Berekening van het gebied van kanalen en fittingen: regels voor het uitvoeren van berekeningen + voorbeelden van berekeningen met formules

De sleutel tot perfecte en effectieve ventilatie is de competente berekening van het gebied van kanalen en fittingen, waarvan de selectie van zowel individuele elementen als apparatuur afhankelijk is. Het doel van de berekening is om te zorgen voor de optimale frequentie van luchtverversingen in de gebouwen in overeenstemming met hun doel.

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

Het doel van de berekeningen

Kenmerken van de berekening en kanaal selectie hangt af van hun type en het materiaal waaruit ze zijn gemaakt. Dit laatste kenmerk bepaalt de nuances die voortvloeien uit de beweging van lucht en de bijzonderheden van de interactie van een lawine van lucht met de muren.

Leidingen zijn:

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

Volgens de geometrie van de sectie worden ronde, rechthoekige, ovale kanalen gemaakt. Deze laatste zijn niet zo populair als de eerste twee.

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

Het resultaat van fouten in de berekeningen is een verhoogde luchtvochtigheid en vervolgens schimmel en schimmel in de kamer. Zonder de juiste berekening van de oppervlakte van alle onderdelen, is het onmogelijk om geschikte elementen van het ventilatiecomplex te kiezen

Hangt af van deze parameter:

• luchtmassadebiet en volume;
• mate van strakheid van de gewrichten;
• geluid van het ventilatiesysteem;
• stroomverbruik.

Correcte berekeningen besparen geld omdat de hoeveelheid materiaal nauwkeurig wordt bepaald. Maar naast economische kwesties zijn de belangrijkste nog steeds ventilatieparameters die mensen een comfortabele leefomgeving bieden.

Algemene informatie voor het berekenen van het dwarsdoorsnedeoppervlak

De oppervlakte van de buizen voor het kanaal wordt berekend op basis van verschillende waarden:

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

Het resultaat kan zowel voor een aparte kamer als voor het huis als geheel worden behaald. Voor berekening zijn er speciale programma's met daarin ingebedde algoritmen. Een andere rekenmogelijkheid is het gebruik van formules.

De dwarsdoorsnede van de kanalen tijdens hun ontwerp is zo gekozen dat de lucht langs alle lengtes met ongeveer dezelfde snelheid beweegt. Over de hele lengte van het systeem is de hoeveelheid lucht verschillend, dus de dwarsdoorsnede van het kanaal moet naar boven veranderen naarmate het luchtvolume toeneemt.

Als we uitlaatventilatie overwegen, neemt de kwadratuur van de doorsnede toe naarmate we de ventilator naderen. Dit is de enige manier om min of meer dezelfde snelheid van de luchtmassa over de gehele lengte van het luchtkanaal te garanderen.

Met de groei van een cirkelvormige doorsnede neemt het luchtdebiet af. Tegelijkertijd wordt ook het aerodynamische geluid verminderd. Het nadeel van dergelijke kanalen is de omvang van de constructie, waardoor het onmogelijk is om ze in de ruimte tussen de tocht en verlaagde plafonds te installeren, evenals tegen hogere kosten.

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

Omdat ronde kanalen niet altijd in het interieur kunnen worden betreden, en meer esthetische, rechthoekige, dure alternatieven, is het de moeite waard om ovale producten te overwegen. Ze zijn zowel ergonomisch als efficiënt.

De keuze voor een of andere optie hangt af van de prioriteiten van de gebruiker. Als energiebesparing, minimaal geluidsniveau op de voorgrond staat en er alle mogelijkheden zijn om een ​​dimensionaal netwerk te installeren, is de ronde vorm van het kanaal de beste keuze.

Berekeningsstadia

Afwikkelingswerk bestaat uit verschillende fasen:

1. Een gemeenschappelijk opstellen ventilatiesysteem diagrammen. Hier moeten de lengtes van de rechte secties, de draaiende delen en hun type, de plaats van verandering van de sectie worden genoteerd.
2. De keuze voor de veelheid van luchtuitwisseling, identiek aan sanitaire en hygiënische eisen.
3. Berekening van de bewegingssnelheid van luchtmassa's door de pijpleiding. Deze parameter is afhankelijk van type ventilatie, en het kan natuurlijk of geforceerd zijn.
4. Berekening van het gebied van luchtkanalen en andere parameters.

