Te küsite, milline peaks olema õhu kiirus kanalis, ja mina vastan... 0,3 kuni 30,0 m/sVäärtus sõltub ventilatsiooni tüübist, komponentidest ja tööteguritest.
Selles artiklis käsitlen õhukanali ristlõike mõju õhuvoolukiirusele. Uurin elamute, avalike ja tööstushoonete loomulikke ja mehaanilisi ventilatsioonisüsteeme. Samuti vastan korduma kippuvatele küsimustele.
- Kanali ristlõike mõju õhukiirusele
- Ristkülikukujulised õhukanalid
- Ümmargused õhukanalid
- Loodusliku ja mehaanilise induktsiooniga õhukanalid
- Looduslikud ventilatsioonikanalid
- Mehaanilised ventilatsioonikanalid
- Õhukanalid erineva otstarbega hoonetele
- Elamud ja avalikud hooned
- Laod ja tootmine
- Kohalikud süsteemid ja püüdlused
- Suitsu ventilatsioon
- Kuidas on kiirus seotud ventilatsiooni jõudlusega?
- Vastused korduma kippuvatele küsimustele
- Videomaterjalid
Kanali ristlõike mõju õhukiirusele
Kanali suurus ja kuju mõjutavad õhuvoolu kiirust ventilatsioonisüsteemides. Neid ventilatsioonikanali parameetreid nimetatakse sageli ühiselt nende ristlõikeks.
Ventilatsiooniprojekti arendavad insenerid mõtlevad kõigepealt läbi hoone sisemiste juhtmestike paigutuse ja arvutavad iga sektsiooni pikkuse.
Kanalite pikkus ja erineva läbimõõduga paindekohtade arv mõjutavad õhuvoolu kommunikatsioonivõrgu kanalis. Diagrammi ja iga sektsiooni ettenähtud voolukiiruse abil määravad insenerid kanali ristlõike.
Ventilatsioonikanalid on ümmargused ja ristkülikukujulised liitmikud. Levinud materjalina kasutatakse tsingitud lehtmetalli. Tootjad toodavad kanaleid ka roostevabast terasest ja plastist.
Vanemates kõrghoonetes on tavalised kommunikatsioonikanalid valmistatud tellistest, tuhaplokist, krohvist ja paljast müüritisest. Kummikanaleid kasutatakse spetsiifilistes rakendustes.
Erinevate materjalide kasutamine võimaldab ventilatsioonikanaleid töötingimustele vastavaks kohandada. Köögikubu juurest kulgev plasttoru on esteetiliselt meeldiv.
Metallkanalid sobivad kasutamiseks suurte töö- ja väliste mehaaniliste koormustega piirkondades.
Plastikul, tsingitud terasel, roostevabal terasel ja muudel materjalidel on oma pinnakaredusaste. See tase mõjutab õhu liikumiskiirust.
Insenerid võtavad arvesse ventilatsioonikanali siseseinte karedust. Arvutuste tabelina esitatud andmed on vabalt kättesaadavad.
| Õhukanali materjal | Kareduskoefitsient (K, mm) |
| Metall | 0,1 |
| Plastik, vinüül | 0,1 |
| Räbu kips | 1 |
| Tuhabetoon | 1.5 |
| Krohvimata telliskivi | 5-10 |
| Telliskivisein krohviga | 3-6 |
| Võrgule kantud krohv | 10 |
| Kumm | 0,006–0,01 |
Ristkülikukujulised õhukanalid
Ristkülikukujulised õhukanalid on mõeldud spetsiifilisteks rakendusteks. Nende piiratud kasutusala on tingitud kahest tegurist:
- Ristkülikukujulisel kanalil on madalad aerodünaamilised omadused.
- Võrreldes ümmarguse toruga on ristkülikukujuline kanal keerulisem ja kallim valmistada.
