Methoden zur Berechnung der Luftgeschwindigkeit in Luftkanälen

Aufgrund der sanitären und hygienischen sowie baulichen Standards muss jedes Objekt, sowohl Wohn- als auch Industrieobjekt, mit einem Belüftungssystem ausgestattet werden. Das erzeugte Mikroklima beeinflusst die Leistungsfähigkeit und den Gesundheitszustand des Menschen. Um angenehme Lebensbedingungen zu gewährleisten, wurden spezielle Standards entwickelt, die die Zusammensetzung der Luft bestimmen.

Die Bedeutung des Luftaustauschs

Die Aufgabe jeder Lüftung besteht darin, ein optimales Mikroklima, Feuchtigkeitsniveau und Lufttemperatur im Raum bereitzustellen. Diese Indikatoren beeinflussen den Komfort einer Person während des Arbeitsprozesses und der Ruhe.

Eine schlechte Belüftung führt zur Vermehrung von Bakterien, die Atemwegsinfektionen verursachen. Lebensmittel beginnen schnell zu verderben. Eine erhöhte Luftfeuchtigkeit provoziert das Auftreten von Schimmel und Schimmel an Wänden und Möbeln.

Frischluft kann auf natürliche Weise in den Raum gelangen, die Einhaltung aller sanitären und hygienischen Indikatoren ist jedoch nur durch den Betrieb eines hochwertigen Lüftungssystems möglich. Es sollte für jeden Raum separat berechnet werden, wobei die Zusammensetzung und das Volumen der Luft sowie Konstruktionsmerkmale berücksichtigt werden.

Für kleine Privathäuser und Wohnungen reicht es aus, Minen mit natürlicher Luftzirkulation auszustatten. Für Industriegebäude und große Häuser sind jedoch zusätzliche Geräte in Form von Ventilatoren erforderlich, die eine Zwangsumwälzung gewährleisten.

Bei der Planung eines Gebäudes für ein Unternehmen oder eine öffentliche Einrichtung sind folgende Faktoren zu berücksichtigen:

• hochwertige Belüftung sollte in jedem Raum vorhanden sein;
• es ist notwendig, dass die Zusammensetzung der Luft allen anerkannten Normen entspricht;
• das Unternehmen erfordert die Installation zusätzlicher Geräte, die die Luftgeschwindigkeit im Kanal regulieren;
• Für Küche und Schlafzimmer müssen unterschiedliche Lüftungsarten installiert werden.

Damit das Luftwechselsystem alle Anforderungen erfüllt, muss die Luftgeschwindigkeit im Kanal berechnet werden. Dies hilft Ihnen bei der Auswahl des richtigen Geräts.

Regeln zur Bestimmung der Luftgeschwindigkeit im Kanal

Der Luftdurchsatz bei der Belüftung steht in direktem Zusammenhang mit dem Vibrations- und Geräuschpegel im System. Diese Metriken müssen bei der Berechnung des Verhaltens berücksichtigt werden. Die Bewegung der Luftmasse erzeugt Geräusche, deren Intensität von der Anzahl der Rohrbögen abhängt. Auch der Widerstand spielt eine wichtige Rolle: Je höher er ist, desto geringer ist die Bewegungsgeschwindigkeit der Luftmassen.

Geräuschpegel

Eine Überschreitung der aufgeführten Parameter ist nur in Ausnahmefällen möglich, wenn zusätzliche Geräte an das System angeschlossen werden müssen.

Vibrationspegel

Während des Betriebs eines Lüftungsgeräts werden Vibrationen erzeugt. Seine Leistung hängt vom Material ab, aus dem der Kanal besteht.

Die maximale Schwingung hängt von mehreren Faktoren ab:

• die Qualität der Dichtungen, die Vibrationen reduzieren sollen;
• Rohrmaterial;
• Kanalgröße;
• Luftdurchsatz.

Allgemeine Indikatoren können nicht höher sein als die von den Hygienestandards festgelegten.

Luftwechselrate

Die Reinigung der Luftmassen erfolgt durch Luftaustausch, sie wird in erzwungene und natürliche unterteilt. Im zweiten Fall wird dies durch das Öffnen von Fenstern und Lüftungsöffnungen erreicht, im ersten Fall durch die Installation von Ventilatoren und Klimaanlagen.

