換気システムのパラメータを計算する計算機

家の中の雰囲気を快適で健康に保つには、適切な換気が必要です。. 適切に設計された換気システムは、余分な湿気を取り除き、建物内の空気の質を調整し、危険な汚染物質の蓄積を防ぐために不可欠です。. しかし、そのようなシステムの理想的なパラメータを選択するのは難しいかもしれません。.

そんなときに役立つのが、換気システムの計算機だ。. これらの便利なツールは、あなたの家のサイズ、居住者の数、および換気要件を含む複数の要因に基づいて正確な計算を提供し、換気システムの設計から当て推量を排除します。. 専門家と住宅所有者の両方が適切なデータを入力することにより、効果的かつ効率的な換気を達成するために必要な理想的な風量、ダクトのサイズ、およびファンの容量を見つけることができます。.

換気システムの計算機は、現在、より高度であり、技術の進歩のおかげで、ユーザーに様々な機能とカスタマイズの選択肢を提供します。. 基本的なオンライン計算機から複雑なソフトウェアプログラムまで、あらゆるニーズと能力レベルに対応するツールが用意されています。. これらの計算機は、あなたがシステムのパフォーマンスを最大化しようとしているHVACの専門家であるか、または家の改装を整理するDIY愛好家であるかどうかにかかわらず、信じられないほど便利です。.

換気システム計算機は、室内の空気の質と快適性に影響を与える様々な要因を考慮する能力は、その主な利点の一つです。. 換気要件は、使用中の冷暖房システムの種類、燃焼器具の有無、住宅のレイアウトなど、多くの要因によって影響を受ける可能性がある. これらの変数を考慮した計算機は、エネルギー使用量と運転経費を抑えながら、理想的な換気を保証するカスタマイズされた提案を作成することができます。.

さらに、住宅所有者は、換気システムの計算機を使用して、現在のシステムの交換または変更について十分な情報に基づいた決定を下すことができます。. これらの計算機は、それがより効率的な熱回収換気（HRV）やエネルギー回収換気（ERV）システムにアップグレードしたり、キッチンやバスルームなどのトラブルスポットに補助換気を追加することになると潜在的な節約と利点についての洞察力に富んだ情報を提供します。.

ダクトの選び方

空気力学計算の結果を使用して、ダクトのパラメータ、つまり円形断面の直径と長方形断面の寸法を正しく選択することができます。.

さらに、強制給気装置（ファン）を選択し、並列チャネルを介した空気の移動プロセス中に発生する圧力損失を計算することができます。.

風量と風速を知ることにより、必要なダクトの断面を計算することができる。.

これを行うには、S = l/3600*V という逆算式を使って風量を計算します。.

この結果を用いて直径を計算することができる：

• Dはダクトの断面の直径；
• Sは空気の通り道（ダクト）の断面積（m²）です；
• π – 数値「π, 3に等しい数学定数.14;.

GOSTが作成した工場規格と比較し、製品の直径に最も近い数字が選ばれる。.

丸型ダクトではなく角型ダクトを選ばなければならない場合は、製品の直径ではなく、長さと幅を測定する。.

メーカーのサイズ表やA*b≒Sの概念とともに、おおよその断面を目安に選択する。. 幅(b)と長さ(a)の比が1対3以上であってはならない。.

人間工学に基づいた設計のため、正方形または長方形の断面を持つエアダクトは、壁に背を向けて設置できる. これは、キッチンキャビネット（中二階）を設置したり、天井のヒンジ構造上の配管をホームフードで覆うことで実現できます。.

長方形の流路の最小寸法は100mm×150mm、最大寸法は2000mmが一般的です。. 丸型風向風速計は、抵抗が少なく、騒音レベルが小さいので有利です。.

最近、便利で安全、しかも軽量なマンション専用のプラスチックボックスが登場した.

風速を測る装置とは

微妙な違いはあるが、いずれも小型で使いやすい。.

風速を計算する機器

• 翼付き風速計
• 温度風速計
• 超音波風速計
• パイプ風速計
• ディフマノメーター
• バロメーター

設計が最も簡単な装置のひとつが翼流速計です。. インペラの回転数で流量が決まる.

