환기 및 공조 시스템(VAC)은 현대적인 주거, 공공 및 산업 건물, 선박, 기차의 잠자는 차, 다양한 살롱 및 제어실에서 소음의 주요 원인 중 하나입니다.

UHKV의 소음은 팬(자체 작업으로 소음의 주요 원인) 및 기타 소스에서 발생하며 공기 흐름과 함께 덕트를 통해 전파되어 환기실로 방출됩니다. 소음 및 감소는 에어컨, 난방 장치, 공기 제어 및 분배 장치, 공기 덕트의 설계, 회전 및 분기에 의해 영향을 받습니다.

UHVAC의 음향 계산은 필요한 모든 소음 감소 수단을 최적으로 선택하고 실내 설계 지점에서 예상 소음 수준을 결정하기 위해 수행됩니다. 전통적으로 능동 및 반응성 소음기는 시스템 소음을 줄이는 주요 수단이었습니다. 중요한 환경 표준인 인간에게 허용되는 소음 수준의 규범을 준수하려면 시스템 및 건물의 방음 및 흡음이 필요합니다.

지금 바로 건물 코드소음으로부터 사람들을 보호하기 위해 건물의 설계, 건설 및 운영에 필수인 러시아 규칙(SNiP)으로 비상 사태가 발생했습니다. 이전 SNiP II-12-77 "Noise Protection"에서 건물의 SVKV의 음향 계산 방법은 구식이므로 새로운 SNiP 23-03-2003 "Noise Protection"(SNiP II- 12-77), 여전히 존재하는 곳은 전혀 없다.

따라서, 오래된 방법구식이며 새롭지 않습니다. 예를 들어, 음향 분야에서 이전에 더 발전된 다른 기술 분야의 세부 사항과 마찬가지로 건물에서 SVKV의 현대적인 음향 계산 방법을 만들 때가 되었습니다. 바다 선박. UHCS에 적용되는 세 가지 가능한 음향 계산 방법을 고려해 보겠습니다.

음향 계산의 첫 번째 방법. 순전히 분석적 의존성에 근거하여 확립된 이 방법은 전기 공학에서 알려진 긴 선 이론을 사용하며 여기에서는 단단한 벽으로 좁은 파이프를 채우는 가스에서 소리의 전파를 참조합니다. 파이프 직경이 음파 길이보다 훨씬 작은 조건에서 계산됩니다.

직사각형 파이프의 경우 측면이 파장의 절반 미만이어야 하고 원형 파이프의 경우 반경이 되어야 합니다. 좁은이라고 불리는 음향학의 파이프입니다. 따라서 주파수가 100Hz인 공기의 경우 단면의 측면이 1.65m 미만이면 직사각형 파이프가 좁은 것으로 간주되며 좁은 곡선 파이프에서 음파 전파는 직선 파이프와 동일하게 유지됩니다.

이것은 예를 들어 증기선에서 오랫동안 음성 튜브를 사용하는 관행에서 알려져 있습니다. 환기 시스템의 긴 라인의 일반적인 다이어그램에는 두 가지 정의량이 있습니다. L wH는 긴 라인의 시작 부분에서 팬에서 배출 파이프라인으로 들어오는 음력이고 L wK는 배출 파이프라인에서 나오는 음력입니다. 긴 줄을 끝내고 환기실로 들어선다.

긴 줄은 다음과 같은 특징적인 요소를 포함합니다. R 1 소음기, R 2 활성 소음기, R 3 소음 차단 티, R 4 소음 차단 제트 소음기, R 5 소음 차단 버터플라이 밸브 및 R 6 소음 차단 배출구입니다. 여기서 차음이란 주어진 요소에 입사하는 파동의 음력과 파동이 더 멀리 통과한 후 이 요소에서 방사되는 음력 사이의 dB 차이를 나타냅니다.

이러한 각 요소의 방음이 다른 모든 요소에 의존하지 않는 경우 전체 시스템의 방음은 다음과 같이 계산하여 추정할 수 있습니다. 좁은 파이프에 대한 파동 방정식은 무한 매질에서 평면 음파에 대한 방정식의 다음 형식을 갖습니다.

여기서 c는 공기 중 음속이고 p는 파이프의 음압이며, 관계식으로 뉴턴의 두 번째 법칙에 따라 파이프의 진동 속도와 관련됩니다.

여기서 ρ는 공기 밀도입니다. 평면 고조파의 음력은 면적 적분과 같습니다. 교차 구역음 진동 T의 기간 동안 덕트의 S: W:

여기서 T = 1/f는 소리 진동의 주기, s입니다. f는 발진 주파수, Hz입니다. dB의 사운드 파워: L w \u003d 10lg (N / N 0), 여기서 N 0 \u003d 10 -12 W. 지정된 가정 내에서 환기 시스템의 긴 라인의 방음은 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.

특정 SVKV에 대한 요소 n의 수는 물론 위의 n = 6보다 클 수 있습니다. 긴 선 이론을 공기 환기 시스템의 위 특성 요소에 적용하여 R i의 값을 계산해 보겠습니다. .

환기 시스템의 입구 및 출구 R 1 및 R 6 . 긴 선 이론에 따라 단면적 S 1 과 S 2 가 다른 두 개의 좁은 파이프의 접합부는 음파가 경계면에 수직으로 입사하는 두 매체 사이의 경계면과 유사합니다. 두 파이프의 접합부의 경계 조건은 연결 경계의 양쪽에 있는 음압 및 진동 속도의 평등에 파이프의 단면적을 곱하여 결정됩니다.

