Как рассчитать площадь поверхности трубы – примеры расчета внешней и внутренней площади

Содержание:

Нередко начинающему работнику приходится сталкиваться с такой задачей, как расчет площади внутренних/внешних стенок или поперечного сечения трубопровода. В статье речь пойдет об основных формулах, которые помогут произвести расчет площади трубы для проведения самых разных работ.

Предназначение формул по расчету площади трубопровода и его сечения

Собственно расчетные формулы, о которых пойдет речь в статье, являются довольно универсальными:

1. Расчет теплоотдачи всего отопительного контура. Вначале обязательно высчитывается полная площадь отопительной системы, поскольку от этого значения напрямую зависит значение выделяемой тепловой энергии, которая затрачивается на обогрев помещений в доме или квартире. Также, зная площадь поверхности трубы, можно произвести оценку теплопотерь, которые образуются при транспортировке теплоносителя к радиаторам отопления, а, как следствие, узнать необходимо количество этих самых радиаторов.
2. Количество утеплителя для оптимальной работы отопительной системы также подсчитывается с предварительным расчетом площади его внешней поверхности. Естественно, точность расчетов влияет на денежные затраты при закупке материала. Особенно точно нужно производить расчет поверхности трубы, если речь идет о городских теплотрассах, где длина трубопровода может достигать нескольких километров, а значит, погрешности могут привести к значительному увеличению затрат на приобретение материалов.
3. Не менее важно определить точную площадь окраски труб, чтобы минимизировать затраты на покупку лакокрасочных материалов (прочитайте: "Как выполнить расчет краски для труб, какой расход учитывать"). Помимо площади всего трубопровода нужно знать оптимальное значение расхода краски на единицу площади, чтобы вычислить точное значение объема состава, который нужно будет купить.
4. Правильно рассчитать площадь поверхности трубы изнутри не менее важно в тех случаях, когда речь идет о вычислении предельной пропускной способности системы водоснабжения или водоотведения. Опять же, формула для подобных расчетов крайне полезна, если нужно снизить расходы по смете еще до закупки труб.

Правила проведения расчетов

Начать, конечно же, стоит с простейшей формулы по вычислению поперечного сечения трубы – она же формула площади круга. S(н)=π*R(н)^2, где R(н) – внешний радиус трубы (половина ее внешнего диаметра). Читайте также: "Как рассчитать площадь сечения трубы – простые и проверенные способы". Что касается площади внутреннего круга (сечение трубы без стенок), то для ее определения используется та же формула, но подставляется внутренний радиус. Вычислить его можно путем вычитания из значения внешнего радиуса толщины стенок трубы (R(вн) = R(н) – (толщина стенок)).

Ниже будут представлены значения площади для стандартной круглой трубы, но нужно рассматривать еще и профильные изделия, которые активно используются на сегодняшний день для монтажа различных систем. Чтобы рассчитать площадь профильной трубы нужно разложить ее квадратную, прямоугольную, шестиугольную или любую другую форму до прямоугольника и перемножить его длину на ширину.

Вычисление площади внешней поверхности трубы

Совет: Используйте наши строительные калькуляторы онлайн, и вы выполните расчеты строительных материалов или конструкций быстро и точно.

Любой сегмент трубы, если по одной из стенок его разрезать в длину, представляет собой прямоугольник. Длина такого прямоугольника является длиной самого трубопровода, а ширина – это длина окружности внешней стенки трубы.

Соответственно нужно умножить длину трубы на длину окружности ее внешней стенки (S = L(тр)*L(окружности наружной стенки)). Саму длину окружности можно вычислить по формуле: L(окружности наружной стенки) = 2π*R(н) = π*D(н). В таком случае площадь внешней стороны трубы будет равна: S = L(тр)* π*D(н).

Затем, как уже говорилось, нужно умножить полученное значение:

• на значение расхода краски относительно единицы площади;
• на толщину теплоизоляционного слоя.

Однако когда наружная площадь трубы определена и количество нужного теплоизоляционного материала вычислено, стоит учесть, что его будет затрачено меньше, поскольку крепление выполняется внахлест.

Нюансы расчета площади по внутренней стороне трубы

Что касается внутренней поверхности трубы, то чаще всего ее площадь вычисляют для дальнейшего расчета гидродинамики транспортировки теплоносителя по всему отопительному, водоснабжающему или водоотводящему трубопроводу.

Суть такого расчета заключается в том, чтобы определить сопротивление, которое будет оказываться теплоносителю при движении по трубе. Сопротивление возникает в любом случае, т.к. между теплоносителем и внутренней стенкой трубы возникает трение.

Существуют следующие нюансы:

• Чем больше диаметр трубопровода, тем меньше гидравлическое сопротивление внутри него. Соответственно при большом диаметре можно вовсе не учитывать данный параметр.
• Также гидравлическое сопротивление очень зависимо от качества материала, из которого изготовлен трубопровод, поскольку различные шероховатости могут повлиять на скорость транспортировки теплоносителя. Данный нюанс более значим для определения гидродинамики, чем площадь внутренней поверхности трубы (прочитайте также: "Как посчитать площадь трубы – способы и формулы расчета"). Естественно, пластиковые трубы в этом плане будут куда более выгодными, чем металлические, в которых образуется ржавчина.
• Если устанавливать систему из оцинкованных металлических труб, то нужно знать не только, как посчитать квадратные метры трубы, но и то, что на таком материале постоянно образуется ржавчина и скапливаются прочие отложения.

Чтобы рассчитать площадь трубы по диаметру внутреннему, нужно использовать формулу: S = π* (D(вн)-2(толщины стенки))*L(тр).

Итог

В статье подробно описаны формулы для вычисления всевозможных линейных параметров трубопровода. Все формулы очень просты: достаточно в них подставить лишь конкретные значения. Полученные значения площадей помогут не только сэкономить на различных материалах (утеплитель, краска), но и высчитать различные особенности всей системы отопления, водоснабжения или водоотведения.

Лучше всего, используя данную статью, определить основные параметры трубопровода, прежде чем обращаться к специалистам для проведения работ различного характера.