Calcul de la surface des gaines et raccords: règles de réalisation des calculs + exemples de calculs par formules

La clé d'une ventilation parfaite et efficace est le calcul compétent de la surface des conduits et des raccords, dont dépend la sélection des éléments individuels et des équipements. Le but du calcul est d'assurer la multiplicité optimale des changements d'air dans les locaux en fonction de leur finalité.

Dans l'article, nous avons examiné en détail chacune des étapes requises des calculs: détermination de la section et de la surface réelle des conduits d'air, calcul de la vitesse de l'air et sélection des paramètres des produits façonnés. De plus, nous avons identifié les principales exigences concernant la taille des conduits de ventilation et avons également donné un exemple de calcul des conduits d'air pour une maison privée.

Le but des calculs

Caractéristiques du calcul et sélection de gaines dépendent de leur type et du matériau à partir duquel ils sont fabriqués. Cette dernière caractéristique détermine les nuances résultant du mouvement de l'air et les particularités de l'interaction d'une avalanche d'air avec les murs.

Les conduits sont:

• métal - il peut être en acier noir, galvanisé, en acier inoxydable;
• aluminium flexible ondulé;
• conduits de ventilation en plastique - flexible et rigide;
• tissu.

Selon la géométrie de la section, des conduits ronds, rectangulaires et ovales sont réalisés. Ces derniers ne sont pas aussi populaires que les deux premiers.

Même s'il existe la conception la plus correcte du système de ventilation, une erreur dans la sélection des sections transversales des conduits peut entraîner une perturbation de la circulation de l'air.

Le résultat d'erreurs dans les calculs sera une augmentation de l'humidité, puis des moisissures et des champignons dans la pièce. Sans le calcul correct de l'aire de toutes les pièces, il est impossible de choisir les éléments appropriés du complexe de ventilation

Dépend de ce paramètre:

• débit massique d'air et son volume;
• degré d'étanchéité des articulations;
• bruit du système de ventilation;
• consommation d'énergie.

Des calculs corrects permettront d'économiser de l'argent car la quantité de matière sera déterminée avec précision. Mais en plus des problèmes économiques, les principaux sont encore les paramètres de ventilation qui offrent des conditions de vie confortables aux personnes.

Informations générales pour le calcul de la section transversale

La surface des tuyaux pour le conduit est calculée selon différentes valeurs:

1. Pour le respect des paramètres sanitaires et hygiéniques (SanPiN).
2. Par le nombre de résidents.
3. Par la zone des chambres.

Le résultat peut être obtenu à la fois pour une pièce séparée et pour la maison dans son ensemble. Pour le calcul, il existe des programmes spéciaux avec des algorithmes intégrés. Une autre option de calcul est l'utilisation de formules.

La section transversale des conduits lors de leur conception est choisie de manière à ce que l'air sur toutes les longueurs se déplace à peu près à la même vitesse. Sur toute la longueur du système, la quantité d'air est différente, de sorte que la section transversale du conduit devrait changer vers le haut avec l'augmentation du volume d'air.

Si nous considérons la ventilation par aspiration, la quadrature de la section transversale augmente à mesure que nous approchons du ventilateur. C'est le seul moyen de garantir plus ou moins la même vitesse de masse d'air sur toute la longueur du conduit d'air

Avec la croissance d'une section circulaire, le débit d'air diminue. Dans le même temps, le bruit aérodynamique sera également réduit. L'inconvénient de ces conduits est l'encombrement de la structure, en raison de laquelle il est impossible de les installer dans l'espace entre le projet et les plafonds suspendus, ainsi qu'à un coût accru.

Si cela n'est pas possible, vous pouvez privilégier la géométrie rectangulaire, car la hauteur de la section rectangulaire est inférieure. En revanche, les produits ronds sont plus faciles à installer et présentent leurs propres avantages opérationnels.

Étant donné que les conduits ronds ne peuvent pas toujours être entrés à l'intérieur, et les plus chers rectangulaires esthétiques, comme alternative, il convient d'envisager des produits ovales. Ils sont à la fois ergonomiques et efficaces.

Le choix de l'une ou l'autre option dépend des priorités de l'utilisateur. Si au premier plan, l'économie d'énergie, le bruit minimal et les possibilités d'installation d'un réseau dimensionnel, le meilleur choix est la forme ronde du conduit.

