Capitolul 4 - I.4. Dimensionarea conductelor de aer - Ghid din 2015 de bună practică pentru proiectarea instalaţiilor de ventilare/climatizare în clădiri - Indicativ GEx 011 - 2015

M.Of. 834 bis

În vigoare
Versiune de la: 9 Noiembrie 2015
CAPITOLUL 4:I.4. Dimensionarea conductelor de aer
SUBCAPITOLUL 1:I.4.1. Dimensionarea geometrica a conductelor de aer şi determinarea pierderilor de presiune
- Secţiunea conductelor de aer se determină în funcţie de debitul transportat, alegând o viteză de aer recomandată conform Anexa I.8. (Anexa 8 din normativ)
Pentru un sistem de conducte de introducere/evacuare se determină căderile de presiune (pierderile totale de sarcină) p, în funcţie de pierderile liniare şi locale:
 [Pa]
unde:
l - lungimea tronsonului de conductă, în metri;
R - pierderea de sarcină liniară unitară pe tronsonul respectiv, în Pa/m, conform Anexa I. 9.;
Z - pierderea de sarcină locală pe un anumit tronson, în Pa;
i - numărul de tronsoane pe traseul care se calculează.
Valorile R, pentru stabilirea pierderile de sarcină liniare trebuie alese în funcţie de natura şi rugozitatea materialului conductei de aer. Pentru conducte cu secţiune diferită de cea circulară, valorile R se determină funcţie de diametrul echivalent, de, relativ la viteză:
de = 2ab/(a+b)
Pierderea de sarcină locală se calculează cu relaţia:
Z = î x (v2 x )/2 [Pa]
unde:
î - suma coeficienţilor de rezistenţă locală pe fiecare tronson de conductă conform Anexa I.10;
v - viteza aerului pe tronsonul de conductă, în m/s,
- densitatea aerului din conductă, în kg/m3.
Stabilirea coeficienţilor de rezistenţă locală î ţine seama de forma geometrică a fiecărei piese speciale.
Calculul pierderilor de sarcină trebuie făcut pentru fiecare circuit de aer în care vehicularea aerului este asigurată de un ventilator sau de un coş de ventilare naturală (tiraj natural). Acest circuit trebuie urmărit de la intrarea până la evacuarea aerului în sistem; se urmăreşte pe cât posibil echilibrarea aeraulică a circuitelor.
SUBCAPITOLUL 2:I.4.2. Exemple de dimensionare a conductelor de aer şi de determinarea pierderilor de presiune
Se dimensionează reţeaua de conducte de aer pentru schema din figura I.2:
Fig. I.2. Schema de calcul pentru dimensionarea conductelor de aer pentru exemplul dat
SECŢIUNEA 1:A. Metoda vitezelor descrescătoare
Se aleg viteze descrescătoare de la CTA spre ultima gură de refulare de pe traseul cel mai dezavantajat şi de la CTA spre priza de aer proaspăt, respectându-se pentru viteza reală rezultată valorile din Anexa I.8, cu privire la vitezele recomandate pentru conductele de aer.
1.Tronson 1
Debit de aer: V = 1000 [m3/h]
Lungime: l = 2,8 [m]
Viteză: v = 6 [m/s] - conform Anexei I.8
- Secţiune adoptată: 160 x 300 [mm]
Diametrul echivalent:de = 208,7 [mm]
Pierderea de sarcina unitară: R = 4,5 [Pa/m] - conform Nomogramei din Anexa I.9
