Calcul des conduits d'air par vitesse et débit + méthodes de mesure du débit d'air dans les pièces

Taux de change 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 lignes principales, quelle géométrie les conduits de ventilation sont nécessaires, quelle taille de tuyau est optimale.

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 liés 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 apport d'air propre).

En cas de force majeure, il devient nécessaire de changer 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.

Méthode de calcul

Dans un premier temps, il est nécessaire de calculer la section transversale requise du conduit en fonction des données relatives à sa consommation.

• La section transversale du conduit est calculée par la formule

FP = LP / VT

Où

LP

- des données sur le mouvement du volume d'air requis dans une zone spécifique.

Vermont

- la vitesse de l'air recommandée ou autorisée dans le conduit pour un certain usage.

• Après avoir reçu les données requises, la taille du conduit d'air proche de la valeur calculée est sélectionnée. Avec de nouvelles données, la vitesse réelle du mouvement du gaz dans la section du système de ventilation est calculée à l'aide de la formule:

VФ = LP / FФ

Où

LP

- consommation du mélange gazeux.

FF

- la section transversale réelle du conduit d'air sélectionné.

Des calculs similaires doivent être effectués pour chaque section de ventilation individuelle.

Pour le calcul correct de la vitesse de l'air dans le conduit, les pertes par frottement et les résistances locales doivent être prises en compte. L'un des paramètres affectant la quantité de pertes est la résistance au frottement, qui dépend de la rugosité du matériau du conduit d'air.Des données sur le coefficient de frottement peuvent être trouvées dans la littérature de référence.

Les subtilités du choix d'un conduit d'air

Connaissant les résultats des calculs aérodynamiques, il est possible de sélectionner correctement les paramètres des conduits d'air, ou plutôt, le diamètre du rond et les dimensions des sections rectangulaires.

De plus, en parallèle, vous pouvez sélectionner un appareil d'alimentation en air forcé (ventilateur) et déterminer la perte de charge lors du mouvement de l'air à travers le canal.

Connaissant la valeur du débit d'air et la valeur de la vitesse de son mouvement, il est possible de déterminer quelle section des conduits d'air sera nécessaire.

Pour cela, on prend une formule qui est l'opposé de la formule de calcul du débit d'air: S = L / 3600 * V.

En utilisant le résultat, vous pouvez calculer le diamètre:

D = 1000 * √ (4 * S / π)

Où:

• D est le diamètre de la section de conduit;
• S - section transversale des conduits d'air (conduits d'air), (m²);
• π - nombre "pi", une constante mathématique égale à 3,14;.

Le nombre résultant est comparé aux normes d'usine approuvées par GOST, et les produits dont le diamètre est le plus proche sont sélectionnés.

S'il est nécessaire de choisir des conduits d'air rectangulaires plutôt que ronds, déterminez la longueur / largeur des produits au lieu du diamètre.

Lors du choix, ils sont guidés par une section transversale approximative, en utilisant le principe a * b ≈ S et les tableaux de tailles fournis par les fabricants. Nous vous rappelons que selon les normes, le rapport largeur (b) et longueur (a) ne doit pas dépasser 1 à 3.

Les conduits d'air de section rectangulaire ou carrée sont de forme ergonomique, ce qui leur permet d'être installés près des murs. Ceci est utilisé pour équiper les hottes domestiques et masquer les tuyaux sur les charnières de plafond ou sur les armoires de cuisine (mezzanines)

Normes généralement acceptées pour les conduits rectangulaires: dimensions minimales - 100 mm x 150 mm, maximum - 2000 mm x 2000 mm. Les conduits d'air ronds sont bons parce qu'ils ont moins de résistance, respectivement, ils ont des niveaux de bruit minimes.

Récemment, des boîtes en plastique pratiques, sûres et légères ont été produites spécifiquement pour une utilisation intra-appartement.

Algorithme de calcul de la vitesse de l'air

En tenant compte des conditions ci-dessus et des paramètres techniques d'une pièce particulière, il est possible de déterminer les caractéristiques du système de ventilation, ainsi que de calculer la vitesse de l'air dans les tuyaux.

Il doit être basé sur le taux d'échange d'air, qui est la valeur déterminante pour ces calculs.

Pour clarifier les paramètres de flux, le tableau est utile:

Le tableau montre les dimensions des conduits rectangulaires, c'est-à-dire que leur longueur et leur largeur sont indiquées. Par exemple, lors de l'utilisation de canaux de 200 mm x 200 mm à une vitesse de 5 m / s, la consommation d'air sera de 720 m³ / h

Pour effectuer vous-même les calculs, vous devez connaître le volume de la pièce et le taux de renouvellement de l'air pour une pièce ou une salle d'un type donné.

Par exemple, vous devez connaître les paramètres d'un studio avec une cuisine d'un volume total de 20 m³. Prenons la multiplicité minimale pour la cuisine - 6. Il s'avère que dans l'heure qui suit, les conduits d'air doivent se déplacer d'environ L = 20 m³ * 6 = 120 m³.

