Системата за вентилация и климатизация (VACS) е един от основните източници на шум в съвременните жилищни, обществени и промишлени сгради, на кораби, в спални вагони на влакове, във всякакви салони и кабини за управление.

Шумът в SVKV идва от вентилатора (основният източник на шум със собствени задачи) и други източници, разпространява се по канала заедно с въздушния поток и се излъчва във вентилираното помещение. Шумът и неговото намаляване се влияят от: климатици, отоплителни тела, устройства за управление и разпределение на въздуха, конструкция, завои и разклоняване на въздуховоди.

Акустичното изчисление на SVKV се извършва с цел оптимално избиране на всички необходими средства за намаляване на шума и определяне на очакваното ниво на шум в проектните точки на помещението. Традиционно активните и реактивни заглушители са основното средство за намаляване на шума в системата. Звукоизолацията и звукопоглъщането на системата и помещението са необходими, за да се гарантира спазването на допустимите за хората норми на нивата на шум - важни екологични стандарти.

Точно сега в строителни нормии правилата на Русия (SNiP), задължителни при проектирането, строителството и експлоатацията на сгради с цел защита на хората от шум, се е развила извънредна ситуация. В стария SNiP II-12-77 "Защита от шум" методът за акустично изчисляване на сгради с УВХВ е остарял и следователно не е включен в новия SNiP 23-03-2003 "Защита от шум" (вместо SNiP II-12 -77), където все още липсва като цяло.

Поради това, стар методостаряла, но не нова. Дойде моментът да се създаде съвременен метод за акустично изчисляване на UHCW в сградите, както вече е случаят със собствените му специфики в други, по -напред по -напреднали в акустиката области на технологиите, например в морски плавателни съдове... Нека разгледаме три възможни метода на акустично изчисление във връзка с UHCW.

Първият метод за акустично изчисление... Този метод, установен изцяло на аналитични зависимости, използва теорията за дългите линии, известна в електротехниката и отнасяща се тук до разпространението на звук в газ, запълващ тясна тръба с твърди стени. Изчислението се извършва при условие, че диаметърът на тръбата е много по -малък от дължината на звуковата вълна.

За правоъгълна тръба страната трябва да бъде по -малка от половината дължина на вълната, а за кръгла тръба - радиусът. Именно тези тръби се наричат ​​тесни в акустиката. Така че, за въздух с честота 100 Hz, правоъгълна тръба ще се счита за тясна, ако страната на участъка е по -малка от 1,65 м. В тясна извита тръба разпространението на звука ще остане същото като при права тръба.

Това е известно от практиката да се използват комуникационни тръби, например, за дълго време на параходи. Типичното оформление на дълга линия на вентилационна система има две определящи стойности: L wH е звуковата мощност, влизаща в изпускателната линия от вентилатора в началото на дълга линия, и L wK е звуковата мощност, идваща от изпускателната линия в края на дълга опашка и влизане в проветривото помещение.

Дългата линия съдържа следните характерни елементи. Ние ги изброяваме: звукоизолиран вход R 1, шумоизолиран активен заглушител R 2, шумоизолиран тройник R 3, шумоизолиран шумозаглушител R 4, шумоизолиран клапан R 5 и звукоизолиран изход R 6. Звукоизолация тук означава разликата в dB между звуковата мощност във вълните, падащи върху даден елемент, и звуковата мощност, излъчвана от този елемент, след като вълните преминават през него по -нататък.

Ако звукоизолацията на всеки от тези елементи не зависи от всички останали, тогава звукоизолацията на цялата система може да бъде оценена чрез изчисление, както следва. Уравнението на вълната за тясна тръба има следната форма на уравнението за равнинни звукови вълни в неограничена среда:

където c е скоростта на звука във въздуха, а p е звуковото налягане в тръбата, свързано с вибрационната скорост в тръбата съгласно втория закон на Нютон по съотношението

където ρ е плътността на въздуха. Звуковата мощност за равни хармонични вълни е равна на интеграла на площта напречно сечение S на канала за периода на звукови вибрации T в W:

където T = 1 / f е периодът на звукови вибрации, s; f - честота на вибрации, Hz. Звукова мощност в dB: L w = 10 lg (N / N 0), където N 0 = 10 -12 W. В рамките на посочените допускания звукоизолацията на дълга линия на вентилационната система се изчислява по следната формула:

Броят на елементите n за конкретна UHCS може, разбира се, да бъде повече от горното n = 6. Нека приложим теорията на дългите линии, за да изчислим стойностите на R i към горните характерни елементи на системата за вентилация на въздуха.

Вход и изход за вентилацияс R 1 и R 6. Съединението на две тесни тръби с различни области на напречно сечение S 1 и S 2 според теорията на дългите линии е аналог на интерфейса между две среди при нормално падане на звукови вълни върху интерфейса. Граничните условия в кръстовището на две тръби се определят от равенството на звуковото налягане и скоростта на вибрациите от двете страни на кръстовището, умножено по площта на напречното сечение на тръбите.

Решавайки уравненията, получени по този начин, получаваме коефициент на предаване на енергия и звукоизолация на кръстовището на две тръби с горните участъци:

Анализът на тази формула показва, че при S 2 >> S 1 свойствата на втората тръба се доближават до свойствата на свободната граница. Например, тясна тръба, отворена в полу-безкрайно пространство, може да се разглежда от гледна точка на звукоизолиращия ефект като граничеща с вакуум. За S 1<< S 2 свойства второй трубы приближаются к свойствам жесткой границы. В обоих случаях звукоизоляция максимальна. При равенстве площадей сечений первой и второй трубы отражение от границы отсутствует и звукоизоляция равна нулю независимо от вида сечения границы.