이 방법으로 얻은 방정식을 풀면 위 섹션이있는 두 파이프 접합부의 에너지 전달 계수와 방음을 얻습니다.

이 공식의 분석은 S 2 >> S 1에서 두 번째 튜브의 속성이 자유 경계의 속성에 접근함을 보여줍니다. 예를 들어, 반무한 공간으로 열린 좁은 파이프는 방음 효과의 관점에서 진공에 접하는 것으로 간주할 수 있습니다. S 1의 경우<< 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.

능동 소음 억제기 R2. 이 경우 방음은 예를 들어 잘 알려진 엔지니어 A.I 공식에 따라 dB 단위로 대략적으로 빠르게 추정할 수 있습니다. 벨로바:

여기서 P는 통과 단면의 둘레, m입니다. l은 소음기 길이, m입니다. S는 소음기 채널의 단면적, m 2 ; α eq는 실제 흡수 계수 α에 따라 라이닝의 등가 흡음 계수입니다. 예를 들어 다음과 같습니다.

α 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

α eq 0.1 0.2 0.4 0.5 0.6 0.9 1.2 1.6 2.0 4.0

능동 소음기 R 2 채널의 방음이 클수록 벽의 흡수 용량 α eq, 소음기 길이 l 및 채널 둘레 대 그 단면의 비율은 공식에서 따릅니다. 단면적 П/S. PPU-ET, BZM 및 ATM-1 브랜드와 같이 널리 사용되는 기타 흡음재와 같은 최고의 흡음재의 경우 실제 흡음 계수 α가 표시됩니다.

티 R3. 환기 시스템에서 단면적이 S 3 인 첫 번째 파이프는 단면적이 S 3.1 및 S 3.2인 두 개의 파이프로 분기되는 경우가 가장 많습니다. 이러한 가지를 티라고 합니다. 첫 번째 가지를 통해 소리가 들어가고 다른 두 가지를 통해 더 멀리 통과합니다. 일반적으로, 제1 및 제2 파이프는 복수의 파이프로 구성될 수 있다. 그럼 우리는

섹션 S 3에서 섹션 S 3.i까지 티의 방음은 다음 공식에 의해 결정됩니다.

티의 공기역학적 고려 사항으로 인해 첫 번째 파이프의 단면적이 가지의 단면적의 합과 같도록 노력합니다.

반응성(챔버) 소음 억제기 R4. 챔버 소음기는 단면이 S 4 인 음향적으로 좁은 파이프로, 챔버라고 하는 길이가 l인 큰 단면 S 4.1의 다른 음향적으로 좁은 파이프로 통과한 다음 다시 단면이 있는 음향적으로 좁은 파이프로 통과합니다. 에스 4 . 여기서도 긴 선의 이론을 사용합시다. 음파의 수직 입사에서 임의의 두께 층의 방음에 대한 잘 알려진 공식의 특성 임피던스를 파이프 면적의 해당 역수로 대체하면 챔버 소음기의 방음 공식을 얻습니다.

여기서 k는 파수입니다. 챔버 소음기의 방음은 sin(kl)= 1에서 최대값에 도달합니다. ~에

여기서 n = 1, 2, 3, ... 최대 차음 주파수

여기서 c는 공기 중 음속입니다. 이러한 소음기에 여러 개의 챔버를 사용하는 경우 소음 감소 공식은 챔버에서 챔버로 순차적으로 적용되어야 하며 전체 효과는 예를 들어 경계 조건 방법을 적용하여 계산됩니다. 효율적인 챔버 소음기는 때때로 큰 전체 치수가 필요합니다. 그러나 이들의 장점은 능동 방해 전파가 거의 쓸모가 없는 저주파를 포함하여 모든 주파수에서 효과적일 수 있다는 것입니다.

챔버 소음기의 큰 차음 영역은 상당히 넓은 주파수 대역을 반복적으로 포함하지만 주파수가 매우 좁은 주기적인 사운드 전송 영역도 있습니다. 효율성을 높이고 주파수 응답을 균일화하기 위해 챔버 소음기는 종종 내부에 흡음재가 늘어서 있습니다.

댐퍼 R 5 . 댐퍼는 구조적으로 S 5 영역과 두께 δ 5를 갖는 얇은 판으로, 파이프라인의 플랜지 사이에 고정되며, S 5.1 영역이 파이프의 내경(또는 기타 특성 크기)보다 작은 구멍입니다. 스로틀 밸브와 같은 방음

여기서 c는 공기 중 음속입니다. 첫 번째 방법에서 새로운 방법을 개발할 때 우리의 주요 문제는 시스템의 음향 계산 결과의 정확성과 신뢰성을 평가하는 것입니다. 환기실에 들어오는 음력 계산 결과의 정확성과 신뢰성을 결정합시다. 이 경우 값은

이 식을 대수 합계에 대한 다음 표기법으로 다시 작성해 보겠습니다.

근사값의 절대 최대 오차는 정확한 값 y 0 와 근사값 y 사이의 최대 차이, 즉 ± ε= y 0 - y입니다. 몇 가지 근사값 y i의 대수 합계의 절대 최대 오차는 항의 절대 오차의 절대값의 합과 같습니다.