Étapes de calcul

Le travail d'établissement comprend plusieurs étapes:

1. Etablir une commune schémas du système de ventilation. Ici, les longueurs des sections droites, les pièces tournantes et leur type, les lieux de changement de la section doivent être notés.
2. Le choix de la multiplicité des échanges d'air, identique aux exigences sanitaires et hygiéniques.
3. Le calcul de la vitesse de déplacement des masses d'air à travers le pipeline. Ce paramètre dépend de type de ventilation, et cela peut être naturel ou forcé.
4. Calcul de la surface des conduits d'air et autres paramètres.

Il existe de nombreux programmes pour effectuer de tels calculs.

Les calculs utilisant des formules pour un système complexe ne sont pas une tâche facile. Pour une petite maison, le calcul de la surface des éléments individuels, la section des conduits est tout à fait possible

Le calcul de la section transversale du conduit

L'expression utilisée pour calculer la quadrature des éléments façonnés et des conduits ressemble à ceci:

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

où:

• Sc - surface en coupe transversale;
• L - débit d'air circulant dans le système;
• 2.778 - coefficient correspondant à différentes dimensions;
• V - La vitesse d'une avalanche dans un endroit particulier, mesurée en mètres par seconde.

Le résultat du calcul sera une valeur mesurée en cm².

Il existe une formule alternative:

S = L: k × V,

Le coefficient K dans ce cas est de 3600.

Détermination de la surface réelle du conduit

La zone de ventilation régulière pour les conduits de ventilation ronds est calculée par la formule:

S = (π x D2): 400,

où:

• S - superficie réelle;
• D - diamètre.

Pour les pipelines rectangulaires:

S = (A x B): 100,

où:

• S - superficie réelle;
• D - diamètre;
• Un - hauteur du conduit;
• Dans - largeur de la structure.

La surface en coupe d'un tuyau de section ovale est calculée par la formule:

S = π × A × B: 4,

où:

• Un - le plus grand diamètre de l'ovale;
• Dans - diamètre plus petit, respectivement.

Il existe d'autres formules pour calculer la surface du conduit.

En utilisant un document réglementaire tel que SNiP, vous pouvez comparer la taille des sections transversales des conduits avec les indicateurs requis. Ainsi, la taille appropriée du tuyau d'air est déterminée encore plus simplement.

Certains fabricants dans la description des conduits donnent des nomogrammes. Ils sont dans la littérature réglementaire.

Nomogramme pour une gaine métallique à section circulaire. Les valeurs de celui-ci sont substituées dans la formule. Tous les conduits flexibles sont complétés par de tels schémas (+)

À partir des nomogrammes, vous pouvez prendre la valeur de la section transversale. Il est approximatif, mais adapté pour créer un système avec un minimum de bruit.

Pour trouver les dimensions du conduit pour une branche particulière du pipeline à travers laquelle un volume d'air donné est transporté, vous devez effectuer les étapes suivantes:

1. Déterminez sur le nomogramme le point d'intersection du volume d'air transporté en 1 heure et la ligne de vitesse maximale pour la section calculée.
2. À côté de ce point, trouvez la valeur du diamètre le plus approprié.

De plus, avec un nomogramme, il est possible non seulement de faciliter le calcul de la section transversale des conduits et des raccords d'air, mais également de spécifier la perte de pression sur une section de la conduite d'air à une vitesse définie.

Le nomogramme est facultatif, vous pouvez déterminer la section souhaitée en fonction de la vitesse de la masse d'air.

Calcul de la vitesse de l'air

À l'aide de formules ou de tableaux spéciaux, calculez la vitesse du conduit. Le paramètre clé ici est l'indicateur de multiplicité, qui détermine la quantité d'air à laquelle il y a une ventilation complète d'une pièce avec un volume de 1 m³ dans 1 heure.

Les experts recommandent, pour déterminer l'indice des taux, d'étudier les conditions spécifiques des installations industrielles existantes, pour lesquelles il existe des données réelles sur les émissions de gaz, de fumées toxiques, etc. Il est préférable de faire un calcul indépendant en utilisant les formules.

Pour simplifier les calculs, il existe des tableaux spéciaux où vous pouvez obtenir la valeur finale de l'indicateur de multiplicité, mais vous devez garder à l'esprit qu'ils donnent des paramètres arrondis

La formule de calcul de la multiplicité est la suivante:

N = V: W,

où:

• N - multiplicité souhaitée;
• V - le volume de masse d'air frais entrant dans la pièce en moins d'une heure;
• W - le volume de la pièce.

