Výška a průměr ventilačního potrubí: provádíme výpočet

V tomto příkladu si ukážeme, jak vypočítat přívodní větrání pro pokojový byt, ve kterém žije tříčlenná rodina (dva dospělí a dítě). Přes den je občas přijedou navštívit příbuzní, takže v obývacím pokoji může dlouho zůstat až 5 lidí. Výška stropu bytu je 2,8 metru. Parametry pokoje:

Míry spotřeby pro ložnici a dětský pokoj nastavíme v souladu s doporučeními SNiP – 60 m³/h na osobu. V obývacím pokoji se omezíme na 30 m³/h, protože v této místnosti je málokdy velký počet lidí. Podle SNiP je takové proudění vzduchu přípustné pro místnosti s přirozeným větráním (pro větrání můžete otevřít okno). Pokud bychom pro obývací pokoj nastavili průtok vzduchu 60 m³/h na osobu, pak by požadovaná produktivita pro tuto místnost byla 300 m³/h. Náklady na elektřinu na ohřev tohoto množství vzduchu by byly velmi vysoké, proto jsme udělali kompromis mezi komfortem a účinností. Pro výpočet výměny vzduchu násobkem pro všechny místnosti vybereme komfortní dvojitou výměnu vzduchu. Hlavní vzduchotechnické potrubí bude obdélníkové, tuhé, odbočky budou pružné, zvukově izolované (tato kombinace typů potrubí není nejčastější, ale zvolili jsme ji pro demonstrační účely). Pro dočištění přiváděného vzduchu bude osazen jemný filtr třídy EU5 (vypočítáme odpor sítě se znečištěnými filtry). Rychlosti vzduchu ve vzduchovodech a přípustnou hladinu hluku na mřížkách ponecháme na doporučených hodnotách, které jsou standardně nastaveny. Výpočet začínáme sestavením schématu rozvodné sítě vzduchu. Tento diagram nám umožní určit délku vzduchovodů a počet závitů, které mohou být v horizontální i vertikální rovině (musíme počítat všechny závity v pravých úhlech). Takže naše schéma:

Odpor vzduchotechnické rozvodné sítě se rovná odporu nejdelšího úseku. Tento úsek lze rozdělit na dvě části: hlavní vzduchové potrubí a nejdelší větev. Pokud máte dvě větve přibližně stejné délky, musíte určit, která z nich má větší odpor. K tomu můžeme předpokládat, že odpor jedné otáčky se rovná odporu 2,5 metru vzduchovodu, pak největší odpor bude mít větev, jejíž hodnota (2,5 * otáčky + délka vzduchovodu) je maximální. Z trasy je nutné oddělit dvě části, abyste mohli zadat různé typy vzduchovodů a různé rychlosti vzduchu pro hlavní úsek a větve. V našem systému jsou na všech větvích instalovány vyvažovací ventily, které umožňují upravit průtok vzduchu v každé místnosti v souladu s projektem. Jejich odpor (v otevřeném stavu) byl již zohledněn, protože se jedná o standardní prvek ventilačního systému. Délka hlavního vzduchovodu (od mřížky nasávání vzduchu k odbočce do místnosti č. 1) je 15 metrů, v tomto úseku jsou 4 pravoúhlé otáčky. Délku jednotky přívodu vzduchu a vzduchového filtru lze ignorovat (jejich odpor bude zohledněn samostatně) a odpor tlumiče hluku lze brát jako odpor vzduchového potrubí stejné délky, tzn. jednoduše to považujte za součást hlavního vzduchovodu. Nejdelší větev je 7 metrů dlouhá a má 3 pravoúhlé otáčky (jedna na větvi, jedna na potrubí a jedna na adaptéru). Tím jsme zadali všechna potřebná počáteční data a nyní můžeme začít s výpočty (screenshot). Výsledky výpočtu jsou shrnuty v tabulkách: Výsledky výpočtu pro prostory

Výsledky výpočtu obecných parametrů

Výpočet sítě vzduchovodů

• Pro každou místnost (pododdíl 1.2) se spočítá výkon, určí se průřez vzduchovodu a vybere se vhodné vzduchovod standardního průměru. Pomocí katalogu Arktos jsou určeny rozměry rozvodných mřížek s danou hlučností (používá se údaj pro řady AMN, ADN, AMP, ADR). Můžete použít jiné mřížky se stejnými rozměry – v tomto případě může dojít k mírné změně hlučnosti a odporu sítě. V našem případě se mřížky pro všechny místnosti ukázaly být stejné, protože při hlučnosti 25 dB(A) je přípustný průtok vzduchu přes ně 180 m³/h (menší mřížky v těchto řadách nejsou).
• Součet průtoků vzduchu pro všechny tři místnosti nám udává celkový výkon systému (pododdíl 1.3). Při použití bude výkon systému o třetinu nižší díky samostatnému nastavení proudění vzduchu v každé místnosti. Dále se vypočítá průřez hlavního vzduchovodu (v pravém sloupci – pro systém VAV) a zvolí se vhodně dimenzované obdélníkové vzduchovody (obvykle je uvedeno několik možností s různými poměry stran). Na konci úseku je vypočítán odpor vzduchové sítě, který se ukazuje jako poměrně velký – je to dáno použitím jemného filtru ve ventilačním systému, který má vysoký odpor.
• Obdrželi jsme všechny potřebné údaje k dokončení rozvodné sítě vzduchu, s výjimkou velikosti hlavního vzduchovodu mezi větvemi 1 a 3 (tento parametr není v kalkulačce počítán, protože konfigurace sítě není předem známa). Plochu průřezu této sekce však lze snadno vypočítat ručně: od plochy průřezu hlavního vzduchového potrubí je třeba odečíst plochu průřezu větve č. 3. Po získání plochy průřezu vzduchového potrubí lze jeho velikost určit z tabulky.

