Ποια πρέπει να είναι η ταχύτητα του αέρα στον αγωγό εξαερισμού σύμφωνα με τα τεχνικά πρότυπα
Το μικροκλίμα που παρέχεται από συστήματα εξαερισμού σε οικιστικούς ή βιομηχανικούς χώρους επηρεάζει την ευεξία και την απόδοση των ανθρώπων. Για τη δημιουργία άνετων συνθηκών διαβίωσης έχουν αναπτυχθεί πρότυπα που καθορίζουν τη σύσταση του αέρα. Συμφωνήστε, η τακτική εναλλαγή αέρα είναι ζωτικής σημασίας.
Θα σας πούμε ποια πρέπει να είναι η ταχύτητα του αέρα σε έναν αεραγωγό. Θα σας συμβουλεύσουμε τι πρέπει να κάνετε ώστε η ροή αέρα να παραμένει πάντα φρέσκια και να πληροί τα υγειονομικά πρότυπα. Εδώ θα βρείτε λεπτομερή περιγραφή των υπολογιστικών μεθόδων και απαρίθμηση των κανόνων για την επιλογή του βέλτιστου αεραγωγού.
Οι πληροφορίες που παρουσιάζονται βασίζονται σε δεδομένα κανονιστικών εγχειριδίων. Για την πρακτική εξοικείωση με τις μεθόδους υπολογισμού, δίνονται παραδείγματα. Το κείμενο συμπληρώνεται με επεξηγηματικές εικονογραφήσεις και βίντεο που διευκολύνουν την κατανόηση του δύσκολου θέματος.
Περιεχόμενα άρθρου:
Σημασία της εναλλαγής αέρα για τον άνθρωπο
Σύμφωνα με τα κατασκευαστικά και υγειονομικά πρότυπα, κάθε οικιστικός ή βιομηχανικός χώρος πρέπει να εξοπλίζεται με σύστημα εξαερισμού.
Ο κύριος σκοπός του είναι η διατήρηση της ισορροπίας αέρα, η δημιουργία ενός ευνοϊκού μικροκλίματος για εργασία και ξεκούραση. Αυτό σημαίνει ότι στην ατμόσφαιρα που αναπνέουν οι άνθρωποι δεν πρέπει να υπάρχει υπερβολική θερμότητα, υγρασία ή ρύποι κάθε είδους.
Οι παραβιάσεις στην οργάνωση του συστήματος εξαερισμού οδηγούν στην ανάπτυξη λοιμωδών ασθενειών και παθήσεων του αναπνευστικού συστήματος, στη μείωση της ανοσίας και στην πρόωρη αλλοίωση των τροφίμων.
Σε υπερβολικά υγρό και ζεστό περιβάλλον, αναπτύσσονται γρήγορα παθογόνοι μικροοργανισμοί, ενώ στους τοίχους, στις οροφές ακόμη και στα έπιπλα εμφανίζονται εστίες μούχλας και μυκήτων.

Μία από τις προϋποθέσεις για τη διατήρηση της υγιούς ισορροπίας αέρα είναι ο σωστός σχεδιασμός του συστήματος εξαερισμού. Κάθε τμήμα του δικτύου εναλλαγής αέρα πρέπει να επιλέγεται με βάση τον όγκο του χώρου και τα χαρακτηριστικά του αέρα σε αυτόν.
Ας υποθέσουμε ότι σε ένα μικρό διαμέρισμα είναι αρκετός ένας καλά ρυθμισμένος εξαερισμός τροφοδοσίας-απαγωγής, ενώ σε βιομηχανικά εργαστήρια είναι υποχρεωτική η εγκατάσταση εξοπλισμού για εξαναγκασμένη εναλλαγή αέρα.
Κατά την κατασκευή κατοικιών, δημόσιων κτιρίων και εργοστασιακών χώρων, ακολουθούνται οι εξής αρχές:
- κάθε χώρος πρέπει να εξοπλιστεί με σύστημα εξαερισμού·
- είναι απαραίτητο να τηρούνται οι υγειονομικές παράμετροι του αέρα·
- στις επιχειρήσεις πρέπει να εγκατασταθούν συσκευές που αυξάνουν και ρυθμίζουν την ταχύτητα ανταλλαγής αέρα· στις κατοικίες – κλιματιστικά ή ανεμιστήρες εάν ο εξαερισμός είναι ανεπαρκής·
- σε χώρους διαφορετικών χρήσεων (π.χ. σε θαλάμους ασθενών και χειρουργείο ή σε γραφείο και δωμάτιο καπνιστών) είναι απαραίτητο να εξοπλιστούν διαφορετικά συστήματα.
για να ανταποκρίνεται ο εξαερισμός στις αναφερόμενες προϋποθέσεις, πρέπει να γίνουν υπολογισμοί και να επιλεγεί ο εξοπλισμός – συσκευές παροχής αέρα και αεραγωγοί.
επίσης, κατά την εγκατάσταση συστήματος εξαερισμού είναι απαραίτητο να επιλέγονται σωστά τα σημεία εισαγωγής αέρα, ώστε να αποφεύγεται η επιστροφή μολυσμένων ροών στους χώρους.