Il est également nécessaire de connaître la section transversale des conduits d'air installés dans le système de ventilation. Il est calculé à l'aide de la formule suivante:

S = πr2 = π / 4 * D2,

Où:

• S - la section transversale du conduit d'air;
• π - le nombre "pi", une constante mathématique égale à 3,14;
• r - rayon de la section de conduit;
• ré - diamètre transversal du conduit.

Supposons que le diamètre d'un conduit rond soit de 400 mm, nous le substituons dans la formule et nous obtenons:

S = (3,14 * 0,4²) / 4 = 0,1256 m²

Connaissant la section transversale et le débit, nous pouvons calculer la vitesse. La formule de calcul du débit d'air:

V = L / 3600 * S,

Où:

• V - vitesse du flux d'air, (m / s);
• L - consommation d'air, (m³ / h);
• S - la section transversale des conduits d'air (conduits d'air), (m²).

En remplaçant les valeurs connues, nous obtenons: V = 120 / (3600 * 0,1256) = 0,265 m / s

Par conséquent, afin d'assurer le taux de renouvellement d'air requis (120 m3 / h) lors de l'utilisation d'un conduit d'air rond d'un diamètre de 400 mm, il sera nécessaire d'installer un équipement permettant d'augmenter le débit d'air à 0,265 m / s.

Il convient de rappeler que les facteurs décrits précédemment - les paramètres du niveau de vibration et du niveau de bruit - dépendent directement de la vitesse de circulation de l'air.

Si le bruit dépasse la norme, il sera nécessaire de réduire la vitesse, donc d'augmenter la section transversale des conduits d'air. Dans certains cas, il suffit d'installer des tuyaux en un matériau différent ou de remplacer le fragment de canal courbé par un fragment droit.

Quel appareil est utilisé pour mesurer la vitesse du mouvement de l'air

Tous les appareils de ce type sont compacts et faciles à utiliser, bien qu'il y ait ici quelques subtilités.

Instruments de mesure de la vitesse de l'air:

• Anémomètres à hélice
• Anémomètres de température
• Anémomètres à ultrasons
• Anémomètres à tube de Pitot
• Manomètres différentiels
• Balomètres

Les anémomètres à palettes sont l'un des dispositifs les plus simples de conception. Le débit est déterminé par la vitesse de rotation de la roue de l'appareil.

Les anémomètres de température ont un capteur de température. À l'état chauffé, il est placé dans le conduit d'air et, à mesure qu'il refroidit, le débit d'air est déterminé.

Les anémomètres à ultrasons mesurent principalement la vitesse du vent. Ils fonctionnent sur le principe de la détection de la différence de fréquence sonore à des points de test sélectionnés du flux d'air.

Les anémomètres à tube de Pitot sont équipés d'un tube spécial de petit diamètre. Il est placé au milieu du conduit, mesurant ainsi la différence de pression totale et statique. Ce sont quelques-uns des appareils les plus populaires pour mesurer l'air dans le conduit, mais ils présentent en même temps un inconvénient: ils ne peuvent pas être utilisés avec une concentration élevée de poussière.

Les manomètres différentiels peuvent mesurer non seulement la vitesse, mais également le débit d'air. Complet avec un tube de Pitot, cet appareil peut mesurer des débits d'air jusqu'à 100 m / s.

Les balomètres sont les plus efficaces pour mesurer la vitesse de l'air à la sortie des grilles de ventilation et des diffuseurs. Ils ont un entonnoir qui capte tout l'air sortant de la grille d'aération, minimisant ainsi l'erreur de mesure.

Mise en place d'un système de ventilation fonctionnel

Le principal moyen de diagnostiquer le fonctionnement des réseaux de ventilation est de mesurer la vitesse de l'air dans le conduit, car connaissant le diamètre des canaux, il est facile de calculer le débit réel des masses d'air. Les appareils utilisés à cet effet sont appelés anémomètres. En fonction des caractéristiques du mouvement des masses d'air, ils appliquent:

• Dispositifs mécaniques avec roue. Plage de mesure 0,2 - 5 m / s;
• Les anémomètres à coupelle mesurent le débit d'air dans la plage de 1 à 20 m / s;
• Les anémomètres électroniques à fil chaud peuvent être utilisés pour les mesures dans tous les réseaux de ventilation.

Il vaut la peine de s'attarder plus en détail sur ces appareils. Les anémomètres électroniques à fil chaud ne nécessitent pas, comme dans l'utilisation d'appareils analogiques, l'organisation de trappes dans les canaux. Toutes les mesures sont effectuées en installant un capteur et en recevant des données sur un écran intégré à l'appareil. Les erreurs de mesure pour ces appareils ne dépassent pas 0,2%. La plupart des modèles modernes peuvent fonctionner à la fois sur piles et sur une alimentation 220 V. C'est pourquoi les professionnels recommandent d'utiliser des anémomètres électroniques pour la mise en service.