Pierderea de sarcină liniară: Rxl = 12,60 [Pa]
Pierderea de sarcină locală: Z = x v2/2 x = 35,16 [Pa]
Densitatea aerului: = 1,2 kg/m3
= grila de refulare + curba 90 ° = 1,75
grila de refulare = 0,6 - Conform Anexei I.10, fig. 160
curba 90 ° = 1,75 - Conform Anexei I.10, fig. 10
Pierderea de sarcină totală: (Rxl + Z) = 47,76 [Pa]
2.Tronson 2
Debit de aer: V = 2000 [m3/h]
Lungime: l = 4,7 [m]
Viteză: v = 7 [m/s] - conform Anexei I.8
- Secţiune adoptată: 200 x 400 [mm]
Diametrul echivalent: de = 266,67 [mm]
Pierderea de sarcina unitară: R = 4 [Pa/m] - conform Nomogramei din Anexa I.9
Pierderea de sarcină liniară: Rxl = 18,80 [Pa]
Pierderea de sarcină locală: Z = x v2/2 x = 153,94 [Pa]
Densitatea aerului: = 1,2 kg/m3
= ramificaţie cu cot + cot dublu = 5,32
ramificaţie cu cot = 0,38 - Conform Anexei I.10, fig. 90
cot dublu = 4,94 - Conform Anexei I.10, fig. 40
Pierderea de sarcină totală: (Rxl + Z) = 172,74 [Pa]
3.Tronson 3
Debit de aer: V = 4000 [m3/h]
Lungime: l = 1,5 [m]
Viteză: v = 8 [m/s] - conform Anexei I.8
- Secţiune adoptată: 260 x 550 [mm]
Diametrul echivalent: de = 353,09 [mm]
Pierderea de sarcina unitară: R = 3 [Pa/m] - conform Nomogramei din Anexa I.9
Pierderea de sarcină liniară: Rxl = 4,5 [Pa]
Pierderea de sarcină locală: Z = x v2/2 x = 27,17 [Pa]
Densitatea aerului: = 1,2 kg/m3
= ramificaţie cu cot + difuzor = 0,75
ramificaţie cu cot = 0,38 - Conform Anexei I.10, fig. 90
difuzor = 0,37 - Conform Anexei I.10, fig. 51
Pierderea de sarcină totală: (Rxl + Z) = 31,67 [Pa]
4.Tronson 4 - CTA
Debit de aer: V = 4000 [m3/h]
Pierderea de sarcină totală: 100 [Pa]
5.Tronson 5 - Conducta de aer proaspăt
Debit de aer: V = 4000 [m3/h]
Lungime: l = 2,8 [m]
Viteză: v = 6 [m/s] - conform Anexei I.8
- Secţiune adoptată: 400 x 500 [mm]
Diametrul echivalent: de = 444,44 [mm]
Pierderea de sarcina unitară: R = 1,4 [Pa/m] - conform Nomogramei din Anexa I.9
Pierderea de sarcină liniară: Rxl = 3,92 [Pa]
Pierderea de sarcină locală: Z = x v2/2 x = 11,41 [Pa]
= confuzor + curba 90 ° = 0,616
confuzor = 0,126 - Conform Anexei I.10, fig. 73
curba 90 ° = 0,49 - Conform Anexei I.10, fig. 10
Pierderea de sarcină totală: (Rxl + Z) = 15,33 [Pa]
6.Tronson 6 - Priza de aer proaspăt
Debit de aer: V = 4000 [m3/h]
Viteză: v = 3,5 [m/s] - conform Anexei I.8
- Secţiune adoptată: 400 x 800 [mm]
Se adopta 4 grile de aspiraţie 400 x 200 mm pe cele 4 laturi ale canalului de aer proaspăt. (Anexa I.10, fig. 124)
Diametrul echivalent: de = 444,44 [mm]
Pierderea de sarcină locală: Z = x v2/2 x = 19,53 [Pa]
Densitatea aerului: = 1,2 kg/m3
= 2,7 - Conform Anexei I.10, fig. 124
Pierderea de sarcină totală: (Rxl + Z) = 19,53 [Pa]
În final rezultă pierderea totală de presiune pentru CTA: (Tabel I.12)
P = P1+P2+P3+P4+P5+P6 = 387,03 [Pa]
Tab. I.12 Calculul pierderii de sarcină pe canalele principale de aer - metoda vitezelor descrescătoare

