Квадратура воздуховодов: Расчет площади воздуховодов и фасонных изделий

Отвод вентиляционный

Отводы используются в системе воздуховодов для поворота вентканала в любую сторону нужного направления, либо для обхода других инженерных конструкций

Отвод вентиляционный 90, 60, 45, 30, 15 градусов круглого сечения изготавливается из стали оцинкованной, толщина стали (от 0.55 до 1 мм) зависит от его диаметра. Обычно используются отводы 90 и полуотводы 45 градусов.

Отводы круглого сечения производятся из сегментов, соединяющихся друг с другом замком, а небольшого диаметра обычно бывают штампованными или литыми.

Как все круглые фасонные изделия, отводы обычно выпускаются немного меньшего диаметра (несколько мм), чем указано в заказе, для соединения с воздуховодами без использования ниппелей.

Данные для заказа:

  • диаметр
  • угол поворота в градусах

 

d — диаметр отвода
Отвод с углом
45 гр 90 гр
g k l площадь поверхности, м2 m 100 76 107 183 0,07 245 195 0,11
125 87 123 210 0,09 295 233 0,16
160 102 144 246 0,14 365 285 0,25
200 119 169 288 0,21 445 345 0,37
250 141 200 341 0,37 545 420 0,56
315 170 240 410 0,48 675 518 0,87
355 136 192 328 0,42 578 400 0,74
400 149 211 360 0,53 645 445 0,99
450 164 232 396 0,66 720 495 1,19
500 178 252 430 0,79 795 545 1,43
560 195 277 472 0,98 885 605 1,80
630 216 306 522 1,21 990 675 2,24
710 208 294 502 1,32 1065 710 2,64
800 234 331 565 1,66 1200 800 3,30
900 264 373 637 2,10 1350 900 4,10
1000 292 414 706 2,60 1500 1000 5,20
1120 328 465 793 3,25 1680 1120 6,50
1250 366 516 882 4,10 1875 1250 8,10
1400 410 580
990
5,10 5100 1400 10,20
1600 470 685 1135 6,65 2400 1600 13,20
1800 525 745 1270 8,40 2700 1800 16,80
2000 585 820 1413 10,50 3000 2000 20,70

Примечание:

В таблице для отводов диаметром 100-630 мм включительно приведены размеры с учетом увеличения длины стакана на 45мм под фланец

также смотрите: вентиляционные отводы прямоугольные

важность проведения вычислений, формулы и другие способы

Вентиляционные системы нередко представляют собой многоуровневые или разветвленные сети из контуров, соединительных элементов, переходников и прочих приспособлений.

Для того чтобы коммуникации эффективно справлялись с поставленными задачами длительное время, необходимо грамотно провести расчет площади воздуховодов. Рассмотрим детально, как можно выполнить вычисления с помощью различных формул. Ознакомимся вкратце с другими способами, которые актуальны для разработки сложных проектов.

Пример устройства вентиляционной системы в частном домеИсточник stroy-okey.ru

Важность правильного определения сечения

Вентиляционная система представлена сетью каналов того или иного сечения, по которым проходят воздушные потоки. Дополнительно могут быть установлены различные переходники, запорная арматура, фильтры, устройства для принудительной циркуляции воздуха. Но первые являются базовой основой, так как от выбора комплектующих зависят:

  • объем проходящего потока за конкретный промежуток времени;
  • эффективность воздухообновления в обслуживаемом помещении;
  • герметичность всей конструкции;
  • уровень шума по мере протекания воздушных масс в работающем режиме сети;
  • степень энергопотребления встроенных в контуры приспособлений.

На инженерные расчеты площади воздуховодов и фасонных изделий оказывают влияние несколько важных моментов:

  • Тип объекта. Выбор комплектующих нужно делать с учетом количества обслуживаемых помещений, санитарных требований для конкретных помещений. Например, для кабинета и кухни за идентичный промежуток времени нужен разный объем свежего воздуха. Также обращается внимание на площадь или кубатуру объекта, постоянное число людей, которые проживают или находятся внутри здания. Здесь по нормам СанПиН принято учитывать 60 кубометров на человека. Для временно находящегося – 20 куб.м.
Пример распределения помещений в одноэтажном домеИсточник yandex.net
  • Условия для монтажа. В поперечном сечении готовые к установке каналы могут быть круглыми, овальными, квадратными и прямоугольными. На одних объектах низкие потолки и нужны плоские воздуховоды, на других отталкиваться можно от дизайна. Второй вариант предусматривает использование любых образцов, включая комбинирование.
  • Материал воздуховодов. По исполнению на торговых площадках можно найти стальные (в различной обработке), алюминиевые (в виде гибкой гофры), пластиковые с разной жесткостью и тканевые вентканалы. Здесь критерий рассматривается с точки зрения сил трения, сопротивления между стенками и воздушной массой. Также имеются различия по внешнему виду и возникающему уровню шума в рабочем режиме системы.

