Jūs jautāsiet, kādam jābūt gaisa ātrumam kanālā, es atbildēšu – no 0,3 līdz 30,0 m/sVērtība ir atkarīga no ventilācijas veida, komponentiem un ekspluatācijas faktoriem.
Šajā rakstā es apspriedīšu gaisa vada šķērsgriezuma ietekmi uz gaisa plūsmas ātrumu. Es izpētīšu dabiskās un mehāniskās ventilācijas sistēmas dzīvojamām, sabiedriskām un rūpnieciskām ēkām. Es arī atbildēšu uz bieži uzdotajiem jautājumiem.
- Kanāla šķērsgriezuma ietekme uz gaisa ātrumu
- Taisnstūra gaisa vadi
- Apļveida gaisa vadi
- Gaisa vadi ar dabisko un mehānisko indukciju
- Dabiskās ventilācijas kanāli
- Mehāniskās ventilācijas kanāli
- Gaisa vadi dažādiem mērķiem paredzētām ēkām
- Dzīvojamās un sabiedriskās ēkas
- Noliktavas un ražošana
- Vietējās sistēmas un centieni
- Dūmu ventilācija
- Kā ātrums ir saistīts ar ventilācijas veiktspēju?
- Atbildes uz bieži uzdotajiem jautājumiem
- Video materiāli
Kanāla šķērsgriezuma ietekme uz gaisa ātrumu
Gaisa vada izmērs un forma ietekmē gaisa plūsmas ātrumu ventilācijas sistēmās. Šos ventilācijas vada parametrus bieži kopā sauc par to šķērsgriezumu.
Inženieri, kas izstrādā ventilācijas projektu, vispirms pārdomā iekšējās elektroinstalācijas izvietojumu ēkas telpā un aprēķina katras sekcijas garumu.
Gaisa plūsmu inženiertīkla gaisa vadā ietekmē vadu garums un līkumu skaits ar atšķirīgiem diametriem. Izmantojot diagrammu un katrai sekcijai norādītos plūsmas ātrumus, inženieri nosaka vada šķērsgriezumu.
Ventilācijas kanāli ir apaļas un taisnstūrveida formas veidgabali. Bieži tiek izmantots cinkots lokšņu metāls. Ražotāji ražo arī kanālus no nerūsējošā tērauda un plastmasas.
Vecākās augstceltnēs inženierkomunikāciju kanāli parasti ir izgatavoti no ķieģeļiem, pelnu blokiem, apmetuma un atklāta mūra. Gumijas kanāli tiek izmantoti īpašos gadījumos.
Dažādu materiālu izmantošana ļauj pielāgot ventilācijas kanālus ekspluatācijas apstākļiem. Plastmasas caurule, kas iet no virtuves tvaika nosūcēja, izskatās estētiski pievilcīga.
Metāla kanāli ir piemēroti vietām ar lielām ekspluatācijas un ārējām mehāniskām slodzēm.
Plastmasai, cinkotam tēraudam, nerūsējošajam tēraudam un citiem materiāliem ir savs virsmas raupjuma vērtējums. Šis vērtējums ietekmē gaisa kustības ātrumu.
Inženieri ņem vērā ventilācijas kanāla iekšējo sienu raupjumu. Aprēķinu tabulas dati ir brīvi pieejami.
| Gaisa vadu materiāls | Nelīdzenuma koeficients (K, mm) |
| Metāls | 0,1 |
| Plastmasa, vinils | 0,1 |
| Izdedžu ģipsis | 1 |
| Pelnu betons | 1.5 |
| Ķieģeļu mūris bez apmetuma | 5–10 |
| Ķieģeļu mūris ar apmetumu | 3–6 |
| Apmetums uzklāts uz sieta | 10 |
| Gumija | 0,006–0,01 |
Taisnstūra gaisa vadi
Taisnstūra kanāli ir paredzēti īpašiem lietojumiem. To ierobežotā izmantošana ir saistīta ar diviem faktoriem:
- Taisnstūra kanālam ir zemas aerodinamiskās īpašības.
- Salīdzinot ar apaļo cauruli, taisnstūrveida kanālu ir grūtāk un dārgāk izgatavot.