여기에서는 모든 항의 절대 오차가 같은 부호를 가질 때 가장 불리한 경우가 채택됩니다. 실제로 부분 오류는 다른 기호를 가질 수 있고 다른 법률에 따라 분포될 수 있습니다. 실제로 대부분의 경우 대수합의 오차는 정규법칙(가우스 분포)에 따라 분포됩니다. 이러한 오류를 고려하고 절대 최대 오류의 해당 값과 비교합시다. 합계의 각 대수항 y 0i 가 중심 M(y 0i) 및 표준을 갖는 정규 법칙에 따라 분포된다는 가정 하에 이 양을 정의합시다.

그런 다음 합계는 또한 수학적 기대치를 갖는 정규 분포 법칙을 따릅니다.

대수 합계의 오류는 다음과 같이 정의됩니다.

그러면 확률 2Φ(t)와 같은 신뢰도로 합계의 오류가 값을 초과하지 않을 것이라고 주장할 수 있습니다.

2Φ(t), = 0.9973에서 t = 3 = α이고 거의 최대 신뢰도에서 통계적 추정치는 합(공식)의 오차입니다. 이 경우 절대 최대 오차

따라서 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).

여기에서 첫 번째 근사에서 오류의 확률적 추정 결과는 어느 정도 수용 가능합니다. 따라서 오류의 확률적 추정이 바람직하며 환기된 방( 이것은 이전에 수행되지 않았습니다).

그러나 결과 오차의 확률적 추정은 이 경우에도 매우 간단한 회로와 저속 환기 시스템에 대해서도 첫 번째 방법으로 계산 결과의 높은 정확도를 달성하기 어렵다는 것을 나타냅니다. 단순하고 복잡한 저속 및 고속 UTCS 회로의 경우 이러한 계산의 만족스러운 정확도와 신뢰성은 많은 경우 두 번째 방법에 의해서만 달성될 수 있습니다.

음향 계산의 두 번째 방법. 선박에서 계산 방법은 부분적으로는 분석적 의존성을 기반으로 하지만 결정적으로는 실험 데이터를 기반으로 오랫동안 사용되어 왔습니다. 우리는 현대 건물의 선박에서 이러한 계산 경험을 사용합니다. 그런 다음 하나의 j번째 공기 분배기가 제공하는 환기된 방에서 설계 지점의 소음 수준 L j , dB는 다음 공식에 의해 결정되어야 합니다.

여기서 L wi 는 UCS의 i 번째 요소에서 생성된 음력 dB이고, R i 는 UCS의 i 번째 요소에서 방음 dB, dB(첫 번째 방법 참조),

소음에 대한 방의 영향을 고려한 값(건축 문헌에서 Q 대신 B가 사용되는 경우가 있음). 여기서 rj는 j번째 공기분배기에서 방의 설계점까지의 거리, Q는 방의 흡음상수, χ, Φ, Ω, κ 값은 경험적 계수(χ는 근거리장 영향 계수, Ω은 소스의 공간 복사 각도, Φ는 소스의 요인 지향성, κ는 음장의 확산 위반 계수입니다.

현대식 건물의 방에 m개의 공기 디퓨저를 배치한 경우 계산된 지점에서 각각의 소음 수준은 L j 이면 모든 공기 확산기의 총 소음은 사람이 수용할 수 있는 소음 수준 미만이어야 합니다. 즉:

여기서 L H는 위생 소음 표준입니다. 음향 계산의 두 번째 방법에 따르면 UHCS의 모든 요소에서 발생하는 음력 L wi 및 이러한 모든 요소에서 발생하는 차음 R i 는 각각에 대해 실험적으로 미리 결정됩니다. 사실은 지난 1년 반에서 20년 동안 컴퓨터와 결합된 음향 측정의 전자 기술이 크게 발전했다는 것입니다.

결과적으로 SVKV 요소를 생산하는 기업은 국가 및 국제 표준에 따라 측정된 특성 L wi 및 R i 를 여권 및 카탈로그에 표시해야 합니다. 따라서 두 번째 방법은 팬(첫 번째 방법에서와 같이)뿐만 아니라 UHCS의 다른 모든 요소에서 발생하는 소음을 고려합니다. 이는 중속 및 고속 시스템에 중요할 수 있습니다.

또한 에어컨, 난방 장치, 제어 및 공기 분배 장치와 같은 시스템 요소의 방음 Ri를 계산하는 것이 불가능하므로 첫 번째 방법이 아닙니다. 그러나 표준 측정에 의해 필요한 정확도로 결정할 수 있으며, 이는 이제 두 번째 방법에서 수행됩니다. 결과적으로 두 번째 방법은 첫 번째 방법과 달리 거의 모든 SVKV 체계를 다룹니다.

그리고 마지막으로 두 번째 방법은 방의 특성이 소음에 미치는 영향과 현재 건축 법규 및 규정에 따라 사람이 수용할 수 있는 소음 값을 고려합니다. 사례. 두 번째 방법의 주요 단점은 시스템 요소 간의 음향 상호 작용(파이프라인의 간섭 현상)을 고려하지 않는다는 것입니다.

UHCS의 음향 계산을 위해 표시된 공식에 따라 와트 단위의 소음원 음력과 데시벨 단위의 요소 방음의 합은 최소한 음파의 간섭이 없을 때만 유효합니다. 체계. 그리고 파이프 라인에 간섭이 있으면 강력한 사운드의 소스가 될 수 있습니다. 예를 들어 일부 관악기의 사운드가 기반으로합니다.