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

Berekeningen met formules voor een complex systeem is geen gemakkelijke taak. Voor een klein huis is de berekening van de oppervlakte van individuele elementen, de doorsnede van de kanalen heel goed mogelijk

De berekening van de doorsnede van het kanaal

De uitdrukking die wordt gebruikt om de kwadratuur van de gevormde elementen en kanalen te berekenen, ziet er als volgt uit:

Sc = (L x 2.778): V,

waar:

• Sc - oppervlakte in dwarsdoorsnede;
• L - stroomsnelheid van lucht die in het systeem circuleert;
• 2.778 - coëfficiënt die overeenkomt met verschillende afmetingen;
• V - De snelheid van een lawine op een bepaalde plek, gemeten in meters per seconde.

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

Er is een alternatieve formule:

S = L: k × V,

De coëfficiënt K is in dit geval 3600.

Bepalen van het werkelijke kanaalgebied

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

S = (π x D2): 400,

waar:

• S - werkelijke oppervlakte;
• D - diameter.

Voor rechthoekige pijpleidingen:

S = (A x B): 100,

waar:

• S - werkelijke oppervlakte;
• D - diameter;
• A - kanaalhoogte;
• In - breedte van de structuur.

Het doorsnedeoppervlak voor een buis met een ovale doorsnede wordt berekend met de formule:

S = π × A × B: 4,

waar:

• A - de grotere diameter van het ovaal;
• In - respectievelijk kleinere diameter.

Er zijn andere formules voor het berekenen van het kanaaloppervlak.

Met behulp van zo'n regulerend document als SNiP, kunt u de grootte van de doorsneden van de kanalen vergelijken met de vereiste indicatoren. Zo wordt de geschikte maat van de luchtpijp nog eenvoudiger bepaald.

Sommige fabrikanten in de beschrijving van de kanalen geven nomogrammen. Ze staan ​​in de regelgevende literatuur.

Nomogram voor een metalen kanaal met ronde doorsnede. De waarden worden vervangen door de formule. Alle flexibele kanalen worden aangevuld met dergelijke schema's (+)

Uit nomogrammen kunt u de waarde van het dwarsdoorsnedeoppervlak nemen. Het is bij benadering, maar geschikt voor het creëren van een systeem met minimale ruis.

Om de afmetingen van het kanaal te vinden voor een bepaalde tak van de pijpleiding waardoor een bepaald luchtvolume wordt getransporteerd, moet u de volgende stappen uitvoeren:

1. Bepaal op het nomogram het snijpunt van het volume van de getransporteerde lucht in 1 uur en de lijn van maximale snelheid voor de berekende sectie.
2. Zoek naast dit punt de waarde van de meest geschikte diameter.

Bovendien is het met een nomogram mogelijk om niet alleen de berekening van de doorsnede van luchtkanalen en fittingen te vergemakkelijken, maar ook om het drukverlies over een deel van de luchtleiding met een ingestelde snelheid te specificeren.

Het nomogram is optioneel; u kunt het gewenste doorsnedeoppervlak bepalen afhankelijk van de snelheid van de luchtmassa.

Berekening van de luchtsnelheid

Bereken met behulp van formules of speciale tabellen de snelheid van het kanaal. De belangrijkste parameter hier is de multipliciteitsindicator, die de hoeveelheid lucht bepaalt bij volledige ventilatie van een kamer met een volume van 1 m³ binnen 1 uur.

Experts raden aan om, om de snelheidsindicator te bepalen, specifieke omstandigheden te bestuderen in bestaande industriële installaties, waarvoor er feitelijke gegevens zijn over de uitstoot van gassen, giftige dampen, enz. Het is het beste om een ​​onafhankelijke berekening uit te voeren met behulp van de formules.

Om de berekeningen te vereenvoudigen, zijn er speciale tabellen waar u de voltooide waarde van de multipliciteitsindicator kunt krijgen, maar u moet er rekening mee houden dat ze afgeronde parameters geven

De formule voor het berekenen van de veelvoud is als volgt:

N = V: W,

waar:

• N - gewenste veelvoud;
• V - de hoeveelheid verse luchtmassa die binnen een uur de kamer binnenkomt;
• W - het volume van de kamer.

