanäle wird nach folgender Formel berechnet:

S = (π x D2): 400,

wo:

• S. - tatsächliche Fläche;
• D. - Durchmesser.

Für rechteckige Rohrleitungen:

S = (A x B): 100,

wo:

• S. - tatsächliche Fläche;
• D. - Durchmesser;
• A. - Kanalhöhe;
• In - Breite der Struktur.

Die Querschnittsfläche für ein Rohr mit ovalem Querschnitt wird nach folgender Formel berechnet:

S = π × A × B: 4,

wo:

• A. - der größere Durchmesser des Ovals;
• In - kleinerer Durchmesser.

Es gibt andere Formeln zur Berechnung der Kanalfläche.

Mit einem Regulierungsdokument wie SNiP können Sie die Größe der Querschnitte der Kanäle mit den erforderlichen Indikatoren vergleichen. Somit wird die geeignete Größe des Luftrohrs noch einfacher bestimmt.

Einige Hersteller geben in der Beschreibung der Kanäle Nomogramme an. Sie sind in der Zulassungsliteratur.

Nomogramm für einen Metallkanal mit kreisförmigem Querschnitt. Die Werte daraus werden in die Formel eingesetzt. Alle flexiblen Kanäle werden durch solche Schemata ergänzt (+)

Aus Nomogrammen können Sie den Wert der Querschnittsfläche entnehmen. Es ist ungefähr, aber geeignet, um ein System mit minimalem Rauschen zu erstellen.

Um die Abmessungen des Kanals für einen bestimmten Zweig der Rohrleitung zu ermitteln, durch den ein bestimmtes Luftvolumen transportiert wird, müssen Sie die folgenden Schritte ausführen:

1. Bestimmen Sie auf dem Nomogramm den Schnittpunkt des in 1 Stunde transportierten Luftvolumens und die Linie der Höchstgeschwindigkeit für den berechneten Abschnitt.
2. Finden Sie neben diesem Punkt den Wert des am besten geeigneten Durchmessers.

Mit einem Nomogramm ist es außerdem möglich, nicht nur die Berechnung des Querschnitts von Luftkanälen und Armaturen zu erleichtern, sondern auch den Druckverlust über einen Abschnitt der Luftleitung bei einer festgelegten Geschwindigkeit anzugeben.

Das Nomogramm ist optional, Sie können die gewünschte Querschnittsfläche in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Luftmasse bestimmen.

Luftgeschwindigkeitsberechnung

Berechnen Sie die Geschwindigkeit des Kanals anhand von Formeln oder speziellen Tabellen. Der Schlüsselparameter hierbei ist der Multiplizitätsindikator, der die Luftmenge bestimmt, bei der ein Raum mit einem Volumen von 1 m vollständig belüftet wird³ innerhalb von 1 Stunde.

Experten empfehlen, zur Bestimmung des Ratenindikators bestimmte Bedingungen in bestehenden Industrieanlagen zu untersuchen, für die tatsächliche Daten zur Emission von Gasen, giftigen Dämpfen usw. vorliegen. Es ist am besten, eine unabhängige Berechnung anhand der Formeln durchzuführen.

Um die Berechnungen zu vereinfachen, gibt es spezielle Tabellen, in denen Sie den Endwert des Multiplizitätsindikators abrufen können. Beachten Sie jedoch, dass diese gerundete Parameter enthalten

Die Formel zur Berechnung der Multiplizität lautet wie folgt:

N = V: W.,

wo:

• N. - gewünschte Vielfalt;
• V. - das Volumen der Frischluftmasse, die innerhalb einer Stunde in den Raum gelangt;
• W. - das Volumen des Raumes.

Die Einheit der Multiplizität ist die Anzahl der Male / Stunde, V wird in mᶾ / h gemessen, das Volumen ist in mᶾ.

Betrachten Sie ein spezielles Beispiel für die Bestimmung der erforderlichen Luftmenge durch Multiplizität.

Es gibt ein Wohnzimmer mit einem Volumen von 22 mᶾ. Es wird Luft benötigt: L = 22 x 6 = 132 m³, hier ist 6 der Luftwechselkurs aus der Tabelle.

Die Geschwindigkeit der Masse (V) wird in m / s gemessen und durch die Formel bestimmt:

V = L: 3600 x S.,

wo:

• L. - verbrauchte Luft (mᶾ / h);
• S. - Kanalquerschnittsfläche (mᶾ).

Zusätzlich wirken sich 2 weitere Parameter aus Luftgeschwindigkeit: Geräuschpegel, Schwingungskoeffizient. Beim Entwurf eines Systems müssen diese berücksichtigt werden.