Активен заглушител R 2. Звукоизолацията в този случай може да бъде приблизително и бързо оценена в dB, например, по добре известната формула на инженер A.I. Белова:

където P е периметърът на площта на потока, m; l е дължината на шумозаглушителя, m; S е площта на напречното сечение на канала на заглушителя, m 2; α eq - еквивалентен коефициент на звукопоглъщане на облицовката, в зависимост от действителния коефициент на поглъщане α, например, както следва:

α 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

α екв 0,1 0,2 0,4 0,5 0,6 0,9 1,2 1,6 2,0 4,0

От формулата следва, че звукоизолацията на канала на активния шумозаглушител R 2 е толкова по-голяма, колкото по-голяма е абсорбционната способност на стените α eq, дължината на шумозаглушителя l и съотношението на периметъра на канала към напречното му напрежение. площ на разрез P / S. За най-добрите звукопоглъщащи материали, например марките PPU-ET, BZM и ATM-1, както и други широко използвани звукопоглъщатели, действителният коефициент на звукопоглъщане α е представен в.

Тройник R 3. Във вентилационните системи най-често първата тръба с площ на напречното сечение S 3 след това се разклонява на две тръби с площ на напречното сечение S 3.1 и S 3.2. Такъв клон се нарича тройник: звукът влиза през първия клон и преминава през другите два. По принцип първата и втората тръби могат да бъдат съставени от множество тръби. Тогава имаме

Звукоизолацията на тройника от секция S 3 до секция S 3.i се определя по формулата

Имайте предвид, че поради аерохидродинамичните съображения, тройниците са склонни да гарантират, че площта на напречното сечение на първата тръба е равна на сумата от площта на напречното сечение в разклоненията.

Реактивен (камерен) шумозаглушител R 4. Камерният шумозаглушител е акустично тясна тръба със сечение S 4, която преминава в друга акустично тясна тръба с голяма секция S 4.1 с дължина l, наречена камера, и след това отново преминава в акустично тясна тръба със сечение S 4. Тук ще използваме и теорията на дългите линии. Замествайки характерния импеданс в добре познатата формула за звукоизолация на слой с произволна дебелина при нормално падане на звукови вълни със съответните реципрочни стойности на площта на тръбата, получаваме формулата за звукоизолация на камерен шумозаглушител

където k е вълновият номер. Шумоизолацията на шумозаглушителя на камерата достига най -високата стойност при sin (kl) = 1, т.е. при

където n = 1, 2, 3, ... Честота на максимална звукоизолация

където c е скоростта на звука във въздуха. Ако в такъв шумозаглушител се използват няколко камери, тогава формулата за звукоизолация трябва да се прилага последователно от камера в камера и общият ефект да се изчислява, например, чрез метода на граничните условия. Ефективните шумозаглушители на камерата понякога изискват големи размери. Но тяхното предимство е, че те могат да бъдат ефективни при всяка честота, включително ниски честоти, където активните шумозаглушители са практически безполезни.

Зоната на страхотна звукоизолация на шумозаглушителите на камерата обхваща повтарящи се доста широки честотни ленти, но те също имат периодични зони за предаване на звук, които са много тесни по честота. За подобряване на ефективността и изравняване на честотната характеристика, шумозаглушителят на камерата често е облицован със звуков абсорбер отвътре.

Амортисьор R 5. Амортисьорът е конструктивно тънка плоча с площ S 5 и дебелина δ 5, затегната между фланците на тръбопровода, отворът в който с площ S 5.1 е по -малък от вътрешния диаметър на тръбата (или друг характерен размер). Звукоизолация на такъв дроселен клапан

където c е скоростта на звука във въздуха. При първия метод основният въпрос към нас при разработването на нов метод е да се оцени точността и надеждността на резултата от акустичното изчисление на системата. Нека определим точността и надеждността на резултата от изчисляването на звуковата мощност, влизаща във вентилираната стая - в този случай стойностите

Преписваме този израз в следващата нотация на алгебричната сума, а именно

Обърнете внимание, че абсолютната максимална грешка на приблизителната стойност е максималната разлика между нейната точна стойност y 0 и приблизителната y, тоест ± ε = y 0 - y. Абсолютната максимална грешка на алгебричната сума от няколко приблизителни стойности y i е равна на сумата от абсолютните стойности на абсолютните грешки на членовете:

Тук се приема най -неблагоприятният случай, когато абсолютните грешки на всички термини имат един и същ знак. В действителност частичните грешки могат да имат различни признаци и да се разпределят според различни закони. Най -често на практика грешките на алгебрична сума се разпределят според нормалния закон (разпределение на Гаус). Нека разгледаме тези грешки и да ги сравним със съответната стойност на абсолютната максимална грешка. Определяме тази стойност при предположението, че всеки алгебричен член y 0i от сумата се разпределя съгласно нормалния закон с центъра M (y 0i) и стандарта

Тогава сумата също следва нормалния закон за разпределение с математическото очакване

Грешката на алгебричната сума се определя като:

Тогава може да се твърди, че с надеждност, равна на вероятността 2Φ (t), грешката на сумата няма да надвишава стойността

За 2Φ (t), = 0.9973, имаме t = 3 = α и статистическата оценка за практически максимална надеждност е грешката на сумата (формула) Абсолютната максимална грешка в този случай

Така ε 2Φ (t)<< ε. Проиллюстрируем это на примере результатов расчета по первому способу. Если для всех элементов имеем ε i = ε= ±3 дБ (удовлетворительная точность исходных данных) и n = 7, то получим ε= ε n = ±21 дБ, а (формула). Результат имеет совершенно неудовлетворительную точность, он неприемлем. Если для всех характерных элементов системы вентиляции воздуха имеем ε i = ε= ±1 дБ (очень высокая точность расчета каждого из элементов n) и тоже n = 7, то получим ε= ε n = ±7 дБ, а (формула).