Výpočet výkonu ohřívače a výběr vzduchotechnické jednotky

Dále je na základě výkonu systému a rozdílu teplot vzduchu určen maximální výkon ohřívače. Poté se na základě všech přijatých dat vybere jednotka přívodu vzduchu.

Doporučený model Breezart 550 Lux má softwarově konfigurovatelné parametry (výkon a výkon ohřívače), takže výkon, který by měl být zvolen při nastavování řídící jednotky, je uveden v závorce. Lze poznamenat, že maximální možný výkon ohřívače této jednotky je o 11 % nižší než vypočítaná hodnota. Nedostatek energie se projeví až při venkovní teplotě pod -22°C, a to se nestává často. V takových případech se vzduchotechnická jednotka automaticky přepne na nižší otáčky, aby udržela nastavenou výstupní teplotu (funkce „Komfort“).

Výsledky výpočtu kromě požadovaného výkonu ventilačního systému udávají maximální výkon řídící jednotky při daném odporu sítě. Pokud se ukáže, že tento výkon je výrazně vyšší než požadovaná hodnota, můžete využít možnosti programového omezení maximálního výkonu, která je dostupná u všech větracích jednotek Breezart. Maximální výkon je pouze orientační, protože výkon se upravuje automaticky za chodu systému.

Kalkulace provozních nákladů

Tato část vypočítává náklady na elektřinu vynaloženou na ohřev vzduchu během chladného období. Náklady závisí na jeho konfiguraci a provozním režimu, proto jsou brány jako rovné průměrné hodnotě: 60 % nákladů na konvenční ventilační systém. V našem případě můžete ušetřit snížením spotřeby vzduchu v obývacím pokoji v noci a v ložnici přes den.

Jednou z podmínek pro vytvoření pohodlného mikroklimatu v obytných a průmyslových prostorách je přítomnost inženýrského systému, kterým cirkuluje vzduch. Pro zajištění jeho efektivního fungování je nutné správně vypočítat délku a průměr ventilačního potrubí. K tomu se používá několik metod v závislosti na vlastnostech inženýrského systému.

Schéma větrání soukromého domu

Důsledky špatného větrání

Pokud není systém přívodu čerstvého vzduchu v prostorách správně organizován, dojde k nedostatku kyslíku a zvýšené vlhkosti. Chyby v designu digestoře jsou plné vzhledu sazí na stěnách kuchyně, zamlžení oken a vzhledu houby na povrchu stěn.

Zamlžení oken v důsledku nedostatečného větrání

Je třeba mít na paměti, že pro instalaci ventilačního systému lze použít trubky kruhového nebo čtvercového průřezu. Při odstraňování vzduchu bez použití speciálních zařízení je vhodné instalovat kruhové vzduchové kanály, protože jsou pevnější, těsnější a mají dobré aerodynamické vlastnosti. Pro nucené větrání se nejlépe používají čtvercové trubky.

Výpočet ventilačního systému

Standardní objem přiváděného vzduchu

Obytné budovy obvykle používají přirozené ventilační systémy. V tomto případě venkovní vzduch vstupuje do prostor přes příčky, průduchy a speciální ventily a je odváděn pomocí ventilačních kanálů. Mohou být připevněny nebo umístěny ve vnitřních stěnách. Konstrukce vzduchotechnického potrubí ve vnějších obvodových konstrukcích není povolena z důvodu možné tvorby kondenzace na povrchu a následného poškození konstrukcí. Kromě toho může chlazení snížit rychlost výměny vzduchu.

Zajištění přirozeného proudění vzduchu ventilací

Stanovení parametrů ventilačních potrubí pro obytné budovy se provádí na základě požadavků regulovaných SNiP a dalšími regulačními dokumenty. Kromě toho je důležitý také ukazatel směnného kurzu, který odráží účinnost ventilačního systému. Podle ní objem proudění vzduchu do místnosti závisí na jejím účelu a je:

• U obytných budov – 3 m 3 / hod na 1 m 2 plochy, bez ohledu na počet osob pobývajících na území. Dle hygienických norem postačuje pro přechodné obyvatele 20 m3/hod., pro trvale bydlící 60 m3/hod.
• Pro vedlejší stavby (garáž apod.) – minimálně 180 m 3 /hod.

