Area e sezione dei condotti di ventilazione

Metodo di calcolo dell'area e della sezione dei condotti di ventilazione

Questo calcolatore esegue due tipi di calcoli per l'area e la sezione dei condotti di ventilazione e per i raccordi. Il primo modo determina la sezione minima del canale in base alla portata d’aria e alla velocità di flusso scelta. Il secondo modo calcola la superficie (superficie sviluppata) di canali e pezzi per stimare la quantità di materiale, vernice o isolamento termico.

Riferimenti e raccomandazioni

Sezione minima da portata e velocità

Principio di calcolo. La sezione minima si ricava dalla relazione tra portata e velocità media. La portata viene convertita in m³/s e la velocità viene inserita in m/s. Il calcolatore calcola quindi l’area di sezione in m² e, se necessario, la converte in cm². Successivamente vengono ricavate le dimensioni geometriche.

A = Q / v

Unità e conversione della portata. Nel calcolo si usa Q in m³/s. Se la portata è inserita in m³/h, allora Q = Qm³/h / 3600. Se la portata è inserita in l/s, allora Q = Ql/s / 1000. La velocità v è inserita in m/s senza coefficienti aggiuntivi.

Canale circolare. Il diametro viene calcolato a partire dall’area di sezione richiesta. Il calcolatore visualizza il diametro in millimetri.

D = √(4A/π)

Canale rettangolare. Per una sezione rettangolare si usa la relazione A = a·b. Se l’utente non imposta un rapporto tra i lati, il calcolatore propone un’opzione “quadrata” a = b = √A come raccomandazione iniziale neutra. Se l’utente modifica un lato, l’altro viene ricalcolato in modo che l’area rimanga uguale alla sezione minima calcolata: b = A/a oppure a = A/b. In questo modo la sezione calcolata resta costante per qualsiasi rapporto tra i lati scelto.

Intervalli pratici di velocità

Velocità dell’aria v. La velocità influisce direttamente sulla sezione richiesta tramite A = Q / v. Una velocità più alta riduce la sezione necessaria, ma in genere aumenta le perdite di pressione e il rumore. Come riferimento pratico, sono comuni intervalli di 2-4 m/s in ambito residenziale, 3-6 m/s per uffici e 5-10 m/s per aree industriali e condotte principali. La scelta finale dipende dai requisiti acustici, dallo spazio disponibile e dalla perdita di pressione ammissibile.

Superficie (superficie sviluppata) di canali e raccordi

Cosa viene calcolato. Nel modo superficie, il calcolatore determina la superficie esterna del pezzo selezionato in m² a partire da dimensioni geometriche in mm. La superficie viene poi moltiplicata per il numero di pezzi identici. Nel calcolo si usa π = 3.141592653589793. La conversione da mm² a m² avviene dividendo per 1 000 000.

Approccio generale. Ogni forma utilizza una formula di superficie sviluppata basata sulle lunghezze delle generatrici e sui perimetri delle sezioni. In alcuni raccordi è prevista un’abbondanza p (in mm), che aggiunge superficie per giunzioni, collegamenti o un margine pratico di fabbricazione.

Formule usate nel modo superficie

Simboli. Tutte le dimensioni lineari nelle formule seguenti sono inserite in millimetri. La superficie di un pezzo viene calcolata in mm². Per convertire in m², usare Sm² = Smm² / 1e6. Se la quantità è k, allora Stotal = Sm² · k.

• Canale circolare rettilineo. S = π·D·L
• Canale rettangolare rettilineo. S = 2·(A+B)·L
• Tappo circolare. S = π·D·P + π·(D/2)²
• Tappo rettangolare. S = A·L + 2·(A+L)·H
• Cappa a isola. S = 2·(A+A1)/2·√(((B−B2)/2)²+H²) + 2·(B+B2)/2·√(((A−A1)/2)²+H²) + A1·B2
• Cappa a parete. S = H·(B+C) + A·√((B−C)²+H²) + A·H + A·C
• Gomito circolare.