Taisnstūrveida kārba var izturēt mazāku spiedienu nekā apaļa caurule. Priekšrocība ir tā, ka plakanās sienas ļauj vadus izvietot zem griestu apšuvuma vai šaurās ventilācijas šahtās.
Formēto detaļu standarta izmērs ir regulēts GOST R 70349-2022Projektējot ventilācijas sistēmas, kurās izmanto taisnstūrveida gaisa vadus ar nestandarta šķērsgriezumu, gaisa vadu malu attiecība nedrīkst pārsniegt 1:4. Dabiskās ventilācijas sistēmām taisnstūrveida gaisa vadu malu attiecība ir ierobežota līdz 1:2.
Projektējot ventilāciju, inženieri nosaka pieļaujamo gaisa ātrumu, pamatojoties uz šādiem faktoriem:
- pieļaujamais aerodinamiskā trokšņa līmenis saskaņā ar SP 51.13330.2011;
- pieļaujamais darba spiediena zuduma indikators ventilācijas tīklā.
Gaisa ātrumu taisnstūra kanālā aprēķina pēc formulas: V = G x 1 000 000 / (3600 x P x A).
Zem nozīmes L aizstāt projektā norādīto gaisa plūsmas ātrumu konkrētai platībai, mērot m3/stundā. Vērtība W, H – taisnstūra kanāla sienu platums un augstums (mm).
Apļveida gaisa vadi
Apaļie gaisa vadi ir lielāki nekā taisnstūrveida, tāpēc to uzstādīšana ir sarežģītāka. Inženiertehniskā sistēma aizņem vairāk vietas, bet piedāvā uzlabotu aerodinamisko veiktspēju.
Gaisa plūsmas trokšņa līmenis ir zemāks salīdzinājumā ar taisnstūrveida gaisa vadu. Apaļš gaisa vads var izturēt lielāku iekšējo spiedienu un ārējās mehāniskās slodzes nekā taisnstūrveida gaisa vads.
Cilindrisko gaisa vadu tehnoloģija ir lētāka ražošanā. Caurules ir vieglāk uzstādīt, piestiprinot tās pie ēku konstrukcijām. Šīs ekspluatācijas priekšrocības ir padarījušas apaļas formas detaļas populāras ventilācijas sistēmās.
Veicot ventilācijas aprēķinus taisnstūrveida gaisa vadiem, bet ir atļauts izmantot apaļas caurules, tiek izmantots ekvivalenta diametra termins.
Dažādu formu un diametru gaisa vadu savstarpējo aizvietojamību nosaka: D = 2AB/(A + B)A un B vērtības ir taisnstūra kastes malas (platums un augstums).
Taisnstūrveida gaisa vadam ekvivalents attiecas uz gaisa vada nominālo diametru, kur darba spiediena zudumi berzes dēļ ir vienādi. Lai izvairītos no sarežģītiem savstarpējas aizvietojamības aprēķiniem, praksē, izstrādājot ventilācijas projektus, priekšroka tiek dota apaļām caurulēm.
Inženiertīklu aerodinamiskos parametrus aprēķina, izmantojot specializētu programmatūru, izmantojot tabulāros datus no uzziņu grāmatām. Dinamiskā spiediena aprēķini tiek veikti, pamatojoties uz diagrammām ar kļūdas robežu 3–5%.
Gaisa ātruma matemātiskā formula apļveida kanālā ir šāda: V = G x 4 x 1 000 000 / (3600 x 3,14 x dziļums2).
Vērtība L ir gaisa plūsmas ātrums, ko projekts nosaka cauruļvada posmam, mērīts metros.3/stundā. Vērtība d attiecas uz caurules iekšējo diametru.
Gaisa vadi ar dabisko un mehānisko indukciju
Ventilācijas tīkliem gaisa plūsmas ātrums ir no 0,3 līdz 30,0 m/s. Gaiss tiek transportēts mehāniski vai dabiski. Ventilācijas standarti ir izstrādāti, pamatojoties uz konkrēto telpu, platību un iedzīvotāju skaitu.
Normatīvajos dokumentos nav sniegti precīzi skaitļi ieteicamā ventilācijas tīkla ātruma uzturēšanai.
