Quelle devrait être la vitesse de l'air dans le conduit de ventilation selon les normes techniques

Le microclimat fourni par les systèmes de ventilation dans un bâtiment résidentiel ou industriel affecte le bien-être et la performance des personnes. Pour créer des conditions de vie confortables, des normes ont été élaborées qui déterminent la composition de l'air. D'accord, un échange d'air régulier est vital.

Nous vous dirons quelle devrait être la vitesse de l'air dans le conduit. Nous vous conseillons de faire pour que le flux d'air reste toujours frais et réponde aux normes d'hygiène. Vous trouverez ici une description détaillée des méthodes de calcul et une liste des règles de sélection du conduit optimal.

Les informations proposées pour la familiarisation sont basées sur les données des répertoires normatifs. Pour le développement pratique des méthodes de calcul, des exemples sont donnés. Le texte est complété par des illustrations visuelles et des vidéos, facilitant la perception d'un sujet difficile.

L'importance des échanges d'air pour les humains

Selon les normes de construction et d'hygiène, chaque installation résidentielle ou industrielle doit être fournie système de ventilation.

Son objectif principal est de maintenir l'équilibre de l'air et de créer un microclimat favorable au travail et au repos. Cela signifie que dans l'atmosphère que les gens respirent, il ne devrait pas y avoir d'excès de chaleur, d'humidité, de pollution de toutes sortes.

Les violations de l'organisation du système de ventilation entraînent le développement de maladies infectieuses et de maladies du système respiratoire, une diminution de l'immunité et une détérioration prématurée des aliments.

Les agents pathogènes se développent rapidement dans un environnement excessivement humide et chaud, et des foyers de moisissures et de champignons apparaissent sur les murs, les plafonds et même les meubles.

Le système de ventilation dans une maison privée à deux étages. Le système de ventilation est équipé d'une installation d'économie d'énergie d'alimentation et d'évacuation avec un récupérateur de chaleur, qui vous permet de réutiliser la chaleur de l'air évacué du bâtiment

L'une des conditions pour maintenir un équilibre d'air sain est la bonne conception du système de ventilation.Chaque partie du réseau d'échange d'air doit être sélectionnée en fonction du volume de la pièce et des caractéristiques de l'air qu'elle contient.

Supposons que, dans un petit appartement, la ventilation d'alimentation et d'évacuation soit assez bien établie, tandis que l'installation d'équipements pour l'échange d'air forcé est obligatoire dans les ateliers de production.

Lors de la construction de maisons, d'institutions publiques, d'ateliers, les entreprises sont guidées par les principes suivants:

• chaque pièce doit être équipée d'un système de ventilation;
• il est nécessaire d'observer les paramètres hygiéniques de l'air;
• les entreprises devraient installer des dispositifs qui augmentent et régulent le taux d'échange d'air; dans les locaux résidentiels - climatisation ou ventilateurs, à condition que la ventilation soit insuffisante;
• dans des locaux à des fins diverses (par exemple, dans les salles des patients et la salle d'opération ou dans le bureau et dans le fumoir), il est nécessaire d'équiper différents systèmes.

Pour que la ventilation soit conforme aux conditions énumérées, il est nécessaire de faire des calculs et de sélectionner l'équipement - les dispositifs d'alimentation en air et les conduits d'air.

Aussi à système de ventilation il est nécessaire de choisir les bons endroits pour l'entrée d'air afin d'empêcher l'entrée de flux pollués dans les locaux.

En cours d'élaboration d'un projet de ventilation d'une maison individuelle, d'un immeuble résidentiel à plusieurs étages ou d'un local industriel, le volume d'air est calculé et les sites d'installation des équipements de ventilation sont prévus: échangeurs d'eau, climatiseurs et conduits d'air

L'efficacité de l'échange d'air dépend de la taille des conduits (y compris les mines domestiques). Nous découvrirons quelles sont les normes de débit d'air en ventilation indiquées dans la documentation sanitaire.

Règles pour déterminer la vitesse de l'air

La vitesse de circulation de l'air est étroitement liée à des concepts tels que le niveau de bruit et le niveau de vibration dans le système de ventilation. L'air passant à travers les canaux crée un certain bruit et une certaine pression, qui augmentent avec une augmentation du nombre de virages et de virages.