Во время проведения расчетов сечения воздуховодов важно учитывать все нюансы. Любая ошибка может привести к неисправной работе системы в целом, к снижению эффективности вентиляции. То есть очистка воздуха в том или ином помещении будет происходить полноценно, уровень влажности будет повышенным. Последнее приводит часто к образованию участков пораженных плесенью, грибками и бактериями.

Образование конденсата поверх вентиляционного контураИсточник propodval. ru

Проведение необходимых вычислений

На этапе проектирования инженерные расчеты площади воздуховодов проводятся как для отдельного помещения, так для всего обслуживаемого объекта в целом. Для вычислений используются специальные программы, калькуляторы и готовые формулы. В любом случае результаты максимально сводятся к тому, чтобы в каждом из каналов развивалась одинаковая скорость воздушного потока.

Конструктивные моменты

Перед тем, как посчитать площадь воздуховода прямоугольного или иного сечения, нужно разработать схему расположения вентканалов для всего объекта. На чертеже указываются протяженность прямых магистралей, узлы с поворотными соединениями и переходниками между отрезками с разным сечением. Например, в области вентилятора размер контура превышает параметры в дальних каналах и в ответвлениях от основной трассы.

Пример схемы вентиляционной системы для домаИсточник infradom. ru

Далее выполняются вычисления на соответствие воздухообмена для конкретного объекта санитарно-гигиеническим требованиям. По результатам определяется необходимая интенсивность перемещения воздушных масс по вентиляционной системе. После этого становится понятно – понадобятся ли дополнительные приспособления для обеспечения принудительной циркуляции воздуха, на каких именно участках нужно установить оборудование той или иной мощности. После решения конструктивных задач можно приступать к вычислениям оптимальной площади системы и сечения каналов на каждом отдельном участке.

Определение площади по формулам

Такой подход проведения расчета воздуховодов актуален только для проектирования малогабаритных систем. К ним относятся практически любые постройки, которые характерны для частного сектора. Это могут быть как гараж или кузница, так дачный домик или двухэтажный коттедж. Рассмотрим детальнее формулы для каждого типа используемых элементов.

Наиболее востребованные воздуховоды по типу поперечного сеченияИсточник djvproject.ru

Квадратура вентканалов и фасонных изделий определяется по следующей формуле: S = (L * 2,778) / V. Здесь под условными обозначениями подразумеваются:

  • S – площадь изделия в поперечном сечении;
  • L – расход воздушной массы за конкретное время (куб.м/час), который протекает внутри вентиляционной системы;
  • V – скорость потока воздуха на конкретном участке сети в м/сек.

Под 2,778 подразумевается коэффициент, который позволяет согласовать используемые в формуле расчетные часы и секунды, метры и получаемый результат искомой площади в кв. см. Также существует альтернативный вариант вычисления: S = L / k × V. Здесь k (согласующий коэффициент) будет равен 3600.

Для расчета воздуховодов вентиляции с тем или иным сечением используются следующие формулы:

Круглый вентканал: S = (π × D²) / 400. Здесь D – это диаметр контура.

Квадратные или прямоугольные образцы. Для вычислений нужны будут высота и ширина: S = (a + b) / 100.

Для овальных применяется формула, где понадобятся больший и меньший диаметр изделия: S = (π × d1 × d2) / 4.

Пример установленной системы с овальным вентканаломИсточник hangsystems.ru

В целях экономии нередко выбор вентканалов осуществляется в пользу образцов с небольшим сечением. Однако в этом случае повышается вероятность ускорения воздушного потока и усиления уровня шума, вибрации, потерям давления и увеличению энергозатрат. Поэтому правильно будет ориентироваться на рекомендуемые параметры. Например, оптимальной скоростью при комфортном шумовом эффекте для бытовых условий считается 3,5-5 или 3-4 м/с.

Кроме скорости протекания воздушных масс и площади сечения воздуховода рассчитывается также кратность воздухообмена (измеряется в раз/час). Под этим понимается оптимальный объем чистого воздуха, который требуется для проветривания кубометра помещения в течение одного часа. Получить данные можно из готовых таблиц с округленными значениями или вычислить их по формуле: N = V / W. Здесь поступающий в комнату свежий воздух (в куб.м/час) делится на общий объем обслуживаемого помещения (в кубометрах).

В таблице представлены рекомендуемые значения кратности воздухообмена для различных типов помещений в частном доме.

Тип помещения Кратность воздухообмена
Комната 3-6
Спальня 2-4
Кухня 10-15
Столовая 5-7
Ванная 6-8
Душевая 10-20
Туалет 6-10
Кладовка 3-8
Подвал 8-12

Расчет вентиляции помещения в соответствии с выбранным видом системы

Рассмотрим на примере – сколько понадобится воздуха для обслуживания одного из помещений. Так, для спальни площадью в 16 кв.м в среднем требуется около 50 кубометров чистой массы в час. Для подвала исходя из рекомендаций при 40 кв.м нужно обеспечить поступление минимум 320 куб.м/час.