두 번째 방법은 이미 St. Petersburg State Polytechnic University의 상급생을 위한 음향 코스 프로젝트 구축을 위한 교과서 및 지침에 포함되어 있습니다. 파이프라인의 간섭 현상을 고려하지 않으면 "무지의 한계"가 증가하거나 중요한 경우 결과를 필요한 정도의 정확도와 신뢰성으로 실험적으로 개선해야 합니다.

첫 번째 방법에 대해 위에 표시된 것처럼 "무지의 한계"를 선택하려면 확률적 오류 추정이 선호되며, 이는 건물의 허용 가능한 소음 표준을 보장하기 위해 건물의 SVKV의 음향 계산에 사용하도록 제안됩니다. 현대 건물을 설계할 때 충족됩니다.

음향 계산의 세 번째 방법. 이 방법은 긴 라인의 좁은 파이프라인에서 간섭 프로세스를 고려합니다. 이러한 회계는 결과의 정확성과 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 이를 위해 소련 과학 아카데미 아카데미 학자와 러시아 과학 아카데미 Brekhovskikh L.M.의 좁은 파이프에 "임피던스 방법"을 적용하는 것이 제안되었습니다. 이는 임의의 수의 방음을 계산할 때 사용한 평면 평행 레이어.

따라서 두께 δ 2 를 갖는 평면 평행 층의 입력 임피던스를 먼저 결정해 보겠습니다. 이 층의 음파 상수는 γ 2 = β 2 + ik 2 이고 음향 임피던스 Z 2 = ρ 2 c 2 입니다. 파도가 떨어지는 층 앞의 매질에서 음향 저항을 나타내자, Z 1 = ρ 1 c 1 , 그리고 층 뒤의 매질에서 Z 3 = ρ 3 c 3 . 그러면 레이어의 음장은 요소 i ωt가 생략된 상태에서 음압과 함께 순방향 및 역방향으로 이동하는 파동의 중첩이 됩니다.

전체 레이어 시스템(공식)의 입력 임피던스는 이전 공식의 간단한 (n - 1)배 적용으로 얻을 수 있습니다.

이제 첫 번째 방법에서와 같이 긴 선 이론을 원통형 파이프에 적용해 보겠습니다. 따라서 좁은 파이프의 간섭으로 환기 시스템의 긴 라인의 dB 단위 방음 공식이 있습니다.

여기에서 입력 임피던스는 간단한 경우 계산을 통해 얻을 수 있으며 모든 경우에 최신 음향 장비를 사용한 특수 설비에서 측정하여 얻을 수 있습니다. 세 번째 방법에 따르면 첫 번째 방법과 유사하게 긴 UHVAC 라인의 끝에서 배출 공기 덕트에서 나오는 음력이 있고 계획에 따라 환기실로 들어가는 음력이 있습니다.

다음은 "무지의 한계"가 있는 첫 번째 방법에서와 같이 결과에 대한 평가입니다. 음압두 번째 방법에서와 같이 방 L. 마지막으로 건물의 환기 및 공조 시스템의 음향 계산을 위해 다음 기본 공식을 얻습니다.

계산 신뢰도가 2Φ(t)=0.9973(실질적으로 가장 높은 신뢰도)인 경우 t = 3이고 오류 값은 3σ Li 및 3σ Ri입니다. 신뢰도가 2Φ(t)= 0.95(높은 신뢰도)인 경우 t = 1.96이고 오류 값은 약 2σ Li 및 2σ Ri입니다. 신뢰도가 2Φ(t)= 0.6827(엔지니어링 신뢰도 평가)인 경우 t = 1.0 및 오류 값은 σ Li 및 σ Ri와 같습니다. 미래를 지향하는 세 번째 방법은 더 정확하고 신뢰할 수 있지만 더 복잡합니다. 건축 음향, 확률 이론 및 수학 분야에서 높은 자격이 필요합니다 통계 및 현대 측정 기술.

컴퓨터 기술을 이용한 공학적 계산에 사용하면 편리합니다. 저자에 따르면 이것은 건물의 환기 및 공조 시스템의 음향 계산의 새로운 방법으로 제안될 수 있습니다.

합산

새로운 음향 계산 방법을 개발하는 긴급한 문제의 해결은 기존 방법의 장점을 고려해야 합니다. 확률 이론 및 수학적 통계의 방법에 의한 오류의 포함과 임피던스 방법에 의한 간섭 현상의 고려로 인해 최소 "무지의 한계"BB를 갖는 건물의 UTCS의 새로운 음향 계산 방법이 제안됩니다. .

기사에 제시된 새로운 계산 방법에 대한 정보에는 추가 연구 및 작업 실습을 통해 얻은 필요한 세부 정보 중 일부가 포함되어 있지 않으며 이는 저자의 "노하우"를 구성합니다. 새로운 방법의 궁극적인 목표는 건물의 환기 및 공조 시스템의 소음을 줄이기 위한 수단의 선택을 제공하는 것이며, 이는 기존 방법과 비교하여 효율성을 높이고 무게와 비용을 줄입니다. 공조.

산업 및 토목 건설 분야의 기술 규정은 아직 이용 가능하지 않으므로 분야의 개발, 특히 UHV 건물의 소음 감소는 관련이 있으며 최소한 그러한 규정이 채택될 때까지 계속되어야 합니다.

