Калькулятор воздухозаборных решёток

Методика расчёта (СП 60.13330.2020, п. 7.5.1, 7.5.2, 7.6.13)

Ключевые требования норматива:

• Скорость воздуха в живом сечении воздухозаборного устройства — не более 2,5 м/с; допускается больше — при защите от осадков и посторонних предметов и обосновании акустическим расчётом по СП 51.13330 (п. 7.5.2);
• При риске проникания воды или пыли рекомендуется не более 2,0 м/с;
• Места забора воздуха рекомендуется располагать на высоте не ниже 2 м от уровня земли или кровли стилобата; над кровлей — не менее 1,5 × максимальной толщины снегового покрова;
• Расстояние до источников загрязнений — не менее 8 м (п. 7.5.1); до вытяжного устройства на той же стене — не менее 2 м (п. 7.6.13).

1. Расчёт минимального живого сечения:
   S_ж = L / (3600 × V_макс)
   где L — расход воздуха, м³/ч; V_макс = 2,5 м/с — предельная скорость по п. 7.5.2 (4,0 м/с — при акустическом обосновании по СП 51.13330).
2. Подбор типоразмера и количества решёток:
   По каталогу типоразмеров подбирается минимальная решётка с живым сечением S_ж ≥ S_ж.мин, где S_ж = S_габ × k_ж (k_ж — коэффициент живого сечения).
   Если одной решётки каталога недостаточно, рассчитывается требуемое количество: N = ⌈S_ж.мин / S_ж.макс⌉.
3. Расчёт фактической скорости:
   V_факт = L / (3600 × S_ж.факт × N)
   Проверка: V_факт ≤ V_макс (2,5 м/с, либо 4,0 м/с при акустическом обосновании).
4. Расчёт потерь давления (аэродинамического сопротивления):
   ΔP = ζ × (ρ × V_факт² / 2)
   где ζ — коэффициент местного сопротивления решётки (справочная величина, уточнять по данным производителя); ρ = 1,2 кг/м³ — плотность воздуха при +20°C и 101,3 кПа.
5. Проверка размещения:
   Высота забора над землёй / кровлей стилобата (рекомендуется ≥ 2 м — предупреждение); высота над кровлей (≥ 1,5 × толщины снегового покрова — норма); расстояние до источников загрязнений (≥ 8 м, п. 7.5.1); расстояние до вытяжного устройства (≥ 2 м, п. 7.6.13).
6. Рекомендация по типоразмеру с запасом:
   Для компенсации загрязнения решётки в эксплуатации подбирается типоразмер (или количество) с запасом живого сечения 15%: S_ж ≥ 1,15 × S_ж.мин. Запас 15% — инженерная практика, а не требование СП.

Важно: расчёт выполняется для стандартных условий (+20°C, 101,3 кПа). Для систем с отклоняющимися условиями (высокогорье, высокая температура) требуется корректировка плотности воздуха.

Пример расчёта воздухозаборной решётки

Исходные данные:

• Расход воздуха: 1500 м³/ч
• Тип решётки: стандартная жалюзийная (k_ж = 0,60, ζ = 1,5)
• Высота забора над землёй: 2,5 м
• Расстояние до источника загрязнений: 10 м
• Расстояние до вытяжного устройства: 3 м

1. Минимальное живое сечение:
S_ж.мин = 1500 / (3600 × 2,5) = 0,1667 м² = 1667 см²

2. Подбор типоразмера из каталога:

• 500×500 мм: S_габ = 0,25 м², S_ж = 0,25 × 0,60 = 0,150 м² — недостаточно (менее 0,1667 м²)
• 600×500 мм: S_габ = 0,30 м², S_ж = 0,30 × 0,60 = 0,180 м² — подходит (минимальная из подходящих)

Выбранная решётка: 600×500 мм, живое сечение 0,180 м² (1800 см²), 1 шт.

3. Фактическая скорость:
V_факт = 1500 / (3600 × 0,180) = 2,31 м/с
Проверка: 2,31 м/с ≤ 2,5 м/с — в норме. Скорость выше 2,0 м/с: при риске проникания воды или пыли предусмотрите водоотбойник/защитный козырёк.