Тук резултатът от вероятностната оценка на грешките в първото приближение може да бъде повече или по -малко приемлив. Така че вероятностната оценка на грешките е за предпочитане и тя трябва да се използва за избор на „полето на незнание“, което се предлага задължително да се използва при акустичното изчисление на UHCS, за да се гарантира, че допустимите стандарти за шум във вентилирана стая са спазени (това не е правено преди).

Но вероятностната оценка на грешките на резултата също показва в този случай, че е трудно да се постигне висока точност на резултатите от изчисленията по първия метод дори за много прости схеми и нискоскоростна вентилационна система. За прости, сложни, ниско- и високоскоростни схеми SVKV задоволителна точност и надеждност на такова изчисление може да бъде постигната в много случаи само чрез втория метод.

Вторият метод за акустично изчисление... Дълго време корабите са използвали изчислителен метод, основан отчасти на аналитични зависимости, но решително на експериментални данни. Използваме опита на такива изчисления на кораби за съвременни сгради. След това, в проветриво помещение, обслужвано от един j-ти въздушен разпределител, нивата на шума L j, dB, в проектната точка трябва да се определят по следната формула:

където L wi е звуковата мощност, dB, генерирана в i-тия елемент на UHCW, R i е звукоизолацията в i-тия елемент на UHCW, dB (вижте първия метод),

стойност, която отчита ефекта на помещението върху шума в него (в строителната литература понякога се използва В вместо Q). Тук rj е разстоянието от j-тия въздушен разпределител до проектната точка на помещението, Q е константата на звукопоглъщане на помещението, а стойностите χ, Φ, Ω, κ са емпирични коефициенти (χ е близкият -коефициент на влияние на полето, Ω е пространственият ъгъл на излъчване на източника, Φ е факторната насоченост на източника, κ е коефициентът на смущение на дифузността на звуковото поле).

Ако в стаята на модерна сграда има m разпределители на въздух, нивото на шума от всеки от които в точката на проектиране е равно на L j, тогава общият шум от всички тях трябва да бъде по -нисък от допустимите за човек нива на шум , а именно:

където L H е стандартът за санитарен шум. Съгласно втория метод на акустично изчисление, звуковата мощност L wi, генерирана във всички елементи на UHCW, и звукоизолацията R i, която се осъществява във всички тези елементи, за всеки от тях е предварително установена експериментално. Факт е, че през последните една и половина до две десетилетия електронната техника на акустичните измервания, комбинирана с компютър, напредва.

В резултат на това предприятията, произвеждащи UHCW елементи, трябва да посочат в своите паспорти и каталози характеристиките L wi и R i, измерени в съответствие с националните и международните стандарти. Така вторият метод взема предвид генерирането на шум не само във вентилатора (както при първия метод), но и във всички други елементи на ОВК, които могат да бъдат от съществено значение за средно- и високоскоростни системи.

Освен това, тъй като е невъзможно да се изчисли звукоизолацията R i на такива елементи на системата като климатици, отоплителни тела, устройства за управление и разпределение на въздуха, следователно те не са в първия метод. Но тя може да бъде определена с необходимата точност посредством стандартни измервания, което сега се прави за втория метод. В резултат на това вторият метод, за разлика от първия, обхваща почти всички схеми за UHCW.

И накрая, вторият метод взема предвид ефекта от свойствата на помещението върху шума в него, както и стойностите на шума, допустими за човек в съответствие с действащите строителни норми и разпоредби в този случай. Основният недостатък на втория метод е, че не отчита акустичното взаимодействие между елементите на системата - явления на смущения в тръбопроводите.

Сумирането на акустичната мощност на източниците на шум във ватове и звукоизолацията на елементите в децибели е валидна само, поне когато няма смущения от звукови вълни в системата, съгласно определената формула за акустичното изчисление на UHCW. И когато има смущения в тръбопроводите, тогава това може да бъде източник на мощен звук, върху който например се основава звукът на някои духови инструменти.

Вторият метод вече е влязъл в учебника и методологическите указания за курсови проекти по изграждане на акустика за старши студенти на Санкт Петербургския държавен политехнически университет. Неспазването на явленията на смущения в тръбопроводите увеличава „полето на незнание“ или в критични случаи изисква експериментално усъвършенстване на резултата до необходимата степен на точност и надеждност.

За избора на "поле на незнание" е за предпочитане, както е показано по -горе за първия метод, вероятностна оценка на грешките, която се предлага задължително да се приложи при акустичното изчисляване на сгради с УВКВ, за да се гарантира, че допустимите стандарти за шум в помещения се спазват при проектирането на модерни сгради.

Третият метод за акустично изчисление... Този метод взема предвид процесите на смущения в тесен тръбопровод на дълга линия. Такова счетоводство може драстично да подобри точността и надеждността на резултата. За тази цел се предлага за тесни тръби да се приложи "методът на импеданса" на академик на Академията на науките на СССР и Руската академия на науките Л. М. Бреховски, който той използва при изчисляване на звукоизолацията на произволен брой плоско-паралелни слоеве.