  Il calcolatore utilizza lo sviluppo di un gomito segmentato con un numero di segmenti r in funzione dell’angolo a: a=90° → r=2, 60° → r=3, 45° → r=4, 30° → r=6, 15° → r=12. Per gli angoli 90° e 60° si applica una correzione e=2, altrimenti e=0. Poi: s = π/r·D/2/(e+2) + 15, o = π/r·D/(2e+2). Superficie finale: S = π·D·100 + π·D·(2·(s+o/2)·0.1 + e·(s+o)) + π·D·(p+2.5)·2

• Gomito rettangolare. S = 4·(A+B)·p + π·((R+A)²−R²)·a·2/360 + π·R·a·B/180 + π·(R+A)·a·B/180
• Riduzione circolare (transizione). S = π·√(L²+((D−d1)/2)²)·(D/2+d1/2) + π·D·p + π·d1·p
• Transizione rettangolare. S = 2·(A+a1)/2·√(((B−b1)/2)²+L²) + 2·(B+b1)/2·√(((A−a1)/2)²+L²) + (2·a1+2·b1+2·A+2·B)·p
• Transizione da rettangolare a circolare.

  Valori intermedi: s = (2A+2B)/π, α = atan(L/((s−D)/2)), v = (s/2)/cos(α), u = (D/2)/cos(α), d = 0.5·√(v²−(A/2)²)·A, l = 0.5·√(v²−(B/2)²)·B, h = 4·asin((A/2)/v) + 4·asin((B/2)/v). Risultato: S = |2d + 2l − π·u²·h/360 + (2A+2B)·p + π·D·p|

• T circolare. S = π·D·L + π·d2·l2
• T circolare con derivazione rettangolare. S = π·D·L + 2·(a2 + 0.9·b2)·l2
• T rettangolare. S = 2·(A+B)·L + 2·(a2+b2)·l2 − a2·b2
• T rettangolare con derivazione circolare. S = 2·(A+B)·L + π·d2·l2 − π·d2²/4
• Spostamento circolare (utka). S = π·D·(√(L²+e²) + 2·p)
• Spostamento rettangolare (utka). S = 2·(A·√(L²+e²) + B·L + p·(A+B))

Norme europee correlate

Portate e velocità. Per assegnare le portate di progetto e scegliere obiettivi pratici di velocità, molti progetti fanno riferimento alla serie EN 16798 (ventilazione degli edifici, parametri dell’ambiente interno e calcolo delle portate di ventilazione).

Condotte e prodotti. In Europa, dimensioni e realizzazione delle condotte sono spesso allineate a EN 1507 (condotte rettangolari in lamiera) e EN 12237 (condotte circolari in lamiera). Questi documenti aiutano a scegliere dimensioni standard, classi di tenuta e requisiti costruttivi. Le formule geometriche di questo calcolatore dipendono solo dalle dimensioni inserite.

FAQs

Perché la sezione si calcola come A = Q / v?

È la relazione di base tra portata Q, velocità media v e area di sezione A per un flusso stazionario. Permette di stimare rapidamente l’area minima necessaria per fornire la portata richiesta alla velocità scelta. Da A si ricavano poi le dimensioni di una condotta circolare o rettangolare.

Per dimensionare una condotta conta di più la superficie o la sezione?

Per la capacità d’aria e l’aerodinamica, il parametro chiave è l’area di sezione. La superficie serve per stimare materiale, vernice o isolamento e per approssimare l’area di scambio termico se si considera un modello termico. I due modi quindi hanno scopi diversi e producono risultati diversi.

Perché cambia l’altro lato quando modifico un lato di una condotta rettangolare?

Nel modo sezione minima, il calcolatore mantiene costante l’area calcolata A. Se si modifica il lato a, l’altro lato viene ricalcolato automaticamente come b = A/a affinché la sezione resti pari al minimo richiesto per i valori inseriti di Q e v. Questo aiuta ad adattare la condotta allo spazio disponibile senza cambiare l’area necessaria.

In che modo la velocità influisce sulla dimensione finale della condotta?

A parità di portata, raddoppiare la velocità dimezza l’area di sezione richiesta secondo A = Q / v. Le dimensioni risultanti diminuiscono, ma in genere aumentano le perdite di pressione e il rumore. In pratica la velocità si sceglie come compromesso tra ingombro, acustica ed efficienza energetica.

Perché nelle formule della superficie c’è un’abbondanza p?

L’abbondanza aggiunge superficie per giunzioni, collegamenti e margini pratici di fabbricazione nella lavorazione della lamiera. Non cambia l’area di passaggio, ma aumenta la superficie sviluppata e quindi influisce sulla quantità stimata di lamiera, isolamento o rivestimento. Se non serve abbondanza, impostare p = 0.