En conclusion: la vitesse de déplacement des flux d'air, le débit d'air et la section transversale des canaux sont les paramètres les plus importants pour la conception des réseaux de distribution d'air et de ventilation.

Astuce: Dans cet article, à titre d'exemple illustratif, la méthode de calcul aérodynamique pour la section du conduit d'air du système de ventilation a été donnée.La conduite d'opérations de calcul est un processus assez complexe qui nécessite des connaissances et de l'expérience, et qui prend également en compte de nombreuses nuances. Ne faites pas les calculs vous-même, mais confiez-les à des professionnels.

Formes en coupe

Selon la forme de la section transversale, les tuyaux de ce système sont divisés en rond et rectangulaire. Les ronds sont principalement utilisés dans les grandes installations industrielles. Puisqu'ils nécessitent une grande surface de la pièce. Les sections rectangulaires sont bien adaptées aux bâtiments résidentiels, aux jardins d'enfants, aux écoles et aux cliniques. En termes de niveau sonore, les tuyaux de section circulaire sont en premier lieu, car ils émettent un minimum de vibrations sonores. Il y a un peu plus de vibrations sonores des tuyaux de section rectangulaire.

Les tuyaux des deux sections sont le plus souvent en acier. Pour les tuyaux de section transversale circulaire, l'acier est utilisé moins dur et moins élastique, pour les tuyaux de section rectangulaire - au contraire, plus l'acier est dur, plus le tuyau est solide.

En conclusion, je voudrais redire l'attention portée à l'installation des conduits d'air, aux calculs effectués. Rappelez-vous, à quel point vous faites tout correctement, le fonctionnement du système dans son ensemble sera si souhaitable. Et, bien sûr, nous ne devons pas oublier la sécurité. Les pièces du système doivent être choisies avec soin. Il ne faut pas oublier la règle principale: bon marché ne signifie pas haute qualité.

Règles de calcul

Le bruit et les vibrations sont étroitement liés à la vitesse des masses d'air dans le conduit de ventilation. Après tout, le débit qui traverse les tuyaux est capable de créer une pression variable qui peut dépasser les paramètres normaux si le nombre de tours et de coudes est supérieur aux valeurs optimales. Lorsque la résistance dans les conduits est élevée, la vitesse de l'air est nettement inférieure et l'efficacité des ventilateurs est plus élevée.

De nombreux facteurs affectent le seuil de vibration, par exemple - le matériau du tuyau

Normes d'émission sonore standard

Dans SNiP, certaines normes sont indiquées qui concernent des locaux de type résidentiel, public ou industriel. Toutes les normes sont indiquées dans des tableaux. Si les normes acceptées sont augmentées, cela signifie que le système de ventilation n'est pas conçu correctement. De plus, le dépassement de la norme de pression acoustique est autorisé, mais seulement pendant une courte période.

Si les valeurs maximales admissibles sont dépassées, cela signifie que le système de canaux a été créé avec des défauts, qui devraient être corrigés dans un proche avenir. La puissance du ventilateur peut également influencer le dépassement du niveau de vibration. La vitesse maximale de l'air dans le conduit ne doit pas contribuer à une augmentation du bruit.

Principes de valorisation

Différents matériaux sont utilisés pour la fabrication de tuyaux de ventilation, dont les plus courants sont les tuyaux en plastique et en métal. Les formes des conduits d'air ont différentes sections, allant de rondes et rectangulaires à ellipsoïdales. SNiP ne peut qu'indiquer les dimensions des cheminées, mais ne normaliser en aucune manière le volume des masses d'air, car le type et la destination des locaux peuvent différer considérablement. Les normes prescrites sont destinées aux établissements sociaux - écoles, établissements préscolaires, hôpitaux, etc.

Toutes les dimensions sont calculées à l'aide de certaines formules. Il n'y a pas de règles spécifiques pour calculer la vitesse de l'air dans les conduits, mais il existe des normes recommandées pour le calcul requis, qui peuvent être vues dans les SNiP. Toutes les données sont utilisées sous forme de tableaux.

Il est possible de compléter les données fournies de cette manière: si la hotte est naturelle, la vitesse de l'air ne doit pas dépasser 2 m / s et être inférieure à 0,2 m / s, sinon les flux d'air dans la pièce seront mal mis à jour. Si la ventilation est forcée, la valeur maximale autorisée est de 8 à 11 m / s pour les conduits d'air principaux. Si cette norme est plus élevée, la pression de ventilation sera très élevée, ce qui entraînera des vibrations et du bruit inacceptables.

Règles de détermination de la vitesse de l'air dans le conduit

Avec une augmentation du diamètre des tuyaux, la vitesse de l'air diminue et la pression chute.

