Как рассчитать естественную вентиляцию для помещения

Как рассчитать вентиляцию помещения в зависимости от числа людей

Если основываться на количестве находящихся здесь, то будет нужно учитывать тех, кто проживает постоянно и тех, кто может временно пребывать в помещении. На каждого человека необходим объём воздуха 60, если он здесь живёт и 20 куб. м, если только бывает здесь. Чтобы в квартире всегда был свежий воздух, соответствующий объём должен поступать каждый час.

Вычисление выполняют по каждому отдельному помещению. При этом надо учесть, кто в нём будет находиться постоянно, а кто временно. При этом эти цифры определяют исходя из здравого смысла. Полученные значения используются ля определения необходимого притока воздуха. Чтобы определить мощность вытяжки площадь кухни и служебных помещений умножают на 3. Полученные значения должны совпадать. Если это не так, то усиливают приточную или вытяжную вентиляцию соответственно. Система отопления должна обеспечивать прогрев поступающего воздуха в холодное время года.

Как устроен процесс воздухообмена?

Основное назначение гравитационного варианта устройства воздухообмена: поддержание необходимого микроклимата. Кроме насыщения пространства свежим воздухом, она еще и выполняет удаление отработанного воздуха, продуктов горения газа, различных запахов.

Эффективность работы системы естественной вентиляции, устроенной в загородном доме или на даче, обусловлена разницей атмосферного давления внутри и снаружи дома, которое также зависит от температуры, влажности воздуха и силы ветра.

Естественная вентиляция должна обеспечивать равномерную поставку, движение внутри и отвод воздушных потоков, независимо от этажности дома

Естественный воздухообмен работает следующим образом:

• Воздух с улицы попадает в дом через открытые фрамуги, неплотно прилегающие друг к дружке элементы оконных и дверных конструкций. Потоки воздуха устремляются внутрь в ходе проветривания через приоткрытые пластиковые окна или через вентиляционные приточные клапаны.
• Перемещение воздуха от одного помещения к другому и внутри него происходит самопроизвольно. Чтобы у потока не было препятствий между полом и дверьми оставляют зазоры. Их функцию с успехом выполняют переточные решетки, устанавливаемые в стены.
• Отработанный воздух покидает дом через вытяжные вентиляционные каналы. Находятся они в помещениях с нестабильной влажностью/температурой – в кухнях, раздельных и совмещенных санузлах.

С вытяжными компонентами отлично знакомы все городские жители. Это каналы, соединенные с общественной вентиляционной шахтой. Их закрывают решетками, которые требуется периодически чистить.

В обустройстве частного дома организация естественной вытяжки может существенно различаться. К примеру, это может быть отдушина в верхней части стены, вытяжная труба или отверстие в потолке с выходом в вентиляционный канал на чердак, а оттуда на улицу.

Подбираем высоту труб

Следующий шаг – определение силы тяги, возникающей внутри вытяжного блока при заданном перепаде высот. Параметр зовется располагаемым гравитационным давлением и выражается в Паскалях (Па). Расчетная формула:

• p – гравитационное давление в канале, Па;
• Н – перепад высот между выходом вентиляционной решетки и срезом вентканала над крышей, м;
• ρвозд – плотность воздуха помещения, принимаем 1.2 кг/м³ при домашней температуре +20 °С.

Методика расчета основана на подборе требуемой высоты. Вначале определитесь, на сколько вы готовы поднять трубы вытяжки над кровлей без ущерба внешнему виду здания, затем подставьте значение высоты в формулу.

Пример. Берем перепад высот 4 м и получаем давление тяги p = 9.81 х 4 (1.27 — 1.2) = 2.75 Па.

Теперь грядет сложнейший этап – аэродинамический расчет отводных каналов. Задача – выяснить сопротивление воздуховода потоку газов и сопоставить результат с располагаемым напором (2.75 Па). Если потеря давления окажется больше, трубу придется наращивать либо увеличивать проходной диаметр.

