Quale dovrebbe essere la velocità dell'aria nel condotto di ventilazione secondo gli standard tecnici?

Il microclima fornito dai sistemi di ventilazione nei locali residenziali o industriali influisce sul benessere e sulle prestazioni delle persone.Per creare condizioni di vita confortevoli, sono stati sviluppati standard che determinano la composizione dell'aria. D'accordo, il regolare ricambio d'aria è vitale.

Ti diremo quale dovrebbe essere la velocità dell'aria nel condotto. Ti consiglieremo cosa è necessario fare per garantire che il flusso d'aria rimanga sempre fresco e soddisfi gli standard igienici. Qui troverai una descrizione dettagliata dei metodi di calcolo e un elenco di regole per la selezione del condotto dell'aria ottimale.

Le informazioni offerte per la revisione si basano sui dati dei libri di riferimento normativo. Vengono forniti esempi per lo sviluppo pratico dei metodi di calcolo. Il materiale testuale è integrato con illustrazioni visive e video che facilitano la comprensione dell'argomento difficile.

L'importanza del ricambio d'aria per l'uomo

Secondo le norme costruttive e igieniche, ogni struttura residenziale o industriale deve essere dotata di attrezzatura sistema di ventilazione.

Il suo scopo principale è mantenere l'equilibrio dell'aria e creare un microclima favorevole al lavoro e al riposo. Ciò significa che nell’atmosfera che le persone respirano non dovrebbero esserci eccessi di calore, umidità o inquinamento di vario genere.

Violazioni nell'organizzazione del sistema di ventilazione portano allo sviluppo di malattie infettive e malattie dell'apparato respiratorio, diminuzione dell'immunità e deterioramento prematuro del cibo.

In un ambiente eccessivamente umido e caldo, i microrganismi patogeni si sviluppano rapidamente e compaiono sacche di muffe e funghi su pareti, soffitti e persino sui mobili.

Schema di ventilazione in una casa privata a due piani. Il sistema di ventilazione è dotato di un'unità di mandata ed espulsione a risparmio energetico con recuperatore di calore, che consente di riutilizzare il calore dell'aria sottratta all'edificio

Una delle condizioni per mantenere un sano equilibrio dell'aria è la corretta progettazione del sistema di ventilazione. Ogni parte della rete di ricambio d'aria deve essere scelta in base al volume della stanza e alle caratteristiche dell'aria in essa contenuta.

Supponiamo che in un piccolo appartamento vi sia una ventilazione di alimentazione e di scarico sufficientemente consolidata, mentre nei laboratori di produzione è obbligatorio installare apparecchiature per il ricambio d'aria forzato.

Quando si costruiscono case, istituzioni pubbliche e officine di imprese, si seguono i seguenti principi:

• ogni locale deve essere dotato di un sistema di ventilazione;
• è necessario osservare i parametri igienici dell'aria;
• le imprese dovrebbero installare dispositivi che aumentino e regolino il tasso di cambio dell'aria; nei locali residenziali - condizionatori o ventilatori se la ventilazione è insufficiente;
• in locali con scopi diversi (ad esempio, nelle stanze dei pazienti e in una sala operatoria, o in un ufficio e una sala fumatori), è necessario attrezzare sistemi diversi.

Affinché la ventilazione soddisfi le condizioni elencate, è necessario effettuare calcoli e selezionare l'attrezzatura: dispositivi di alimentazione dell'aria e condotti dell'aria.

Anche quando progettazione del sistema di ventilazione È necessario scegliere i corretti punti di aspirazione dell'aria per evitare che flussi contaminati rifluiscano nei locali.

Nel processo di elaborazione di un progetto di ventilazione per una casa privata, un edificio residenziale a più piani o un locale industriale, viene calcolato il volume dell'aria e vengono delineate le posizioni di installazione delle apparecchiature di ventilazione: unità di scambio dell'acqua, condizionatori d'aria e condotti dell'aria

L'efficienza del ricambio d'aria dipende dalle dimensioni dei condotti dell'aria (compresi i pozzi domestici). Scopriamo quali sono gli standard di velocità del flusso d'aria nella ventilazione, specificati nella documentazione sanitaria.

Regole per determinare la velocità dell'aria

La velocità del movimento dell'aria è strettamente correlata a concetti come il livello di rumore e il livello di vibrazioni nel sistema di ventilazione. L'aria che passa attraverso i canali crea un certo rumore e pressione, che aumenta con il numero di giri e curve.