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

Overweeg een specifiek voorbeeld van het bepalen van de benodigde 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 6 is de luchtwisselkoers uit de tabel.

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

V = L: 3600 x S,

waar:

• L - gebruikte lucht (mᶾ / h);
• S - doorsnede kanaalgebied (mᶾ).

Daarnaast zijn er nog 2 parameters van invloed luchtsnelheid: geluidsniveau, trillingscoëfficiënt. Bij het ontwerpen van een systeem moet hiermee rekening worden gehouden.

Rekenvoorbeeld voor een klein huisje

Voor de berekening hebben we een huisje genomen met een binnenoppervlakte van 108,8 m² en een hoogte van 3 m van de vloer tot het plafond. Binnen is er een woonkamer, slaapkamer, kinderkamer, keuken, badkamer. De multipliciteitsindex is gelijk aan 1.

Met het ventilatiesysteem kunt u de kamer beschermen tegen onzuiverheden die schadelijk zijn voor de gezondheid - potentieel gevaarlijk en veroorzaken allergische reacties, verergeren het welzijn

Eerst wordt de hoeveelheid verwijderde en inkomende lucht in het algemeen voor het gebouw berekend.

Solliciteer voor deze methode SNiP:

1. Omdat de slaapkamer en de woonkamer hetzelfde zijn qua oppervlakte, is de hoeveelheid lucht die eruit wordt verwijderd 21 x 3 x 1 = 63 mᶾ / u.
2. Voor kinderen - 24 x 3 x 1 = 72 mᶾ / u.
3. Voor de keuken - 22 x 3 x 1 + 100 = 166 mᶾ / h.
4. Voor de badkamer - 10 x 3 x 1 = 30 mᶾ / h.
5. Als resultaat: 63 x 2 + 48 + 166 + 30 = 394 m = / h.

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

De juiste verdeling van de luchtstroom in huis is ook een heel belangrijk punt. In gebouwen van dit type wordt meestal een natuurlijk ventilatiesysteem aangebracht. Het dwingende element is hier nog steeds aanwezig - afzuigkap.

Bepaal vervolgens de diameters van de ventilatiekanalen. Sinds 100 m³ verwijdert de kap met geweld, het blijft om de resterende 294 m te verdelen³. Ze vertrekken op natuurlijke wijze via 2 mijnen. Elk heeft: 294: 2 = 147 mᶾ.

Omdat in de mijnen van natuurlijke ventilatie de luchtsnelheid varieert van 0,5 tot 1,5 m / s, nemen ze meestal in berekeningen een gemiddelde waarde van 1 m / s. In plaats van de bekende waarden in de formule S = L: k × V, vinden ze: S = 147: 3600 x 1 = 0,0408 m².

Nu is het mogelijk om de diameter van het kanaal te bepalen met een cirkel in doorsnede volgens de formule: S = (π x D2): 400 of 0.0408 = (3.14 x D2): 400.

Door deze vergelijking met één onbekende op te lossen, vinden ze door middel van eenvoudige berekeningen dat de diameter van het kanaal 2,28 mm is. Voor deze waarde wordt de dichtstbijzijnde grotere standaard buismaat geselecteerd.

Met behulp van deze conversietabel kunt u de equivalente diameter van het kanaal met een ronde doorsnede selecteren. Dit vereenvoudigt de berekening aanzienlijk.

Wanneer een rechthoekig kanaal is gemonteerd, wordt de grootte ervan geselecteerd volgens de tabel, met de nadruk op het gebied. De dichtstbijzijnde grotere waarde is 200 x 250 mm.

Volgens hetzelfde schema wordt de doorsnede van de kraan voor een 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 wanneer het nodig is om de berekening van luchtkanalen met een rechthoekige doorsnede uit te voeren en de tabel toe te passen voor ronde producten. Dit zijn de diameters van luchtkanalen met een cirkel in dwarsdoorsnede, waarbij de afname van de druk als gevolg van 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;
• op kosten.

