حساب مساحة مجاري الهواء وتركيباتها: قواعد إجراء العمليات الحسابية + أمثلة على الحسابات باستخدام الصيغ

إن مفتاح التشغيل الفعال والتهوية الخالية من العيوب هو الحساب الكفء لمساحة مجاري الهواء والتجهيزات، والتي يعتمد عليها اختيار العناصر الفردية والمعدات. الغرض من الحساب هو ضمان التكرار الأمثل لتغييرات الهواء في الغرف وفقًا للغرض منها.

في المقالة، قمنا بفحص كل مرحلة من مراحل الحسابات المطلوبة بالتفصيل: تحديد المقطع العرضي والمساحة الفعلية للقنوات، وحساب سرعة الهواء واختيار معلمات المنتجات المشكلة. بالإضافة إلى ذلك، حددنا المتطلبات الرئيسية لحجم قنوات التهوية، كما قدمنا ​​​​مثالا لحساب قنوات الهواء لمنزل خاص.

الغرض من إجراء العمليات الحسابية

ميزات الحساب و اختيار مجاري الهواء تعتمد على نوعها والمواد التي تصنع منها. تحدد الخاصية الأخيرة الفروق الدقيقة التي تنشأ أثناء حركة الهواء وخصائص تفاعل الانهيار الجوي مع الجدران.

مجاري الهواء هي:

• المعدن - يمكن أن يكون من الفولاذ الأسود أو المجلفن أو الفولاذ المقاوم للصدأ.
• الألومنيوم المموج المرن.
• قنوات التهوية البلاستيكية - مرنة وصلبة.
• قماش.

وفقًا لهندسة المقطع العرضي، تكون مجاري الهواء مستديرة أو مستطيلة أو بيضاوية. هذا الأخير لا يحظى بشعبية مثل الأولين.

حتى لو كان هناك التصميم الصحيح لنظام التهوية، فإن الخطأ في اختيار أقسام مجاري الهواء يمكن أن يؤدي إلى تعطيل دوران الهواء.

ستكون نتيجة الأخطاء في الحسابات زيادة الرطوبة، ثم العفن والعفن في الغرفة. بدون الحساب الصحيح لمنطقة جميع الأجزاء، من المستحيل اختيار العناصر المناسبة لمجمع التهوية

تعتمد هذه المعلمة على:

• سرعة تدفق الكتلة الهوائية وحجمها؛
• درجة ضيق الاتصالات.
• نظام تهوية صاخب
• استهلاك الطاقة

ستجعل الحسابات التي تم إجراؤها بشكل صحيح من الممكن توفير المال، حيث سيتم تحديد كمية المواد بدقة. ولكن إلى جانب القضايا الاقتصادية، فإن الشيء الرئيسي هو معايير التهوية التي تضمن ظروف معيشية مريحة للناس.

معلومات عامة لحساب مساحة المقطع العرضي

يتم حساب مساحة الأنابيب الخاصة بمجاري الهواء باستخدام قيم مختلفة:

1. للامتثال للمعايير الصحية والنظافة (SanPiN).
2. حسب عدد السكان.
3. حسب مساحة الغرف.

يمكن الحصول على النتيجة لغرفة منفصلة وللمنزل ككل. للحسابات هناك برامج خاصة مع خوارزميات مدمجة. خيار الحساب الآخر هو استخدام الصيغ.

أثناء تصميمها، يتم تحديد مساحة المقطع العرضي لمجاري الهواء بحيث يتحرك الهواء على طول جميع الأطوال بنفس السرعة تقريبًا. على طول النظام بأكمله، تختلف كمية الهواء، لذا يجب أن تتغير مساحة المقطع العرضي لمجرى الهواء إلى الأعلى مع زيادة حجم كتلة الهواء.

إذا أخذنا بعين الاعتبار تهوية العادم، فإن تربيع المقطع العرضي يزداد كلما اقترب من المروحة.هذه هي الطريقة الوحيدة لضمان نفس سرعة كتلة الهواء تقريبًا على طول مجرى الهواء بالكامل

ومع زيادة المقطع العرضي الدائري، تقل سرعة تدفق الهواء. وفي الوقت نفسه، سيتم أيضًا تقليل الضوضاء الديناميكية الهوائية. عيب مجاري الهواء هذه هو ضخامة التصميم، مما يجعل من المستحيل تركيبها في الفراغ بين المسودة والأسقف المعلقة، فضلاً عن التكلفة المتزايدة.

