Sobre la base de las normas sanitarias e higiénicas y de construcción, cada objeto, tanto residencial como industrial, debe estar provisto de un sistema de ventilación. El microclima creado afecta el rendimiento y el estado de salud de las personas. Para garantizar condiciones de vida cómodas, se han desarrollado estándares especiales que determinan la composición del aire.
- La importancia del intercambio de aire
- Reglas para determinar la velocidad del aire en el conducto.
- Nivel de ruido
- Nivel de vibración
- Tasa de cambio de aire
- Algoritmo y fórmulas para calcular la velocidad del aire.
- Cálculo del flujo de aire
- Diseño de sección transversal
- Material y forma de la sección transversal de los conductos de aire.
- La elección correcta de tubos de ventilación.
- Tasas de velocidad recomendadas
La importancia del intercambio de aire
La tarea de cualquier ventilación es proporcionar un microclima, un nivel de humedad y una temperatura del aire óptimos en la habitación. Estos indicadores afectan la comodidad de una persona durante el proceso de trabajo y descanso.
La mala ventilación conduce a la proliferación de bacterias que causan infecciones del tracto respiratorio. La comida comienza a deteriorarse rápidamente. Un mayor nivel de humedad provoca la aparición de moho y hongos en paredes y muebles.
El aire fresco puede ingresar a la habitación de manera natural, pero es posible lograr el cumplimiento de todos los indicadores sanitarios e higiénicos solo con el funcionamiento de un sistema de ventilación de alta calidad. Debe calcularse para cada habitación por separado, teniendo en cuenta la composición y el volumen de aire, las características de diseño.
Para pequeñas casas y apartamentos privados, es suficiente equipar las minas con circulación natural de flujos de aire. Pero para locales industriales, casas grandes, se requiere equipo adicional en forma de ventiladores que proporcionen circulación forzada.
Al planificar un edificio para una empresa o una institución pública, se deben tener en cuenta los siguientes factores:
- Debe haber ventilación de alta calidad en todas las habitaciones;
- es necesario que la composición del aire cumpla con todos los estándares aprobados;
- la empresa requiere la instalación de equipos adicionales que regulen la velocidad del aire en el conducto;
- Se deben instalar diferentes tipos de ventilación para la cocina y el dormitorio.
Para que el sistema de intercambio de aire cumpla con todos los requisitos, es necesario calcular la velocidad del aire en el conducto. Esto le ayudará a elegir el dispositivo correcto.
Reglas para determinar la velocidad del aire en el conducto.
El caudal de aire en la ventilación está directamente relacionado con el nivel de vibración y ruido en el sistema. Estas métricas deben tenerse en cuenta al calcular el comportamiento. El movimiento de la masa de aire crea ruido, cuya intensidad depende del número de curvas de la tubería. La resistencia también juega un papel importante: cuanto mayor sea, menor será la velocidad de movimiento de las masas de aire.
Nivel de ruido
Superar los parámetros enumerados solo es posible en casos excepcionales, cuando es necesario conectar equipos adicionales al sistema.
Nivel de vibración
La vibración se genera durante el funcionamiento de cualquier dispositivo de ventilación. Su rendimiento depende del material del que esté hecho el conducto.
La vibración máxima depende de varios factores:
- la calidad de las juntas, que están diseñadas para reducir los niveles de vibración;
- material de la tubería;
- tamaño del conducto;
- Rango del flujo de aire.
Los indicadores generales no pueden ser superiores a los establecidos por las normas sanitarias.
Tasa de cambio de aire
La purificación de las masas de aire se produce debido al intercambio de aire, se divide en forzado y natural. En el segundo caso, se logra mediante la apertura de ventanas, ventilaciones, en el primero, mediante la instalación de ventiladores y aires acondicionados.
Para un microclima óptimo, los cambios de aire deben ocurrir al menos una vez por hora. El número de estos ciclos se denomina tasa de intercambio de aire. Debe determinarse para establecer la velocidad del movimiento del aire en el conducto de ventilación.
La relación de frecuencia se calcula mediante la fórmula N = V / Wdóndenorte - tasa de frecuencia por hora; V - el volumen de aire que llena un metro cúbico de la habitación por hora; W - el volumen de la habitación en metros cúbicos.
Algoritmo y fórmulas para calcular la velocidad del aire.
El cálculo del flujo de aire se puede realizar de forma independiente, teniendo en cuenta las condiciones y los parámetros técnicos. Para calcularlo, debe conocer el volumen de la habitación y la tasa de multiplicidad. Por ejemplo, para una habitación de 20 metros cuadrados, el valor mínimo es 6. Usando la fórmula, se obtienen 120 m³. Este es el volumen que debe moverse por los canales en una hora.
La velocidad del conducto también se calcula en función de los parámetros del diámetro de la sección. Para esto, se usa la fórmula S = πr² = π / 4 * D²dónde
- S - área de la sección transversal;
- r - radio;
- π - constante 3,14;
- D - diámetro.
Una vez que tenga un área de sección transversal y un caudal de aire conocidos, puede calcular su velocidad. Para esto, se usa la fórmula V = L / 3600 * S, donde:
- V - velocidad m / s;
- L - consumo m³ / h;
- S - área de la sección transversal.
Los parámetros de ruido y vibración dependen de la velocidad en la sección del conducto. Si exceden los estándares permitidos, debe reducir la velocidad aumentando la sección. Para hacer esto, puede instalar tuberías de un material diferente o hacer que el canal curvo sea recto.