Le débit d'air dans la ventilation est directement lié au niveau de vibration et de bruit dans le système. Ces mesures doivent être prises en compte lors du calcul du comportement. Le mouvement de la masse d'air crée un bruit dont l'intensité dépend du nombre de coudes. La résistance joue également un rôle important: plus elle est élevée, plus la vitesse de déplacement des masses d'air sera faible.

Niveau de bruit

Sur la base des normes sanitaires, les valeurs de pression acoustique maximales possibles sont fixées dans les locaux.

Le dépassement des paramètres listés n'est possible que dans des cas exceptionnels, lorsqu'un équipement supplémentaire doit être connecté au système.

Niveau de vibration

Le niveau de bruit et de vibration dépend de la surface intérieure du tuyau

Des vibrations sont générées pendant le fonctionnement de tout appareil de ventilation. Ses performances dépendent du matériau à partir duquel le conduit est fabriqué.

La vibration maximale dépend de plusieurs facteurs:

• la qualité des joints conçus pour réduire les niveaux de vibration;
• matériau de tuyau;
• la taille du conduit;
• débit d'air.

Les indicateurs généraux ne peuvent pas être supérieurs à ceux établis par les normes sanitaires.

Taux de change d'air

La purification des masses d'air se produit en raison de l'échange d'air, elle est divisée en forcée et naturelle. Dans le second cas, il est réalisé en ouvrant les fenêtres, les évents, dans le premier, grâce à l'installation de ventilateurs et de climatiseurs.

Pour un microclimat optimal, les changements d'air doivent avoir lieu au moins une fois par heure. Le nombre de ces cycles est appelé le taux de renouvellement de l'air. Il doit être déterminé afin d'établir la vitesse de circulation de l'air dans le conduit de ventilation.

Le taux de fréquence est calculé selon la formule N = V / W, où N est le taux par heure; V est le volume d'air qui remplit un mètre cube de la pièce par heure; W est le volume de la pièce en mètres cubes.

Formules de base pour le calcul aérodynamique

La première étape consiste à effectuer le calcul aérodynamique de la ligne. Rappelez-vous que la section la plus longue et la plus chargée du système est considérée comme le conduit principal. Sur la base des résultats de ces calculs, le ventilateur est sélectionné.

N'oubliez pas de relier le reste des branches du système

C'est important! S'il n'est pas possible de nouer les branches des conduits d'air à moins de 10%, des diaphragmes doivent être utilisés. Le coefficient de résistance du diaphragme est calculé à l'aide de la formule:

Si l'écart est supérieur à 10%, lorsque le conduit horizontal pénètre dans le canal vertical en brique, des diaphragmes rectangulaires doivent être placés à la jonction.

La tâche principale du calcul est de trouver la perte de charge. En même temps, choisir la taille optimale des conduits d'air et contrôler la vitesse de l'air. La perte de charge totale est la somme de deux composantes - la perte de charge sur la longueur des conduits (par frottement) et la perte de résistances locales. Ils sont calculés par les formules

Ces formules sont correctes pour les gaines en acier, pour toutes les autres un facteur de correction est entré. Il est extrait du tableau en fonction de la vitesse et de la rugosité des conduits d'air.

Pour les conduits d'air rectangulaires, le diamètre équivalent est pris comme valeur calculée.

Considérons la séquence de calcul aérodynamique des conduits d'air en utilisant l'exemple des bureaux donné dans l'article précédent, en utilisant les formules. Et puis nous montrerons à quoi cela ressemble dans Excel.

Exemple de calcul

Selon les calculs du bureau, le renouvellement d'air est de 800 m3 / heure. La tâche consistait à concevoir des conduits d'air dans les bureaux d'une hauteur maximale de 200 mm. Les dimensions des locaux sont données par le client. L'air est fourni à une température de 20 ° C, densité de l'air 1,2 kg / m3.

Ce sera plus facile si les résultats sont saisis dans un tableau de ce type

Tout d'abord, nous allons faire un calcul aérodynamique de la ligne principale du système.Maintenant, tout est en ordre:

Nous divisons l'autoroute en sections le long des grilles d'alimentation. Nous avons huit caillebotis dans notre chambre, chacun avec 100 m3 / heure. Il s'est avéré 11 sites. Nous saisissons la consommation d'air à chaque section du tableau.

• Nous notons la longueur de chaque section.
• La vitesse maximale recommandée à l'intérieur du conduit pour les bureaux est jusqu'à 5 m / s. Par conséquent, nous sélectionnons une taille de conduit telle que la vitesse augmente à mesure que nous nous approchons de l'équipement de ventilation et ne dépasse pas le maximum. Ceci afin d'éviter les bruits de ventilation. Nous prenons pour la première section, nous prenons un conduit d'air 150x150, et pour le dernier 800x250.
  V1 = L / 3600F = 100 / (3600 * 0,023) = 1,23 m / s.