Аэродинамическое сопротивление воздуховода вычисляется по формуле:

• Δp – общие потери давления в шахте;
• R – удельное сопротивление трению проходящего потока, Па/м;
• Н – высота канала, м;
• ∑ξ – сумма коэффициентов местных сопротивлений;
• Pv – давление динамическое, Па.

Покажем на примере, как считается величина сопротивления:

1. Находим значение динамического давления по формуле Pv = 1.2 х 1² / 2 = 0.6 Па.
2.  Сопротивление от трения R находим по таблице, ориентируясь на показатели динамического напора 0.6 Па, скорости потока 1 м/с и диаметра воздухопровода 225 мм. R = 0.078 Па/м (обозначено зеленым кружочком).
3. Местные сопротивления вытяжной шахты – это жалюзийная решетка, отвод кверху 90° и зонт на конце трубы. Коэффициенты ξ этих деталей – величины постоянные, равные 1.2, 0.4 и 1.3 соответственно. Сумма ξ = 1.2 + 0.4 + 1.3 = 2.9.
4. Окончательное вычисление: Δp = 0.078 Па/м х 4 м + 2.9 х 0.6 Па = 2.05 Па.

Сравним расчетный напор, образующийся в воздухопроводе, и полученное сопротивление. Сила тяги p = 2.75 Па больше, чем потери давления (сопротивление) Δp = 2.05 Па, шахта высотой 4 метра слишком высока, строить такую бессмысленно.

Теперь укоротим вентканал до 3 м, снова произведем перерасчет:

1. Располагаемое давление p = 9.81 х 3 (1.27 — 1.2) = 2.06 Па.
2. Удельное сопротивление R и местные коэффициенты ξ остаются прежними.
3. Δp = 0.078 Па/м х 3 м + 2.9 х 0.6 Па = 1.97 Па.

Напор природной тяги 2.06 Па превышает сопротивление системы Δp = 1.97 Па, значит, шахта трехметровой высоты станет исправно работать на естественную вытяжку и обеспечит нужный расход удаляемых газов.

Канал вентиляции Ø225 мм можно разделить на 2 меньших трубы, но не по диаметру, а по сечению. Получаем 2 круглых вентканала 150—160 мм, как сделано на фото. Высота обеих шахт остается неизменной — 3.5 м.

Рекомендации по вентиляции

Последствием установки современных герметичных окон и дверей является неудовлетворительная работа элементов вентиляции и ее несоответствие рекомендациям СНиП. Мало кто готов в любое время года для притока необходимого количества воздуха держать окна приоткрытыми, даже в холода. В условиях отсутствия эффективной работы вытяжки повышается показатель влажности, растет насыщение воздуха углекислым газом, а кислородом — падает. В таком микроклимате помещения, когда влажность воздуха выше нормы, отлично размножаются плесень и различные грибки. Это очень вредно для человеческого организма и не эстетично на вид.

Выход из ситуации достаточно прост. Необходимо обзавестись принудительной системой вентиляции. Она позволит устранить проблемы обновления воздуха, а применение системы рекуперации позволяет сохранять комфортный микроклимат и свежий воздух при минимальных затратах энергии.

Правильное оборудование воздуховодов

Короба из оцинковки могут быть круглой, квадратной и прямоугольной формы. Трубы чаще ставят для организации приточного потока в производственных и общественных помещениях. Для монтажа используются хомуты, крепящиеся к перекрытию шпильками. Прямоугольные короба подвешивают на жестких траверсах, где высота регулируется контрольной гайкой. Обязательно делаются резиновые прокладки.

Гибкие воздуховоды длиной до 5 м прокладывают без промежуточных опор, трубопроводы большей длины фиксируют подвесами, хомутами на шпильках во избежание прогиба. Несмотря на гибкость, для таких магистралей есть определенные радиусы, больше которых поворачивать трассу не рекомендуется.

Основные преимущества и сферы использования такой вентиляции

Вентиляция рассматриваемого типа работает на основе разности температур и давления воздуха снаружи и внутри помещения. Такая вентиляция не требует применения вентиляторов и прочих дополнительных устройств, необходимых для работы механической вентиляции. Воздух проникает через специальные отверстия, окна, форточки, щели и через них же уходит из помещения.

