Calcul du système de ventilation: section des conduits d'air, pression dans le réseau, sélection des équipements

Le but du calcul aérodynamique est de déterminer les dimensions de la section transversale et les pertes de charge dans les sections du système et dans le système dans son ensemble. Lors du calcul, les dispositions suivantes doivent être prises en compte.

1. Sur le diagramme axonométrique du système, les coûts et deux sections sont indiqués.

2. La direction principale est sélectionnée et les sections sont numérotées, puis les branches sont numérotées.

3. En fonction de la vitesse admissible sur les sections de la direction principale, les sections transversales sont déterminées:

Le résultat obtenu est arrondi aux valeurs standard, qui sont calculées, et le diamètre d ou les dimensions a et b du canal sont trouvés à partir de la zone standard.

Dans la littérature de référence, jusqu'aux tableaux de calcul aérodynamique, une liste de dimensions standard pour les surfaces des conduits d'air ronds et rectangulaires est donnée.

* Remarque: les petits oiseaux pris dans la zone de la torche à une vitesse de 8 m / s collent à la grille.

4. A partir des tableaux de calcul aérodynamique pour le diamètre et le débit sélectionnés dans la section, déterminez les valeurs calculées de la vitesse υ, des pertes par frottement spécifiques R, de la pression dynamique P dyn. Si nécessaire, déterminez alors le coefficient de rugosité relative β w.

5. Sur le site, les types de résistances locales, leurs coefficients ξ et la valeur totale ∑ξ sont déterminés.

6. Trouvez la perte de charge dans les résistances locales:

Z = ∑ξ · P dyn.

7. Déterminez la perte de charge due au frottement:

∆Р tr = R · l.

8. Calculez la perte de charge dans cette zone en utilisant l'une des formules suivantes:

∆Р uch = Rl + Z,

∆Р uch = Rlβ w + Z.

Le calcul est répété du point 3 au point 8 pour toutes les sections de la direction principale.

9. Déterminez la perte de charge dans l'équipement situé sur la direction principale ∆Р environ.

10. Calculez la résistance du système ∆Р с.

11. Pour toutes les succursales, répétez le calcul du point 3 au point 9, si les succursales ont du matériel.

12. Reliez les branches avec des sections parallèles de la ligne:

. (178)

Les prises doivent avoir une résistance légèrement supérieure ou égale à celle de la section de ligne parallèle.

Les conduits d'air rectangulaires ont une procédure de calcul similaire, uniquement au paragraphe 4 par la valeur de la vitesse trouvée à partir de l'expression:

,

et le diamètre équivalent en vitesse d υ sont trouvés à partir des tableaux de calcul aérodynamique de la littérature de référence des pertes par frottement spécifiques R, pression dynamique P dyn, et L table табл L uch.

Les calculs aérodynamiques assurent le respect de la condition (178) en modifiant les diamètres sur les branches ou en installant des dispositifs d'étranglement (papillons, amortisseurs).

Pour certaines résistances locales, la valeur de ξ est donnée dans la littérature de référence en fonction de la vitesse. Si la valeur de la vitesse calculée ne coïncide pas avec celle du tableau, alors ξ est recalculé selon l'expression:

Pour les systèmes non ramifiés ou les systèmes de petites tailles, les branches sont liées non seulement à l'aide de papillon des gaz, mais également de diaphragmes.

Pour plus de commodité, le calcul aérodynamique est effectué sous forme de tableau.

Considérons la procédure de calcul aérodynamique d'un système de ventilation mécanique par extraction.

Nbre de parcelleL, m 3 / hF, m 2V, m / sa × b, mmD e, mmβ wR, Pa / ml, mRlβ w, PaType de résistance locale∑ξR d, PaZ = ∑ξ P d PaΔР = Rl + Z, Pa
Emplacement sursur magistral
1-20,19611,712,5611,9330,50,42-ext. extension 0,38 confuseur 0,21-2 coudes 0,35 té1,5783,63131,31282,85282,85
2-30,39611,591,6315,3525,00,21-3 branche 0,2 té0,8381,9568,0293,04375,89
3-40,50210,931,252,763,50.21-2 tap 0.1-transition0,5272,8437,8841,33417,21
4-50,6328,68795 x 7952,0850,823,506,05,98423,20
2″-20,19611,712,566,2716,10,42-ext.extension 0.38-confuser 0.21-2 branche 0.98-tee1,9983,63166,43303,48
6-70,03755,50250 x 2001,8 mailles1,8018,4833,2633,26
0,07810,583,795,5421,0Té 0,17 de 1,2 tour1,3768,3393,62114,61
7-30,07811,484,425,4123,90,17-coude 1,35-tee1,5280,41122,23146,14
7″-70,0154,67200 x 1001,8 mailles1,8013,2823,9123,91
0,01235,693,801,234,7T 1,2 tour 5,56,7019,76132,37137,04

Les tés ont deux résistances - par passage et par branche, et ils se réfèrent toujours à des zones avec un débit inférieur, c.-à-d. soit à la zone d'écoulement, soit à la branche. Lors du calcul des branches dans la colonne 16 (tableau, page 88), un tiret.

La principale exigence pour tous les types de systèmes de ventilation est d'assurer la fréquence optimale des échanges d'air dans les pièces ou les zones de travail spécifiques. En tenant compte de ce paramètre, le diamètre intérieur du conduit est conçu et la puissance du ventilateur est sélectionnée. Afin de garantir l'efficacité requise du système de ventilation, le calcul des pertes de charge dans les conduits est effectué, ces données sont prises en compte lors de la détermination des caractéristiques techniques des ventilateurs. Les débits d'air recommandés sont indiqués dans le tableau 1.

Languette. N ° 1. Vitesse de l'air recommandée pour différentes pièces

Rendez-vousExigence de base
SilenceMin. perte de tête
Canaux de coffrePrincipaux canauxBranches
AffluxcapucheAffluxcapuche
Des espaces de vie35433
Hôtels57.56.565
Les institutions686.565
Restaurants79776
Les magasins89776

Sur la base de ces valeurs, les paramètres linéaires des conduits doivent être calculés.

Algorithme de calcul de la perte de pression atmosphérique

Le calcul doit commencer par l'élaboration d'un schéma du système de ventilation avec l'indication obligatoire de la disposition spatiale des conduits d'air, de la longueur de chaque section, des grilles de ventilation, des équipements supplémentaires pour la purification de l'air, des équipements techniques et des ventilateurs. Les pertes sont déterminées d'abord pour chaque ligne distincte, puis elles sont additionnées. Pour une section technologique distincte, les pertes sont déterminées à l'aide de la formule P = L × R + Z, où P est la perte de pression d'air dans la section calculée, R est les pertes par mètre linéaire de la section, L est la longueur totale de les conduits d'air dans la section, Z est les pertes dans les raccords supplémentaires du système de ventilation.

Pour calculer la perte de charge dans un conduit circulaire, la formule Ptr est utilisée. = (L / d × X) × (Y × V) / 2g. X est le coefficient tabulaire de frottement de l'air, dépend du matériau du conduit d'air, L est la longueur de la section calculée, d est le diamètre du conduit d'air, V est le débit d'air requis, Y est la densité de l'air prise compte tenu de la température, g est l'accélération de la chute (libre). Si le système de ventilation a des conduits carrés, le tableau n ° 2 doit être utilisé pour convertir les valeurs rondes en valeurs carrées.

