¿Cuál debe ser la velocidad del aire en el conducto de ventilación según las normas técnicas?

El microclima proporcionado por los sistemas de ventilación en locales residenciales o industriales incide en el bienestar y desempeño de las personas.Para crear condiciones de vida cómodas, se han desarrollado estándares que determinan la composición del aire. De acuerdo, el intercambio de aire regular es vital.

Te diremos cuál debe ser la velocidad del aire en el conducto. Le asesoraremos sobre lo que se debe hacer para garantizar que el flujo de aire se mantenga siempre fresco y cumpla con los estándares higiénicos. Aquí encontrará una descripción detallada de los métodos de cálculo y una lista de reglas para seleccionar el conducto de aire óptimo.

La información que se ofrece para su revisión se basa en datos de libros de referencia regulatorios. Se dan ejemplos para el desarrollo práctico de métodos de cálculo. El material del texto se complementa con ilustraciones visuales y vídeos que facilitan la comprensión del difícil tema.

La importancia del intercambio aéreo para los humanos.

Según las normas de construcción e higiene, toda instalación residencial o industrial debe contar con sistema de ventilación.

Su objetivo principal es mantener el equilibrio del aire y crear un microclima favorable para el trabajo y el descanso. Esto significa que en la atmósfera que respiran las personas no debe haber exceso de calor, humedad o contaminación de diversos tipos.

Las violaciones en la organización del sistema de ventilación conducen al desarrollo de enfermedades infecciosas y enfermedades del sistema respiratorio, disminución de la inmunidad y deterioro prematuro de los alimentos.

En un ambiente excesivamente húmedo y cálido, los microorganismos patógenos se desarrollan rápidamente y aparecen bolsas de moho y hongos en las paredes, techos e incluso muebles.

Diagrama de ventilación en una casa particular de dos pisos. El sistema de ventilación está equipado con una unidad de ahorro de energía de suministro y escape con recuperador de calor, que permite reutilizar el calor del aire extraído del edificio.

Una de las condiciones para mantener un equilibrio de aire saludable es el correcto diseño del sistema de ventilación. Cada parte de la red de intercambio de aire debe seleccionarse en función del volumen de la habitación y las características del aire que contiene.

Supongamos que en un apartamento pequeño hay suficiente ventilación de suministro y extracción, mientras que en los talleres de producción es obligatorio instalar equipos para el intercambio de aire forzado.

Al construir casas, instituciones públicas y talleres de empresas, se guían por los siguientes principios:

• cada habitación debe contar con un sistema de ventilación;
• es necesario observar los parámetros higiénicos del aire;
• las empresas deberían instalar dispositivos que aumenten y regulen el tipo de cambio de aire; en locales residenciales: aires acondicionados o ventiladores si no hay suficiente ventilación;
• en habitaciones para diferentes propósitos (por ejemplo, en habitaciones de pacientes y un quirófano, o en una oficina y una sala de fumadores), es necesario equipar diferentes sistemas.

Para que la ventilación cumpla con las condiciones enumeradas, debe realizar cálculos y seleccionar equipos: dispositivos de suministro de aire y conductos de aire.

También cuando diseño del sistema de ventilación Es necesario elegir las ubicaciones correctas de entrada de aire para evitar que los flujos contaminados regresen a las instalaciones.

En el proceso de elaboración de un proyecto de ventilación para una casa privada, un edificio residencial de varios pisos o una nave industrial, se calcula el volumen de aire y se describen los lugares de instalación de los equipos de ventilación: unidades de intercambio de agua, acondicionadores de aire y conductos de aire.

La eficiencia del intercambio de aire depende del tamaño de los conductos de aire (incluidos los pozos de la casa). Averigüemos cuáles son los estándares para la velocidad del flujo de aire en ventilación, especificados en la documentación sanitaria.

Reglas para determinar la velocidad del aire.

La velocidad del movimiento del aire está estrechamente relacionada con conceptos como el nivel de ruido y el nivel de vibración en el sistema de ventilación. El aire que pasa por los canales crea un cierto ruido y presión, que aumenta con el número de vueltas y curvas.