Ristkülikukujuline kast talub väiksemat rõhku kui ümmargune toru. Eeliseks on see, et lamedad seinad võimaldavad kanalite vedamist laekatte alla või kitsastesse ventilatsioonišahtidesse.
Vormitud osade standardsuurus on reguleeritud GOST R 70349-2022Mittestandardsete ristlõigetega ristkülikukujuliste kanalite abil ventilatsioonisüsteemide projekteerimisel ei tohiks õhukanalite kuvasuhe ületada 1:4. Looduslike ventilatsioonisüsteemide puhul on ristkülikukujuliste kanalite kuvasuhe piiratud 1:2-ga.
Ventilatsiooni projekteerimisel määravad insenerid lubatud õhukiiruse järgmiste tegurite põhjal:
- lubatud aerodünaamilise müra tase vastavalt standardile SP 51.13330.2011;
- ventilatsioonivõrgu töörõhu kadu lubatud indikaator.
Õhu kiirus ristkülikukujulises õhukanalis arvutatakse järgmise valemi abil: V = P x 1 000 000 / (3600 x L x K).
Tähenduse all L asendage projekti poolt määratud õhuvoolukiirus konkreetse ala jaoks, mõõdetuna ruutmeetrites3/tund. Väärtus W, H – ristkülikukujulise kanali seinte laius ja kõrgus (mm).
Ümmargused õhukanalid
Ümarad õhukanalid on suuremad kui ristkülikukujulised, mistõttu on paigaldamine keerulisem. Kommunaalsüsteem võtab rohkem ruumi, kuid pakub paremaid aerodünaamilisi omadusi.
Õhuvoolu müratase on madalam võrreldes ristkülikukujulise kanaliga. Ümmargune kanal talub suuremat siserõhku ja väliseid mehaanilisi koormusi kui ristkülikukujuline kanal.
Silindrilise kanalitehnoloogia tootmine on odavam. Torusid on lihtsam paigaldada, kinnitades need hoonekonstruktsioonide külge. Need praktilised eelised on muutnud ümara kujuga komponendid ventilatsioonisüsteemides populaarseks.
Kui ristkülikukujuliste kanalite ventilatsiooniarvutused tehakse, kuid ümmarguste torude kasutamine on lubatud, kasutatakse ekvivalentse läbimõõdu terminit.
Erineva kuju ja läbimõõduga õhukanalite vahetatavus määratakse kindlaks järgmiselt: D = 2AB/(A + B)A ja B väärtused on ristkülikukujulise kasti küljed (laius ja kõrgus).
Ristkülikukujulise kanali puhul viitab ekvivalent õhukanali nimiläbimõõdule, mille puhul hõõrdumisest tingitud töörõhukaod on võrdsed. Keeruliste vahetatavuse arvutuste vältimiseks eelistatakse ventilatsiooniprojektide väljatöötamisel praktikas ümmargusi torusid.
Tehnovõrkude aerodünaamilisi parameetreid arvutatakse spetsiaalse tarkvara abil, kasutades teatmeteostest pärit tabelina esitatud andmeid. Dünaamilise rõhu arvutused põhinevad diagrammidel, mille veamarginaal on 3–5%.
Õhukiiruse matemaatiline valem ümmarguses kanalis on järgmine: V = P x 4 x 1 000 000 / (3600 x 3,14 x sügavus2).
Väärtus L on projekti poolt torujuhtme lõigu jaoks määratud õhuvoolukiirus, mõõdetuna meetrites.3/tund. Väärtus d viitab toru siseläbimõõdule.
Loodusliku ja mehaanilise induktsiooniga õhukanalid
Ventilatsioonivõrkude õhuvoolu kiirus on vahemikus 0,3 kuni 30,0 m/s. Õhk liigub mehaaniliselt või looduslikult. Ventilatsioonistandardid on välja töötatud vastavalt konkreetsele ruumile, pindalale ja elanike arvule.
Regulatiivsed dokumendid ei anna täpseid näitajaid soovitatava ventilatsioonivõrgu kiiruse säilitamiseks.