Berechnungsbeispiel für ein kleines Häuschen

Für die Berechnung haben wir ein Häuschen mit einer Innenfläche von 108,8 m genommen² und eine Höhe von 3 m vom Boden bis zur Decke. Im Inneren befinden sich ein Wohnzimmer, ein Schlafzimmer, ein Kinderzimmer, eine Küche und ein Badezimmer. Der Multiplizitätsindex wird gleich 1 angenommen.

Das Belüftungssystem ermöglicht es Ihnen, den Raum vor gesundheitsschädlichen Verunreinigungen zu schützen - potenziell gefährlich, allergische Reaktionen hervorrufend, das Wohlbefinden verschlechternd

Zunächst wird die Menge der entfernten und einströmenden Luft im Allgemeinen für das Gebäude berechnet.

Beantragen Sie diese Methode SNiP:

1. Da das Schlafzimmer und das Wohnzimmer flächenmäßig gleich sind, beträgt die Luftmenge 21 x 3 x 1 = 63 mᶾ / h.
2. Für Kinder - 24 x 3 x 1 = 72 mᶾ / h.
3. Für die Küche - 22 x 3 x 1 + 100 = 166 mᶾ / h.
4. Für das Badezimmer - 10 x 3 x 1 = 30 mᶾ / h.
5. Als Ergebnis: 63 x 2 + 48 + 166 + 30 = 394 mᶾ / h.

Der Korridor und der Flur wurden nicht berücksichtigt.100 mᶾ ist das Volumen, das durch die Haube in der Küche geht.

Die richtige Verteilung des Luftstroms im Haus ist ebenfalls ein sehr wichtiger Punkt. In Gebäuden dieses Typs ist üblicherweise ein natürliches Lüftungssystem angeordnet. Das Zwangselement ist hier noch vorhanden - Dunstabzugshaube.

Bestimmen Sie als nächstes die Durchmesser der Lüftungskanäle. Seit 100 m³ entfernt die Haube gewaltsam, es bleibt die restlichen 294 m zu verteilen³. Sie werden natürlich durch 2 Minen verlassen. Jeder hat: 294: 2 = 147 mᶾ.

Da in den natürlichen Belüftungsminen die Luftgeschwindigkeit zwischen 0,5 und 1,5 m / s liegt, nehmen sie in Berechnungen üblicherweise einen Durchschnittswert von 1 m / s an. Einsetzen der bekannten Werte in die Formel S = L: k × V ergibt: S = 147: 3600 x 1 = 0,0408 m².

Nun ist es möglich, den Durchmesser des Kanals mit einem Kreis im Querschnitt nach der Formel zu bestimmen: S = (π x D2): 400 oder 0,0408 = (3,14 x D2): 400.

Wenn sie diese Gleichung mit einem Unbekannten lösen, stellen sie durch einfache Berechnungen fest, dass der Durchmesser des Kanals 2,28 mm beträgt. Für diesen Wert wird die nächstgrößere Standardrohrgröße ausgewählt.

Mit dieser Umrechnungstabelle können Sie den äquivalenten Durchmesser des Kanals mit kreisförmigem Querschnitt auswählen. Dies vereinfacht die Berechnung erheblich.

Wenn ein rechteckiger Kanal montiert wird, wird seine Größe gemäß der Tabelle ausgewählt, wobei der Schwerpunkt auf dem Bereich liegt. Der nächstgrößere Wert ist 200 x 250 mm.

Nach dem gleichen Schema wird die Querschnittsfläche des Hahns für eine Dunstabzugshaube mit der Differenz bestimmt, dass die Luftgeschwindigkeit hier 3 m / s beträgt. S = 100: 3600 x 3 = 0,083 m² oder Durchmesser 107 mm.

Eine Umrechnungstabelle ist erforderlich, wenn die Berechnung von Luftkanälen mit rechteckigem Querschnitt durchgeführt und die Tabelle für runde Produkte angewendet werden muss. Hier sind die Durchmesser von Luftkanälen mit einem Kreis im Querschnitt aufgeführt, bei denen der Druckabfall aufgrund von Reibung bei einer rechteckigen Ausführung gleich dem gleichen Wert ist.

Es gibt drei Möglichkeiten, den äquivalenten Wert zu bestimmen:

• durch Geschwindigkeit;
• entlang des Querschnitts;
• auf Kosten.

Diese Werte sind mit verschiedenen Kanalparametern verknüpft. Für jeden von ihnen gibt es eine individuelle Methode zur Verwendung von Tabellen. Die Hauptsache ist, dass unabhängig von der angewandten Methodik das Ausmaß des Reibungsdruckverlusts gleich ist.