Nr. Crt.

Nr. Tronson

Debit

l

Viteza

Sect. iniţială

axb iniţial

axb adoptat

Sect. rezultată

Diam echiv

Sect. echiv.

Viteza reală

R

Rxl

Z

Rl+Z

(Rl+Z)

[mc/h]

[mc/s]

[m]

[m/s]

[mp]

a [mm]

b [mm]

a [mm]

b [mm]

[mp]

[mm]

[mp]

[m/s]

Pa/m

[Pa]

 

[Pa]

[Pa]

[Pa]

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

13

14

15

16

17

18

19

20

21

1

Trl

1000,000

0,278

2,8

6,00

0,046296

152,15

304,29

160

300

0,0480

208,70

0,0342

5,79

4,5

12,60

1,75

35,16

47,76

387,03

2

Tr2

2000,000

0,556

4,7

7,00

0,079365

199,20

398,41

200

400

0,0800

266,67

0,0558

6,94

4

18,80

5,32

153,94

172,74

3

Tr3

4000,000

1,111

1,5

8,00

0,138889

263,52

527,05

260

550

0,1430

353,09

0,0979

7,77

3

4,50

0,75

27,17

31,67

4

CTA

4000,000

1,111

               

100,00

5

Tr5 AP

4000,000

1,111

2,8

6,00

0,185185

304,29

608,58

400

500

0,2000

444,44

0,1551

5,56

1,4

3,92

0,616

11,41

15,33

6

TrG PA

4000,000

1,111

0

3,50

0,317460

398,41

796,82

400

800

0,3200

533,33

0,2233

3,47

0,5

0,00

2,7

19,53

19,53

                    
                    
                    
SECŢIUNEA 2:B. Metoda vitezelor constante
Se aleg viteze constante de la CTA spre ultima gură de refulare de pe traseul cel mai dezavantajat şi de la CTA spre priza de aer proaspăt, adoptându-se secţiunile corespunzătoare pentru respectarea valorilor din Anexa I.8, cu privire la vitezele recomandate pentru conductele de aer.
1.Tronson 1
Debit de aer: V = 1000 [m3/h]
Lungime: l = 2,8 [m]
Viteză: v = 6 [m/s] - conform Anexei I.8
- Secţiune adoptată: 160 x 300 [mm]
Diametrul echivalent: de = 208,7 [mm]
Pierderea de sarcina unitară: R = 4,5 [Pa/m] - conform Nomogramei din Anexa I.9
Pierderea de sarcină liniară: Rxl = 12,60 [Pa]
Pierderea de sarcină locală: Z = x v2/2 x = 35,16 [Pa]
Densitatea aerului: = 1,2 kg/m3
= grila de refulare + curba 90 ° = 1,75
grila de refulare = 0,6 - Conform Anexei I.10, fig. 160
curba 90 ° = 1,75 - Conform Anexei I.10, fig. 10
Pierderea de sarcină totală: Rxl + Z = 47,76 [Pa]
2.Tronson 2
Debit de aer: V = 2000 [m3/h]
Lungime: l = 4,7 [m]
Viteză: v = 6 [m/s] - conform Anexei I.8
- Secţiune adoptată: 240 x 400 [mm]
Diametrul echivalent: de = 300,00 [mm]
Pierderea de sarcina unitară: R = 2,2 [Pa/m] - conform Nomogramei din Anexa I.9
Pierderea de sarcină liniară: Rxl = 10,34 [Pa]
Pierderea de sarcină locală: Z = x v2/2 x = 106,90 [Pa]
Densitatea aerului: = 1,2 kg/m3
= ramificaţie cu cot + cot dublu = 5,32
ramificaţie cu cot = 0,38 - Conform Anexei I.10, fig. 90
cot dublu = 4,94 - Conform Anexei I.10, fig. 40
Pierderea de sarcină totală: (Rxl + Z) = 117,24 [Pa]
3.Tronson 3
Debit de aer: V = 4000 [m3/h]
Lungime: l = 1,5 [m]
Viteză: v = 6 [m/s] - conform Anexei I.8
- Secţiune adoptată: 320 x 600 [mm]
Diametrul echivalent: de = 417,39 [mm]
Pierderea de sarcina unitară: R = 1,7 [Pa/m] - conform Nomogramei din Anexa I.9
Pierderea de sarcină liniară: Rxl = 2,55 [Pa]
Pierderea de sarcină locală: Z = x v2/2 x = 15,07 [Pa]
= ramificaţie cu cot + difuzor = 0,75
ramificaţie cu cot = 0,38 - Conform Anexei I.10, fig. 90
difuzor = 0,37 - Conform Anexei I.10, fig. 51
Pierderea de sarcină totală: (Rxl + Z) = 17,62 [Pa]
4.Tronson 4 - CTA
Debit de aer: V = 4000 [m3/h]
Pierderea de sarcină totală: 100 [Pa]
5.Tronson 5 - Conducta de aer proaspăt
Debit de aer: V = 4000 [m3/h]
Lungime: l = 2,8 [m]
Viteză: v = 3,5 [m/s] - conform Anexei I.8
- Secţiune adoptată: 400 x 800 [mm]
Diametrul echivalent: de = 533,33 [mm]
Pierderea de sarcina unitară: R = 0,55 [Pa/m] - conform Nomogramei din Anexa I.9
Pierderea de sarcină liniară: Rxl = 1,54 [Pa]
Pierderea de sarcină locală: Z = x v2/2 x = 4,46 [Pa]
Densitatea aerului: = 1,2 kg/m3
= confuzor + curba 90 ° = 0,616
confuzor = 0,126 - Conform Anexei I.10, fig. 73
curba 90 ° = 0,49 - Conform Anexei I.10, fig. 10
Pierderea de sarcină totală: (Rxl + Z) = 6,00 [Pa]
6.Tronson 6 - Priza de aer proaspăt
Debit de aer: V = 4000 [m3/h]
Viteză: v = 3,5 [m/s] - conform Anexei I.8
- Secţiune adoptată: 400 x 800 [mm]
Se adopta 4 grile de aspiraţie 400 x 200 mm pe cele 4 laturi ale canalului de aer proaspăt. (Anexa I.10, fig. 124)
Diametrul echivalent: de = 533,33 [mm]
Pierderea de sarcină locală: Z = x v2/2 x = 19,53 [Pa]
Densitatea aerului: = 1,2 kg/m3
= 2,7 - Conform Anexei I.10, fig. 124
Pierderea de sarcină totală: (Rxl + Z) = 19,53 [Pa]
În final rezultă pierderea totală de presiune pentru CTA: (Tabel I.13)
P = P1+P2+P3+P4+P5+P6 = 308,15 [Pa]
Tab. I.13 Calculul pierderii de sarcină pe canalele principale de aer - metoda vitezelor constante

