Навигация по таблицам
- Таблица 1: Рекомендуемые скорости воздуха в воздуховодах по типу системы
- Таблица 2: Скорости воздуха в зависимости от назначения помещения
- Таблица 3: Максимальные скорости для различных элементов системы
- Таблица 4: Пропускная способность воздуховодов при разных скоростях
- Таблица 5: Нормы шума и соответствующие скорости воздуха
Таблица 1: Рекомендуемые скорости воздуха в воздуховодах по типу системы
| Тип воздуховода | Естественная вентиляция, м/с | Принудительная вентиляция, м/с | Кондиционирование, м/с | Примечания |
|---|---|---|---|---|
| Магистральные каналы | 0,5-1,5 | 3,0-8,0 | 4,0-6,0 | Оптимально 5-6 м/с |
| Ответвления | 0,5-1,0 | 2,0-4,0 | 2,5-3,5 | Не более 3 м/с |
| Решетки приточные | 0,2-0,5 | 1,0-2,5 | 1,5-2,0 | В жилых зданиях до 1,5 м/с |
| Решетки вытяжные | 0,3-0,8 | 1,5-3,0 | 2,0-2,5 | До 2,5 м/с в офисах |
| Диффузоры | 0,1-0,3 | 1,0-2,0 | 1,2-1,8 | Для комфорта до 1,5 м/с |
Таблица 2: Скорости воздуха в зависимости от назначения помещения
| Тип помещения | Магистраль, м/с | Ответвления, м/с | Решетки/диффузоры, м/с | Особенности |
|---|---|---|---|---|
| Жилые помещения | 3,0-5,0 | 2,0-3,0 | 1,0-1,5 | Минимальный шум |
| Офисы | 4,0-6,0 | 2,5-3,5 | 1,5-2,0 | Норма шума до 40 дБ(А) |
| Торговые центры | 5,0-8,0 | 3,0-4,0 | 2,0-2,5 | Высокие потолки |
| Производственные | 6,0-12,0 | 4,0-6,0 | 2,5-4,0 | По требованиям технологии |
| Кухни и санузлы | 4,0-6,0 | 3,0-4,0 | 2,0-3,0 | Интенсивный воздухообмен |
Таблица 3: Максимальные скорости для различных элементов системы
| Элемент системы | Максимальная скорость, м/с | Оптимальная скорость, м/с | Критерий ограничения |
|---|---|---|---|
| Воздухозаборные решетки | 4,0 | 2,5-3,0 | Шум, засорение |
| Фильтры | 3,0 | 1,5-2,0 | Сопротивление, эффективность |
| Калориферы | 8,0 | 4,0-6,0 | Теплообмен |
| Шумоглушители | 10,0 | 6,0-8,0 | Эффективность глушения |
| Клапаны и заслонки | 15,0 | 8,0-12,0 | Шум, вибрация |
Таблица 4: Пропускная способность воздуховодов при разных скоростях
| Диаметр, мм | При 3 м/с, м³/ч | При 5 м/с, м³/ч | При 8 м/с, м³/ч | При 10 м/с, м³/ч |
|---|---|---|---|---|
| 100 | 85 | 141 | 226 | 283 |
| 125 | 132 | 221 | 353 | 441 |
| 160 | 217 | 362 | 579 | 724 |
| 200 | 339 | 565 | 905 | 1131 |
| 250 | 530 | 883 | 1413 | 1767 |
| 315 | 842 | 1403 | 2245 | 2806 |
| 400 | 1357 | 2261 | 3618 | 4523 |
Таблица 5: Нормы шума и соответствующие скорости воздуха
| Тип помещения | Допустимый уровень шума, дБ(А) | Рекомендуемая скорость в магистрали, м/с | Рекомендуемая скорость на решетках, м/с |
|---|---|---|---|
| Спальни (ночь) | 25 | 2,0-3,0 | 0,8-1,2 |
| Жилые комнаты (день) | 35 | 3,0-4,0 | 1,0-1,5 |
| Офисы | 40 | 4,0-6,0 | 1,5-2,0 |
| Магазины | 50 | 6,0-8,0 | 2,0-2,5 |
| Производственные | 60-80 | 8,0-12,0 | 3,0-4,0 |
Оглавление статьи
- 1. Введение в нормирование скоростей воздуха
- 2. Факторы, влияющие на выбор скорости воздуха
- 3. Методы расчета скорости воздуха в воздуховодах
- 4. Скорости воздуха в магистральных воздуховодах
- 5. Скорости воздуха в ответвлениях
- 6. Скорости воздуха в приточных и вытяжных решетках
- 7. Акустические требования и ограничения
- 8. Энергоэффективность и оптимизация системы
- 9. Практические примеры расчета
1. Введение в нормирование скоростей воздуха
Правильный выбор скоростей воздуха в системах вентиляции и кондиционирования является ключевым фактором для обеспечения эффективной работы системы, комфорта пользователей и энергоэффективности. В соответствии с действующими нормативными документами, в частности СП 60.13330.2020 "Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха" (последняя редакция от 20.10.2024 с изменениями от 22.03.2025), скорости воздуха должны выбираться с учетом множества факторов.