η αποτελεσματικότητα της ανταλλαγής αέρα εξαρτάται από το μέγεθος των αεραγωγών (συμπεριλαμβανομένων των οικιακών φρεατίων). ας μάθουμε ποιες είναι οι προδιαγραφές ταχύτητας ροής αέρα στον εξαερισμό, που αναφέρονται στα υγειονομικά έγγραφα.
Κανόνες προσδιορισμού της ταχύτητας αέρα
η ταχύτητα κίνησης του αέρα συνδέεται στενά με έννοιες όπως το επίπεδο θορύβου και το επίπεδο δόνησης στο σύστημα εξαερισμού. ο αέρας που διέρχεται από τους αγωγούς δημιουργεί συγκεκριμένο θόρυβο και πίεση, τα οποία αυξάνονται με τον αριθμό των στροφών και των καμπυλών.
όσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση στους σωλήνες, τόσο χαμηλότερη είναι η ταχύτητα αέρα και τόσο υψηλότερη η απόδοση του ανεμιστήρα. ας εξετάσουμε τα πρότυπα των σχετικών παραγόντων.
Νο1 — υγειονομικά πρότυπα επιπέδου θορύβου
οι κανονισμοί που αναφέρονται στο ΣΝιΠ αφορούν χώρους κατοικίας (ιδιωτικές και πολυκατοικίες), δημόσιους και βιομηχανικούς χώρους.
στον παρακάτω πίνακα μπορείτε να συγκρίνετε τα πρότυπα για χώρους διαφορετικών τύπων, καθώς και για περιοχές που γειτνιάζουν με κτίρια.

Μία από τις αιτίες αύξησης των αποδεκτών προτύπων μπορεί να είναι ένα λανθασμένα σχεδιασμένο σύστημα αεραγωγών.
Τα επίπεδα ηχητικής πίεσης παρουσιάζονται σε άλλον πίνακα:

Νο2 — επίπεδο δόνησης
Η ισχύς λειτουργίας των ανεμιστήρων συνδέεται άμεσα με το επίπεδο δόνησης.
Το μέγιστο όριο δόνησης εξαρτάται από διάφορους παράγοντες:
- των διαστάσεων του αεραγωγού·
- της ποιότητας των παρεμβυσμάτων που εξασφαλίζουν μείωση του επιπέδου δόνησης·
- του υλικού κατασκευής των σωλήνων·
- της ταχύτητας ροής αέρα που διέρχεται από τους αγωγούς.
Τα πρότυπα που πρέπει να τηρούνται κατά την επιλογή συσκευών εξαερισμού και κατά τους υπολογισμούς που αφορούν αεραγωγούς παρουσιάζονται στον παρακάτω πίνακα:

Η ταχύτητα αέρα σε φρεάτια και αγωγούς δεν πρέπει να επηρεάζει την αύξηση των δεικτών δόνησης, ούτε τις σχετικές παραμέτρους ηχητικών ταλαντώσεων.
Νο3 — ποσοστό εναλλαγής αέρα
Ο καθαρισμός του αέρα γίνεται μέσω της διαδικασίας ανταλλαγής αέρα, η οποία διακρίνεται σε φυσική ή τεχνητή.
Στην πρώτη περίπτωση, πραγματοποιείται με άνοιγμα θυρών, φεγγιτών, αεραγωγών, παραθύρων (και ονομάζεται αερισμός) ή απλώς με διήθηση μέσω σχισμών στις ενώσεις τοίχων, θυρών και παραθύρων, ενώ στη δεύτερη, με τη βοήθεια κλιματιστικών και εξοπλισμού εξαερισμού.
Η αλλαγή αέρα σε ένα δωμάτιο, βοηθητικό χώρο ή εργαστήριο πρέπει να γίνεται αρκετές φορές την ώρα, ώστε ο βαθμός ρύπανσης των αέριων μαζών να είναι αποδεκτός. Ο αριθμός των αλλαγών είναι η πολλαπλότητα, ένα μέγεθος που είναι επίσης απαραίτητο για τον προσδιορισμό της ταχύτητας αέρα στους αεραγωγούς εξαερισμού.
Η πολλαπλότητα υπολογίζεται με τον ακόλουθο τύπο:
N=V/W,
όπου:
- N – πολλαπλότητα ανταλλαγής αέρα, φορές ανά 1 ώρα·
- V – όγκος καθαρού αέρα που γεμίζει τον χώρο σε 1 ώρα, m³/h·
- W – όγκος του χώρου, m³.
Για να μην εκτελούνται επιπλέον υπολογισμοί, οι μέσες τιμές πολλαπλότητας συγκεντρώνονται σε πίνακες.
Για παράδειγμα, για χώρους κατοικίας, ο παρακάτω πίνακας πολλαπλότητας ανταλλαγής αέρα είναι κατάλληλος:

Τι θα συμβεί εάν τα πρότυπα πολλαπλότητας εναλλαγής αέρα δεν τηρούνται ή τηρούνται αλλά σε ανεπαρκή βαθμό;
Θα συμβεί ένα από τα δύο:
- Πολλαπλότητα κάτω από το πρότυπο. Ο φρέσκος αέρας σταματά να αντικαθιστά τον μολυσμένο, με αποτέλεσμα να αυξάνεται η συγκέντρωση επιβλαβών ουσιών στον χώρο: βακτήρια, παθογόνοι μικροοργανισμοί, επικίνδυνα αέρια. Η ποσότητα οξυγόνου, σημαντική για το αναπνευστικό σύστημα του ανθρώπου, μειώνεται, ενώ του διοξειδίου του άνθρακα, αντιθέτως, αυξάνεται. Η υγρασία αυξάνεται στο μέγιστο, γεγονός που ενέχει την εμφάνιση μούχλας.
- Πολλαπλότητα πάνω από το πρότυπο. Προκύπτει εάν η ταχύτητα μετακίνησης του αέρα στους αγωγούς υπερβαίνει το πρότυπο. Αυτό επηρεάζει αρνητικά το θερμικό καθεστώς: ο χώρος απλά δεν προλαβαίνει να θερμανθεί. Ο υπερβολικά ξηρός αέρας προκαλεί ασθένειες του δέρματος και του αναπνευστικού συστήματος.
Για να αντιστοιχεί η πολλαπλότητα εναλλαγής αέρα στα υγειονομικά πρότυπα, θα πρέπει να εγκατασταθούν, να αφαιρεθούν ή να ρυθμιστούν οι συσκευές εξαερισμού και, εάν χρειαστεί, να αντικατασταθούν και οι αγωγοί αέρα.
Αλγόριθμος υπολογισμού της ταχύτητας αέρα
Λαμβάνοντας υπόψη τις παραπάνω συνθήκες και τις τεχνικές παραμέτρους του συγκεκριμένου χώρου, μπορούν να προσδιοριστούν τα χαρακτηριστικά του συστήματος εξαερισμού, καθώς και να υπολογιστεί η ταχύτητα του αέρα στους σωλήνες.
Πρέπει να βασιστεί κανείς στην πολλαπλότητα εναλλαγής αέρα, η οποία για αυτούς τους υπολογισμούς είναι η καθοριστική τιμή.
Για τη διευκρίνιση των παραμέτρων ροής θα φανεί χρήσιμος ο πίνακας:

Για να πραγματοποιήσετε τους υπολογισμούς μόνοι σας, πρέπει να γνωρίζετε τον όγκο του χώρου και το πρότυπο πολλαπλότητας εναλλαγής αέρα για ένα δωμάτιο ή μια αίθουσα συγκεκριμένου τύπου.
Για παράδειγμα, είναι απαραίτητο να βρεθούν οι παράμετροι για ένα στούντιο με κουζίνα συνολικού όγκου 20 m³. Ας πάρουμε την ελάχιστη τιμή πολλαπλότητας για την κουζίνα – 6. Προκύπτει ότι μέσα σε 1 ώρα οι αεραγωγοί πρέπει να μετακινήσουν περίπου L = 20 m³ * 6 = 120 m³.
Επίσης, είναι απαραίτητο να μάθετε το εμβαδόν διατομής των αγωγών αέρα, που είναι εγκατεστημένοι στο σύστημα εξαερισμού. Υπολογίζεται με τον ακόλουθο τύπο:
S = πr2 = π/4*D2,
όπου:
- S — εμβαδόν διατομής του αγωγού αέρα;
- π — ο αριθμός «πι», μαθηματική σταθερά ίση με 3,14;
- r — ακτίνα διατομής του αγωγού αέρα;
- D — διάμετρος διατομής του αγωγού αέρα.
Ας υποθέσουμε ότι η διάμετρος του κυκλικού αεραγωγού είναι 400 mm, την εισάγουμε στον τύπο και λαμβάνουμε:
S = (3,14*0,4²)/4 = 0,1256 m²
Γνωρίζοντας την επιφάνεια διατομής και την παροχή, μπορούμε να υπολογίσουμε την ταχύτητα. Ο τύπος υπολογισμού της ταχύτητας ροής αέρα:
V = L/3600*S,
όπου:
- V — ταχύτητα ροής αέρα, (m/s);
- L — παροχή αέρα, (m³/h);
- S — επιφάνεια διατομής των αεραγωγών, (m²).
Αντικαθιστούμε τις γνωστές τιμές, λαμβάνουμε: V = 120/(3600*0,1256) = 0,265 m/s
Επομένως, για να εξασφαλιστεί η απαιτούμενη πολλαπλότητα εναλλαγής αέρα (120 m3/h) κατά τη χρήση κυκλικού αεραγωγού με διάμετρο 400 mm, θα απαιτηθεί η εγκατάσταση εξοπλισμού που επιτρέπει την αύξηση της ταχύτητας ροής αέρα στα 0,265 m/s.
Πρέπει να θυμόμαστε ότι οι προαναφερθέντες παράγοντες – οι παράμετροι του επιπέδου δόνησης και του επιπέδου θορύβου – εξαρτώνται άμεσα από την ταχύτητα κίνησης του αέρα.
Εάν ο θόρυβος υπερβαίνει τις κανονικές τιμές, θα πρέπει να μειωθεί η ταχύτητα, και συνεπώς να αυξηθεί η διατομή των αεραγωγών. Σε ορισμένες περιπτώσεις, αρκεί η εγκατάσταση σωλήνων από άλλο υλικό ή η αντικατάσταση ενός καμπύλου τμήματος αγωγού με ένα ευθύ.
Προτεινόμενα πρότυπα ταχύτητας εναλλαγής αέρα
Κατά την εκπόνηση του σχεδίου του κτιρίου, πραγματοποιείται υπολογισμός για κάθε ξεχωριστό τμήμα. Στην παραγωγή, αυτά είναι εργαστήρια, σε κατοικίες – διαμερίσματα, σε ιδιωτική κατοικία – όροφοι ή ξεχωριστά δωμάτια.
Πριν από την εγκατάσταση του συστήματος εξαερισμού, είναι γνωστές οι διαδρομές και οι διαστάσεις των κύριων γραμμών, τι γεωμετρίας χρειάζονται οι αεραγωγοί, και ποιο μέγεθος σωλήνων είναι βέλτιστο.

