Milyennek kell lennie a levegő sebességének a szellőzőcsatornában a műszaki előírások szerint

A lakó- vagy ipari helyiségek szellőzőrendszerei által biztosított mikroklíma befolyásolja az emberek közérzetét és munkaképességét. Az élet kényelmes körülményeinek megteremtése érdekében normákat dolgoztak ki, amelyek meghatározzák a levegő összetételét. Ön is egyetért: a rendszeres légcsere létfontosságú.

Elmeséljük, milyennek kell lennie a levegő sebességének a légcsatornában. Tanácsot adunk, mit kell tenni, hogy a légáram mindig friss maradjon és megfeleljen a higiéniai előírásoknak. Nálunk megtalálja a számítási módszerek részletes leírását és az optimális légcsatorna kiválasztási szabályainak felsorolását.

A megismerésre javasolt információk a normatív kézikönyvek adataira támaszkodnak. A számítási módszerek gyakorlati elsajátításához példákat mutatunk be. A szöveges anyagot szemléletes illusztrációk és videók egészítik ki, amelyek megkönnyítik a bonyolult téma felfogását.

A légcsere fontossága az ember számára

Az építési és higiéniai előírások szerint minden lakó- vagy ipari létesítményt szellőzőrendszerrel kell ellátni.

Fő célja a levegő egyensúlyának fenntartása, a munkához és pihenéshez kedvező mikroklíma megteremtése. Ez azt jelenti, hogy a levegőben, amelyet az emberek lélegeznek, nem szabad hő-, nedvesség- és különféle szennyeződések túltengésének lennie.

A szellőzőrendszer szervezésében fellépő zavarok fertőző betegségek és légzőrendszeri megbetegedések kialakulásához, az immunitás csökkenéséhez, az élelmiszerek idő előtti romlásához vezetnek.

A túlságosan nedves és meleg környezetben gyorsan fejlődnek a kórokozó mikroorganizmusok, a falakon, mennyezeteken és akár a bútorokon is penész- és gombafészkek jelennek meg.

Kétszintes családi ház szellőzésének vázlata. A szellőzőrendszer egy befúvó-elszívó energiatakarékos berendezéssel van felszerelve, hővisszanyerővel, amely lehetővé teszi az épületből távozó levegő hőjének újrafelhasználását.

Az egészséges levegőegyensúly megőrzésének egyik feltétele a szellőzőrendszer helyes tervezése. A légcsere-hálózat minden egyes részét a helyiség térfogata és a benne lévő levegő jellemzői alapján kell kiválasztani.

Tegyük fel, hogy egy kis lakásban elegendő a jól kiépített befúvó-elszívó szellőzés, míg a termelőcsarnokokban kötelező a kényszerlégcserélő berendezés telepítése.

Házak, közintézmények, üzemi csarnokok építésekor a következő elvek szerint járnak el:

• minden helyiséget el kell látni szellőzőrendszerrel;
• be kell tartani a levegő higiéniai paramétereit;
• a vállalkozásoknál olyan berendezéseket kell telepíteni, amelyek növelik és szabályozzák a légcsere sebességét; lakóhelyiségekben – klímaberendezéseket vagy ventilátorokat, ha a szellőzés nem elegendő;
• a különböző rendeltetésű helyiségekben (például betegszobákban és műtőben, vagy irodában és dohányzóban) különböző rendszereket kell kialakítani.

Ahhoz, hogy a szellőzés megfeleljen a felsorolt feltételeknek, számításokat kell végezni és kiválasztani a berendezéseket – a levegőellátó készülékeket és a légcsatornákat.

Továbbá a szellőzőrendszer kialakításakor megfelelően kell kiválasztani a levegőbeszívás helyeit, hogy ne kerülhessenek szennyezett áramlatok vissza a helyiségekbe.

A magánház, többszintes lakóépület vagy ipari helyiség szellőzési tervének összeállítása során kiszámítják a levegő mennyiségét és kijelölik a szellőzőberendezések – légcserélő egységek, klímaberendezések és légcsatornák – telepítési helyeit.

A légcsatornák (beleértve a házak aknáit is) méreteitől függ a légcsere hatékonysága. Nézzük meg, milyenek az egészségügyi dokumentációban megadott légáramlási sebesség normák a szellőzésben.

A levegő sebességének meghatározási szabályai

A levegő mozgásának sebessége szorosan összefügg olyan fogalmakkal, mint a zajszint és a rezgésszint a szellőzőrendszerben. A csatornákon áthaladó levegő bizonyos zajt és nyomást kelt, amelyek a kanyarok és hajlítások számának növekedésével nőnek.

Minél nagyobb az ellenállás a csövekben, annál alacsonyabb a levegő sebessége és annál nagyobb a ventilátor teljesítménye. Tekintsük át a kapcsolódó tényezők normáit.

