Воздуховоды для вентиляции: классификация, особенности + советы по обустройству

Расчет сечения воздуховодов методом допустимых скоростей

Расчет сечения воздуховода вентиляции методом допустимых скоростей базируется на нормированной максимальной скорости. Скорость выбирается для каждого типа помещения и участка воздуховода в зависимости от рекомендуемых значений. Для каждого типа здания существуют максимально допустимые скорости в магистральных воздуховодах и ответвлениях, выше которых использование системы затруднено из-за шума и сильных потерь давления.

Рис. 1 (Схема сети для расчета)

В любом случае, перед началом расчета необходимо составить план системы. Для начала необходимо рассчитать требуемое количество воздуха, которое нужно подать и удалить из помещения. На этом расчете будет базироваться дальнейшая работа.

Сам процесс расчета сечения методом допустимых скоростей упрощенно состоит из таких этапов:

1. Создается схема воздуховодов, на которой отмечаются участки и расчетное количество воздуха, которое будет по ним транспортироваться. Лучше на ней же указать все решетки, диффузоры, изменения сечения, повороты и клапаны.
2. По подобранной максимальной скорости и количеству воздуха рассчитывается сечение воздуховода, его диаметр или размер сторон прямоугольника.
3. После того, как известны все параметры системы, можно подобрать вентилятор необходимой производительности и напора. Подбор вентилятора базируется на расчете падения давления в сети. Это существенно сложнее, чем просто подобрать сечение воздуховода на каждом участке. Этот вопрос мы рассмотрим в общих чертах. Так как иногда просто подбирают вентилятор с небольшим запасом.

Для расчета необходимо знать параметры максимальной скорости воздуха. Их берут из справочников и нормативной литературы. В таблице приведены значения для некоторых зданий и участков системы.

Нормативная скорость

Тип здания	Скорость в магистралях, м/с	Скорость в ответвлениях, м/с
Производство	до 11,0	до 9,0
Общественные	до 6,0	до 5,0
Жилые	до 5,0	до 4,0

Значения приблизительные, но позволяют создать систему с минимальным уровнем шума.

Рис, 2 (Номограмма круглого жестяного воздуховода)

Как использовать этих значения? Их необходимо подставить в формулу или использовать номограммы (схемы) для разных форм и типов воздуховодов.

Номограммы обычно даются в нормативной литературе или в инструкции и описании воздуховодов конкретного производителя. Например, такими схемами комплектуются все гибкие воздуховоды. Для труб из жести данные можно найти в документах и на сайте производителя.

В принципе, можно не использовать номограмму, а найти требуемую площадь сечения, исходя из скорости воздуха. А площади подобрать по диаметру или ширине и длине прямоугольного сечения.

Пример

Рассмотрим пример. На рисунке приведена номограмма для круглого воздуховода из жести. Номограмма полезна еще и тем, что на ней можно уточнить потери давления на участке воздуховода при заданной скорости. Эти данные потребуются в дальнейшем для подбора вентилятора.

Итак, какой воздуховод подобрать на участке сети (ответвлении) от решетки до магистрали, по которому будет прокачиваться 100 м³/ч? На номограмме находим пересечения заданного количества воздуха с линией максимальной скорости для ответвления 4 м/с. Также недалеко от этой точки находим ближайший (больший) диаметр. Это труба диаметром 100 мм.

Таким же образом находим сечение для каждого участка. Все подобрано. Теперь осталось провести подбор вентилятора и расчет воздуховодов и фасонных частей (если это необходимо для производства).

Назначение кухонной вентиляции

В процессе приготовления пищи в воздух выделяется целый букет опасных химических веществ.

Среди них присутствуют:

Монооксид углерода (СО), более известный как угарный газ. Крайне ядовитое вещество, даже в небольшой концентрации приводящее к тяжелым отравлениям всего организма. А при концентрации СО в крови человека, достигающей 5 мл на литр, наступает практически мгновенная смерть. Главная опасность угарного газа состоит в том, что он не имеет ни цвета, ни запаха. Поэтому обнаружить его опасную концентрацию можно лишь по резко ухудшившемуся самочувствию — сильной головной боли, сопровождаемой рвотой. Выделяется СО при любом горении, в том числе и при жарке продуктов на огне кухонной плиты.