Parameetri määravad insenerid projekti väljatöötamise ajal ja see sõltub:
- arhitektuuristruktuuride kategooriad;
- hoone ja eraldi ruumide sihtotstarve;
- ventilatsioonikanalite ristlõige ja materjal;
- ventilatsioonikanalite isolatsiooni olemasolu;
- kujuga elementide arv;
- olemasolu, reguleerimise kogus ja drosselklapid.
Arvesse võetakse ventilatsiooniobjektile omaseid sekundaarseid tegureid.
Looduslikud ventilatsioonikanalid
Looduslikud ventilatsioonisüsteemid liigutavad õhuvoolusid vastavalt füüsikaseadustele ilma ventilaatoreid kasutamata. Ringlus tekib temperatuuri ja rõhu erinevuste abil.
Ruumi soe õhk suunatakse ülespoole ja väljutatakse väljatõmbekanali kaudu õue. Külm õhk siseneb ruumi seina alumises osas asuva sisselaskeava kaudu.
Loomulikult ventileeritavaid õhukanaleid paigaldati varem vanematesse kortermajadesse. Nüüd kasutatakse neid eramajades ja abiruumides.
Õhu liikumise kiirus sõltub rohkem looduslikest teguritest kui inimtegevusest. Tuulevaikse ilmaga võib tuuletõmbus puududa või olla vastupidine.
Regulatiivseid dokumente pole välja töötatud. On olemas teatmeteosed, mis annavad soovitusi õhukiiruse standardite kohta loodusliku sissehingamisega õhukanalites:
- Deflektoriga ja 5-6 Pa rõhuga tuulevõrkude kiirusvahemik on 1-1,5 m/s.
- Gravitatsioonivõrgud temperatuuride erinevuste korral 5OC ja rõhu 3-4 Pa korral on kiirusvahemik 0,5-1,5 m/s.
4–12-korruseliste hoonete ühiskasutatavate väljatõmbešahtide sees ulatub loomulik õhukiirus kanalis 6 Pa rõhu juures 2 m/s-ni. Teiste ventilatsioonisektsioonide kiirusevahemikud on toodud tabelis.
| Ventilatsiooniseade | Soovitatav voolukiirus (m/s) |
| Ventilatsioonivõred | 0,3–0,6 |
| Vertikaalsed õhukanalid | 0,5–1 |
| Horisontaalsed kogumiskanalid | 0,6–0,8 |
| Kapuutsid | 1-1,5 |
Teatmeteosed ei sisalda õhuvoolukiiruste soovitusi kõrghoonetele, millel on üle 12 korruse ja temperatuuride vahe 6OC. Insenerid arvutavad indikaatori individuaalselt, kasutades laiendatud skeemi.
Mehaanilised ventilatsioonikanalid
Ventilaatorite jõul õhku liigutavat tehnosüsteemi nimetatakse sund- ehk mehaaniliseks. Õhuvoolu kiirus sõltub mootori võimsusest ja õhukanalite ristlõikest. Keskkonnal on mehaanilise õhuliikumise intensiivsusele vähe mõju.
Uute korterelamute ja eramute puhul on nõutud tehnovõrgud. Mehaaniline ventilatsioon on projekteeritud ettevõtetele, avalikele hoonetele ja põllumajandusettevõtetele.
- Ventilatsiooni projekteerimisetapis kasutavad insenerid lubatud kiiruse meetodit. Aluseks võetakse optimaalne kiirus. Tööparameetri määramiseks määratakse iga võrguosa kanali ristlõige ja rõhulang.
- Dünaamilise rõhu meetodit kasutatakse ventilatsioonivõrgu projekteerimisetapis või teostatavusuuringu käigus. See põhineb rõhukaol süsteemi sektsiooni lineaarmeetri kohta. Pärast optimaalse õhuvoolukiiruse määramist arvutatakse kanali ristlõige.