Plus la résistance des tuyaux est élevée, plus la vitesse de l'air est faible et plus les performances du ventilateur sont élevées. Considérez les normes des facteurs connexes.

N ° 1 - Normes de bruit sanitaire

Les normes spécifiées dans SNiP concernent les locaux résidentiels (immeubles privés et appartements), de type public et industriel.

Dans le tableau ci-dessous, vous pouvez comparer les normes pour différents types de pièces, ainsi que les territoires adjacents aux bâtiments.

Partie du tableau du n ° 1 SNiP-2-77 du paragraphe "Protection contre le bruit". Les normes maximales autorisées relatives à la nuit sont inférieures aux valeurs diurnes et les normes pour les territoires adjacents sont plus élevées que pour les locaux résidentiels

L'une des raisons de l'augmentation des normes acceptées est peut-être mal conçue système de gaines.

Les niveaux de pression acoustique sont présentés dans un autre tableau:

Lors de la mise en service d'une ventilation ou d'un autre équipement associé à la fourniture d'un microclimat favorable et sain dans la pièce, seul un excès à court terme des paramètres de bruit indiqués est autorisé.

N ° 2 - niveau de vibration

La puissance du ventilateur est directement liée au niveau de vibration.

Le seuil de vibration maximum dépend de plusieurs facteurs:

• dimensions du conduit;
• la qualité des joints pour réduire les vibrations
• matériel de fabrication de tuyaux;
• la vitesse du flux d'air traversant les canaux.

Les normes à respecter lors du choix des appareils de ventilation et du calcul des conduits d'air sont présentées dans le tableau suivant:

Valeurs maximales admissibles de vibration locale. Si pendant le contrôle, les indicateurs réels sont plus élevés que la normale, le système de conduits est conçu avec des défauts techniques qui doivent être corrigés ou la puissance du ventilateur est trop grande

La vitesse de l'air dans les mines et les canaux ne devrait pas affecter l'augmentation des indicateurs de vibration, ainsi que les paramètres associés des vibrations sonores.

N ° 3 - Taux de change de l'air

La purification de l'air est due au processus d'échange d'air, qui est divisé en naturel ou forcé.

Dans le premier cas, il est effectué lors de l'ouverture des portes, des traverses, des vantaux, des fenêtres (et est appelé aération) ou simplement par infiltration à travers des fissures au niveau des joints des murs, des portes et des fenêtres, dans le second - à l'aide de climatiseurs et équipement de ventilation.

Le changement d'air dans une pièce, une buanderie ou un atelier doit se produire plusieurs fois par heure, afin que le degré de contamination de la masse d'air soit acceptable. Le nombre de quarts est la multiplicité, la valeur également nécessaire pour déterminer la vitesse de l'air dans les conduits de ventilation.

La multiplicité est calculée par la formule suivante:

N = V / W,

où:

• N - le taux d'échange d'air, une fois toutes les 1 heure;
• V - la quantité d'air propre remplissant la pièce pendant 1 h, m³ / h;
• W - le volume de la pièce, m³.

Afin de ne pas effectuer de calculs supplémentaires, les indicateurs de multiplicité moyenne sont rassemblés dans des tableaux.

Par exemple, pour les locaux résidentiels, le tableau des taux de change d'air suivant convient:

À en juger par la table, un changement fréquent des masses d'air dans une pièce est nécessaire s'il est caractérisé par une humidité élevée ou une température de l'air - par exemple, dans une cuisine ou une salle de bain. En conséquence, avec une ventilation naturelle insuffisante, des dispositifs de circulation forcée sont installés dans ces pièces

Que se passera-t-il si les normes de taux de change de l'air ne sont pas respectées ou ne le sont pas, mais pas suffisamment?

Deux choses se produiront:

• La multiplicité est inférieure à la norme. L'air frais cesse de remplacer l'air pollué, ce qui augmente la concentration de substances nocives dans la pièce: bactéries, agents pathogènes, gaz dangereux. La quantité d'oxygène, qui est importante pour le système respiratoire humain, diminue et le dioxyde de carbone, au contraire, augmente. L'humidité monte au maximum, ce qui est lourd d'apparence de moisissure.
• La multiplicité est supérieure à la normale. Se produit si la vitesse de l'air dans les canaux dépasse la norme. Cela affecte négativement le régime de température: la pièce n'a tout simplement pas le temps de chauffer. Un air excessivement sec provoque des maladies de la peau et des appareils respiratoires.

