Ταχύτητα αέρα στον αγωγό: τύποι, υπολογισμοί, πρότυπα

Με ρωτάς ποια πρέπει να είναι η ταχύτητα του αέρα στον αγωγό, θα σου απαντήσω – από 0,3 έως 30,0 m/sΗ τιμή εξαρτάται από τον τύπο εξαερισμού, τα εξαρτήματα και τους λειτουργικούς παράγοντες.

Σε αυτό το άρθρο, θα συζητήσω την επίδραση της διατομής των αγωγών στους ρυθμούς ροής του αέρα. Θα διερευνήσω τα συστήματα φυσικού και μηχανικού αερισμού για οικιστικά, δημόσια και βιομηχανικά κτίρια. Θα απαντήσω επίσης σε συχνές ερωτήσεις.

Η επίδραση της διατομής του αγωγού στην ταχύτητα του αέρα

Το μέγεθος και το σχήμα του αγωγού επηρεάζουν την ταχύτητα ροής του αέρα στα συστήματα εξαερισμού. Αυτές οι παράμετροι του αγωγού εξαερισμού συχνά αναφέρονται συλλογικά ως η διατομή τους.

Οι μηχανικοί που αναπτύσσουν ένα έργο εξαερισμού σκέφτονται πρώτα τη διάταξη της εσωτερικής καλωδίωσης εντός του χώρου του κτιρίου και υπολογίζουν το μήκος κάθε τμήματος.

Το μήκος των αγωγών και ο αριθμός των καμπυλώσεων με διαφορές διαμέτρου επηρεάζουν τη ροή του αέρα στον αγωγό του δικτύου κοινής ωφέλειας. Με ένα διάγραμμα και τους καθορισμένους ρυθμούς ροής για κάθε τμήμα, οι μηχανικοί καθορίζουν τη διατομή του αγωγού.

Οι αγωγοί εξαερισμού είναι στρογγυλά και ορθογώνια εξαρτήματα. Η γαλβανισμένη λαμαρίνα είναι ένα συνηθισμένο υλικό που χρησιμοποιείται. Οι κατασκευαστές παράγουν επίσης αγωγούς από ανοξείδωτο χάλυβα και πλαστικό.

Σε παλαιότερα πολυώροφα κτίρια, οι συνηθισμένοι αγωγοί κοινής ωφέλειας είναι κατασκευασμένοι από τούβλα, τσιμεντόλιθους, γύψο και γυμνή τοιχοποιία. Οι αγωγοί από καουτσούκ χρησιμοποιούνται σε συγκεκριμένες εφαρμογές.

Η χρήση διαφορετικών υλικών επιτρέπει την προσαρμογή των αγωγών εξαερισμού στις συνθήκες λειτουργίας. Ένας πλαστικός σωλήνας που ξεκινά από τον απορροφητήρα της κουζίνας είναι αισθητικά ευχάριστος.

Τα μεταλλικά κανάλια είναι κατάλληλα για περιοχές με υψηλά λειτουργικά και εξωτερικά μηχανικά φορτία.

Το πλαστικό, ο γαλβανισμένος χάλυβας, ο ανοξείδωτος χάλυβας και άλλα υλικά έχουν το καθένα τη δική τους βαθμολογία τραχύτητας επιφάνειας. Αυτή η βαθμολογία επηρεάζει την ταχύτητα κίνησης του αέρα.

Οι μηχανικοί λαμβάνουν υπόψη την τραχύτητα των εσωτερικών τοιχωμάτων του αγωγού εξαερισμού. Τα δεδομένα σε μορφή πίνακα για τους υπολογισμούς είναι ελεύθερα διαθέσιμα.