1. szám – a zajszint egészségügyi normái

Az SNiP-ben megadott előírások a lakó (magán- és társasházak), közösségi és ipari típusú helyiségekre vonatkoznak.

Az alábbi táblázatban összehasonlíthatja a különböző típusú helyiségek, valamint az épületekhez csatlakozó területek normáit.

Részlet az SNiP-2-77 1. számú táblázatából a „Zajvédelem” fejezetből. Az éjszakai időszakra vonatkozó maximálisan megengedett normák alacsonyabbak a nappali értékeknél, a környező területekre vonatkozó normák pedig magasabbak, mint a lakóhelyiségeké.

Az elfogadott normák növekedésének egyik oka pontosan a rosszul megtervezett légcsatorna-rendszer lehet.

A hangnyomásszintek egy másik táblázatban találhatók:

Szellőztető vagy más, a helyiség kedvező, egészséges mikroklímáját biztosító berendezés üzembe helyezésekor csak a megadott zajparaméterek rövid idejű túllépése engedélyezett.

2. szám – a vibráció szintje

A ventilátorok teljesítménye közvetlenül összefügg a rezgésszinttel.

A rezgés maximális küszöbértéke több tényezőtől függ:

• a légcsatorna méretétől;
• a rezgéscsökkentő tömítések minőségétől;
• a csövek gyártási anyagától;
• a csatornákon áthaladó levegő áramlási sebességétől.

Az alábbi táblázat tartalmazza azokat a normákat, amelyeket a szellőzőberendezések kiválasztásakor és a légcsatornákra vonatkozó számítások során érdemes betartani:

A helyi rezgés maximálisan megengedett értékei. Ha az ellenőrzés során a tényleges értékek meghaladják a normákat, az azt jelenti, hogy a légcsatorna-rendszer olyan műszaki hiányosságokkal lett tervezve, amelyeket ki kell javítani, vagy a ventilátor teljesítménye túl nagy.

Az aknákban és csatornákban lévő levegő sebessége nem befolyásolhatja a rezgésmutatók növekedését, sem az azokhoz kapcsolódó hangrezgés-paramétereket.

3. szám – a légcsereszám

A levegő tisztulása a levegőcsere folyamatának köszönhető, amely természetes vagy mesterséges (kényszerített) lehet.

Az első esetben ez ajtók, szellőzőnyílások, ablakok nyitásával (ezt szellőztetésnek nevezzük) vagy egyszerűen a falak, ajtók és ablakok illesztésein lévő réseken keresztül történő beszivárgással valósul meg, a második esetben pedig klímaberendezések és szellőzőberendezések segítségével.

A levegőcserének egy szobában, kisegítő helyiségben vagy műhelyben óránként többször meg kell történnie, hogy a levegő szennyezettsége megengedett szinten maradjon. A cserék száma a légcsereszám (multiplicitás), amely szintén szükséges a levegő sebességének meghatározásához a szellőzőcsatornákban.

A légcsereszámot a következő képlet alapján számítják ki:

N=V/W,

ahol:

• N – a levegőcsere-szám, 1 óránkénti alkalom;
• V – a helyiséget 1 óra alatt kitöltő tiszta levegő térfogata, m³/h;
• W – a helyiség térfogata, m³.

A további számítások elkerülése érdekében a légcsereszám átlagos értékeit táblázatokba foglalták.

Például lakóhelyiségek esetében a következő légcsere-szám táblázat a megfelelő:

A táblázat szerint a helyiségben gyakori levegőcsere szükséges, ha magas a páratartalom vagy a levegő hőmérséklete – például a konyhában vagy a fürdőszobában. Ennek megfelelően, ha ezekben a helyiségekben a természetes szellőzés elégtelen, kényszerkeringetésű berendezéseket szerelnek be.

Mi történik, ha a légcsere-szám előírásait nem tartják be, vagy nem megfelelő mértékben tartják be?

Két eset lehetséges:

• A légcsere-szám az előírt alatt van. A friss levegő nem váltja fel a szennyezettet, aminek következtében a helyiségben megnő a káros anyagok koncentrációja: baktériumok, kórokozó mikroorganizmusok, veszélyes gázok. Az emberi légzőrendszer számára fontos oxigén mennyisége csökken, a szén-dioxidé viszont nő. A páratartalom a maximumra emelkedik, ami penész megjelenéséhez vezethet.
• A légcsere-szám az előírt felett van. Ez akkor fordul elő, ha a levegő sebessége a csatornákban meghaladja a normát. Ez negatívan hat a hőmérsékleti viszonyokra: a helyiség egyszerűen nem tud felmelegedni. A túlzottan száraz levegő bőr- és légzőszervi betegségeket provokál.