Languette. N ° 2. Diamètres équivalents de conduits ronds pour carré

150200250300350400450500
250210245275
300230265300330
350245285325355380
400260305345370410440
450275320365400435465490
500290340380425455490520545
550300350400440475515545575
600310365415460495535565600
650320380430475515555590625
700390445490535575610645
750400455505550590630665
800415470520565610650685
850480535580625670710
900495550600645685725
950505560615660705745
1000520575625675720760
1200620680730780830
1400725780835880
1600830885940
1800870935990

L'horizontale est la hauteur du conduit carré et la verticale est la largeur. La valeur équivalente de la section circulaire est à l'intersection des lignes.

Les pertes de pression d'air dans les virages sont tirées du tableau n ° 3.

Languette. N ° 3. Perte de charge dans les virages

Pour déterminer la perte de charge dans les diffuseurs, les données du tableau 4 sont utilisées.

Languette. N ° 4. Perte de charge dans les diffuseurs

Le tableau 5 donne un diagramme général des pertes dans une section droite.

Languette. N ° 5. Schéma des pertes de pression d'air dans les conduits d'air droits

Toutes les pertes individuelles dans cette section du conduit sont résumées et corrigées avec le tableau n ° 6. Tab. N ° 6. Calcul de la diminution de la pression d'écoulement dans les systèmes de ventilation


Lors de la conception et des calculs, les réglementations existantes recommandent que la différence d'amplitude des pertes de charge entre les sections individuelles ne dépasse pas 10%. Le ventilateur doit être installé dans la section du système de ventilation avec la résistance la plus élevée, les conduits d'air les plus éloignés doivent avoir la résistance la plus faible. Si ces conditions ne sont pas remplies, il est nécessaire de modifier la disposition des conduits d'air et des équipements supplémentaires, en tenant compte des exigences des dispositions.

Pour déterminer les dimensions des sections sur l'une des sections du système de distribution d'air, il est nécessaire de faire un calcul aérodynamique des conduits d'air. Les indicateurs obtenus avec ce calcul déterminent l'opérabilité à la fois de l'ensemble du système de ventilation conçu et de ses sections individuelles.

Pour créer un environnement confortable dans une cuisine, une pièce séparée ou une pièce dans son ensemble, il est nécessaire de garantir la conception correcte du système de distribution d'air, qui se compose de nombreux détails. Une place importante parmi eux est occupée par le conduit d'air, dont la détermination de la quadrature affecte la valeur du débit d'air et le niveau sonore du système de ventilation dans son ensemble. Pour déterminer ces derniers et un certain nombre d'autres indicateurs, il sera possible de calculer l'aérodynamisme des conduits d'air.

Nous traitons le calcul de la ventilation générale

Lors d'un calcul aérodynamique des conduits d'air, vous devez prendre en compte toutes les caractéristiques de la gaine de ventilation (ces caractéristiques sont données ci-dessous sous forme de liste).

  1. Pression dynamique (pour la déterminer, la formule est utilisée - DPE? / 2 = P).
  2. Consommation massique d'air (elle est désignée par la lettre L et est mesurée en mètres cubes par heure).
  3. Perte de charge due au frottement de l'air contre les parois internes (désignée par la lettre R, mesurée en pascals par mètre).
  4. Le diamètre des conduits (pour calculer cet indicateur, la formule suivante est utilisée: 2 * a * b / (a ​​+ b); dans cette formule, les valeurs a, b sont les dimensions de la traversée du canal- section et sont mesurés en millimètres).
  5. Enfin, la vitesse est V, mesurée en mètres par seconde, comme nous l'avons mentionné précédemment.


>
Quant à la séquence directe d'actions dans le calcul, elle devrait ressembler à ce qui suit.

La première étape. Tout d'abord, déterminez la zone de canal requise, pour laquelle la formule suivante est utilisée:

I / (3600xVpek) = F.

Traitons les valeurs:

  • F dans ce cas est, bien entendu, la superficie, qui est mesurée en mètres carrés;
  • Vpek est la vitesse souhaitée du mouvement de l'air, qui est mesurée en mètres par seconde (pour les canaux, une vitesse de 0,5 à 1,0 mètre par seconde est prise, pour les mines - environ 1,5 mètre).

Deuxième étape.

Ensuite, vous devez sélectionner une section standard qui serait aussi proche que possible de l'indicateur F.

Troisième étape.

L'étape suivante consiste à déterminer le diamètre de conduit approprié (indiqué par la lettre d).

Quatrième étape.

Ensuite, les indicateurs restants sont déterminés: pression (notée P), vitesse de déplacement (abrégé V) et, par conséquent, diminution (abrégé R). Pour cela, il faut utiliser les nomogrammes selon d et L, ainsi que les tableaux de coefficients correspondants.

Cinquième étape

... En utilisant déjà d'autres tableaux de coefficients (nous parlons d'indicateurs de résistance locale), il est nécessaire de déterminer dans quelle mesure l'effet de l'air diminuera en raison de la résistance locale Z.

Sixième étape.

À la dernière étape des calculs, il est nécessaire de déterminer les pertes totales à chaque section distincte de la ligne de ventilation.

Faites attention à un point important! Ainsi, si les pertes totales sont inférieures à la pression déjà existante, un tel système de ventilation peut être considéré comme efficace. Mais si les pertes dépassent l'indicateur de pression, il peut être nécessaire d'installer une membrane d'étranglement spéciale dans le système de ventilation. Grâce à ce diaphragme, l'excès de tête sera éteint.

On note également que si le système de ventilation est conçu pour desservir plusieurs pièces à la fois, pour lesquelles la pression d'air doit être différente, alors lors des calculs, il est nécessaire de prendre en compte l'indicateur de vide ou de contre-pression, qui doit être ajouté au total. indicateur de perte.

Vidéo - Comment faire des calculs avec le programme "VIX-STUDIO"

Le calcul aérodynamique des conduits d'air est considéré comme une procédure obligatoire, un élément important de la planification des systèmes de ventilation.Grâce à ce calcul, vous pouvez savoir dans quelle mesure les locaux sont ventilés avec une section particulière des canaux. Et le fonctionnement efficace de la ventilation, à son tour, assure le maximum de confort de votre séjour dans la maison.

Un exemple de calculs. Les conditions dans ce cas sont les suivantes: un bâtiment administratif a trois étages.

Première étape

Cela inclut le calcul aérodynamique des systèmes mécaniques de climatisation ou de ventilation, qui comprend un certain nombre d'opérations séquentielles.Un diagramme en perspective est établi, qui comprend la ventilation: à la fois d'alimentation et d'évacuation, et est préparé pour le calcul.

Les dimensions de la section transversale des conduits d'air sont déterminées en fonction de leur type: rond ou rectangulaire.

Formation du régime

Le diagramme est établi en perspective à une échelle de 1: 100. Il indique les points avec les dispositifs de ventilation localisés et la consommation d'air qui les traverse.

Ici, vous devez décider du tronc - la ligne principale sur la base de laquelle toutes les opérations sont effectuées. C'est une chaîne de sections connectées en série, avec la plus grande charge et une longueur maximale.

Lors de la construction d'une autoroute, vous devez faire attention au système en cours de conception: alimentation ou évacuation.

Fournir

Ici, la ligne de facturation est construite à partir du distributeur aérien le plus éloigné avec la consommation la plus élevée. Il passe à travers des éléments d'alimentation tels que des conduits d'air et des unités de traitement d'air jusqu'au point où l'air est aspiré. Si le système doit desservir plusieurs étages, le distributeur d'air est situé au dernier.

