¿Cuál debería ser la velocidad del aire en el conducto de ventilación según las normas técnicas?

El microclima proporcionado por los sistemas de ventilación en un edificio residencial o industrial afecta el bienestar y el rendimiento de las personas. Para crear condiciones de vida cómodas, se han desarrollado estándares que determinan la composición del aire. De acuerdo, el intercambio aéreo regular es vital.

Le diremos cuál debería ser la velocidad del aire en el conducto. Le aconsejamos qué hacer para que el flujo de aire permanezca siempre fresco y cumpla con los estándares de higiene. Aquí encontrará una descripción detallada de los métodos de cálculo y una lista de las reglas para seleccionar el conducto óptimo.

La información ofrecida para la familiarización se basa en los datos de directorios normativos. Para el desarrollo práctico de métodos de cálculo, se dan ejemplos. El material de texto se complementa con ilustraciones visuales y videos, lo que facilita la percepción de un tema difícil.

La importancia del intercambio de aire para los humanos.

De acuerdo con las normas de construcción e higiene, se debe proporcionar cada instalación residencial o industrial sistema de ventilación.

Su objetivo principal es mantener el equilibrio del aire y crear un microclima favorable para el trabajo y el descanso. Esto significa que en la atmósfera que respiran las personas, no debe haber un exceso de calor, humedad, contaminación de varios tipos.

Las violaciones en la organización del sistema de ventilación conducen al desarrollo de enfermedades infecciosas y enfermedades del sistema respiratorio, a una disminución de la inmunidad y al deterioro prematuro de los alimentos.

Los patógenos se desarrollan rápidamente en un ambiente excesivamente húmedo y cálido, y aparecen focos de moho y hongos en paredes, techos e incluso muebles.

El esquema de ventilación en una casa privada de dos pisos. El sistema de ventilación está equipado con una instalación de ahorro de energía de suministro y escape con un recuperador de calor, que le permite reutilizar el calor del aire extraído del edificio.

Una de las condiciones para mantener un equilibrio de aire saludable es el diseño adecuado del sistema de ventilación.Cada parte de la red de intercambio de aire debe seleccionarse en función del volumen de la habitación y las características del aire en ella.

Suponga que en un departamento pequeño hay una ventilación de suministro y escape suficientemente ajustada, mientras que la instalación de equipos para el intercambio de aire forzado es obligatoria en los talleres de producción.

Durante la construcción de casas, instituciones públicas, talleres, empresas se guían por los siguientes principios:

• cada habitación debe contar con un sistema de ventilación;
• Es necesario observar los parámetros higiénicos del aire;
• las empresas deberían instalar dispositivos que aumenten y regulen la tasa de intercambio de aire; en locales residenciales: aire acondicionado o ventiladores, siempre que la ventilación sea insuficiente;
• en locales para diversos fines (por ejemplo, en salas para pacientes y quirófano o en la oficina y en la sala de fumadores), es necesario equipar diferentes sistemas.

Para que la ventilación cumpla con las condiciones enumeradas, es necesario hacer cálculos y seleccionar equipos: dispositivos de suministro de aire y conductos de aire.

También en sistema de ventilación Es necesario elegir los lugares correctos para la toma de aire a fin de evitar la entrada de flujos contaminados de regreso a las instalaciones.

En el proceso de elaboración de un proyecto de ventilación para una casa privada, un edificio residencial de varios pisos o locales industriales, se calcula el volumen de aire y se planifican los sitios de instalación del equipo de ventilación: plantas de intercambio de agua, aires acondicionados y conductos de aire.

La eficiencia del intercambio de aire depende del tamaño de los conductos (incluidas las minas domésticas). Descubriremos cuáles son las normas del caudal de aire en ventilación indicadas en la documentación sanitaria.

Reglas para determinar la velocidad del aire

La velocidad del movimiento del aire está estrechamente interconectada con conceptos como el nivel de ruido y el nivel de vibración en el sistema de ventilación. El aire que pasa a través de los canales crea un cierto ruido y presión, que aumentan con un aumento en el número de vueltas y curvas.