Parametru nosaka inženieri projekta izstrādes laikā, un tas ir atkarīgs no:
- arhitektūras konstrukciju kategorijas;
- ēkas un atsevišķu telpu paredzētais mērķis;
- ventilācijas kanālu šķērsgriezums un materiāls;
- ventilācijas kanālu izolācijas klātbūtne;
- formas elementu skaits;
- klātbūtne, regulēšanas daudzums un droseles bloki.
Tiek ņemti vērā ventilācijas objektam raksturīgie sekundārie faktori.
Dabiskās ventilācijas kanāli
Dabiskās ventilācijas sistēmas pārvieto gaisa plūsmas saskaņā ar fizikas likumiem, neizmantojot ventilatorus. Cirkulāciju rada temperatūras un spiediena atšķirības.
Siltais gaiss telpā tiek virzīts uz augšu un izvadīts caur izplūdes kanālu ārā. Aukstais gaiss ieplūst telpā caur ieplūdes atveri, kas atrodas sienas apakšējā daļā.
Dabiski ventilējami gaisa vadi agrāk tika uzstādīti vecākās daudzdzīvokļu ēkās. Tagad tos izmanto privātmājās un saimniecības telpās.
Gaisa kustības ātrums vairāk ir atkarīgs no dabas faktoriem, nevis no cilvēka ietekmes. Bezvēja laikā caurvēja var nebūt vai arī tā var būt pretēja.
Nav izstrādāti normatīvie dokumenti. Ir uzziņu grāmatas, kas sniedz ieteikumus par gaisa ātruma standartiem dabiski pievadītos gaisa vados:
- Vēja tīkliem ar deflektoru un spiedienu 5-6 Pa ātruma diapazons ir 1-1,5 m/s.
- Gravitācijas tīkli temperatūras starpībās 5OC un 3-4 Pa spiedienam ātruma diapazons ir 0,5-1,5 m/s.
Ēku koplietošanas nosūces šahtās ar 4–12 stāviem, pie 6 Pa spiediena, dabiskais gaisa ātrums kanālā sasniedz 2 m/s. Citu ventilācijas sekciju ātruma diapazoni ir parādīti tabulā.
| Ventilācijas iekārta | Ieteicamais plūsmas ātrums (m/s) |
| Ventilācijas restes | 0,3–0,6 |
| Vertikāli gaisa vadi | 0,5–1 |
| Horizontāli savākšanas kanāli | 0,6–0,8 |
| Tvaika nosūcēji | 1–1,5 |
Uzziņu grāmatās nav sniegti ieteikumi par gaisa plūsmas ātrumiem augstceltnēm ar vairāk nekā 12 stāviem un temperatūras starpību 6OC. Inženieri aprēķina indikatoru individuāli, izmantojot paplašinātu shēmu.
Mehāniskās ventilācijas kanāli
Inženiertehnisko sistēmu, kurā gaiss tiek pārvietots ar ventilatoru spēku, sauc par piespiedu vai mehānisku. Gaisa plūsmas ātrums ir atkarīgs no motora jaudas un gaisa vadu šķērsgriezuma. Videi ir maza ietekme uz mehāniskās gaisa kustības intensitāti.
Jaunām daudzdzīvokļu dzīvojamām ēkām un privātmājām ir pieprasīti inženiertīkli. Mehāniskā ventilācija ir paredzēta uzņēmumiem, sabiedriskām ēkām un lauksaimniecības saimniecībām.
- Inženieri ventilācijas projektēšanas stadijā izmanto pieļaujamā ātruma metodi. Par pamatu tiek ņemts optimālais ātrums. Lai noteiktu darbības parametru, katram tīkla posmam tiek noteikts kanāla šķērsgriezums un spiediena kritums.
- Dinamiskā spiediena metode tiek izmantota ventilācijas tīkla projektēšanas stadijā vai priekšizpētes laikā. Tā ir balstīta uz spiediena zudumiem uz sistēmas sekcijas lineāro metru. Pēc optimālā gaisa plūsmas ātruma noteikšanas tiek aprēķināts kanāla šķērsgriezums.
No divām gaisa ātruma noteikšanas metodēm vienkāršā dinamiskā spiediena metode tiek uzskatīta par aptuvenu.