Für ein optimales Mikroklima sollte mindestens einmal pro Stunde ein Luftwechsel erfolgen. Die Anzahl solcher Zyklen wird als Luftwechselrate bezeichnet. Sie muss ermittelt werden, um die Geschwindigkeit der Luftbewegung im Lüftungskanal zu ermitteln.

Das Frequenzverhältnis wird mit der Formel berechnet N = V / WwoNein - Frequenzsatz pro Stunde; V - das Luftvolumen, das pro Stunde einen Kubikmeter des Raumes füllt; W - das Raumvolumen in Kubikmetern.

Algorithmus und Formeln zur Berechnung der Luftgeschwindigkeit

Die Berechnung des Luftstroms kann unter Berücksichtigung der Bedingungen und technischen Parameter unabhängig erfolgen. Um zu berechnen, müssen Sie das Volumen des Raums und die Multiplizitätsrate kennen. Für einen Raum von 20 Quadratmetern beträgt der Mindestwert beispielsweise 6. Mit der Formel erhalten Sie 120 m³. Dies ist die Lautstärke, die sich innerhalb einer Stunde durch die Kanäle bewegen muss.

Die Kanalgeschwindigkeit wird ebenfalls anhand der Parameter des Querschnittsdurchmessers berechnet. Dazu wird die Formel verwendet S = πr² = π / 4 * D²wo

• S - Querschnittsfläche;
• r - Radius;
• π - konstant 3,14;
• D - Durchmesser.

Sobald Sie eine bekannte Querschnittsfläche und Luftströmungsrate haben, können Sie deren Geschwindigkeit berechnen. Dazu wird die Formel verwendet V = L / 3600 * S, wobei:

• V - Geschwindigkeit m / s;
• L - Verbrauch m³ / h;
• S - Querschnittsfläche.

Die Parameter Geräusch und Vibration hängen von der Geschwindigkeit im Kanalabschnitt ab. Wenn sie die zulässigen Standards überschreiten, müssen Sie die Geschwindigkeit durch Erhöhen des Abschnitts reduzieren. Dazu können Sie Rohre aus einem anderen Material installieren oder den gebogenen Kanal gerade machen.

Berechnung des Luftstroms

Es ist wichtig, die Fläche von Abschnitten jeder Form, sowohl rund als auch rechteckig, korrekt zu berechnen. Wenn die Größe nicht geeignet ist, kann der richtige Luftausgleich nicht gewährleistet werden. Eine zu große Luftleitung nimmt viel Platz ein. Dies verringert die Fläche im Raum und verursacht Unbehagen bei den Bewohnern. Bei falscher Berechnung und Auswahl einer sehr kleinen Kanalgröße werden starke Zugerscheinungen beobachtet. Dies ist auf den starken Anstieg des Luftströmungsdrucks zurückzuführen.

Querschnittsgestaltung

Um die Geschwindigkeit zu berechnen, mit der Luft durch das Rohr strömt, müssen Sie die Querschnittsfläche bestimmen. Zur Berechnung wird folgende Formel verwendet S = L / 3600 * V, Wo:

• S - Querschnittsfläche;
• L - Luftverbrauch in Kubikmeter pro Stunde;
• V - Geschwindigkeit in Metern pro Sekunde.

Bei runden Kanälen muss der Durchmesser nach folgender Formel bestimmt werden: D = 1000 * (4 * S / π).

Wenn der Kanal rechteckig und nicht rund ist, müssen Sie anstelle des Durchmessers seine Länge und Breite bestimmen. Bei der Installation eines solchen Kanals wird ein ungefährer Querschnitt berücksichtigt. Es wird nach der Formel berechnet: a * b = S, (ein - Länge, b - Breite).

Es gibt anerkannte Standards, nach denen das Verhältnis von Breite und Länge 1: 3 nicht überschreiten sollte. Es wird auch empfohlen, in den Arbeitstischen mit typischen Abmessungen zu verwenden, die von Herstellern von Luftkanälen angeboten werden.

Runde Kanäle haben einen Vorteil. Sie zeichnen sich durch einen geringeren Widerstand aus, daher wird während des Betriebs des Lüftungssystems der Geräusch- und Vibrationspegel so weit wie möglich minimiert.