Pro výpočet průměru potrubí pro ventilaci se za základ považuje systém s přirozeným prouděním vzduchu bez instalace speciálních zařízení. Nejjednodušší možností je použít poměr plochy místnosti a průřezu ventilačního otvoru.

V obytných budovách je zapotřebí 1 m2 průřezu vzduchového potrubí na 5,4 m2 a v užitkových budovách – asi 17,6 m2. Jeho průměr však nesmí být menší než 15 m2, jinak nebude zajištěna cirkulace vzduchu. Přesnější údaje se získají pomocí složitých výpočtů.

Algoritmus pro určení průměru ventilačního potrubí

Na základě tabulky uvedené v SNiP jsou parametry ventilačního potrubí určeny na základě rychlosti výměny vzduchu. Je to hodnota, která ukazuje, kolikrát za hodinu se vzduch v místnosti vymění a závisí na jeho objemu. Před určením průměru potrubí pro ventilaci proveďte následující:

1. Objem každé místnosti se vypočítá vynásobením jejích tří rozměrů.
2. Určete požadovaný objem vzduchu podle vzorce (pro každou místnost zvlášť)
3. Obvykle se pro většinu místností normalizuje buď výfuk nebo přívod. V některých místnostech je nutné zajistit jak přívod vzduchu, tak jeho včasný odvod.
4. Všechny hodnoty L musí být zaokrouhleny nahoru, aby se získal násobek 5.
5. Pro místnosti, kde je vyžadován pouze přívod nebo odvod vzduchu, se vypočítaný objem vzduchu sčítá samostatně.
6. Sestaví se bilance, ve které se musí shodovat celkové objemy přítoku a výfuku.
7. Po určení požadovaného objemu vzduchu pro celý dům použijte diagram k nalezení průměru výfukového potrubí. Je třeba vzít v úvahu, že rychlost v centrálním vzduchovém potrubí by neměla překročit 5 m / s a ​​v jeho větvích – 3 m / s.

Schéma pro určení průměru ventilačního potrubí

Vlastnosti určování délky ventilačních trubek

Dalším důležitým parametrem při návrhu ventilačních systémů je délka vnějšího potrubí. Sjednocuje všechny kanály v domě, kterými vzduch cirkuluje, a slouží k jeho odvodu ven.

Výpočet dle tabulky

Výška ventilačního potrubí závisí na jeho průměru a určuje se z tabulky. Jeho buňky označují průřez vzduchovodů a sloupec vlevo ukazuje šířku potrubí. Jejich výška je uvedena v horním řádku a je uvedena v mm.

Výběr výšky ventilačního potrubí podle tabulky

V tomto případě je třeba vzít v úvahu:

• Pokud je ventilační potrubí umístěno vedle komína, musí jejich výška odpovídat, aby se zabránilo pronikání kouře do prostoru během topné sezóny.
• Při umístění vzduchovodu od hřebene nebo parapetu ve vzdálenosti, která nepřesahuje 1,5 m, musí být jeho výška větší než 0,5 m. Pokud je potrubí umístěno do 1,5 až 3 m od hřebene střechy, pak nemůže být nižší jeho.
• Výška ventilačního potrubí nad plochou střechou nesmí být menší než 0,5 m.

Umístění ventilačních potrubí vzhledem k hřebeni střechy

Při výběru potrubí pro konstrukci větrání a určení jeho umístění je nutné zajistit dostatečnou odolnost proti větru. Musí odolat vichřici 10 bodů, což je 40-60 kg na 1 m 2 plochy.

Použití softwaru

Příklad výpočtu přirozené ventilace pomocí speciálních programů

Výpočet přirozené ventilace je méně náročný na práci, pokud k tomu použijete speciální program. K tomu nejprve určete optimální objem proudění vzduchu v závislosti na účelu místnosti. Poté se na základě získaných údajů a vlastností navrženého systému provede výpočet ventilačního potrubí. V tomto případě vám program umožňuje vzít v úvahu:

• průměrná teplota uvnitř a venku;
• geometrický tvar vzduchovodů;
• drsnost vnitřního povrchu, která závisí na materiálu trubek;
• odpor vůči pohybu vzduchu.

Ventilační systém s kulatými trubkami

V důsledku toho se získají požadované rozměry ventilačních potrubí pro výstavbu inženýrského systému, který musí za určitých podmínek zajistit cirkulaci vzduchu.

Při výpočtu parametrů ventilačního potrubí byste měli věnovat pozornost také místnímu odporu při cirkulaci vzduchu. Může k tomu dojít v důsledku přítomnosti sítí, mřížek, vývodů a dalších konstrukčních prvků.

Správný výpočet parametrů ventilačních potrubí vám umožní navrhnout a postavit účinný systém, který umožní řídit úroveň vlhkosti v prostorách a poskytnout pohodlné životní podmínky.