Естественная вентиляция подходит для строений любого типа. Смысл в применении дополнительных устройств есть лишь в том случае, когда естественная вентиляция не справляется с возлагаемыми на нее задачами.

Среди основных преимуществ систем вентиляции с естественным побуждением можно выделить:

Схемы организации воздухообмена в помещениях.

1. Простоту обустройства, не требующую применения специальных устройств.
2. Отсутствие больших денежных вложений.
3. Высокую эффективность при грамотно подготовленном проекте.
4. Отсутствие необходимости привлечения профессионалов для монтажа вентиляционной системы.

Вентиляция с естественным побуждением бывает нескольких типов, а именно:

1. Неорганизованной, т. е. самопроизвольной. В случае такой вентиляции подача воздуха и его удаление из комнаты осуществляются исключительно благодаря разнице температур и давления, а также скорости движения ветра.
2. Организованной. Предполагает обустройство специальных вентиляционных отверстий. Они размещаются на разных уровнях и имеют различное сечение. Является более эффективным способом организации воздухообмена с естественным побуждением.

В процессе устройства вентиляции с естественным побуждением самое главное – это составить правильный проект. От правильности выполнения расчета напрямую зависит эффективность воздухообмена. Малейшие ошибки способны привести к снижению эффективности системы, которое грозит множеством негативных последствий вроде застоя воздуха, повышения влажности до недопустимого уровня, появления плесени и т. д.

Методы расчета для помещений жилого дома

Приток необходимого количества воздуха в жилых помещениях в зависимости от типа комнаты может обеспечиваться через автономные воздушные клапана в стенах с регулируемыми параметрами открывания, форточки, двери, фрамуги и окна

Специалисты обращают внимание проектировщиков на то, что при расчете показателей полной замены воздуха в жилых комнатах, необходимо учитывать ряд параметров, среди которых:

• назначение помещения;
• количество постоянно находящихся в сооружении людей;
• температура и влажность воздуха в помещении;
• количество работающих электрических приборов и норма выделяемого ими тепла;
• тип естественной вентиляции и обеспечиваемые им показатели кратности замены кислорода в течение 1 ч.

Для создания комфортных условий согласно нормам СП 54.13330.2016 величина воздухообмена должна составлять:

1. При площади помещения, приходящегося на 1 человека в размере менее 20 м² для детских комнаты в квартире, спален, гостиных и общих помещений подача воздуха должна составлять 3 м³/ч на 1 м² площади каждой из комнат.
2. При общей площади в расчете на одного человека превышающей 20 м², интенсивность воздухообмена должна составлять 30 м³/ч на 1 человека.
3. Для кухни, оснащенной электрической плитой минимальные показатели подачи кислорода не могут быть меньше 60 м³/ч.
4. Если на кухне используется газовая плита, минимальное значение нормы воздухообмена увеличивается до 80-100 м³/ч.
5. Нормативные показатели кратности воздухообмена для вестибюлей, лестничных клеток и коридоров составляет 3 м³/ч.
6. Параметры воздухообмена несколько возрастают при увеличении влажности и температуры в помещении и составляют для сушильных, гладильных и постирочных комнат 7 м³/ч.
7. При организации в жилом помещении ванной и уборной, расположенных отдельно друг от друга, норма воздухообмена должна быть не меньше 25 м³/ч, при совмещенном расположении санузла и ванной комнаты, этот показатель увеличивается до 50 единиц.

Учитывая то, что при готовке помимо пара образуется ряд летучих соединений с содержанием масла и гари, при организации системы воздухообмена на кухне необходимо исключить попадание этих веществ в пространство жилых комнат. Для этого воздух кухонного помещения за счет создания тяги в вентиляционном канале, высотой не менее 5 м и использования специального вытяжного зонта удаляется наружу. Такой тип организации ротации воздушных масс обеспечивает устранение и избыточного количества тепла. Однако во избежание попадания отработанного воздуха в квартиры, расположенные на верхних этажах при строительстве сооружения выполняется воздушный затвор, обеспечивающий изменение направления воздушного потока.