Cuanto mayor es la resistencia en las tuberías, menor es la velocidad del aire y mayor es el rendimiento del ventilador. Considere las normas de los factores relacionados.

No. 1 - normas de ruido sanitario

Las normas especificadas en SNiP se refieren a locales residenciales (edificios privados y de apartamentos), públicos e industriales.

En la tabla a continuación, puede comparar las normas para diferentes tipos de habitaciones, así como los territorios adyacentes a los edificios.

Parte de la tabla del número 1 SNiP-2-77 del párrafo "Protección contra el ruido". Las normas máximas permitidas relacionadas con la noche son más bajas que los valores diurnos, y las normas para los territorios adyacentes son más altas que para los locales residenciales.

Una de las razones del aumento de los estándares aceptados puede estar diseñada incorrectamente sistema de conductos.

Los niveles de presión sonora se presentan en otra tabla:

Cuando se encarga la ventilación u otro equipo asociado con la provisión de un microclima favorable y saludable en la habitación, solo se permite un exceso a corto plazo de los parámetros de ruido indicados

No. 2 - nivel de vibración

El poder de los ventiladores está directamente relacionado con el nivel de vibración.

El umbral de vibración máximo depende de varios factores:

• dimensiones del conducto;
• la calidad de las juntas, lo que proporciona una disminución en el nivel de vibración;
• material de fabricación de tubos;
• La velocidad del flujo de aire que pasa a través de los canales.

Las normas que deben seguirse al elegir dispositivos de ventilación y al calcular los conductos de aire se presentan en la siguiente tabla:

Valores máximos permisibles de vibración local. Si durante la verificación, los indicadores reales son más altos de lo normal, entonces el sistema de conductos está diseñado con fallas técnicas que deben repararse, o la potencia del ventilador es demasiado grande

La velocidad del aire en las minas y canales no debería afectar el aumento de los indicadores de vibración, así como los parámetros relacionados de las vibraciones del sonido.

No. 3 - tipo de cambio de aire

La purificación del aire se debe al proceso de intercambio de aire, que se divide en natural o forzado.

En el primer caso, se lleva a cabo al abrir puertas, travesaños, hojas de ventanas, ventanas (y se llama aireación) o simplemente por infiltración a través de grietas en las juntas de paredes, puertas y ventanas, en el segundo, usando acondicionadores de aire y equipo de ventilación.

El cambio de aire en una habitación, cuarto de servicio o taller debe ocurrir varias veces por hora, de modo que el grado de contaminación de la masa de aire sea aceptable. El número de turnos es la multiplicidad, el valor también necesario para determinar la velocidad del aire en los conductos de ventilación.

La multiplicidad se calcula mediante la siguiente fórmula:

N = V / W

donde:

• N - la tasa de intercambio de aire, una vez cada 1 hora;
• V - la cantidad de aire limpio que llena la habitación durante 1 h, m³ / h;
• W - el volumen de la habitación, m³.

Para no realizar cálculos adicionales, los indicadores de multiplicidad promedio se recopilan en tablas.

Por ejemplo, para locales residenciales, la siguiente tabla de tasas de cambio de aire es adecuada:

A juzgar por la mesa, es necesario un cambio frecuente de masas de aire en una habitación si se caracteriza por una alta humedad o temperatura del aire, por ejemplo, en una cocina o un baño. En consecuencia, con ventilación natural insuficiente, se instalan dispositivos de circulación forzada en estas habitaciones.

¿Qué sucederá si los estándares del tipo de cambio aéreo no se respetan o no son, pero no son suficientes?

Sucederá una de dos cosas:

• La multiplicidad está por debajo de la norma. El aire fresco deja de reemplazar el aire contaminado, como resultado de lo cual aumenta la concentración de sustancias nocivas en la habitación: bacterias, patógenos, gases peligrosos. La cantidad de oxígeno, que es importante para el sistema respiratorio humano, disminuye, y el dióxido de carbono, por el contrario, aumenta. La humedad aumenta al máximo, lo que está plagado de la aparición de moho.
• La multiplicidad es más alta de lo normal. Ocurre si la velocidad del aire en los canales excede la norma. Esto afecta negativamente el régimen de temperatura: la habitación simplemente no tiene tiempo para calentarse. El aire excesivamente seco provoca enfermedades de la piel y del aparato respiratorio.