И така, нека първо определим входния импеданс на плоскопаралелен слой с дебелина δ 2, чиято константа на разпространение на звука е γ 2 = β 2 + ik 2 и акустичният импеданс Z 2 = ρ 2 c 2. Нека обозначим акустичното съпротивление в средата пред слоя, откъдето вълните падат, Z 1 = ρ 1 c 1, а в средата зад слоя имаме Z 3 = ρ 3 c 3. Тогава звуковото поле в слоя, когато факторът i ωt е пропуснат, ще бъде суперпозиция на вълни, пътуващи в посоки напред и назад със звуково налягане

Входният импеданс на цялата система от слоеве (формула) може да бъде получен чрез просто (n - 1) -кратно приложение на предишната формула, тогава имаме

Нека сега приложим, както в първия метод, теорията за дългите линии към цилиндрична тръба. И така, с намеса в тесни тръби, имаме формулата за звукоизолация в dB на дълга линия на вентилационната система:

Входните импеданси тук могат да бъдат получени както в прости случаи чрез изчисление, така и във всички случаи чрез измерване на специална инсталация с модерно акустично оборудване. Според третия метод, подобен на първия метод, имаме звукова мощ, излъчвана от изпускателния канал в края на дългата линия SVKV и влизаща във вентилираното помещение по схемата:

Следва оценката на резултата, както при първия метод с „поле на незнание“, и нивото звуково наляганепредпоставки L, както при втория метод. Накрая получаваме следната основна формула за акустичното изчисляване на вентилационната и климатичната система на сгради:

С надеждността на изчислението 2Φ (t) = 0.9973 (практически най -високата степен на надеждност), имаме t = 3 и стойностите на грешката са равни на 3σ Li и 3σ Ri. С надеждност 2Φ (t) = 0,95 (висока степен на надеждност) имаме t = 1,96 и стойностите на грешките са приблизително 2σ Li и 2σ Ri, С надеждност 2Φ (t) = 0,6827 (инженерна оценка на надеждността) имаме t = 1,0 и стойностите на грешките са равни на σ Li и σ Ri Третият метод, насочен към бъдещето, е по -точен и надежден, но и по -сложен - изисква висока квалификация в областта на акустиката на сградите, теорията на вероятностите и математическа статистика, и съвременно измервателно оборудване.

Удобно е да се използва при инженерни изчисления с помощта на компютърни технологии. Според автора той може да бъде предложен като нов метод за акустично изчисляване на вентилационни и климатични системи в сгради.

Обобщаване

Решаването на неотложни въпроси за разработването на нов метод за акустично изчисление трябва да отчита най -доброто от съществуващите методи. Предлага се нов метод за акустично изчисляване на UHCW на сгради, който има минимална "граница на незнание" BB, благодарение на допускането на грешки по методите на теорията на вероятностите и математическата статистика и на допускането за явления на смущения по метода на импедансите .

Информацията за новия метод на изчисление, представена в статията, не съдържа някои от необходимите подробности, получени чрез допълнителни изследвания и практика и които представляват „ноу-хауто“ на автора. Крайната цел на новия метод е да осигури избора на комплекс от средства за намаляване на шума на вентилационните и климатичните системи на сгради, което увеличава, в сравнение със съществуващия, ефективността, намалявайки теглото и цената на UHCS.

Все още няма технически регламенти в областта на промишленото и гражданското строителство, поради което развитието в областта, по -специално, на намаляването на шума от сгради с високотехнологично водоснабдяване, е от значение и трябва да бъде продължено, поне до приемането на такива разпоредби.