Правила определения скорости воздуха

Скорость перемещения воздушного потока по воздухопропускным каналам имеет важнейшее значение для правильного воздухообмена. Ее величина напрямую зависит от площади сечения и материала воздуховода.

Кроме того, этот показатель тесно связан с наличием шумов и вибрации в системе. Из этого следует, что кратность воздухообмена напрямую зависит от этих трех факторов.

Как известно, если упрощенно рассматривать конструкцию любой вентиляционной системы, она не кажется очень сложной. Главной ее составляющей является магистральный воздухопровод, от которого в каждое помещение отходят каналы меньшего диаметра.

Уличный воздух попадает в магистраль и распределяется по всему зданию по системе приточных воздушных каналов. Этот процесс может протекать естественным путем, за счет разницы давления и температуры внутри и снаружи сооружения.

Альтернативная схема вентиляции – принудительная, когда скорость перемещения воздушных потоков определяется работой втяжного вентилятора.

Отработанный воздух удаляется из внутренних помещений по похожей системе вытяжных воздушных каналов. Воздуховоды более мелкого диаметра выходят из каждого помещения и соединяются с магистральным общедомовым каналом.

Через него происходит выброс загрязненного воздуха в атмосферу.

Скорость движения воздуха по воздухопропускным каналам не нормируется. Однако существует таблица, в которой указаны рекомендуемые скорости перемещения воздуха в воздуховодах для принудительной вентиляции.

Если используется схема естественной вентиляции, то величина рекомендуемой скорости воздушного потока составляет 0,2-1 м/с, максимально до 2 м/с.

Последствия плохой вентиляции

При неправильной организации системы притока свежего воздуха в помещениях будет ощущаться нехватка кислорода и повышенная влажность. Ошибки в конструировании вытяжки чреваты появлением копоти на стенах кухни, запотеванием окон и появлением грибка на поверхности стен.

Запотевание окон при недостаточной вытяжке

При этом нужно учитывать, что для монтажа системы вентиляции могут использоваться трубы круглого или квадратного сечения. При удалении воздуха без применения специальных устройств целесообразно устанавливать круглые воздуховоды, так как они прочнее, герметичнее и отличаются хорошими аэродинамическими характеристиками. Квадратные трубы лучше использовать для принудительной вентиляции.

Планировка и расчет каналов

Сечение воздуховодов зависит от системы вентиляции и объема воздуха, который нужно обслужить. Параметры можно взять из таблицы, принимая за скорость естественной тяги значение 1-2 м/с, механической – 3-5 м/с:

Таблица 2 – подбор сечения воздуховода

Пример расчёта сечения воздуховода: 450 м3/час отводятся четырьмя каналами. Соответственно на каждый приходится 450/4=115 м3/час. Используя таблицу, представленную выше, получаем, что при скорости 2 м/с достаточно трубы Ø140 мм.

Хорошая естественная тяга идет только по вертикальным шахтам (допускается отклонение на 30° длиной до метра). Сужения, врезки замедляют поток, горизонтальные участки его практически останавливают. Механическое продвижение дает стабильную равномерную тягу, где все озвученные нюансы просто учитываются при выборе мощности вентилятора.

Нужно ли ориентироваться на СНиП?

Во всех расчетах, которые мы проводили, использовались рекомендации СНиП и МГСН. Эта нормативная документация позволяет определить минимально допустимую производительность вентиляции, обеспечивающую комфортное пребывание людей в помещении. Другими словами требования СНиП направлены в первую очередь на минимизацию стоимости системы вентиляции и затрат на ее эксплуатацию, что актуально при проектировании вентсистем для административных и общественных зданий.