Kahest õhukiiruse määramise meetodist peetakse ligikaudseks lihtsat dünaamilise rõhu meetodit.
Õhukanalid erineva otstarbega hoonetele
Arhitektuurilise ehitise sihtotstarvet ei määratle selle üldnimetus. Elamuks loetakse eramu või korterelamu.
Avalik hoone võib hõlmata kontorit, poodi või raamatukogu. Insenerid projekteerivad iga hoone ventilatsioonisüsteemid vastavalt selle konkreetsele otstarbele.
Elamud ja avalikud hooned
Aerodünaamiline müratase on proportsionaalne õhu kiirusega õhukanalites. Helivõimsustase arvutatakse järgmise valemi abil: Lw = 10 + 50 log (v) + 10 log (A). v väärtus on õhu kiirus (m/s). A väärtus on ventilatsioonikanali ristlõikepindala.
Projekteerimisinseneri ülesanne on määrata kindlaks õhuvoolukiirused kanalites nii, et ventilatsioonisüsteem tagaks vajaliku õhuvahetuse, ületamata lubatud aerodünaamilist mürataset. Arvesse võetakse ventilatsioonisüsteemi asukohta.
Võtame näiteks eluruumi. Soovitatav õhuvoolukiirus ripplae all asuvates ristkülikukujulistes kastides on 5 m/sKui kanalid on paigutatud kogu ruumi, väheneb indikaator väärtuseni 2 m/sÜmarate õhukanalite puhul on soovitatavad muud kiiruse väärtused – 3 ja 4 m/s vastavalt.
Näiteks avaliku hoone puhul vaatleme poodi, kooliklassi või konverentsiruumi. Soovitatav õhuvoolukiirus ripplae all asuvates ristkülikukujulistes kanalites on 8 m/sKogu ruumides paigaldatud kanalite puhul vähendatakse väärtust 7 m/sÜmarate õhukanalite puhul on soovitatavad kiiruse väärtused järgmised: 8 ja 6 m/s vastavalt.
Laod ja tootmine
Lao- ja tootmisruumide ventilatsioon on projekteeritud mehaaniliselt. Õhukiirusele piiranguid ei ole.
Voogude tekitatud aerodünaamiline müratase koos tööstusmüraga ei tohi ületada kehtestatud standardeid. Soovituslikud näited on vabalt kättesaadavad ja leiate tabelist.
| Objekti nimi | Soovitatav voolukiirus (m/s) |
| Ladu ilma püsiva inimese kohalolekuta | 16-20 |
| Ladu, kus inimesed pidevalt töötavad | 10–14 |
| Töökoda tööjaamadega | 14.–22. |
| Teisejärgulised ruumid | 10–12 |
| Riietusruum, töötajate puhkeruum | 8-10 |
Kohalikud süsteemid ja püüdlused
Kui tolmu kontsentratsioon kohalikes süsteemides ja aspiratsioonisüsteemides ületab 0,01 kg/kg, arvutavad insenerid õhukanalid dünaamilise rõhu meetodi abil. Muudel juhtudel kasutatakse lubatud õhukiiruse meetodit, mis põhineb optimaalsel õhukiirusel.
Kohalikud süsteemid ja aspiratsioonisüsteemid hoiavad tavaliselt õhu liikumist kiirelt. Lühikestel võrkudel on piiratud arv takistust tekitavaid sõlmi.
Õhu kiirust hoitakse transporditava materjali osakeste kiirusest kõrgemal, mis hoiab ära sette kogunemise kanali seintele. Keskmine õhukiiruse vahemik on 15–30 m/s.