1. Бреховски Л.М. Вълни в слоести среди // Москва: Издателство на Академията на науките на СССР. 1957 г.
2. Исакович М.А. Обща акустика // М.: Издателство „Наука“, 1973.
3. Наръчник за акустиката на корабите. Редактирано от I.I. Клюкин и И. Боголепова. - Ленинград, "Корабостроене", 1978.
4. Хорошев Г.А., Петров Ю.И., Егоров Н.Ф. Борба срещу шума на вентилатора // М.: Енергоиздат, 1981.
5. Колесников А.Е. Акустични измервания. Одобрен от Министерството на висшето и средното специализирано образование на СССР като учебник за студенти, записани в специалността „Електроакустика и ултразвукова техника“ // Ленинград, „Корабостроене“, 1983 г.
6. Боголепов И.И. Индустриална звукоизолация. Предговор от акад. I.A. Глебова. Теория, изследване, проектиране, производство, контрол // Ленинград, "Корабостроене", 1986.
7. Авиационна акустика. Част 2. Изд. A.G. Мунина. - М.: „Машиностроене“, 1986.
8. Изак Г.Д., Гомзиков Е.А. Шум на корабите и методи за неговото намаляване // М.: "Транспорт", 1987.
9. Намаляване на шума в сгради и жилищни райони. Ed. Г.Л. Осипова и Е. Я. Юдин. - М.: Стройиздат, 1987.
10. Строителни разпоредби. Защита от шум. SNiP II-12-77. Одобрен с Резолюция на Държавния комитет на Министерския съвет на СССР по строителните работи от 14 юни 1977 г., № 72. - М.: Госстрой на Русия, 1997.
11. Указания за изчисляване и проектиране на шумозаглушаване на вентилационните възли. Разработен за SNiP II-12–77 от организации на Изследователския институт по строителна физика, GPI Santekhpoekt, NIISK. - М.: Стройиздат, 1982.
12. Каталог на шумовите характеристики на технологичното оборудване (към SNiP II-12–77). Изследователски институт по строителна физика на Държавния комитет по строителството на СССР // Москва: Стройиздат, 1988.
13. Строителни норми и правила на Руската федерация. Звукоизолация. SNiP 23-03-2003. Приет и влязъл в сила с Резолюция на Госстрой на Русия от 30 юни 2003 г. № 136. Дата на въвеждане 2004-04-01.
14. Звукоизолация и звукопоглъщане. Учебник за студенти, записани в специалността „Индустриално и гражданско строителство“ и „Топло- и газоснабдяване и вентилация“, изд. Г.Л. Осипов и В.Н. Бобилев. - М.: Издателство AST-Astrel, 2004.
15. Боголепов И.И. Акустични изчисления и проектиране на вентилационни и климатични системи. Методически указания за курсови проекти. Санкт Петербургски държавен политехнически университет // Санкт Петербург. Издателство SPbODZPP, 2004.
16. Боголепов И.И. Строителна акустика. Предговор от акад. Ю.С. Василиева // Санкт Петербург. Политехнически университет, 2006.
17. Сотников А.Г. Процеси, апарати и системи за климатизация и вентилация. Теория, техника и дизайн в началото на века // Санкт Петербург, AT-Publishing, 2007.
18. www.integral.ru. Фирма "Интеграл". Изчисляване на нивото на външен шум на вентилационните системи съгласно: SNiPu II -12–77 (част II) - „Указания за изчисляване и проектиране на шумопотискане на вентилационните възли“. Санкт Петербург, 2007 г.
19. www.iso.org е интернет сайт, който предоставя пълна информация за Международната организация по стандартизация ISO, каталог и онлайн магазин за стандарти, където можете да закупите всеки валиден към момента стандарт ISO в електронен или печатен вид.
20. www.iec.ch е интернет сайт, който предоставя пълна информация за Международната електротехническа комисия IEC, каталог и онлайн магазин за нейните стандарти, чрез които можете да закупите валидния в момента стандарт IEC в електронен или отпечатан вид.
21. www.nitskd.ru.tc358 е интернет сайт, който предоставя пълна информация за работата на Техническия комитет TC 358 "Акустика" на Федералната агенция за техническо регулиране, каталог и интернет магазин с национални стандарти, чрез които можете да закупите действащият в момента руски стандарт в електронен или отпечатан вид.
22. Федерален закон от 27 декември 2002 г. № 184-ФЗ "За техническия регламент" (изменен на 9 май 2005 г.). Приет от Държавната дума на 15 декември 2002 г. Одобрен от Съвета на Федерацията на 18 декември 2002 г. За прилагането на този федерален закон вижте заповед на Госгортехнадзор на РФ № 54 от 27 март 2003 г.
23. Федерален закон от 1 май 2007 г. № 65-ФЗ "За изменения на Федералния закон" За технически регламент ".

Вентилацията в помещение, особено в жилищна или промишлена зона, трябва да функционира на 100%. Разбира се, мнозина биха могли да кажат, че можете просто да отворите прозорец или врата, за да проветрите. Но тази опция може да работи само през лятото или пролетта. Но какво да правите през зимата, когато навън е студено?

Необходимостта от вентилация

Първо, веднага трябва да се отбележи, че без чист въздух човешките бели дробове започват да функционират по -лошо. Възможна е и появата на различни заболявания, които с голям процент вероятност ще се развият в хронични. Второ, ако сградата е жилищна сграда, в която се намират деца, тогава нуждата от вентилация се увеличава още повече, тъй като някои заболявания, които могат да заразят дете, вероятно ще останат с него за цял живот. За да се избегнат подобни проблеми, най -добре е да се заемете с подреждането на вентилацията. Струва си да се разгледат няколко варианта. Например, можете да изчислите захранващата вентилационна система и да я инсталирате. Струва си да се добави, че болестите не са всички проблеми.

В стая или сграда, където няма постоянен обмен на въздух, всички мебели и стени ще бъдат покрити с покритие от всяко вещество, което се пръска във въздуха. Например, ако това е кухня, тогава всичко, което е пържено, сварено и т.н., ще даде своята утайка. Освен това прахът е ужасен враг. Дори почистващите продукти, предназначени за почистване, ще оставят остатъци, които ще повлияят негативно на обитателите.

Тип вентилационна система

Разбира се, преди да продължите с проектирането, изчисляването на вентилационната система или нейната инсталация, е необходимо да решите какъв тип мрежа е най -подходящ. В момента има три коренно различни типа, основната разлика между които е във тяхното функциониране.

Втората група са отработените газове. С други думи, това е конвенционален абсорбатор, който най -често се инсталира в кухненските зони на сградата. Основната задача на вентилацията е да извлича въздух от стаята навън.

Рециркулира. Подобна система е може би най -ефективната, тъй като едновременно изпомпва въздух от помещението и в същото време доставя свеж въздух от улицата.

Единственият въпрос, който възниква пред всички по -нататък, е как работи вентилационната система, защо въздухът се движи в една или друга посока? За това се използват два вида източници на събуждане на въздушна маса. Те могат да бъдат естествени или механични, тоест изкуствени. За да се осигури нормалната им работа, е необходимо да се извърши правилното изчисление на вентилационната система.

Общо изчисление на мрежата

Както бе споменато по -горе, само изборът и инсталирането на определен тип няма да бъде достатъчно. Необходимо е ясно да се определи колко въздух трябва да се отстрани от помещението и колко трябва да се изпомпва обратно. Експертите наричат ​​това обмен на въздух, който трябва да бъде изчислен. В зависимост от получените данни при изчисляване на вентилационната система е необходимо да се започне при избора на типа устройство.