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방, 특히 주거용 또는 산업용 방의 환기는 100%로 작동해야 합니다. 물론 많은 사람들은 환기를 위해 단순히 창문이나 문을 열 수 있다고 말할 수 있습니다. 그러나 이 옵션은 여름이나 봄에만 작동할 수 있습니다. 그러나 밖이 추울 때 겨울에 무엇을해야합니까?

환기의 필요성

첫째, 신선한 공기가 없으면 사람의 폐가 더 나빠지기 시작한다는 점에 즉시 주목할 가치가 있습니다. 또한 높은 확률로 만성 질환으로 발전할 다양한 질병이 나타날 수 있습니다. 둘째, 건물이 어린이가있는 주거용 건물 인 경우 어린이를 감염시킬 수있는 일부 질병이 평생 그와 함께 남아 있기 때문에 환기의 필요성이 더욱 증가합니다. 이러한 문제를 피하기 위해서는 환기의 배치를 처리하는 것이 가장 좋습니다. 몇 가지 옵션을 고려해 볼 가치가 있습니다. 예를 들어, 공급 환기 시스템 및 설치를 계산할 수 있습니다. 질병이 모든 문제가 아니라는 점도 덧붙일 가치가 있습니다.

일정한 공기 교환이 없는 방이나 건물에서는 모든 가구와 벽이 공기 중에 분사되는 물질로 코팅됩니다. 이것이 부엌이라면 튀김, 삶은 등의 모든 것이 침전물을 줄 것이라고 가정하십시오. 또한 먼지는 무서운 적입니다. 청소하도록 설계된 청소 제품조차도 잔류 물이 남아있어 거주자에게 부정적인 영향을 미칩니다.

환기 시스템의 유형

물론 환기 시스템의 설계, 계산 또는 설치를 진행하기 전에 가장 적합한 네트워크 유형을 결정해야 합니다. 현재 근본적으로 다른 세 가지 유형이 있으며 그 주요 차이점은 기능에 있습니다.

두 번째 그룹은 배기 가스입니다. 즉, 이것은 건물의 주방 영역에 가장 자주 설치되는 일반 후드입니다. 환기의 주요 임무는 실내에서 외부로 공기를 추출하는 것입니다.

재순환. 이러한 시스템은 아마도 가장 효과적일 것입니다. 그 이유는 동시에 공기를 실내 밖으로 펌핑하는 동시에 거리에서 신선한 공기를 공급하기 때문입니다.

더 나아가 모든 사람에게 발생하는 유일한 질문은 환기 시스템이 어떻게 작동하는지, 왜 공기가 한 방향 또는 다른 방향으로 움직이는가입니다. 이를 위해 두 가지 유형의 기단 각성 소스가 사용됩니다. 그들은 자연적이거나 기계적, 즉 인공적 일 수 있습니다. 정상적인 작동을 보장하려면 환기 시스템을 올바르게 계산해야 합니다.

일반 네트워크 계산

위에서 언급했듯이 특정 유형을 선택하고 설치하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 방에서 제거해야 하는 공기의 양과 다시 펌핑해야 하는 양을 명확하게 결정해야 합니다. 전문가들은 이것을 공기 교환이라고 부르며 계산해야합니다. 환기 시스템을 계산할 때 얻은 데이터에 따라 장치 유형을 선택할 때 시작해야합니다.

현재까지 많은 다른 계산 방법이 알려져 있습니다. 다양한 매개변수를 정의하는 것을 목표로 합니다. 일부 시스템의 경우 제거해야 하는 따뜻한 공기 또는 연기의 양을 알아내기 위해 계산이 수행됩니다. 일부는 산업 건물인 경우 오염을 희석하는 데 얼마나 많은 공기가 필요한지 알아내기 위해 수행됩니다. 그러나 이러한 모든 방법의 마이너스는 전문 지식과 기술의 요구 사항입니다.

환기 시스템을 계산해야하지만 그러한 경험이 없으면 어떻게해야합니까? 가장 먼저 해야 할 일은 각 주 또는 지역(GOST, SNiP 등)에서 사용할 수 있는 다양한 규제 문서를 숙지하는 것입니다. 이 문서에는 모든 유형의 시스템이 준수해야 하는 모든 표시가 포함되어 있습니다.

다중 계산

환기의 한 예는 다중 계산일 수 있습니다. 이 방법은 다소 복잡합니다. 그러나 그것은 상당히 실현 가능하고 좋은 결과를 줄 것입니다.

먼저 다중성이 무엇인지 이해해야 합니다. 유사한 용어는 방의 공기가 1시간 동안 신선한 공기로 대체되는 횟수를 나타냅니다. 이 매개 변수는 두 가지 구성 요소에 따라 다릅니다. 이것은 구조와 해당 영역의 특이성입니다. 시각적 시연을 위해 단일 공기 교환이 있는 건물에 대한 공식에 따른 계산이 표시됩니다. 이는 방에서 일정량의 공기가 제거됨과 동시에 같은 건물의 체적에 해당하는 양만큼 신선한 공기가 유입되었음을 나타냅니다.

계산 공식은 다음과 같습니다. L = n * V.

측정은 입방 미터/시간 단위로 수행됩니다. V는 방의 볼륨이고 n은 테이블에서 가져온 다중도 값입니다.

여러 개의 방이 있는 시스템을 계산하는 경우 벽이 없는 전체 건물의 부피를 공식에서 고려해야 합니다. 즉, 먼저 각 방의 부피를 계산한 다음 사용 가능한 모든 결과를 더하고 최종 값을 공식에 ​​대입해야 합니다.