Échappement

Une ligne est en cours de construction à partir du dispositif d'échappement le plus éloigné, qui maximise la consommation de flux d'air, à travers la ligne principale jusqu'à l'installation de la hotte et plus loin vers l'arbre à travers lequel l'air est libéré.

Si la ventilation est prévue sur plusieurs niveaux et que l'installation de la hotte est située sur le toit ou le grenier, la ligne de calcul doit commencer à partir du dispositif de distribution d'air du plancher ou du sous-sol le plus bas, qui est également inclus dans le système. Si la hotte est installée au sous-sol, alors à partir du dispositif de distribution d'air du dernier étage.

La ligne de calcul entière est divisée en segments, chacun d'eux étant une section du conduit avec les caractéristiques suivantes:

  • conduit de section transversale uniforme;
  • à partir d'un seul matériau;
  • avec une consommation d'air constante.

La prochaine étape consiste à numéroter les segments. Cela commence par le dispositif d'échappement ou le distributeur d'air le plus éloigné, chacun étant attribué un numéro distinct. La direction principale - l'autoroute est marquée d'une ligne en gras.

De plus, sur la base d'un diagramme axonométrique pour chaque segment, sa longueur est déterminée en tenant compte de l'échelle et de la consommation d'air. Ce dernier est la somme de toutes les valeurs du débit d'air consommé circulant à travers les branches adjacentes à la ligne. La valeur de l'indicateur, obtenue à la suite d'une sommation séquentielle, devrait augmenter progressivement.

Détermination des valeurs dimensionnelles des sections transversales des conduits d'air

Produit sur la base d'indicateurs tels que:

  • consommation d'air dans le segment;
  • les valeurs normatives recommandées de la vitesse d'écoulement de l'air sont: sur autoroute - 6m / s, dans les mines où l'air est aspiré en - 5m / s.

La valeur dimensionnelle préliminaire du conduit sur le segment est calculée, qui est réduite à la norme la plus proche. Si un conduit rectangulaire est sélectionné, les valeurs sont sélectionnées en fonction des dimensions des côtés, dont le rapport ne dépasse pas 1 à 3.

Règles de détermination de la vitesse de l'air

La vitesse de l'air est étroitement liée à des concepts tels que le niveau de bruit et le niveau de vibration dans le système de ventilation. L'air qui traverse les conduits crée une certaine quantité de bruit et de pression, qui augmente avec le nombre de tours et de virages.

Plus la résistance dans les tuyaux est élevée, plus la vitesse de l'air est basse et plus les performances du ventilateur sont élevées. Considérez les normes des facteurs associés.

N ° 1 - Normes sanitaires de niveau sonore

Les normes spécifiées dans le SNiP concernent les locaux d'habitation (immeubles privés et à appartements), de type public et industriel.

Dans le tableau ci-dessous, vous pouvez comparer les normes pour différents types de locaux, ainsi que pour les zones adjacentes aux bâtiments.


Partie du tableau du n ° 1 SNiP-2-77 du paragraphe "Protection contre le bruit". Les normes maximales admissibles liées à la nuit sont inférieures aux valeurs de jour, et les normes pour les territoires adjacents sont plus élevées que pour les locaux d'habitation

L'une des raisons de l'augmentation des normes acceptées peut simplement être un système de conduits d'air mal conçu.

Les niveaux de pression acoustique sont indiqués dans un autre tableau:


Lors de la mise en service de la ventilation ou de tout autre équipement associé à la garantie d'un microclimat favorable et sain dans la pièce, seul un excès à court terme des paramètres de bruit indiqués est autorisé

N ° 2 - niveau de vibration

La puissance du ventilateur est directement liée au niveau de vibration.

Le seuil de vibration maximal dépend de plusieurs facteurs:

  • la taille du conduit;
  • la qualité des joints pour réduire le niveau de vibration;
  • matériau de tuyau;
  • la vitesse du flux d'air traversant les canaux.

Les normes à respecter lors du choix des appareils de ventilation et lors du calcul des conduits d'air sont présentées dans le tableau suivant:


Valeurs maximales admissibles des vibrations locales. Si, lors du contrôle, les valeurs réelles sont supérieures aux normes, cela signifie que le système de gaines est conçu avec des défauts techniques qui doivent être corrigés, ou que la puissance du ventilateur est trop élevée.

La vitesse de l'air dans les mines et les canaux ne devrait pas affecter l'augmentation des indicateurs de vibration, ainsi que les paramètres associés de vibrations sonores.

N ° 3 - La fréquence des échanges d'air

La purification de l'air se produit en raison du processus d'échange d'air, qui est subdivisé en naturel ou forcé.

Dans le premier cas, il est réalisé en ouvrant des portes, des impostes, des évents, des fenêtres (et appelée aération) ou simplement par infiltration à travers des fissures au niveau des joints des murs, des portes et des fenêtres, dans le second - à l'aide de climatiseurs et d'équipements de ventilation.

Le renouvellement de l'air dans une pièce, une buanderie ou un atelier doit se produire plusieurs fois par heure pour que le degré de contamination des masses d'air soit acceptable. Le nombre de postes est une multiplicité, une valeur qui est également nécessaire pour déterminer la vitesse de l'air dans les conduits de ventilation.

La multiplicité est calculée à l'aide de la formule suivante:

N = V / W,

Où:

  • N - la fréquence des échanges d'air, une fois toutes les 1 heure;
  • V - le volume d'air pur remplissant la pièce pendant 1 heure, m³ / h;
  • W - le volume de la pièce, m³.

Afin de ne pas effectuer de calculs supplémentaires, les indicateurs de multiplicité moyenne sont rassemblés dans des tableaux.

Par exemple, le tableau des taux de renouvellement de l'air suivant convient aux locaux d'habitation:


À en juger par la table, un changement fréquent des masses d'air dans une pièce est nécessaire s'il se caractérise par une humidité ou une température de l'air élevées - par exemple, dans une cuisine ou une salle de bain. En conséquence, avec une ventilation naturelle insuffisante dans ces pièces, des dispositifs de circulation forcée sont installés.

Que se passe-t-il si les normes de taux de renouvellement de l'air ne sont pas respectées ou le sont, mais pas suffisantes?

Une des deux choses se produira:

  • La multiplicité est en dessous de la norme. L'air frais cesse de remplacer l'air pollué, ce qui augmente la concentration de substances nocives dans la pièce: bactéries, agents pathogènes, gaz dangereux. La quantité d'oxygène, qui est importante pour le système respiratoire humain, diminue, tandis que le dioxyde de carbone, au contraire, augmente. L'humidité atteint un maximum, ce qui est chargé de moisissures.
  • La multiplicité est supérieure à la norme. Se produit si la vitesse de circulation de l'air dans les canaux dépasse la norme.Cela affecte négativement le régime de température: la pièce n'a tout simplement pas le temps de chauffer. L'air excessivement sec provoque des maladies de la peau et des voies respiratoires.

Pour que la fréquence d'échange d'air soit conforme aux normes sanitaires, il est nécessaire d'installer, de retirer ou de régler les dispositifs de ventilation et, si nécessaire, de remplacer les conduits d'air.

Deuxième étape

Les chiffres de traînée aérodynamique sont calculés ici. Après avoir choisi les sections transversales standard des conduits d'air, la valeur du débit d'air dans le système est spécifiée.