Annak érdekében, hogy a légcsere-szám megfeleljen az egészségügyi előírásoknak, telepíteni, eltávolítani vagy beállítani kell a szellőzőberendezéseket, és szükség esetén a légcsatornákat is ki kell cserélni.

A levegő sebességének kiszámítási algoritmusa

A fent említett feltételeket és egy adott helyiség műszaki paramétereit figyelembe véve meghatározhatók a szellőzőrendszer jellemzői, valamint kiszámítható a levegő sebessége a csövekben.

A légcsere-számra kell támaszkodni, amely e számítások szempontjából meghatározó érték.

Az áramlási paraméterek pontosításához hasznos lehet egy táblázat:

A táblázat a téglalap keresztmetszetű légcsatornák méreteit mutatja, azaz a hosszúságukat és szélességüket. Például 200 mm x 200 mm-es csatornák használata esetén, 5 m/s sebességnél a légáramlás 720 m³/óra lesz.

A számítások önálló elvégzéséhez ismerni kell a helyiség térfogatát és a légcsere-szám normáját az adott típusú szoba vagy terem esetében.

Például meg kell határozni a paramétereket egy 20 m³ össztérfogatú stúdiólakáshoz konyhával. Vegyük a konyha minimális légcsere-számát – 6-ot. Ebből következik, hogy 1 óra alatt a légcsatornáknak körülbelül L = 20 m³ * 6 = 120 m³-t kell áthelyezniük.

Továbbá meg kell ismerni a szellőzőrendszerbe telepített légcsatornák keresztmetszeti területét. Ez a következő képlettel számítható ki:

S = πr² = π/4*D²,

ahol:

• S – a légcsatorna keresztmetszeti területe;
• π – a „pi” szám, matematikai konstans, egyenlő 3,14-gyel;
• r – a légcsatorna keresztmetszetének sugara;
• D – a légcsatorna keresztmetszetének átmérője.

Tételezzük fel, hogy egy kör keresztmetszetű légcsatorna átmérője 400 mm, helyettesítsük be a képletbe, és megkapjuk:

S = (3,14*0,4²)/4 = 0,1256 m²

A keresztmetszeti terület és a légáram ismeretében kiszámíthatjuk a sebességet. A légáramlás sebességének számítási képlete:

V = L/3600*S,

ahol:

• V — a légáramlás sebessége, (m/s);
• L — a légáram, (m³/h);
• S — a légcsatornák keresztmetszeti területe, (m²).

Helyettesítsük be az ismert értékeket, megkapjuk: V = 120/(3600*0,1256) = 0,265 m/s

Következésképpen a szükséges levegőcsere-szám (120 m³/h) biztosításához egy 400 mm átmérőjű kör légcsatorna használata esetén olyan berendezést kell telepíteni, amely lehetővé teszi a légáramlás sebességének 0,265 m/s-ra növelését.

Emlékeztetni kell arra, hogy a korábban leírt tényezők – a rezgésszint és a zajszint paraméterei – közvetlenül függenek a levegőáramlás sebességétől.

Ha a zaj meghaladja a normálértékeket, csökkenteni kell a sebességet, ezáltal növelni a légcsatornák keresztmetszetét. Bizonyos esetekben elegendő más anyagból készült csöveket telepíteni, vagy a csatorna ívelt szakaszát egyenesre cserélni.

A légcsere sebességének ajánlott normái

Az épület tervének összeállításakor minden egyes szakasz számítását elvégzik. A termelésben ezek a műhelyek, a lakóházakban a lakások, a magánházban a szintenkénti blokkok vagy egyes helyiségek.

A szellőzőrendszer telepítése előtt ismert, hogy milyen útvonalak és méretek vannak a fő vezetékeknél, milyen geometriájú szellőzőcsatornák szükségesek, és melyik csőméret az optimális.

Ne lepődjön meg a légcsatornák méretein a vendéglátóipari egységekben vagy más intézményekben – ezeket a nagy mennyiségű elhasznált levegő eltávolítására tervezték.

A lakó- és ipari épületeken belüli légáramlások mozgásával kapcsolatos számítások a legbonyolultabbak közé tartoznak, ezért ezeket tapasztalt, képzett szakembereknek kell végezniük.

A légcsatornákban ajánlott levegősebességet az SNiP – normatív állami dokumentáció – tartalmazza, és a tervezéskor vagy az objektumok átadásakor erre hivatkoznak.

A táblázatban azok a paraméterek szerepelnek, amelyeket a szellőzőrendszer kialakításakor be kell tartani. A számok a légtömegek mozgási sebességét mutatják a csatornák és rácsok telepítési helyein, az általánosan elfogadott mértékegységekben – m/s.

Úgy gondolják, hogy a helyiségeken belül a levegő sebessége nem haladhatja meg a 0,3 m/s-os értéket.