Maggiore è la resistenza nei tubi, minore è la velocità dell'aria e maggiore è la prestazione del ventilatore. Consideriamo le norme dei fattori associati.

N. 1 - norme sanitarie per i livelli di rumore

Gli standard specificati in SNiP si applicano ai locali residenziali (condomini privati ​​e condominiali), pubblici e industriali.

Nella tabella seguente è possibile confrontare gli standard per diversi tipi di locali, nonché per le aree adiacenti agli edifici.

Parte della tabella dal n. 1 SNiP-2-77 dal paragrafo "Protezione dal rumore". Le norme massime consentite relative alla notte sono inferiori ai valori diurni e le norme per le aree adiacenti sono più elevate rispetto ai locali residenziali

Uno dei motivi dell'aumento degli standard accettati potrebbe essere semplicemente progettato in modo errato sistema di condotti dell'aria.

I livelli di pressione sonora sono presentati in un'altra tabella:

Quando si mette in funzione la ventilazione o altre apparecchiature volte a garantire un microclima favorevole e sano nella stanza, è consentito solo un superamento a breve termine dei parametri acustici designati

N. 2 - livello di vibrazione

La potenza dei ventilatori è direttamente correlata al livello di vibrazione.

La soglia massima di vibrazione dipende da diversi fattori:

• dimensioni del condotto;
• qualità delle guarnizioni che riducono i livelli di vibrazione;
• materiale per la fabbricazione di tubi;
• velocità del flusso d'aria che passa attraverso i canali.

Gli standard da seguire nella scelta dei dispositivi di ventilazione e nell'esecuzione dei calcoli relativi ai condotti dell'aria sono presentati nella tabella seguente:

Valori massimi ammissibili di vibrazione locale. Se durante l'ispezione i valori effettivi sono superiori alle norme, significa che il sistema di condotti dell'aria è progettato con difetti tecnici che devono essere corretti o che la potenza del ventilatore è troppo elevata

La velocità dell'aria negli alberi e nei canali non dovrebbe influenzare l'aumento degli indicatori di vibrazione, nonché i parametri associati delle vibrazioni sonore.

N. 3: tasso di cambio dell'aria

La purificazione dell'aria avviene attraverso il processo di ricambio d'aria, che si divide in naturale o forzato.

Nel primo caso si effettua aprendo porte, traversi, prese d'aria, finestre (e si chiama aerazione) o semplicemente infiltrandosi attraverso fessure nelle giunture di muri, porte e finestre, nel secondo - con l'ausilio di condizionatori d'aria E apparecchiature di ventilazione.

Affinché il grado di inquinamento atmosferico sia accettabile, l'aria in una stanza, in un ripostiglio o in un'officina deve essere cambiata più volte all'ora. Il numero dei turni è una molteplicità, valore necessario anche per determinare la velocità dell'aria nei condotti di ventilazione.

La molteplicità si calcola utilizzando la seguente formula:

N=V/W,

Dove:

• N – frequenza del ricambio d'aria, una volta ogni 1 ora;
• V – volume di aria pulita che riempie l'ambiente in 1 ora, m³/h;
• W – volume della stanza, m³.

Per evitare calcoli aggiuntivi, gli indicatori di molteplicità media sono raccolti in tabelle.

Ad esempio, la seguente tabella dei tassi di ricambio dell'aria è adatta per i locali residenziali:

A giudicare dalla tabella, sono necessari frequenti cambi di massa d'aria in una stanza se è caratterizzata da elevata umidità o temperatura dell'aria, ad esempio in una cucina o in un bagno. Di conseguenza, se la ventilazione naturale è insufficiente, in questi locali vengono installati dispositivi di circolazione forzata

Cosa succede se gli standard relativi al tasso di cambio dell’aria non vengono rispettati o lo sono, ma in misura insufficiente?

Succederà una delle due cose:

• La molteplicità è inferiore alla norma. L'aria fresca smette di sostituire l'aria inquinata, a seguito della quale aumenta la concentrazione di sostanze nocive nella stanza: batteri, agenti patogeni, gas pericolosi. La quantità di ossigeno, importante per il sistema respiratorio umano, diminuisce e, al contrario, aumenta l'anidride carbonica. L'umidità sale al massimo, il che è irto della comparsa di muffa.
• La molteplicità è superiore al normale. Si verifica se la velocità del movimento dell'aria nei canali supera la norma. Ciò influisce negativamente sulla temperatura: la stanza semplicemente non ha il tempo di riscaldarsi. L'aria eccessivamente secca provoca malattie della pelle e del sistema respiratorio.