Ορθογώνιοι αεραγωγοί

Οι ορθογώνιοι αγωγοί έχουν σχεδιαστεί για συγκεκριμένες εφαρμογές. Η περιορισμένη χρήση τους οφείλεται σε δύο παράγοντες:

1. Το ορθογώνιο κανάλι έχει χαμηλά αεροδυναμικά χαρακτηριστικά.
2. Σε σύγκριση με έναν στρογγυλό σωλήνα, ένας ορθογώνιος αγωγός είναι πιο δύσκολος και ακριβότερος στην κατασκευή.

Ένα ορθογώνιο κουτί μπορεί να αντέξει λιγότερη πίεση από έναν στρογγυλό σωλήνα. Το πλεονέκτημα είναι ότι τα επίπεδα τοιχώματα επιτρέπουν την δρομολόγηση των αγωγών κάτω από την επένδυση της οροφής ή μέσα σε στενά φρεάτια εξαερισμού.

Ορθογώνια διάταξη καναλιού

Το τυπικό μέγεθος των διαμορφωμένων εξαρτημάτων ρυθμίζεται GOST R 70349-2022Κατά τον σχεδιασμό συστημάτων εξαερισμού που χρησιμοποιούν ορθογώνιους αγωγούς με μη τυποποιημένες διατομές, η αναλογία διαστάσεων των αεραγωγών δεν πρέπει να υπερβαίνει το 1:4. Για τα συστήματα φυσικού αερισμού, η αναλογία διαστάσεων των ορθογώνιων αγωγών περιορίζεται στο 1:2.

Κατά το σχεδιασμό του αερισμού, οι μηχανικοί καθορίζουν την επιτρεπόμενη ταχύτητα του αέρα με βάση τους ακόλουθους παράγοντες:

• επιτρεπόμενο επίπεδο αεροδυναμικού θορύβου σύμφωνα με SP 51.13330.2011;
• επιτρεπόμενη ένδειξη απώλειας πίεσης λειτουργίας στο δίκτυο εξαερισμού.

Η ταχύτητα του αέρα σε έναν ορθογώνιο αγωγό υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον τύπο: V = Μ x 1.000.000 / (3600 x Π x Υ).

Υπό την έννοια μεγάλο αντικαταστήστε την παροχή αέρα που καθορίζεται από το έργο για μια συγκεκριμένη περιοχή, μετρούμενη σε m³/ώρα. Αξία Δ, Χ – πλάτος και ύψος των τοιχωμάτων ενός ορθογώνιου καναλιού (mm).

Κυκλικοί αεραγωγοί

Οι στρογγυλοί αεραγωγοί είναι μεγαλύτεροι από τους ορθογώνιους, γεγονός που καθιστά την εγκατάσταση πιο δύσκολη. Το σύστημα κοινής ωφέλειας καταλαμβάνει περισσότερο χώρο, αλλά προσφέρει βελτιωμένη αεροδυναμική απόδοση.

Η στάθμη θορύβου της ροής του αέρα είναι χαμηλότερη σε σύγκριση με έναν ορθογώνιο αγωγό. Ένας στρογγυλός αγωγός μπορεί να αντέξει μεγαλύτερη εσωτερική πίεση και εξωτερικά μηχανικά φορτία από έναν ορθογώνιο αγωγό.

Η τεχνολογία κυλινδρικών αγωγών είναι λιγότερο ακριβή στην κατασκευή. Οι σωλήνες είναι πιο εύκολο να εγκατασταθούν με την τοποθέτησή τους σε δομές κτιρίων. Αυτά τα λειτουργικά πλεονεκτήματα έχουν καταστήσει τα στρογγυλά εξαρτήματα δημοφιλή για συστήματα εξαερισμού.

Όταν γίνονται υπολογισμοί αερισμού για ορθογώνιους αγωγούς, αλλά επιτρέπεται η χρήση στρογγυλών σωλήνων, χρησιμοποιείται ο όρος της ισοδύναμης διαμέτρου.

Η εναλλαξιμότητα των αεραγωγών διαφορετικών σχημάτων και διαμέτρων καθορίζεται από: Δ = 2ΑΒ/(Α + Β)Οι τιμές των A, B είναι οι πλευρές ενός ορθογώνιου κουτιού (πλάτος και ύψος).

