Sur la base des normes sanitaires et hygiéniques et de construction, chaque objet, tant résidentiel qu'industriel, doit être pourvu d'un système de ventilation. Le microclimat créé affecte les performances et l'état de santé des personnes. Pour assurer des conditions de vie confortables, des normes spéciales ont été élaborées qui déterminent la composition de l'air.
- L'importance de l'échange d'air
- Règles de détermination de la vitesse de l'air dans le conduit
- Niveau de bruit
- Niveau de vibrations
- Taux de change d'air
- Algorithme et formules de calcul de la vitesse de l'air
- Calcul du débit d'air
- Conception en coupe
- Matériau et forme de la section des conduits d'air
- Le bon choix de tuyaux de ventilation
- Taux de vitesse recommandés
L'importance de l'échange d'air
La tâche de toute ventilation est de fournir un microclimat, un niveau d'humidité et une température de l'air optimaux dans la pièce. Ces indicateurs affectent le confort d'une personne pendant le processus de travail et de repos.
Une mauvaise ventilation entraîne la prolifération de bactéries qui causent des infections des voies respiratoires. La nourriture commence à se détériorer rapidement. Un taux d'humidité accru provoque l'apparition de moisissures sur les murs et les meubles.
L'air frais peut entrer dans la pièce de manière naturelle, mais il est possible de respecter tous les indicateurs sanitaires et hygiéniques uniquement avec le fonctionnement d'un système de ventilation de haute qualité. Il doit être calculé pour chaque pièce séparément, en tenant compte de la composition et du volume d'air, des caractéristiques de conception.
Pour les petites maisons et appartements privés, il suffit d'équiper les mines d'une circulation naturelle des flux d'air. Mais pour les locaux industriels, les grandes maisons, des équipements supplémentaires sont nécessaires sous la forme de ventilateurs assurant une circulation forcée.
Lors de la planification d'un bâtiment pour une entreprise ou un établissement public, les facteurs suivants doivent être pris en compte :
- une ventilation de haute qualité devrait être dans chaque pièce;
- il est nécessaire que la composition de l'air soit conforme à toutes les normes approuvées ;
- l'entreprise nécessite l'installation d'équipements supplémentaires qui réguleront la vitesse de l'air dans le conduit;
- différents types de ventilation doivent être installés pour la cuisine et la chambre.
Pour que le système d'échange d'air réponde à toutes les exigences, il est nécessaire de calculer la vitesse de l'air dans le conduit. Cela vous aidera à choisir le bon appareil.
Règles de détermination de la vitesse de l'air dans le conduit
Le débit d'air dans la ventilation est directement lié au niveau de vibration et de bruit dans le système. Ces métriques 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 du tuyau. 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
Le dépassement des paramètres énumérés n'est possible que dans des cas exceptionnels, lorsqu'un équipement supplémentaire doit être connecté au système.
Niveau de vibrations
Des vibrations sont générées lors du 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, qui sont conçus pour réduire les niveaux de vibration ;
- matériau de tuyau;
- taille du conduit;
- débit d'air.
Les indicateurs généraux ne peuvent 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 des fenêtres, des aérateurs, dans le premier, grâce à l'installation de ventilateurs et de climatiseurs.
Pour un microclimat optimal, les changements d'air doivent se produire au moins une fois par heure. Le nombre de ces cycles est appelé taux de renouvellement d'air. Elle doit être déterminée afin d'établir la vitesse de circulation de l'air dans le conduit de ventilation.
Le rapport de fréquence est calculé à l'aide de la formule N = V/WoùN - taux de fréquence par heure ; V - le volume d'air qui remplit un mètre cube de la pièce par heure ; W - le volume de la pièce en mètres cubes.
Algorithme et formules de calcul de la vitesse de l'air
Le calcul du débit d'air peut être effectué indépendamment, en tenant compte des conditions et des paramètres techniques. Pour calculer, il faut connaître le volume de la pièce et le taux de multiplicité. Par exemple, pour une pièce de 20 mètres carrés, la valeur minimale est de 6. En utilisant la formule, on obtient 120 m³. C'est le volume qui doit traverser les canaux en une heure.
La vitesse du conduit est également calculée en fonction des paramètres du diamètre de la section. Pour cela, la formule est utilisée S = r² = / 4 * D²où
- S - surface transversale;
- r - rayon ;
- π - constante 3,14 ;
- ré - diamètre.
Une fois que vous avez une section transversale et un débit d'air connus, vous pouvez calculer sa vitesse. Pour cela, la formule est utilisée V = L / 3600 * S, où :
- V - vitesse m/s ;
- L - consommation m³/h ;
- S - aire de la section transversale.
Les paramètres de bruit et de vibration dépendent de la vitesse dans la section du conduit. S'ils dépassent les normes autorisées, vous devez réduire la vitesse en augmentant la section. Pour ce faire, vous pouvez installer des tuyaux à partir d'un matériau différent ou rendre le canal incurvé droit.
Calcul du débit d'air
Il est important de calculer correctement l'aire des sections de n'importe quelle forme, à la fois ronde et rectangulaire. Si la taille n'est pas adaptée, il sera impossible d'assurer le bon équilibre de l'air. Une conduite d'air trop grande prendra beaucoup de place. Cela réduira la surface de la pièce et causera de l'inconfort aux résidents. Avec le mauvais calcul et la sélection d'une très petite taille de canal, de forts courants d'air seront observés. Ceci est dû à la forte augmentation de la pression du flux d'air.
