Métodos para calcular a velocidade do ar em dutos

Com base nas normas sanitárias, higiênicas e de construção, cada objeto, residencial e industrial, deve ter um sistema de ventilação. O microclima criado afeta o desempenho e o estado de saúde das pessoas. Para garantir condições de vida confortáveis, foram desenvolvidos padrões especiais que determinam a composição do ar.

A importância das trocas aéreas

Dependendo do tamanho da sala, a taxa de troca de ar deve ser diferente

A tarefa de qualquer ventilação é fornecer o microclima ideal, o nível de umidade e a temperatura do ar na sala. Esses indicadores afetam o bem-estar de uma pessoa durante o processo de trabalho e descanso.

A falta de ventilação leva à multiplicação de bactérias que causam infecções respiratórias. Os alimentos começam a deteriorar-se rapidamente. Um nível aumentado de umidade provoca o aparecimento de fungos e mofo nas paredes e nos móveis.

O ar fresco pode entrar na sala de maneira natural, mas para alcançar a conformidade com todos os indicadores sanitários e de higiene é possível apenas com um sistema de ventilação de alta qualidade. Deve ser calculado para cada quarto separadamente, levando em consideração a composição e o volume do ar, características do projeto.

Para pequenas casas e apartamentos particulares, basta equipar as minas com circulação natural dos fluxos de ar. Mas para instalações industriais, casas grandes, é necessário equipamento adicional na forma de ventiladores, que fornecem circulação forçada.

Ao planejar a construção de uma empresa ou instituição pública, os seguintes fatores devem ser levados em consideração:

  • boa ventilação deve estar em todos os cômodos;
  • é necessário que a composição do ar atenda a todos os padrões aprovados;
  • as empresas exigem a instalação de equipamentos adicionais que regulem a velocidade do ar no duto;
  • para a cozinha e o quarto, é necessário montar diferentes tipos de ventilação.

Para que o sistema de troca de ar atenda a todos os requisitos, é necessário calcular a velocidade do ar no duto. Isso ajudará você a escolher o dispositivo certo.

Regras para determinar a velocidade do ar no duto

À medida que o diâmetro dos tubos aumenta, a velocidade do ar diminui e a pressão cai

A taxa de fluxo de ar na ventilação está diretamente relacionada ao nível de vibração e ruído no sistema. Essas métricas devem ser consideradas ao calcular o comportamento. O movimento da massa de ar cria ruído, cuja intensidade depende do número de curvas do tubo. A resistência também desempenha um papel importante: quanto maior, menor a velocidade do movimento da massa de ar.

Níveis de ruído

Com base nos padrões sanitários, os indicadores máximos de pressão sonora possíveis são estabelecidos nas instalações.

Exceder esses parâmetros é possível apenas em casos excepcionais, quando você precisa conectar equipamentos adicionais ao sistema.

Nível de vibração

Os níveis de ruído e vibração dependem da superfície interna do tubo.

Durante a operação de qualquer dispositivo de ventilação, é produzida vibração. Seu desempenho depende do material de que é feito o duto.

A vibração máxima depende de vários indicadores:

  • juntas de qualidade projetadas para reduzir a vibração;
  • material de fabricação de tubos;
  • tamanho do duto;
  • taxa de fluxo de ar.

Os indicadores gerais não podem ser superiores aos estabelecidos pelos padrões sanitários.

Taxa de câmbio aéreo

A purificação das massas de ar ocorre devido à troca de ar, é dividida em forçada e natural. No segundo caso, é conseguido abrindo janelas, janelas, no primeiro, através da instalação de ventiladores e aparelhos de ar condicionado.

Para um microclima ideal, as mudanças de ar devem ocorrer pelo menos uma vez por hora. O número de tais ciclos é chamado de taxa de troca aérea. Deve ser determinado para estabelecer a velocidade do ar no duto de ventilação.

O cálculo da multiplicidade é feito de acordo com a fórmula N = V / WOndeN - multiplicidade por hora; V - o volume de ar que preenche um metro cúbico de espaço por hora; W - o volume da sala em metros cúbicos.

Algoritmo e fórmulas para calcular a velocidade do ar

Opção para calcular a velocidade do ar em tubos de diferentes diâmetros

O cálculo do fluxo de ar pode ser feito de forma independente, levando em consideração as condições e parâmetros técnicos. Para calcular, você precisa conhecer o volume da sala e a taxa de multiplicidade. Por exemplo, para uma sala de 20 metros quadrados, o valor mínimo é 6. O uso da fórmula fornece 120 m³. Este é o volume que deve percorrer os canais dentro de uma hora.

A velocidade no duto é calculada com base nos parâmetros do diâmetro da seção transversal. Para fazer isso, use a fórmula S = πr² = π / 4 * D²Onde

  • S - área transversal;
  • r - raio;
  • π - constante 3,14;
  • D - diâmetro.

Quando houver uma área de seção transversal e fluxo de ar conhecidos, sua velocidade poderá ser calculada. Para fazer isso, use a fórmula V = L / 3600 * S, em que:

  • V - velocidade m / s;
  • eu - consumo m³ / h;
  • S é a área da seção transversal.

Os parâmetros de ruído e vibração dependem da velocidade na seção transversal do duto. Se eles excederem os padrões aceitáveis, você precisará reduzir a velocidade aumentando a seção transversal. Para fazer isso, você pode instalar tubos de outro material ou endireitar o canal curvo.

