Calculateur de dimensionnement de gaine / CFM
Dimensionner une gaine commence par le débit d'air : combien de pieds cubes par minute (CFM), ou de litres par seconde, le tronçon doit transporter. Trop petite, elle siffle, prive la pièce d'air et fait grimper la pression statique ; trop grande, elle gaspille de la tôle et de l'espace dans l'ossature.
Ce calculateur convertit un débit d'air requis et un rôle de gaine — dérivation, collecteur ou retour — en un diamètre rond disponible dans le commerce, une série d'options rectangulaires équivalentes pour une profondeur d'ossature fixe, et la vitesse d'air résultante vérifiée par rapport à une limite recommandée. Saisissez plusieurs tronçons et il dimensionne aussi le collecteur principal à partir de la somme des débits d'air des dérivations. Tout s'exécute dans votre navigateur.
Comment dimensionner une gaine
Choisissez vos unités et une méthode de dimensionnement, saisissez le débit d'air et le rôle de chaque tronçon, puis lisez le diamètre rond, les options rectangulaires et la vitesse. Le taux de friction, les limites de vitesse et chaque constante d'ajustement de courbe sont des hypothèses modifiables, afin que vous puissiez viser vos propres objectifs de conception plutôt qu'une règle empirique fixe.
La méthode par défaut est la friction égale : chaque gaine est dimensionnée pour la même perte de charge par unité de longueur, l'approche résidentielle standard du métier. La méthode alternative dimensionne directement à partir d'une vitesse cible.
Comment dimensionner une gaine avec ce calculateur
- Choisir les unités et une méthode de dimensionnementChoisissez métrique ou impérial et friction égale (par défaut) ou la méthode par vitesse.
- Ajouter vos tronçonsSaisissez le débit d'air requis de chaque tronçon et son rôle — dérivation, collecteur ou retour. Ajoutez une ligne par pièce pour un plan de maison complète.
- Ajuster les hypothèsesRéglez le taux de friction, les limites de vitesse, la limite de rapport d'aspect et une hauteur rectangulaire préférée pour correspondre à vos propres objectifs de conception et à la profondeur de l'ossature.
- Lire les taillesLisez le diamètre rond, les options rectangulaires équivalentes et la vitesse avec son niveau d'alerte pour chaque tronçon ; le panneau latéral dimensionne le collecteur principal à partir de la somme des débits d'air des dérivations.
Quelques exemples calculés au taux de friction par défaut de 0,08 in.wc/100 ft. Vos propres chiffres différeront une fois le taux de friction, le matériau et les limites réglés selon votre conception.
Dérivation unique — 400 CFM
Dérivation- Données
- Débit d'air requis 400 CFM
- Taux de friction 0,10 in.wc/100 ft, tôle
- Formule
D = (0.109136 × 400^1.9 ÷ 0.10)^(1 ÷ 5.02)- Étapes
- Diamètre brut ≈ 9,83 in
- Arrondir à la taille disponible immédiatement supérieure → 10 in rond
- Vitesse : 576 × 400 ÷ (π × 10²) ≈ 733 fpm (confortable pour une dérivation)
- Résultat
- 10 in rond ≈ 733 fpm — ou un rectangle 16 × 8 in au même diamètre équivalent
Maison entière — collecteur à partir des dérivations
Collecteur- Données
- Salon 400 CFM, chambre 200 CFM, cuisine 150 CFM
- Taux de friction par défaut et limite de vitesse du collecteur
- Formule
trunk airflow = Σ branch airflow- Étapes
- Additionner les dérivations : 400 + 200 + 150 = 750 CFM
- Dimensionner le collecteur à ce total en utilisant la limite du rôle collecteur
- Le panneau latéral affiche le diamètre rond du collecteur, une option rectangulaire et sa vitesse
- Résultat
- Un collecteur de 750 CFM dimensionné à partir de la somme des débits d'air des dérivations
La taille ronde à friction égale
Le diamètre rond découle de la relation de friction égale de Huebscher, qui relie le débit d'air et un taux de friction de conception à un diamètre de gaine. Le taux de friction par défaut est de 0,08 in.wc pour 100 ft, une valeur de conception résidentielle courante. Le diamètre brut est ensuite arrondi à la taille disponible immédiatement supérieure sur une échelle de fabricant — jamais arrondi vers le bas, car le sous-dimensionnement est le défaut le plus grave.