Para multiplicar el intercambio de aire de acuerdo con las normas sanitarias, es necesario instalar, quitar o ajustar los dispositivos de ventilación y, si es necesario, reemplazar los conductos de aire.

Algoritmo de velocidad del aire

Dadas las condiciones anteriores y los parámetros técnicos de una habitación en particular, puede determinar las características sistema de ventilación, y también calcular la velocidad del aire en las tuberías.

Debe basarse en la multiplicidad del intercambio de aire, que es el valor determinante para estos cálculos.

Para aclarar los parámetros de flujo, una tabla es útil:

La tabla muestra las dimensiones de los conductos con una sección transversal rectangular, es decir, se indica su longitud y ancho. Por ejemplo, cuando se utilizan canales de 200 mm x 200 mm a una velocidad de 5 m / s, el flujo de aire será de 720 m³ / h

Para realizar los cálculos usted mismo, debe conocer el volumen de la habitación y la tasa de intercambio de aire para una habitación o sala de un tipo determinado.

Por ejemplo, necesita conocer los parámetros para un estudio con cocina con un volumen total de 20 m³. Tome la multiplicidad mínima para la cocina - 6. Resulta que dentro de 1 hora los canales de aire deberían moverse alrededor de L = 20 m³ * 6 = 120 m³.

También es necesario averiguar área transversal del conductoinstalado en el sistema de ventilación. Se calcula mediante la siguiente fórmula:

S = πr² = π / 4 * D²,

donde:

• S - área de la sección transversal del conducto;
• π - el número "pi", una constante matemática igual a 3.14;
• r - el radio de la sección transversal del conducto;
• D - el diámetro de la sección transversal del conducto.

Suponga que el diámetro del conducto redondo es de 400 mm, sustitúyalo en la fórmula y obtenga:

S = (3.14 * 0.4²) / 4 = 0.1256 m²

Conociendo el área de sección transversal y la velocidad de flujo, podemos calcular la velocidad. La fórmula para calcular el caudal de aire:

V = L / 3600 * S,

donde:

• V - caudal de aire, (m / s);
• L - consumo de aire (m³ / h);
• S - área de sección transversal de canales de aire (conductos), (m²).

Sustituyendo los valores conocidos, obtenemos: V = 120 / (3600 * 0.1256) = 0.265 m / s

Por lo tanto, para proporcionar la tasa de intercambio de aire necesaria (120 m³/ h) cuando se utiliza un conducto redondo con un diámetro de 400 mm, será necesario instalar equipos para aumentar el caudal de aire a 0.265 m / s.

Debe recordarse que los factores descritos anteriormente, los parámetros del nivel de vibración y el nivel de ruido, dependen directamente de la velocidad del movimiento del aire.

Si el ruido excede la norma, deberá reducir la velocidad, por lo tanto, aumentar la sección transversal de los conductos. En algunos casos, es suficiente instalar tuberías de otro material o reemplazar un fragmento de canal curvo con una línea recta.

Tasas de cambio de aire recomendadas

Durante el diseño del edificio, se calcula cada sitio individual. En la producción, se trata de talleres, en edificios residenciales - apartamentos, en una casa privada - bloques de pisos o habitaciones separadas.

Antes de instalar el sistema de ventilación, se sabe cuáles son las rutas y los tamaños de las carreteras principales, qué geometría se necesita. conductos de ventilaciónqué tamaño de tubería es óptimo.

No se sorprenda de las dimensiones generales de los conductos en los establecimientos de restauración u otras instituciones: están diseñados para eliminar una gran cantidad de aire usado

Los cálculos asociados con el movimiento de los flujos de aire dentro de edificios residenciales e industriales se clasifican como los más complejos, por lo tanto, se requieren especialistas calificados con experiencia para tratarlos.

La velocidad del aire recomendada en los conductos se indica en SNiP, la documentación del estado reglamentario, y cuando diseñan o ponen en servicio objetos se centran en ella.