إذا لم يكن ذلك ممكنا، فيمكنك إعطاء الأفضلية للهندسة المستطيلة، لأن ارتفاع القسم المستطيل أصغر. من ناحية أخرى، فإن المنتجات المستديرة أسهل في التثبيت، ولها أيضًا مزاياها التشغيلية الخاصة.

نظرًا لأن مجاري الهواء الدائرية لا يمكن أن تتناسب دائمًا مع الداخل، ولأن القنوات المستطيلة الأكثر جمالية غالية الثمن، فمن المفيد التفكير في المنتجات البيضاوية كبديل. كلاهما مريح وفعال

يعتمد اختيار خيار أو آخر على أولويات المستخدم. إذا كان توفير الطاقة والحد الأدنى من الضوضاء في المقدمة وكانت هناك كل الإمكانيات لتركيب شبكة كبيرة، فإن الخيار الأفضل هو الشكل الدائري لمجاري الهواء.

خطوات الحساب

يتكون العمل الحسابي من عدة مراحل:

1. رسم عام مخططات نظام التهوية. وهنا ينبغي ملاحظة أطوال المقاطع المستقيمة والأجزاء الدوارة ونوعها والأماكن التي يتغير فيها المقطع.
2. اختيار سعر صرف الهواء المطابق للمتطلبات الصحية والنظافة.
3. حساب سرعة حركة الكتل الهوائية عبر خط الأنابيب. تعتمد هذه المعلمة على نوع التهوية، ويمكن أن يكون طبيعياً أو قسرياً.
4. حساب مساحة مجاري الهواء وغيرها من المعالم.

هناك العديد من البرامج لإجراء مثل هذه الحسابات.

حساب الصيغ لنظام معقد ليس بالمهمة السهلة.بالنسبة لمنزل صغير، من الممكن تمامًا حساب مساحة العناصر الفردية والمقطع العرضي لمجاري الهواء

حساب المقطع العرضي للقناة

يبدو التعبير المستخدم لحساب تربيع العناصر المشكلة ومجاري الهواء كما يلي:

سك = (الطول × 2.778) : الخامس,

أين:

• الشوري - المساحة في المقطع العرضي.
• ل — معدل تدفق الهواء المتداول في النظام؛
• 2.778 - معامل التوفيق بين الأبعاد المختلفة؛
• الخامس — سرعة الانهيار الجوي في مكان معين، مقاسة بالأمتار في الثانية.

ستكون نتيجة الحساب قيمة تقاس بالسنتيمتر المربع.

هناك صيغة بديلة:

S = L : ك × V,

معامل K في هذه الحالة هو 3600.

تحديد مساحة القناة الفعلية

يتم حساب مساحة التهوية المنتظمة لقنوات التهوية المستديرة باستخدام الصيغة:

ق = (ط × D2) : 400,

أين:

• س - المساحة الفعلية؛
• د - قطر الدائرة.

لخطوط الأنابيب المستطيلة:

ق = (أ × ب) : 100,

أين:

• س - المساحة الفعلية؛
• د - قطر الدائرة؛
• أ - ارتفاع مجرى الهواء؛
• في - عرض الهيكل.

يتم حساب مساحة المقطع العرضي للأنبوب ذو المقطع العرضي البيضاوي باستخدام الصيغة:

ق = ط × أ × ب: 4,

أين:

• أ - قطر أكبر من البيضاوي؛
• في - قطر أصغر وفقا لذلك.

هناك صيغ أخرى لحساب مساحة مجرى الهواء.

باستخدام مستند تنظيمي مثل SNiP، يمكنك مقارنة أبعاد المقطع العرضي لمجاري الهواء بالمؤشرات المطلوبة. وهذا يجعل من السهل تحديد الحجم المناسب لأنابيب الهواء.

توفر بعض الشركات المصنعة مخططات بيانية في وصف مجاري الهواء. وهم أيضا في الأدب المعياري.