• Природный газ (пропан, бутан, метан) — еще один опаснейший химический компонент, присутствующий на кухне. Обычно он используется в качестве энергоносителя для газовых варочных плит. Но в большой концентрации он способен вызывать не только отравление человека, но и стать причиной возгорания и взрыва. Ежегодно в мире сотни человек становятся жертвами утечки газа, чего можно было легко избежать при эффективно действующей вентиляционной системе.
• Канцерогены — летучие вещества, выделяющиеся в воздух при обжарке продуктов, сгорании жиров на сковороде. Это тот самый чад, что стоит на кухне при готовке пищи, а затем оседает на стенах и потолках помещения жирным налётом. Канцерогенные вещества, хотя не могут привести к немедленной смерти человека, как СО или пропан, но способны накапливаться в человеческом организме. Попадая в печень, почки, легкие, эти вещества в итоге становятся причиной возникновения тяжелейших патологий, в том числе онкологических заболеваний.
• Водяной пар — выделяется при варке супов, кипячении чайника. Сам по себе он абсолютно безвреден для человека. Но в больших концентрациях он конденсируется на стенах и потолках внутренних помещений, вызывая появления грибка и плесени. Грибок существенно сокращает срок службы отделочных материалов, а также может поражать и несущие элементы конструкции здания. Микроскопические споры, выделяемые плесенью в воздух, вызывают тяжелые аллергические заболевания — дерматиты, астму, хронический бронхит.

Следовательно, необходимо обязательно оборудовать каждую кухню вентсистемой, в полном соответствии с требованиями и стандартами СНиП и ГОСТ. Это позволит не только соблюсти гигиену на кухне, но и сохранить здоровье, а то и жизнь, обитателей квартиры.

Современные пластиковые вентиляционные каналы: основные определения

Ниже, в соответствующем разделе, рассмотрено подробно оснащение кухни, приведена методика качественного монтажа. Но следует сразу определить, почему так популярны в наши дни воздуховоды из пластика. Для этого надо уточнить условия применения этих изделий:

• Их устанавливают в стенах для подачи свежего воздуха. Здесь пригодится стойкость к изменению температуры.
• Современные пользователи высоко ценят свободное пространство. Широкий ассортимент размеров и форм воздуховодов поможет создавать компактные системы для размещения внутри конструкций подвесных потолков.
• Для повышения эффективности отверстия каналов (входное и вытяжку) устанавливают в определенных планом местах. Предполагается монтаж каналов сложной конфигурации, поэтому понадобятся разнообразные переходные и соединительные компоненты.
• Элементы таких систем скрывают под стационарными декоративными и защитными покрытиями. Нужны изделия, рассчитанные на долгосрочную эксплуатацию без выполнения визуального осмотра, других регулярных регламентных мероприятий.

Применение вентиляции из пластиковых воздуховодов позволит успешно решить обозначенные выше задачи.

Клапан из пластика

Такой канал в стене не окажет вредное влияние на строительные конструкции. Он обеспечит приток свежего воздуха. При соответствующем дополнительном оснащении будет выполнять функции фильтра.

Этой гофрированной трубой обеспечивают вывод отработанного воздуха наружу при подключении в комнате мобильного климатического оборудованияТаким воздуховодом можно быстро и точно подсоединить вытяжку к вентиляционному каналуВ душе, ванной комнате, туалете пластиковые трубы для вентиляции будут выполнять свои функции безупречно долгое время. Они не подвержены разрушительному воздействию коррозийных процессов

Сравнение вентиляционных пластиковых труб с альтернативными конструкциями

Совершенствование технологий производства позволяет минимизировать себестоимость качественных изделий данной категории. Даже масштабные проекты получится реализовать с разумными затратами. Следующие преимущества также пригодятся на практике, если выбрана вентиляция из пластика:

• Небольшой вес ограничивает физические нагрузки на человека при выполнении монтажных работ.
• Трубы из пластика не сложно обрезать по нужным размерам с применением обычной ножовки с полотном по дереву.
• Для крепления к потолку и соединения отдельных частей используют недорогие саморезы.
• Минимальный вес конструкции не оказывает негативное влияние на силовой каркас здания, мебели, иные опорные точки.
• Пластиковые изделия устойчивы к влаге, вибрациям. Они сохраняют целостность в широком диапазоне температур.
• Гладкие внутренние стенки не препятствуют свободному прохождению воздуха.