Calcul de la perte de charge par frottement

L'étape suivante consiste à déterminer la perte de pression de friction spécifique sur la base de données tabulaires ou de nomogrammes. Dans certains cas, une calculatrice peut être utile pour déterminer des indicateurs basés sur une formule qui vous permet de calculer avec une erreur de 0,5%. Pour calculer la valeur totale de l'indicateur caractérisant la perte de charge sur toute la section, il faut multiplier son indicateur spécifique par la longueur. A ce stade, le facteur de correction de rugosité doit également être pris en compte. Cela dépend de l'ampleur de la rugosité absolue d'un matériau de conduit particulier, ainsi que de la vitesse.

Calcul de l'indicateur de pression dynamique sur un segment

Ici, un indicateur caractérisant la pression dynamique dans chaque section est déterminé en fonction des valeurs:

  • débit d'air dans le système;
  • la densité de la masse d'air dans les conditions standard, qui est de 1,2 kg / m3.

Détermination des valeurs des résistances locales dans les sections

Ils peuvent être calculés sur la base des coefficients de résistance locale. Les valeurs obtenues sont résumées sous forme de tableau, qui comprend les données de toutes les sections, et non seulement des segments droits, mais également de plusieurs raccords. Le nom de chaque élément est inscrit dans le tableau, les valeurs et caractéristiques correspondantes y sont également indiquées, en fonction desquelles le coefficient de résistance locale est déterminé. Ces indicateurs se trouvent dans les matériaux de référence pertinents pour la sélection des équipements pour les unités de ventilation.

En présence d'un grand nombre d'éléments dans le système ou en l'absence de certaines valeurs des coefficients, un programme est utilisé qui vous permet d'effectuer rapidement des opérations lourdes et d'optimiser le calcul dans son ensemble. La valeur de résistance totale est déterminée comme la somme des coefficients de tous les éléments du segment.

Calcul des pertes de charge sur les résistances locales

Après avoir calculé la valeur totale finale de l'indicateur, ils procèdent au calcul des pertes de charge dans les zones analysées. Après avoir calculé tous les segments de la ligne principale, les nombres obtenus sont additionnés et la valeur totale de la résistance du système de ventilation est déterminée.

Caractéristiques des calculs aérodynamiques

Faisons connaissance avec la méthode générale pour effectuer ce type de calculs, à condition que la section et la pression nous soient inconnues. Faisons une réserve tout de suite que le calcul aérodynamique ne doit être effectué qu'après que les volumes requis de masses d'air ont été déterminés (ils passeront par le système de climatisation) et que l'emplacement approximatif de chacun des conduits d'air dans le réseau a été conçu.

Et pour effectuer le calcul, il est nécessaire de dessiner un diagramme axonométrique, dans lequel il y aura une liste de tous les éléments du réseau, ainsi que leurs dimensions exactes. Conformément au plan du système de ventilation, la longueur totale des conduits d'air est calculée. Après cela, l'ensemble du système doit être divisé en segments avec des caractéristiques homogènes, selon lesquelles (uniquement individuellement!) La consommation d'air sera déterminée. Typiquement, pour chacune des sections homogènes du système, un calcul aérodynamique séparé des conduits d'air doit être effectué, car chacun d'eux a sa propre vitesse de mouvement des flux d'air, ainsi qu'un débit permanent. Tous les indicateurs obtenus doivent être entrés dans le diagramme axonométrique déjà mentionné ci-dessus, puis, comme vous l'avez probablement déjà deviné, vous devez sélectionner l'autoroute principale.

Troisième étape: relier les branches

Lorsque tous les calculs nécessaires ont été effectués, il est nécessaire de relier plusieurs branches. Si le système dessert un niveau, les branches qui ne sont pas incluses dans le tronc sont connectées. Le calcul est effectué de la même manière que pour la ligne principale. Les résultats sont enregistrés dans un tableau. Dans les bâtiments à plusieurs étages, des branches de plancher aux niveaux intermédiaires sont utilisées pour la liaison.

Critères de liaison

Ici, les valeurs de la somme des pertes sont comparées: pression le long des tronçons à relier à une ligne connectée en parallèle. Il est nécessaire que l'écart ne dépasse pas 10%. S'il s'avère que l'écart est plus grand, alors la liaison peut être effectuée:

  • en sélectionnant les dimensions appropriées pour la section transversale des conduits d'air;
  • en installant sur des branches de diaphragmes ou de vannes papillon.

Parfois, pour effectuer de tels calculs, vous avez juste besoin d'une calculatrice et de quelques livres de référence. S'il est nécessaire d'effectuer un calcul aérodynamique de la ventilation de grands bâtiments ou de locaux industriels, un programme approprié sera nécessaire. Il vous permettra de déterminer rapidement la taille des sections, les pertes de charge à la fois dans les sections individuelles et dans l'ensemble du système dans son ensemble.

https://www.youtube.com/watch?v=v6stIpWGDow Impossible de charger la vidéo: conception du système de ventilation. (https://www.youtube.com/watch?v=v6stIpWGDow)

Le but du calcul aérodynamique est de déterminer la perte de charge (résistance) au mouvement de l'air dans tous les éléments du système de ventilation - conduits d'air, leurs éléments façonnés, grilles, diffuseurs, aérothermes et autres. Connaissant la valeur totale de ces pertes, il est possible de sélectionner un ventilateur capable de fournir le débit d'air requis. Distinguer les problèmes directs et inverses du calcul aérodynamique. Le problème direct est résolu dans la conception des systèmes de ventilation nouvellement créés, consiste à déterminer la section transversale de toutes les sections du système à un débit donné à travers eux. Le problème inverse est de déterminer le débit d'air pour une section transversale donnée des systèmes de ventilation exploités ou reconstruits. Dans de tels cas, pour atteindre le débit requis, il suffit de modifier la vitesse du ventilateur ou de le remplacer par une taille standard différente.

Le calcul aérodynamique commence après avoir déterminé le taux d'échange d'air dans les locaux et pris une décision sur le cheminement (schéma de pose) des conduits d'air et des canaux. Le taux de renouvellement d'air est une caractéristique quantitative du fonctionnement du système de ventilation, il montre combien de fois en 1 heure le volume d'air dans la pièce sera complètement remplacé par un nouveau. La multiplicité dépend des caractéristiques de la pièce, de sa destination et peut différer plusieurs fois. Avant de commencer le calcul aérodynamique, un diagramme du système est créé dans une projection axonométrique et une échelle de M 1: 100. Les principaux éléments du système se distinguent sur le schéma: conduits d'air, leurs raccords, filtres, silencieux, vannes, aérothermes, ventilateurs, grilles et autres. Selon ce schéma, les plans de construction des locaux déterminent la longueur des branches individuelles. Le circuit est divisé en sections calculées qui ont un débit d'air constant. Les limites des sections calculées sont des éléments façonnés - coudes, tés et autres. Déterminez le débit dans chaque section, appliquez-le, longueur, numéro de section sur le diagramme. Ensuite, un tronc est sélectionné - la plus longue chaîne de sections successivement localisées, en comptant du début du système à la branche la plus éloignée. S'il y a plusieurs lignes de même longueur dans le système, la principale est choisie avec un débit élevé. La forme de la section transversale des conduits d'air est prise - ronde, rectangulaire ou carrée. Les pertes de charge dans les sections dépendent de la vitesse de l'air et consistent en: des pertes par frottement et des résistances locales. Les pertes de charge totales du système de ventilation sont égales aux pertes de la ligne principale et consistent en la somme des pertes de toutes ses sections calculées. La direction du calcul est choisie - de la section la plus éloignée au ventilateur.

Par zone F

déterminer le diamètre

(pour forme ronde) ou hauteur
UNE
et largeur
B
(pour conduit rectangulaire), m.Les valeurs obtenues sont arrondies à la taille standard la plus proche, c'est-à-dire
D st
,
Un st
et
En st
(valeur de référence).

