Principes et caractéristiques du calcul de la ventilation
On se souvient de la ventilation surtout quand cela fonctionne trop mal. Pour éliminer l’apparition d’un tel problème, il est nécessaire de concevoir ces communications avec le plus grand soin. Par conséquent, la connaissance des principes de base et des moments du calcul du système de ventilation est importante.
Exigences sanitaires des documents réglementaires
Dans les bâtiments publics et administratifs, la réglementation stipule que la ventilation doit être conçue en fonction du nombre moyen de personnes qui s'y trouvent.Si nous parlons de personne continuellement présente, la valeur recommandée est d'environ 60 mètres cubes. m) Étant donné que de nombreux visiteurs qui visitent de tels objets ne sont présents que pendant une courte période, il est nécessaire d'effectuer le calcul pour eux. La valeur recommandée dans ce cas est d'environ 20 m3 de masse d'air. Des calculs similaires sont requis pour tous les locaux séparément, indépendamment de la présence ou non de chauffage.
Le débit d'air
Mais il est tout simplement impossible de "pomper" l'air dans la pièce. Il doit être systématiquement mis à jour, en répartissant le flux sur la zone plusieurs fois par heure. Pour éliminer les erreurs, il est nécessaire d'effectuer le calcul de la multiplicité. Pour ce faire, multipliez le nombre normalisé d'échanges d'air par heure par la surface totale et la hauteur. Le coefficient pour les espaces résidentiels est 1-2, et pour les installations administratives, 2-3. Lors du calcul de la ventilation locale et générale, l'approche est également utilisée en termes de multiplicité et de nombre de personnes, après quoi la valeur la plus élevée est sélectionnée.
L'essence des calculs de multiplicité est qu'ils déterminent les paramètres quantitatifs nécessaires du mouvement de l'air. Leur nécessité découle des considérations relatives à l'élimination des substances nocives. La méthode de calcul de l’aléa revêt une grande variété: le calcul d’indicateurs agrégés. Pour ce faire, deux formules sont utilisées: L = K * V et L = Z * n. Les chiffres calculés sont exprimés en mètres cubes.
Quant aux variables, elles sont les suivantes:
- K - le nombre de remplacements d'air en 60 minutes;
- V est le volume total d'une pièce ou d'une autre pièce;
- Z - échange d'air (en termes spécifiques par indicateur mesuré);
- n est le nombre d'unités.
Clarification de l'air par le nombre de résidents
La définition de la quantité d’air requise qui entre par le système de ventilation à échange général a ses propres caractéristiques. Il est nécessaire que de l'air purifié frais pénètre dans la pièce et à l'extérieur:
- excès de chaleur;
- quantité d'humidité excessivement élevée;
- substances nocives résultant de l'activité humaine ou de l'utilisation d'un logement.
Le plus souvent, dans tout bâtiment, le volume d'air qui passe dans le bâtiment par la ventilation générale est égal à la quantité d'air qu'il libère. Toutefois, dans un certain nombre de cas, y compris dans des ateliers de production très propres, les mesures de lutte contre la poussière sont d’une importance capitale. La principale est que l’afflux est sensiblement plus important que la masse à étirer.Habituellement, 1 personne devrait avoir 30 cu. m air entrant si la pièce est ventilée. Mais si pour une raison quelconque il est impossible d'ouvrir les fenêtres, la quantité d'air requise double immédiatement.
La ventilation commerciale générale dans ce cas devrait être construite sur le type d’alimentation et d’échappement avec un mouvement gravitationnel naturel. Après avoir déterminé le nombre de personnes qui seront dans la pièce, multipliez-le par le débit d’air personnel horaire. Les hottes d'échappement de type naturel sont fabriquées dans un puits vertical atteignant le toit. La poussée dans le canal est déterminée en multipliant le taux de mouvement de l'air par la surface en coupe transversale à l'intérieur de la gaine. Pour les bâtiments publics de chaque type (médicaux, éducatifs, industriels et autres), ainsi que pour leurs parties individuelles, il existe leurs propres normes sanitaires et hygiéniques.
Des erreurs dans le calcul de la quadrature et du volume des conduits menacent le fait que la performance est très petite et ne répond pas aux besoins. Pour éliminer les problèmes, il est nécessaire d’étudier au préalable les règles et réglementations sanitaires et hygiéniques. Il est recommandé de procéder au calcul dans l’ensemble de la pièce et par segments.De plus, l'utilisation de sites avec des calculatrices spéciales permet de réduire le risque d'erreur. Il est plus fiable que l’informatique sur une feuille de papier.
Calcul par type de ventilation
Naturel
Le calcul correct de la ventilation naturelle à l'intérieur d'une maison ou d'un appartement privé tient compte du fait que la circulation de l'air doit être assurée par la différence de température. Il est accepté de diviser la ventilation naturelle en types de canaux et de canaux. C'est la première option qui est principalement utilisée dans les bâtiments privés et les immeubles d'appartements. Selon les conceptions des concepteurs, les canaux sont maintenus sous forme de mines, de blocs spéciaux ou directement à l'intérieur des murs.