Affinché il tasso di ricambio dell'aria sia conforme agli standard sanitari, è necessario installare, rimuovere o regolare i dispositivi di ventilazione e, se necessario, sostituire i condotti dell'aria.

Algoritmo per il calcolo della velocità dell'aria

Tenendo conto delle condizioni di cui sopra e dei parametri tecnici di una particolare stanza, è possibile determinarne le caratteristiche sistema di ventilazione, e calcolare anche la velocità dell'aria nei tubi.

Dovresti fare affidamento sul tasso di cambio dell'aria, che è il valore determinante per questi calcoli.

Per chiarire i parametri di portata è utile la tabella:

La tabella mostra le dimensioni dei condotti dell'aria a sezione rettangolare, ovvero sono indicate la loro lunghezza e larghezza. Ad esempio, utilizzando canali da 200 mm x 200 mm ad una velocità di 5 m/s, la portata d'aria sarà di 720 m³/h

Per effettuare i propri calcoli, è necessario conoscere il volume della stanza e il tasso di ricambio d'aria per una stanza o un corridoio di un determinato tipo.

Ad esempio, è necessario conoscere i parametri per un monolocale con cucina con un volume totale di 20 m³. Prendiamo il valore di molteplicità minimo per la cucina - 6.Risulta che entro 1 ora i canali dell'aria devono muoversi di circa L = 20 m³ * 6 = 120 m³.

Devi anche sapere area della sezione trasversale dei condotti dell'ariainstallato nel sistema di ventilazione. Si calcola utilizzando la seguente formula:

S = πr² = π/4*D²,

Dove:

• S — area della sezione trasversale del condotto dell'aria;
• π — il numero “pi”, una costante matematica pari a 3,14;
• R — raggio della sezione del condotto dell'aria;
• D - diametro della sezione trasversale del condotto dell'aria.

Supponiamo che il diametro del condotto tondo sia 400 mm, sostituiamolo nella formula e otteniamo:

S = (3,14*0,4²)/4 = 0,1256 m²

Conoscendo l'area della sezione trasversale e la portata, possiamo calcolare la velocità. Formula per calcolare la velocità del flusso d'aria:

V = L/3600*S,

Dove:

• V — velocità del flusso d'aria (m/s);
• l — portata d'aria (m³/h);
• S — area della sezione trasversale dei canali dell'aria (condotti dell'aria), (m²).

Sostituiamo i valori noti, otteniamo: V = 120/(3600*0,1256) = 0,265 m/s

Pertanto, per garantire il ricambio d'aria richiesto (120 m³/h) nel caso si utilizzi un condotto tondo di diametro 400 mm sarà necessario installare un'attrezzatura che permetta di aumentare la velocità del flusso d'aria fino a 0,265 m/s.

Va ricordato che i fattori precedentemente descritti - parametri del livello di vibrazione e del livello di rumore - dipendono direttamente dalla velocità del movimento dell'aria.

Se il rumore supera la norma, dovrai ridurre la velocità e quindi aumentare la sezione dei condotti dell'aria. In alcuni casi è sufficiente installare tubi di materiale diverso o sostituire un frammento di canale curvo con uno dritto.

Standard raccomandati per il tasso di ricambio d'aria

Quando si redige un progetto di costruzione, i calcoli vengono effettuati per ogni singola sezione.Nella produzione si tratta di officine, in edifici residenziali - appartamenti, in una casa privata - blocchi di piani o stanze separate.

Prima di installare un sistema di ventilazione, è noto quali sono i percorsi e le dimensioni delle linee principali, quale geometria è necessaria condotti di ventilazione, quale dimensione del tubo è ottimale.

Non sorprenderti delle dimensioni complessive dei condotti dell'aria negli esercizi di ristorazione o in altre istituzioni: sono progettati per rimuovere grandi quantità di aria viziata

I calcoli relativi al movimento dei flussi d'aria all'interno degli edifici residenziali e industriali sono considerati i più complessi, quindi devono affrontarli specialisti esperti e qualificati.

La velocità dell'aria consigliata nei condotti dell'aria è indicata in SNiP - documentazione sullo stato normativo e durante la progettazione o la messa in servizio degli oggetti sono guidati proprio da essa.