Recalculer la superficie de la section transversale réelle F

fait et rapidité
v fait
.

Pour un conduit rectangulaire, déterminez ce que l'on appelle. diamètre équivalent DL = (2A st * B st) / (A
st+ Bst), m.
Déterminer la valeur du critère de similarité de Reynolds Re = 64100 * D
st* v fait.
Pour forme rectangulaire
D L = D Art.
Coefficient de friction λ tr = 0,3164 ⁄ Re-0,25 à Re≤60000, λ
tr= 0,1266 ⁄ Re-0,167 à Re> 60 000.
Coefficient de résistance local λm

dépend de leur type, de leur quantité et est sélectionné à partir d'ouvrages de référence.

Commentaires:

  • Données initiales pour les calculs
  • Où commencer? Ordre de calcul

Le cœur de tout système de ventilation à flux d'air mécanique est le ventilateur, qui crée ce flux dans les conduits. La puissance du ventilateur dépend directement de la pression qui doit être créée à la sortie de celui-ci, et afin de déterminer l'ampleur de cette pression, il est nécessaire de calculer la résistance de l'ensemble du système de canaux.

Pour calculer la perte de charge, vous avez besoin de la disposition et des dimensions du conduit et des équipements supplémentaires.

E.1 Coefficients aérodynamiques

E.1.1 Structures solides plates autoportantes

Sur pied
appartementsolideconstructionssur lela terre
(
des murs
,
clôturesett
.

.)

Pour différentes sections de structures (Figure E.1), le coefficient cx

déterminé selon le tableau E.1;

ze

=
h
.

Graphique E.1

Tableau E.1

Zones de structures solides plates au sol (voir figure D.1
)
MAIS À AVEC
2,1 1,8 1,4 1,2

Publicité
Boucliers
Pour les panneaux publicitaires surélevés au-dessus du sol à une hauteur d'au moins

/ 4 (figure
D 2
):
cx
= 2,5
k
l, où
k
l - défini dans
D.1.15
.

Graphique E.2

La charge résultante normale au plan de l'écran doit être appliquée à la hauteur de son centre géométrique avec une excentricité dans la direction horizontale e

= ± 0,25
b
.

ze

=
zg
+

/2.

E.1.2 Bâtiments rectangulaires à toit à pignon

Verticale
des mursrectangulaireàplanifierimmeubles
Tableau E.2

Parois latérales Mur au vent Mur sous le vent
Parcelles
MAIS À AVEC E
-1,0 -0,8 -0,5 0,8 -0,5

Pour les sections au près, sous le vent et diverses parois latérales (photo D.3

) coefficients aérodynamiques
voir
sont donnés dans le tableau
D 2
.

Pour les parois latérales avec des loggias saillantes, le coefficient de frottement aérodynamique avecF

= 0,1.

Graphique E.3

Gâble
revêtements
Pour différentes zones de couverture (figure D.4

) coefficient
voir
déterminé par des tables
D.3
et et
D.3
, b en fonction de la direction de la vitesse moyenne du vent.

Pour les angles de 15 ° £ b £ 30 ° à a = 0 °, il faut considérer deux variantes de la distribution charge de vent de conception

.

Pour des revêtements lisses étendus à a = 90 ° (figure D.4

, b) coefficients de frottement aérodynamiques
avecF
= 0,02.

Graphique E.4

Tableau E.3a

  1. une
Pente b F g H je J
15° -0,9 -0,8 -0,3 -0,4 -1,0
0,2 0,2 0,2
30° -0,5 -0,5 -0,2 -0,4 -0,5
0,7 0,7 0,4
45° 0,7 0,7 0,6 -0,2 -0,3
60° 0,7 0,7 0,7 -0,2 -0,3
75° 0,8 0,8 0,8 -0,2 -0,3

Tableau E.3b

  1. une
Pente b F AVEC H je
-1,8 -1,3 -0,7 -0,5
15° -1,3 -1,3 -0,6 -0,5
30° -1,1 -1,4 -0,8 -0,5
45° -1,1 -1,4 -0,9 -0,5
60° -1,1 -1,2 -0,8 -0,5
75° -1,1 -1,2 -0,8 -0,5

E.1.3 Bâtiments rectangulaires dans le plan avec voûtés et à proximité d'eux dans les couvertures de contour

Graphique E.5

Noter

- À 0,2 £
F
/

0,3 € et
hl
/
l
³ 0.5 il faut prendre en compte deux valeurs du coefficient
voir
1.

La répartition des coefficients aérodynamiques sur la surface du revêtement est représentée sur la figure D.5

.

Les coefficients aérodynamiques pour les murs sont pris conformément au tableau D 2

.

Lors de la détermination de la hauteur équivalente (11.1.5

) et coefficient
v
selon
11.1.1
:
h
=
h
1 + 0,7
F
.

E.1.4 Bâtiments de forme ronde avec des toits en dôme

Valeurs des coefficients voir

en points
MAIS
et
AVEC
,
mais
également dans la section explosive sont montrés dans la figure
D.6
... Pour les sections intermédiaires, les coefficients
voir
déterminé par interpolation linéaire.

Lors de la détermination de la hauteur équivalente (11.1.5

) et coefficient
v
selon
11.1.1
:
h
=
h
1 + 0,7
F
.

Graphique E.6

E.1.5 Bâtiments avec éclairage longitudinal

Graphique E.7

Pour les sections A et B (figure E.7), les coefficients voir

doit être déterminé conformément aux tableaux
D.3
,
mais
et
D.3
,
b
.

Pour les lanternes de chantier AVEC

pour l 2 £
cx
= 0,2; pour 2 £ l 8 £ pour chaque lampe
cx
= 0,1 l; à l
>
8
cx
= 0,8, ici l =
une
/
hf
.

Pour d'autres zones de couverture voir

= -0,5.

Pour les surfaces verticales et les murs des bâtiments, les coefficients voir

doit être déterminé conformément au tableau
D 2
.

Lors de la détermination de la hauteur équivalente

(
11.1.5
) et coefficient
v
(
11.1.1
)
h
=
h
1.

E.1.6 Bâtiments avec puits de lumière

Graphique E.8

Pour une lanterne au vent, le coefficient voir

doit être déterminé conformément aux tableaux
D.3
,
mais
et
D.3
,
b
.

Pour le reste des lumières, les coefficients cx

sont définis de la même manière que pour le site
AVEC
(section
D.1.5
).

Pour le reste de la couverture voir

= -0,5.

Pour les surfaces verticales et les murs des bâtiments, les coefficients voir

doit être déterminé conformément au tableau
D 2
.

Lors de la détermination de la hauteur équivalente ze

(
11.1.5
) et coefficient
v
(
11.1.1
)
h
=
h
1.

E.1.7 Bâtiments avec des revêtements ombragés

Graphique E.9

Pour la section A, le coefficient voir

doit être déterminé conformément aux tableaux
D.3
,
mais
et
D.3
,
b
.

Pour le reste de la couverture voir

= -0,5.

Pour les surfaces verticales et les murs des bâtiments, les coefficients voir

doit être déterminé conformément au tableau
D 2
.

Lors de la détermination de la hauteur équivalente ze

(
11.1.5
) et coefficient
v
(
11.1.1
)
h
=
h
1.

E.1.8 Bâtiments avec rebords

Graphique E.10

Pour l'intrigue AVEC

coefficient
voir
= 0,8.

Pour l'intrigue MAIS

coefficient
voir
doit être pris conformément au tableau
D 2
.