  V11 = 3400/3600 * 0,2 = 4,72 m / s

  Nous sommes satisfaits du résultat. Nous déterminons les dimensions des conduits et la vitesse à l'aide de cette formule à chaque site et les saisissons dans le tableau.

• Nous commençons à calculer la perte de charge. Nous déterminons le diamètre équivalent pour chaque section, par exemple, le premier de = 2 * 150 * 150 / (150 + 150) = 150. Ensuite, nous remplissons toutes les données nécessaires au calcul à partir de la littérature de référence ou calculons: Re = 1,23 * 0,150 / (15,11 * 10 ^ -6) = 12210. λ = 0,11 (68/12210 + 0,1 / 0,15) ^ 0,25 = 0,0996 La rugosité des différents matériaux est différente.

• La pression dynamique Pd = 1,2 * 1,23 * 1,23 / 2 = 0,9 Pa est également enregistrée dans la colonne.
• À partir du tableau 2.22, nous déterminons la perte de charge spécifique ou calculons R = Pd * λ / d = 0,9 * 0,0996 / 0,15 = 0,6 Pa / m et l'introduisons dans une colonne. Ensuite, à chaque section, nous déterminons la perte de charge due au frottement: ΔРtr = R * l * n = 0,6 * 2 * 1 = 1,2 Pa.
• Nous prenons les coefficients des résistances locales de la littérature de référence. Dans la première section, nous avons un treillis et une augmentation du conduit dans la somme de leur CMC est de 1,5.
• Perte de charge dans les résistances locales ΔРm = 1,5 * 0,9 = 1,35 Pa
• Nous trouvons la somme des pertes de charge dans chaque section = 1,35 + 1,2 = 2,6 Pa. Et par conséquent, la perte de charge dans toute la ligne = 185,6 Pa. la table à ce moment-là aura la forme

De plus, le calcul des branches restantes et leur enchaînement est effectué selon la même méthode. Mais parlons de cela séparément.

Valeurs des paramètres dans divers types de conduits d'air

Dans les systèmes de ventilation modernes, on utilise des installations qui incluent l'ensemble du complexe pour fournir et traiter l'air: nettoyage, chauffage, refroidissement, humidification, absorption acoustique. Ces unités sont appelées climatiseurs centraux. Le débit à l'intérieur est régulé par le fabricant. Le fait est que tous les éléments de traitement des masses d'air doivent fonctionner de manière optimale afin de fournir les paramètres d'air requis. Par conséquent, les fabricants fabriquent des boîtiers d'unités de certaines tailles pour une plage donnée de débits d'air, auxquels tous les équipements fonctionneront efficacement. En règle générale, la vitesse d'écoulement à l'intérieur du climatiseur central est comprise entre 1,5 et 3 m / s.

Canaux et branches de coffre

Schéma du conduit d'air principal.

Vient ensuite le tour du conduit principal principal. Il est souvent long et traverse plusieurs pièces avant de se ramifier. La vitesse maximale recommandée de 8 m / s dans de tels conduits peut ne pas être respectée, car les conditions d'installation (en particulier à travers les plafonds) peuvent limiter considérablement l'espace pour son installation. Par exemple, à un débit de 35000 m³ / h, ce qui n'est pas rare dans les entreprises, et à une vitesse de 8 m / s, le diamètre du tuyau sera de 1,25 m, et s'il est augmenté à 13 m / s, alors le la taille deviendra 1000 mm. Une telle augmentation est techniquement réalisable, car les conduits d'air modernes en acier galvanisé, fabriqués par un procédé enroulé en spirale, ont une rigidité et une densité élevées. Cela élimine les vibrations à des vitesses élevées. Le niveau de bruit d'un tel travail est assez faible et, dans le contexte du son de l'équipement d'exploitation, il peut être pratiquement inaudible. Le tableau 2 montre certains diamètres courants des conduits d'air principaux et leur débit à différentes vitesses des masses d'air.

Tableau 2

Consommation, m3 / h	Ø400 millimètre	Ø450 millimètre	Ø500 millimètre	Ø560 millimètre	Ø630 millimètre	Ø710 millimètre	Ø800 millimètre	Ø900 millimètre	Ø1 m
ϑ = 8 m / s	3617	4576	5650	7087	8971	11393	14469	18311	22608
ϑ = 9 m / s	4069	5148	6357	7974	10093	12877	16278	20600	25434
ϑ = 10 m / s	4521	5720	7063	8859	11214	14241	18086	22888	28260
ϑ = 11 m / s	4974	6292	7769	9745	12335	15666	19895	25177	31086
ϑ = 12 m / s	5426	6864	8476	10631	13457	17090	21704	27466	33912
ϑ = 13 m / s	5878	7436	9182	11517	14578	18514	23512	29755	36738

Schéma d'un système de ventilation par éjection.