Διαβάστε επίσης:

Εξαερισμός τροφοδοσίας σε ιδιωτική κατοικία: υπολογισμοί, χαρακτηριστικά, εγκατάσταση

Πόσο συχνά πρέπει να καθαρίζονται οι θάλαμοι εξαερισμού;

Για έναν ορθογώνιο αγωγό, το ισοδύναμο αναφέρεται στην ονομαστική διάμετρο του αγωγού αέρα όπου οι απώλειες πίεσης λειτουργίας λόγω τριβής είναι ίσες. Για την αποφυγή πολύπλοκων υπολογισμών εναλλαξιμότητας, στην πράξη, κατά την ανάπτυξη σχεδίων εξαερισμού προτιμώνται οι κυκλικοί σωλήνες.

Οι αεροδυναμικές παράμετροι των δικτύων κοινής ωφέλειας υπολογίζονται χρησιμοποιώντας εξειδικευμένο λογισμικό, χρησιμοποιώντας δεδομένα σε μορφή πίνακα από βιβλία αναφοράς. Οι υπολογισμοί της δυναμικής πίεσης βασίζονται σε διαγράμματα με περιθώριο σφάλματος 3-5%.

Ο μαθηματικός τύπος για την ταχύτητα του αέρα σε έναν κυκλικό αγωγό έχει ως εξής: V = L x 4 x 1.000.000 / (3600 x 3,14 x d²).

Η τιμή L είναι η παροχή αέρα που καθορίζεται από το έργο για ένα τμήμα του αγωγού, μετρούμενη σε m³/ώρα. Η τιμή d αναφέρεται στην εσωτερική διάμετρο του σωλήνα.

Αεραγωγοί με φυσική και μηχανική επαγωγή

Τα δίκτυα εξαερισμού έχουν ταχύτητες ροής αέρα που κυμαίνονται από 0,3 έως 30,0 m/s. Ο αέρας μεταφέρεται μηχανικά ή φυσικά. Έχουν αναπτυχθεί πρότυπα εξαερισμού με βάση τον συγκεκριμένο χώρο, την επιφάνεια και τον αριθμό των ενοίκων.

Τα κανονιστικά έγγραφα δεν παρέχουν ακριβή στοιχεία για τη διατήρηση της συνιστώμενης ταχύτητας του δικτύου εξαερισμού.

Η παράμετρος καθορίζεται από τους μηχανικούς κατά την ανάπτυξη του έργου και εξαρτάται από:

• κατηγορίες αρχιτεκτονικών δομών·
• ο προβλεπόμενος σκοπός του κτιρίου και οι ξεχωριστοί χώροι·
• διατομή και υλικό των αγωγών εξαερισμού·
• παρουσία μόνωσης των αγωγών εξαερισμού.
• αριθμός διαμορφωμένων στοιχείων·
• παρουσία, ποσότητα μονάδων ρύθμισης και πεταλούδας γκαζιού.

Λαμβάνονται υπόψη δευτερεύοντες παράγοντες που αφορούν ειδικά το αντικείμενο αερισμού.

Φυσικοί αεραγωγοί

Τα συστήματα φυσικού αερισμού μετακινούν τα ρεύματα αέρα σύμφωνα με τους νόμους της φυσικής χωρίς τη χρήση ανεμιστήρων. Η κυκλοφορία δημιουργείται από διαφορές θερμοκρασίας και πίεσης.

Σύστημα εξαερισμού διώροφης κατοικίας

Ο ζεστός αέρας μέσα στο δωμάτιο κατευθύνεται προς τα πάνω και εκκενώνεται μέσω του αγωγού εξαγωγής προς τα έξω. Ο κρύος αέρας εισέρχεται στο δωμάτιο μέσω ενός αεραγωγού εισαγωγής που βρίσκεται στο κάτω μέρος του τοίχου.