温度センサーは温度風速計の特徴である。. 熱いうちにダクトに入れ、冷めてから風量を測定する。.

一次風速は超音波風速計によって測定される。. 特定の気流制御点における音の周波数の変化を測定することを基本として作動する。.

ユニークな小口径パイプがピオパイプ付き風速計に取り付けられている。. ダクトの中央に設置し、静圧と全圧の差を測定します。. これらはダクト内で最も広く使用されている空気測定ツールのひとつだが、ホコリが多いと操作が難しいという欠点がある。.

ディフマノメーターは、速度に加えて空気消費量も測定することができる。. ピオチューブ付きのこの装置は、100m/sもの風速を測定することができます。.

換気グリルやディフューザーの出口で風速を測定する場合、バロメーターが最も効果的です。. ベルがあり、換気システムから排出されるすべての空気を集め、測定を最小限に抑えます。.

適切な換気システムを選択することは、住宅の断熱と暖房の効率と快適性の両方に不可欠です。. デジタルウィザードと同様に、換気計算機は、快適で新鮮な家を維持するための理想的な気流バランスを決定するのに役立ちます。. これらのツールは、部屋の大きさ、居住者の数、地域の気候などの変数に基づいて、カスタマイズされた換気計画を作成します。. 住宅所有者は、これらの計算機を使用することにより、きれいな空気を吸っているだけでなく、エネルギー効率を最大化し、コストを下げていることを確認することができます。. 適切な換気により、冬の寒さを遮断したり、夏の風を取り入れたりすることで、一年中健康的で幸せな家が実現します。.

断面の形状

このシステムのパイプは、断面の形状によって円形と長方形の2種類に分けられる。. 丸型は、主に大規模な工業会社で使用されています。. ダクトは部屋の中で大きなスペースを占めるからである。. 住宅、幼稚園、学校、診療所などでは、長方形の断面が効果的である。. 少なくとも騒音振動はそこから発生するため、断面が丸いパイプが最も騒音が大きい。. 断面積がやや大きく、騒音源が長方形のパイプから.

いずれの断面でも、パイプの材質はスチールが最も一般的である。. 対照的に、断面が長方形のパイプに使われる鋼材は強度が高く、断面が丸いパイプに使われる鋼材は強度が低く弾性がある.

まとめとして、ダクトの設置や計算に注意を払うことがいかに重要かをもう一度強調しておきます。. すべてを正しく行えば、システムは全体として意図したとおりに機能する。. 当然ながら、セキュリティも重要な考慮事項である。. システム部品の慎重な選択が必要. 安ければ高品質というわけではないことを肝に銘じておく必要がある。.

1 適切な空気交換

すべての住宅や商業施設は、建築基準法や衛生基準法に準拠した換気システムを備えていなければならない。. 空気バランスを維持し、人間の作業やリラクゼーションに適した微気候を確立することが、その主な任務である。. つまり、大気中に過剰な熱、湿気、汚染が存在してはならない。. そうでなければ、家具や壁、天井の表面に菌やカビが繁殖し、温かく生暖かい雰囲気の中で病原菌の急速な蔓延が始まる。.

衛生基準では、部屋の用途と時間帯が騒音レベルに影響するとされている。. このような事態を防ぐためには、以下のアドバイスに耳を傾けなければならない：

• 空気の組成は衛生基準を満たさなければならない。.
• 空気の入れ替えがうまくいっていない場所には、空気の流れる速度を調整する装置を設置する。.
• 利用可能な換気システムは、部屋の機能的特徴に対応していなければならない。.

エアダクトの曲がり角が多いほど、流路を通過する際に発生する騒音と圧力は大きくなります。. 衛生基準では、部屋の用途や時間帯が騒音レベルに影響するとされています：

• 病院や療養所の病棟では、35～50 DBA；
• トレーニングルームやクラスでは40～55 DBA；
• 住宅のアパートや部屋 – 40-55 DBA；
• 病院や療養所の近くでは、35～60 DBA；
• 住宅に隣接する地域では45～70DBA；
• 学校の近く – 55～70 DBA.

表中の最高値は、トレーニングルームやクラスでの23時間から7時間に関するものである。.