Les branches latérales des conduits d'air distribuent l'alimentation ou l'évacuation du mélange d'air vers des pièces séparées.En règle générale, un diaphragme ou un papillon des gaz est installé sur chacun d'eux pour ajuster la quantité d'air. Ces éléments ont une résistance locale considérable, il est donc impossible de maintenir une vitesse élevée. Cependant, sa valeur peut également tomber en dehors de la plage recommandée, par conséquent, le tableau 3 montre le débit des diamètres les plus courants pour les branches à différentes vitesses.

Tableau 3

Consommation, m3 / h	Ø140 millimètre	Ø160 millimètre	Ø180 millimètre	Ø200 millimètre	Ø225 millimètre	Ø250 millimètre	Ø280 millimètre	Ø315 millimètre	Ø355 millimètre
ϑ = 4 m / s	220	288	366	452	572	705	885	1120	1424
ϑ = 4,5 m / s	248	323	411	508	643	793	994	1260	1601
ϑ = 5 m / s	275	360	457	565	714	882	1107	1400	1780
ϑ = 5,5 m / s	302	395	503	621	786	968	1215	1540	1957
ϑ = 6 m / s	330	432	548	678	857	1058	1328	1680	2136
ϑ = 7 m / s	385	504	640	791	1000	1235	1550	1960	2492

Non loin du point de raccordement à la ligne principale, une trappe est disposée dans le canal; il est nécessaire de mesurer le débit après l'installation et d'ajuster l'ensemble du système de ventilation.

Conduits intérieurs

Taux de renouvellement de l'air de ventilation.

Les canaux de distribution relient la branche principale aux dispositifs d'alimentation ou d'évacuation de l'air de la pièce: grilles, panneaux de distribution ou d'aspiration, diffuseurs et autres éléments de distribution. Les vitesses dans ces branches peuvent être conservées comme dans la branche principale, si la capacité de l'unité de ventilation le permet, ou elles peuvent être réduites à celles recommandées. Le tableau 4 montre les débits d'air à différentes vitesses et diamètres de canal.

Tableau 4

Consommation, m3 / h	Ø100 millimètre	Ø112 millimètre	Ø125 millimètre	Ø140 millimètre	Ø160 millimètre	Ø180 millimètre	Ø200 millimètre	Ø225 millimètre
ϑ = 1,5 m / s	42,4	50,7	65,8	82,6	108	137	169	214
ϑ = 2 m / s	56,5	67,7	87,8	110	144	183	226	286
ϑ = 2,5 m / s	70,6	84,6	110	137	180	228	282	357
ϑ = 3 m / s	84,8	101	132	165	216	274	339	429
ϑ = 3,5 m / s	99,9	118	153	192	251	320	395	500
ϑ = 4 m / s	113	135	175	voir le tableau 3

Les vitesses recommandées pour les grilles d'évacuation et d'alimentation et autres dispositifs de distribution d'air doivent être respectées.

L'air à leur sortie ou lors de l'aspiration rencontre de nombreux petits obstacles et produit du bruit dont le niveau est inacceptable. Le son du flux quittant la grille à grande vitesse sera certainement entendu. Autre moment désagréable: un fort jet d'air, tombant sur les personnes, peut entraîner leurs maladies.

Les systèmes de ventilation à induction naturelle sont généralement utilisés dans les bâtiments résidentiels et publics ou dans les immeubles de bureaux des entreprises industrielles. Il s'agit de différents types de puits d'échappement situés dans les cloisons internes des locaux, ou de conduits d'air verticaux externes. La vitesse du flux d'air en eux est faible, atteignant rarement 2-3 m / s dans les cas où l'arbre a une hauteur significative et une bonne poussée se produit. Lorsqu'il s'agit de faibles coûts (environ 100-200 m³ / h), il n'y a pas de meilleure solution que l'extraction naturelle. Auparavant et à ce jour, les déflecteurs de toit fonctionnant sous l'effet du vent sont utilisés dans les locaux industriels. La vitesse de l'air dans de tels dispositifs d'échappement dépend de la force du flux du vent et atteint 1-1,5 m / s.

Mesure des paramètres de débit d'air lors de la configuration du système

Une fois que le système de ventilation d'alimentation ou d'extraction est installé, il doit être ajusté. Pour ce faire, à l'aide des trappes sur les conduits d'air, le débit est mesuré sur toutes les autoroutes et toutes les branches du système, après quoi ils sont ajustés avec des papillons ou des registres d'air. C'est la vitesse de l'air dans les canaux qui est le paramètre déterminant lors du réglage, à travers elle et le diamètre, le débit dans chacune des sections est calculé. Les appareils qui effectuent ces mesures sont appelés anémomètres. Il existe plusieurs types d'appareils et fonctionnent sur des principes différents, chaque type étant conçu pour mesurer une plage de vitesses spécifique.

Types de ventilation dans une maison privée.