Cuanto mayor sea la resistencia en las tuberías, menor será la velocidad del aire y mayor será el rendimiento del ventilador. Consideremos las normas de los factores asociados.

No. 1 - normas sanitarias para niveles de ruido

Los estándares especificados en SNiP se aplican a locales residenciales (privados y de apartamentos), públicos e industriales.

En la siguiente tabla, puede comparar los estándares para diferentes tipos de locales, así como las áreas adyacentes a los edificios.

Parte de la tabla del nº 1 SNiP-2-77 del párrafo "Protección contra el ruido". Las normas máximas permitidas relacionadas con el horario nocturno son más bajas que los valores diurnos, y las normas para áreas adyacentes son más altas que para locales residenciales.

Una de las razones del aumento de los estándares aceptados puede ser simplemente el diseño incorrecto. sistema de conductos de aire.

Los niveles de presión sonora se presentan en otra tabla:

Al poner en funcionamiento ventilación u otros equipos relacionados con garantizar un microclima favorable y saludable en la habitación, solo se permite un exceso a corto plazo de los parámetros de ruido designados.

No. 2 - nivel de vibración

La potencia de los ventiladores está directamente relacionada con el nivel de vibración.

El umbral máximo de vibración depende de varios factores:

• tamaños de conductos;
• calidad de juntas que reducen los niveles de vibración;
• material de fabricación de tuberías;
• Velocidad del flujo de aire que pasa a través de los canales.

Los estándares que se deben seguir al elegir dispositivos de ventilación y al realizar cálculos sobre conductos de aire se presentan en la siguiente tabla:

Valores máximos permitidos de vibración local. Si durante la inspección los valores reales son superiores a los normales, significa que el sistema de conductos de aire está diseñado con fallas técnicas que deben corregirse o que la potencia del ventilador es demasiado alta.

La velocidad del aire en ejes y canales no debería afectar el aumento de los indicadores de vibración, así como los parámetros asociados de las vibraciones del sonido.

No. 3 - tipo de cambio de aire

La purificación del aire se produce mediante el proceso de intercambio de aire, que se divide en natural o forzado.

En el primer caso, se lleva a cabo abriendo puertas, travesaños, respiraderos, ventanas (y se llama aireación) o simplemente por infiltración a través de grietas en las juntas de paredes, puertas y ventanas, en el segundo, con la ayuda de aires acondicionados. y equipo de ventilación.

Para que el grado de contaminación del aire sea aceptable, es necesario cambiar el aire de una habitación, cuarto de servicio o taller varias veces por hora. El número de turnos es una multiplicidad, valor también necesario para determinar la velocidad del aire en los conductos de ventilación.

La multiplicidad se calcula mediante la siguiente fórmula:

N=V/W,

Dónde:

• norte – frecuencia del intercambio de aire, una vez cada 1 hora;
• V – volumen de aire limpio que llena la habitación en 1 hora, m³/h;
• W. – volumen de la habitación, m³.

Para evitar cálculos adicionales, los indicadores de multiplicidad promedio se recopilan en tablas.

Por ejemplo, la siguiente tabla de tipos de cambio de aire es adecuada para viviendas:

A juzgar por la tabla, los cambios frecuentes de masas de aire en una habitación son necesarios si se caracteriza por una alta humedad o temperatura del aire, por ejemplo, en una cocina o un baño. Por ello, si la ventilación natural es insuficiente, se instalan dispositivos de circulación forzada en estas estancias.

¿Qué sucede si las normas sobre el tipo de cambio del aire no se cumplen o se cumplen, pero en medida insuficiente?

Sucederá una de dos cosas:

• La multiplicidad está por debajo de lo normal. El aire fresco deja de reemplazar el aire contaminado, como resultado de lo cual aumenta la concentración de sustancias nocivas en la habitación: bacterias, patógenos, gases peligrosos. La cantidad de oxígeno, importante para el sistema respiratorio humano, disminuye y el dióxido de carbono, por el contrario, aumenta. La humedad aumenta al máximo, lo que conlleva la aparición de moho.
• La multiplicidad es mayor de lo normal. Ocurre si la velocidad del movimiento del aire en los canales excede la norma. Esto afecta negativamente la temperatura: la habitación simplemente no tiene tiempo de calentarse. El aire excesivamente seco provoca enfermedades de la piel y del sistema respiratorio.