En ce qui concerne les principes et les méthodes de calcul, il convient de noter qu’une formule simple est utilisée pour les calculs. Premièrement, la densité de l'air extérieur est soustraite de la densité de l'air dans la pièce. Cette différence est multipliée par le produit de l'accélération de la gravité et de la distance entre le bord de l'admission et le milieu du trou d'échappement. Comme l'a confirmé la pratique à plusieurs reprises, l'aération de diverses structures par l'ouverture du tableau arrière donne d'excellents résultats.La première étape consiste à déterminer la taille des intervalles supérieurs et inférieurs. Un modèle mathématique d'aération est formé conformément à ces données.
Approximativement dans la région des parties centrales des entrefers supérieurs, une surtension apparaît au-dessus du plan des pressions confondues. Cela est crucial pour l'élimination de l'air pollué. Pour déterminer la vitesse à laquelle l'air se déplacera au milieu de la lumière du bas, vous devez d'abord multiplier le coefficient de dépense par la surface de ces entrées. Ensuite, le débit d'air requis est divisé par le chiffre obtenu.
Mécanique
Les systèmes de ventilation de ce type sont divisés en types d'alimentation, d'alimentation et d'échappement et d'échappement pur. La structure d'approvisionnement est utilisée lorsqu'il y a beaucoup de chaleur et peu de substances nocives. Il est également utile dans les situations où vous devez renforcer l'alimentation en air, en aidant la ventilation locale à améliorer les conditions de l'air lors de l'attribution de substances nocives à des endroits individuels. Lorsqu’il est calculé la ventilation d’alimentation et d’échappement, il essaie de donner la multiplicité maximale possible. Et pour une variété tirant, il est très important de prendre en compte la densité des vapeurs et des gaz.
Exemples de calcul
Échappement
Pour calculer les paramètres des systèmes de ventilation par extraction, il faut d’abord faire attention au SNiP. Conformément à ce document, si l'activité d'une personne est faible, le besoin en air sera de 20 m3 par heure. Avec une activité moyenne, ce chiffre s'élève à 40 et même à 60 mètres cubes. m) En ce qui concerne la multiplicité des échanges, dans les dortoirs, c’est un. Pour les installations sanitaires, un facteur de 3 est entré, la même valeur est supposée pour la cuisine.
Supposons que vous souhaitiez calculer le besoin en air évacué pour une pièce de 20 mètres carrés. m., alors que la maison est habitée par deux locataires. Si nous prenons la hauteur standard de la pièce, alors la formule générale est un volume de 50 m3. Avec une multiplicité moyenne de 2, le résultat est de 100 mètres cubes. M. par heure. Si nous partons du niveau moyen d'activité, nous pouvons supposer que le besoin sera de 80 m3. Mais, comme il est d'usage dans la situation habituelle, l'indice le plus élevé est appliqué. Il calcule successivement les paramètres de toutes les salles, puis les additionne.
Compte tenu des particularités du vrai climat russe, même dans les régions les plus chaudes, il est impossible de réchauffer l'air.Les codes du bâtiment stipulent que la température dans les pièces où même les personnes entrent occasionnellement ne doit pas être inférieure à 18 degrés. Par conséquent, la puissance requise des appareils de chauffage est déterminée en fonction de la température la plus basse de l'air extérieur à chauffer. Consommez 180 m3 d'air en 60 minutes et le chauffe-eau a une puissance de 2000 watts.
En divisant ce chiffre par le temps qui passe et par le coefficient inébranlable de 2,98, obtenez 33 degrés. Ainsi, le gel maximum admissible pour une telle configuration est de -15 degrés. Si la température descend en dessous, la ventilation ne fera pas son travail. Un certain nombre d'indicateurs spécifiques sont utilisés pour calculer la ventilation en fonction de la génération de chaleur et de la chaleur excédentaire.
Dans la formule L = 3.6 * Q / (c * p * (tyx-tnp) après le signe égal, on remplace successivement:
- excès de chaleur (en watts);
- capacité thermique de l'air (on suppose par défaut qu'elle est de 1,005 kJ / (kg * ° С);
- densité de l'air 1,2 kg par 1 cu. m;
- la température de l'air qui doit être prélevé dans des pièces situées en dehors de la zone principale;
- la température de l'air initialement entrant.
Lors du calcul de la pression et de la vitesse de déplacement associée des masses d'air, il est nécessaire de prendre en compte la surface en coupe transversale des canaux.
Analyser en outre:
- géométrie du canal;
- puissance totale du ventilateur;
- nombre de transitions
Entrée
Le calcul aérodynamique de la ventilation en air frais est effectué en multipliant le volume de l'espace ventilé par le rapport d'échange de masse d'air.