Pour multiplier l'échange d'air conformément aux normes sanitaires, il est nécessaire d'installer, de retirer ou de régler des dispositifs de ventilation et, si nécessaire, de remplacer les conduits d'air.

Algorithme de vitesse de l'air

Compte tenu des conditions ci-dessus et des paramètres techniques d'une pièce particulière, vous pouvez déterminer les caractéristiques système de ventilation, et également calculer la vitesse de l'air dans les tuyaux.

Elle doit être basée sur la multiplicité des échanges d'air, qui est la valeur déterminante pour ces calculs.

Pour clarifier les paramètres de flux, un tableau est utile:

Le tableau montre les dimensions des conduits de section rectangulaire, c'est-à-dire que leur longueur et leur largeur sont indiquées. Par exemple, lors de l'utilisation de canaux de 200 mm x 200 mm à une vitesse de 5 m / s, le débit d'air sera de 720 m³ / h

Pour effectuer vous-même les calculs, vous devez connaître le volume de la pièce et le taux d'échange d'air pour une pièce ou un hall d'un type donné.

Par exemple, vous devez connaître les paramètres d'un studio avec une cuisine d'un volume total de 20 m³. Prenez la multiplicité minimale pour la cuisine - 6. Il s'avère qu'en moins d'une heure, les canaux d'air doivent se déplacer L = 20 m³ * 6 = 120 m³.

Besoin également de découvrir section transversale du conduitinstallé dans le système de ventilation. Il est calculé par la formule suivante:

S = πr² = π / 4 * D²,

où:

• S - surface en coupe transversale du conduit;
• π - le nombre "pi", une constante mathématique égale à 3,14;
• r - le rayon de la section transversale du conduit;
• D - le diamètre de la section transversale du conduit.

Supposons que le diamètre du conduit rond soit de 400 mm, remplacez-le dans la formule et obtenez:

S = (3,14 * 0,4²) / 4 = 0,1256 m²

Connaissant la section et le débit, nous pouvons calculer la vitesse. La formule de calcul du débit d'air:

V = L / 3600 * S,

où:

• V - débit d'air, (m / s);
• L - consommation d'air, (m³ / h);
• S - surface en coupe transversale des canaux d'air (conduits), (m²).

En substituant les valeurs connues, on obtient: V = 120 / (3600 * 0,1256) = 0,265 m / s

Par conséquent, afin de fournir le taux de change d'air nécessaire (120 m³/ h) lors de l'utilisation d'un conduit rond d'un diamètre de 400 mm, il sera nécessaire d'installer des équipements pour augmenter le débit d'air à 0,265 m / s.

Il convient de rappeler que les facteurs précédemment décrits - paramètres du niveau de vibration et du niveau de bruit - dépendent directement de la vitesse de circulation de l'air.

Si le bruit dépasse la norme, vous devrez réduire la vitesse, donc augmenter la section des conduits. Dans certains cas, il suffit d'installer des tuyaux à partir d'un autre matériau ou de remplacer un fragment de canal incurvé par une ligne droite.

Taux de change d'air recommandés

Lors de la conception du bâtiment, chaque site individuel est calculé. En production, ce sont des ateliers, dans des immeubles résidentiels - appartements, dans une maison privée - des blocs de plancher ou des pièces séparées.

Avant d'installer le système de ventilation, on sait quels sont les itinéraires et les tailles des routes principales, quelle géométrie est nécessaire conduits de ventilationquelle taille de tuyau est optimale.

Ne soyez pas surpris par les dimensions globales des conduits dans les établissements de restauration ou autres institutions - ils sont conçus pour éliminer une grande quantité d'air utilisé

Les calculs associés au mouvement des flux d'air à l'intérieur des bâtiments résidentiels et industriels sont classés comme les plus complexes, par conséquent, des spécialistes qualifiés expérimentés sont nécessaires pour y faire face.

La vitesse d'air recommandée dans les conduits est indiquée dans SNiP - la documentation d'état réglementaire, et lors de la conception ou de la mise en service des objets, ils se concentrent sur elle.