1. Les anémomètres à palettes sont légers, faciles à utiliser, mais présentent des erreurs de mesure. Le principe de fonctionnement est mécanique, la plage de vitesses mesurées est de 0,2 à 5 m / s.
2. Les appareils de type coupelle sont également mécaniques, mais la plage de vitesses testées est plus large, de 1 à 20 m / s.
3. Les anémomètres à fil chaud mesurent non seulement le débit, mais aussi sa température. Le principe de fonctionnement est électrique, à partir d'un capteur spécial introduit dans le flux d'air, les résultats sont affichés sur l'écran. L'appareil fonctionne sur un réseau 220 V, sa mesure prend moins de temps et son erreur est faible.Il existe des appareils à piles, les plages de vitesses testées peuvent être très différentes, selon le type d'appareil et le fabricant.

La valeur de la vitesse d'écoulement de l'air, ainsi que deux autres paramètres, le débit et la section transversale du conduit, est l'un des facteurs les plus importants dans le fonctionnement des systèmes de ventilation quel que soit le but.

Ce paramètre est présent à toutes les étapes, depuis le calcul de la vitesse de l'air dans la gaine jusqu'au réglage du système après son installation et sa mise en service.

Dois-je me concentrer sur SNiP

Dans tous les calculs que nous avons effectués, les recommandations de SNiP et MGSN ont été utilisées. Cette documentation normative vous permet de déterminer les performances de ventilation minimales admissibles, ce qui garantit un séjour confortable des personnes dans la pièce. En d'autres termes, les exigences SNiP visent principalement à minimiser le coût du système de ventilation et le coût de son fonctionnement, ce qui est important lors de la conception de systèmes de ventilation pour les bâtiments administratifs et publics.

Dans les appartements et les chalets, la situation est différente, car vous concevez la ventilation pour vous-même, et non pour le résident moyen, et personne ne vous oblige à suivre les recommandations de SNiP. Pour cette raison, les performances du système peuvent être soit supérieures à la valeur de conception (pour plus de confort), soit inférieures (pour réduire la consommation d'énergie et le coût du système). De plus, la sensation subjective de confort est différente pour chacun: pour certains, 30 à 40 m³ / h par personne suffisent, mais pour d'autres, 60 m³ / h ne suffiront pas.

Cependant, si vous ne savez pas de quel type d'échange d'air vous avez besoin pour vous sentir à l'aise, il est préférable de respecter les recommandations SNiP. Étant donné que les centrales de traitement d'air modernes vous permettent d'ajuster les performances à partir du panneau de commande, vous pouvez trouver un compromis entre confort et économie dès le fonctionnement du système de ventilation.

Échange d'air estimé

Pour la valeur calculée de l'échange d'air, la valeur maximale est tirée des calculs de l'apport de chaleur, de l'apport d'humidité, de l'apport de vapeurs et de gaz nocifs, selon les normes sanitaires, la compensation pour les hottes locales et le taux standard d'échange d'air.

L'échange d'air des locaux d'habitation et publics est généralement calculé en fonction de la fréquence d'échange d'air ou selon les normes sanitaires.

Après avoir calculé l'échange d'air requis, le bilan d'air des locaux est compilé, le nombre de diffuseurs d'air est sélectionné et le calcul aérodynamique du système est effectué. Par conséquent, nous vous conseillons de ne pas négliger le calcul de l'échange d'air si vous souhaitez créer des conditions confortables pour votre séjour dans la chambre.

Pourquoi mesurer la vitesse de l'air

Pour les systèmes de ventilation et de climatisation, l'un des facteurs les plus importants est l'état de l'air fourni. Autrement dit, ses caractéristiques.

Les principaux paramètres du flux d'air comprennent:

• température de l'air;
• l'humidité de l'air;
• débit d'air;
• débit;
• pression du conduit;
• d'autres facteurs (pollution, poussière ...).

Les SNiP et GOST décrivent des indicateurs normalisés pour chacun des paramètres. Selon le projet, la valeur de ces indicateurs peut évoluer dans les limites acceptables.

La vitesse dans le conduit n'est pas strictement réglementée par les documents réglementaires, mais la valeur recommandée de ce paramètre peut être trouvée dans les manuels des concepteurs. Vous pouvez apprendre à calculer la vitesse dans le conduit et vous familiariser avec ses valeurs admissibles en lisant cet article.

Par exemple, pour les bâtiments civils, la vitesse de l'air recommandée le long des principaux conduits de ventilation est de 5 à 6 m / s. Un calcul aérodynamique correctement effectué résoudra le problème de l'alimentation en air à la vitesse requise.

Mais pour observer en permanence ce régime de vitesse, il est nécessaire de contrôler de temps en temps la vitesse du mouvement de l'air.Pourquoi? Après un certain temps, les conduits d'air, les canaux de ventilation se salissent, l'équipement peut mal fonctionner, les raccords des conduits d'air sont dépressurisés. En outre, des mesures doivent être effectuées lors des inspections de routine, du nettoyage, des réparations, en général, lors de l'entretien de la ventilation. De plus, la vitesse de déplacement des fumées, etc. est également mesurée.

