Paklausi, koks turėtų būti oro greitis ortakyje, aš atsakysiu – nuo 0,3 iki 30,0 m/sVertė priklauso nuo vėdinimo tipo, komponentų ir eksploatacinių veiksnių.
Šiame straipsnyje aptarsiu ortakių skerspjūvio įtaką oro srautui. Aptarsiu natūralias ir mechanines gyvenamųjų, visuomeninių ir pramoninių pastatų vėdinimo sistemas. Taip pat atsakysiu į dažniausiai užduodamus klausimus.
- Ortakio skerspjūvio įtaka oro greičiui
- Stačiakampiai oro kanalai
- Apvalūs oro ortakiai
- Oro kanalai su natūralia ir mechanine indukcija
- Natūralios ventiliacijos ortakiai
- Mechaniniai vėdinimo kanalai
- Oro kanalai įvairios paskirties pastatams
- Gyvenamieji ir visuomeniniai pastatai
- Sandėliai ir gamyba
- Vietos sistemos ir siekiai
- Dūmų vėdinimas
- Kaip greitis susijęs su ventiliacijos našumu?
- Atsakymai į dažnai užduodamus klausimus
- Vaizdo medžiaga
Ortakio skerspjūvio įtaka oro greičiui
Ortakio dydis ir forma turi įtakos oro srauto greičiui vėdinimo sistemose. Šie vėdinimo ortakio parametrai dažnai bendrai vadinami jų skerspjūviu.
Inžinieriai, rengiantys vėdinimo projektą, pirmiausia apgalvoja vidinių laidų išdėstymą pastato erdvėje ir apskaičiuoja kiekvienos sekcijos ilgį.
Ortakių ilgis ir skirtingo skersmens alkūnių skaičius turi įtakos oro srautui komunalinių tinklų ortakyje. Turėdami diagramą ir nurodytus kiekvienos sekcijos srautus, inžinieriai nustato ortakio skerspjūvį.
Vėdinimo ortakiai yra apvalios ir stačiakampės formos jungiamosios detalės. Dažnai naudojama cinkuota skarda. Gamintojai taip pat gamina ortakius iš nerūdijančio plieno ir plastiko.
Senesniuose aukštuose pastatuose įprasti komunaliniai ortakiai gaminami iš plytų, šlako blokelių, tinko ir pliko mūro. Guminiai ortakiai naudojami specifiniais atvejais.
Naudojant skirtingas medžiagas, vėdinimo kanalus galima pritaikyti prie eksploatavimo sąlygų. Iš virtuvės gaubto einantis plastikinis vamzdis atrodo estetiškai.
Metaliniai kanalai tinka vietoms, kurioms būdingos didelės eksploatacinės ir išorinės mechaninės apkrovos.
Plastikas, cinkuotas plienas, nerūdijantis plienas ir kitos medžiagos turi savo paviršiaus šiurkštumo įvertinimą. Šis įvertinimas turi įtakos oro judėjimo greičiui.
Inžinieriai atsižvelgia į ventiliacijos kanalo vidinių sienelių šiurkštumą. Skaičiavimams skirti lentelių duomenys yra laisvai prieinami.
| Oro kanalo medžiaga | Šiurkštumo koeficientas (K, mm) |
| Metalas | 0,1 |
| Plastikas, vinilas | 0,1 |
| Šlako gipsas | 1 |
| Pelenų betonas | 1.5 |
| Mūrinis mūras be tinko | 5–10 |
| Plytų mūras su tinku | 3–6 |
| Tinkas tepamas ant tinklelio | 10 |
| Guma | 0,006–0,01 |
Stačiakampiai oro kanalai
Stačiakampiai ortakiai yra skirti specifinėms reikmėms. Jų ribotas naudojimas yra dėl dviejų veiksnių:
- Stačiakampis kanalas pasižymi žemomis aerodinaminėmis savybėmis.
- Palyginti su apvaliu vamzdžiu, stačiakampį ortakį pagaminti sunkiau ir brangiau.
