Расчет вентиляционных сетей

В помещениях закрытого типа воздух загрязняется парами, вредными газами, пылью органического и неорганического происхождения, избыточным теплом. Это относится не только к производственным площадям, но и к обычным жилым домам, квартирам и бытовым зданиям. Присутствие вредных примесей в воздухе не должно превышать ПДК – предельно допустимых концентраций. Для того чтобы поддерживать качество воздуха постоянно на должном уровне, применяют приточно-вытяжные системы вентиляции с принудительным движением воздуха.

Основной расчетный параметр вентиляционной сети – производительность по воздуху, которая определяет размеры воздуховодов, мощность вентиляторов, скорость движения воздуха и прочие характеристики будущей магистрали. Исходными данными для расчета являются площадь помещения, высота его перекрытий (для определения объема), а также кратность воздухообмена, регламентированная для различных помещений Строительными Нормами и Правилами (СНиП).

Расчет сечения воздуховодов

После определения кратности воздухообмена, приступают к расчету сечения воздуховода. Каким бы грамотным не было проектирование воздуховодов и качественным монтаж, вентиляционная магистраль всегда будет иметь воздухопотери в местах негерметичных соединений и местные сопротивления движению воздуха в виде вентрешеток, клапанов, отводов, переходников и т.д.

Расчет площади воздуховодов определяется исходя из кратности воздухообмена и допустимой скорости воздуха в вентиляционном канале. Справочные руководства по расчету воздуховодов и их монтажу рекомендуют следующие значения скоростей воздушного потока:

- для жилых и общественных помещений – от 1,5 до 5 м/сек;
- на производстве – до 12 м/сек;
- в шумоизолированных магистралях скорость в воздуховодах – до 8 м/сек.

Зная требуемую кратность воздухообмена и, исходя из рекомендованных скоростей, определяют необходимую в сечении площадь воздуховода.

Выбор материала и типа воздуховодов

Все воздуховоды можно разделить на жесткие, полужесткие и гибкие. Отечественная практика в большинстве случаев предпочитает жесткие металлические конструкции, как правило, из гальванизированной или оцинкованной стали, реже – из нержавейки или алюминия (на специализированных предприятиях). Из листовой стали изготавливают воздуховоды прямоугольного сечения, квадратного, круглого и даже овального. При этом аэродинамический расчет воздуховодов и опыт эксплуатации показывают, что более эффективны вентиляционные каналы круглого сечения:

- при одних и тех же значениях площади проходного сечения сопротивление воздуховодов круглого сечения меньше;
- круглые вентиляционные каналы за счет отсутствия фланцев и применения ниппельного соединения, имеют меньший габарит, нежели воздуховоды квадратные, что особенно важно для помещений с небольшой высотой межэтажного перекрытия;
- ниппельное соединение воздуховодов с применением герметиков позволяет 100%-но исключить нежелательные воздухопотери на всей длине трассы;
- круглое сечение имеет меньший периметр, что позволяет экономить на звуко- и теплоизолирующих материалах;
- со временем внутреннее сечение канала покрывается пыле-жировым налетом, который периодически необходимо очищать; круглое сечение в этом плане гораздо практичней, т.к. внутренние углы прямоугольных вентиляционных путей достаточно сложно вычистить даже с применением специализированного оборудования.

Когда площадь проходного сечения определена, ее пересчитывают в линейные размеры сечения (для прямоугольных вентиляционных каналов) или определяют диаметры воздуховодов (для круглых). Подбор воздуховодов и их размеров осуществляется по ТУ (техническим условиям) производителя. При этом каждый производитель может специализироваться на своем диапазоне типоразмеров вентканалов, поэтому таблицы воздуховодов, представленные в ТУ различных изготовителей, могут значительно отличаться.

Подбор вентиляционного оборудования

После определения геометрических параметров воздуховода, приступают к набору прочего оборудования, необходимого для эффективной работы вентиляционной сети: клапанов, решеток, рекуператора, калорифера, системы фильтрации, увлажнителей и осушителей воздуха, и т.д. Данное оборудование необходимо выбрать до определения мощности вентилятора, так как большинство этих элементов создают местные сопротивления воздуховодов.

Когда расчет сечения воздуховода произведен и выбрано все вспомогательное вентиляционное оборудование, определяют необходимый типоразмер вентилятора.

Данными для правильного выбора являются производительность по воздуху и давление в воздуховоде, которое необходимо создать, чтобы понудить воздушные массы к движению. При выборе вентилятора следует помнить, что он является центральным элементом воздуховодной сети, и от его работы будет зависеть эффективность всей вентиляционной установки.

Вентилятор является основным источником шума вентиляционной магистрали. Вибрации и шум исходят от вращающихся лопастей и прямопропорционально зависят от окружной скорости, поэтому при одних и тех же оборотах большие вентиляторы являются более шумными. Частично шумовые характеристики вентилятора зависят от его КПД. Выбранный «с запасом» и недогруженный вентилятор будет издавать больше шума. Но и делать выбор по номинальному расчету тоже не совсем правильно.

Со временем вентиляционная сеть может разгерметизироваться, возрастут потери давления в воздуховоде, сечение будет «зарастать» пыле-жировым налетом, ухудшая аэродинамику и т.д. Подобные факторы снизят скорость воздуха в воздуховодах, и если нельзя подрегулировать производительность вентилятора в большую сторону, кратность воздухообмена не будет обеспечиваться. В быту это приведет всего лишь к некомфортной атмосфере, но на производстве от качественной вентиляции зависит здоровье и даже жизни людей. Вентилятор следует выбирать таким образом, чтобы он «тянул» расчетную нагрузку при 90% своей мощности, оставляя 10% на компенсацию возможных потерь.

Фотогалерея