Kivételt képeznek az átmeneti technikai körülmények (például javítási munkálatok, építőipari gépek telepítése stb.), amelyek során a paraméterek legfeljebb 30%-kal haladhatják meg a normákat.

A nagy légtérfogatú helyiségekben (garázsokban, termelőcsarnokokban, raktárakban, hangárokban) gyakran egy helyett két szellőzőrendszer működik.

A terhelés feleződik, ezért a levegő sebességét úgy választják meg, hogy az a teljes számított légmozgási térfogat 50%-át biztosítsa (a szennyezett eltávolítását vagy a tiszta bejuttatását).

Vis maior esetén szükségessé válik a levegő sebességének hirtelen megváltoztatása vagy a szellőzőrendszer teljes leállítása.

Például tűzvédelmi előírások miatt a levegő áramlási sebességét minimálisra csökkentik, hogy megakadályozzák a tűz és a füst átterjedését a szomszédos helyiségekre tűz esetén.

E célból a légcsatornákban és az átmeneti szakaszokon leválasztókat és szelepeket szerelnek.

A légcsatorna kiválasztásának finomságai

Az aerodinamikai számítások eredményeinek ismeretében helyesen kiválaszthatók a légcsatornák paraméterei, pontosabban a kör keresztmetszetűek átmérője és a téglalap keresztmetszetűek méretei. Ezenkívül párhuzamosan kiválasztható a kényszerlevegő-befúvó berendezés (ventilátor) is, és meghatározhatók a légcsatornában történő légmozgás során fellépő nyomásveszteségek.

A levegő áramlási mennyiségének és sebességének ismeretében meghatározható, hogy milyen keresztmetszetű légcsatornákra lesz szükség.

Ehhez a levegőáram számítására szolgáló képlet inverzét vesszük:

S = L/3600*V.

Az eredmény felhasználásával kiszámítható az átmérő:

D = 1000*√(4*S/π),

ahol:

• D — a légcsatorna keresztmetszetének átmérője;
• S — a légcsatornák keresztmetszeti területe, (m²);
• π — a „pi” szám, 3,14-gyel egyenlő matematikai állandó;.

A kapott számot összevetik a GOST által engedélyezett gyári szabványokkal, és kiválasztják az átmérőben legközelebb álló termékeket.

Ha téglalap alakú, nem pedig kör keresztmetszetű légcsatornákat kell választani, akkor az átmérő helyett a termékek hosszát/szélességét kell meghatározni.

A választásnál a hozzávetőleges keresztmetszetet veszik alapul, a a*b ≈ S elv és a gyártók által biztosított mérettáblázatok segítségével. Emlékeztetjük, hogy a szabványok szerint a szélesség (b) és a hosszúság (a) aránya nem haladhatja meg az 1:3 arányt.

A téglalap vagy négyzet keresztmetszetű légcsatornák ergonomikus formájúak, így a falakhoz simulva telepíthetők. Ezt használják ki házi elszívók kialakításakor és a csövek álmennyezeti szerkezetek vagy konyhaszekrények (magasfiókok) fölé rejtésekor.

A téglalap alakú csatornák általánosan elfogadott szabványai: minimális méretek – 100 mm x 150 mm, maximális – 2000 mm x 2000 mm. A kör keresztmetszetű légcsatornák azért jók, mert kisebb az ellenállásuk, ennek megfelelően minimális zajszinttel rendelkeznek.

Az utóbbi időben kifejezetten lakáson belüli használatra kényelmes, biztonságos és könnyű műanyag dobozokat gyártanak.

Következtetések és hasznos vidéó a témából

Hasznos videók megtanítják Önt a fizikai mennyiségekkel való munkára, és segítenek jobban elképzelni, hogyan működik a szellőzőrendszer.

1. videó. A természetes szellőzés paramétereinek kiszámítása számítógépes program segítségével:

2. videó. Hasznos információk az épülő magánház szellőzőrendszerének felépítéséről:

A cikk információi megismerési célokra használhatók, valamint arra, hogy jobban elképzeljük a szellőzőrendszer működését.

A lakossági kommunikációk tervezésekor a levegő sebességének pontosabb kiszámítása érdekében ajánlunk, hogy forduljon mérnökökhöz, akik ismerik a szellőzés felépítésének árnyalatait, és segítenek a légcsatornák méretének helyes megválasztásában.

Azok, akik meg szeretnék osztani a légcsatornák kialakításával kapcsolatos személyes tapasztalataikat, érdekes tényeket és specifikus információkat, kérjük, írjanak megjegyzéseket az alábbi blokkban. Tegyenek fel kérdéseket vitatott pontokkal kapcsolatban. Mi vagy a webhely látogatói szívesen részt veszünk a beszélgetésben.