Stačiakampė dėžutė gali atlaikyti mažesnį slėgį nei apvalus vamzdis. Privalumas yra tas, kad plokščios sienelės leidžia ortakius tiesti po lubų apdaila arba siaurose ventiliacijos šachtose.
Standartinis formos detalių dydis yra reglamentuojamas GOST R 70349-2022Projektuojant vėdinimo sistemas, kuriose naudojami stačiakampiai nestandartinio skerspjūvio ortakiai, ortakių kraštinių santykis neturėtų viršyti 1:4. Natūralaus vėdinimo sistemose stačiakampių ortakių kraštinių santykis yra ribojamas iki 1:2.
Projektuodami ventiliaciją, inžinieriai nustato leistiną oro greitį, remdamiesi šiais veiksniais:
- leistinas aerodinaminio triukšmo lygis pagal SP 51.13330.2011;
- leistinas darbinio slėgio nuostolių vėdinimo tinkle rodiklis.
Oro greitis stačiakampiame ortakyje apskaičiuojamas pagal formulę: V = I x 1 000 000 / (3600 x P x A).
Pagal prasmę L pakeisti projekto nurodytą oro srauto greitį konkrečiam plotui, matuojamą m3/val. Vertė V, A – stačiakampio kanalo sienelių plotis ir aukštis (mm).
Apvalūs oro ortakiai
Apvalūs oro kanalai yra didesni nei stačiakampiai, todėl juos sunkiau sumontuoti. Inžinerinė sistema užima daugiau vietos, tačiau pasižymi geresnėmis aerodinaminėmis savybėmis.
Oro srauto triukšmo lygis yra mažesnis, palyginti su stačiakampiu ortakiu. Apvalus ortakis gali atlaikyti didesnį vidinį slėgį ir išorines mechanines apkrovas nei stačiakampis ortakis.
Cilindrinių ortakių technologija yra pigesnė gaminti. Vamzdžius lengviau montuoti pritvirtinant juos prie pastato konstrukcijų. Šie eksploataciniai pranašumai lėmė, kad apvalios formos komponentai tapo populiarūs vėdinimo sistemose.
Kai atliekami stačiakampių ortakių vėdinimo skaičiavimai, tačiau leidžiama naudoti apvalius vamzdžius, naudojamas ekvivalentinio skersmens terminas.
Skirtingų formų ir skersmenų oro kanalų keičiamumą lemia: D = 2AB/(A + B)A, B reikšmės yra stačiakampio langelio kraštinės (plotis ir aukštis).
Stačiakampio ortakio atveju ekvivalentas reiškia vardinį ortakio skersmenį, kai darbinio slėgio nuostoliai dėl trinties yra vienodi. Siekiant išvengti sudėtingų pakeičiamumo skaičiavimų, praktikoje, kuriant vėdinimo projektus, pirmenybė teikiama apvaliems vamzdžiams.
Inžinerinių tinklų aerodinaminiai parametrai apskaičiuojami naudojant specializuotą programinę įrangą, naudojant lentelinius duomenis iš žinynų. Dinaminio slėgio skaičiavimai grindžiami diagramomis, kurių paklaida yra 3–5 %.
Matematinė oro greičio apvaliame ortakyje formulė yra tokia: V = ilgis x 4 x 1 000 000 / (3600 x 3,14 x gylis2).
L reikšmė yra projekto nurodytas oro srautas vamzdyno atkarpai, matuojamas metrais.3/val. D reikšmė nurodo vidinį vamzdžio skersmenį.
Oro kanalai su natūralia ir mechanine indukcija
Vėdinimo tinklų oro srauto greitis svyruoja nuo 0,3 iki 30,0 m/s. Oras transportuojamas mechaniškai arba natūraliai. Vėdinimo standartai buvo sukurti atsižvelgiant į konkrečią erdvę, plotą ir gyventojų skaičių.
Norminiuose dokumentuose nėra pateikti tikslūs duomenys, kaip išlaikyti rekomenduojamą vėdinimo tinklo greitį.