В квартирах и коттеджах ситуация иная, ведь вы проектируете вентиляцию для себя, а не для усредненного жителя и вас никто не заставляет придерживаться рекомендаций СНиП. По этой причине производительность системы может быть как выше расчетного значения (для большего комфорта), так и ниже (для уменьшения энергопотребления и стоимости системы). К тому же субъективное ощущение комфорта у всех разное: кому-то достаточно 30–40 м³/ч на человека, а для кого-то будет мало и 60 м³/ч.

Однако если вы не знаете, какой воздухообмен вам нужен для комфортного самочувствия, лучше придерживаться рекомендаций СНиП. Поскольку современные приточные установки позволяют регулировать производительность с пульта управления, вы сможете найти компромисс между комфортом и экономией уже в процессе эксплуатации системы вентиляции.

Схемы вентиляции жилых домов

В зависимости от планов по строительству, вентиляция может иметь совершенно разную конструкцию. В этом разделе мы попытаемся разобраться, как устроена вентиляция в панельном доме на схемах и поговорим о степени эффективности того или иного вида её проведения.

В этом случае вентиляционные шахты не соединяются между собой, улучшается тяга внутри трубы, а в дом не поступает загрязнённый воздух из соседских квартир. Другая разновидность такой схемы вентиляции в хрущёвке – из каждой квартиры отдельные каналы ведут к крыше, где соединяются в единую трубу, которая выводит воздушные массы на улицу.

К сожалению, довольно часто используется самый простой, но малоэффективный способ вентиляции, при котором воздух из всех квартир поступает в единую большую шахту – так же, как устроена вентиляция в хрущёвке. Это позволяет сэкономить место и расходы при возведении здания, однако обладает массой неприятных последствий:

• поступление пыли и неприятных запахов из других квартир – особенно этому подвержены жители верхних этажей, куда воздух поднимается естественным образом;
• быстрое загрязнение общей трубы вентиляции;
• отсутствие шумоизоляции.

Есть и ещё несколько способов вывода воздуха через вентиляционные шахты – с горизонтальными каналами на чердаке и выводом трубы на чердак без дымохода. В первом случае горизонтальные воздуховоды снижают тягу воздуха, а во втором – чердак загрязняется из-за отсутствия вывода на улицу. Схема вентиляции в хрущёвке и других постройках советского типа хотя и бюджетна, но неудобна для жильцов.

Принципиальные схемы некоторых систем естественной вентиляции жилых зданий: (а) — без сборных каналов; (б) — с вертикальными сборными каналами; (в) — с горизонтальными сборными каналами на чердаке; (г) — с тёплым чердаком

К счастью, существует современная система вентиляции, которая автоматически вытягивает и подаёт воздух. В её конструкцию входит вентилятор, который нагнетает воздух в шахту. Он обычно располагается в цокольном этаже здания. На крыше дома размещена вытяжная вентиляция такой же мощности, которая с силой выводит загрязнённые воздушные массы из воздуховода. Это самая простая схема вентиляции в многоквартирном доме. Она может быть устроена и с применением энергосберегающего оборудования – рекуператоров. Задача рекуператора – отнимать тепло (или холод) от выбрасываемого воздуха и передавать его приточному.

Шахты вентиляции, как правило, идут из подвала многоэтажного дома, дополнительно обеспечивая его защиту от сырости и испарений. Вентиляция подвала обеспечивается с помощью естественной тяги, а в современных домах здесь устанавливают и приточные установки. Для отведения сырого воздуха из подвала используются общие шахты вентиляции, выходящие отверстиями на каждом этаже и в каждой квартире.

Проветривание подвала, места, где начинается система естественной вентиляции – одно из главных условий для её правильной работы. Для этого в стенах подвала делаются отверстия-продухи, через которые в цоколь поступает свежий воздух. Он не только снижает влажность у основания дома, но и создаёт тягу в общедомовой шахте.

Форма отверстий может быть простой – круглой или квадратной. Их необходимо расположить на достаточном расстоянии над землёй, чтобы внутрь не попадала вода и грязь с улицы. Оптимальное расстояние от земли – не меньше 20 см. Отверстия следует разместить равномерно по периметру подвала, если в нём есть несколько помещений – необходимо организовать в каждом несколько продухов. Продухи нельзя закрывать, иначе нарушится весь принцип работы вентиляции многоквартирного дома. От проникновения в подвал животных отверстия прикрываются металлической сеткой.

Производительность по воздуху

Проектирование системы вентиляции начинается с расчета требуемой производительности по воздуху или «прокачки», измеряемой в кубометрах в час. Для этого необходим поэтажный план помещений с экспликацией, в которой указаны наименования (назначения) каждого помещения и его площадь. Расчет начинается с определения требуемой кратности воздухообмена, которая показывает сколько раз в течение одного часа происходит полная смена воздуха в помещении.

Например, для помещения площадью 50 м2 с высотой потолков 3 метра (объем 150 кубометров) двукратный воздухообмен соответствует 300 кубометров/час. Требуемая кратность воздухообмена зависит от назначения помещения, количества находящихся в нем людей, мощности тепловыделяющего оборудования и определяется СНиП (Строительными Нормами и Правилами).

Для определения требуемой производительности необходимо рассчитать два значения воздухообмена: по кратности и по количеству людей, после чего выбрать большее из этих двух значений.

Расчет воздухообмена по кратности:

L = n * S * H, где

• L — требуемая производительность приточной вентиляции, м3/ч;
• n — нормируемая кратность воздухообмена: для жилых помещений n = 1, для офисов n = 2,5;
• S — площадь помещения, м2;
• H — высота помещения, м;

Расчет воздухообмена по количеству людей:

L = N * Lнорм, где

• L — требуемая производительность приточной вентиляции, м3/ч;
• N — количество людей;
• Lнорм — норма расхода воздуха на одного человека:

в состоянии покоя — 20 м3/ч;

«офисная работа» — 40 м3/ч;

при физической нагрузке — 60 м3/ч.

Рассчитав необходимый воздухообмен, выбираем вентилятор или приточную установку соответствующей производительности. При этом необходимо учитывать, что из-за сопротивления воздухопроводной сети происходит падение производительности вентилятора. Зависимость производительности от полного давления можно найти по вентиляционным характеристикам, которые приводятся в технических характеристиках оборудования. Для справки: участок воздуховода длиной 15 метров с одной вентиляционной решеткой создает падение давления около 100 Па.

Типичные значения производительности систем вентиляции:

• Для квартир — от 100 до 500 м3/ч;
• Для коттеджей — от 1000 до 5000 м3/ч;

Системы отопления

6.3.1. В отапливаемых помещениях должна поддерживаться нормируемая температура воздуха.

6.3.2. В зданиях, где отсутствует система отопления допускается использовать локальное отопление на рабочих местах и ремонте оборудования.

6.3.3. Лестничные пролеты можно не отапливать в случаях, предусмотренных положением СНиП.

6.3.4

Отопление проектируется с учетом равномерного нагревания и, принимая во внимание расходы тепла на нагревание воздуха, материалов, оборудования и прочего. За единицу принимают тепловой поток 10 Вт на 1 кв. м

м.

В параграфе 6.4 рассмотрены все требования к трубопроводам отопления, где их можно проложить, где нельзя, регламентируют способы прокладки, закладывают в проект срок службы. Указывают допустимые нормы погрешности уклонов прокладываемых труб воды, пара и конденсата при различных условиях направления движения пара и скорости воды.

В параграфе 6.5 рассматривается все, что касается отопительных приборов и арматуры, какие радиаторы можно устанавливать, схемы подключения, места расположения, расстояние от стен.

Параграф 6.6 рассматривает все вопросы, связанные с печным отоплением: в каких зданиях оно допускается, какие требования к печам, температуре их поверхностей, сечениям и высоте дымовых труб.

Физкультурно оздоровительные учреждения

При занятиях в спортивном зале кратность обмена воздуха играет важную роль, поскольку во время физических нагрузок необходимо обеспечить поступление свежего кислорода в легкие каждого из посетителей с учетом достаточно больших объемов зала. Таким образом, требования оговаривают необходимость обеспечения поступления в спортзал при наличии посетителей 80 м3/ч воздуха.