Pour l'intrigue À

coefficient
voir
doit être déterminée par interpolation linéaire.

Pour les autres surfaces verticales, le coefficient voir

doit être déterminé conformément au tableau
D 2
.

Pour couvrir les bâtiments, les coefficients voir

déterminé selon les tableaux
D.3
,
mais
et
D.3
,
b
.

E.1.9 Bâtiments ouverts en permanence d'un côté

Graphique E.11

Avec la perméabilité de la clôture m £ 5% avecje

1 =
ci
2 = ± 0,2. Pour chaque mur du bâtiment, le signe «plus» ou «moins» doit être choisi parmi les conditions de mise en œuvre de l'option de chargement la plus défavorable.

Pour m ≥ 30% avecje

1 = -0,5;
ci
2 = 0,8.

Coefficient voir

sur la surface extérieure doit être prise conformément au tableau
D 2
.

Noter

- La perméabilité de la clôture m doit être déterminée comme le rapport entre la superficie totale des ouvertures et la superficie totale de la clôture.

E.1.10 Remise

Coefficients aérodynamiques voir

pour quatre types d'auvents (photo
D.12
) sans structures de clôture verticales continues sont déterminées selon le tableau
D.4
.

Graphique E.12

Tableau E.4

Type de schéma a, deg Valeurs des coefficients
ce

1

ce

2

ce

3

ce

4

je 10 0,5 -1,3 -1,1 0
20 1,1 0 0 -0,4
30 2,1 0,9 0,6 0
II 10 0 -1,1 -1,5 0
20 1,5 0,5 0 0
30 2 0,8 0,4 0,4
III 10 1,4 0,4
20 1,8 0,5
30 2,2 0,6
IV 10 1,3 0,2
20 1,4 0,3
30 1,6 0,4
Notes (modifier)

1 cotes voir

1,
voir
2,
voir
3,
voir
4 correspondent à la pression totale sur les surfaces supérieure et inférieure des auvents.

2 Pour les valeurs négatives voir

1,
voir
2,
voir
3,
voir
4 le sens de la pression dans les diagrammes doit être inversé.

3 Pour les auvents à surfaces ondulées, le coefficient de frottement aérodynamique cf

= 0,04.

D.1.11 Sphère

Graphique E.13

Coefficients de traînée aérodynamique cx

sphères à
zg>
/ 2 (figure
D.13
) sont représentés sur la figure
D.14
en fonction du nombre de Reynolds

et rugosité relative d = D /

, où D, m, est la rugosité de la surface (voir.
D.1.15
). Lorsque
zg<
Rapport / 2
cx
doit être multipliée par 1,6.

Coefficient de portance de la sphère cz

est pris égal à:

à zg

>

/2 —
cz
= 0;

à zg
<
/2 —
avecz
= 0,6.

Faute de frappe

Hauteur équivalente (11.1.5

)
ze
=
zg
+

/2.

Lors de la détermination du coefficient v

selon
11.1.11
Devrait être pris

b

=
h
= 0,7

.

Le numéro de Reynold

est déterminé par la formule

, m, est le diamètre de la sphère;

w

0, Pa, - est déterminé conformément à
11.1.4
;

ze

, m, - hauteur équivalente;

k

(
ze
) - est déterminé conformément à
11.1.6
;

  1. gF

Graphique E.14

E.1.12 Structures et éléments structurels à surface cylindrique circulaire

Coefficient aérodynamique ce1

la pression externe est déterminée par la formule

ce

1 =
k
l1
c
b,

k

l1 = 1 pour
avec
b> 0; pour
avec
b <0 -
k
l1 =
k
l, défini dans
D.1.15
.

Distribution des coefficients cb sur la surface du cylindre à d = D /
<
5 × 10-4 (voir.
D.1.16
) est montré dans la figure
D.16
pour différents nombres de Reynolds

... Les valeurs des angles bmin et b indiquées sur cette figure
b
, ainsi que la valeur correspondante des coefficients
avec
min et
avecb
sont donnés dans le tableau
D.5
.

Valeurs des coefficients de pression aérodynamique voir

2 et
avecje
(image
D.14
) sont donnés dans le tableau
D.6
... Coefficient
avecje
doit être pris en compte pour un toit abaissé («toit flottant»), ainsi qu'en l'absence de toit.

Les coefficients de traînée aérodynamique sont déterminés par la formule

cX

=
k
l
cx
¥,

k

l - défini dans
D.1
en fonction de l'allongement relatif de la structure (voir.
D.1.15
). Valeurs des coefficients
cx
¥ sont montrés dans l'image
D.17
en fonction du nombre de Reynolds

et rugosité relative D = d /

(cm.
D.1.16
).

Graphique E.15

Graphique E.16

Tableau E.5

bmin c

min

bb cb
5×105 85 -2,2 135 -0,4
2×106 80 -1,9 120 -0,7
107 75 -1,5 105 -0,8

Tableau E.6

h
/
1/6 1/4 1/2 1 2 ³ 5
ce

2,
ci

-0,5 -0,55 -0,7 -0,8 -0,9 -1,05

Graphique E.17

Pour les fils et câbles (y compris ceux recouverts de glace) cx

= 1,2.

Coefficients aérodynamiques des éléments inclinés (figure D.18

) sont déterminés par la formule

cx

b =
cx
sin2bsin2q.

cx

- déterminé conformément aux données de la figure
D.17
;

axe X

parallèle à la vitesse du vent
V
;

axe z

dirigé verticalement vers le haut;

  1. bXY
    et axe
    X
    ;
  2. qz
    .

Graphique E.18

Lors de la détermination du coefficient v

selon
11.1.1
:

b

= 0,7

;
h
=
h
1 + 0,7
F
.

Le numéro de Reynold

déterminé par la formule donnée en
D.1.11


= 0,8
h
pour les structures verticales;

ze

est égale à la distance entre la surface de la terre et l'axe d'une structure située horizontalement.

E.1.13 Structures prismatiques

Faute de frappe

Les coefficients de traînée aérodynamique des structures prismatiques sont déterminés par la formule

cX

=
k
l
cX
¥,

k

l défini dans
D.1.15
en fonction de l'allongement relatif de la structure l
e
.

Valeurs des coefficients cX

¥ pour les sections rectangulaires sont indiqués sur la figure
D.19
, et pour
n
-sections régionales et éléments structurels (profils) - dans le tableau
D 7
.

Tableau E.7

Croquis de coupes et directions du vent b, deg. P

(nombre de côtés)

cx

¥ à

> 4×105

Polygone régulier Arbitraire 5 1,8
6 — 8 1,5
10 1,2
12 1,0

Graphique E.19

E.1.14 Structures en treillis

Les coefficients aérodynamiques des structures en treillis sont liés à la zone des bords des fermes spatiales ou à la zone du contour des fermes plates.

Direction de l'axe X

pour les fermes plates, coïncide avec la direction du vent et est perpendiculaire au plan de la structure; pour les fermes spatiales, les directions du vent calculées sont indiquées dans le tableau
D.8
.

Aérodynamique
chancescxdétachéappartementtreillisconstructionssont déterminésparformule
cxi

- coefficient aérodynamique
je
-ème élément de structure, déterminé conformément aux instructions
D.1.13
pour les profils et
D.1.12
, pour éléments tubulaires; où
k
l = 1;

Ai

- zone de projection
je
e élément structurel;

Ak

- la zone limitée par le contour de la structure.