計算ルール

換気経路の空気の流れの速さは、騒音と振動に密接に関係しています。. 結局のところ、曲がり角や曲がり角が理想よりも多い場合、パイプを通る流れは、標準的な限界を超える交互圧力を発生させる可能性があります。. Оогда сопротивление в каналах большое, обень меньше пкономичность вентиляторов и скорость воздуха.

使用されるパイプの種類など、多くの要素が振動閾値に影響する.

標準騒音レベル

SNIPは、住宅、公共施設、生産型施設に適用される特定の要件を示しています。. 表にはすべての基準が記載されている. 採用基準が引き上げられた場合、換気システムの設計に欠陥がある。. さらに、短時間であれば基準音圧を超えることも許容される.

流路システムは、最大許容値を超えた場合、すぐに修正する必要がある欠陥と一緒に作成されます。. さらに、振動レベルを上回ることができるのは、ファンの出力です。. ダクトの最大風速は騒音増加の要因ではないはずです。.

評価の原則

換気パイプは様々な材料で作られていますが、最も一般的なのは金属パイプとプラスチックパイプです。. ダクトの形状は、楕円形から円形、長方形まで様々です。. 施設の種類や機能は大きく異なるため、SNiPは排気管の寸法しか示すことができず、空気塊の体積を正規化するために使用することはできない。. 登録基準値は、病院、学校、幼稚園などの社会施設での使用を想定しています。.

一連の計算式により、すべての寸法を計算することができます。. ダクト内の風速を決定するための決まったガイドラインはありませんが、SNiPは必要な計算のための推奨基準を提供しています。. すべてのデータを表で表す.

フードが自然換気である場合、風速は0以下でなければなりません。.空間内の気流が悪くなるのを防ぐため、2m/sを超えないようにする。. 主空気ダクトの場合、強制換気の場合の最大許容速度は8～11m/sである。. この基準が高くなると、換気システムの圧力が著しく上昇し、耐えがたい振動と騒音を引き起こす。.

速度決定の3つの特徴

換気システムの騒音と振動レベルは、風速と直接関係しています。. このため、計算では以下の指標も考慮する。. これは、空気の塊が動くと振動や騒音が発生するためである。. パイプの曲がり具合で強度が決まる。. 抵抗もあり、抵抗が多いほどスピードは遅くなります。. その結果、強制換気を採用した場合、ファンの性能は上昇します。.

中でも注意を引くべき要素は

• 衛生騒音レベルはSNiPの該当セクションに記載されています。. 住宅用、工業用、公共施設用の指標は若干異なります。. 例えば、医療機関では60dB以下、作業場やその他の工業施設では70dB以下が許容されます。. 教育機関や医療機関の平均的な指標は40 dBです。. 夜間の基準値は若干低く、隣接する地域については上記の通りです。.
• 音圧の指標も重要で、住宅用では40dB、工業用では50dBを超えないようにする。.
• 強制システムが使用されている場合、振動レベルはファンの運転に直接影響します。. 最大インジケータは、配管のサイズや材質、設置の品質、流路を通過する空気の流量など、いくつかの要因によって異なります。.
• 空気交換の頻度は、室内の淀んだ空気や埃を浄化するプロセスに直接影響する。. その品質は換気システムのタイプによって異なります。. 自然の品種を使用する場合は、エアレーション、つまり空気交換を強化するために窓やドアを開けることで補うことができる。. 人工種には、強制換気や機械換気、エアコンの設置が含まれる。. 多重度は空気塊の変化量によって決定され、n = v/wの式で計算される。. 最初の文字は1時間のシフト量、2番目は1時間部屋を満たす清浄空気の量、3番目は部屋自体の面積を表す。.

空力計算の主な公式

まず最初に、高速道路は、その空気力学を計算する必要があります. システムで最も長く、最も多く使用されるのはメインエアダクトであることを念頭に置いてください。. これらの計算結果に基づいてファンが選択される。.

ただし、残りのシステム分岐部も忘れずに接続してください。.

それは極めて重要である。! エアダクトの分岐の10％以内でリンクが確立できない場合は、ダイヤフラムを使用する必要があります。. ダイアフラムの抵抗係数を決定するために次の公式を使用する：

水平ダクトが垂直レンガチャンネルに入る接合部には、不整合が10％を超える場合、長方形のダイアフラムを設置する必要がある。.