Para que la tasa de intercambio de aire cumpla con las normas sanitarias, se deben instalar, quitar o ajustar los dispositivos de ventilación y, si es necesario, se deben reemplazar los conductos de aire.

Algoritmo para calcular la velocidad del aire.

Teniendo en cuenta las condiciones anteriores y los parámetros técnicos de una habitación en particular, es posible determinar las características. sistema de ventilación, y también calcular la velocidad del aire en las tuberías.

Para estos cálculos hay que confiar en el tipo de cambio del aire, que es el valor determinante.

Para aclarar los parámetros de flujo, es útil la tabla:

La tabla muestra las dimensiones de los conductos de aire con sección transversal rectangular, es decir, se indican su largo y ancho. Por ejemplo, al utilizar canales de 200 mm x 200 mm a una velocidad de 5 m/s, el caudal de aire será de 720 m³/h

Para realizar sus propios cálculos, necesita conocer el volumen de la habitación y la tasa de intercambio de aire de una habitación o sala de un tipo determinado.

Por ejemplo, necesita conocer los parámetros de un estudio con cocina con un volumen total de 20 m³. Tomemos el valor mínimo de multiplicidad para la cocina: 6.Resulta que en 1 hora los canales de aire deben moverse aproximadamente L = 20 m³ * 6 = 120 m³.

También necesitas saber área de la sección transversal de los conductos de aireinstalado en el sistema de ventilación. Se calcula mediante la siguiente fórmula:

S = πr² = π/4*D²,

Dónde:

• S — área de la sección transversal del conducto de aire;
• π — el número “pi”, una constante matemática igual a 3,14;
• r — radio de la sección del conducto de aire;
• D - diámetro de la sección transversal del conducto de aire.

Supongamos que el diámetro del conducto redondo es de 400 mm, sustitúyelo en la fórmula y obtenemos:

S = (3,14*0,4²)/4 = 0,1256 m²

Conociendo el área de la sección transversal y el caudal, podemos calcular la velocidad. Fórmula para calcular la velocidad del flujo de aire:

V = L/3600*S,

Dónde:

• V — velocidad del flujo de aire, (m/s);
• l — caudal de aire (m³/h);
• S — área de la sección transversal de los canales de aire (conductos de aire), (m²).

Sustituimos los valores conocidos, obtenemos: V = 120/(3600*0,1256) = 0,265 m/s

Por lo tanto, para garantizar la tasa de intercambio de aire requerida (120 m³/h) cuando se utiliza un conducto redondo con un diámetro de 400 mm, será necesario instalar un equipo que permita aumentar la velocidad del flujo de aire a 0,265 m/s.

Debe recordarse que los factores descritos anteriormente (parámetros del nivel de vibración y nivel de ruido) dependen directamente de la velocidad del movimiento del aire.

Si el ruido excede lo normal, será necesario reducir la velocidad y, por lo tanto, aumentar la sección transversal de los conductos de aire. En algunos casos, es suficiente instalar tuberías de otro material o reemplazar un fragmento de canal curvo por uno recto.

Estándares de tasa de cambio de aire recomendados

Al elaborar un proyecto de construcción, se realizan cálculos para cada sección individual.En producción se trata de talleres, en edificios residenciales - apartamentos, en una casa privada - bloques de pisos o habitaciones separadas.

Antes de instalar un sistema de ventilación se sabe cuáles son los recorridos y tamaños de las líneas principales, qué geometría se necesita conductos de ventilación, qué tamaño de tubería es óptimo.

No se sorprenda por las dimensiones generales de los conductos de aire en establecimientos de restauración u otras instituciones: están diseñados para eliminar grandes cantidades de aire usado.

Los cálculos relacionados con el movimiento de los flujos de aire dentro de edificios residenciales e industriales se consideran los más complejos, por lo que deben realizarlos especialistas calificados y con experiencia.

La velocidad del aire recomendada en los conductos de aire se indica en SNiP, la documentación reglamentaria del estado, y al diseñar o poner en servicio objetos se guían precisamente por ella.