Le tableau montre les paramètres à respecter lors de l'installation du système de ventilation. Les nombres indiquent la vitesse de déplacement des masses d'air aux endroits d'installation des canaux et des réseaux dans les unités conventionnelles - m / s

On pense que la vitesse de l'air intérieur ne devrait pas dépasser 0,3 m / s.

Les exceptions sont des circonstances techniques temporaires (par exemple, travaux de réparation, installation de matériel de construction, etc.), pendant lesquelles les paramètres peuvent dépasser les normes d'un maximum de 30%.

Dans les grands locaux (garages, halls de production, entrepôts, hangars), souvent au lieu d'un système de ventilation, il y en a deux.

Par conséquent, la charge est divisée en deux et la vitesse de l'air est sélectionnée de manière à fournir 50% du volume total estimé de mouvement d'air (élimination de l'approvisionnement contaminé ou propre).

En cas de force majeure, il est nécessaire de modifier brusquement la vitesse de l'air ou de suspendre complètement le système de ventilation.

Par exemple, selon les exigences de sécurité incendie, la vitesse de l'air est réduite au minimum afin de prévenir la propagation du feu et de la fumée dans les pièces voisines lors d'un incendie.

À cet effet, des coupures et des vannes sont montées dans les conduits et dans les sections de transition.

Subtilités du choix d'un conduit

Connaissant les résultats des calculs aérodynamiques, on peut sélectionner correctement les paramètres des conduits d'air, ou plutôt, le diamètre du rond et les dimensions des sections rectangulaires. De plus, vous pouvez sélectionner un périphérique en parallèle. alimentation en air forcé (ventilateur) et déterminer la perte de pression lors du mouvement de l'air à travers le canal.

Connaissant la valeur du débit d'air et la valeur de sa vitesse, vous pouvez déterminer quelle section des conduits sont nécessaires.

Pour ce faire, prenez la formule inverse de la formule de calcul du débit d'air:

S = L / 3600 * V.

En utilisant le résultat, vous pouvez calculer le diamètre:

D = 1000 * √ (4 * S / π),

où:

• D - diamètre de la section transversale du conduit;
• S - surface en coupe transversale des canaux d'air (conduits), (m²);
• π - le nombre "pi", une constante mathématique égale à 3,14;

Le nombre résultant est comparé aux normes d'usine autorisées par GOST et les produits dont le diamètre est le plus proche sont sélectionnés.

S'il est nécessaire de choisir des conduits rectangulaires plutôt que ronds, alors au lieu du diamètre, déterminez la longueur / largeur des produits.

Lors du choix, ils sont guidés par une section approximative, en utilisant le principe a * b ≈ S et les tableaux de tailles fournis par les fabricants. Nous vous rappelons que selon les normes le rapport entre largeur (b) et longueur (a) ne doit pas dépasser 1 à 3.

Les conduits d'air de section rectangulaire ou carrée sont de forme ergonomique, ce qui permet de les installer près des murs. Ceci est utilisé en équipant les hottes domestiques et en masquant les tuyaux sur les structures montées au plafond ou sur les armoires de cuisine (mezzanines)

Les normes généralement acceptées des canaux rectangulaires: les dimensions minimales sont de 100 mm x 150 mm, les dimensions maximales sont de 2000 mm x 2000 mm. Les conduits ronds sont bons car ils ont respectivement moins de résistance et un niveau de bruit minimal.

Ces dernières années, en particulier pour une utilisation en intérieur, ils ont été fabriqués de manière pratique, sûre et boîtes en plastique légères.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Des vidéos utiles vous apprendront à travailler avec des quantités physiques et vous aideront à mieux comprendre le fonctionnement du système de ventilation.

Vidéo n ° 1. Calcul des paramètres de ventilation naturelle à l'aide d'un programme informatique:

Vidéo n ° 2. Informations utiles sur le système de ventilation d'une maison privée en construction:

Les informations contenues dans l'article peuvent être utilisées à des fins éducatives et afin de mieux imaginer le fonctionnement du système de ventilation.

Pour des calculs plus précis de la vitesse de l'air lors de la conception des communications à domicile, nous vous recommandons de contacter des ingénieurs qui connaissent les nuances de l'appareil de ventilation et vous aident à choisir les bonnes tailles de conduit.

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