Le conduit flexible est plus rugueux que la tôle lisse ; ainsi, lorsque le matériau est réglé sur flexible, le calculateur majore le diamètre brut avant l'arrondi. Ce multiplicateur est une estimation identifiée que vous pouvez ajuster.
Chaque taille ici provient d'une poignée de formules transparentes et modifiables — pas de boîte noire.
Taille ronde à friction égale
D(in) = (0.109136 × CFM^1.9 ÷ fr)^(1 ÷ 5.02)- La relation de friction égale de Huebscher : fr est le taux de friction de conception en in.wc pour 100 ft.
- Le diamètre brut est ensuite arrondi à la taille ronde disponible immédiatement supérieure.
Vérification croisée de vitesse
V(fpm) = 576 × CFM ÷ (π × D²)- Une identité exacte issue de débit d'air = surface × vitesse, avec D en pouces.
- Réarrangée, D = √(576 × CFM ÷ (π × V)) est la méthode de dimensionnement par vitesse.
Rectangle équivalent ASHRAE
De(in) = 1.30 × (a × b)^0.625 ÷ (a + b)^0.25- a et b sont les côtés du rectangle en pouces ; De est la gaine ronde qui transporte le même volume d'air.
- Pour chaque hauteur standard, la largeur est résolue de sorte que De corresponde à la cible ronde, puis arrondie vers le haut.
Débit d'air à partir du tonnage
total airflow = capacity × airflow per capacity- La règle empirique résidentielle est d'environ 400 CFM par tonne de refroidissement.
- Un système de 3 tonnes correspond à environ 1 200 CFM — suffisant pour dimensionner le collecteur.
Le diamètre brut est arrondi à la taille immédiatement supérieure sur ces échelles de fabricant — jamais arrondi vers le bas, car le sous-dimensionnement est le défaut le plus grave.
| Système | Diamètres disponibles |
|---|---|
| Impérial (in) | 4 · 5 · 6 · 7 · 8 · 9 · 10 · 12 · 14 · 16 · 18 · 20 · 22 · 24 |
| Métrique (mm) | 100 · 125 · 160 · 200 · 250 · 315 · 400 · 500 · 630 · 800 · 1 000 |
| Taux de friction (in.wc/100 ft) | ≈ Pa/m | Usage typique |
|---|---|---|
| 0.06 | 0.49 | Tronçons plus longs ou pression statique disponible plus faible — gaines plus grandes et plus silencieuses. |
| 0.08 | 0.65 | La valeur de conception résidentielle courante par défaut. |
| 0.10 | 0.82 | Tronçons plus courts ou pression statique disponible plus élevée — gaines plus petites et plus rapides. |
Ce que montre le diagramme en direct
L'outil trace la même figure pour chaque tronçon et le collecteur : la gaine ronde à côté de son rectangle équivalent à une échelle commune, et une jauge vitesse-versus-limite colorée selon le niveau d'alerte.
Même débit d'air, trois taux de friction
400 CFM dimensionné à trois taux de friction de conception. Un taux de friction plus élevé permet une gaine plus petite et plus rapide ; un taux plus faible exige une gaine plus grande et plus silencieuse — le même débit d'air, trois diamètres.
Rond et rectangulaire transportent le même volume d'air
Un diamètre rond à côté de son rectangle équivalent, dessinés à une même échelle afin que l'œil lise la même section quelle que soit la forme — présenté à deux débits d'air.
Gaines rectangulaires équivalentes
Lorsqu'une gaine ronde ne rentre pas dans l'ossature, le calculateur propose des gaines rectangulaires qui déplacent le même volume d'air. Il utilise la relation de diamètre équivalent de l'ASHRAE et, pour chaque hauteur standard, résout la largeur qui correspond à la cible ronde, en arrondissant la largeur à l'incrément supérieur le plus proche afin que l'option ne soit jamais sous-dimensionnée. Les options dont le rapport d'aspect dépasse la limite sont écartées, car des gaines très plates sont inefficaces et difficiles à étanchéifier.