Скорость движения воздуха в воздуховодах напрямую влияет на аэродинамическое сопротивление системы, уровень шума, энергопотребление и качество воздухораспределения в помещении. Превышение рекомендуемых значений приводит к увеличению потерь давления, повышению уровня шума и снижению энергоэффективности системы.
2. Факторы, влияющие на выбор скорости воздуха
При проектировании систем вентиляции необходимо учитывать следующие основные факторы, определяющие выбор скорости воздуха в воздуховодах:
Акустические ограничения
Акустические требования часто становятся определяющими при выборе скорости воздуха. Согласно СП 51.13330.2011 "Защита от шума", для жилых помещений допустимый уровень шума составляет 35 дБ(А) днем и 25 дБ(А) ночью. Для офисных помещений этот показатель не должен превышать 40 дБ(А).
Тип и назначение помещения
Категория обслуживаемого помещения существенно влияет на допустимые скорости. В жилых зданиях требования к акустическому комфорту значительно выше, чем в производственных помещениях, что накладывает более строгие ограничения на скорости воздуха.
Материал и форма воздуховода
Современные воздуховоды из оцинкованной стали, изготовленные спирально-навивным методом, имеют высокую жесткость и плотность, что исключает их вибрацию на высоких скоростях. Это позволяет использовать более высокие скорости без существенного увеличения шума.
3. Методы расчета скорости воздуха в воздуховодах
Скорость воздуха в воздуховодах рассчитывается по основной формуле:
v = L / (3600 × F)
где:
v - скорость воздуха, м/с
L - расход воздуха, м³/ч
F - площадь сечения воздуховода, м²
Расчет для круглых воздуховодов
Для круглых воздуховодов формула принимает вид:
где d - диаметр воздуховода в мм
Расчет для прямоугольных воздуховодов
Для прямоугольных сечений используется формула:
где A и B - стороны сечения воздуховода в мм
4. Скорости воздуха в магистральных воздуховодах
Магистральные воздуховоды являются основными транспортными артериями вентиляционной системы, по которым перемещаются наибольшие объемы воздуха. Правильный выбор скорости в магистралях критически важен для общей эффективности системы.
Рекомендуемые диапазоны скоростей
Для магистральных воздуховодов рекомендуются следующие скорости воздуха:
Системы естественной вентиляции: 0,5-1,5 м/с. При тепловом перепаде 5°C и располагаемом давлении 3,0-4,0 Па оптимальная скорость составляет 0,5-1,5 м/с. В магистральных вытяжных шахтах зданий высотой от 4 до 12 этажей при расчетном напоре более 6,0 Па скорость может достигать 2,0 м/с.
Системы принудительной вентиляции: 3,0-8,0 м/с. Оптимальный диапазон составляет 5-6 м/с, что обеспечивает баланс между энергоэффективностью и уровнем шума.
Системы кондиционирования: 4,0-6,0 м/с. Более узкий диапазон обусловлен повышенными требованиями к комфорту.
5. Скорости воздуха в ответвлениях
Ответвления воздуховодов обслуживают отдельные помещения или группы помещений, поэтому требования к скоростям в них более строгие по сравнению с магистральными каналами.
Нормирование скоростей в ответвлениях
Для ответвлений рекомендуются следующие скорости:
Жилые здания: 2,0-3,0 м/с. Максимальная скорость не должна превышать 3,0 м/с для обеспечения акустического комфорта.
Общественные здания: 2,5-4,0 м/с. Допускаются более высокие скорости при условии соблюдения норм по шуму.
Производственные помещения: 4,0-6,0 м/с. Скорость определяется требованиями технологического процесса.
6. Скорости воздуха в приточных и вытяжных решетках
Скорость воздуха на решетках и диффузорах является критическим параметром, непосредственно влияющим на комфорт людей в помещении. Именно на этих элементах происходит окончательное формирование воздушного потока в обслуживаемой зоне.
Приточные решетки и диффузоры
Для приточных воздухораспределителей установлены следующие ограничения:
Жилые помещения: не более 1,5 м/с. Превышение этого значения может привести к возникновению сквозняков и дискомфорта.
Офисные помещения: 1,5-2,0 м/с. При скорости выше 2,0 м/с возможно нарушение нормативных требований по подвижности воздуха в рабочей зоне.
Торговые залы: 2,0-2,5 м/с. Высокие потолки позволяют использовать более высокие скорости на выходе из диффузоров.
Вытяжные решетки
Для вытяжных решеток допускаются более высокие скорости:
Общие помещения: 2,0-3,0 м/с. Поскольку вытяжные решетки не создают направленного потока в обслуживаемую зону, ограничения менее строгие.