Οι υπολογισμοί που σχετίζονται με την κίνηση των ροών αέρα εντός κατοικιών και βιομηχανικών κτιρίων θεωρούνται από τους πιο σύνθετους, επομένως πρέπει να εκτελούνται από έμπειρους και καταρτισμένους ειδικούς.
Η προτεινόμενη ταχύτητα αέρα στους αεραγωγούς αναφέρεται στο ΣΝιΠ — κανονιστικό κρατικό έγγραφο, και κατά τον σχεδιασμό ή την παράδοση αντικειμένων, βασίζονται σε αυτήν.

Θεωρείται ότι εντός των χώρων, η ταχύτητα αέρα δεν πρέπει να υπερβαίνει την τιμή 0,3 m/s.
Εξαιρέσεις αποτελούν προσωρινές τεχνικές συνθήκες (π.χ., εργασίες επισκευής, εγκατάσταση κατασκευαστικού εξοπλισμού κ.λπ.), κατά τις οποίες οι παράμετροι μπορεί να υπερβαίνουν τα πρότυπα κατά 30 % το πολύ.
Σε μεγάλους χώρους (γκαράζ, βιομηχανικά συνεργεία, αποθήκες, υπόστεγα) συχνά λειτουργούν δύο συστήματα εξαερισμού αντί για ένα.
Το φορτίο διαιρείται στο μισό, επομένως η ταχύτητα του αέρα επιλέγεται ώστε να παρέχει 50% του συνολικού υπολογιζόμενου όγκου μετακίνησης αέρα (απομάκρυνσης μολυσμένου ή παροχής καθαρού).
Σε περίπτωση ανωτέρας βίας, προκύπτει η ανάγκη απότομης αλλαγής της ταχύτητας του αέρα ή πλήρους διακοπής της λειτουργίας του συστήματος εξαερισμού.
Για παράδειγμα, σύμφωνα με τις απαιτήσεις πυρασφάλειας, η ταχύτητα του αέρα μειώνεται στο ελάχιστο για να αποτραπεί η εξάπλωση φωτιάς και καπνού σε γειτονικούς χώρους κατά τη διάρκεια πυρκαγιάς.
Γι' αυτό το σκοπό, στους αεραγωγούς και στα μεταβατικά τμήματα τοποθετούνται διακόπτες και βαλβίδες.
Λεπτομέρειες επιλογής αεραγωγού
Γνωρίζοντας τα αποτελέσματα των αεροδυναμικών υπολογισμών, μπορεί κανείς να επιλέξει σωστά τις παραμέτρους των αεραγωγών, και συγκεκριμένα τη διάμετρο των κυκλικών και τις διαστάσεις των ορθογώνιων διατομών. Επιπλέον, παράλληλα μπορεί να επιλέξει μια συσκευή εξαναγκασμένης παροχής αέρα (ανεμιστήρα) και να καθορίσει τις απώλειες πίεσης κατά τη μετακίνηση του αέρα μέσα στον αγωγό.
Γνωρίζοντας την ποσότητα ροής αέρα και την τιμή της ταχύτητάς του, μπορεί κανείς να καθορίσει ποιας διατομής αεραγωγοί θα χρειαστούν.
Γι' αυτό, χρησιμοποιείται ο αντίστροφος τύπος του τύπου υπολογισμού της ροής αέρα:
S = L/3600*V.
Χρησιμοποιώντας το αποτέλεσμα, μπορεί κανείς να υπολογίσει τη διάμετρο:
D = 1000*√(4*S/π),
όπου:
- D — διάμετρος διατομής αεραγωγού;
- S — εμβαδόν διατομής των αεραγωγών, (m²);
- π — ο αριθμός «πι», μαθηματική σταθερά, ίση με 3,14.
Ο αριθμός που προκύπτει συγκρίνεται με τα εργοστασιακά πρότυπα που εγκρίνονται από το ΓΚΟΣΤ, και επιλέγονται τα προϊόντα με την πλησιέστερη διάμετρο.
Εάν είναι απαραίτητο να επιλεγούν ορθογώνιοι αντί για κυκλικοί αεραγωγοί, τότε αντί της διαμέτρου πρέπει να καθοριστεί το μήκος/πλάτος των προϊόντων.
Κατά την επιλογή, λαμβάνεται υπόψη η κατά προσέγγιση διατομή, χρησιμοποιώντας την αρχή a*b ≈ S και τους πίνακες τυποποιημένων διαστάσεων που παρέχονται από τους κατασκευαστές. Υπενθυμίζουμε ότι σύμφωνα με τους κανονισμούς, η αναλογία πλάτους (b) προς μήκος (a) δεν πρέπει να υπερβαίνει το 1 προς 3.