L'unité de multiplicité est le nombre de fois / heure, V est mesuré en mᶾ / h, le volume est en mᶾ.

Prenons un exemple spécifique de détermination de la quantité d'air requise par multiplicité.

Il y a un salon avec un volume de 22 m². Il faudra de l'air: L = 22 x 6 = 132 m³, ici 6 est le taux de change de l'air repris du tableau.

La vitesse de la masse (V) est mesurée en m / s et déterminée par la formule:

V = L: 3600 x S,

où:

• L - air utilisé (mᶾ / h);
• S - surface du conduit sectionnel (mᶾ).

De plus, 2 autres paramètres affectent vitesse de l'air: niveau de bruit, coefficient de vibration. Lors de la conception d'un système, ils doivent être pris en compte.

Exemple de calcul pour un petit chalet

Pour le calcul, nous avons pris un chalet d'une superficie intérieure de 108,8 m² et une hauteur de 3 m du sol au plafond. A l'intérieur il y a un salon, une chambre, une chambre d'enfants, une cuisine, une salle de bains. L'indice de multiplicité est pris égal à 1.

Le système de ventilation vous permet de sauver la pièce des impuretés nocives pour la santé - potentiellement dangereuses et provoquant des réactions allergiques, aggravent le bien-être

Tout d'abord, la quantité d'air extrait et entrant en général pour le bâtiment est calculée.

Appliquer pour cette méthode SNiP:

1. Étant donné que la chambre et le salon sont identiques, la quantité d'air qui en est retirée est de 21 x 3 x 1 = 63 m 63 / h.
2. Pour les enfants - 24 x 3 x 1 = 72 m² / h.
3. Pour la cuisine - 22 x 3 x 1 + 100 = 166 m² / h.
4. Pour la salle de bain - 10 x 3 x 1 = 30 m² / h.
5. Résultat: 63 x 2 + 48 + 166 + 30 = 394 mᶾ / h.

Le couloir et le couloir n'ont pas été pris en compte.100 mᶾ est le volume qui passe par la hotte de la cuisine.

La bonne répartition du flux d'air dans la maison est également un point très important. Dans les bâtiments de ce type, un système de ventilation naturelle est généralement installé. L'élément coercitif est toujours présent ici - hotte.

Ensuite, déterminez les diamètres des conduits de ventilation. Depuis 100 m³ retire le capot de force, il reste à répartir les 294 m restants³. Ils partiront naturellement à travers 2 mines. Chacun aura: 294: 2 = 147 m².

Étant donné que dans les mines de ventilation naturelle, la vitesse de l'air varie de 0,5 à 1,5 m / s, généralement dans les calculs, elles prennent une valeur moyenne de 1 m / s. En substituant les valeurs connues dans la formule S = L: k × V, ils trouvent: S = 147: 3600 x 1 = 0,0408 m².

Il est maintenant possible de déterminer le diamètre du conduit avec un cercle en coupe selon la formule: S = (π x D2): 400 ou 0,0408 = (3,14 x D2): 400.

En résolvant cette équation avec une inconnue, grâce à de simples calculs, ils constatent que le diamètre du conduit est de 2,28 mm. La taille de tuyau standard la plus grande et la plus proche est sélectionnée pour cette valeur.

À l'aide de cette table de conversion, vous pouvez sélectionner le diamètre équivalent du conduit avec une section circulaire. Cela simplifie considérablement le calcul.

Lorsqu'un conduit rectangulaire est monté, sa taille est sélectionnée en fonction du tableau, en se concentrant sur la zone. La plus grande valeur la plus proche est 200 x 250 mm.

Selon le même schéma, la section transversale du robinet pour une hotte est déterminée avec la différence que la vitesse de l'air ici est de 3 m / s. S = 100: 3600 x 3 = 0,083 m² ou diamètre 107 mm.

Une table de conversion est nécessaire lorsqu'il est nécessaire d'effectuer le calcul des conduits d'air de section rectangulaire et d'appliquer la table pour les produits ronds. Voici les diamètres des conduits d'air avec un cercle en coupe transversale, dans lesquels la diminution de pression due au frottement est égale à la même valeur dans une conception rectangulaire.