Санитарные помещения: 2,5-3,5 м/с. Интенсивный воздухообмен требует более высоких скоростей.
7. Акустические требования и ограничения
Акустические характеристики вентиляционных систем часто становятся определяющими при выборе скоростей воздуха. Современные нормативы устанавливают жесткие требования к уровню шума от инженерных систем.
Нормативные требования
Согласно СП 51.13330.2011 "Защита от шума" установлены следующие допустимые уровни звукового давления:
Жилые помещения: 35 дБ(А) в дневное время, 25 дБ(А) в ночное время.
Офисы и административные помещения: 40 дБ(А).
Торговые залы: 50 дБ(А).
Производственные помещения: 60-80 дБ(А) в зависимости от категории работ.
Источники аэродинамического шума
Основными источниками шума в системах вентиляции являются:
Линейные участки воздуховодов: Шум возникает при турбулентном течении воздуха, особенно при скоростях выше 6-8 м/с.
Местные сопротивления: Повороты, тройники, переходы создают завихрения и повышают уровень шума.
Регулирующие устройства: Клапаны, заслонки при частичном открытии генерируют значительный шум.
Решетки и диффузоры: При высоких скоростях возникает свист и шум истечения.
8. Энергоэффективность и оптимизация системы
Выбор оптимальных скоростей воздуха напрямую влияет на энергопотребление вентиляционной системы. Потери давления в воздуховодах пропорциональны квадрату скорости, поэтому даже небольшое увеличение скорости приводит к значительному росту энергозатрат.
Взаимосвязь скорости и энергопотребления
Потери давления на трение в воздуховодах рассчитываются по формуле Дарси-Вейсбаха:
где:
ΔP - потери давления, Па
λ - коэффициент трения
L - длина участка, м
D - диаметр воздуховода, м
ρ - плотность воздуха, кг/м³
v - скорость воздуха, м/с
Оптимизация системы
Для достижения оптимального баланса между капитальными и эксплуатационными затратами применяются следующие подходы:
Дифференцированный подход к скоростям: Использование высоких скоростей (до 12-15 м/с) в магистральных воздуховодах для снижения их диаметров и умеренных скоростей (3-6 м/с) в ответвлениях.
Частотное регулирование: Применение частотно-регулируемых приводов (ЧРП) позволяет оптимизировать энергопотребление в зависимости от фактической нагрузки.
Зонирование системы: Разделение системы на зоны с различными требованиями позволяет оптимизировать скорости для каждой зоны.
9. Практические примеры расчета
Рассмотрим несколько практических примеров расчета скоростей воздуха для различных типов помещений и систем вентиляции.
Пример 1: Офисное помещение
- Площадь помещения: 50 м²
- Высота потолков: 3 м
- Количество людей: 10 человек
- Требуемый воздухообмен: 60 м³/ч на человека
Расчет:
Общий расход воздуха: 10 × 60 = 600 м³/ч
Диаметр магистрального воздуховода при скорости 5 м/с: 160 мм
Диаметр ответвления при скорости 3 м/с: 200 мм
Размер диффузора при скорости 1,8 м/с: 300×300 мм
Пример 2: Жилая квартира
- Общая площадь: 80 м²
- Спальня: 16 м²
- Гостиная: 25 м²
- Кухня: 12 м²
Расчет:
Приток в спальню: 60 м³/ч, скорость на решетке: 1,2 м/с
Приток в гостиную: 100 м³/ч, скорость на диффузоре: 1,4 м/с
Вытяжка из кухни: 90 м³/ч, скорость на решетке: 2,2 м/с
Магистральный воздуховод Ø125 мм при скорости 4 м/с
Пример 3: Производственное помещение
- Площадь цеха: 500 м²
- Высота: 6 м
- Кратность воздухообмена: 8 ч⁻¹
Расчет:
Общий расход воздуха: 500 × 6 × 8 = 24000 м³/ч
Магистральный воздуховод Ø630 мм при скорости 8 м/с
Ответвления Ø400 мм при скорости 5 м/с
Скорость на вытяжных зонтах: 3,5 м/с
Часто задаваемые вопросы
Источники и отказ от ответственности
Источники информации:
1. СП 60.13330.2020 "Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха" (действует с 01.07.2021, редакция от 20.10.2024, последние изменения от 22.03.2025)
2. СП 51.13330.2011 "Защита от шума" (с изменениями №1 от 2017 г. и №2 от 2021 г.)
3. ГОСТ 30494-2011 "Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях" (действует с 2013 г.)
4. ГОСТ Р 59972-2021 "Системы вентиляции и кондиционирования воздуха общественных зданий. Технические требования"
5. СТО НП «АВОК» 7.11-2024 "Проектирование инженерных систем дошкольных образовательных организаций"
6. Справочник проектировщика под редакцией И.Г. Староверова
7. Материалы журнала "АВОК" и отраслевых изданий
8. Технические документации производителей вентиляционного оборудования
