В соответствии с действующими строительными нормами, все жилые и производственные постройки должны обеспечиваться системой вентиляции. Ее главная задача — создание оптимального микроклимата для жизнедеятельности людей. Планировка и монтаж вентиляционных систем осуществляется после предварительных расчетов. Учитывается ряд параметров, среди которых одним из важнейших является скорость воздуха в воздуховодах. В данном материале определим важность данного параметра и выясним, как выполняют расчет.
Для чего нужно рассчитывать скорость потока
От того, какая скорость движения потока воздуха в воздуховодах достигается, зависит эффективность работы всей вентиляционной системы. Слишком медленное, или напротив, чрезмерно быстрое движение потока могут стать причиной, из-за которой производительность системы снизится. К тому же нужно учитывать, что помимо падения эффективности системы, могут возникать и иные негативные последствия.
В первую очередь, расчет выполняют для того, чтобы обеспечить оптимальную скорость потока в воздуховодах. В данном контексте оптимальной можно понимать такую скорость, при которой:
- происходит полноценный воздухообмен во всех вентилируемых помещениях;
- отсутствует обратная тяга;
- потоки не являются источником сквозняков;
- воздух не смешивается с продуктами горения в противодымных системах;
- поддерживается нормальное давление внутри вентканала.
В жилом строительстве скорость потока воздуха в воздуховоде ограничивается также из-за потенциального шума. Слишком быстро передвижение потока в каналах может сопровождаться неприятным гулом. Если система спроектирована неправильно, шум может усиливаться во время сильного ветра. Отметим, что максимально допустимый уровень шума в жилых помещениях, в частности в квартире, составляет 40 дБ днем и 35 дБ ночью.
В то же время в современном строительстве активно используются звукоизоляционные и теплоизоляционные материалы. Они могут защитить жилые помещения от внешнего шума и тепловых потерь. Однако вместе с этим ухудшается качество циркуляции воздуха, что указывает на необходимость монтажа эффективной приточной вентиляции, обеспечить работу которой невозможно без предварительного расчета скорости.
Последствия неправильного расчета
Учитывая важность соблюдения нормы скорости перемещения потока, можно сделать вывод о том, что отклонение от стандартов могут привести к негативным последствиям. Это еще раз указывает на необходимость грамотной планировки и профессионального монтажа системы вентиляции.
При отклонении скорости от норм возможны следующие последствия:
- снижение общей производительности;
- появление эффектов обратной тяги;
- шум и сильная вибрация в вентиляционных каналах;
- нарушение проходимости шахт;
- отсутствие притока свежего воздуха через вентиляцию;
- нарушение отвода продуктов горения на кухнях.
Неисправность вентиляционной системы может стать причиной повышения концентрации вредных веществ в составе воздуха. Концентрация кислорода падает, в то время как уровень углекислого газа возрастает. Этот процесс усугубляется в зимний сезон, когда помещения отапливаются и расход воздуха увеличивается.
Нарушение циркуляции на фоне изменения скорости потока воздуха в вентиляции также может повлиять на уровень влажности. Из-за нарушения баланса происходит выделение конденсата, из-за чего в комнатах может появляться грибок.
Что влияет на скорость движения воздуха
Ошибочно считается, что высокая скорость перемещения воздуха внутри воздухопровода лучше, чем низкая. На самом деле интенсивность движения потока не должна быть слишком высокой. Рекомендуемая скорость варьируется в зависимости от специфики помещения. Однако даже здесь следует учитывать, что норма расхода является относительным понятием. Она зависит множества факторов, среди которых:
- протяженность вентиляционной системы;
- мощность оборудования для принудительной циркуляции;
- материал и габариты воздуховодов;
- площадь и объем помещения;
- расположение вентиляционных решёток, входных/выходных отверстий.
Рекомендуемые значения скорости воздуха в вентиляционных каналах приведены ниже. Необходимо учитывать, что это средние показатели, которые не учитывают подробные технические параметры зданий.
Расчет скорости по формуле
Можно выполнить расчет скорости воздуха в воздуховоде при помощи специального калькулятора. Альтернативный вариант — использование специальной формулы, с помощью которой можно вычислить данный параметр на определенном участке вентиляционной системы. Отметим, что способ расчета скорости воздуха в воздуховоде варьируется в зависимости от сечения воздуховодного канала. Рассмотрим порядок выполнения расчета более подробно.
Для вычисления необходимого параметра применяется формула: V = L · F, в которой:
- L — показатель, который отражает расход воздуха на определенном участке вентиляционной трассы.
- F — параметр, который отражает площадь поперечного сечения воздуховода.
Для применения формулы необходимо знать значение расхода воздуха. Это вычисляемый параметр, для определения которого необходимо выполнять соответствующие расчеты. Обычно для расчетов используются усредненные допустимые значения. В жилых помещениях норма расхода составляет 3 м³ в час на 1 м². На кухне этот параметр увеличивается до 6–8 м³, так как при более низком расходе полноценная вентиляция помещения не обеспечивается.
Параметр F — площадь поперечного сечения. Рассчитать площадь воздуховода с известным поперечным сечением нетрудно. Достаточно перемножить его ширину и длину. В формуле площадь сечения указывается в квадратных метрах. Поперечная площадь воздуховода с круглым сечением рассчитывается по формуле F = π · D2/4, в которой π — математическая константа, равная 3.14, а D — диаметр сечения в метрах. Чтобы не считать площадь самостоятельно, можно взять данные из таблицы ниже. В ней указана площадь сечения в зависимости от поперечного диаметра воздуховода.
Подводим итоги
Скорость движения воздуха в воздуховоде — важный параметр, влияющий на производительность и эффективность вентиляции. Оптимальную скорость рекомендуется рассчитывать на этапе планирования системы, чтобы она была в пределах допустимой нормы. Для определения параметров применяется формула расчета скорости воздуха, в которой учитывается предполагаемый расход и площадь сечения воздуховода. Надо понимать, что грязь на решетке, стенках воздуховодов и так далее. приводят к ухудшению работы системы. Для повышения производительности системы можно оборудовать ее механическим вентилятором, который будет вытягивать отработанный воздух за пределы помещения.