Днес са известни голям брой различни методи за изчисление. Те имат за цел да определят различни параметри. За някои системи се правят изчисления, за да се установи колко топъл въздух или пари трябва да бъдат отстранени. Някои се извършват, за да се установи колко въздух е необходим за разреждане на замърсяването, ако това е промишлена сграда. Минусът на всички тези методи обаче е изискването за професионални знания и умения.

Какво да направите, ако е необходимо да се изчисли вентилационната система, но няма такъв опит? Първото нещо, което се препоръчва да направите, е да се запознаете с различните регулаторни документи, достъпни за всяка държава или дори регион (GOST, SNiP и др.) Тези документи съдържат всички указания, на които трябва да отговаря всеки тип система.

Множество изчисления

Един от примерите за вентилация може да бъде изчисляването на множеството. Този метод е доста сложен. Това обаче е напълно осъществимо и ще даде добри резултати.

Първото нещо, което трябва да разберете е какво е множествеността. Подобен термин описва колко пъти въздухът в стаята се заменя с чист въздух за 1 час. Такъв параметър зависи от два компонента - спецификата на конструкцията и нейната площ. За визуална демонстрация ще бъде показано изчислението по формулата за сграда с единичен въздушен обмен. Това предполага, че определено количество въздух е отстранено от помещението и в същото време свеж въздух е въведен в такова количество, което съответства на обема на същата сграда.

Формулата за изчисление се използва, както следва: L = n * V.

Измерването се извършва в кубични метри / час. V е обемът на помещението, а n е стойността на множеството, която е взета от таблицата.

Ако се изчислява система с няколко стаи, тогава формулата трябва да вземе предвид обема на цялата сграда без стени. С други думи, първо трябва да изчислите обема на всяка стая, след това да добавите всички налични резултати и да замените крайната стойност във формулата.

Вентилация с тип механично устройство

Изчисляването на механичната вентилационна система и нейното инсталиране трябва да се извърши по определен план.

Първата стъпка е да се определи числената стойност на въздушния обмен. Необходимо е да се определи количеството вещество, което трябва да влезе в структурата, за да отговори на изискванията.

Вторият етап е да се определят минималните размери на въздуховода. Много е важно да изберете правилното напречно сечение на устройството, тъй като такива неща като чистотата и свежестта на подавания въздух зависят от това.

Третият етап е изборът на типа система за инсталиране. Това е важен момент.

Четвъртият етап е проектирането на вентилационната система. Важно е ясно да се изготви план-схема, според която ще се извърши инсталацията.

Необходимостта от механична вентилация възниква само ако естественият поток не може да се справи. Всяка от мрежите се изчислява по параметри като собствен обем на въздуха и скоростта на този поток. За механичните системи тази цифра може да достигне 5 m 3 / h.

Например, ако е необходимо да се осигури естествена вентилация с площ от 300 m 3 / h, тогава тя ще е необходима с калибър 350 mm. Ако се инсталира механична система, тогава обемът може да бъде намален 1,5-2 пъти.

Изпускателна вентилация

Изчислението, както всяко друго, трябва да започне с дефиницията на производителността. Мерната единица за този параметър за мрежата е m 3 / h.

За да извършите ефективно изчисление, трябва да знаете три неща: височината и площта на стаите, основното предназначение на всяка стая, средният брой хора, които ще бъдат във всяка стая по едно и също време.

За да започнете да изчислявате вентилационната и климатичната система от този тип, е необходимо да определите честотата. Числената стойност на този параметър се задава от SNiPom. Тук е важно да знаете, че параметърът за жилищно, търговско или промишлено пространство ще бъде различен.

Ако изчисленията се извършват за жилищна сграда, тогава множеството е 1. Ако говорим за инсталиране на вентилация в административна сграда, тогава индикаторът е 2-3. Зависи от някои други условия. За да извършите успешно изчислението, трябва да знаете размера на обмена по честота, както и по броя на хората. Необходимо е да се вземе най -високият дебит, за да се определи необходимата мощност на системата.

За да се установи множеството обмен на въздух, е необходимо да се умножи площта на помещението по височината му, а след това по стойността на множеството (1 за домакинство, 2-3 за други).

За да се изчисли вентилационната и климатичната система на човек, е необходимо да се знае количеството въздух, консумирано от един човек, и да се умножи тази стойност по броя на хората. Средно при минимална активност един човек консумира около 20 м3 / ч, при средна активност показателят се увеличава до 40 м3 / ч, при интензивни физически натоварвания обемът се увеличава до 60 м3 / ч.

Акустично изчисление на вентилационната система

Акустичното изчисление е задължителна операция, която е приложена към изчислението на всяка вентилационна система в помещението. Подобна операция се извършва, за да се изпълнят няколко специфични задачи:

• определят октавния спектър на въздушния и структурния вентилационен шум в проектните точки;
• сравнете съществуващия шум с допустимия шум според хигиенните стандарти;
• определя пътя на намаляване на шума.

Всички изчисления трябва да се извършват в строго определени проектни точки.

След като са избрани всички мерки за строителни и акустични стандарти, които са предназначени да премахнат ненужния шум в помещението, се извършва верификационно изчисление на цялата система в същите точки, които бяха определени по -рано. Тук обаче трябва да се добавят и ефективните стойности, получени по време на това упражнение за намаляване на шума.