기계식 장치로 환기

기계 환기 시스템의 계산 및 설치는 특정 계획에 따라 이루어져야 합니다.

첫 번째 단계는 공기 교환의 수치를 결정하는 것입니다. 요구 사항을 충족하기 위해 건물에 들어가야 하는 물질의 양을 결정할 필요가 있습니다.

두 번째 단계는 공기 덕트의 최소 치수를 결정하는 것입니다. 들어오는 공기의 순도와 신선도가 그것에 달려 있기 때문에 장치의 올바른 섹션을 선택하는 것이 매우 중요합니다.

세 번째 단계는 설치할 시스템 유형을 선택하는 것입니다. 이것은 중요한 포인트입니다.

네 번째 단계는 환기 시스템의 설계입니다. 설치가 수행 될 계획 계획을 명확하게 작성하는 것이 중요합니다.

기계적 환기의 필요성은 자연 유입이 대처할 수 없는 경우에만 발생합니다. 모든 네트워크는 자체 공기량 및 이 흐름의 속도와 같은 매개변수에 따라 계산됩니다. 기계 시스템의 경우 이 수치는 5m 3 / h에 도달할 수 있습니다.

예를 들어, 300m 3 / h의 면적으로 자연 환기를 제공해야 하는 경우 350mm 구경이 필요합니다. 기계 시스템이 장착되면 볼륨을 1.5-2 배 줄일 수 있습니다.

배기 환기

다른 계산과 마찬가지로 계산도 성과가 결정된다는 사실에서 시작해야 합니다. 네트워크에 대한 이 매개변수의 단위는 m 3 / h입니다.

효과적인 계산을 위해서는 방의 높이와 면적, 각 방의 주요 목적, 각 방에 동시에 있을 평균 인원의 세 가지를 알아야 합니다.

이 유형의 환기 및 공조 시스템을 계산하기 시작하려면 다중성을 결정해야 합니다. 이 매개변수의 숫자 값은 SNiP에 의해 설정됩니다. 여기서 주거, 상업 또는 산업 건물의 매개 변수가 다를 것임을 아는 것이 중요합니다.

주거용 건물에 대해 계산을 수행하면 다중도는 1입니다. 관리 건물에 환기 장치를 설치하는 것에 대해 이야기하는 경우 표시기는 2-3입니다. 다른 조건에 따라 다릅니다. 계산을 성공적으로 수행하려면 사용자 수뿐 아니라 다중성에 의한 교환 가치를 알아야 합니다. 시스템에 필요한 전력을 결정하기 위해서는 가장 높은 유속을 취해야 합니다.

공기 환율을 알아내려면 방의 면적에 높이를 곱한 다음 다중도 값(가구의 경우 1, 기타의 경우 2-3)을 곱해야 합니다.

1인당 환기 및 공조 시스템을 계산하려면 한 사람이 소비하는 공기의 양을 알고 이 값에 사람 수를 곱해야 합니다. 평균적으로 최소한의 활동으로 한 사람은 약 20m 3 / h를 소비하고 평균 활동으로 지표는 40m 3 / h로 증가하고 격렬한 신체 활동으로 볼륨은 60m 3 / h로 증가합니다.

환기 시스템의 음향 계산

음향 계산은 모든 실내 환기 시스템 계산에 첨부되는 필수 작업입니다. 이러한 작업은 몇 가지 특정 작업을 수행하기 위해 수행됩니다.

• 계산된 지점에서 공기 중 및 구조적 환기 소음의 옥타브 스펙트럼을 결정합니다.
• 기존 소음과 위생 기준에 따른 허용 소음을 비교합니다.
• 소음을 줄이는 방법을 결정합니다.

모든 계산은 엄격하게 설정된 계산 지점에서 수행해야 합니다.

실내의 과도한 소음을 제거하도록 설계된 건물 및 음향 표준에 따라 모든 조치가 선택된 후 이전에 결정된 동일한 지점에서 전체 시스템의 검증 계산이 수행됩니다. 그러나 이 소음 감소 조치 중에 얻은 유효 값도 여기에 추가해야 합니다.

계산을 수행하려면 특정 초기 데이터가 필요합니다. SPL(Sound Power Levels)이라고 하는 장비의 소음 특성이었습니다. 계산을 위해 Hz 단위의 기하 평균 주파수가 사용됩니다. 대략적인 계산을 수행하면 dBA 단위의 보정 노이즈 레벨을 사용할 수 있습니다.

디자인 포인트에 대해 이야기하면 팬이 설치된 장소뿐만 아니라 인간의 서식지에 있습니다.

환기 시스템의 공기 역학적 계산

이러한 계산 과정은 건물에 대한 공기 교환이 이미 계산되고 공기 덕트 및 채널의 라우팅이 결정된 후에 수행됩니다. 이러한 계산을 성공적으로 수행하려면 모든 공기 덕트의 피팅과 같은 부품을 강조 표시하는 것이 필수적인 환기 시스템을 구성해야 합니다.

정보와 계획을 사용하여 환기 네트워크의 개별 분기 길이를 결정해야 합니다. 여기서 직접 또는 역의 두 가지 다른 문제를 해결하기 위해 이러한 시스템의 계산을 수행할 수 있음을 이해하는 것이 중요합니다. 계산 목적은 작업 유형에 따라 다릅니다.