Τα γενικά αποδεκτά πρότυπα ορθογώνιων αγωγών: ελάχιστες διαστάσεις – 100 mm x 150 mm, μέγιστες – 2000 mm x 2000 mm. Οι κυκλικοί αεραγωγοί είναι καλοί επειδή έχουν μικρότερη αντίσταση, συνεπώς έχουν ελάχιστα επίπεδα θορύβου.
Τον τελευταίο καιρό, ειδικά για εσωτερική χρήση σε διαμερίσματα, παράγονται βολικά, ασφαλή και ελαφριά πλαστικά κουτιά.
Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο για το θέμα
Χρήσιμα βίντεο θα σας διδάξουν να εργάζεστε με φυσικές ποσότητες και θα σας βοηθήσουν να κατανοήσετε καλύτερα πώς λειτουργεί το σύστημα εξαερισμού.
Βίντεο #1. Υπολογισμός παραμέτρων φυσικού εξαερισμού με τη βοήθεια προγράμματος υπολογιστή:
Βίντεο #2. Χρήσιμες πληροφορίες σχετικά με τη διάταξη του συστήματος εξαερισμού σε μια υπό κατασκευή ιδιωτική κατοικία:
Οι πληροφορίες του άρθρου μπορούν να χρησιμοποιηθούν για ενημερωτικούς σκοπούς και για να κατανοήσετε καλύτερα τη λειτουργία του συστήματος εξαερισμού.
Για πιο ακριβείς υπολογισμούς της ταχύτητας κίνησης του αέρα κατά τον σχεδιασμό οικιακών επικοινωνιών, συνιστούμε να απευθυνθείτε σε μηχανικούς που γνωρίζουν τις λεπτομέρειες της εγκατάστασης εξαερισμού και θα σας βοηθήσουν να επιλέξετε σωστά τις διαστάσεις των αεραγωγών.
Όσοι επιθυμούν να μοιραστούν προσωπικές εμπειρίες που αποκτήθηκαν κατά την εγκατάσταση αεραγωγών, ενδιαφέροντα γεγονότα και ειδικές πληροφορίες, παρακαλούμε γράψτε σχόλια στο παρακάτω πλαίσιο. Κάντε ερωτήσεις για αμφιλεγόμενα θέματα. Εμείς ή οι επισκέπτες του ιστότοπου θα συμμετάσχουμε ευχαρίστως στη συζήτηση.

Αρχίσαμε να δίνουμε προσοχή σε αυτό μετά τη γέννηση των παιδιών. Στο σπίτι πρέπει πάντα να παρακολουθούμε τον εξαερισμό και τον αέρα. Γι' αυτό δεν λυπήθηκα χρήματα για την εγκατάσταση συστημάτων εξαερισμού. Έχω ένα προς το παρόν και μας αρκεί. Ίσως στο μέλλον εγκαταστήσουμε κι άλλο. Χωρίς καθαρό αέρα είναι πολύ δύσκολο, ειδικά αφού εργάζομαι από το σπίτι και δεν χρειάζεται να βγαίνω έξω κάθε μέρα.
Με το ότι δεν χρειάζεται να βγαίνετε έξω, Πάσα, με εντυπωσιάσατε. Διαβάστε οπωσδήποτε για τους «κυρκάδιους ρυθμούς», οι οποίοι, φυσικά, δεν σχετίζονται με τον εξαερισμό, αλλά αποτελούν οδηγό των ζωτικών διαδικασιών.
Θυμάμαι, οι σοβιετικοί γιατροί πάντα συμβούλευαν στα παιδιά καθημερινούς περιπάτους συνολικής διάρκειας τουλάχιστον δύο ωρών την ημέρα. Εν ολίγοις για τα οφέλη του φυσικού φωτός, αυτό συγχρονίζει τις ζωτικές διαδικασίες στο σώμα, επηρεάζοντας τα κυρκάδια κύτταρα που βρίσκονται στον αμφιβληστροειδή χιτώνα του ματιού.