Прочные воздуховоды из оцинкованной стали хорошо подходят для создания крупных каналов

Главным преимуществом таких изделий является негорючесть. Они без повреждений способны выдержать длительное воздействие высокой температуры.

С применением специального противопожарного клапана обеспечивают высокий уровень пожарной безопасности. Он закрывается автоматически, прекращает доступ кислорода и распространение пламениВ частных домах применяют комбинации из разных материалов

Большие крупные каналы создают из металла. Изделия из этого материала устанавливают на неотапливаемом чердаке. Нержавеющую сталь применяют для изготовления дымоходов. Сравнительно небольшие в сечении вентиляционные трассы удобнее монтировать с применением пластиковых изделий.

Металлические трубы – выразительный элемент дизайна

Естественная и принудительная вентиляция

СНиП устанавливают следующие нормативы для кухонных вентсистем:

• Объем воздухообмена для кухонь, оснащенных газовыми варочными плитами должен составлять не менее 100 м³ в час.
• Для кухонь, оснащенных электроплитами данный показатель чуть ниже — 60 м³ в час.

Существует два типа вентсистем, используемых для обеспечения вентиляции воздуха на кухнях — естественная и принудительная.

Естественная вентиляция

Естественные вентсистемы работают по принципу разницы давления внутри помещений и снаружи. В данном случае для создания тока воздуха не используются никакие механические приспособления, вроде вентиляторов. Загрязненный вредными газами воздух удаляется из помещения по вентиляционным шахтам, обычно устанавливаемым в толще стен еще во время строительства дома.

Естественная вентиляция бывает двух типов:

• Организованная. Поступление воздуха происходит через специально устроенные приточные вентканалы и клапана.
• Неорганизованная. Специальные приспособления для притока воздуха извне отсутствуют. Приток осуществляется через неплотности и микрощели в оконных рамах и дверях, стенах и потолках.

С началом массового использования пластиковых окон и металлических входных дверей, снабженных уплотняющими прокладками, с неорганизованной вентиляцией могут возникать проблемы. Для обеспечения притока достаточных объемов свежего воздуха, потребуется устанавливать клапаны-рекуператоры, монтируемые в стенах или в оконных рамах.

Принудительная вентиляция

В работе принудительной вентиляции используются механические устройства — вентиляторы. Обычно они монтируются на вытяжных каналах, но возможна дополнительная установка вентиляторов и близ приточных отверстий. При значительной протяжённости вентиляционных ходов, дополнительные вентиляторы устанавливаются и внутри воздуховодов.

Несомненным плюсом вентсистем принудительного типа их больший объем работы в единицу времени, чем у естественной вентиляции. Благодаря этому легко обеспечиваются установленные строительными нормативами минимальные объемы воздухообмена — до 100 куб. м за час при наличии на кухне газовой плиты. Минусом следует признать зависимость от наличия электроэнергии и бесперебойной работы вентиляторов.

Общие правила по монтажу воздуховода

Каждое крепление воздуховодов должны отвечать общим требованиям, которые соответствуют нормативной документации, так называемый ГОСТ крепления воздуховодов:

Акт нормативный	Название документа
СП 60.13330	Отопление вентиляция и кондиционирование
СП 73.13330.2012	Внутренние санитарно-технические системы зданий

Наряду с требованиями, указанными в общепринятой документации имеются предписания производителей воздушных каналов по установке.