• 직선 - 시스템의 모든 섹션에 대한 섹션의 치수를 결정하는 동시에 통과할 특정 수준의 공기 흐름을 설정해야 합니다.
• 반대의 경우는 모든 환기구간에 대해 일정한 단면적을 설정하여 기류를 결정하는 것입니다.

이러한 유형의 계산을 수행하려면 전체 시스템을 여러 개의 개별 섹션으로 나눌 필요가 있습니다. 선택된 각 조각의 주요 특징은 일정한 공기 흐름입니다.

계산 프로그램

계산을 수행하고 환기 계획을 수동으로 작성하는 것은 매우 시간 소모적이고 시간 소모적인 프로세스이기 때문에 모든 작업을 스스로 수행할 수 있는 간단한 프로그램이 개발되었습니다. 몇 가지를 고려해 보겠습니다. 환기 시스템을 계산하는 프로그램 중 하나는 Vent-Clac입니다. 그녀는 왜 그렇게 좋은가요?

이러한 네트워크 계산 및 설계 프로그램은 가장 편리하고 효과적인 것으로 간주됩니다. 이 응용 프로그램의 알고리즘은 Altshul 공식의 사용을 기반으로 합니다. 이 프로그램의 특징은 자연환기 계산과 기계환기 계산에 모두 잘 대처한다는 점이다.

소프트웨어가 지속적으로 업데이트되기 때문에 최신 버전의 응용 프로그램이 전체 환기 시스템의 저항에 대한 공기 역학적 계산과 같은 작업을 수행할 수 있다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 또한 예비 장비 선택에 도움이 되는 다른 추가 매개변수를 효과적으로 계산할 수 있습니다. 이러한 계산을 수행하려면 프로그램에 시스템 시작과 끝의 공기 흐름과 메인 룸 덕트의 길이와 같은 데이터가 필요합니다.

이 모든 것을 수동으로 계산하려면 오랜 시간이 걸리고 계산을 단계적으로 나누어야 하기 때문에 이 응용 프로그램은 상당한 지원을 제공하고 많은 시간을 절약할 수 있습니다.

위생 기준

환기를 계산하는 또 다른 옵션은 위생 표준에 따른 것입니다. 공공 및 행정 시설에 대해서도 유사한 계산이 수행됩니다. 정확한 계산을 위해서는 건물 안에 지속적으로 머무를 평균 사람들의 수를 알아야 합니다. 내부 공기의 영구 소비자에 대해 이야기하면 1 시간당 약 60 입방 미터가 필요합니다. 그러나 임시인도 공공시설을 방문하기 때문에 이들도 고려해야 한다. 그러한 사람이 소비하는 공기의 양은 시간당 약 20입방미터입니다.

모든 계산이 테이블의 초기 데이터를 기반으로 수행되면 최종 결과를 얻을 때 거리에서 나오는 공기의 양이 건물 내부에서 소비되는 공기의 양보다 훨씬 많다는 것을 분명히 알 수 있습니다. 이러한 상황에서 대부분 시간당 약 195입방미터의 가장 간단한 솔루션에 의존합니다. 대부분의 경우 이러한 네트워크를 추가하면 전체 환기 시스템의 존재에 대해 허용 가능한 균형이 만들어집니다.

음향 계산 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000Hz의 기하학적 평균 주파수로 청각 범위의 8옥타브 대역(소음 수준이 정규화됨) 각각에 대해 생성됩니다.

분기된 공기 덕트 네트워크가 있는 중앙 환기 및 공조 시스템의 경우 125 및 250Hz의 주파수에 대해서만 음향 계산을 수행할 수 있습니다. 모든 계산은 0.5Hz의 정확도로 수행되며 최종 결과는 데시벨의 가장 가까운 정수로 반올림됩니다.

팬이 0.9 이상의 효율 모드에서 작동할 때 최대 효율 6 = 0입니다. 팬 작동 모드가 최대 효율의 20% 이하로 벗어나면 6 = 2dB가 되고 20% 이상 - 4dB.

다음과 같은 최대 풍속을 취하기 위해 공기 덕트에서 생성되는 음력 수준을 줄이는 것이 좋습니다. -4m/s 산업용 건물의 경우 이러한 속도는 2배 증가할 수 있습니다.

광범위한 공기 덕트 네트워크가 있는 환기 시스템의 경우 음향 계산은 가장 가까운 방(동일한 허용 소음 수준에서), 다른 소음 수준(허용 수준이 가장 낮은 지점)에 대해서만 수행됩니다. 흡기 및 배기 샤프트에 대한 음향 계산은 별도로 수행됩니다.

광범위한 공기 덕트 네트워크가 있는 중앙 환기 및 공조 시스템의 경우 125 및 250Hz의 주파수에 대해서만 계산을 수행할 수 있습니다.

여러 소스(급배기 그릴, 유닛, 로컬 에어컨 등)에서 실내로 소음이 유입되면 소음원과 가장 가까운 작업장에서 여러 설계점을 선택합니다. 이러한 점에 대해 옥타브 음압 레벨은 각 노이즈 소스에서 별도로 결정됩니다.

낮 동안의 음압 수준에 대한 다양한 규제 요구 사항으로 인해 음향 계산은 허용되는 가장 낮은 수준에서 수행됩니다.

소음원의 총 수 m에서 설계 시점에서 표준보다 10dB 및 15dB 낮은 옥타브 레벨을 생성하는 소스는 각각 3 및 10 이하의 수로 고려되지 않습니다.팬용 질식 장치는 도 고려하지 않습니다.