Nr. Crt.

Nr. Tronson

Debit

l

Viteza

Sect. iniţială

axb iniţial

axb adoptat

Sect. rezultată

Diam echiv

Sect. echiv.

Viteza reală

R

Rxl

Z

Rl+Z

(Rl+Z)

[mc/h]

[mc/s]

[m]

[m/s]

[mp]

a [mm]

b [mm]

a [mm]

b [mm]

[mp]

[mm]

[mp]

[m/s]

Pa/m

[Pa]

 

[Pa]

[Pa]

[Pa]

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

13

14

15

16

17

18

19

20

21

1

Trl

1000,000

0,278

2,8

6,00

0,046296

152,15

304,29

160

300

0,0480

208,70

0,0342

5,79

4,5

12,60

1,75

35,16

47,76

308,15

2

Tr2

2000,000

0,556

4,7

6,00

0,092593

215,17

430,33

240

400

0,0960

300,00

0,0707

5,79

2,2

10,34

5,32

106,90

117,24

3

Tr3

4000,000

1,111

1,5

6,00

0,185185

304,29

608,58

320

600

0,1920

417,39

0,1368

5,79

1,7

2,55

0,75

15,07

17,62

4

CTA

4000,000

1,111

               

100,00

5

Tr5 AP

4000,000

1,111

2,8

3,50

0,317460

398,41

796,82

400

800

0,3200

533,33

0,2233

3,47

0,55

1,54

0,616

4,46

6,00

6

Tr6 PA

4000,000

1,111

0

3,50

0,317460

398,41

796,82

400

800

0,3200

533,33

0,2233

3,47

0,55

0,00

2,7

19,53

19,53

                    
                    