Обязательные правила воздуховодных систем

1. Монтаж систем вентиляции гибкого типа осуществляется с помощью полного распрямления.
2. Установленная конструкция не должна провисать. Из-за провисания снижается давление.
3. Канал систем вентиляции  должен быть обязательно заземлен. При эксплуатации образуется электричество статическое.
4. При планировании проекта и входящих элементов систем необходимо учесть аэродинамику. Она возникает внутри конструкции при движении воздуха.
5. Гибкие вентиляционные отводы не должны применяться на вертикальных двухэтажных участках.
6. Жесткие вентиляционные отводы  должны устанавливаться в подвальных, цокольных помещениях.
7. Если при установке была повреждена конструкция вентиляции, то ее нужно заменить новой. Это также относится и к теплоизоляции снаружи.
8. Если система вентиляции проходит сквозь конструкцию зданий, нужно обязательно использовать металлические переходники и гильзы.
9. При установке соединения, участки вентиляции должны иметь радиус поворота больше как минимум два диаметра. Иначе аэродинамические свойства канала понижаются.

Виды материалов и их эксплуатационные свойства

Большинство вентиляционных труб бытового назначения производятся из металла или пластика. Сортамент товара насчитывает десятки различных позиций. К альтернативным вариантам обустройства вентсистемы относят изделия из технического текстиля и сэндвич-трубы.

Вид #1 — воздуховоды из пластика

Категория пластиковых труб для вентиляции значительно потеснила традиционную оцинковку и все чаще применяется при создании сетей воздуховодов частных домовладений.

Ассортимент полимерных изделий позволяет подобрать трубы для организации внутренней и внешней части вентсистемы. Устройство пластиковой магистрали в небольших строениях вполне оправдано

Основные аргументы за вентиляцию из полимерных труб:

• абсолютная не подверженность коррозии, чего не скажешь об оцинкованных собратьях;
• простота монтажа и обработки – пластик можно разрезать ножовкой, а стыковать отдельные элементы путем нагрева торцов, обеспечивая полную герметичность воздуховода;
• легкий вес – в этом вопросе полимеры вне конкуренции;
• гладкость поверхности и отсутствие сварных швов – сопротивление движущемуся воздухопотоку снижается, что позволяет применять вентиляторы меньшей мощности;
• невысокая стоимость.

Обработка пластикового трубного проката антистатическим средством минимизирует «налипание» пыли и сокращает количество чисток. Благодаря физическим свойствам материала трубопровод практически не «гудит». Габариты: длина – 3-12 м, диаметр – 16-1600 мм.

Перечисленные преимущества пластика, наряду с низкой стоимостью, делают полимерные изделия наиболее востребованными для вентиляции. Однако есть и отрицательные стороны.

Слабая сторона пластика – низкая огнестойкость. Поэтому полимерный воздуховод применим в рамках единой противопожарной зоны, отсека или отдела. Для обустройства промышленной вентиляции пластик запрещен

Отдавая предпочтение пластиковой магистрали, следует учесть особенности конкретного полимера.

Строительный рынок предлагает такие разновидности вентиляционных труб:

1. Поливинилхлорид. Достоинства ПВХ-воздуховодов: стойкость к УФ-лучам, доступность, диапазон рабочих температур – от -10 °C до +70 °C. Популярная сфера применения – вытяжные трубы, обеспечивающие вентиляцию на кухне и в санузлах.
2. Полипропилен. Материал по технико-эксплуатационным характеристикам превосходит ПВХ. Свойства: граничная температура нагрева +85 °C, стойкость к агрессивным веществам. Есть огнеупорная разновидность (PPS) с антипиреновыми добавками. Полипропилен покрывается антистатиком, минимизирующим накопление пыли.
3. Фторопласт. Фторсодержащие полимеры отличаются термостойкостью (от -60 °C до +200 °C), устойчивостью к УФ-воздействию, невосприимчивостью к щелочам и кислотам.
4. Полиэтилен. Выдерживает отрицательные температуры до -50 °C и нагрев до +80 °C. Материал сохраняет первичные качества под действием ультрафиолета.

Схожие характеристики с ПВХ-трубами имеют изделия из полиуретана. Отличие последних – высокая термостойкость (до +270 °C).

Рекомендуем ознакомиться с нюансами выбора пластиковых труб для обустройства вентиляции.

Форма проходного сечения пластиковых труб – круг, квадрат, прямоугольник. Возможна жесткая или гибкая структура. Гофрированные воздуховоды могут представлять симбиоз стального каркаса, алюминиевой фольги и пластиковых слоев

Вид #2 — оцинкованные изделия

Трубная продукция из оцинковки выделяется универсальностью – воздуховоды применяются для обустройства промышленных, административных сооружений и помещений жилого фонда.

