ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОДОВ ВОЗДУХА НА ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ РЕШЁТКАХ

31-01-2022

Артём Лелюх

При проведении пусконаладочных работ часто требуется измерить и отрегулировать расход воздуха непосредственно на воздухораспределительной приточной или вытяжной решётке. Для этой задачи обычно используются анемометры. А как правильно проводить такие измерения? Ответ не совсем очевиден, поэтому давайте разберёмся.

 

В России существует несколько нормативных документов, регламентирующих методики проведения аэродинамических испытаний:

  1. ГОСТ 12.3.018-79 «Системы вентиляционные. Методы аэродинамических испытаний»,

  2. ГОСТ 34060-2017 «Инженерные сети зданий и сооружений внутренние. Испытания и наладка систем вентиляции и кондиционирования воздуха. Правила проведения и контроль выполнения работ»,

  3. СТО НОСТРОЙ 2.24.2-2011 «Инженерные сети зданий и сооружений внутренние. Вентиляция и кондиционирование. Испытание и наладка систем вентиляции и кондиционирования воздуха».

 

ГОСТ 12.3.018-79 хоть и был переиздан в 2001 году почти не изменился с далекого 1979 года, когда был выпущен. Упоминание методики проведения измерений анемометром присутствует только в пункте 5.7 данного стандарта:

«При измерениях анемометрами скорость движения воздуха в отдельных точках мерного сечения определяют по показаниям прибора и графику индивидуальной тарировки прибора».

К сожалению, ГОСТ 12.3.018-79 не даёт ответа на наш вопрос, а именно, как правильно измерить расход воздуха непосредственно на решётке.

Следующий документ, ГОСТ 34060-2017, содержит раздел 10 «Требования к методикам (методам) измерений», в котором есть пункт 10.4 «Определение скорости движения и расхода воздуха». В подпункте 10.4.8 описывается методика проведения измерения расхода воздуха на решётке:

«10.4.8 В отверстиях, закрытых решетками, измерения скорости воздушного потока следует выполнять анемометром (ГОСТ 6376), снабженным специальной насадкой или насадкой индивидуального изготовления (изготовленной из листовой стали, винипласта и т. д.). Насадка должна соответствовать геометрическому сечению решетки и иметь длину, обеспечивающую равномерность профилей скорости потока за решеткой. При выполнении измерений насадка должна плотно примыкать к решетке. Измерения величин для расчета площади отверстия выполняют рулеткой, соответствующей ГОСТ 7502».

Смотрим последний документ – СТО НОСТРОЙ 2.24.2-2011. Раздел 6.4 «Определение скорости движения и расхода воздуха» даёт ответ на наш вопрос:

«6.4.9 В отверстиях, закрытых решётками, измерения скорости производить анемометром с диапазоном измерения скорости воздуха от 0 до 60 м/с и точностью ± (от 0,1 до 0,5) м/с, снабженным насадкой, которая в процессе измерений должна плотно примыкать к решётке. Насадка должна иметь длину, обеспечивающую сглаживание профилей скорости за решёткой. Если решётка имеет наклон для придания определенного направления движения воздуха, то насадку следует выполнять с наклоном, соответствующим наклону створок решетки».

Сначала я не поверил своим глазам, как, наверное, и большинство из вас. Но действительно, последние два стандарта довольно точно повторяют друг друга и предлагают наладочной организации в процессе проведения работ изготовить самостоятельно или где-то приобрести набор насадок для анемометра, которые будут соответствовать геометрическому сечению каждой решётки на объекте и обеспечат выравнивание профиля скорости потока за решёткой. 

После прочтения вышеперечисленных нормативных документов у меня есть ряд вопросов к их авторам:

  1. Представьте себе решётку системы вентиляции размером 1000х500 мм. Не самая большая из встречающихся, но уже довольно серьёзная. И проектный расход на ней около 5000 м3/ч. Если этот расход свести к анемометру диаметром 100 мм, то скорость воздуха на крыльчатке анемометра составит 177 м/с или около 0,5 скорости звука. Если такая скорость будет в реальности, то любая из доступных сейчас на рынке крыльчаток просто разлетится в клочья.

  2. Какие потери будут в насадках, описанных выше? Действительно ли вы считаете, что эти потери не повлияют на фактический расход воздуха и измеренное значение расхода будет хоть в какой-то мере соответствовать фактическому при больших сечениях решеток?