Täpsete arvutuste saamiseks kasutavad insenerid osakondade teatmikke ja tabeleid.
| Süsteemi eesmärk ja püüdlus | Kiirusvool (m/s) |
| Tahkete ainete jaoks | 12-20 |
| Niiskuse ja sooja õhu jaoks | 12-16 |
| Tolmu ja gaasiliste ainete jaoks | 14-16 |
| Keevitusjaama jaoks | 8.–14. |
| Puidutöötlemisseadmete jaoks | 16-20 |
| Lihvimisseadmete jaoks | 18.–22. |
| Keemiliste vannide jaoks | 6-8 |
Suitsu ventilatsioon
Suitsuventilatsiooni õhuvoolu keskmine kiirus on 15–20 m/s. See näitaja arvutatakse õhu ja suitsu segu jaoks.
Arvesse võetakse suitsugaaside temperatuuri võrgu igas osas. Massivoolukiiruste arvutamiseks kasutavad insenerid teatmikke ja valmis tabeleid.
| Võrguosa, mille suitsugaaside temperatuur on 300OKOOS | Massikiiruse indeks (kg/(s*m2)) |
| Ventiili korpus | 8-10 |
| Vertikaalne kanal | 14-15 |
| Horisontaalne kanal | 10–14 |
| Kanal pärast ventilaatorit | 15.–16. |
Kuidas on kiirus seotud ventilatsiooni jõudlusega?
Ventilatsioonivõrk peab tagama hoones piisava õhuvahetuse, tekitamata elanikele ebamugavusi liigse mürataseme tõttu. Kommunaalvõrgu kõrge jõudluse tagamiseks on välja töötatud sanitaarstandardid.
Soovitatav siseõhu kiirus on 0,3 m/s. Renoveerimistööde ajal on lubatud seda standardit ületada kuni 30%. Suurtes ladudes, tootmishoonetes ja garaažides on tavaliselt kaks ventilatsioonisüsteemi, mis jaotavad koormuse ühtlaselt.
Näide haiglate minimaalsest ja maksimaalsest müratasemest: päevasel ajal – 35–50 dB ja öösel – 25–40 dB. Elamute jaoks on kehtestatud muud piirmäärad: päevasel ajal – 40–55 dB, öösel – 30–45 dB.
Lisaks müralainetele võivad ebamugavust tekitada ka ventilatsioonikanalite vibratsioonid. See võib olla tingitud lahtistest ühendustest, ahenenud kanalitest ja muudest teguritest.
Õhu liikumiskiiruse suurenedes suureneb süsteemi vibratsioon, kui konstruktsioon on valesti projekteeritud või paigaldatud.
Kohaliku vibratsiooni lubatud väärtuste standardid on toodud teatmeteostes spetsialistidele, kes projekteerivad ja tellivad valmis ventilatsioonivõrke.
Õhuvoolu kiirus mõjutab õhuvahetuse kiirust ruumis ajaühiku kohta. See parameeter arvutatakse järgmise valemi abil: N=V/WV-väärtus on ruumi ühe tunni jooksul siseneva puhta õhu maht. W-väärtus on ruumi enda ruumala.
Erinevat tüüpi rajatiste valmiskordamisstandardid on tabelites hõlpsasti saadaval. Võtame näiteks kombineeritud vannitoa. Tunnis vahetatakse välja 50 m3.3 õhk ja õhukanalite voolukiirus tagavad standardparameetri saavutamise.
Vastused korduma kippuvatele küsimustele
Elamute soovitatav parameeter on 0,3 m/s.
Soovituslik väärtus: tuulevõrgud deflektoriga ja rõhuga 5-6 Pa – 1-1,5 m/s. Gravitatsioonivõrgud temperatuuride vahega 5 °C ja rõhuga 3-4 Pa – 0,5-1,5 m/s.
Mõõtmiste tegemiseks kasutage anemomeetrit.
Asetage anemomeetri andur ventilatsiooniava lähedale tootja soovitatud kaugusele. Ekraanile kuvatakse tulemus.
Teades õhuvoolu kiirust (L) ja ventilatsioonikanali ristlõikepindala (S), arvutage voolukiirus (V) järgmise valemi abil: V = L / 3600 × S. Matemaatiliste arvutusteta mõõtmiseks kasutage anemomeetrit.