Parametrą nustato inžinieriai projekto kūrimo metu ir jis priklauso nuo:
- architektūrinių konstrukcijų kategorijos;
- pastato ir atskirų patalpų paskirtis;
- vėdinimo kanalų skerspjūvis ir medžiaga;
- vėdinimo kanalų izoliacijos buvimas;
- formos elementų skaičius;
- buvimas, reguliavimo kiekis ir droselio sklendės.
Atsižvelgiama į antrinius, su vėdinimo objektu susijusius veiksnius.
Natūralios ventiliacijos ortakiai
Natūralios vėdinimo sistemos judina oro sroves pagal fizikos dėsnius, nenaudojant ventiliatorių. Cirkuliaciją sukuria temperatūros ir slėgio skirtumai.
Šiltas oras patalpos viduje nukreipiamas aukštyn ir išpučiamas per ištraukiamąjį ortakį į lauką. Šaltas oras į patalpą patenka per įsiurbimo angą, esančią apatinėje sienos dalyje.
Natūraliai vėdinami oro ortakiai anksčiau buvo montuojami senesniuose daugiabučiuose. Dabar jie naudojami privačiuose namuose ir ūkinėse patalpose.
Oro judėjimo greitis labiau priklauso nuo natūralių veiksnių nei nuo žmogaus veiklos. Esant ramiam orui, skersvėjo gali nebūti arba jis gali būti atvirkštinis.
Nėra parengta jokių norminių dokumentų. Yra informacinių knygų, kuriose pateikiamos rekomendacijos dėl oro greičio standartų natūraliai įsiurbiamuose ortakiuose:
- Vėjo tinklų su deflektoriumi ir 5-6 Pa slėgiu greičio diapazonas yra 1-1,5 m/s.
- Gravitacijos tinklai esant temperatūrų skirtumams 5OC ir 3-4 Pa slėgio atveju, greičio diapazonas yra 0,5-1,5 m/s.
4–12 aukštų pastatų bendrųjų ištraukiamųjų šachtų viduje, esant 6 Pa slėgiui, natūralus oro greitis ortakyje siekia 2 m/s. Kitų vėdinimo sekcijų greičio diapazonai pateikti lentelėje.
| Vėdinimo įrenginys | Rekomenduojamas srautas (m/s) |
| Ventiliacijos grotelės | 0,3–0,6 |
| Vertikalūs oro kanalai | 0,5–1 |
| Horizontalūs surinkimo kanalai | 0,6–0,8 |
| Gaubtai | 1–1,5 |
Žinynuose nėra rekomendacijų dėl oro srauto greičių aukštybiniams pastatams, kuriuose yra daugiau nei 12 aukštų ir temperatūrų skirtumas 6OC. Inžinieriai apskaičiuoja rodiklį individualiai, naudodami išplėstinę schemą.
Mechaniniai vėdinimo kanalai
Komunalinė sistema, kurioje oras judinamas ventiliatorių jėga, vadinama priverstine arba mechanine. Oro srauto greitis priklauso nuo variklio galios ir oro ortakių skerspjūvio. Aplinka mažai veikia mechaninio oro judėjimo intensyvumą.
Naujuose daugiabučiuose gyvenamuosiuose pastatuose ir privačiuose namuose paklausūs komunaliniai tinklai. Mechaninis vėdinimas projektuojamas įmonėms, visuomeniniams pastatams ir žemės ūkio ūkiams.
- Inžinieriai vėdinimo projektavimo etape naudoja leistino greičio metodą. Optimalus greitis naudojamas kaip pagrindas. Norint nustatyti darbinį parametrą, kiekvienam tinklo ruožui nustatomi ortakio skerspjūviai ir slėgio kritimas.
- Dinaminio slėgio metodas naudojamas projektavimo etape arba vėdinimo tinklo galimybių studijos metu. Jis pagrįstas slėgio nuostoliais sistemos sekcijos linijiniam metrui. Nustačius optimalų oro srautą, apskaičiuojamas ortakio skerspjūvis.
Iš dviejų oro greičio nustatymo metodų paprastas dinaminio slėgio metodas laikomas apytiksliu.