Procédure de calcul

L'algorithme de calcul est le suivant:

• Un diagramme axonométrique est établi listant tous les éléments.
• Sur la base du diagramme, la longueur des canaux est calculée.
• Le débit à chacune de ses sections est déterminé. Chaque section individuelle a une seule section de conduits d'air.
• Après cela, des calculs de la vitesse de l'air et de la pression dans chaque section distincte du système sont effectués.
• Ensuite, les pertes par frottement sont calculées.
• En utilisant le coefficient requis, la perte de charge pour les résistances locales est calculée.

Dans le processus de calcul, à chaque section du réseau de distribution d'air, diverses données seront obtenues, qui doivent être assimilées à la branche de plus grande résistance utilisant des diaphragmes.

Quelques conseils et notes utiles

Comme on peut le comprendre à partir de la formule (ou lors de la réalisation de calculs pratiques sur des calculatrices), la vitesse de l'air augmente avec la diminution des dimensions des tuyaux. Plusieurs avantages peuvent être tirés de ce fait:

• il n'y aura pas de pertes ou la nécessité de poser une canalisation de ventilation supplémentaire pour assurer le débit d'air requis, si les dimensions de la pièce ne permettent pas de grands conduits;
• des pipelines plus petits peuvent être posés, ce qui dans la plupart des cas est plus simple et plus pratique;
• plus le diamètre du canal est petit, plus son coût est bas, le prix des éléments supplémentaires (amortisseurs, vannes) diminuera également;
• la plus petite taille des tuyaux élargit les possibilités d'installation, ils peuvent être positionnés selon les besoins, pratiquement sans s'ajuster aux facteurs de contrainte externes.

Cependant, lors de la pose de conduits d'air de plus petit diamètre, il faut se rappeler qu'avec une augmentation de la vitesse de l'air, la pression dynamique sur les parois des tuyaux augmente, la résistance du système augmente également, et par conséquent un ventilateur plus puissant et des coûts supplémentaires sera requis. Par conséquent, avant l'installation, il est nécessaire d'effectuer soigneusement tous les calculs afin que les économies ne se transforment pas en coûts élevés ou même en pertes, car un bâtiment non conforme aux normes SNiP peut ne pas être autorisé à fonctionner.

Description du système de ventilation

Les conduits d'air sont certains éléments du système de ventilation qui ont différentes formes de section transversale et sont constitués de différents matériaux. Pour effectuer des calculs optimaux, il sera nécessaire de prendre en compte toutes les dimensions des éléments individuels, ainsi que deux paramètres supplémentaires, tels que le volume d'échange d'air et sa vitesse dans la section de conduit.

La violation du système de ventilation peut entraîner diverses maladies du système respiratoire et réduire considérablement la résistance du système immunitaire. En outre, un excès d'humidité peut entraîner le développement de bactéries pathogènes et l'apparition de champignons. Par conséquent, lors de l'installation de ventilation dans les maisons et les institutions, les règles suivantes s'appliquent:

Chaque pièce nécessite l'installation d'un système de ventilation. Il est important de respecter les normes d'hygiène de l'air. Dans les endroits ayant des objectifs fonctionnels différents, différents schémas d'équipement du système de ventilation sont nécessaires.

Dans cette vidéo, nous examinerons la meilleure combinaison de hotte et de ventilation:

Ceci est intéressant: calculer la surface des conduits d'air.

L'importance d'un bon échange d'air

L'objectif principal de la ventilation est de créer et de maintenir un microclimat favorable à l'intérieur des locaux résidentiels et industriels.

Si l'échange d'air avec l'atmosphère extérieure est trop intense, l'air à l'intérieur du bâtiment n'aura pas le temps de se réchauffer, surtout pendant la saison froide.En conséquence, les locaux seront froids et pas assez humides.

A l'inverse, à faible taux de renouvellement de la masse d'air, on obtient une atmosphère saturée d'eau, excessivement chaude, ce qui est nocif pour la santé. Dans les cas avancés, l'apparition de champignons et de moisissures sur les murs est souvent observée.

Un certain équilibre des échanges d'air est nécessaire, ce qui permettra de maintenir de tels indicateurs d'humidité et de température de l'air, qui ont un effet positif sur la santé humaine. C'est la tâche la plus importante qui doit être abordée.

L'échange d'air dépend principalement de la vitesse de l'air traversant les conduits de ventilation, de la section transversale des conduits d'air eux-mêmes, du nombre de coudes sur le trajet et de la longueur des sections de plus petits diamètres de conduites d'air.

Toutes ces nuances sont prises en compte lors de la conception et du calcul des paramètres du système de ventilation.

Ces calculs permettent de créer une ventilation intérieure fiable qui répond à tous les indicateurs réglementaires approuvés dans les «codes et règlements du bâtiment».