Οι φυσικά αεριζόμενοι αεραγωγοί εγκαθίσταντο προηγουμένως σε παλαιότερες πολυκατοικίες. Τώρα χρησιμοποιούνται σε ιδιωτικές κατοικίες και βοηθητικούς χώρους.

Η ταχύτητα κίνησης του αέρα εξαρτάται περισσότερο από φυσικούς παράγοντες παρά από την ανθρώπινη επιρροή. Σε καιρό χωρίς άνεμο, το ρεύμα αέρα μπορεί να απουσιάζει ή να αντιστρέφεται.

Δεν έχουν αναπτυχθεί κανονιστικά έγγραφα. Υπάρχουν βιβλία αναφοράς που παρέχουν συστάσεις για πρότυπα ταχύτητας αέρα σε αγωγούς φυσικής αναρρόφησης:

1. Τα δίκτυα ανέμου με εκτροπέα και πίεση 5-6 Pa έχουν εύρος ταχύτητας 1-1,5 m/s.
2. Βαρυτικά δίκτυα σε διαφορές θερμοκρασίας 5^ΟC και πίεση 3-4 Pa έχουν εύρος ταχύτητας 0,5-1,5 m/s.

Μέσα στα φρεάτια εξαγωγής κοινού κτιρίου κτιρίων με 4-12 ορόφους, σε πίεση 6 Pa, η φυσική ταχύτητα του αέρα στον αγωγό φτάνει τα 2 m/s. Τα εύρη ταχύτητας για άλλα τμήματα αερισμού εμφανίζονται στον πίνακα.

Τα βιβλία αναφοράς δεν περιέχουν συστάσεις για ρυθμούς ροής αέρα για πολυώροφα κτίρια με περισσότερους από 12 ορόφους και διαφορά θερμοκρασίας 6 βαθμών.^ΟΓ. Οι μηχανικοί υπολογίζουν τον δείκτη ξεχωριστά χρησιμοποιώντας ένα εκτεταμένο σχήμα.

Αγωγοί μηχανικού αερισμού

Ένα σύστημα κοινής ωφέλειας όπου ο αέρας κινείται με τη δύναμη των ανεμιστήρων ονομάζεται εξαναγκασμένο ή μηχανικό. Η ταχύτητα ροής του αέρα εξαρτάται από την ισχύ του κινητήρα και τη διατομή των αεραγωγών. Το περιβάλλον έχει μικρή επίδραση στην ένταση της μηχανικής κίνησης του αέρα.

Τα δίκτυα κοινής ωφέλειας έχουν μεγάλη ζήτηση για νέα κτίρια κατοικιών πολλαπλών μονάδων και ιδιωτικές κατοικίες. Ο μηχανικός αερισμός έχει σχεδιαστεί για επιχειρήσεις, δημόσια κτίρια και γεωργικές εκμεταλλεύσεις.

Από τις δύο μεθόδους για τον προσδιορισμό της ταχύτητας του αέρα, η απλή μέθοδος δυναμικής πίεσης θεωρείται κατά προσέγγιση.

Αεραγωγοί για κτίρια διαφόρων χρήσεων

Ο προβλεπόμενος σκοπός μιας αρχιτεκτονικής κατασκευής δεν ορίζεται από το γενικό της όνομα. Ένα κτίριο κατοικιών θεωρείται ιδιωτικό ή πολυκατοικία.

Ένα δημόσιο κτίριο μπορεί να περιλαμβάνει ένα γραφείο, ένα κατάστημα ή μια βιβλιοθήκη. Οι μηχανικοί σχεδιάζουν συστήματα εξαερισμού για κάθε κτίριο με βάση τον συγκεκριμένο σκοπό του.