Oro kanalai įvairios paskirties pastatams
Architektūrinio statinio paskirtis nėra apibrėžiama bendriniu jo pavadinimu. Gyvenamuoju pastatu laikomas privatus arba daugiabutis pastatas.
Viešajame pastate gali būti biuras, parduotuvė ar biblioteka. Inžinieriai projektuoja kiekvieno pastato vėdinimo sistemas, atsižvelgdami į jo konkrečią paskirtį.
Gyvenamieji ir visuomeniniai pastatai
Aerodinaminio triukšmo lygis yra proporcingas oro greičiui ortakiuose. Garso galios lygis apskaičiuojamas pagal formulę: Lw = 10 + 50 log (v) + 10 log (A). v reikšmė yra oro greitis (m/s). A reikšmė yra ventiliacijos ortakio skerspjūvio plotas.
Projektuotojo užduotis – nustatyti oro srautus ortakiuose taip, kad vėdinimo sistema užtikrintų reikiamą oro apykaitą neviršydama leistino aerodinaminio triukšmo lygio. Atsižvelgiama į vėdinimo sistemos vietą.
Paimkime kaip pavyzdį gyvenamąją patalpą. Rekomenduojamas oro srautas stačiakampėse dėžėse po pakabinamomis lubomis yra 5 m/sJei kanalai klojami visame kambaryje, indikatorius sumažinamas iki 2 m/sApvaliems oro ortakiams rekomenduojamos kitos greičio vertės – 3 ir 4 m/s atitinkamai.
Pavyzdžiui, įsivaizduokite parduotuvę, mokyklos klasę ar konferencijų salę. Rekomenduojamas oro srautas stačiakampiuose ortakiuose po pakabinamomis lubomis yra 8 m/sLatakams, paklotiems visoje patalpoje, vertė sumažinama iki 7 m/sApvaliems oro ortakiams rekomenduojamos greičio vertės yra šios: 8 ir 6 m/s atitinkamai.
Sandėliai ir gamyba
Sandėlių ir gamybos patalpų vėdinimas projektuojamas mechaninis. Oro greičio apribojimų nėra.
Srautų keliamas aerodinaminis garso lygis kartu su pramoniniu triukšmu neturi viršyti nustatytų standartų. Rekomenduojami pavyzdžiai yra laisvai prieinami ir pateikti lentelėje.
| Objekto pavadinimas | Rekomenduojamas srautas (m/s) |
| Sandėlis be nuolatinio žmonių buvimo | 16–20 |
| Sandėlis, kuriame nuolat dirba žmonės | 10–14 |
| Dirbtuvės su darbo vietomis | 14–22 |
| Antrinės patalpos | 10–12 |
| Persirengimo kambarys, darbuotojų poilsio kambarys | 8–10 |
Vietos sistemos ir siekiai
Kai dulkių koncentracija vietinėse sistemose ir išsiurbimo sistemose viršija 0,01 kg/kg, inžinieriai oro kanalų slėgį skaičiuoja dinaminio slėgio metodu. Kitais atvejais naudojamas leistino oro greičio metodas, pagrįstas optimaliu oro greičiu.
Vietinės sistemos ir aspiracinės sistemos paprastai palaiko didelio greičio oro judėjimą. Trumpuose tinkluose yra ribotas skaičius mazgų, kurie sukuria pasipriešinimą.
Oro greitis palaikomas didesnis nei transportuojamos medžiagos dalelių greitis, taip išvengiant nuosėdų kaupimosi ant kanalo sienelių. Vidutinis oro greičio diapazonas yra 15–30 m/s.
Norėdami gauti tikslius skaičiavimus, inžinieriai naudojasi departamentų žinynais ir lentelėmis.
| Sistemos paskirtis ir siekis | Srauto greitis (m/s) |
| Birioms kietosioms medžiagoms | 12-20 |
| Drėgmei ir šiltam orui | 12–16 |
| Dulkių ir dujinių medžiagų | 14–16 |
| Suvirinimo stočiai | 8–14 |
| Medienos apdirbimo įrangai | 16–20 |
| Šlifavimo įrangai | 18–22 |
| Cheminėms vonioms | 6-8 |
Dūmų vėdinimas
Vidutinis dūmų ventiliacijos oro srauto greitis yra 15–20 m/s. Šis rodiklis apskaičiuojamas oro ir dūmų mišiniui.