Классификация пластиковых воздуховодов для вентиляции

Рассмотрим более подробно классификацию.

Профессионалы привыкли разделять воздуховоды по нескольким признакам:

• материал изготовления;
• форма сечения;
• уровень жесткости;
• диаметр.

Прежде чем перейти к особенностям монтажа, необходимо разобрать основные технические характеристики каждого вида.

В качестве материала для изготовления воздуховодов применяют четыре вида пластика:

Поливинилхлорид — простой, удобный бюджетный вариант. Материал очень легкий и при этом достаточно прочный. Диапазон рабочих температур — от -30 °С до +70 °С.

Вентиляционные трубы ПВХ могут применяться в помещениях, не имеющих отопления, но частые резкие перепады температур приведут к появлению трещин.

Изделия нельзя нагревать выше 150 градусов, так как это приведет к деформации, ухудшению аэродинамических свойств и выделению токсичного хлора.

Фторопласт (ПВДФ) — по своим свойствам близок к первому типу. Рабочие температуры —  от -40 °С до +139 °С. Устойчив к воздействию органических кислот.

Полипропилен (ПП)— очень прочный материал, отличный диэлектрик, не впитывает влагу, выдерживает воздействие многих химических веществ (органических кислот и щелочей).

Самый значительный недостаток – быстрая воспламеняемость, максимальная рабочая температура — +85 ºС.  Для установки в кухне используют более дорогую и термоустойчивую модификацию с антипиреновыми добавками – PPS.

Полиэтилен низкого давления —  хорошо сопротивляется растяжению, отличается гибкостью, плохо переносит температуры ниже нуля.

Выбирая материал, нужно учитывать нагрузку на воздухопровод. Например, для организации кухонной вытяжки предпочтительнее использовать полипропиленовые воздуховоды. Если подразумевается контакт с горячим воздухом, подойдут изделия из фторопласта.

По форме сечения пластиковые воздуховоды подразделяются на:

• круглые;
• плоскоовальные;
• прямоугольные;
• плоские.

Форма сечения вентиляционных труб прежде всего оказывает влияние на удобство сборки конструкции и уровень создаваемого во время работы шума.

Воздуховод круглый пластиковый работает почти бесшумно за счет того, что воздух, двигаясь по гладким каналам, фактически не сталкивается с препятствиями (за исключением соединений под углом). Однако могут возникнуть сложности с установкой.

Усовершенствованной разновидностью круглого сечения считается плоскоовальное. Немного приплюснутая форма получается в результате прогона круглых моделей через специальные механические катки.

Модернизированная конфигурация облегчает процесс установки конструкций в труднодоступных местах: между перекрытиями, над подвесным потолком.

При открытом монтаже воздуховод за счет сглаженной формы может стать элементом декора и аккуратно вписаться в интерьер.

Прямоугольные каналы отличаются удобством монтажа, легко фиксируются на любой гладкой горизонтальной или вертикальной плоскости. Воздуховод прямоугольный из ПВХ хорошо прилегает к стене, потолку или стенкам мебели, его легко спрятать.

Недостаток прямоугольной конфигурации в разделении воздушных потоков с созданием зон турбулентности. Работа вентиляции сопровождается хорошо слышимым гулом.

Плоские пластиковые воздуховоды похожи на предыдущие, минимальное соотношение высоты и ширины составляет 1:2 (например, 60 мм на 120 мм). Удобно соединяются, компактны.

Менее шумные, так как создают меньше препятствий движению воздуха, чем предыдущий тип. Использование плоских воздуховодов для механической вентиляции позволяет установить вытяжное оборудование небольшой мощности.

По степени жесткости  трубы делятся на два типа:

• собственно жесткие;
• гибкие гофрированные.

Вентканалы первого вида представляют собой обычные трубы, для их соединения и изменения направления требуются дополнительные переходники.

Гофра — гибкие гофрированные модели из полиуретана или полиэтилена низкого давления. Легко изгибаются в нужном направлении, устойчивы к механическим воздействиям.

По диаметру трубы условно делятся на узкие, средние и широкие. Значения этого показателя влияют на объем проходящего по каналам воздуха и скорость воздухообмена.