Il existe trois façons de déterminer la valeur équivalente:

• par vitesse;
• le long de la section transversale;
• par dépense.

Ces valeurs sont associées à différents paramètres de gaine. Pour chacun d'eux, il existe une méthodologie individuelle d'utilisation des tableaux. L'essentiel est que, quelle que soit la méthodologie appliquée, l'ampleur de la perte de pression de frottement est la même.

En conclusion, un contrôle de vitesse est effectué: V = 147: (3600 x 0,0408) = 1,0 m / s. C'est dans la limite acceptable.

Produits façonnés et leur calcul

À installation de gaine des sections droites de différentes tailles sont reliées à l'aide de produits façonnés.

Dans la production des conduits et des raccords, il est nécessaire de calculer leur surface. Sans cela, il est impossible de déterminer la bonne quantité de matériau pour la fabrication de pièces.

Les produits façonnés comprennent:

1. Coudes. Ils sont utilisés pour changer la direction du pipeline d'air à tous les angles possibles. Il existe à la fois rond et rectangulaire, ovale.
2. Transitions. Avec leur aide, des conduits de différentes sections sont connectés. N'importe quelle géométrie - du rond au combiné.
3. Accouplements, mamelons. Connectez des sections droites de l'autoroute.
4. Tees. Branches articulaires ou deux branches du conduit.
5. Bouts. Bloquer le flux d'air.
6. Croix. Séparez ou connectez les flux d'air.
7. Canards. Fournir un passage à plusieurs niveaux du conduit.

Pour calculer les paramètres nécessaires des produits façonnés, des compétences mathématiques sont nécessaires.

Tout produit façonné a son propre rôle spécial dans le système de ventilation. Les fabricants conçoivent chacun d'eux séparément. Ils sont livrés avec les principaux éléments.

Une erreur commise dans un indicateur entraînera une détérioration des performances du système. Il n'y a pas de formules toutes faites pour de tels calculs.

Le tableau montre les tailles standard de gaines. Même les professionnels, au lieu de calculs complexes, utilisent des tableaux spéciaux similaires et similaires

De nombreux concepteurs utilisent des programmes spéciaux, des calculatrices en ligne. Il vous suffit de saisir les valeurs primaires et d'obtenir des paramètres prêts à l'emploi à la sortie.

Les programmes permettent non seulement de déterminer les valeurs nécessaires de toutes les pièces, mais aussi de faire leur développement. Ce scan, imprimé sur une imprimante 3D, permet d'adapter parfaitement les conduits de ventilation.

Exigences de calcul de base

Lors de la détermination des paramètres finaux des conduits, il faut tenir compte du fait que la détermination de l'aire des conduits doit garantir que:

1. Le régime de température dans la pièce est fourni. Là où il y a un excès de chaleur, son évacuation est assurée, et en cas de carence, sa perte est minimisée.
2. La vitesse de circulation de l'air ne réduit en rien le niveau de confort des personnes dans la pièce. Dans les zones des zones de travail, la purification de l'air est obligatoire.
3. Les composés chimiques nocifs et les particules en suspension présents dans l'air sont dans le volume correspondant à GOST 12.1.005-88.

Pour les pièces individuelles, une condition préalable à la sélection de la zone des conduits d'air est le maintien constant du reflux et l'exclusion de l'alimentation en air de l'extérieur.

Lors du calcul de la résistance de la ligne, la perte de pression est prise en compte. Pour que le débit massique d'air surmonte la résistance pendant le mouvement, une pression appropriée est requise

La catégorie de locaux où un soutien est nécessaire comprend les sous-sols ainsi que les pièces dans lesquelles des substances nocives peuvent s'accumuler.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Programme en ligne pour assister l'ingénieur d'études:

L'intrigue de l'organisation de la ventilation d'une maison privée dans son ensemble:

La section transversale, la forme et la longueur du conduit sont quelques-uns des paramètres qui déterminent les performances du système de ventilation. Un calcul correct est extrêmement important car le débit d'air, ainsi que le débit et le fonctionnement efficace de la structure dans son ensemble, en dépendent.

Lorsque vous utilisez la calculatrice en ligne, le degré de précision du calcul sera plus élevé que lors du calcul manuel. Ce résultat s'explique par le fait que le programme arrondit automatiquement les valeurs à des valeurs plus précises.

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