Cálculo del flujo de aire
Es importante calcular correctamente el área de las secciones de cualquier forma, tanto redonda como rectangular. Si el tamaño no es el adecuado, será imposible garantizar el equilibrio de aire correcto. Una línea de aire demasiado grande ocupará mucho espacio. Esto reducirá el área de la habitación y causará molestias a los residentes. Con el cálculo incorrecto y la selección de un tamaño de canal muy pequeño, se observarán corrientes de aire fuertes. Esto se debe al fuerte aumento de la presión del flujo de aire.
Diseño de sección transversal
Para calcular la velocidad a la que el aire pasará a través de la tubería, debe determinar el área de la sección transversal. La siguiente fórmula se utiliza para el cálculo S = L / 3600 * V, Dónde:
- S - área de la sección transversal;
- L - consumo de aire en metros cúbicos por hora;
- V - velocidad en metros por segundo.
Para conductos redondos, es necesario determinar el diámetro utilizando la fórmula: D = 1000 * √ (4 * S / π).
Si el conducto es rectangular y no redondo, en lugar del diámetro, debe determinar su largo y ancho. Al instalar dicho conducto, se tiene en cuenta una sección transversal aproximada. Se calcula mediante la fórmula: a * b = S, (a - largo, B - ancho).
Existen estándares aprobados según los cuales la relación entre ancho y largo no debe exceder 1: 3. También se recomienda su uso en las mesas de trabajo con dimensiones típicas que ofrecen los fabricantes de conductos de aire.
Los conductos redondos tienen una ventaja. Se caracterizan por un menor nivel de resistencia, por lo tanto, durante el funcionamiento del sistema de ventilación, el nivel de ruido y vibración se minimizará tanto como sea posible.
Material y forma de la sección transversal de los conductos de aire.
Los conductos de aire redondos se utilizan con mayor frecuencia en grandes fábricas. Esto se debe al hecho de que su instalación requiere muchos metros cuadrados de superficie. Para edificios residenciales, las secciones rectangulares son las más adecuadas; también se utilizan en clínicas, jardines de infancia.
El acero es la tubería más utilizada para la fabricación de tuberías.Para una sección redonda, debe ser elástica y firme, para las secciones rectangulares, debe ser más suave. Las tuberías pueden estar hechas de materiales textiles y poliméricos.
La elección correcta de tubos de ventilación.
Antes de diseñar un sistema de ventilación, se deben tener en cuenta todos los indicadores de velocidad, ruido y vibración. Es necesario realizar cálculos teniendo en cuenta el área de la habitación para garantizar un intercambio de aire de alta calidad. El material de fabricación también juega un papel importante en la selección.
Los más versátiles son los conductos de aire de acero galvanizado. Pueden funcionar a altas temperaturas y presiones. Se pueden utilizar para todas las zonas climáticas.
En la industria, los conductos de aire más utilizados están hechos de acero negro. Son resistentes al calor y al fuego, pero muy corrosivos.
Un conducto corrugado de aluminio tiene un alto grado de flexibilidad, resistencia y elasticidad. El material es resistente a altas temperaturas. Pero este conducto tiene un inconveniente. Debido a la alta resistencia aerodinámica, hay mucho ruido durante el funcionamiento.
Los conductos de aire de plástico se distinguen por su alta resistencia, larga vida útil y facilidad de instalación. Son populares por su bajo costo y peso ligero. La desventaja es la baja resistencia a las altas temperaturas.
En edificios residenciales, a menudo se instalan tuberías de poliisocianurato. Se caracterizan por sus altas propiedades de seguridad contra incendios, larga vida útil y facilidad de instalación.
Tasas de velocidad recomendadas
Al elaborar un proyecto para cualquier edificio, es necesario calcular la distribución de ventilación para cada sitio por separado. Si estamos hablando de la construcción de un edificio industrial, el cálculo debería afectar a todos los talleres, para edificios residenciales, los esquemas se elaboran para cada apartamento, para una casa privada, se deben elaborar bloques de piso.
Antes de comenzar la instalación del sistema de ventilación, se debe conocer cuáles serán las rutas y dimensiones de la red, se debe trabajar la geometría de los conductos de ventilación. Todo esto es necesario para seleccionar el tamaño de tubería óptimo.
Es muy difícil hacer cálculos del movimiento de masas de aire en edificios residenciales e industriales. Por lo tanto, se recomienda confiar esto a especialistas.
Al diseñar y poner en marcha cualquier objeto, la orientación va a la velocidad recomendada en el conducto, que es aprobada por SNiP. Según los estándares, la velocidad del aire interior no debe superar los 0,3 m / s. Son posibles excepciones temporales debido al trabajo técnico. Por ejemplo, al realizar reparaciones o instalar equipos de construcción, los parámetros pueden ser más altos, pero en un máximo del 30%.
Para grandes instalaciones industriales, se diseña más de un sistema de ventilación, pero dos. Esto es cierto para almacenes, hangares, garajes grandes. En este caso, la carga se dividirá por la mitad, por lo tanto, la velocidad del aire debe seleccionarse de tal manera que se asegure el 50% del volumen total de movimiento de la masa de aire.
Se recomienda instalar válvulas de suministro y válvulas de corte en los conductos de aire, para que en caso de incendio, la velocidad de movimiento de las masas de aire se pueda reducir al mínimo. Esto ayudará a evitar que el humo se propague a todas las habitaciones adyacentes.