Graphique E.20

Ligne
appartementparallèlesituétreillisconstructions
Graphique E.21

Pour une structure au vent, le coefficient cxl

est défini de la même manière que pour une ferme indépendante.

Pour la deuxième conception et les suivantes cx

2 =
cx
1h.

Pour les fermes en profilés de tuyaux avec

<4 × 105 le coefficient h est déterminé à partir du tableau
D.8
en fonction de la distance relative entre les fermes
b
/
h
(image
D.19
) et le coefficient de perméabilité des fermes

Tableau E.8

j b

/
h

1/2 1 2 4 6
0,1 0,93 0,99 1 1 1
0,2 0,75 0,81 0,87 0,9 0,93
0,3 0,56 0,65 0,73 0,78 0,83
0,4 0,38 0,48 0,59 0,65 0,72
0,5 0,19 0,32 0,44 0,52 0,61
0,6 0 0,15 0,3 0,4 0,5

Pour les fermes de tuyaux à

³ 4 × 105 h = 0,95.

Noter

- Le numéro de Reynold

devrait être déterminé par la formule de la sous-section
D.1.11


Est le diamètre moyen des éléments tubulaires.

Treillis
toursetspatialfermes
Graphique E.22

Coefficients aérodynamiques avecl

les tours en treillis et les fermes spatiales sont déterminées par la formule

cl

=
cx
(1 + h)
k
1,

cx

- est déterminé de la même manière que pour une ferme indépendante;

  1. h

Valeurs des coefficients k

1 sont donnés dans le tableau
D.9
.

Tableau E.9

Forme transversale et direction du vent k

1

1
0,9
1,2

E.1.15 Prise en compte de l'allongement relatif

Valeurs des coefficients k

l en fonction de l'allongement relatif l
e
l'élément ou la structure sont représentés sur la figure
D.23
... Allongement l
e
dépend du paramètre l =
l
/
b
et est déterminé par le tableau
D.10
; perméabilité

Graphique E.23

Tableau E.10

  1. le
    = l / 2
  2. le
    = l
  3. le
    = 2l
Noter


l
,
b
- respectivement, les dimensions maximales et minimales de la structure ou de son élément dans le plan perpendiculaire à la direction du vent.

E.1.16 Prise en compte de la rugosité de la surface extérieure

Les valeurs du coefficient D caractérisant la rugosité des surfaces des structures, en fonction de leur traitement et du matériau dans lequel elles sont fabriquées, sont données dans le tableau D.11

.

Tableau E.11

Type de surface Rugosité relative d, mm Type de surface Rugosité relative d, mm
Verre 0,0015 Acier Cink 0,2
Métal poli 0,002 Béton poncé 0,2
Peinture à l'huile finement moulue 0,006 Béton rugueux 1,0
Peinture en aérosol 0,02 Rouiller 2,0
Fonte 0,2 Maçonnerie 3,0

D.1.17 Valeurs maximales des coefficients aérodynamiques pour les bâtiments rectangulaires

a) Pour les murs de bâtiments rectangulaires, la valeur positive maximale du coefficient aérodynamique mer

,
+
= 1,2.

b) Valeurs de crête du coefficient aérodynamique négatif mer

,

pour murs et revêtements plats (photo
D.24
) sont donnés dans le tableau
D.12
.

Tableau E.12

Terrain MAIS À AVEC E
cp

,-

-2,2 -1,2 -3,4 -2,4 -1,5

Graphique E.24

E.2 Excitation vortex résonante

E.2.1 Pour les structures à une travée et les éléments structurels, l'intensité F

(
z
), agissant avec une excitation vortex résonnante le long de
je
-la forme propre dans la direction perpendiculaire à la vitesse moyenne du vent est déterminée par la formule

N / m, (D.2.1)

, m, est la taille de la structure ou de l'élément structurel dans la direction perpendiculaire à la vitesse moyenne du vent;

Vcr

,
je
, m / s, - voir.
11.3.2
;

cy

,
cr
- coefficient aérodynamique de la force transversale lors d'une excitation vortex résonnante;

  1. jj

z

- coordonnée qui change le long de l'axe de la structure;

jje

(
z
) —
je
-ème forme de vibrations naturelles dans le sens transversal, satisfaisant la condition

max [j (z

)] = 1. (D.2.2)

Noter

- Il est recommandé de clarifier l'impact à l'excitation vortex résonante (principalement des immeubles de grande hauteur) sur la base de données d'essais aérodynamiques modèles.

E.2.2 Coefficients aérodynamiques su

les forces latérales sont définies comme suit:

a) Pour les sections rondes su

= 0,3.

b) Pour les sections rectangulaires à b

/

> 0,5:

cy

= 1,1 pour
Vcr
,
je
/
V
max (
z
eq) <0,8;

su

= 0,6 pour
Vcr
,
je
/
V
max (
z
éq) ³ 0,8,

ici b

- la taille de la structure dans le sens de la vitesse moyenne du vent.

Lorsque b

/

Le calcul de 0,5 £ pour l'excitation du vortex résonnant ne peut pas être effectué.

E.2.3 Lors du calcul d'une structure pour l'excitation du tourbillon résonnant, ainsi que l'effet (D.2.1

), il est également nécessaire de prendre en compte l'effet d'une charge de vent parallèle à la vitesse moyenne du vent. Moyen
wm
,
cr
et palpitant
wp
,
cr
les composantes de cet impact sont déterminées par les formules:

wm

,
cr
= (
Vcr
/
V
max) 2
wm
;
wp
,
cr
= (
Vcr
/
V
max) 2
wp
, (D.2.3)

V

max - vitesse du vent estimée en altitude
z
eq, sur lequel se produit l'excitation du tourbillon résonnant, déterminée par la formule (
11.13
);

wm

et
wp
- les valeurs calculées des composantes moyenne et pulsatoire de la charge du vent, déterminées conformément aux instructions
11.1
.

E.2.4 Vitesses critiques Vcr

,
je
peut avoir une répétabilité suffisamment grande pendant la durée de vie de conception de la structure et, par conséquent, une excitation vortex résonnante peut conduire à l'accumulation de dommages par fatigue.

Pour éviter une excitation vortex résonnante, diverses mesures constructives peuvent être utilisées: installation de nervures verticales et en spirale, perforation de la clôture et installation d'amortisseurs de vibrations correctement réglés.

Source: stroyinf.ru

Données initiales pour les calculs

Lorsque le schéma du système de ventilation est connu, les dimensions de tous les conduits d'air sont sélectionnées et des équipements supplémentaires sont déterminés, le schéma est représenté dans une projection isométrique frontale, c'est-à-dire une vue en perspective. S'il est effectué conformément aux normes en vigueur, toutes les informations nécessaires au calcul seront visibles sur les dessins (ou croquis).

  1. À l'aide de plans d'étage, vous pouvez déterminer les longueurs des sections horizontales des conduits d'air. Si, sur le diagramme axonométrique, les marques d'élévation sur lesquelles passent les canaux sont placées, alors la longueur des sections horizontales sera également connue. Sinon, des sections du bâtiment avec des voies posées de conduits d'air seront nécessaires. Et en dernier recours, lorsqu'il n'y a pas suffisamment d'informations, ces longueurs devront être déterminées à l'aide de mesures sur le site d'installation.
  2. Le diagramme doit montrer à l'aide de symboles tous les équipements supplémentaires installés dans les canaux.Il peut s'agir de diaphragmes, de clapets motorisés, de clapets coupe-feu, ainsi que de dispositifs de distribution ou d'évacuation de l'air (grilles, panneaux, parapluies, diffuseurs). Chaque pièce de cet équipement crée une résistance dans le trajet du flux d'air, qui doit être prise en compte lors du calcul.
  3. Conformément aux normes du diagramme, les débits d'air et les dimensions des canaux doivent être indiqués à côté des images conventionnelles des conduits d'air. Ce sont les paramètres définissant les calculs.
  4. Tous les éléments de forme et de ramification doivent également être reflétés dans le diagramme.