La tabla muestra los parámetros que se deben seguir al instalar un sistema de ventilación. Los números indican la velocidad de movimiento de las masas de aire en los lugares de instalación de canales y rejillas en unidades generalmente aceptadas - m/s

Se cree que la velocidad del aire interior no debe exceder los 0,3 m/s.

Las excepciones son circunstancias técnicas temporales (por ejemplo, trabajos de reparación, instalación de equipos de construcción, etc.), durante las cuales los parámetros pueden exceder los estándares en un máximo del 30%.

En locales grandes (garajes, talleres de producción, almacenes, hangares), en lugar de un sistema de ventilación suele haber dos.

La carga se divide por la mitad, por lo tanto, la velocidad del aire se selecciona de modo que proporcione el 50% del volumen total calculado de movimiento de aire (eliminación de aire contaminado o suministro de aire limpio).

Si ocurre fuerza mayor, es necesario un cambio brusco en la velocidad del aire o una suspensión completa del sistema de ventilación.

Por ejemplo, según los requisitos de seguridad contra incendios, la velocidad del movimiento del aire se reduce al mínimo para evitar la propagación del fuego y el humo a las habitaciones adyacentes durante un incendio.

Para ello, se instalan válvulas de cierre y válvulas en conductos de aire y zonas de transición.

Sutilezas de elegir un conducto de aire.

Conociendo los resultados de los cálculos aerodinámicos, puede seleccionar correctamente los parámetros de los conductos de aire, o más precisamente, el diámetro de las secciones redondas y las dimensiones de las secciones rectangulares. Además, puedes seleccionar un dispositivo en paralelo. suministro de aire forzado (ventilador) y determinar la pérdida de presión durante el movimiento del aire a través del canal.

Conociendo la cantidad de flujo de aire y la velocidad de su movimiento, puede determinar qué sección transversal de los conductos de aire se necesitará.

Para hacer esto, tome la fórmula inversa a la fórmula para calcular el flujo de aire:

S = L/3600*V.

Usando el resultado, puedes calcular el diámetro:

D = 1000*√(4*S/π),

Dónde:

• D — diámetro de la sección del conducto de aire;
• S — área de la sección transversal de los canales de aire (conductos de aire), (m²);
• π - el número “pi”, una constante matemática igual a 3,14;.

El número resultante se compara con los estándares de fábrica aprobados por GOST y se seleccionan los productos con el diámetro más cercano.

Si necesita elegir conductos de aire rectangulares en lugar de redondos, deberá determinar la longitud/anchura de los productos en lugar del diámetro.

Al elegir, guíese por la sección transversal aproximada, utilizando el principio a*b ≈S y tablas de tallas proporcionadas por los fabricantes. Te recordamos que según las normas la relación entre el ancho (b) y el largo (a) no debe exceder de 1 a 3.

Los conductos de aire de sección rectangular o cuadrada tienen una forma ergonómica, lo que permite instalarlos a ras de pared. Esto se utiliza al instalar campanas domésticas y enmascarar tuberías sobre estructuras de techos suspendidos o sobre gabinetes de cocina (entrepisos).

Estándares generalmente aceptados para canales rectangulares: dimensiones mínimas - 100 mm x 150 mm, máximas - 2000 mm x 2000 mm. Los conductos de aire redondos son buenos porque tienen menos resistencia y, en consecuencia, tienen niveles mínimos de ruido.

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Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.

Vídeos útiles le enseñarán cómo trabajar con cantidades físicas y le ayudarán a comprender mejor cómo funciona el sistema de ventilación.

Vídeo #1. Cálculo de parámetros de ventilación natural mediante programa informático:

Vídeo #2. Información útil sobre el diseño del sistema de ventilación en una casa particular en construcción:

La información de este artículo se puede utilizar con fines informativos y para comprender mejor el funcionamiento del sistema de ventilación.

Para cálculos más precisos de la velocidad del aire al diseñar comunicaciones domésticas, recomendamos contactar a ingenieros que conocen los matices de los dispositivos de ventilación y lo ayudarán a elegir el tamaño correcto de los conductos de aire..

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