Gaisa vadi dažādiem mērķiem paredzētām ēkām
Arhitektūras būves paredzētais mērķis nav definēts ar tās vispārīgo nosaukumu. Dzīvojamā ēka tiek uzskatīta par privātmāju vai daudzdzīvokļu ēku.
Sabiedriskā ēkā var ietilpt birojs, veikals vai bibliotēka. Inženieri projektē ventilācijas sistēmas katrai ēkai, pamatojoties uz tās konkrēto mērķi.
Dzīvojamās un sabiedriskās ēkas
Aerodinamiskais trokšņa līmenis ir proporcionāls gaisa ātrumam gaisa vados. Skaņas jaudas līmeni aprēķina, izmantojot formulu: Lw = 10 + 50 log (v) + 10 log (A). V vērtība ir gaisa ātrums (m/s). A vērtība ir ventilācijas kanāla šķērsgriezuma laukums.
Projektētāja uzdevums ir noteikt plūsmas ātrumus gaisa vados tā, lai ventilācijas sistēma nodrošinātu nepieciešamo gaisa apmaiņu, nepārsniedzot pieļaujamo aerodinamisko trokšņa līmeni. Tiek ņemta vērā ventilācijas sistēmas atrašanās vieta.
Ņemsim par piemēru dzīvojamo telpu. Ieteicamais gaisa plūsmas ātrums taisnstūrveida kastēs zem piekaramajiem griestiem ir 5 m/sJa kanāli ir izvietoti visā telpā, indikators tiek samazināts līdz 2 m/sApaļajiem gaisa vadiem ieteicams izmantot citus ātruma parametrus – 3 un 4 m/s attiecīgi.
Izmantojot sabiedriskas ēkas piemēru, iedomājieties veikalu, skolas klasi vai konferenču zāli. Ieteicamais gaisa plūsmas ātrums taisnstūrveida gaisa vados zem piekaramajiem griestiem ir 8 m/sKanāliem, kas izvietoti visā telpā, vērtība tiek samazināta līdz 7 m/sApaļajiem gaisa vadiem ieteicamās ātruma vērtības ir: 8 un 6 m/s attiecīgi.
Noliktavas un ražošana
Noliktavu un ražošanas telpu ventilācija ir projektēta mehāniski. Gaisa ātruma ierobežojumu nav.
Plūsmu radītais aerodinamiskais skaņas līmenis apvienojumā ar rūpniecisko troksni nedrīkst pārsniegt noteiktos standartus. Ieteicamie piemēri ir brīvi pieejami un atrodami tabulā.
| Objekta nosaukums | Ieteicamais plūsmas ātrums (m/s) |
| Noliktava bez pastāvīgas cilvēku klātbūtnes | 16.–20. gads |
| Noliktava, kurā pastāvīgi strādā cilvēki | 10.–14. |
| Darbnīca ar darba stacijām | 14.–22. |
| Papildu telpas | 10–12 |
| Ģērbtuve, personāla atpūtas telpa | 8.–10. |
Vietējās sistēmas un centieni
Ja putekļu koncentrācija lokālajās sistēmās un aspirācijas sistēmās pārsniedz 0,01 kg/kg, inženieri gaisa vadu aprēķinus veic, izmantojot dinamiskā spiediena metodi. Citos gadījumos tiek izmantota pieļaujamā gaisa ātruma metode, kuras pamatā ir optimālais gaisa ātrums.
Vietējās sistēmas un aspirācijas sistēmas parasti uztur ātrgaitas gaisa kustību. Īsos tīklos ir ierobežots mezglu skaits, kas rada pretestību.
Gaisa ātrums tiek uzturēts virs transportētā materiāla daļiņu ātruma, novēršot nogulumu uzkrāšanos uz kanāla sienām. Vidējais gaisa ātruma diapazons ir 15–30 m/s.