Cálculo do fluxo de ar

É importante calcular corretamente a área de seção transversal de qualquer forma, redonda e retangular. Se o tamanho for inadequado, será impossível obter o equilíbrio de ar correto. Um duto de ar muito grande ocupará muito espaço. Isso reduzirá a área na sala, causando desconforto aos moradores. Se o cálculo e a seleção de um tamanho de canal muito pequeno estiver incorreto, rascunhos fortes serão observados. Isto é devido ao forte aumento na pressão do ar.

Cálculo de seção

Quando o duto redondo muda para quadrado, a velocidade muda

Para calcular a rapidez com que o ar fluirá pelo tubo, é necessário determinar a área da seção transversal. A fórmula a seguir é usada para o cálculo S = L / 3600 * V, Onde:

  • S - área transversal;
  • eu - consumo de ar em metros cúbicos por hora;
  • V - velocidade em metros por segundo.

Para dutos redondos, é necessário determinar o diâmetro pela fórmula: D = 1000 * √ (4 * S / π).

Se o duto for retangular, e não redondo, em vez do diâmetro, será necessário determinar seu comprimento e largura. Ao instalar um duto de ar, uma seção aproximada é levada em consideração. É calculado pela fórmula: a * b = S, (uma - comprimento b - largura).

Existem padrões aprovados segundo os quais a proporção entre largura e comprimento não deve exceder 1: 3. Também é recomendável usar tabelas com tamanhos típicos, oferecidas pelos fabricantes de dutos de ar.

Dutos redondos têm uma vantagem. Eles são caracterizados por um nível mais baixo de resistência, portanto, durante a operação do sistema de ventilação, o nível de ruído e vibração será minimizado.

Material do duto e formato da seção transversal

Os dutos redondos são mais frequentemente usados ​​em grandes empresas. Isso se deve ao fato de sua instalação exigir muitos metros quadrados de área útil. As seções retangulares são mais adequadas para edifícios residenciais; elas também são usadas em clínicas e jardins de infância.

Na maioria das vezes, o aço é usado para fazer tubos. Para uma seção redonda, deve ser elástica e dura, para uma seção retangular, mais macia.Os tubos podem ser feitos de materiais têxteis e poliméricos.

A escolha certa de tubos de ventilação

O cálculo do duto é feito levando em consideração o tamanho da sala

Antes de projetar um sistema de ventilação, todos os indicadores de velocidade, ruído e vibração devem ser levados em consideração. É necessário fazer cálculos levando em consideração a área da sala para garantir uma troca de ar de alta qualidade. Um grande papel na seleção também é desempenhado pelo material de fabricação.

Os mais versáteis são os dutos de aço galvanizado. Eles podem ser operados em altas temperaturas e pressões. Eles podem ser usados ​​para qualquer zona climática.

Na indústria, os dutos de aço preto são mais frequentemente usados. São resistentes ao calor e à chama, mas sujeitos a corrosão severa.

Um alto grau de flexibilidade, resistência e elasticidade é possuído por um duto corrugado de alumínio. O material é resistente a altas temperaturas. Mas esse duto tem uma desvantagem. Devido à alta resistência aerodinâmica, ruídos altos ocorrem durante a operação.

Alta durabilidade, longa vida útil e facilidade de instalação são diferenciadas por dutos de plástico. Eles são populares devido ao seu baixo custo e baixo peso. A desvantagem é a baixa resistência a altas temperaturas.

Tubos de poliisocianurato são frequentemente instalados em edifícios residenciais. Eles são caracterizados por altas propriedades de segurança contra incêndio, longa vida útil, facilidade de instalação.

Velocidade recomendada

2 dutos de ventilação são equipados nas plantas, distribuindo a carga entre eles

Ao projetar qualquer edifício, é necessário calcular a fiação de ventilação de cada local separadamente. Se estivermos falando sobre a construção de um edifício industrial, o cálculo deve abranger todas as oficinas; para edifícios residenciais, esquemas são elaborados para cada apartamento; blocos de piso devem ser elaborados para uma casa particular.

Antes de iniciar a instalação do sistema de ventilação, deve-se saber quais serão as rotas e tamanhos da rede elétrica, a geometria dos dutos de ventilação foi calculada. Tudo isso é necessário para escolher o tamanho ideal do tubo.

É muito difícil fazer cálculos do movimento de massas de ar em edifícios residenciais e industriais. Portanto, é recomendável confiar isso a especialistas.

Ao projetar e comissionar qualquer objeto, a orientação vai para a velocidade recomendada no duto, que é aprovada pelo SNiP. Com base nos padrões, a velocidade do ar interno não deve ser superior a 0,3 m / s. Exceções temporárias são possíveis devido ao trabalho técnico. Por exemplo, durante o reparo ou instalação de equipamentos de construção, os parâmetros podem ser mais altos, mas em no máximo 30%.

Para grandes instalações industriais, na maioria das vezes eles projetam não um sistema de ventilação, mas dois. Isto é verdade para armazéns, hangares, garagens grandes. Nesse caso, a carga será dividida ao meio, portanto, a velocidade do ar deve ser selecionada de forma a fornecer 50% do volume total de movimento das massas de ar.

Recomenda-se instalar dutos de entrada e válvulas de fechamento para que, em caso de incêndio, seja possível reduzir ao mínimo a velocidade de movimento das massas de ar. Isso ajudará a impedir que a fumaça se espalhe por todas as salas vizinhas.

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