Atsižvelgiama į dūmų dujų temperatūrą kiekvienoje tinklo atkarpoje. Inžinieriai masės srautams apskaičiuoti naudoja informacines knygas ir paruoštas lenteles.
| Tinklo sekcija, kurios dūmų dujų temperatūra yra 300OSU | Masės greičio indeksas (kg/(s*m2)) |
| Vožtuvo korpusas | 8–10 |
| Vertikalus kanalas | 14–15 |
| Horizontalus kanalas | 10–14 |
| Kanalas po ventiliatoriaus | 15–16 |
Kaip greitis susijęs su ventiliacijos našumu?
Vėdinimo tinklas turi užtikrinti tinkamą oro apykaitą pastate, nesukeldamas nepatogumų gyventojams dėl per didelio triukšmo lygio. Siekiant užtikrinti aukštą inžinerinio tinklo našumą, buvo sukurti sanitariniai standartai.
Rekomenduojamas oro greitis patalpose yra 0,3 m/s. Renovacijos metu leidžiama viršyti šį standartą iki 30 %. Dideliuose sandėliuose, gamybos patalpose ir garažuose paprastai įrengiamos dvi vėdinimo sistemos, kurios apkrovą paskirsto tolygiai.
Minimalaus ir maksimalaus triukšmo lygio ligoninėms pavyzdys: dienos metu – 35–50 dB, o naktį – 25–40 dB. Gyvenamosioms patalpoms nustatomos kitos ribos: dienos metu – 40–55 dB, naktį – 30–45 dB.
Be triukšmo bangų, diskomfortą gali sukelti ir ventiliacijos ortakių vibracija. Tai gali nutikti dėl atsilaisvinusių jungčių, susiaurėjusių ortakių ir kitų veiksnių.
Didėjant oro judėjimo greičiui, sistemos vibracija didėja, jei konstrukcija suprojektuota arba sumontuota neteisingai.
Leistinų vietinės vibracijos verčių standartai pateikti informaciniuose leidiniuose specialistams, kurie projektuoja ir paleidžia gatavus vėdinimo tinklus.
Oro srauto greitis turi įtakos oro apykaitos greičiui patalpoje per laiko vienetą. Šis parametras apskaičiuojamas pagal formulę: N=V/WV vertė yra švaraus oro tūris, patenkantis į kambarį per 1 valandą. W vertė yra paties kambario tūris.
Lentelėse lengvai rasite paruoštus įvairių tipų įrenginių daugybinius standartus. Paimkime, pavyzdžiui, kombinuotą vonios kambarį. Per valandą pakeičiama 50 m3.3 oras, o srauto greitis oro ortakiuose užtikrina, kad būtų pasiektas standartinis parametras.
Atsakymai į dažnai užduodamus klausimus
Rekomenduojamas gyvenamųjų patalpų parametras yra 0,3 m/s.
Rekomenduojama vertė: vėjo tinklai su deflektoriumi ir 5–6 Pa slėgiu – 1–1,5 m/s. Gravitaciniai tinklai, kurių temperatūrų skirtumas yra 5 °C, o slėgis – 3–4 Pa – 0,5–1,5 m/s.
Norėdami atlikti matavimus, naudokite anemometrą.
Padėkite anemometro jutiklį prie ventiliacijos angos gamintojo rekomenduojamu atstumu. Ekrane bus rodomas rezultatas.
Žinodami oro srauto greitį (L) ir ventiliacijos kanalo skerspjūvio plotą (S), apskaičiuokite srauto greitį (V) pagal formulę: V = L / 3600 × S. Norėdami matuoti be matematinių skaičiavimų, naudokite anemometrą.
