💨 Calculateur de Vitesse/Débit d'Air en Gaine

Débit d'air (CMH)

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Section transversale —

Informations sur le calcul de gaine

Débit d'air (CMH) = Section transversale (㎡) × Vitesse (m/s) × 3600.

GUIDE

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Relation entre la vitesse de l'air et le débit

Dans les systèmes de gaines, la vitesse de l'air et le débit sont les paramètres de conception les plus fondamentaux mais aussi les plus critiques. Le débit (Q) se calcule avec la formule Q = V × A, où Q est le débit (㎥/h ou CMH), V est la vitesse de l'air (m/s) et A est la section transversale de la gaine (㎡). Pour convertir en CMH, il faut multiplier ㎥/s par 3 600. Une gaine de 200 mm à 5 m/s donne A = π × (0,1)² = 0,0314 ㎡ et Q = 0,0314 × 5 × 3 600 = 565 CMH. À 300 mm, la section devient 0,0707 ㎡ pour 1 271 CMH à la même vitesse. Pour un bureau de 20 occupants nécessitant 30 CMH chacun, le total est de 600 CMH ; avec une gaine de 250 mm (0,049 ㎡), la vitesse requise est de 3,4 m/s, ce qui reste dans la plage recommandée de 2 à 8 m/s.

L'unité CMH (mètre cube par heure)

Le CMH désigne le mètre cube par heure, l'unité de débit d'air la plus utilisée en ventilation. Un bureau de 100 ㎡ avec un plafond de 2,5 m contient 250 ㎥ ; viser un renouvellement d'air par heure nécessite 250 CMH. L'Amérique du Nord utilise le CFM, où 1 CMH = 0,588 CFM et 1 CFM = 1,699 CMH. Les habitations nécessitent 0,5 à 1,0 renouvellement d'air par heure, les bureaux 1,5 à 2,5, et les salles de réunion 4 à 6. La ventilation par personne est généralement de 20 à 30 CMH, les salles de réunion 30 à 50 CMH, et les parkings souterrains 6 à 10 CMH par mètre carré de surface au sol.

Normes de conception des systèmes de ventilation

Une conception efficace de la ventilation équilibre la qualité de l'air intérieur et l'efficacité énergétique. Le dioxyde de carbone doit rester en dessous de 1 000 ppm, les PM10 en dessous de 100 ㎍/㎥, et les PM2.5 en dessous de 50 ㎍/㎥. La ventilation peut être dimensionnée selon l'occupation (Q = N × q) ou le taux de renouvellement d'air (Q = V × n). Une salle de 50 personnes nécessitant 40 CMH chacune requiert 2 000 CMH ; un bureau de 500 ㎥ à 2 renouvellements par heure nécessite 1 000 CMH. Les espaces avec installations de cuisson nécessitent une ventilation 10 à 20 fois supérieure, et la ventilation à récupération de chaleur doit être envisagée en été.

Méthodes de sélection de la taille des gaines

Un dimensionnement correct des gaines a un impact direct sur l'efficacité, le bruit et le coût d'installation. La section d'une gaine circulaire est A = π × (D/2)², et la section requise est A = Q ÷ (V × 3 600). Fournir 1 500 CMH à 6 m/s nécessite A = 0,069 ㎡, soit environ 297 mm de diamètre, donc le standard de 300 mm est choisi. La perte par friction est proportionnelle à la longueur et au carré de la vitesse, avec 0,1 à 0,2 mmCE par mètre approprié pour les gaines droites. Chaque coude à 90 degrés provoque une perte de charge équivalente à 3 à 5 m de gaine droite. Des diamètres plus grands réduisent la perte de charge et le coût d'exploitation.

Problèmes de bruit liés à la vitesse de l'air

Le bruit des gaines affecte directement le confort des occupants, la vitesse étant un facteur majeur. Les gaines principales utilisent généralement 6 à 10 m/s, les gaines secondaires 4 à 8 m/s, et les zones de sortie 2 à 5 m/s ; les bibliothèques et les studios limitent même les gaines principales à 4-6 m/s. Au-delà de 8 m/s, le bruit augmente fortement. Le bruit turbulent évolue avec la puissance sixième de la vitesse, donc doubler la vitesse ajoute environ 18 dB. Augmenter le diamètre de 20 % réduit la vitesse d'environ 30 % et le bruit de 5 à 8 dB. Les silencieux peuvent réduire le bruit large bande de 20 à 30 dB.

Optimisation de l'efficacité des systèmes CVC

L'optimisation de l'efficacité CVC réduit les coûts énergétiques tout en maintenant le confort. La puissance du ventilateur évolue avec le cube du débit, donc réduire le débit de 20 % économise environ 49 % d'énergie. Les systèmes VAV ajustent le débit à la charge pour 30 à 50 % d'économies annuelles, et les ventilateurs à contrôle par variateur économisent 20 à 40 % d'électricité. Les filtres doivent être remplacés tous les 3 à 6 mois ; un colmatage supérieur à 30 % augmente la charge du ventilateur de 15 à 25 %. Nettoyez les gaines tous les 2 à 3 ans, et l'étanchéité des joints permet de récupérer 10 à 20 % du débit perdu.