رسم تخطيطي لمجاري الهواء المعدنية ذات المقطع العرضي الدائري. يتم استبدال القيم منه في الصيغة. يتم استكمال جميع مجاري الهواء المرنة بمثل هذه المخططات (+)

من الرسوم البيانية يمكنك أن تأخذ قيمة مساحة المقطع العرضي. إنه تقريبي ولكنه مناسب لإنشاء نظام بأقل قدر من الضوضاء.

للعثور على أبعاد القناة لأنبوب فرعي محدد ينقل حجمًا معينًا من الهواء، عليك القيام بما يلي:

1. حدد على الرسم البياني نقطة تقاطع حجم الهواء المتحرك خلال ساعة واحدة وخط السرعة القصوى لقسم التصميم.
2. بالقرب من هذه النقطة، أوجد قيمة القطر الأنسب.

بالإضافة إلى ذلك، باستخدام الرسم البياني، لا يمكنك فقط تسهيل حساب المقطع العرضي لمجاري الهواء والتجهيزات، ولكن أيضًا تحديد فقدان الضغط على طول قسم من خط الهواء بسرعة محددة.

ليس من الضروري استخدام الرسم البياني، حيث يمكنك تحديد مساحة المقطع المطلوبة اعتمادًا على سرعة الكتلة الهوائية.

حساب سرعة الهواء

باستخدام الصيغ أو الجداول الخاصة، احسب سرعة مجرى الهواء. المعلمة الرئيسية هنا هي مؤشر التعددية، الذي يحدد حجم الهواء الذي يتم فيه تهوية الغرفة بمساحة 1 متر مربع بالكامل.³ في غضون 1 ساعة.

لتحديد مؤشر التعددية، يوصي الخبراء بدراسة ظروف محددة في المنشآت الصناعية الحالية التي توجد بها بيانات فعلية عن إطلاق الغازات والأبخرة السامة وما إلى ذلك. ومن الأفضل إجراء حساب مستقل باستخدام الصيغ.

لتبسيط الحسابات، هناك جداول خاصة يمكنك من خلالها أخذ القيمة الجاهزة لمؤشر التعددية، ولكن عليك أن تضع في اعتبارك أنها تحتوي على معلمات مدورة

تبدو صيغة حساب التعدد كما يلي:

ن=الخامس:ث,

أين:

• ن - التعدد المطلوب؛
• الخامس - حجم كتلة الهواء النقي التي تدخل الغرفة خلال ساعة؛
• دبليو - حجم الغرفة.

وحدة التعدد هي عدد المرات/الساعة، ويتم قياس V بـ mᶾ/h، والحجم بـ mᶾ.

لنفكر في مثال محدد لتحديد كمية الهواء المطلوبة بالتعدد.

توجد غرفة معيشة بمساحة 22 م3. وسوف يتطلب الهواء: L = 22 × 6 = 132 م³هنا 6 هو سعر صرف الهواء المأخوذ من الجدول.

يتم قياس سرعة حركة الكتلة (V) بوحدة م/ث ويتم تحديدها بالصيغة:

الخامس = الطول : 3600 × S,

أين:

• ل — الهواء المستخدم (mᶾ/h);
• س - المساحة المقطعية لمجاري الهواء (mᶾ).

بالإضافة إلى ذلك، تؤثر 2 معلمات أخرى سرعة الهواء: مستوى الضوضاء، معامل الاهتزاز. ويجب أن تؤخذ بعين الاعتبار عند تصميم النظام.

مثال حسابي لمنزل صغير

للحساب، تم أخذ كوخ بمساحة داخلية 108.8 م² وارتفاعها من الارض الى السقف 3 م ويوجد بالداخل غرفة معيشة وغرفة نوم وغرفة اطفال ومطبخ وحمام. يؤخذ مؤشر التعدد يساوي 1.

يتيح لك نظام التهوية تخليص الغرفة من الشوائب الضارة بالصحة - والتي قد تكون خطيرة وتثير ردود فعل تحسسية، مما يؤدي إلى تفاقم الرفاهية

أولاً، قم بحساب كمية الهواء المُزال والوارد للمبنى بأكمله.

يتم استخدام طريقة SNiP لهذا:

1. نظرًا لأن غرفة النوم وغرفة المعيشة متساويتان في المساحة، فإن كمية الهواء المستخرج منهما هي 21 × 3 × 1 = 63 mᶾ/h.
2. لغرفة الطفل - 24 × 3 × 1 = 72 م3/ساعة.
3. للمطبخ - 22 × 3 × 1 + 100 = 166 م3/ساعة.
4. للحمام - 10 × 3 × 1 = 30 م3/ساعة.
5. ونتيجة لذلك: 63 × 2 + 48 + 166 + 30 = 394 مللي متر مكعب/ساعة.

