מהירות אוויר בתעלה: נוסחאות, חישובים, סטנדרטים

אתה שואל מה צריכה להיות מהירות האוויר בתעלה, אני אענה - מ-0.3 עד 30.0 מטר/שנייההערך תלוי בסוג האוורור, ברכיבים ובגורמי התפעול.

במאמר זה אדון בהשפעת חתך רוחב של צינור אוויר על קצב זרימת האוויר. אחקור מערכות אוורור טבעיות ומכניות עבור מבני מגורים, ציבור ותעשייה. אענה גם על שאלות נפוצות.

השפעת חתך הצינור על מהירות האוויר

גודל וצורת הצינור משפיעים על מהירות זרימת האוויר במערכות אוורור. פרמטרים אלה של צינור האוורור מכונים לעתים קרובות יחד חתך הרוחב שלהם.

מהנדסים המפתחים פרויקט אוורור חושבים תחילה על פריסת החיווט הפנימי בתוך חלל הבניין ומחשבים את אורך כל מקטע.

אורך הצינורות ומספר הכיפופים עם הפרשי קטרים ​​משפיעים על זרימת האוויר בתעלת רשת החשמל. בעזרת תרשים וקצבי הזרימה שצוינו עבור כל מקטע, המהנדסים קובעים את חתך הצינור.

תעלות אוורור הן אביזרים עגולים ומלבניים. פח מגולוון הוא חומר נפוץ המשמש. יצרנים מייצרים גם תעלות עשויות נירוסטה ופלסטיק.

בבניינים רבי קומות ישנים יותר, תעלות שירות נפוצות עשויות מלבנים, בלוקי בטון, טיח ובנייה חשופה. תעלות גומי משמשות ביישומים ספציפיים.

שימוש בחומרים שונים מאפשר להתאים את צינורות האוורור לתנאי ההפעלה. צינור פלסטיק היוצא מקולט האדים הוא נעים מבחינה אסתטית.

תעלות מתכת מתאימות לאזורים עם עומסים מכניים תפעוליים וחיצוניים גבוהים.

לפלסטיק, פלדה מגולוונת, נירוסטה וחומרים אחרים יש דירוג חספוס פני שטח משלהם. דירוג זה משפיע על מהירות תנועת האוויר.

מהנדסים לוקחים בחשבון את חספוס הקירות הפנימיים של צינור האוורור. נתונים טבלאיים לחישובים זמינים בחינם.

תעלות אוויר מלבניות

תעלות מלבניות מיועדות ליישומים ספציפיים. השימוש המוגבל בהן נובע משני גורמים:

1. לתעלה המלבנית יש מאפיינים אווירודינמיים נמוכים.
2. בהשוואה לצינור עגול, תעלה מלבנית קשה ויקרה יותר לייצור.

קופסה מלבנית יכולה לעמוד בלחץ נמוך יותר מצינור עגול. היתרון הוא שהקירות השטוחים מאפשרים להעביר את הצינורות מתחת לציפוי התקרה או בתוך פירי אוורור צרים.

פריסת ערוץ מלבנית

הגודל הסטנדרטי של חלקים מעוצבים מוסדר GOST R 70349-2022בעת תכנון מערכות אוורור המשתמשות בתעלות מלבניות בעלות חתכים לא סטנדרטיים, יחס הגובה-רוחב של תעלות האוויר לא יעלה על 1:4. עבור מערכות אוורור טבעי, יחס הגובה-רוחב של תעלות מלבניות מוגבל ל-1:2.

בעת תכנון אוורור, מהנדסים קובעים את מהירות האוויר המותרת על סמך הגורמים הבאים:

• רמת רעש אווירודינמי מותרת בהתאם SP 51.13330.2011;
• אינדיקטור מותר לאובדן לחץ תפעולי ברשת האוורור.

מהירות האוויר בתעלה מלבנית מחושבת באמצעות הנוסחה: V = אורך x 1,000,000 / (3600 x רוחב x גובה).

תחת המשמעות ל החלף את קצב זרימת האוויר שצוין על ידי הפרויקט עבור אזור ספציפי, הנמדד במטר³ערך לשעה מערב, ח – רוחב וגובה קירות התעלה המלבנית (מ"מ).

צינורות אוויר עגולים

צינורות אוויר עגולים גדולים יותר מאשר צינורות מלבניים, מה שהופך את ההתקנה למאתגרת יותר. מערכת השירות תופסת יותר מקום אך מציעה ביצועים אווירודינמיים משופרים.

רמת הרעש של זרימת האוויר נמוכה יותר בהשוואה לתעלה מלבנית. תעלה עגולה יכולה לעמוד בלחץ פנימי ועומסים מכניים חיצוניים גדולים יותר מאשר תעלה מלבנית.

טכנולוגיית תעלות גליליות זולה יותר לייצור. צינורות קלים יותר להתקנה על ידי חיבורם למבני בניין. יתרונות תפעוליים אלה הפכו רכיבים עגולים לפופולריים עבור מערכות אוורור.

כאשר חישובי אוורור מבוצעים עבור תעלות מלבניות, אך השימוש בצינורות עגולים מותר, משתמשים במונח הקוטר המקביל.

יכולת ההחלפה של צינורות אוויר בצורות וקטרים ​​שונים נקבעת על ידי: ד = 2AB/(א + ב)הערכים של A ו-B הם צלעות של תיבה מלבנית (רוחב וגובה).

קראו גם:

אספקת אוורור בבית פרטי: חישובים, מאפיינים, התקנה

באיזו תדירות יש לנקות תאי אוורור?

עבור צינור מלבני, המונח "אקוויוולנט" מתייחס לקוטר הנומינלי של צינור האוויר שבו הפסדי לחץ ההפעלה עקב חיכוך שווים. כדי להימנע מחישובי החלפה מורכבים, בפועל, עדיפים צינורות עגולים בעת פיתוח תכנוני אוורור.

הפרמטרים האווירודינמיים של רשתות שירות מחושבים באמצעות תוכנה ייעודית, תוך שימוש בנתונים טבלאיים מספרי עיון. חישובי לחץ דינמי מבוססים על דיאגרמות עם מרווח שגיאה של 3-5%.

הנוסחה המתמטית למהירות האוויר בצינור עגול היא כדלקמן: אורך = אורך x 4 x 1,000,000 / (3600 x 3.14 x עומק)²).

הערך L הוא קצב זרימת האוויר שצוין על ידי הפרויקט עבור קטע של הצינור, הנמדד במטרים.³/שעה. הערך d מתייחס לקוטר הפנימי של הצינור.

תעלות אוויר עם אינדוקציה טבעית ומכנית

לרשתות אוורור יש מהירויות זרימת אוויר הנעות בין 0.3 ל-30.0 מטר/שנייה. האוויר מועבר באופן מכני או טבעי. סטנדרטים לאוורור פותחו בהתבסס על החלל, השטח ומספר הדיירים הספציפיים.

מסמכים רגולטוריים אינם מספקים נתונים מדויקים לשמירה על מהירות רשת האוורור המומלצת.

הפרמטר נקבע על ידי מהנדסים במהלך פיתוח הפרויקט ותלוי ב:

• קטגוריות של מבנים אדריכליים;
• המטרה המיועדת של הבניין והמתחם הנפרד;
• חתך רוחב וחומר של תעלות אוורור;
• נוכחות של בידוד של צינורות אוורור;
• מספר אלמנטים מעוצבים;
• נוכחות, כמות יחידות כוונון ומצערת.

גורמים משניים ספציפיים לאובייקט האוורור נלקחים בחשבון.

תעלות אוורור טבעיות

מערכות אוורור טבעיות מניעות זרמי אוויר לפי חוקי הפיזיקה ללא שימוש במאווררים. זרימה נוצרת על ידי הפרשי טמפרטורה ולחצים.

מערכת אוורור של בית בן שתי קומות

אוויר חם בתוך החדר מופנה כלפי מעלה ונפלט החוצה דרך צינור הפליטה. אוויר קר נכנס לחדר דרך פתח יניקה הממוקם בחלק התחתון של הקיר.

תעלות אוויר מאווררות באופן טבעי הותקנו בעבר בבנייני דירות ישנים יותר. כיום הן משמשות בבתים פרטיים ובחדרי שירות.

מהירות תנועת האוויר תלויה יותר בגורמים טבעיים מאשר בהשפעת האדם. במזג אוויר ללא רוח, הטיסה עשויה להיעדר או להיות הפוכה.

לא פותחו מסמכים רגולטוריים. ישנם ספרי עיון המספקים המלצות לתקני מהירות אוויר בצינורות שאיבה טבעית:

1. רשתות רוח עם מסיט ולחץ של 5-6 פאסל בעלות טווח מהירויות של 1-1.5 מטר/שנייה.
2. רשתות כבידה בהפרשי טמפרטורה 5^הול-C וללחץ של 3-4 Pa יש טווח מהירויות של 0.5-1.5 מטר/שנייה.

בתוך פירי הפליטה של ​​בניינים משותפים בבניינים בני 4-12 קומות, בלחץ של 6 פאסל, מהירות האוויר הטבעית בתעלה מגיעה ל-2 מטר/שנייה. טווחי המהירויות עבור מקטעי אוורור אחרים מוצגים בטבלה.

ספרי העיון אינם מכילים המלצות לקצבי זרימת אוויר עבור בניינים רבי קומות עם יותר מ-12 קומות והפרש טמפרטורות של 6^הוג. מהנדסים מחשבים את המדד באופן אינדיבידואלי באמצעות סכמה מורחבת.

תעלות אוורור מכניות

מערכת שירות שבה האוויר מונע על ידי כוח המאווררים נקראת מאולצת או מכנית. מהירות זרימת האוויר תלויה בהספק המנוע ובחתך הרוחב של צינורות האוויר. לסביבה יש השפעה מועטה על עוצמת תנועת האוויר המכנית.

רשתות שירות מבוקשות עבור מבני מגורים חדשים מרובי יחידות ובתים פרטיים. אוורור מכני מיועד למפעלים, מבני ציבור וחוות חקלאיות.

מבין שתי השיטות לקביעת מהירות האוויר, שיטת הלחץ הדינמי הפשוטה נחשבת למקורבת.

תעלות אוויר למבנים למטרות שונות

ייעודו של מבנה אדריכלי אינו מוגדר בשמו הכללי. בניין מגורים נחשב לבניין פרטי או רב דירות.

בניין ציבורי יכול לכלול משרד, חנות או ספרייה. מהנדסים מתכננים מערכות אוורור לכל בניין בהתבסס על ייעודו הספציפי.

מבני מגורים וציבור

רמת הרעש האווירודינמית פרופורציונלית למהירות האוויר בצינורות. רמת עוצמת הקול מחושבת לפי הנוסחה: Lw = 10 + 50 log (v) + 10 log (A). ערך v הוא מהירות האוויר (מטר/שנייה). ערך A הוא שטח החתך של צינור האוורור.

משימתו של מהנדס התכנון היא לקבוע את קצב הזרימה בתוך הצינורות כך שמערכת האוורור תספק את חילופי האוויר הנדרשים מבלי לחרוג מרמת הרעש האווירודינמי המותרת. מיקום מערכת האוורור נלקח בחשבון.

בואו ניקח כדוגמה חלל מגורים. קצב זרימת האוויר המומלץ בתוך קופסאות מלבניות מתחת לתקרה תלויה הוא 5 מטר/שנייהאם התעלות מונחות ברחבי החדר, המדד מצטמצם ל 2 מטר/שנייהעבור תעלות אוויר עגולות, מומלץ להשתמש בערכי מהירות אחרים – 3 ו-4 מטר לשנייה בהתאמה.

אם ניקח לדוגמה בניין ציבורי, חשבו על חנות, כיתת לימוד בבית ספר או חדר ישיבות. קצב זרימת האוויר המומלץ בתוך תעלות מלבניות מתחת לתקרה תלויה הוא 8 מטר/שנייהעבור ערוצים המונחים ברחבי המקום, הערך מופחת ל 7 מטר/שנייהעבור תעלות אוויר עגולות, ערכי המהירות המומלצים הם: 8 ו-6 מטר לשנייה בהתאמה.

מחסנים וייצור

אוורור המחסן ומתקני הייצור מתוכנן להיות מכני. אין הגבלות על מהירות האוויר.

רמת הרעש האווירודינמית הנוצרת מהזרימות, בשילוב עם רעש תעשייתי, אסור שתעלה על התקנים שנקבעו. דוגמאות מומלצות זמינות בחינם וניתן למצוא אותן בטבלה.

מערכות מקומיות ושאיפות

כאשר ריכוזי האבק במערכות מקומיות ובמערכות שאיבה עולים על 0.01 ק"ג/ק"ג, מהנדסים מחשבים את צינורות האוויר באמצעות שיטת הלחץ הדינמי. במקרים אחרים, משתמשים בשיטת מהירות האוויר המותרת, המבוססת על מהירות האוויר האופטימלית.

מערכות מקומיות ומערכות שאיבה בדרך כלל שומרות על תנועת אוויר במהירות גבוהה. רשתות קצרות מכילות מספר מוגבל של צמתים היוצרים התנגדות.

מהירות האוויר נשמרת מעל מהירות החלקיקים של החומר המועבר, ובכך מונעת הצטברות משקעים על דפנות התעלה. טווח מהירות האוויר הממוצעת הוא 15-30 מטר/שנייה.

כדי לקבל חישובים מדויקים, מהנדסים משתמשים בספרי עיון וטבלאות של המחלקות.

אוורור עשן

קצב זרימת האוויר הממוצע לאוורור עשן הוא 15-20 מטר/שנייה. נתון זה מחושב עבור תערובת אוויר-עשן.

טמפרטורת גזי הפליטה בכל מקטע של הרשת נלקחת בחשבון. מהנדסים משתמשים בספרי עיון ובטבלאות מוכנות כדי לחשב את קצב זרימת המסה.

כיצד מהירות קשורה לביצועי האוורור?

רשת האוורור חייבת להבטיח חילופי אוויר נאותים בתוך הבניין מבלי ליצור אי נוחות לדיירים עקב רמות רעש מוגזמות. פותחו סטנדרטים סניטריים כדי להבטיח את הביצועים הגבוהים של רשת השירות.

מהירות האוויר המומלצת בתוך הבית היא 0.3 מטר/שנייה. מותרת חריגה מתקן זה בעד 30% במהלך שיפוצים. מחסנים גדולים, מתקני ייצור ומוסכים בדרך כלל מצוידים בשתי מערכות אוורור, המחלקות את העומס באופן שווה.

דוגמה לרמות רעש מינימליות ומקסימליות בבתי חולים: במהלך היום – 35-50 dB, ובלילה – 25-40 dB. עבור מבנים למגורים, נקבעו ספים אחרים: במהלך היום – 40-55 dB, בלילה – 30-45 dB.

בנוסף לגלי רעש, גם רעידות מתעלות אוורור עלולות לגרום לאי נוחות. זה יכול להתרחש עקב חיבורים רופפים, תעלות צרות וגורמים אחרים.

ככל שמהירות תנועת האוויר עולה, כך גם רעידות המערכת גוברות אם המבנה מתוכנן או מותקן בצורה שגויה.

סטנדרטים לערכים מותרים של רטט מקומי נמצאים בספרי עיון למומחים המתכננים ומפעילים רשתות אוורור מוגמרות.

קצב זרימת האוויר משפיע על קצב חילופי האוויר בחדר ליחידת זמן. פרמטר זה מחושב באמצעות הנוסחה: N=V/Wערך ה-V הוא נפח האוויר הנקי הנכנס לחדר בשעה אחת. ערך ה-W הוא נפח החדר עצמו.

סטנדרטים מוכנים לרבות עבור סוגים שונים של מתקנים זמינים בקלות בטבלאות. ניקח לדוגמה חדר אמבטיה משולב. 50 מ"ר מוחלפים בשעה.³ אוויר, וקצב הזרימה בתעלות האוויר מבטיח השגת הפרמטר הסטנדרטי.

תשובות לשאלות נפוצות

חומרי וידאו