Κατοικίες και δημόσια κτίρια

Η αεροδυναμική στάθμη θορύβου είναι ανάλογη με την ταχύτητα του αέρα στους αγωγούς. Η στάθμη ηχητικής ισχύος υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον τύπο: Lw = 10 + 50 log (v) + 10 log (A). Η τιμή του v είναι η ταχύτητα του αέρα (m/s). Η τιμή του A είναι η διατομή του αγωγού εξαερισμού.

Το έργο του μηχανικού σχεδιασμού είναι να προσδιορίσει τους ρυθμούς ροής εντός των αγωγών έτσι ώστε το σύστημα εξαερισμού να παρέχει την απαιτούμενη ανταλλαγή αέρα χωρίς να υπερβαίνει το επιτρεπόμενο επίπεδο αεροδυναμικού θορύβου. Λαμβάνεται υπόψη η θέση του συστήματος εξαερισμού.

Ας πάρουμε ως παράδειγμα έναν οικιστικό χώρο. Η συνιστώμενη παροχή αέρα μέσα σε ορθογώνια κουτιά κάτω από ψευδοροφή είναι 5 m/sΕάν τα κανάλια τοποθετηθούν σε όλο το δωμάτιο, η ένδειξη μειώνεται σε 2 m/sΓια τους στρογγυλούς αεραγωγούς, συνιστώνται άλλες τιμές ταχύτητας – 3 και 4 m/s αντίστοιχα.

Χρησιμοποιώντας ως παράδειγμα ένα δημόσιο κτίριο, σκεφτείτε ένα κατάστημα, μια σχολική τάξη ή μια αίθουσα συνεδριάσεων. Η συνιστώμενη παροχή αέρα μέσα σε ορθογώνιους αγωγούς κάτω από μια ψευδοροφή είναι 8 m/sΓια κανάλια που τοποθετούνται σε όλο το χώρο, η τιμή μειώνεται σε 7 m/sΓια τους στρογγυλούς αεραγωγούς, οι συνιστώμενες τιμές ταχύτητας είναι: 8 και 6 m/s αντίστοιχα.

Αποθήκες και παραγωγή

Ο αερισμός των εγκαταστάσεων αποθήκης και παραγωγής έχει σχεδιαστεί ώστε να είναι μηχανικός. Δεν υπάρχουν περιορισμοί στην ταχύτητα του αέρα.

Η αεροδυναμική στάθμη ήχου που παράγεται από τις ροές, σε συνδυασμό με τον βιομηχανικό θόρυβο, δεν πρέπει να υπερβαίνει τα καθιερωμένα πρότυπα. Προτεινόμενα παραδείγματα είναι ελεύθερα διαθέσιμα και μπορείτε να τα βρείτε στον πίνακα.

Τοπικά συστήματα και φιλοδοξίες

Όταν οι συγκεντρώσεις σκόνης σε τοπικά συστήματα και συστήματα αναρρόφησης υπερβαίνουν το 0,01 kg/kg, οι μηχανικοί υπολογίζουν τους αεραγωγούς χρησιμοποιώντας τη μέθοδο δυναμικής πίεσης. Σε άλλες περιπτώσεις, χρησιμοποιείται η μέθοδος της επιτρεπόμενης ταχύτητας αέρα, με βάση τη βέλτιστη ταχύτητα αέρα.

Τα τοπικά συστήματα και τα συστήματα αναρρόφησης συνήθως διατηρούν την κίνηση του αέρα υψηλής ταχύτητας. Τα σύντομα δίκτυα έχουν περιορισμένο αριθμό κόμβων που δημιουργούν αντίσταση.

Η ταχύτητα του αέρα διατηρείται πάνω από την ταχύτητα των σωματιδίων του μεταφερόμενου υλικού, αποτρέποντας τη συσσώρευση ιζημάτων στα τοιχώματα του καναλιού. Το μέσο εύρος ταχύτητας του αέρα είναι 15-30 m/s.