방 전체에 고르게 분포된 하나의 팬에서 나오는 여러 개의 공급 또는 배기 그릴은 하나의 팬에서 나오는 소음이 통과할 때 하나의 소음원으로 간주될 수 있습니다.

동일한 음력의 여러 소스가 실내에 있는 경우 선택한 설계점의 음압 레벨은 다음 공식에 의해 결정됩니다.

환기 계산

공기 이동 방식에 따라 환기는 자연스럽고 강제적일 수 있습니다.

작업 영역에 위치한 기술 및 기타 장치의 흡입구 및 국부 배출구로 들어가는 공기의 매개 변수는 GOST 12.1.005-76에 따라 취해야합니다. 3 x 5 미터의 방 크기와 3 미터의 높이를 가진 방의 부피는 45 입방 미터입니다. 따라서 환기는 시간당 90입방미터의 공기 유량을 제공해야 합니다. 여름에는 장비의 안정적인 작동을 위해 실내 온도를 초과하지 않도록 에어컨 설치가 필요합니다. 공기 중 먼지의 양은 컴퓨터의 신뢰성과 수명에 직접적인 영향을 미치므로 각별한 주의가 필요합니다.

에어컨의 전력 (보다 정확하게는 냉방력)이 주요 특성이며 설계된 방의 부피에 따라 다릅니다. 대략적인 계산을 위해 10m2당 1kW는 천장 높이가 2.8~3m일 때 취합니다(SNiP 2.04.05-86 "난방, 환기 및 공조"에 따름).

이 방의 열 유입을 계산하기 위해 단순화된 방법이 사용되었습니다.

여기서: Q ​​- 열 유입

S - 객실 면적

h - 방 높이

q - 30-40W/m3와 동일한 계수(이 경우 35W/m3)

15m 2 및 3m 높이의 방의 경우 열 유입은 다음과 같습니다.

Q=15 3 35=1575W

또한 사무 장비와 사람의 열 방출을 고려해야 하며(SNiP 2.04.05-86 "난방, 환기 및 공조"에 따라) 차분한 상태에서 사람이 0.1kW의 열을 방출하는 것으로 간주됩니다. , 컴퓨터 또는 복사기 0.3kW, 이러한 값을 총 열 입력에 추가하여 필요한 냉각 용량을 얻을 수 있습니다.

Q 추가 \u003d (HS 오페라) + (С S comp) + (PS 인쇄) (4.9)

여기서: Q ​​add - 추가 열 획득의 합계

C - 컴퓨터 방열

H - 작업자의 열 분산

D - 프린터 열 발산

S comp - 워크스테이션 수

S 인쇄 - 프린터 수

S 오페라 - 오퍼레이터 수

방의 추가 열 유입은 다음과 같습니다.

Q add1 \u003d (0.1 2) + (0.3 2) + (0.3 1) \u003d 1.1 (kW)

열 획득의 총합은 다음과 같습니다.

Q 합계1 \u003d 1575 + 1100 \u003d 2675 (W)

이러한 계산에 따라 적절한 전력과 에어컨 수를 선택해야합니다.

계산이 수행되는 방의 경우 정격 전력이 3.0kW인 에어컨을 사용해야 합니다.

소음 계산

컴퓨터 센터의 생산 환경의 불리한 요소 중 하나는 인쇄 장치, 공조 장비, 컴퓨터 자체의 냉각 팬에서 발생하는 높은 수준의 소음입니다.

소음 감소의 필요성과 실현 가능성에 대한 질문을 해결하려면 작업자 작업장의 소음 수준을 알아야 합니다.

동시에 작동하는 여러 비간섭 소스에서 발생하는 소음 수준은 개별 소스의 복사 에너지 합산 원칙에 따라 계산됩니다.

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

여기서 Li는 i번째 노이즈 소스의 음압 레벨입니다.

n은 노이즈 소스의 수입니다.

얻어진 계산 결과는 주어진 작업장에 대한 소음 수준의 허용 값과 비교됩니다. 계산 결과가 허용 소음 수준 이상인 경우 특별한 소음 감소 조치가 필요합니다. 여기에는 흡음재로 홀의 벽과 천장 라이닝, 소스의 소음 감소, 적절한 장비 배치 및 작업자 작업장의 합리적인 구성이 포함됩니다.

작업장에서 작업자에게 작용하는 소음원의 음압 수준은 표에 나와 있습니다. 4.6.

표 4.6 - 다양한 소스의 음압 레벨

일반적으로 작업자의 작업장에는 시스템 장치의 하드 드라이브, PC 냉각 팬, 모니터, 키보드, 프린터 및 스캐너와 같은 장비가 장착되어 있습니다.

각 유형의 장비에 대한 음압 레벨 값을 공식 (4.4)에 대입하면 다음을 얻습니다.

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

얻은 값은 65dB(GOST 12.1.003-83)와 같은 작업자 작업장의 허용 소음 수준을 초과하지 않습니다. 그리고 스캐너와 프린터와 같은 주변 장치가 동시에 사용될 가능성이 낮다고 생각하면 이 수치는 훨씬 낮아질 것입니다. 또한 프린터가 작동 중일 때 작업자의 직접적인 존재가 필요하지 않기 때문입니다. 프린터에는 자동 급지 장치가 장착되어 있습니다.