Abschließend wird eine Geschwindigkeitsprüfung durchgeführt: V = 147: (3600 x 0,0408) = 1,0 m / s. Dies liegt innerhalb der akzeptablen Grenze.

Geformte Produkte und ihre Berechnung

Bei Kanalinstallation Gerade Abschnitte unterschiedlicher Größe werden mit geformten Produkten verbunden.

Bei der Herstellung von Kanälen und Armaturen muss deren Fläche berechnet werden. Ohne dies ist es unmöglich, die richtige Materialmenge für die Herstellung von Teilen zu bestimmen.

Geformte Produkte umfassen:

1. Kurven. Sie werden verwendet, um die Richtung der Luftleitung in jedem möglichen Winkel zu ändern. Es gibt sowohl runde als auch rechteckige, ovale.
2. Übergänge. Mit ihrer Hilfe werden Kanäle verschiedener Abschnitte miteinander verbunden. Beliebige Geometrie - von rund bis kombiniert.
3. Kupplungen, Brustwarzen. Verbinden Sie gerade Abschnitte der Autobahn.
4. Tees. Gelenkäste oder zwei Äste des Kanals.
5. Stubs. Blockieren Sie den Luftstrom.
6. Kreuze. Luftströme trennen oder verbinden.
7. Enten. Stellen Sie einen mehrstufigen Durchgang des Kanals bereit.

Um die notwendigen Parameter geformter Produkte zu berechnen, sind mathematische Fähigkeiten erforderlich.

Jedes geformte Produkt hat eine besondere Rolle im Belüftungssystem. Hersteller entwerfen jeden von ihnen separat. Sie werden zusammen mit den Hauptelementen geliefert.

Ein Fehler in einem Indikator führt zu einer Verschlechterung der Leistung des Systems. Es gibt keine vorgefertigten Formeln für solche Berechnungen.

Die Tabelle zeigt die Standardgrößen der Kanäle. Sogar Profis verwenden anstelle komplexer Berechnungen solche und ähnliche spezielle Tabellen

Viele Designer verwenden spezielle Programme, Online-Rechner. Sie müssen nur die Primärwerte eingeben und am Ausgang vorgefertigte Parameter abrufen.

Programme ermöglichen es nicht nur, die notwendigen Werte aller Teile zu bestimmen, sondern auch deren Entwicklung vorzunehmen. Dieser auf einem 3D-Drucker gedruckte Scan ermöglicht eine perfekte Anpassung der Lüftungskanäle.

Grundlegende Berechnungsanforderungen

Bei der Bestimmung der endgültigen Parameter der Kanäle muss berücksichtigt werden, dass bei der Bestimmung der Fläche der Kanäle Folgendes sichergestellt werden muss:

1. Das Temperaturregime im Raum ist vorgesehen. Wenn es einen Wärmeüberschuss gibt, wird seine Entfernung bereitgestellt, und wenn ein Mangel vorliegt, wird sein Verlust minimiert.
2. Die Geschwindigkeit der Luftbewegung verringert in keiner Weise den Komfort der Personen im Raum. In Arbeitsbereichen ist eine Luftreinigung obligatorisch.
3. In der Luft vorhandene schädliche chemische Verbindungen und Schwebeteilchen haben ein Volumen, das GOST 12.1.005-88 entspricht.

Voraussetzung für die Auswahl des Bereichs der Luftkanäle ist für einzelne Räume die ständige Aufrechterhaltung des Rückstaus und der Ausschluss der Luftzufuhr von außen.

Bei der Berechnung des Leitungswiderstands wird der Druckverlust berücksichtigt. Damit der Luftmassenstrom den Widerstand während der Bewegung überwinden kann, ist ein geeigneter Druck erforderlich

Die Kategorie der Räumlichkeiten, in denen Unterstützung erforderlich ist, umfasst Keller sowie Räume, in denen sich schädliche Substanzen ansammeln können.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Online-Programm zur Unterstützung des Konstrukteurs:

Die Handlung der Organisation der Belüftung eines Privathauses als Ganzes:

Die Querschnittsfläche, Form und Länge des Kanals sind einige der Parameter, die die Leistung des Lüftungssystems bestimmen. Eine korrekte Berechnung ist deshalb extrem wichtig Der Luftdurchsatz sowie die Durchflussmenge und der effektive Betrieb der gesamten Struktur hängen davon ab.

Bei Verwendung des Online-Rechners ist der Genauigkeitsgrad der Berechnung höher als bei manueller Berechnung. Dieses Ergebnis erklärt sich aus der Tatsache, dass das Programm die Werte automatisch auf genauere Werte abrundet.

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