После определения необходимого количества чистого воздуха в час можно вычислить площадь сечения воздуховода в кв.м. Для этого понадобится формула: S = L / 3600 / V.

То есть, для спальни понадобится контур с сечением 50/3600/4 = 0,003472 кв.м или около 35 кв.см. Для подвала тот же параметр будет составлять при скорости воздушного потока не менее 220 кв.см.

Ниже представлена сводная таблица значений расхода воздуха в куб.м при той или иной скорости потока в м/сек. с учетом физических параметров круглого, прямоугольного или квадратного сечения вентканала.

Размер 1 2 3 4 5 6 7 8
Диаметр круглого канала (в мм)
100 28,3 56,5 84,8 113 141 170 198 226
125 44,2 88,3 132 177 221 265 309 353
140 55,4 111 166 222 277 332 388 443
160 72,3 145 217 289 362 434 506 579
180 91,6 183 275 366 458 549 641 732
200 113 226 339 452 565 678 791 904
225 143 286 429 572 715 858 1001 1145
250 177 353 530 707 883 1060 1236 1413
280 222 443 665 886 1108 1329 1551 1772
315 280 561 841 1122 1402 1682 1963 2243
355 356 712 1068 1425 1781 2137 3165 3617
400 452 904 1356 1809 2261 2713 3165 3617
450 572 1145 1717 2289 2861 3434 4006 4578
500 707 1413 2120 2826 3533 4239 5946 5652
Ширина и высота прямоугольного канала (в мм)
100*150 54 108 162 216 270 324 378 432
100*200 72 144 216 288 360 432 504 576
150*200 108 216 324 432 540 648 756 864
150*250 135 270 405 540 675 810 945 1080
200*250 180 360 540 720 900 1080 1260 1440
200*300 216 432 648 864 1080 1296 1512 1728
250*300 270 540 810 1080 1350 1620 1890 2160
200*400 288 576 864 1152 1140 1728 2016 2304
250*400 360 720 1080 1440 1800 2160 2520 2880
300*400 432 864 1296 1728 2160 2592 3024 3456
250*500 450 900 1360 1800 2250 2700 3150 3600
300*500 540 1080 1620 2160 2700 3240 3780 4320
Сторона квадратного канала (в мм)
150 81 162 243 324 405 468 567 648
200 166 288 432 576 720 864 1008 1152
250 225 450 675 900 1125 1350 1575 1800
300 324 648 972 1296 1620 1944 2268 2592

Пластиковые воздуховоды для вентиляции: трубы и прямоугольные каналы, разновидности и размеры элементов, особенности обустройства

В следующей таблице приведены примеры размеров поперечного сечения круглых и прямоугольных вентканалов в условиях расхода воздуха в 1000 куб. м/час и предельной скорости потока в 4 м/с. Также представлены показатели фактического скоростного режима, потери давления на погонный метр при эксплуатации системы, предложены альтернативные диаметры четырехугольным контурам.

Сечение (в мм) Скорость (в м/с) Потери (в Па/м) Альтернатива (в мм)
Круглый воздуховод
315 3,6 0,5 315
Прямоугольный воздуховод
300*250 3,7 0,9 273
350*200 4 1,3 255
400*200 3,5 1,1 267
500*150 3,7 2,1 231

При необходимости можно рассчитать эквивалентный диаметр воздуховода прямоугольному или квадратному аналогу. Для этого существует такая формула: D = 2 × a × b / (a+b).

Например, для контура с сечением 500*300 мм подходит диаметр в 375 мм, а вентканал 300*300 мм можно заменить на алюминиевую гофру с аналогичным диаметром в 300 мм.

В этом видео детально рассказывается об эквивалентном диаметре воздуховодов:

Обзор других методик

В сопроводительной документации либо специализированной нормативной литературе можно встретить графические нонограммы. Здесь имеются несколько осей, на которых обозначена шкала для давления, скорости, воздухообмена и поперечного сечения вентканала. Зная первые показатели можно сопоставить их и на пересечении рассмотреть искомый вариант размера контура. Значение будет приблизительным, но на него можно будет ориентироваться с учетом минимального уровня шума.

Инженеры и проектировщики для расчета квадратуры воздуховода используют специальные программы. Здесь имеются громоздкие таблицы, в которых учитывается максимальное количество нюансов. Они связаны как с типов выбранного комплекта для устройства вентиляционной системы, так с особенностями обслуживаемого помещения или объекта в целом.

Специализированная программа для инженерных расчетов вентиляцииИсточник odstroy.ru

Альтернативой специализированным программам является онлайн-калькулятор. Такой подход позволяет определить необходимые типоразмеры вентканалов и фасонных изделий с приблизительной точностью. Но с учетом стандартизированных параметров предлагаемого ассортимента на торговых площадках такие результаты могут быть применимы для составления проекта для частного сектора.

В этом видео преподаватель университета демонстрирует процесс выбора сечения воздуховода по специальной программе: