Calcolo dell'area dei condotti e dei raccordi dell'aria: regole per l'esecuzione dei calcoli + esempi di calcoli utilizzando le formule

La chiave per un funzionamento della ventilazione impeccabile ed efficiente è un calcolo competente dell'area dei condotti e dei raccordi dell'aria, da cui dipende la selezione dei singoli elementi e delle apparecchiature. Lo scopo del calcolo è garantire la frequenza ottimale dei ricambi d'aria negli ambienti in conformità con il loro scopo.

Nell'articolo abbiamo esaminato in dettaglio ciascuna delle fasi di calcolo richieste: determinazione della sezione trasversale e dell'area effettiva dei condotti, calcolo della velocità dell'aria e selezione dei parametri dei prodotti sagomati. Inoltre, abbiamo delineato i requisiti principali per le dimensioni dei condotti di ventilazione e fornito anche un esempio di calcolo dei condotti dell'aria per una casa privata.

Scopo dell'esecuzione dei calcoli

Caratteristiche di calcolo e selezione dei condotti dell'aria dipendono dal loro tipo e dal materiale con cui sono realizzati. Quest'ultima caratteristica determina le sfumature che si presentano durante il movimento dell'aria e le peculiarità dell'interazione di una valanga aerea con le pareti.

I condotti dell'aria sono:

• metallo: può essere acciaio nero, zincato, acciaio inossidabile;
• ondulato flessibile in alluminio;
• condotti di ventilazione in plastica - flessibile e rigido;
• tessuto.

Secondo la geometria della sezione trasversale, i condotti dell'aria sono realizzati rotondi, rettangolari o ovali. Questi ultimi non sono così popolari come i primi due.

Anche se esiste la progettazione più corretta del sistema di ventilazione, un errore nella scelta delle sezioni dei condotti dell'aria può portare all'interruzione della circolazione dell'aria.

La conseguenza di errori nei calcoli sarà un aumento dell'umidità e quindi muffe e funghi nella stanza. Senza il corretto calcolo dell'area di tutte le parti, è impossibile selezionare gli elementi adatti del complesso di ventilazione

Questo parametro dipende da:

• la velocità del flusso della massa d'aria e il suo volume;
• grado di tenuta delle connessioni;
• sistema di ventilazione rumoroso;
• consumo di energia

I calcoli eseguiti correttamente consentiranno di risparmiare denaro, poiché la quantità di materiale sarà determinata con precisione. Ma oltre alle questioni economiche, la cosa principale sono i parametri di ventilazione, che garantiscono condizioni di vita confortevoli per le persone.

Informazioni generali per il calcolo dell'area della sezione trasversale

L'area dei tubi per un condotto dell'aria viene calcolata utilizzando valori diversi:

1. Per il rispetto dei parametri igienico-sanitari (SanPiN).
2. Per il numero di residenti.
3. Dall'area delle stanze.

Il risultato può essere ottenuto sia per una stanza separata che per la casa nel suo insieme. Per i calcoli ci sono programmi speciali con algoritmi incorporati. Un'altra opzione di calcolo consiste nell'utilizzare le formule.

Durante la loro progettazione, l'area della sezione trasversale dei condotti dell'aria viene selezionata in modo tale che l'aria si muova su tutte le lunghezze approssimativamente alla stessa velocità. Lungo l'intera lunghezza del sistema, la quantità di aria è diversa, quindi l'area della sezione trasversale del condotto dell'aria dovrebbe cambiare verso l'alto all'aumentare del volume della massa d'aria.

Se consideriamo la ventilazione di scarico, la quadratura della sezione trasversale aumenta man mano che ci si avvicina al ventilatore.Solo così è possibile garantire più o meno la stessa velocità della massa d'aria per tutta la lunghezza del condotto d'aria

All’aumentare della sezione circolare, la velocità del flusso d’aria diminuisce. Allo stesso tempo verrà ridotto anche il rumore aerodinamico. Lo svantaggio di tali condotti dell'aria è l'ingombro della struttura, che rende impossibile la loro installazione nello spazio tra le correnti d'aria e i controsoffitti, nonché l'aumento dei costi.

Se ciò non è possibile, puoi dare la preferenza alla geometria rettangolare, poiché l'altezza della sezione rettangolare è inferiore. D'altro canto, i prodotti rotondi sono più facili da installare e presentano anche vantaggi operativi.

Poiché i condotti dell'aria rotondi non possono sempre adattarsi agli interni e quelli rettangolari esteticamente più gradevoli sono costosi, vale la pena considerare come alternativa i prodotti ovali. Sono sia ergonomici che efficienti

La scelta di un'opzione o dell'altra dipende dalle priorità dell'utente. Se il risparmio energetico, la minima rumorosità sono in primo piano e ci sono tutte le possibilità per installare una rete di grandi dimensioni, la scelta migliore è la forma rotonda del condotto dell'aria.

Passaggi di calcolo

Il lavoro di calcolo consiste in diverse fasi:

1. Elaborazione di un generale schemi del sistema di ventilazione. Qui vanno annotate le lunghezze dei tratti rettilinei, le parti rotanti e la loro tipologia, nonché i punti in cui cambia il tratto.
2. Selezione di un tasso di ricambio d'aria identico ai requisiti sanitari e igienici.
3. Calcolo della velocità di movimento delle masse d'aria attraverso la tubazione. Questo parametro dipende da tipo di ventilazione, e può essere naturale o forzato.
4. Calcolo dell'area del condotto dell'aria e altri parametri.

Esistono molti programmi per eseguire tali calcoli.

Calcolare formule per un sistema complesso non è un compito facile.Per una piccola casa, è del tutto possibile calcolare l'area dei singoli elementi e la sezione trasversale dei condotti dell'aria

Calcolo della sezione trasversale del condotto

L'espressione utilizzata per calcolare la quadratura degli elementi sagomati e dei condotti d'aria è la seguente:

Sc = (L x 2.778) : V,

Dove:

• SC - area in sezione trasversale;
• l — portata d'aria circolante nell'impianto;
• 2.778 — coefficiente che concilia diverse dimensioni;
• V — la velocità di una valanga aerea in un luogo specifico, misurata in metri al secondo.

Il risultato del calcolo sarà un valore misurato in cm².

Esiste una formula alternativa:

S = L: k × V,

Il coefficiente K in questo caso è 3600.

Determinazione dell'area effettiva del condotto

L'area di ventilazione regolare per i condotti di ventilazione rotondi viene calcolata utilizzando la formula:

S = (π x D2): 400,

Dove:

• S — superficie effettiva;
• D — diametro.

Per tubazioni rettangolari:

S = (AxB): 100,

Dove:

• S — superficie effettiva;
• D — diametro;
• UN — altezza del condotto dell'aria;
• IN - larghezza della struttura.

L'area della sezione trasversale di un tubo a sezione ovale si calcola utilizzando la formula:

S = π × A × B: 4,

Dove:

• UN - diametro maggiore dell'ovale;
• IN - diametro più piccolo di conseguenza.

Esistono altre formule per calcolare l'area del condotto dell'aria.

Utilizzando un documento normativo come SNiP, è possibile confrontare le dimensioni della sezione trasversale dei condotti dell'aria con gli indicatori richiesti. Ciò rende ancora più semplice determinare la dimensione adeguata della tubazione dell'aria.

Alcuni produttori forniscono nomogrammi nella descrizione dei condotti dell'aria. Sono presenti anche nella letteratura normativa.

Nomogramma per un condotto d'aria metallico a sezione circolare. I valori da esso vengono sostituiti nella formula. Tutti i condotti dell'aria flessibili sono integrati con tali schemi (+)

Dai nomogrammi si può ricavare il valore dell'area della sezione trasversale. È approssimativo, ma adatto per creare un sistema con il minimo rumore.

Per trovare le dimensioni del condotto per una diramazione specifica che trasporta un determinato volume d'aria, è necessario procedere come segue:

1. Determinare sul nomogramma il punto di intersezione del volume d'aria spostato in 1 ora e la linea di massima velocità per la sezione di progetto.
2. In prossimità di questo punto individuare il valore del diametro più adatto.

Inoltre, avendo un nomogramma, non solo è possibile facilitare il calcolo della sezione trasversale dei condotti e dei raccordi dell'aria, ma anche specificare la perdita di pressione lungo una sezione della linea aerea ad una velocità impostata.

Non è necessario utilizzare un nomogramma; è possibile determinare l'area della sezione trasversale richiesta in base alla velocità della massa d'aria.

Calcolo della velocità dell'aria

Utilizzando formule o tabelle speciali, calcolare la velocità del condotto dell'aria. Il parametro chiave qui è l'indice di molteplicità, che determina il volume d'aria con il quale una stanza con un volume di 1 m2 è completamente ventilata.³ entro 1 ora.

Per determinare l'indice di molteplicità, gli esperti raccomandano di studiare condizioni specifiche negli impianti industriali esistenti per i quali esistono dati effettivi sul rilascio di gas, vapori tossici, ecc. È meglio fare un calcolo indipendente utilizzando le formule.

Per semplificare i calcoli, esistono tabelle speciali dalle quali è possibile ricavare il valore già pronto dell'indicatore di molteplicità, ma è necessario tenere presente che contengono parametri arrotondati

La formula per calcolare la molteplicità è simile alla seguente:

N=V:W,

Dove:

• N — la molteplicità richiesta;
• V - il volume della massa d'aria fresca che entra nella stanza nell'arco di un'ora;
• W - volume della stanza.

L'unità della molteplicità è il numero di volte/ora, V si misura in mᶾ/h, il volume è in mᶾ.

Consideriamo un esempio specifico di determinazione della quantità d'aria richiesta in base alla molteplicità.

C'è un soggiorno con un volume di 22 mᶾ. Richiederà aria: L = 22 x 6 = 132 m³, qui 6 è il tasso di ricambio dell'aria preso dalla tabella.

La velocità del movimento della massa (V) si misura in m/s e si determina con la formula:

V=L: 3600 x S,

Dove:

• l — aria utilizzata (mᶾ/h);
• S — area della sezione del condotto dell'aria (mᶾ).

Inoltre, influenzano altri 2 parametri velocità dell'aria: livello di rumore, coefficiente di vibrazione. Devono essere presi in considerazione durante la progettazione del sistema.

Esempio di calcolo per una piccola villetta

Per il calcolo è stata presa una villetta con una superficie interna di 108,8 mq² e un'altezza dal pavimento al soffitto di 3 M. All'interno c'è un soggiorno, una camera da letto, una camera per bambini, una cucina, un bagno. L'indicatore di molteplicità è assunto pari a 1.

Il sistema di ventilazione consente di liberare la stanza dalle impurità dannose per la salute, potenzialmente pericolose e provocanti reazioni allergiche, peggiorando il benessere

Innanzitutto, calcolare la quantità di aria rimossa e in entrata per l'intero edificio.

A questo scopo viene utilizzato il metodo SNiP:

1. Poiché la camera da letto e il soggiorno hanno la stessa area, la quantità di aria rimossa da essi è 21 x 3 x 1 = 63 mᶾ/h.
2. Per la camera di un bambino - 24 x 3 x 1 = 72 mᶾ/h.
3. Per la cucina - 22 x 3 x 1 + 100 = 166 mᶾ/h.
4. Per un bagno - 10 x 3 x 1 = 30 mᶾ/h.
5. Risultato: 63 x 2 + 48 + 166 + 30 = 394 mᶾ/h.

Il corridoio e il corridoio non sono stati presi in considerazione. 100 mᶾ è il volume che passa attraverso la cappa della cucina.

Anche la corretta distribuzione del flusso d'aria in casa è un punto molto importante. Negli edifici di questo tipo viene solitamente installato un sistema di ventilazione naturale.C'è ancora un elemento coercitivo qui - cappa da cucina.

Successivamente, determinare i diametri dei condotti di ventilazione. Da 100 m³ Se il cofano viene rimosso con la forza, non resta che distribuire i restanti 294 m³. Partiranno naturalmente attraverso 2 pozzi. Per ciascuno occorrerà: 294:2 = 147 mᶾ.

Poiché la velocità dell'aria nei pozzi di ventilazione naturale varia da 0,5 a 1,5 m/s, nei calcoli viene solitamente preso in considerazione il valore medio di 1 m/s. Sostituendo i valori noti nella formula S = L: k × V, trovano: S = 147: 3600 x 1 = 0,0408 m².

Ora è possibile determinare il diametro di un condotto d'aria avente una sezione circolare utilizzando la formula: S = (π x D2) : 400 oppure 0,0408 = (3,14 x D2) : 400.

Risolta questa equazione con un'incognita, attraverso semplici calcoli, trovano che il diametro del condotto dell'aria è di 2,28 mm. Per questo valore viene selezionata la dimensione del tubo standard più grande più vicina.

Utilizzando questa tabella di conversione è possibile selezionare il diametro equivalente di un condotto circolare. Ciò semplifica notevolmente il calcolo

Quando si installa un condotto dell'aria rettangolare, selezionarne le dimensioni in base alla tabella, concentrandosi sull'area. Il valore più grande più vicino è 200 x 250 mm.

Utilizzando lo stesso schema, viene determinata la sezione trasversale dell'uscita della cappa da cucina, con la differenza che la velocità dell'aria qui è di 3 m/s. S = 100: 3600 x 3 = 0,083 m² o diametro 107 mm.

Una tabella di conversione è necessaria quando è necessario calcolare i condotti dell'aria con sezione trasversale rettangolare e applicare la tabella per i prodotti rotondi. Ecco i diametri dei condotti dell'aria a sezione circolare, in cui la riduzione della pressione dovuta all'attrito è pari allo stesso valore in un disegno rettangolare.

Esistono tre modi per determinare il valore equivalente:

• per velocità;
• lungo la sezione trasversale;
• dal consumo.

Questi valori sono associati a diversi parametri del condotto dell'aria. Ognuno di loro ha un metodo individuale di utilizzo delle tabelle. La cosa principale è che, indipendentemente dalla tecnica utilizzata, la quantità di perdita di pressione dovuta all'attrito è la stessa.

Infine si controlla la velocità: V = 147: (3600 x 0,0408) = 1,0 m/s. Questo rientra nel limite accettabile.

Prodotti sagomati e loro calcolo

A installazione di condotti d'aria le sezioni diritte di varie dimensioni sono collegate utilizzando prodotti sagomati.

Quando si producono sia condotti dell'aria che raccordi, è necessario calcolare la loro area. Senza questo, è impossibile determinare la quantità corretta di materiale richiesto per la fabbricazione delle parti.

I prodotti sagomati includono:

1. Curve. Sono utilizzati per cambiare la direzione della tubazione dell'aria con qualsiasi angolazione. Sono disponibili sia rotondi, rettangolari e ovali.
2. Transizioni. Sono utilizzati per collegare condotti dell'aria di diverse sezioni. Qualsiasi geometria, da rotonda a combinata.
3. Giunti, nippli. Collega tratti rettilinei dell'autostrada.
4. Magliette. I rami o due rami del condotto dell'aria sono collegati.
5. Stub. Blocco del flusso d'aria.
6. Traverse. Separare o collegare i flussi d'aria.
7. Anatre. Fornire una transizione multilivello del condotto dell'aria.

Per calcolare i parametri richiesti dei prodotti sagomati, sono necessarie competenze matematiche.

Ogni prodotto sagomato ha il suo ruolo speciale nel sistema di ventilazione. I produttori li progettano separatamente. Vengono forniti insieme agli elementi principali

Un errore commesso in un indicatore porterà a un deterioramento delle caratteristiche operative del sistema. Non esistono formule già pronte per tali calcoli.

La tabella mostra le dimensioni standard dei condotti dell'aria. Anche i professionisti utilizzano queste e altre tabelle speciali simili invece di calcoli complessi

Molti designer utilizzano programmi speciali e calcolatori online. Devi solo inserire i valori primari e ottenere parametri già pronti in uscita.

I programmi consentono non solo di determinare le dimensioni richieste di tutte le parti, ma anche di realizzarne lo sviluppo. Tale sviluppo, stampato su una stampante 3D, consente un perfetto adattamento dei condotti di ventilazione.

Requisiti di calcolo di base

Nel determinare i parametri finali dei condotti dell'aria, è necessario tenere conto del fatto che la determinazione dell'area dei condotti dell'aria deve garantire che:

1. Il regime di temperatura nella stanza è assicurato. Dove c'è calore in eccesso, viene fornita la sua rimozione e dove c'è una carenza, le sue perdite sono ridotte al minimo.
2. La velocità del movimento dell'aria non riduce in alcun modo il livello di comfort delle persone presenti nella stanza. Nelle aree di lavoro è necessaria la purificazione dell'aria.
3. I composti chimici nocivi e le particelle sospese presenti nell'aria sono presenti in un volume corrispondente a GOST 12.1.005-88.

Per le singole stanze, un prerequisito per la scelta dell'area dei condotti dell'aria è mantenere costantemente la pressione ed escludere l'alimentazione dell'aria dall'esterno.

Nel calcolare la resistenza della linea, viene presa in considerazione la perdita di pressione. Affinché il flusso della massa d'aria possa superare la resistenza durante il movimento, è necessaria una pressione adeguata

La categoria dei locali in cui è richiesto il backup comprende gli scantinati, nonché i locali in cui possono accumularsi sostanze nocive.

Conclusioni e video utile sull'argomento

Programma online per aiutare il progettista:

Trama sull'organizzazione della ventilazione di una casa privata nel suo insieme:

L'area della sezione trasversale, la forma e la lunghezza del condotto dell'aria sono alcuni dei parametri che determinano le prestazioni del sistema di ventilazione. Il calcolo corretto è estremamente importante, perché... da esso dipendono la capacità di passaggio dell'aria, nonché la velocità del flusso e l'efficiente funzionamento della struttura nel suo complesso.

Quando si utilizza un calcolatore online, il grado di precisione del calcolo sarà maggiore rispetto a quando si calcola manualmente. Questo risultato è spiegato dal fatto che il programma arrotonda automaticamente i valori a valori più accurati.

Hai esperienza personale nella progettazione, installazione e calcolo di un sistema di condotti dell'aria? Vuoi condividere le tue conoscenze accumulate o porre domande sull'argomento? Si prega di lasciare commenti e partecipare alle discussioni: il modulo di feedback si trova di seguito.