Расчет кратности воздухообмена для бассейна исходит из количества находящихся в нем людей и должен составлять 20 м³/ч в расчете на 1 человека. В то же время, учитывая специфику нахождения в сауне, в бане, необходимо обеспечить смену 10 м³ воздуха в течение каждого часа. При этом учитывая большие объемы вырабатываемого насыщенного пара, можно вести расчет воздухообмена по влаговыделениям.

Исходная информация для просчета

Всю вентиляционную систему раскладывают на отдельные участки и на каждом из них определяют оптимальную скорость воздушной смеси. Признак, по которому отличают один участок от другого, это количество воздуха (расход). Если данная величина неизменна, то раскладывать вентиляционную сеть трубопроводов на участки не требуется. Суть расчета сводится к следующему: Расчет воздуховодов для равномерной раздачи воздуха.

1. Определить расчетное значение скорости потока.
2. Вычислить размеры воздуховодов круглой или прямоугольной формы, сравнить их с нормируемыми размерами по СНиП.
3. Если габариты отличаются от нормируемых, взять ближайшее в ряду нормативное значение и произвести вычисления в обратном порядке для определения реальной скорости движения воздушных потоков.

Нормативный ряд диаметров в миллиметрах круглых каналов представлен в таблице:

50	58	63	71	80	90	100	110	125	140	160	180
200	224	250	280	315	355	400	450	500	560	630	710
800	900	1000	1120	1250	1400	1600	1800	2000	2240	2500	2800

Нормативные требования к воздухопроводам прямоугольной формы несколько проще: соотношение высоты и ширины сторон канала не должно быть больше чем 6:3. На практике это означает, что нельзя изготавливать слишком узкие трубопроводы при большой ширине, такие как 700х100 мм. Такой канал будет иметь очень высокое сопротивление, а при его работе допустимый уровень шума будет превышен, поскольку слишком широкая часть начнет вибрировать от воздействия на нее воздушного потока изнутри. В этом случае соотношение будет равно 7, что не соответствует нормам, а канал 600х100 мм с соотношением сторон 6 нормативами допускается. Но даже в этом случае широкую сторону необходимо ужесточить, особенно при высокой скорости воздушных масс. Для этого на ней выполняют зиги либо диагональные перегибы с определенным шагом.

Расчет эквивалентного диаметра воздуховодов

Эквивалентный диаметр прямоугольного воздуховода вычисляется по формуле:

Dэкв_пр = 2·А·В / (А+В), где А и В — ширина и высота прямоугольного воздуховода.

Например, эквивалентный диаметр воздуховода 500×300 равен 2·500·300 / (500+300) = 375 мм. Это означает, что круглый воздуховод диаметром 375 мм будет иметь такое же аэродинамическое сопротивление, что и прямоугольный воздуховод 500×300 мм.

Эквивалентный диаметр квадратного воздуховода равен стороне квадрата:

Dэкв_кв = 2·А·А / (А+А) = А.

И этот факт весьма интересен, ведь обычно чем больше площадь сечения воздуховода, тем ниже его сопротивление. Однако круглая форма сечения воздуховода имеет наилучшие аэродинамические показатели. Именно поэтому сопротивление квадратного и круглого воздуховодов равны, хотя площадь сечния квадратного воздуховода на 27% больше площади сечения круглого воздуховода.

В общем случае формула для эквивалентного диаметра воздуховода выглядит следующим образом:

Dэкв = 4·S / П, где S и П — соответственно, площадь и периметр воздуховода.

Используя эту формулу можно подтвердить правильность вышеприведённых формул для прямоугольного и квадратного воздуховодов, а также убедиться в том, что эквивалентный диаметр круглого воздуховода равен диаметру этого воздуховода:

Dкругл = 4·π·R2 / 2·π·R = 2R = D.

Кроме того, для расчета может помочь таблица эквивалентного диаметра воздуховодов