Deze waarden zijn gekoppeld aan verschillende kanaalparameters. Voor elk van hen is er een individuele methodologie voor het gebruik van tabellen. Het belangrijkste is dat, ongeacht de toegepaste methodologie, de grootte van het verlies aan wrijvingsdruk hetzelfde is.

Concluderend wordt een snelheidscontrole uitgevoerd: V = 147: (3600 x 0,0408) = 1,0 m / s. Dit is binnen de acceptabele limiet.

Gevormde producten en hun berekening

Op kanaal installatie rechte profielen van verschillende afmetingen worden verbonden door middel van gevormde producten.

Bij de productie van zowel kanalen als fittingen is het noodzakelijk om hun oppervlakte te berekenen. Zonder dit is het onmogelijk om de juiste hoeveelheid materiaal te bepalen voor de fabricage van onderdelen.

Gevormde producten zijn onder meer:

1. Bochten. Ze worden gebruikt om de richting van de luchtleiding onder elke mogelijke hoek te veranderen. Er zijn zowel ronde als rechthoekige ovalen.
2. Overgangen. Met hun hulp zijn kanalen van verschillende secties verbonden. Elke geometrie - van rond tot gecombineerd.
3. Koppelingen, nippels. Verbind rechte delen van de snelweg.
4. Tees. Gezamenlijke takken of twee takken van het kanaal.
5. Stubs. Blokkeer de luchtstroom.
6. Kruisen. Scheid of sluit luchtstromen aan.
7. Eenden. Zorg voor een doorgang op meerdere niveaus van het kanaal.

Om de noodzakelijke parameters van vormproducten te berekenen, zijn wiskundige vaardigheden nodig.

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

Een fout gemaakt in één indicator leidt tot een verslechtering van de prestaties van het systeem. Er zijn geen kant-en-klare formules voor dergelijke berekeningen.

De tabel toont de standaardmaten van kanalen. Zelfs professionals in plaats van complexe berekeningen gebruiken dergelijke en vergelijkbare speciale tabellen

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

Programma's maken het niet alleen mogelijk om de noodzakelijke waarden van alle onderdelen te bepalen, maar ook om hun ontwikkeling te maken. Deze scan, geprint op een 3D-printer, maakt het mogelijk om de ventilatiekanalen perfect te laten passen.

Basisberekeningseisen

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

1. Het temperatuurregime in de kamer wordt verstrekt. Als er een overmaat aan warmte is, wordt de verwijdering ervan verzorgd en als er een tekort is, wordt het verlies tot een minimum beperkt.
2. De snelheid van de luchtbeweging vermindert op geen enkele manier het comfort van mensen in de kamer. In werkgebieden is luchtzuivering verplicht.
3. Schadelijke chemische verbindingen en zwevende deeltjes in de lucht bevinden zich in het volume dat overeenkomt met GOST 12.1.005-88.

Voor individuele kamers is een voorwaarde voor het selecteren van het gebied van luchtkanalen het constante onderhoud van opstuwing en het uitsluiten van luchttoevoer van buitenaf.

Bij het berekenen van de weerstand van de leiding wordt rekening gehouden met drukverlies. Om ervoor te zorgen dat de luchtmassastroom de weerstand tijdens beweging overwint, is de juiste druk vereist

De categorie gebouwen waar ondersteuning nodig is, omvat kelders en ruimtes waarin schadelijke stoffen zich kunnen ophopen.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Online programma om de ontwerpingenieur te helpen:

Het perceel van de organisatie van ventilatie van een woonhuis als geheel:

De dwarsdoorsnede, vorm en lengte van het kanaal zijn enkele van de parameters die de prestatie van het ventilatiesysteem bepalen. Correcte berekening is uiterst belangrijk omdat de luchtdoorvoer, evenals het debiet en de effectieve werking van de constructie als geheel zijn ervan afhankelijk.

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

Heb je persoonlijke ervaring met het ontwerpen, inrichten en ontwerpen van een kanaalsysteem? Wil je je kennis delen of vragen stellen over het onderwerp? Laat alstublieft opmerkingen achter en neem deel aan discussies - het feedbackformulier vindt u hieronder.