Για να επιτύχουν ακριβείς υπολογισμούς, οι μηχανικοί χρησιμοποιούν βιβλία αναφοράς και πίνακες του τμήματος.

Εξαερισμός καπνού

Ο μέσος ρυθμός ροής αέρα εξαερισμού καπνού είναι 15-20 m/s. Αυτός ο αριθμός υπολογίζεται για το μείγμα αέρα-καπνού.

Λαμβάνεται υπόψη η θερμοκρασία των καυσαερίων σε κάθε τμήμα του δικτύου. Οι μηχανικοί χρησιμοποιούν βιβλία αναφοράς και έτοιμους πίνακες για τον υπολογισμό των ρυθμών ροής μάζας.

Πώς σχετίζεται η ταχύτητα με την απόδοση αερισμού;

Το δίκτυο εξαερισμού πρέπει να διασφαλίζει επαρκή ανταλλαγή αέρα εντός του κτιρίου χωρίς να δημιουργεί δυσφορία στους ενοίκους λόγω υπερβολικών επιπέδων θορύβου. Έχουν αναπτυχθεί υγειονομικά πρότυπα για να διασφαλίζεται η υψηλή απόδοση του δικτύου κοινής ωφέλειας.

Η συνιστώμενη ταχύτητα εσωτερικού αέρα είναι 0,3 m/s. Η υπέρβαση αυτού του προτύπου έως και 30% επιτρέπεται κατά τη διάρκεια ανακαινίσεων. Οι μεγάλες αποθήκες, οι εγκαταστάσεις παραγωγής και τα γκαράζ διαθέτουν συνήθως δύο συστήματα εξαερισμού, κατανέμοντας το φορτίο ισόποσα.

Παράδειγμα ελάχιστων και μέγιστων επιπέδων θορύβου για νοσοκομεία: κατά τη διάρκεια της ημέρας – 35-50 dB, και τη νύχτα – 25-40 dB. Για οικιακούς χώρους, ορίζονται άλλα κατώτατα όρια: κατά τη διάρκεια της ημέρας – 40-55 dB, τη νύχτα – 30-45 dB.

Εκτός από τα ηχητικά κύματα, οι δονήσεις από τους αγωγούς εξαερισμού μπορούν επίσης να προκαλέσουν δυσφορία. Αυτό μπορεί να συμβεί λόγω χαλαρών συνδέσεων, στενών αγωγών και άλλων παραγόντων.

Καθώς αυξάνεται η ταχύτητα της κίνησης του αέρα, η δόνηση του συστήματος αυξάνεται εάν η δομή έχει σχεδιαστεί ή εγκατασταθεί λανθασμένα.

Τα πρότυπα για τις επιτρεπόμενες τιμές τοπικών κραδασμών περιέχονται σε βιβλία αναφοράς για ειδικούς που σχεδιάζουν και θέτουν σε λειτουργία ολοκληρωμένα δίκτυα εξαερισμού.

Ο ρυθμός ροής αέρα επηρεάζει τον ρυθμό ανταλλαγής αέρα μέσα σε ένα δωμάτιο ανά μονάδα χρόνου. Αυτή η παράμετρος υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον τύπο: Β=Ο/ΔΗ τιμή V είναι ο όγκος καθαρού αέρα που εισέρχεται στο δωμάτιο σε 1 ώρα. Η τιμή W είναι ο όγκος του ίδιου του δωματίου.

Έτοιμα πρότυπα πολλαπλότητας για διάφορους τύπους εγκαταστάσεων είναι άμεσα διαθέσιμα σε πίνακες. Ας πάρουμε ως παράδειγμα ένα συνδυασμένο μπάνιο. 50 m αντικαθίστανται ανά ώρα.³ αέρα και ο ρυθμός ροής στους αεραγωγούς διασφαλίζει ότι επιτυγχάνεται η τυπική παράμετρος.

Απαντήσεις σε συχνές ερωτήσεις

Βιντεοσκοπημένο υλικό