Si un tel schéma n'existe pas sur papier ou sous forme électronique, vous devrez le dessiner au moins dans une version approximative; vous ne pouvez pas vous en passer lors du calcul.

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Taux de renouvellement d'air recommandés

Lors de la conception du bâtiment, le calcul de chaque section individuelle est effectué. En production, ce sont des ateliers, dans des immeubles résidentiels - des appartements, dans une maison privée - des blocs au sol ou des pièces séparées.

Avant d'installer le système de ventilation, on sait quels sont les itinéraires et les dimensions des routes principales, quelle géométrie les conduits de ventilation sont nécessaires, quelle taille de tuyau est optimale.

Conduits d'air ronds
Ne soyez pas surpris par les dimensions globales des conduits d'air dans les établissements de restauration ou d'autres institutions - ils sont conçus pour éliminer une grande quantité d'air usé

Les calculs associés au mouvement des flux d'air à l'intérieur des bâtiments résidentiels et industriels sont classés comme les plus difficiles, par conséquent, des spécialistes qualifiés et expérimentés sont nécessaires pour les gérer.

La vitesse d'air recommandée dans les conduits est indiquée dans SNiP - documentation de l'état de la réglementation, et lors de la conception ou de la mise en service d'objets, ils sont guidés par elle.


Le tableau indique les paramètres à respecter lors de l'installation d'un système de ventilation. Les chiffres indiquent la vitesse de déplacement des masses d'air dans les lieux d'installation des canaux et des grilles dans les unités généralement acceptées - m / s

On pense que la vitesse de l'air intérieur ne doit pas dépasser 0,3 m / s.

Les exceptions sont des circonstances techniques temporaires (par exemple, travaux de réparation, installation de matériel de construction, etc.), au cours desquelles les paramètres peuvent dépasser les normes de 30% au maximum.

Dans les grandes pièces (garages, halls de production, entrepôts, hangars), au lieu d'un système de ventilation, deux fonctionnent souvent.

La charge est divisée en deux, par conséquent, la vitesse de l'air est choisie de manière à fournir 50% du volume total estimé du mouvement de l'air (élimination de l'air contaminé ou alimentation en air propre).

En cas de force majeure, il devient nécessaire de modifier brusquement la vitesse de l'air ou d'arrêter complètement le fonctionnement du système de ventilation.

Par exemple, selon les exigences de sécurité incendie, la vitesse de circulation de l'air est réduite au minimum afin d'éviter la propagation du feu et de la fumée dans les pièces adjacentes lors d'un incendie.

A cet effet, des dispositifs de coupure et des vannes sont montés dans les conduits d'air et dans les sections de transition.

Où commencer?

Diagramme de perte de charge par mètre de conduit.

Très souvent, vous devez faire face à des systèmes de ventilation assez simples, dans lesquels il existe un conduit d'air du même diamètre et aucun équipement supplémentaire. De tels circuits sont calculés assez simplement, mais que se passe-t-il si le circuit est complexe avec de nombreuses branches? Selon la méthode de calcul des pertes de charge dans les conduits d'air, qui est décrite dans de nombreuses publications de référence, il est nécessaire de déterminer la branche la plus longue du système ou la branche la plus résistante. Il est rarement possible de découvrir une telle résistance à l'œil nu, il est donc habituel de calculer le long de la branche la plus longue. Après cela, en utilisant les valeurs des débits d'air indiqués sur le diagramme, la branche entière est divisée en sections selon cette caractéristique.En règle générale, les coûts changent après le branchement (tees) et lors de la division, il est préférable de se concentrer sur eux. Il existe d'autres options, par exemple des grilles d'alimentation ou d'évacuation intégrées directement dans le conduit principal. Si cela n'est pas indiqué sur le diagramme, mais qu'il existe un tel réseau, il sera nécessaire de calculer le débit après celui-ci. Les sections sont numérotées en commençant par la plus éloignée du ventilateur.

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L'importance des échanges d'air pour les humains

Selon les normes de construction et d'hygiène, chaque installation résidentielle ou industrielle doit être équipée d'un système de ventilation.

Son objectif principal est de maintenir l'équilibre de l'air, de créer un microclimat propice au travail et au repos. Cela signifie que dans l'atmosphère que les gens respirent, il ne devrait pas y avoir d'excès de chaleur, d'humidité, de pollution de toutes sortes.

Les violations de l'organisation du système de ventilation conduisent au développement de maladies infectieuses et de maladies du système respiratoire, à une diminution de l'immunité, à une détérioration prématurée des aliments.

Dans un environnement excessivement humide et chaud, les agents pathogènes se développent rapidement et des foyers de moisissure et de rouille apparaissent sur les murs, les plafonds et même les meubles.


Système de ventilation dans une maison privée de deux étages. Le système de ventilation est équipé d'une centrale de traitement d'air à économie d'énergie avec un récupérateur de chaleur, qui vous permet de réutiliser la chaleur de l'air évacué du bâtiment

Une des conditions préalables au maintien d'un équilibre d'air sain est une conception adéquate du système de ventilation. Chaque partie du réseau d'échange d'air doit être sélectionnée en fonction du volume de la pièce et des caractéristiques de l'air qu'il contient.

Supposons que dans un petit appartement, il existe une ventilation d'alimentation et d'extraction assez bien établie, tandis que dans les ateliers de production, il est obligatoire d'installer des équipements pour l'échange d'air forcé.

Lors de la construction de maisons, d'institutions publiques, d'ateliers d'entreprises, ils sont guidés par les principes suivants:

  • chaque pièce doit être équipée d'un système de ventilation;
  • il est nécessaire d'observer les paramètres d'hygiène de l'air;
  • les entreprises devraient installer des dispositifs qui augmentent et régulent le taux d'échange d'air; dans les locaux résidentiels - climatiseurs ou ventilateurs, à condition que la ventilation soit insuffisante;
  • dans des chambres à des fins différentes (par exemple, dans des salles pour patients et une salle d'opération ou dans un bureau et dans un fumoir), il est nécessaire d'équiper différents systèmes.

Pour que la ventilation réponde aux conditions énumérées, il est nécessaire de faire des calculs et de sélectionner l'équipement - dispositifs d'alimentation en air et conduits d'air.

Aussi, lors de l'installation d'un système de ventilation, il est nécessaire de choisir les bons endroits pour l'entrée d'air afin d'éviter le retour des flux contaminés dans les locaux.


Lors de l'élaboration d'un projet de ventilation pour une maison privée, un immeuble résidentiel à plusieurs étages ou un local industriel, le volume d'air est calculé et les lieux d'installation des équipements de ventilation sont définis: unités d'échange d'eau, climatiseurs et conduits d'air

L'efficacité de l'échange d'air dépend de la taille des conduits d'air (y compris les mines domestiques). Découvrons quelles sont les normes de débit d'air en ventilation spécifiées dans la documentation sanitaire.

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Système de ventilation dans le grenier de la maison

Équipement de ventilation d'alimentation et d'extraction

Conduits d'air rectangulaires en plastique

Résistances locales des conduits d'air

Évaluation
( 1 estimation, moyenne 4 de 5 )

Radiateurs

Fours