لم يتم أخذ الممر والممر في الاعتبار. 100 متر مكعب هو الحجم الذي يمر عبر الغطاء في المطبخ.

يعد التوزيع الصحيح لتدفق الهواء في المنزل أيضًا نقطة مهمة جدًا. في المباني من هذا النوع عادة ما يتم تركيب نظام تهوية طبيعية.لا يزال هناك عنصر قسري هنا - غطاء المطبخ.

بعد ذلك، تحديد أقطار قنوات التهوية. منذ 100 م³ إذا تمت إزالة الغطاء بالقوة، فكل ما تبقى هو توزيع الـ 294 م المتبقية³. سوف يغادرون بشكل طبيعي من خلال عمودين. لكل منها سيكون من الضروري: 294: 2 = 147 متر مكعب.

نظرًا لأن سرعة الهواء في أعمدة التهوية الطبيعية تتراوح من 0.5 إلى 1.5 م/ث، يتم عادةً أخذ متوسط ​​قيمة 1 م/ث في الحسابات. باستبدال القيم المعروفة في الصيغة S = L: k × V، وجدوا: S = 147: 3600 x 1 = 0.0408 m².

أصبح من الممكن الآن تحديد قطر مجرى الهواء بدائرة في المقطع العرضي باستخدام الصيغة: S = (π x D2) : 400 أو 0.0408 = (3.14 x D2) : 400.

وبعد حل هذه المعادلة بمجهول واحد، ومن خلال حسابات بسيطة، وجدوا أن قطر مجرى الهواء هو 2.28 ملم. يتم تحديد أقرب حجم أنبوب قياسي أكبر لهذه القيمة.

باستخدام جدول التحويل هذا، يمكنك تحديد القطر المكافئ للقناة الدائرية. وهذا يبسط الحساب إلى حد كبير

عند تركيب مجرى هواء مستطيل، حدد حجمه حسب الجدول، مع التركيز على المنطقة. أقرب قيمة أكبر هي 200 × 250 ملم.

وباستخدام نفس المخطط، يتم تحديد مساحة المقطع العرضي لمخرج شفاط المطبخ، مع اختلاف أن سرعة الهواء هنا هي 3 م/ث. ق = 100: 3600 × 3 = 0.083 م² أو القطر 107 مم.

هناك حاجة إلى جدول التحويل عندما تحتاج إلى حساب مجاري الهواء ذات المقطع العرضي المستطيل وتطبيق الجدول على المنتجات المستديرة. فيما يلي أقطار مجاري الهواء ذات المقطع العرضي الدائري، حيث يكون انخفاض الضغط الناتج عن الاحتكاك مساويًا لنفس القيمة في التصميم المستطيل.

هناك ثلاث طرق لتحديد القيمة المكافئة:

• بالسرعة
• على طول المقطع العرضي
• عن طريق الاستهلاك.

ترتبط هذه القيم بمعلمات مختلفة لمجرى الهواء. كل واحد منهم لديه طريقة فردية لاستخدام الجداول. الشيء الرئيسي هو أنه، بغض النظر عن التقنية المستخدمة، فإن مقدار فقدان الضغط بسبب الاحتكاك هو نفسه.

وأخيرًا، تم التحقق من السرعة: V = 147: (3600 × 0.0408) = 1.0 م/ث. وهذا ضمن الحد المقبول.

المنتجات على شكل وحسابها

في تركيب مجاري الهواء يتم توصيل المقاطع المستقيمة بأحجام مختلفة باستخدام منتجات مشكلة.

عند إنتاج مجاري الهواء والتجهيزات، من الضروري حساب مساحتها. بدون هذا، من المستحيل تحديد الكمية الصحيحة من المواد اللازمة لتصنيع الأجزاء.