主な計算課題は圧力損失を決定することである。. 理想的なエアダクトサイズの選択と風速の同時管理. 局所的な抵抗による圧力損失とダクトの長さに沿った（摩擦による）圧力損失の合計が、一般的な圧力損失となる。. 計算には数式を使用.

鋼鉄製ダクトの場合、これらの式は正確である。. エアダクトの速度と粗さに応じて、表から取り出します。.

長方形の空気パイプラインには等価直径を使用してもよい。.

前回の記事で提供したオフィスの例で、公式を使ってエアダクトの空気力学を計算する手順を検討する. その後、Excelアプリケーションでどのように表示されるかを表示します。.

計算例

オフィスの計算では、空気交換量は800 m3/時です。. 課題は、オフィスの空気ダクトを200mm以下. 顧客はスペースの寸法を提供する。. 空気は密度1で送られる.2 kg/m3、温度20 °C.

このような表に結果を入力することで、より簡単になります。.

最初に、システムの主要な高速道路の空気力学を計算する。. これですべてが整った：

給湯グリル付近の高速道路を分割して清掃します。. 室内にある8つのふるいそれぞれの流量は100 m3/h. 11の部位が見つかった. 各セクションの空気流量を表に記入する。.

• 各部位の長さを記録する.
• ダクト内の推奨最大速度は、オフィスビルでは5 m/sまでである。. 従って、換気設備に近づくにつれて速度が増加し、最大速度を超えないように、このようなダクトサイズを選択する。. 換気時の騒音を避けるため. 最初のセクションは150×150、最後のセクションは800×250とする。. V1 = l/3600f = 100/(3600*0).023) = 1.23 m/s. V11 = 3400/3600*0.2 = 4.72 m/私たちに合った結果. 各セクションのダクトの寸法と速度をこの式に従って決定し、表に記入する。.
• 圧力損失の計算を始める. 各セクションの等価直径を決定する。例えば、最初のDE = 2*150*150/(150+150) = 150. 次に、参考文献から計算に必要なデータをすべて記入するか、re = 1と計算する。.23*0.150/(15.11*10^-6) = 12210. λ = 0.11 (68/12210+0.1/0.15)^0.25 = 0.0996 材質による粗さの違い.

• 動圧 PD = 1.2*1.23*1.23/2 = 0.9 PA も列に記録される。.
• 表2より.22 比圧力損失を決定するか、R = pd*λ/d = 0 を計算する。.9*0.0996/0.15 = 0.6 p/mとカラムに入力. 次に、各区間について、摩擦による圧力損失を求める： Δrtr = r*l*n = 0.6*2*1 = 1.2 p.
• 参考文献から局所抵抗係数を取る。. 最初のセクションにはグリルがあり、そのCMSの量のダクトの増加は1である。.5.
• 局所抵抗の圧力損失 δcrm = 1.5*0.9 = 1.35 PA
• 各サイトの圧力損失の袋を見つける = 1.35+1.2 = 2.6 PA. そして結局、高速道路全体の圧力損失は185.6 PA. その時の表は次のようになる。

さらに、同じ方法で残りの分岐を計算し、それらをどのようにリンクさせるかを計算します。. しかし、これについては後で詳しく説明しよう.

SNiPに注目する必要があるか

我々は、すべての計算においてSNiPとMGSNの勧告に従った. この規制文書の助けを借りて、ゲストが快適な空間を保証するために必要な最小限の換気性能を確認することができます。. 別の言い方をすれば、SNiPの要求事項の主な目的は、換気システムのコストとその利用コストを削減することである。.

アパートやコテージでは、一般的な居住者のためではなく、自分自身のために換気を設計することになるため、状況は異なります。. このため、システムの性能を見積もり値より低く（システムのコストとエネルギー消費量を下げるため）、または高く（快適性を高めるため）することができます。. 例えば、30～40 m³/hで済む人もいれば、60 m³/h必要な人もいます。.