За извършване на изчисления са необходими определени първоначални данни. Това са шумовите характеристики на оборудването, които се наричат ​​нива на звукова мощност (SPL). За изчисление се използват средните геометрични честоти в Hz. Ако се извърши грубо изчисление, тогава могат да се използват корекционните нива на шум в dBA.

Ако говорим за изчислените точки, те се намират в човешки местообитания, както и на местата, където е инсталиран вентилаторът.

Аеродинамично изчисление на вентилационната система

Такъв процес на изчисление се извършва едва след като изчислението на въздушния обмен за сградата вече е извършено и е взето решение за прокарване на въздуховодите и каналите. За да се извършат успешно тези изчисления, е необходимо да се изготви вентилационна система, в която е задължително да се подчертаят такива части като фитингите на всички въздуховоди.

Използвайки информация и планове, е необходимо да се определи дължината на отделните клонове на вентилационната мрежа. Тук е важно да се разбере, че изчисляването на такава система може да се извърши, за да се решат два различни проблема - директен или обратен. Целта на изчисленията зависи точно от вида на задачата:

• права линия - необходимо е да се определят размерите на секциите за всички секции на системата, като същевременно се зададе определено ниво на въздушен поток, който ще преминава през тях;
• обратно - определете въздушния поток, като зададете определена секция за всички вентилационни секции.

За да се извършат изчисления от този тип, е необходимо цялата система да се раздели на няколко отделни раздела. Основната характеристика на всеки избран фрагмент е постоянен дебит на въздуха.

Изчислителни програми

Тъй като е много трудоемък и отнема много време процес за извършване на изчисления и изграждане на вентилационна схема ръчно, са разработени прости програми, които са в състояние да извършват всички действия сами. Нека разгледаме няколко. Една от тези програми за изчисляване на вентилационната система е Vent-Clac. Защо е толкова добра?

Такава програма за изчисляване и проектиране на мрежи се счита за една от най -удобните и ефективни. Алгоритъмът на това приложение се основава на използването на формулата Altshul. Особеността на програмата е, че тя се справя добре както с изчисляването на вентилацията от естествен тип, така и от механичен тип.

Тъй като софтуерът непрекъснато се актуализира, заслужава да се отбележи, че най -новата версия на приложението също е в състояние да извърши такава работа като аеродинамични изчисления на съпротивлението на цялата вентилационна система. Той може също така ефективно да изчисли други допълнителни параметри, които ще помогнат при избора на предварително оборудване. За да извърши тези изчисления, програмата ще се нуждае от данни като въздушния поток в началото и в края на системата, както и дължината на главния канал в помещението.

Тъй като ръчното изчисляване на всичко това е дълго и трябва да разделите изчисленията на етапи, това приложение ще осигури значителна поддръжка и ще спести много време.

Санитарни стандарти

Друг вариант за изчисляване на вентилацията е според санитарните стандарти. Подобни изчисления се извършват за обществени и административни съоръжения. За да извършите правилни изчисления, трябва да знаете средния брой хора, които постоянно ще бъдат в сградата. Ако говорим за постоянни консуматори на въздух вътре, тогава те се нуждаят от около 60 кубически метра на час за един. Но тъй като временните лица посещават и обществени съоръжения, те също трябва да бъдат взети под внимание. Количеството консумиран въздух за такъв човек е около 20 кубически метра на час.

Ако извършим всички изчисления въз основа на първоначалните данни от таблиците, тогава при получаване на крайните резултати ще стане ясно видимо, че количеството въздух, идващ от улицата, е много по -голямо от това, което се консумира вътре в сградата. В такива ситуации най -често се прибягва до най -простото решение - абсорбатори за около 195 кубически метра на час. В повечето случаи добавянето на такава мрежа ще създаде приемлив баланс за съществуването на цялата вентилационна система.

Акустично изчислениепроизведени за всяка от осемте октавни ленти на слуховия диапазон (за които нивата на шума са стандартизирани) със средни геометрични честоти 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Hz.

За централни вентилационни и климатични системи с разклонени въздуховодни мрежи е позволено да се извършват акустични изчисления само за честоти 125 и 250 Hz. Всички изчисления се извършват с точност от 0,5 Hz и закръгляване на крайния резултат до цяло число децибели.

Когато вентилаторът работи в режими на ефективност, по -големи или равни на 0,9, максималната ефективност е 6 = 0. Ако режимът на работа на вентилатора се отклонява с не повече от 20% от максимума, ефективността се приема да бъде 6 = 2 dB, и ако отклонението е повече от 20% - 4 dB.

Препоръчва се да се вземат следните максимални скорости на въздуха, за да се намали нивото на звукова мощност, генерирана във въздуховодите: в главните въздуховоди на обществени сгради и спомагателни помещения на промишлени сгради 5-6 m / s, а в клоните- 2- 4 м / сек. За промишлени сгради тези скорости могат да се удвоят.

За вентилационни системи с разклонена мрежа от въздуховоди, акустичното изчисление се прави само за разклонението до най -близкото помещение (при същите допустими нива на шум), при различни нива на шум - за клона с най -ниското допустимо ниво. Акустичното изчисление за въздухозаборни и изпускателни валове се извършва отделно.

За централизирани вентилационни и климатични системи с разклонена мрежа от въздуховоди, изчислението може да се направи само за честоти 125 и 250 Hz.

Когато шумът навлиза в помещението от няколко източника (от захранващи и изпускателни решетки, от агрегати, локални климатици и т.н.), се избират няколко изчислени точки на най -близките до източниците на шум работни места. За тези точки нивата на октавно звуково налягане от всеки източник на шум се определят отделно.

