Калькулятор · инженерная проверка

Естественная тяга вентиляционного канала

Введите исходные данные, проверьте формулу и подстановку, затем используйте результат для предварительной инженерной оценки.

ввод
Введите вертикальную высоту канала в метрах между расчётными уровнями входа и выхода воздуха.
ввод
Укажите плотность наружного воздуха в кг/м³ при расчётной наружной температуре.
ввод
Введите плотность внутреннего воздуха в кг/м³ при температуре помещения.
ввод
Задайте суммарные потери канала, решёток и местных сопротивлений в Па для предполагаемого расхода.
РЕЗУЛЬТАТ
—
Оставьте пустым одно поле
МЕТОДИКА
Δpрасп = g · h · (ρнар − ρвн); Δpизб = Δpрасп − Δpсети
Введите исходные данные
  • Располагаемое давление определено по разности гидростатических давлений столбов воздуха согласно СП 60.13330.
  • Плотности наружного и внутреннего воздуха вводятся для расчётных условий; ветровое давление, подсосы, оголовок и изменение плотности по высоте не учитываются.
  • Положительный запас давления означает, что расчётная тяга превышает заданные потери сети, но сам расход воздуха этим расчётом не определяется.
Главное

Коротко о расчёте

Располагаемое давление естественной тяги оценивают по формуле Δpрасп = g·h·(ρнар−ρвн); при высоте 8 м и плотностях 1,35 и 1,2 кг/м³ получается 11,8 Па.

Естественная тяга определяется высотой вертикального канала и разностью плотностей наружного и внутреннего воздуха, а из располагаемого давления вычитают потери сети. В примере при потерях 20 Па остаток равен −8,2 Па, поэтому принятых исходных данных недостаточно для преодоления сопротивления.

Ключевые факты

  • Формула располагаемого давления: Δpрасп = g·h·(ρнар−ρвн).
  • При h = 8 м, ρнар = 1,35 кг/м³ и ρвн = 1,2 кг/м³ получается 11,8 Па.
  • При потерях сети 20 Па остаток давления в этом примере равен около −8,2 Па.
  • Высота в формуле должна быть эффективной высотой между входом и выходом.
Практический смысл

Зачем нужен этот расчёт и где применяется

Расчёт оценивает располагаемое давление естественной тяги в вертикальном вентиляционном канале по высоте и разности плотностей воздуха. Затем из него вычитаются заданные потери сети.

Где используется

  • естественная вытяжная вентиляция зданий
  • проверка вертикальных каналов и шахт
  • предварительная оценка возможности работы без вентилятора

Зачем нужен результат: Результат показывает, хватает ли гравитационного давления, чтобы преодолеть сопротивление канала и решёток.

Без этого нельзя понять, будет ли вытяжка работать при заданных температурах.

В обычной жизни: Тёплый воздух легче холодного и стремится вверх. Разность плотностей создаёт тягу, но короткий канал, ветер или загрязнённая решётка могут её полностью съесть.

Следующий шаг

Уточнить расчёт по проектным данным

Для рабочего проекта нужны исходные данные объекта, нормативные параметры и проверка специалиста.

Встроить калькулятор на свой сайт

бесплатно · обратная ссылка обязательна

Используйте iframe для небольшого виджета. Ссылка на источник должна быть видимой и оставаться рядом с ним.

<iframe src="https://s7p.ru/embed/estestvennaya-tyaga-ventilyatsii/" width="100%" height="720" loading="lazy" title="Естественная тяга вентиляционного канала"></iframe>
<a href="https://s7p.ru/calculators/estestvennaya-tyaga-ventilyatsii/">Естественная тяга вентиляционного канала — S7P</a>
О расчёте

Что считает калькулятор

Естественная тяга вентиляционного канала

Методика

Формула и допущения

Δpрасп = g · h · (ρнар − ρвн); Δpизб = Δpрасп − Δpсети. Расчёт выполняется по исходным данным формы; допущения указаны непосредственно под результатом.

Источник: Источник из плана калькуляторов.

Пример

Проверка вручную

Проверьте единицы измерения и подстановку под результатом перед переносом значения в расчётную записку.

Инженерная справка

Теория и область применения

Естественная тяга возникает из-за различия гидростатических давлений столбов воздуха разной плотности. В простом вертикальном канале располагаемое давление оценивают как Δpрасп = g·h·(ρнар−ρвн), где h — высота, g — ускорение свободного падения, ρнар — плотность наружного воздуха, ρвн — плотность внутреннего воздуха. При холодном наружном воздухе и более тёплом внутреннем воздухе наружный воздух плотнее, поэтому вытяжной столб создаёт положительную тягу. В калькуляторе плотности вводятся непосредственно, что позволяет не привязывать результат к одной температурной формуле. Располагаемое давление не равно расходу.