しかし、快適で健康的なライフスタイルのために必要な空気交換のタイプがわからない場合は、SNiPの推奨に従うことが望ましい。. 最新の供給ユニットでは、コントロールパネルから生産性をコントロールできるため、換気システムの運転中に、快適性とコストのバランスを見つけることができます。.

空気交換量の計算

熱のアクセス、湿気のアクセス、危険な蒸気やガスの受け入れ、衛生基準、局所的な抽出物の補正、空気交換の標準的な頻度の最大値は、すべて空気交換の値を見積もる際に考慮されます。.

住宅や公共スペースの空気交換の計算には、一般的に、空気交換の多重度や衛生基準が用いられます.

必要な空気交換量の計算後、建物の空気バランスが組み立てられ、空気分配器の数が選択され、システムの空気力学が計算されます。. したがって、快適な部屋での滞在を確保したいのであれば、空気交換量の計算を見落とさないようお勧めします。.

2種類の換気

新鮮な空気の流れが、開放されたトランザム、窓、ドアを通って落下し、キッチンとバスルームに設置された排気グリルから排出される場合の部屋の換気は、非チャンネル式空気交換の一例である。. 運河の循環には重力式と層式があり、壁に特殊なダクトを設けることで実現する。.

自然な空気交換は、それ自体で組織化するのが最も簡単で、最も単純な原理を持ち、大きな財政支出を必要としません。. とはいえ、洗浄力は必ずしも高くないため、危険な物質が早期に除去されます。. 強制換気が空気浄化の役割を果たすのに十分でない場合、自然換気が必要となります。.

様々な機器を使用して実施される. 屋根裏部屋やユーティリティルームに多数のパイプを取り付ける大規模な設備を利用すれば、アパート全体を通して良好な空気交換を実現できますが、これには多額の資金と労力が必要になります。.

強制循環と自然循環の両方により、空気塊の規則的な変化がもたらされる。. 多重度（これらのシフトの量）は、換気ダクト内の空気の流れの速度を表す重要な指標である。. 周波数は、n = v/wの式で計算され、1時間あたりの立方メートルで測定されます。.

• Wは部屋の容積.
• Vは、1時間にこの部屋を満たす清浄な空気の体積です。.

風速を測定する理由

供給される空気の状態は、換気・空調システムにとって最も重要な要素のひとつです。. つまり、その属性.

以下に主な気流パラメーターを示す：

• 空気温度；
• 空気湿度；
• 空気量の消費
• 流量；
• ダクト内の圧力
• 他の要因（汚染、発塵 …).

SNiPsとGOSTsにより、各パラメーターについて正規化された指標が記載されています。. 許容される基準の範囲内で、これらの指標の値はプロジェクトによって異なる場合があります。.

規制文書ではダクト速度は厳密に規制されていないが、設計者の参考書にはこのパラメータの推奨値が記載されている。. ダクト速度の計算方法とその許容値については、この記事をお読みください。.

例えば、民間の建物で推奨される主換気経路を通る空気の移動速度は5～6m/sである。. 正確な空気力学的計算によって、給気問題を解決するのに必要な速度が得られる。.

しかし、この速度モードの継続的な観測を維持するためには、空気の移動速度を定期的にコントロールする必要がある。. なぜ? 時間の経過とともに、換気口やダクトは汚染され、機器は故障し、ダクトの継ぎ目は減圧される。. 換気を整備する際には、定期的な点検、清掃、一般的な修理とともに、測定も行わなければならない。. また、排ガスの速度など、他の測定も可能である。.

いくつかの有用なヒントとコメント

計算式からわかるように（あるいは電卓を使って実際に計算してみてください）、パイプの直径が小さくなるにつれて風速は上がります。. この事実を利用することができる：

• 必要な空気の流れを確保するために、部屋の寸法が大きな流路を確保できない場合は、損失や追加の換気パイプラインを敷設する必要はありません；
• より小さなサイズのパイプラインを敷設することができ、ほとんどの場合、その方が簡単で便利です；
• 流路の直径が小さいほど、そのコストは安くなり、追加要素（ダンパー、バルブ）によって価格は下がる；
• パイプのサイズが小さければ小さいほど、設置の可能性が広がる。.