Laissez les données être comme suit:
- appartement de 48 m2 m;
- hauteur sous plafond 2 m;
- besoin de 2 fois par heure pour assurer un changement complet de tout l'air contenu.
Ensuite, vous voulez soutenir le flux de 192 cu. m Air toutes les 60 minutes. Les calculs intégrés sont effectués non seulement pour une unité de volume, mais également pour chaque occupant, ainsi que pour les sources d’excrétion. Comme d'habitude, la multiplicité est déterminée en fonction des spécificités de la pièce. Dans un espace ventilé, 30 cu. m) Si la ventilation n'est pas effectuée, ce chiffre sera de 60 mètres cubes. m
Par multiplicité
La multiplicité est calculée comme suit: divisez la quantité totale d'air par le volume. Si la quantité d'air fournie est de 200 m3. M. par heure, et le volume d'un appartement est de 100 m3, la multiplicité sera évidemment de 2. Grâce à l'aération naturelle, il est possible de fournir 4 changements d'air au maximum en une heure. Le besoin est calculé très simplement.Il suffit de diviser la quantité de polluant entrant par la différence entre les CPM et le contenu de la même substance dans l'atmosphère extérieure.
Selon les normes sanitaires et hygiéniques
Laisser vivre sous condition dans un bureau d'étude 1 personne en permanence et 1 personne temporairement. Ensuite, le volume horaire total du débit d’air sera de 60 + 20, soit 80 m3. m) En ce qui concerne le salon, on suppose que le nombre de résidents temporaires est de 2, il faut donc assurer une circulation de 160 m3 déjà. Si une partie des locaux est équilibrée par la taille de l’entrée d’air, alors que d’autres ne le sont pas, il est alors nécessaire de compenser le manque d’entrée en fournissant des salles adjacentes aux zones à problèmes. Des informations plus précises peuvent être fournies par des professionnels qui composent les équations des bilans aériens et les résolvent.
Calcul du diamètre des canaux et des sections de conduite
La détermination du diamètre total des conduits d’air, de leurs sections extérieures et de la taille des pièces individuelles doit être démarrée avec les nœuds de cheminée en choisissant la géométrie de la structure.
Les configurations les plus courantes sont:
- un cercle;
- carré
- rectangle;
- ovale
Plus la taille de la mine est grande, plus la vitesse de circulation de l'air dans celle-ci est lente.Dans le même temps, le bruit produit par cet air est également réduit. Ces considérations doivent nécessairement être prises en compte lorsque les paramètres optimaux nécessaires sont déterminés. En pratique, la plupart des gens utilisent des logiciels modernes, car sans eux, seul le cercle restreint de concepteurs expérimentés peut déterminer les valeurs requises. Vous ne devez pas avoir peur de l’utilisation des calculatrices à distance. Celles-ci sont constituées en tenant compte des recommandations des organisations de conception spéciales qui travaillent depuis des années.
Mais en première approximation, il est possible d'estimer indépendamment les valeurs nécessaires. Dans ce cas, le diamètre réel du conduit et sa section externe seront obtenus en arrondissant le chiffre calculé à la taille du cadre existant la plus proche. La réponse la plus précise ne peut être obtenue que lorsque vous contactez un bureau spécialisé.
Si le tuyau est rond, le calcul est le suivant:
- la taille du diamètre, exprimée en mètres carrés, est déterminée;
- sur la base de laquelle, par la formule permettant de déterminer l'aire d'un cercle, d'établir le diamètre du canal;
- pour les mines de briques situées à l'intérieur des murs et pour d'autres situations, la valeur la plus proche possible est choisie de manière égale.
Réglage de la hauteur des tuyaux
Calculer correctement la hauteur des tuyaux de ventilation peut être en fonction de leur diamètre. Mais s'il y a un canal de fumée juste à côté, leur valeur devrait être la même. Sinon, la fumée sera inévitablement aspirée à l'intérieur. Si le conduit se trouve à moins de 1,5 m du parapet ou de la crête, il devrait être surélevé d'au moins 0,5 m et si la distance varie de 150 à 300 cm, la hauteur de la partie de sortie du conduit devrait être égale ou supérieure à la crête.
Sélection de l'équipement
Le mouvement de l'air à l'intérieur de la ventilation connaît une résistance importante. Cela dépend directement du taux de mouvement de la masse d'air. Lors du choix de la puissance d'extraction (ventilateur), il est nécessaire de prendre en compte le fait que l'installation devra surmonter la force de friction et la résistance lorsque l'air passe à travers l'équipement supplémentaire installé. Ne pas chasser la puissance excessive de l'équipement, car cela pourrait entraîner l'apparition de courants d'air. Il est recommandé d'utiliser des structures axiales dans les appartements en raison de leur simplicité et de leurs performances élevées.
Un ventilateur de type canal est monté dans des pièces humides telles que:
- jardin d'hiver;
- serre;
- bain;
- piscine
Pour plus d'informations sur le calcul de la ventilation, voir la vidéo suivante.