  3. У большинства представленных на рынке анемометров диапазон измерений ограничивается скоростью в 20-35 м/с. Найти анемометр, рассчитанный на 60 м/с, как рекомендует СТО НОСТРОЙ 2.24.2-2011, нам не удалось. Какую модель и производителя прибора вы рекомендуете к использованию?

  4. Если анемометр рассчитан на предельную скорость 60 м/с и диаметр крыльчатки составляет 100 мм, то максимально допустимый расход, который можно измерить таким приспособлением, составит 1700 м3/ч. Как проводить измерения на решётках с большим расходом?

  5. Часто на объектах используется множество типоразмеров решёток. Вы предлагаете для каждого типоразмера изготовить индивидуальную насадку с устройством выравнивания профиля скорости «из листовой стали, винипласта и т.д.». Каковы будут габариты и вес таких насадок для решёток больших сечений? Каким образом наладчик должен поднять такую насадку на высоту в несколько метров, где часто приходится проводить измерения? Что делать в условиях большой плотности коммуникаций, когда громоздкую насадку невозможно протиснуть к решётке?

  6. Сколько по времени будут длиться пусконаладочные работы, если наладочная организация будет проводить измерения по указанным правилам? Кто из заказчиков готов оплатить проведение работ по такой методике?

 

А кто же автор, кому адресовать все эти вопросы? Схожесть формулировок в ГОСТ 34060-2017 и СТО НОСТРОЙ 2.24.2-2011 не случайна – оба документа разработаны ЗАО «ИСЗС-Консалт». Для справки, среднесписочная численность сотрудников на 01.01.2021 по данным сайта составляет 1 (один) человек. Поэтому настоящих авторов документов, выходящих из-под пера ЗАО «ИСЗС-Консалт», мы, вероятно, так и не узнаем.

Получается, что следовать ГОСТ при проведении работ мы обязаны, хотя это и не представляется возможным. И избежать совсем проведения измерений на решетках невозможно – во многих системах нет другого способа проведения измерений. А в случае противодымной вентиляции ГОСТ 53300-2009 «Противодымная защита зданий и сооружений. Методы приемо-сдаточных и периодических испытаний» обязывает проводить измерения расхода воздуха непосредственно на дымоприёмных решетках и никак иначе.

 

Теперь давайте разберемся, как подобные измерения рекомендуют проводить иностранные коллеги по цеху. Для этого обратимся к стандарту ANSI/ASHRAE Standard 111-2008 (RA 2017) «Measurement, Testing, Adjusting, and Balancing of Building HVAC Systems»:

Пункт 7.6.4. описывает методики измерений на нерегулируемых решетках. В общем описании указано, что использование анемометра с крыльчаткой, по исследованиям, даёт надежные, точные и воспроизводимые результаты при правильном применении корректирующих коэффициентов.

Располагать анемометр необходимо непосредственно прислоняя его к решетке, но не стараться намеренно двигать его между ламелями. Анемометр должен удерживаться тонким держателем – присутствие рук или других частей тела инженера, проводящего измерения, в воздушном потоке не допускается.

Площадь решетки необходимо мысленно разбить на квадраты со стороной от 7 до 12 см. Показания анемометра в каждом квадрате усредняются. Проводить измерение необходимо не менее, чем через 10 секунд после помещения анемометра в следующую зону.

Дальше идет ряд рекомендаций, как из средней скорости, измеренной по прибору, получить реальную среднюю скорость в сечении путем умножения на ряд корректирующих коэффициентов, зависящих от типа анемометра и способа установки решетки.

Пункт 7.6.5 посвящен измерениям на сложных воздухораспределителях и диффузорах. Долго перечисляются все факторы, которые влияют на фактический расход и в результате делается вывод, что в реальных условиях измерить расход анемометром в этом случае точнее, чем ±50 % невозможно.

Здесь же даются указания по поводу использования измерительных воронок для анемометров на небольших воздухораспределителях. Использовать их можно, но все измерения необходимо корректировать в соответствии с реальным способом установки и работы диффузора. А сделать это можно только проведя контрольные измерения фактического расхода воздуха на воздуховоде для каждого типа диффузоров. Что тоже не всегда представляется возможным.

 

Учитывая все описанное выше, я бы сказал, что измерения, проводимые на решетках и воздухораспределителях – это сложный процесс, требующий индивидуального подхода на каждом объекте. Зачастую в реальных условиях просто невозможно измерить и отрегулировать расход воздуха с требуемой точностью ±8 %. Да и так ли необходима такая точность на большинстве объектов, не связанных с прецизионными техпроцессами и не влияющими непосредственно на жизнь и здоровье людей?