小口径のエアダクトを設置する場合、風速が増すと管壁にかかる動圧が増加し、システムの抵抗が増大するため、より強力なファンが必要となり、追加費用が発生することに留意することが重要です。. そのため、節約分が大きな出費や損失にならないよう、施工前に十分な計算を行う必要があります。. また、NNUPの基準を満たさない工事は許可されない場合がある。.

換気システムの説明

換気システムにはさまざまなセクションがあり、さまざまな材料で構成されている。. 最適な計算を行うには、各要素の寸法に加え、ダクト断面の空気交換量と速度という2つのパラメータを考慮する必要があります。.

免疫系の抵抗力は著しく低下し、多くの呼吸器疾患が換気システムの違反によって引き起こされる可能性があります。. さらに、湿気が多すぎると有害なバクテリアの繁殖や真菌の発生を促進します。. そのため、住宅やその他の建物に換気システムを設置する際には、以下のガイドラインに従ってください：

すべての部屋に換気システムを設置しなければならない. 空気衛生に関するルールに従うことが重要. 機能的な目的が異なる場所では、異なる換気システム機器回路が必要となる.

このビデオで実演されているような理想的なフードと換気のセットアップについて考えてみましょう：

ダクトの計算は興味深い.

正しい空気交換の重要性

換気の第一の目的は、住宅や商業スペースに快適で心地よい雰囲気を確立し、維持することである。.

特に冬場は、建物の外気との空気交換が過度に強いと、室内の空気が暖まるのに十分な時間が得られない。. その結果、部屋は乾燥しすぎて寒くなります。.

一方、空気の更新速度が低いと、不健康で暖かく湿気の多い雰囲気になる。. さらに進行すると、壁にカビや菌が繁殖することもよくあることだ.

湿度マーカーと気温を維持するには、空気循環の特定の均衡が必要である。. これが最も重要な作業である。.

換気ダクトの断面の長さ、軌道の曲がり角の数、空気伝導管の直径が小さい部位間の距離はすべて、空気がダクト内を移動する速度と空気の交換量に影響する。.

換気システムの設計とパラメータ計算は、これらの微妙な要素をすべて考慮に入れます。.

これらの計算を使用することで、「建築基準および規則」に規定されているすべての規制要件に準拠した、信頼性の高いドーム内換気を設計することができます。."

計算機名	説明
熱回収換気（HRV）計算機	排出空気から熱を回収することで、省エネと換気の必要量を見積もることができる.
気流率計算機	部屋のサイズと占有率に基づいて最適な換気のために必要な風量を決定します。.

換気システムのパラメータを計算するための計算機は、あなたの家が適切に断熱され、加熱されていることを確認するために非常に便利です。. これらの計算機は、あなたの家と理想的な換気のセットアップに関する詳細を入力することができ、彼らは正確に気流、ダクトのサイズ、およびその他の重要なパラメータを計算することができます。. このような知識があれば、住宅所有者はどのような断熱や暖房システムが必要かを判断することができる。.

あなたの家の特定の特徴に合わせて推奨事項をカスタマイズするこれらの計算機の機能は、それらを使用する主な利点の一つです。. 居住者の数、居住面積の大きさ、さらには地域の気候を含む多くの変数は、換気システムを設計するための最良の方法に影響を与えることができます。. 計算機は、これらの要素を考慮に入れて、快適さとエネルギー効率を最適化するカスタマイズされたソリューションを提供することができます。.

これらの計算機は、住宅所有者が換気システムの設置や維持に関連する費用を予測する際にも役立ちます。. 契約する前に、エネルギー消費量と可能な節約額の見積もりを受け取ることで、さまざまなオプションのコストを評価することができる。. より良い予算編成は、この透明性によって可能になり、住宅所有者が彼らの財政目標をサポートする意思決定を行うことができることも保証されます。.

さらに、住宅の断熱と暖房に関する綿密な計画と設計の重要性は、換気システムのパラメータに関する計算機の使用によって強調される。. 家のメンテナンスに積極的に取り組むことで、暖房のムラや空気の質の低下、エネルギーの過剰使用といった一般的な問題を回避することができます。. 最終的には、理想的な換気システムを選択するために時間をかけて努力することは、長期的なコスト削減だけでなく、家族の快適性を向上させることができます。.