                    
SECŢIUNEA 3:C. Metoda secţiunilor constante
Se aleg secţiuni constante de la CTA spre ultima gură de refulare de pe traseul cel mai dezavantajat şi de la CTA spre priza de aer proaspăt, respectându-se valorile din Anexa I.8, cu privire la vitezele recomandate pentru conductele de aer.
1.Tronson 3
Debit de aer: V = 4000 [m3/h]
Lungime: l = 1,5 [m]
Viteză: v = 8 [m/s] - conform Anexei I.8
- Secţiune adoptată: 260 x 550 [mm]
Diametrul echivalent: de = 353,09 [mm]
Pierderea de sarcina unitară: R = 3 [Pa/m] - conform Nomogramei din Anexa I.9
Pierderea de sarcină liniară: Rxl = 4,5 [Pa]
Pierderea de sarcină locală: Z = x v2/2 x = 27,17 [Pa]
= ramificaţie cu cot + difuzor = 0,75
ramificaţie cu cot = 0,38 - Conform Anexei I.10, fig. 90
difuzor = 0,37 - Conform Anexei I.10, fig. 51
Pierderea de sarcină totală: (Rxl + Z) = 31,67 [Pa]
2.Tronson 2
Debit de aer: V = 2000 [m3/h]
Lungime: l = 4,7 [m]
Viteză: v = 4 [m/s] - conform Anexei I.8
- Secţiune adoptată: 260 x 550 [mm]
Diametrul echivalent: de = 353,09 [mm]
Pierderea de sarcina unitară: R = 1 [Pa/m] - conform Nomogramei din Anexa I.9
Pierderea de sarcină liniară: Rxl = 4,70 [Pa]
Pierderea de sarcină locală: Z = x v2/2 x = 48,18 [Pa]
Densitatea aerului: = 1,2 kg/m3
= ramificaţie cu cot + cot dublu = 5,32
ramificaţie cu cot = 0,38 - Conform Anexei I.10, fig. 90
cot dublu = 4,94 - Conform Anexei I.10, fig. 40
Pierderea de sarcină totală: (Rxl + Z) = 52,88 [Pa]
3.Tronson 1
Debit de aer: V = 1000 [m3/h]
Lungime: l = 2,8 [m]
Viteză: v = 2 [m/s] - conform Anexei I.8
- Secţiune adoptată: 260 x 550 [mm]
Diametrul echivalent: de = 353,09 [mm]
Pierderea de sarcina unitară: R = 0,3 [Pa/m] - conform Nomogramei din Anexa I.9
Pierderea de sarcină liniară: Rxl = 0,84 [Pa]
Pierderea de sarcină locală: Z = x v2/2 x = 3,96 [Pa]
Densitatea aerului: = 1,2 kg/m3
= grila de refulare + curba 90 ° = 1,75
grila de refulare = 0,6 - Conform Anexei I.10, fig. 160
curba 90 ° = 1,15 - Conform Anexei I.10, fig. 10
Pierderea de sarcină totală: (Rxl + Z) = 4,80 [Pa]
4.Tronson 4 - CTA
Debit de aer: V = 4000 [m3/h]
Pierderea de sarcină totală: 100 [Pa]
5.Tronson 5 - Conducta de aer proaspăt
Debit de aer: V = 4000 [m3/h]
Lungime: l = 2,8 [m]
Viteză: v = 3,5 [m/s] - conform Anexei I.8
- Secţiune adoptată: 400 x 800 [mm]
Diametrul echivalent: de = 533,33 [mm]
Pierderea de sarcina unitară: R = 0,55 [Pa/m] - conform Nomogramei din Anexa I.9
Pierderea de sarcină liniară: Rxl = 1,54 [Pa]
Pierderea de sarcină locală: Z = x v2/2 x = 4,46 [Pa]
Densitatea aerului: = 1,2 kg/m3
= confuzor + curba 90 ° = 0,616
confuzor = 0,126 - Conform Anexei I.10, fig. 73
curba 90 ° = 0,49 - Conform Anexei I.10, fig. 10
Pierderea de sarcină totală: (Rxl + Z) = 6,00 [Pa]
6.Tronson 6 - Priza de aer proaspăt
Debit de aer: V = 4000 [m3/h]
Viteză: v = 3,5 [m/s] - conform Anexei I.8
- Secţiune adoptată: 400 x 800 [mm]
Se adopta 4 grile de aspiraţie 400 x 200 mm pe cele 4 laturi ale canalului de aer proaspăt. (Anexa 1.10, fig. 124)
Diametrul echivalent: de = 533,33 [mm]
Pierderea de sarcină locală: Z = x v2/2 x = 19,53 [Pa]
Densitatea aerului: = 1,2 kg/m3
= 2,7 - Conform Anexei I.10, fig. 124
Pierderea de sarcină totală: (Rxl + Z) = 19,53 [Pa]
În final rezultă pierderea totală de presiune pentru CTA: (Tabel I.14)
P = P1+P2+P3+P4+P5+P6 = 214,90 [Pa]
Tab. I.14 Calculul pierderii de sarcină pe canalele principale de aer - metoda secţiunilor constante

Nr. Crt.

Nr. Tronson

Debit

l

Viteza

Sect. iniţială

axb iniţial

axb adoptat

Sect. rezultată

Diam echiv

Sect. echiv.

Viteza reală

R

Rxl

Z

Rl+Z

(Rl+Z)

[mc/h]

[mc/s]

[m]

[m/s]

[mp]

a [mm]

b [mm]

a [mm]

b [mm]

[mp]

[mm]

[mp]

[m/s]

Pa/m

[Pa]

 

[Pa]

[Pa]

[Pa]

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

13

14

15

16

17

18

19

20

21

1

Tr3

4000,000

1,111

1,5

8,00

0,138889

263,52

527,05

260

550

0,1430

353,09

0,0979

7,77

3

4,50

0,75

27,17

31,67

214,90

2

Tr2

2000,000

0,556

4,7

4,00

0,138889

263,52

527,05

260

550

0,1430

353,09

0,0979

3,89

1

4,70

5,32

48,18

52,88

3

Trl

1000,000

0,278

2,8

2,00

0,138889

263,52

527,05

260

550

0,1430

353,09

0,0979

1,94

0,3

0,84

1,75

3,96

4,80

4

CTA

4000,000

1,111

              

0,00

100,00

5

Tr5 AP

4000,000

1,111

2,8

3,50

0,317460

398,41

796,82

400

800

0,3200

533,33

0,2233

3,47

0,55

1,54

0,62

4,48

6,02

6

Tr6 PA

4000,000

1,111

0

3,50

0,317460

398,41

796,82

400

800

0,3200

533,33

0,2233

3,47

0,55

0,00

2,7

19,53

19,53