При различни нормативни изисквания за нивата на звуковото налягане през деня акустичното изчисление се извършва при най -ниските допустими нива.

В общия брой източници на шум m не се вземат предвид източници, които създават в проектната точка октавни нива 10 и 15 dB по -ниски от нормативните, когато техният брой не е повече от 3 и 10, съответно.

Няколко равномерно разпределени захранващи или изпускателни решетки от един вентилатор могат да се разглеждат като един източник на шум, когато шумът от един вентилатор проникне през тях.

Когато в стаята са разположени няколко източника на една и съща звукова мощност, нивата на звуковото налягане в избраната проектна точка се определят по формулата

Изчисляване на вентилацията

В зависимост от начина на движение на въздуха, вентилацията е естествена и принудителна.

Параметрите на въздуха, постъпващи във всмукателните отвори и отворите за локално засмукване на технологични и други устройства, разположени в работната зона, трябва да се вземат в съответствие с ГОСТ 12.1.005-76. С размер на помещението 3 на 5 метра и височина 3 метра, обемът му е 45 кубически метра. Следователно вентилацията трябва да осигури дебит на въздуха от 90 кубически метра / час. През лятото е необходимо да се предвиди монтаж на климатик, за да се избегне излишната температура в помещението за стабилна работа на оборудването. Необходимо е да се обърне дължимото внимание на количеството прах във въздуха, тъй като това пряко влияе върху надеждността и експлоатационния живот на компютъра.

Мощността (по -точно охлаждащата мощност) на климатика е неговата основна характеристика, зависи от това за какъв обем на помещението е проектиран. За приблизителни изчисления се взема 1 kW на 10 m 2 с височина на тавана 2,8 - 3 m (в съответствие със SNiP 2.04.05-86 "Отопление, вентилация и климатизация").

За изчисляване на топлинния поток в дадена стая беше използвана опростена техника:

където: Q - Топлинни потоци

S - Площ на стаята

h - Височина на помещението

q - Коефициент, равен на 30-40 W / m 3 (в този случай 35 W / m 3)

За стая от 15 m 2 и височина 3 m топлинните потоци ще бъдат:

Q = 15 3 35 = 1575 W

Освен това трябва да се вземе предвид генерирането на топлина от офис техника и хора, счита се (в съответствие със SNiP 2.04.05-86 "Отопление, вентилация и климатизация"), че в спокойно състояние човек излъчва 0,1 kW топлина , компютър или копирна машина с мощност 0,3 kW, като се добавят тези стойности към общите топлинни печалби, може да се получи необходимата охлаждаща мощност.

Q add = (HS oper) + (C S comp) + (PS печат) (4.9)

където: Q add - Сумата от допълнителни топлинни потоци

C - Компютърно разсейване на топлината

H - Разсейване на топлината на оператора

D - разсейване на топлината на принтера

S comp - Брой работни станции

S print - Брой принтери

S опера - Брой оператори

Допълнителните топлинни потоци в помещението ще бъдат:

Q add1 = (0,1 2) + (0,3 2) + (0,3 1) = 1,1 (kW)

Общото количество топлинни печалби е равно на:

Q общо 1 = 1575 + 1100 = 2675 (W)

В съответствие с тези изчисления е необходимо да се избере подходящия капацитет и брой климатици.

За помещението, за което се извършва изчислението, трябва да се използват климатици с номинална мощност 3,0 kW.

Изчисляване на нивото на шума

Един от неблагоприятните фактори на производствената среда в ITC е високото ниво на шум, генерирано от печатащи устройства, климатично оборудване и охлаждащи вентилатори в самите компютри.

За да се реши дали е необходимо и препоръчително да се намали шумът, е необходимо да се знаят нивата на шума на работното място на оператора.

Нивото на шума, произтичащо от няколко несвързани източника, работещи едновременно, се изчислява въз основа на принципа на сумиране на енергията на емисиите от отделни източници:

L = 10 lg (Li n), (4.10)

където Li е нивото на звуковото налягане на i-тия източник на шум;

n е броят на източниците на шум.

Получените резултати от изчисленията се сравняват с допустимото ниво на шум за дадено работно място. Ако резултатите от изчисленията са по -високи от допустимото ниво на шум, тогава са необходими специални мерки за намаляване на шума. Те включват: облицовка на стените и тавана на залата със звукопоглъщащи материали, намаляване на шума при източника, правилно разположение на оборудването и рационална организация на работното място на оператора.

Нивата на звуково налягане на източниците на шум, действащи върху оператора на работното му място, са представени в таблица. 4.6.

Таблица 4.6 - Нива на звуково налягане от различни източници

Обикновено работното място на оператора е оборудвано със следното оборудване: твърд диск в системния блок, вентилатор (и) на охладителните системи за компютър, монитор, клавиатура, принтер и скенер.

Замествайки стойностите на нивото на звуковото налягане за всеки тип оборудване във формулата (4.4), получаваме:

L = 10 lg (104 + 104.5 + 101.7 + 101 + 104.5 + 104.2) = 49.5 dB

Получената стойност не надвишава допустимото ниво на шум за работното място на оператора, равно на 65 dB (ГОСТ 12.1.003-83). И ако смятаме, че е малко вероятно такива периферни устройства като скенер и принтер да се използват едновременно, тогава тази цифра ще бъде още по -ниска. Освен това директното присъствие на оператора не е необходимо, когато принтерът работи. принтерът е оборудван с механизъм за автоматично подаване на листа.