Material und Querschnittsform der Luftkanäle

Runde Luftkanäle werden am häufigsten in großen Fabriken verwendet. Dies liegt daran, dass ihre Installation viele Quadratmeter Grundfläche erfordert. Für Wohngebäude eignen sich am besten rechteckige Profile, sie werden auch in Kliniken, Kindergärten verwendet.

Stahl ist das am häufigsten verwendete Rohr zur Herstellung von Rohren.Bei einem runden Profil sollte es elastisch und fest sein, bei rechteckigen Profilen sollte es weicher sein. Rohre können aus textilen und polymeren Materialien hergestellt werden.

Die richtige Wahl der Lüftungsrohre

Vor der Auslegung eines Lüftungssystems müssen alle Indikatoren für Geschwindigkeit, Geräusche und Vibrationen berücksichtigt werden. Um einen qualitativ hochwertigen Luftaustausch zu gewährleisten, müssen Berechnungen unter Berücksichtigung der Raumfläche durchgeführt werden. Auch das Herstellungsmaterial spielt bei der Auswahl eine wichtige Rolle.

Am vielseitigsten sind die Luftkanäle aus verzinktem Stahl. Sie können bei hohen Temperaturen und Drücken betrieben werden. Sie sind für alle Klimazonen einsetzbar.

In der Industrie werden die am häufigsten verwendeten Luftkanäle aus schwarzem Stahl hergestellt. Sie sind hitze- und feuerbeständig, aber stark korrosiv.

Ein Aluminium-Wellrohr hat ein hohes Maß an Flexibilität, Festigkeit und Elastizität. Das Material ist beständig gegen hohe Temperaturen. Aber dieser Kanal hat einen Nachteil. Aufgrund des hohen aerodynamischen Widerstandes entsteht im Betrieb viel Lärm.

Luftkanäle aus Kunststoff zeichnen sich durch hohe Festigkeit, lange Lebensdauer und einfache Montage aus. Sie sind beliebt für ihre geringen Kosten und ihr geringes Gewicht. Der Nachteil ist die geringe Beständigkeit gegen hohe Temperaturen.

In Wohngebäuden werden häufig Polyisocyanuratrohre verbaut. Sie zeichnen sich durch hohe Brandschutzeigenschaften, lange Lebensdauer und einfache Installation aus.

Empfohlene Geschwindigkeitsraten

Bei der Erstellung eines Projekts für ein Gebäude muss die Lüftungsverteilung für jeden Standort separat berechnet werden. Wenn es sich um den Bau eines Industriegebäudes handelt, sollte die Berechnung alle Werkstätten betreffen, für Wohngebäude werden für jede Wohnung Pläne erstellt, für ein Privathaus sollten Bodenblöcke erstellt werden.

Vor Beginn der Installation des Lüftungssystems sollte bekannt sein, wie die Leitungen und Abmessungen der Netze sein werden, die Geometrie der Lüftungskanäle muss ausgearbeitet werden. All dies ist notwendig, um die optimale Rohrgröße auszuwählen.

Es ist sehr schwierig, die Bewegung von Luftmassen in Wohn- und Industriegebäuden zu berechnen. Daher wird empfohlen, dies Spezialisten anzuvertrauen.

Bei der Konstruktion und Inbetriebnahme eines Objekts richtet sich die Ausrichtung nach der empfohlenen Geschwindigkeit im Kanal, die von SNiP zugelassen ist. Basierend auf den Normen sollte die Raumluftgeschwindigkeit 0,3 m / s nicht überschreiten. Aufgrund technischer Arbeiten sind vorübergehende Ausnahmen möglich. Beispielsweise bei Reparaturen oder der Installation von Baumaschinen dürfen die Parameter höher liegen, maximal jedoch um 30 %.

Für große Industriegebäude wird häufiger als ein Lüftungssystem konzipiert, aber zwei. Dies gilt für Lagerhallen, Hangars, große Garagen. In diesem Fall wird die Last halbiert, daher muss die Luftgeschwindigkeit so gewählt werden, dass 50% des Gesamtvolumens der Luftmassenbewegung gewährleistet sind.

Es wird empfohlen, in den Luftkanälen Versorgungsventile und Absperrventile zu installieren, damit im Brandfall die Bewegungsgeschwindigkeit der Luftmassen auf ein Minimum reduziert werden kann. Dadurch wird verhindert, dass sich Rauch auf alle angrenzenden Räume ausbreitet.