Чтобы определить расход, нужно связать давление с сопротивлением канала, а сопротивление зависит от скорости, площади, шероховатости, длины, решёток, оголовка и местных элементов. В этой странице заданные потери сети просто вычитаются из располагаемого давления. Положительный остаток означает, что при принятых исходных потерях гравитационного давления достаточно; отрицательный — что канал в таком режиме не покрывает сопротивление. Естественная вентиляция чувствительна к погоде. При потеплении плотности сближаются и тяга уменьшается.

Ветер у оголовка может как усиливать, так и ослаблять движение, а близость зданий, подсосы, открытые окна и негерметичные двери меняют схему потоков. Внутренние двери, обратная тяга в соседних каналах, загрязнение и холодные наружные участки также влияют на фактический результат. Высота должна быть именно эффективной высотой, а не всей длиной шахты, если вход и выход расположены иначе. Для проектирования проверяют минимальный и максимальный режимы, пожарные требования, оголовок, утепление, конденсат и доступ для очистки.

Калькулятор не определяет санитарный воздухообмен и не заменяет аэродинамический расчёт канала. Плотности можно получить из температуры, давления и состава воздуха, но в реальном канале температура меняется по высоте. Для холодной шахты и участков с теплопритоками проверяют несколько зон или применяют более подробный баланс. Конденсат и обмерзание уменьшают живое сечение и меняют шероховатость.

Поэтому после монтажа контролируют направление движения, расход и отсутствие обратной тяги при неблагоприятной погоде. Перед применением результата фиксируют расчётный режим, единицы, источник исходных данных и границы применимости модели. Это упрощает повторную проверку после изменения оборудования, температуры, расхода или схемы. Если исходные параметры получены измерением, указывают дату, прибор и фактический диапазон режима.

Справочные данные

Факторы естественной тяги

ФакторВлияниеЧто уточнить
Высота hпри прочих равных увеличивает давлениеэффективная высота между входом и выходом
Плотность наружного воздухасоздаёт разность столбоврасчётная температура и давление
Плотность внутреннего воздухаопределяет тёплый столбтемпература помещения и канала
Потери сетивычитаются из располагаемого давлениясечение, решётки, оголовок и расход
Ветерможет усиливать или ослаблять тягуместо и форма оголовка
Практика

Рабочие примеры

Пример 1. Высота 8 м, ρнар = 1,35 кг/м³, ρвн = 1,2 кг/м³, потери 20 Па

Δpрасп = 9,80665·8·(1,35−1,2) = 11,8 Па. Остаток после потерь около −8,2 Па, поэтому при таких исходных данных естественной тяги недостаточно.

Пример 2. Как влияет увеличение высоты вдвое

При неизменной разности плотностей располагаемое давление по формуле удвоится. Но фактический расход и потери изменятся со скоростью, а геометрия оголовка, ветер и температурное распределение всё равно требуют отдельной проверки.

Нормативная база

Что проверить в проекте

  • СП 60.13330.2020 — отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха; расчётные параметры воздуха и требования к вентиляционным каналам.
  • СП 7.13130.2013 — отопление, вентиляция и противодымная защита; требования пожарной безопасности к вентиляционным и дымовым каналам.
FAQ

Частые вопросы

Почему летом естественная вентиляция работает хуже?

При близких температурах наружного и внутреннего воздуха их плотности почти одинаковы, поэтому гравитационная разность давлений мала.

Ветер может временно изменить ситуацию, но устойчивый воздухообмен требует проверки канала, оголовка и, возможно, механического побуждения.

Можно ли считать всю высоту здания?

Нет, берут эффективную высоту между расчётным входом воздуха и выходом канала с учётом схемы движения.

Если часть канала находится в другом температурном режиме или имеются промежуточные подключения, простая разность столбов может быть недостаточной.

Что означает отрицательный остаток давления?

При заданных плотностях и потерях располагаемая естественная тяга не покрывает сопротивление сети. Проверяют расчётный расход, сечение, засорение, решётки и эффективную высоту.

Увеличивать высоту или менять канал можно только после полного анализа схемы.

Учитывает ли расчёт ветер?

Нет. Ветровое давление зависит от направления, скорости, рельефа, соседних зданий и формы оголовка.

Для ответственной системы проверяют неблагоприятные ветровые режимы и предотвращают опрокидывание тяги конструктивными решениями.