Nella tabella sono riportati i parametri da seguire durante l'installazione di un sistema di ventilazione. I numeri indicano la velocità di movimento delle masse d'aria nei luoghi di installazione di canali e griglie in unità generalmente accettate - m/s

Si ritiene che la velocità dell'aria interna non debba superare 0,3 m/s.

Fanno eccezione le circostanze tecniche temporanee (ad esempio lavori di riparazione, installazione di attrezzature edili, ecc.), durante le quali i parametri possono superare gli standard al massimo del 30%.

In locali di grandi dimensioni (garage, officine di produzione, magazzini, hangar), invece di un sistema di ventilazione ce ne sono spesso due.

Il carico è diviso a metà, pertanto la velocità dell'aria viene selezionata in modo tale da fornire il 50% del volume totale calcolato di movimento dell'aria (rimozione di aria contaminata o fornitura di aria pulita).

In caso di forza maggiore, è necessario un brusco cambiamento della velocità dell'aria o una sospensione completa del sistema di ventilazione.

Ad esempio, secondo i requisiti di sicurezza antincendio, la velocità del movimento dell'aria è ridotta al minimo per evitare la diffusione del fuoco e del fumo nelle stanze adiacenti durante un incendio.

A tale scopo, nei condotti dell'aria e nelle aree di transizione vengono installate valvole e valvole di intercettazione.

Sottigliezze nella scelta di un condotto d'aria

Conoscendo i risultati dei calcoli aerodinamici, è possibile selezionare correttamente i parametri dei condotti dell'aria, o più precisamente, il diametro delle sezioni rotonde e le dimensioni delle sezioni rettangolari. Inoltre è possibile selezionare un dispositivo in parallelo alimentazione d'aria forzata (ventilatore) e determinare la perdita di pressione durante il movimento dell'aria attraverso il canale.

Conoscendo la quantità di flusso d'aria e la velocità del suo movimento, è possibile determinare quale sezione trasversale dei condotti dell'aria sarà richiesta.

Per fare ciò, prendi la formula inversa alla formula per il calcolo del flusso d'aria:

S = L/3600*V.

Utilizzando il risultato, puoi calcolare il diametro:

D = 1000*√(4*S/π),

Dove:

• D — diametro della sezione del condotto dell'aria;
• S — area della sezione trasversale dei canali dell'aria (condotti dell'aria), (m²);
• π - il numero “pi”, una costante matematica pari a 3,14;.

Il numero risultante viene confrontato con gli standard di fabbrica approvati da GOST e vengono selezionati i prodotti con il diametro più vicino.

Se devi scegliere condotti dell'aria rettangolari anziché rotondi, dovresti determinare la lunghezza/larghezza dei prodotti anziché il diametro.

Quando si sceglie, concentrarsi sulla sezione trasversale approssimativa, utilizzando il principio a*b ≈ S e tabelle delle taglie fornite dai produttori. Vi ricordiamo che secondo le norme il rapporto tra larghezza (b) e lunghezza (a) non deve superare 1 a 3.

I condotti dell'aria a sezione rettangolare o quadrata hanno una forma ergonomica, che ne consente l'installazione a filo parete. Viene utilizzato quando si installano cappe domestiche e tubi di mascheratura sopra strutture di controsoffitti o sopra mobili da cucina (mezzanini)

Standard generalmente accettati per canali rettangolari: dimensioni minime - 100 mm x 150 mm, massime - 2000 mm x 2000 mm. I condotti dell'aria rotondi sono buoni perché hanno meno resistenza e, di conseguenza, hanno livelli di rumore minimi.

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Conclusioni e video utile sull'argomento

Video utili ti insegneranno come lavorare con le quantità fisiche e ti aiuteranno a capire meglio come funziona il sistema di ventilazione.

Video n.1. Calcolo dei parametri di ventilazione naturale utilizzando un programma per computer:

Video n.2. Informazioni utili sulla progettazione del sistema di ventilazione in una casa privata in costruzione:

Le informazioni contenute in questo articolo possono essere utilizzate a scopo informativo e per comprendere meglio il funzionamento del sistema di ventilazione.

Per calcoli più accurati della velocità dell'aria durante la progettazione delle comunicazioni domestiche, ti consigliamo di contattare ingegneri che conoscono le sfumature dei dispositivi di ventilazione e ti aiuteranno a scegliere la dimensione corretta dei condotti dell'aria.

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