Conception en coupe
Pour calculer la vitesse à laquelle l'air passera à travers le tuyau, vous devez déterminer la section transversale. La formule suivante est utilisée pour le calcul S = L / 3600 * V, Où:
- S - surface transversale;
- L - consommation d'air en mètres cubes par heure ;
- V - vitesse en mètres par seconde.
Pour les conduits ronds, il est nécessaire de déterminer le diamètre à l'aide de la formule : D = 1000 * (4 * S / π).
Si le conduit est rectangulaire et non rond, au lieu du diamètre, vous devez déterminer sa longueur et sa largeur. Lors de l'installation d'un tel conduit, une section transversale approximative est prise en compte. Il est calculé par la formule : a * b = S, (une - longueur, b - largeur).
Il existe des normes approuvées selon lesquelles le rapport largeur/longueur ne doit pas dépasser 1: 3. Il est également recommandé d'utiliser dans les tables de travail aux dimensions typiques proposées par les fabricants de conduits d'air.
Les conduits ronds ont un avantage. Ils se caractérisent par un niveau de résistance inférieur, par conséquent, lors du fonctionnement du système de ventilation, le niveau de bruit et de vibration sera minimisé autant que possible.
Matériau et forme de la section des conduits d'air
Les conduits d'air ronds sont le plus souvent utilisés dans les grandes usines. Cela est dû au fait que leur installation nécessite de nombreux mètres carrés d'espace au sol. Pour les bâtiments résidentiels, les sections rectangulaires sont les plus appropriées; elles sont également utilisées dans les cliniques, les jardins d'enfants.
L'acier est le tuyau le plus couramment utilisé pour la fabrication de tuyaux.Pour une section ronde, il doit être élastique et ferme, pour les sections rectangulaires, il doit être plus souple. Les tuyaux peuvent être fabriqués à partir de matériaux textiles et polymères.
Le bon choix de tuyaux de ventilation
Avant de concevoir un système de ventilation, tous les indicateurs de vitesse, de bruit et de vibration doivent être pris en compte. Il est nécessaire de faire des calculs en tenant compte de la superficie de la pièce afin d'assurer un échange d'air de haute qualité. Le matériau de fabrication joue également un rôle important dans la sélection.
Les plus polyvalents sont les conduits d'air en acier galvanisé. Ils peuvent fonctionner à des températures et des pressions élevées. Ils peuvent être utilisés pour toutes les zones climatiques.
Dans l'industrie, les conduits d'air les plus couramment utilisés sont en acier noir. Ils sont résistants à la chaleur et au feu, mais très corrosifs.
Un conduit ondulé en aluminium a un degré élevé de flexibilité, de résistance et d'élasticité. Le matériau résiste aux températures élevées. Mais ce conduit a un inconvénient. En raison de la résistance aérodynamique élevée, il y a beaucoup de bruit pendant le fonctionnement.
Les conduits d'air en plastique se distinguent par leur haute résistance, leur longue durée de vie et leur facilité d'installation. Ils sont appréciés pour leur faible coût et leur légèreté. L'inconvénient est la faible résistance aux températures élevées.
Dans les bâtiments résidentiels, des tuyaux en polyisocyanurate sont souvent installés. Ils se caractérisent par des propriétés de sécurité incendie élevées, une longue durée de vie et une facilité d'installation.
Taux de vitesse recommandés
Lors de l'élaboration d'un projet pour un bâtiment, il est nécessaire de calculer séparément la répartition de la ventilation pour chaque site. S'il s'agit de la construction d'un bâtiment industriel, le calcul devrait concerner tous les ateliers, pour les bâtiments résidentiels, des schémas sont établis pour chaque appartement, pour une maison privée, des blocs de sol doivent être établis.
Avant de commencer l'installation du système de ventilation, il faut savoir quels seront les trajets et les dimensions du réseau, la géométrie des conduits de ventilation doit être élaborée. Tout cela est nécessaire pour sélectionner la taille de tuyau optimale.
Il est très difficile de calculer le mouvement des masses d'air dans les bâtiments résidentiels et industriels. Il est donc recommandé de confier cela à des spécialistes.
Lors de la conception et de la mise en service de tout objet, l'orientation correspond à la vitesse recommandée dans le conduit, qui est approuvée par SNiP. Sur la base des normes, la vitesse de l'air intérieur ne doit pas dépasser 0,3 m/s. Des exceptions temporaires sont possibles en raison de travaux techniques. Par exemple, lors de la réalisation de réparations ou de l'installation d'équipements de construction, les paramètres peuvent être plus élevés, mais d'un maximum de 30%.
Pour les grands locaux industriels, le plus souvent, un système de ventilation est conçu, mais deux. C'est vrai pour les entrepôts, les hangars, les grands garages. Dans ce cas, la charge sera divisée en deux, par conséquent, la vitesse de l'air doit être sélectionnée de manière à assurer 50% du volume total de mouvement de la masse d'air.
Il est recommandé d'installer des vannes d'alimentation et des vannes d'arrêt dans les conduits d'air, de sorte qu'en cas d'incendie, la vitesse de déplacement des masses d'air puisse être réduite au minimum. Cela aidera à empêcher la fumée de se propager dans toutes les pièces adjacentes.