Lai iegūtu precīzus aprēķinus, inženieri izmanto departamentu uzziņu grāmatas un tabulas.
| Sistēmas mērķis un centieni | Ātruma plūsma (m/s) |
| Beramām cietvielām | 12.–20. |
| Mitrumam un siltam gaisam | 12.–16. |
| Putekļiem un gāzveida vielām | 14.–16. |
| Metināšanas stacijai | 8.–14. |
| Kokapstrādes iekārtām | 16.–20. gads |
| Slīpēšanas iekārtām | 18.–22. |
| Ķīmiskajām vannām | 6-8 |
Dūmu ventilācija
Vidējais dūmu ventilācijas gaisa plūsmas ātrums ir 15–20 m/s. Šis rādītājs tiek aprēķināts gaisa un dūmu maisījumam.
Tiek ņemta vērā dūmgāzu temperatūra katrā tīkla posmā. Inženieri masas plūsmas ātrumu aprēķināšanai izmanto uzziņu grāmatas un gatavas tabulas.
| Tīkla posms ar dūmgāzu temperatūru 300OAR | Masas ātruma indekss (kg/(s*m2)) |
| Vārsta korpuss | 8.–10. |
| Vertikāls kanāls | 14.–15. gads |
| Horizontāls kanāls | 10.–14. |
| Kanāls pēc ventilatora | 15.–16. |
Kā ātrums ir saistīts ar ventilācijas veiktspēju?
Ventilācijas tīklam jānodrošina pietiekama gaisa apmaiņa ēkā, neradot diskomfortu iemītniekiem pārmērīga trokšņa līmeņa dēļ. Ir izstrādāti sanitārie standarti, lai nodrošinātu inženiertīkla augstu veiktspēju.
Ieteicamais gaisa ātrums telpās ir 0,3 m/s. Renovācijas laikā ir atļauts pārsniegt šo standartu līdz pat 30%. Lielās noliktavās, ražošanas telpās un garāžās parasti ir divas ventilācijas sistēmas, kas vienmērīgi sadala slodzi.
Minimālā un maksimālā trokšņa līmeņa piemērs slimnīcām: dienas laikā – 35–50 dB, un naktī – 25–40 dB. Dzīvojamām telpām ir noteikti citi robežlielumi: dienas laikā – 40–55 dB, naktī – 30–45 dB.
Papildus trokšņa viļņiem diskomfortu var radīt arī vibrācijas no ventilācijas kanāliem. Tas var notikt vaļīgu savienojumu, sašaurinātu kanālu un citu faktoru dēļ.
Palielinoties gaisa kustības ātrumam, sistēmas vibrācija palielinās, ja konstrukcija ir nepareizi projektēta vai uzstādīta.
Vietējās vibrācijas pieļaujamo vērtību standarti ir ietverti uzziņu grāmatās speciālistiem, kas projektē un nodod ekspluatācijā gatavus ventilācijas tīklus.
Gaisa plūsmas ātrums ietekmē gaisa apmaiņas ātrumu telpā laika vienībā. Šo parametru aprēķina, izmantojot formulu: N=V/WV vērtība ir tīra gaisa tilpums, kas nonāk telpā 1 stundas laikā. W vērtība ir pašas telpas tilpums.
Gatavie daudzkāršības standarti dažādu veidu ēkām ir viegli pieejami tabulās. Ņemsim par piemēru kombinētu vannas istabu. Stundā tiek nomainīti 50 m3.3 gaiss, un plūsmas ātrums gaisa vados nodrošina standarta parametra sasniegšanu.
Atbildes uz bieži uzdotajiem jautājumiem
Ieteicamais parametrs dzīvojamām telpām ir 0,3 m/s.
Ieteicamā vērtība: vēja tīkli ar deflektoru un spiedienu 5–6 Pa – 1–1,5 m/s. Gravitācijas tīkli ar temperatūras starpību 5 °C un spiedienu 3–4 Pa – 0,5–1,5 m/s.
Lai veiktu mērījumus, izmantojiet anemometru.
Novietojiet anemometra sensoru pie ventilācijas atveres ražotāja ieteiktajā attālumā. Displejā tiks parādīts rezultāts.
Zinot gaisa plūsmas ātrumu (L) un ventilācijas kanāla šķērsgriezuma laukumu (S), aprēķiniet plūsmas ātrumu (V), izmantojot formulu: V = L / 3600 × S. Lai veiktu mērījumus bez matemātiskiem aprēķiniem, izmantojiet anemometru.