Définissez une hauteur préférée pour signaler la ligne qui correspond à votre profondeur de solive ou de plafond.
La vérification croisée de vitesse
Quelle que soit la taille retenue, l'air doit tout de même s'y déplacer à une vitesse raisonnable. Le calculateur calcule la vitesse au diamètre arrondi et la compare à la limite du rôle — dérivations plus silencieuses que les collecteurs, retours entre les deux — puis l'affiche en vert lorsqu'elle est confortable, en orange près de la limite et en rouge en cas de dépassement. Une vitesse élevée signifie bruit et perte de charge ; une vitesse très basse peut signifier une gaine surdimensionnée et gaspilleuse.
La vitesse à la taille arrondie est vérifiée par rapport à la limite du rôle. Les dérivations sont les plus silencieuses, les collecteurs les plus rapides, les retours entre les deux.
| Rôle | Limite (fpm) | Limite (m/s) |
|---|---|---|
| Dérivation | 600 | 3,05 |
| Collecteur | 900 | 4,57 |
| Retour | 700 | 3,56 |
Débit d'air à partir du tonnage
Si vous n'avez pas de débit d'air pièce par pièce, vous pouvez estimer un total à partir de la puissance de refroidissement. La règle empirique standard est d'environ 400 CFM par tonne de refroidissement. Saisissez la puissance et le débit d'air par puissance, et l'assistant donne un débit d'air total que vous pouvez placer directement sur un tronçon pour dimensionner le collecteur.
Métrique et impérial
Changez d'unités en haut et chaque champ, résultat et libellé suit. L'impérial affiche le débit d'air en CFM, les diamètres en pouces, la friction en in.wc pour 100 ft et la vitesse en pieds par minute ; le métrique affiche les litres par seconde, les millimètres, les pascals par mètre et les mètres par seconde. Vos saisies sont converties une seule fois au changement, afin que rien ne dérive pendant que vous continuez à modifier.
Questions fréquentes
Quelle taille de gaine me faut-il pour un CFM donné ?
Saisissez le débit d'air et le rôle, et le calculateur renvoie un diamètre rond disponible dans le commerce, dimensionné selon le taux de friction de conception, ainsi que des options rectangulaires équivalentes. À titre indicatif à 0,08 in.wc pour 100 ft, une dérivation de 100 CFM correspond à environ 6 in rond et un tronçon de 400 CFM à environ 10 in rond — mais la taille exacte dépend de votre taux de friction et de votre matériau, modifiables ici.
Dois-je dimensionner par taux de friction ou par vitesse ?
La friction égale est la méthode résidentielle standard et la valeur par défaut : chaque gaine partage la même perte de charge par unité de longueur. La méthode par vitesse dimensionne directement à partir d'une vitesse cible et est pratique lorsque le bruit est la contrainte déterminante. Dans les deux cas, le calculateur vérifie toujours la vitesse résultante par rapport à la limite du rôle.
Comment convertir une gaine ronde en gaine rectangulaire ?
Le calculateur utilise la relation de diamètre équivalent de l'ASHRAE : pour chaque hauteur standard, il trouve la largeur qui transporte le même volume d'air que la gaine ronde, l'arrondit à un incrément disponible dans le commerce et écarte les options trop plates. Choisissez la ligne dont la hauteur correspond à votre profondeur d'ossature.
S'agit-il d'un calcul Manual-D ?
Non. Il s'agit d'une estimation empirique de dimensionnement, pas d'un ductulateur complet à pression statique ni d'une conception de gaine ACCA Manual-D, qui prend en compte la longueur effective totale, les raccords, les bouches et la pression statique disponible de l'équipement. Utilisez cet outil pour vérifier une taille de manière raisonnée, puis validez avec un professionnel CVC avant fabrication.