4. Потери давления:
ΔP = 1,5 × (1,2 × 2,31² / 2) = 1,5 × (1,2 × 5,34 / 2) = 1,5 × 3,20 = 4,8 Па
С запасом 15%: ΔP_запас = 4,8 × 1,15 = 5,5 Па

5. Проверка размещения:

• Высота над землёй: 2,5 м ≥ 2,0 м (рекомендация) — OK
• До источника загрязнений: 10 м ≥ 8 м — OK
• До вытяжного устройства: 3 м ≥ 2 м — OK

6. Рекомендация с запасом 15%:
Требуемое сечение с запасом: 0,1667 × 1,15 = 0,1917 м²
Ближайший типоразмер: 800×400 мм (S_ж = 0,32 × 0,60 = 0,192 м²)
Рекомендуемая решётка: 800×400 мм

Результат: для расхода 1500 м³/ч минимально подходит решётка 600×500 мм (скорость 2,31 м/с, ΔP 5,5 Па с запасом); с запасом 15% рекомендуется 800×400 мм. Проверки размещения пройдены.

* Пример полностью воспроизводится калькулятором: введите те же исходные данные и сверьте результат.

Ограничения применения

Калькулятор предназначен для предпроектных и проверочных расчётов систем вентиляции. Он не заменяет полноценный проект, выполненный аттестованным специалистом.

Калькулятор не учитывает:

• Влияние температуры воздуха на плотность (расчёт при +20°C и 101,3 кПа) — для систем с высокой температурой или в условиях высокогорья требуется пересчёт
• Влияние ветра и обтекания здания на эффективность воздухозабора
• Конструктивные особенности крепления решётки (фланцы, крепёжные элементы, дефлекторы)
• Динамические режимы работы (пусковые режимы, неравномерность расхода)
• Интерференцию потоков при совместной установке нескольких решёток
• Потери давления на присоединительных элементах (переходники, диффузоры) — считаются только потери на самой решётке

Рекомендации по применению:

• Для систем с переменным расходом (VAV) выбирайте решётку с запасом по живому сечению и проверяйте скорость при минимальном расходе
• В регионах с обильными осадками используйте решётки с защитными козырьками и водоотбойниками и ориентируйтесь на скорость не более 2,0 м/с
• При установке нескольких решёток располагайте их с равномерным шагом, избегая взаимного затенения потоков
• Для систем с высокой запылённостью (промышленные предприятия) увеличивайте живое сечение на 25–30%

Для ответственных объектов (высотные здания, объекты с массовым пребыванием людей) обязателен проект организации с допуском к проектированию систем вентиляции.

Расшифровка результатов расчёта

• Минимальное живое сечение (см²):
  Минимально допустимая площадь проходного сечения по формуле S_ж.мин = L / (3600 × V_макс). Отдельно показывается значение с запасом 15% на загрязнение.
  Единица измерения: см² (1 м² = 10 000 см²).
• Типоразмер и количество решёток:
  Минимальная решётка каталога с S_ж ≥ S_ж.мин. Если одной решётки каталога недостаточно — указывается требуемое количество максимального типоразмера.
• Фактическая скорость (м/с):
  Скорость в живом сечении с учётом количества решёток. Норма — не более 2,5 м/с (п. 7.5.2); до 4,0 м/с — при защите от осадков и акустическом обосновании по СП 51.13330.
• Потери давления (Па):
  Аэродинамическое сопротивление решётки ΔP = ζ × (ρ × V_факт² / 2). Значение с запасом 15% — для подбора вентилятора.
• Коэффициент местного сопротивления ζ:
  Справочная величина по типу решётки; точное значение — из протоколов испытаний производителя (ГОСТ Р ЕН 12238-2013).
• Проверки размещения:
  — ✓ OK — требование выполнено;
  — ⚠ предупреждение — отклонение от рекомендации (высота над землёй менее 2 м) — допустимо при обосновании;
  — ✗ нарушение — требование СП не выполнено (высота над кровлей, 8 м до загрязнений, 2 м до вытяжки).
• Рекомендуемый типоразмер (с запасом 15%):
  Ближайший вариант с S_ж ≥ 1,15 × S_ж.мин. Если совпадает с выбранным — текущий выбор оптимален.

Сравнение типов воздухозаборных решёток

Выбор типа решётки влияет на живое сечение, аэродинамическое сопротивление и эффективность воздухозабора. В таблице — справочные коэффициенты, заложенные в калькулятор.

* Коэффициенты — справочные. Для точного подбора используйте паспортные данные конкретного производителя; в калькуляторе предусмотрен пользовательский тип с произвольными k_ж и ζ.

Рекомендации по выбору воздухозаборной решётки

Часто задаваемые вопросы о воздухозаборных решётках