La tabla muestra los parámetros que se deben seguir al instalar el sistema de ventilación. Los números indican la velocidad de movimiento de las masas de aire en los lugares de instalación de canales y rejillas en unidades convencionales - m / s

Se cree que la velocidad del aire interior no debe superar los 0,3 m / s.

Las excepciones son circunstancias técnicas temporales (por ejemplo, trabajos de reparación, instalación de equipos de construcción, etc.), durante los cuales los parámetros pueden exceder los estándares en un máximo del 30%.

En locales grandes (garajes, naves de producción, almacenes, hangares), a menudo en lugar de un sistema de ventilación, hay dos.

La carga se divide por la mitad, por lo tanto, y la velocidad del aire se selecciona de modo que proporcione el 50% del volumen total estimado de movimiento de aire (eliminación del suministro contaminado o limpio).

Cuando surgen circunstancias de fuerza mayor, existe la necesidad de un cambio brusco en la velocidad del aire o una suspensión completa del sistema de ventilación.

Por ejemplo, de acuerdo con los requisitos de seguridad contra incendios, la velocidad del aire se reduce al mínimo para evitar la propagación del fuego y el humo en las habitaciones vecinas durante un incendio.

Para este fin, los cortes y las válvulas se montan en los conductos y en las secciones de transición.

Sutilezas de elegir un conducto

Conociendo los resultados de los cálculos aerodinámicos, uno puede seleccionar correctamente los parámetros de los conductos de aire, o más bien, el diámetro de la ronda y las dimensiones de las secciones rectangulares. Además, puede seleccionar un dispositivo en paralelo. suministro de aire forzado (ventilador) y determine la pérdida de presión durante el movimiento del aire a través del canal.

Conociendo el valor del caudal de aire y el valor de su velocidad, puede determinar qué sección de los conductos se requiere.

Para hacer esto, tome la fórmula inversa a la fórmula para calcular el flujo de aire:

S = L / 3600 * V.

Usando el resultado, puede calcular el diámetro:

D = 1000 * √ (4 * S / π),

donde:

• D - diámetro de la sección transversal del conducto;
• S - área de sección transversal de los canales de aire (conductos), (m²);
• π - el número "pi", una constante matemática igual a 3.14;

El número resultante se compara con los estándares de fábrica permitidos por GOST, y se seleccionan los productos de diámetro más cercano.

Si es necesario elegir conductos rectangulares, en lugar de redondos, entonces, en lugar del diámetro, determine la longitud / ancho de los productos.

Al elegir, se guían por una sección aproximada, utilizando el principio a * b ≈ S y tablas de tallas proporcionadas por los fabricantes. Te recordamos que de acuerdo a las normas la relación de ancho (b) y largo (a) no debe exceder de 1 a 3.

Los conductos de aire con una sección transversal rectangular o cuadrada tienen una forma ergonómica, lo que les permite instalarse cerca de las paredes. Esto se usa al equipar campanas de hogar y tuberías de enmascarado sobre estructuras montadas en el techo o sobre gabinetes de cocina (entrepisos)

Los estándares generalmente aceptados de canales rectangulares: las dimensiones mínimas son 100 mm x 150 mm, las dimensiones máximas son 2000 mm x 2000 mm. Los conductos redondos son buenos porque tienen menos resistencia, respectivamente, tienen niveles mínimos de ruido.

En los últimos años, especialmente para uso en interiores, se han producido de manera conveniente, segura y cajas de plástico livianas.

Conclusiones y video útil sobre el tema.

Los videos útiles le enseñarán cómo trabajar con cantidades físicas y lo ayudarán a comprender mejor cómo funciona el sistema de ventilación.

Video # 1. Cálculo de parámetros de ventilación natural utilizando un programa de computadora:

Video # 2. Información útil sobre el sistema de ventilación en una casa privada en construcción:

La información en el artículo se puede utilizar con fines educativos y para imaginar mejor el funcionamiento del sistema de ventilación.

Para realizar cálculos más precisos de la velocidad del aire al diseñar las comunicaciones en el hogar, le recomendamos que contacte a ingenieros que conozcan los matices del dispositivo de ventilación y lo ayuden a elegir los tamaños de conducto correctos.

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