تشمل المنتجات ذات الشكل ما يلي:

1. الانحناءات. يتم استخدامها لتغيير اتجاه خط أنابيب الهواء بأي زاوية. أنها تأتي في شكل دائري ومستطيل وبيضاوي.
2. الانتقالات. يتم استخدامها لتوصيل مجاري الهواء بأقسام مختلفة. أي هندسة - من الجولة إلى مجتمعة.
3. وصلات، الحلمات. ربط المقاطع المستقيمة من الطريق السريع.
4. المحملات. يتم توصيل الفروع أو فرعين من مجرى الهواء.
5. بذرة. منع تدفق الهواء.
6. القطع المتقاطعة. فصل أو توصيل تدفقات الهواء.
7. البط. توفير انتقال متعدد المستويات لمجاري الهواء.

لحساب المعلمات المطلوبة للمنتجات المشكلة، هناك حاجة إلى مهارات رياضية.

كل منتج على شكل له دور خاص به في نظام التهوية. يقوم المصنعون بتصميم كل منهم على حدة. يتم توفيرها مع العناصر الرئيسية

سيؤدي الخطأ في أحد المؤشرات إلى تدهور الخصائص التشغيلية للنظام. لا توجد صيغ جاهزة لمثل هذه الحسابات.

يوضح الجدول الأحجام القياسية لمجاري الهواء. حتى المحترفين يستخدمون هذه الجداول الخاصة وما شابهها بدلاً من الحسابات المعقدة

يستخدم العديد من المصممين برامج خاصة وآلات حاسبة عبر الإنترنت. ما عليك سوى إدخال القيم الأساسية والحصول على معلمات جاهزة عند الإخراج.

تتيح لك البرامج ليس فقط تحديد الأحجام المطلوبة لجميع الأجزاء، ولكن أيضًا تطويرها. مثل هذا التطور، المطبوع على طابعة ثلاثية الأبعاد، يسمح بتركيب قنوات التهوية بشكل مثالي.

متطلبات الحساب الأساسية

عند تحديد المعلمات النهائية لمجاري الهواء، من الضروري الأخذ بعين الاعتبار أن تحديد مساحة مجاري الهواء يجب أن يضمن ما يلي:

1. يتم ضمان نظام درجة الحرارة في الغرفة. في حالة وجود حرارة زائدة، يتم إزالتها، وفي حالة وجود نقص، يتم تقليل خسائرها.
2. سرعة حركة الهواء لا تقلل بأي شكل من الأشكال من مستوى راحة الأشخاص في الغرفة. مطلوب تنقية الهواء في مناطق العمل.
3. توجد المركبات الكيميائية الضارة والجزيئات العالقة الموجودة في الهواء بحجم يتوافق مع GOST 12.1.005-88.

بالنسبة للغرف الفردية، فإن الشرط الأساسي لاختيار منطقة مجاري الهواء هو الحفاظ على الضغط باستمرار واستبعاد مصدر الهواء من الخارج.

عند حساب مقاومة الخط، يتم أخذ فقدان الضغط بعين الاعتبار. لكي يتغلب تدفق الكتلة الهوائية على المقاومة أثناء الحركة، يلزم وجود ضغط مناسب

تشمل فئة المباني التي تتطلب النسخ الاحتياطي الطوابق السفلية، بالإضافة إلى المباني التي يمكن أن تتراكم فيها المواد الضارة.

استنتاجات وفيديو مفيد حول هذا الموضوع

برنامج اون لاين لمساعدة مهندس التصميم :

مؤامرة حول تنظيم تهوية منزل خاص ككل:

تعد مساحة المقطع العرضي وشكل وطول مجرى الهواء من بين العوامل التي تحدد أداء نظام التهوية. الحساب الصحيح مهم للغاية، لأنه... تعتمد عليها قدرة إنتاجية الهواء وسرعة التدفق والتشغيل الفعال للهيكل ككل.

عند استخدام الآلة الحاسبة عبر الإنترنت، ستكون درجة دقة الحساب أعلى منها عند الحساب يدويًا. يتم تفسير هذه النتيجة من خلال حقيقة أن البرنامج يقوم تلقائيًا بتقريب القيم إلى قيم أكثر دقة.

هل لديك خبرة شخصية في تصميم وتركيب وحساب نظام مجاري الهواء؟ هل ترغب في مشاركة معرفتك المتراكمة أو طرح أسئلة حول الموضوع؟ يرجى ترك التعليقات والمشاركة في المناقشات - نموذج التعليقات موجود أدناه.