При выборе подходящих конструктивных деталей нужно опираться на утвержденные строительные нормы, учитывающие специфику различных помещений.

Принцип классификации воздуховодов

Воздуховодами называют систему труб, приспособленную для движения по ней воздушного потока и устроенную определенным образом.

Их применяют при монтаже систем вентиляции в домах‚ сети воздуховодов образуют системы вентиляции и кондиционирования‚ с их помощью подключают промышленные и кухонные вытяжки‚ используют в системах воздушного отопления.

Исходя из конструктивного исполнения‚ их делят на круглые и прямоугольные. Круглые воздуховоды эргономичны‚ воздух движется по ним почти бесшумно‚ вибрация при работе незначительная.

Соединяют элементы воздуховода с круглым сечением без использования дополнительных элементов.

Прямоугольное сечение воздуховода предпочтительнее тогда, когда систему нужно сделать незаметной, спрятав ее под отделкой.

Этим и удовлетворительным уровнем пропускной способности обусловлен их выбор при устройстве системы вентиляции в жилых домах. Кроме того, воздуховоды бывают жесткими и гибкими.

Металлические воздуховоды с прямоугольной формой сечения в разрезе имеют типовые размеры‚ колеблющиеся в пределах от 10 х 10 до 400 х 320 см. Прямые звенья имеют длину от 1 до 2.5 м

У первых сечение может быть как круглым‚ так и прямоугольным‚ а вторые в разрезе имеют только круг. Их использование уместно в точках разветвления. Производят гибкие воздуховоды (гофру) в основном из алюминиевой фольги‚ полиэфира‚ хотя есть и изделия из силикона‚ текстиля‚ резины, устойчивой к агрессивной химии.

К вентиляторам‚ приточным и вытяжным анемостатам‚ решеткам их подсоединяют напрямую, но иногда, чтобы связать такой воздуховод с основной системой‚ дополнительно нужны соединительно-монтажные детали.

Внутри поверхность гибких воздуховодов не отличается особой гладкостью, поэтому повышенное аэродинамическое сопротивление создает дополнительные шумы.

Гибкие воздуховоды могут быть как каркасными‚ так и бескаркасными. Каркас образует проволока — полимерная либо стальная. Свитую в пружину проволоку‚ покрывают синтетическим материалом‚ фольгированной лентой или полимером. Этот вид труб иногда оснащают покрытием — теплоизоляционным или шумопоглощающим

Структура у гибких воздуховодов многослойная. Для большей жесткости между слоями размещают стальную проволоку. Наиболее часто вентканалы в жилых домах прокладывают из труб ПВХ‚ обладающих высокими звукопоглощающими и теплоизоляционными характеристиками.

Применяют гофру в тем местах, где скорость движения воздушной массы не превышает 30 м/с‚ а давление не выше 5 т. Па.

Воздуховодные каналы по своей конструкции могут быть встроенными‚ в виде вентиляционных шахт‚ и внешними‚ проложенными по стенам и потолкам. Первые располагают внутри стен.

Чтобы они работали эффективно их поверхность внутри должна быть максимально гладкой‚ тогда воздух будет циркулировать свободно‚ не натыкаясь ни на какие помехи. Внизу шахта имеет отверстие‚ позволяющее очищать воздуховод.

Подвешенные и приставные короба используют для устройства внешних воздуховодов. Они представляют собой сборку, состоящую из труб и соединителей, различных по размеру и форме. Исходя из такого признака‚ как наличие изоляции‚ воздуховоды бывают изолированными и без изоляции.

Основываясь на дизайне помещений и конструктивных особенностях строения‚ останавливают выбор на каком-то конкретном виде воздуховодов.

а-з – установка горизонтальных воздуховодных каналов; и-к – вертикальных каналов; а, и – крепление к стенам; б, в, г, к – фиксация к колоннам; д, в – к перекрытиям; е, з – к формам и прогонам. Конструктивные элементы: 1 – консоль; 2 – тяга; 3 – хомут; 4 – воздуховод; 5 – траверса; 6 – стяжной болт; 7 – накладка

Установке системы должен предшествовать качественный аэродинамический расчет. Потребуется определить давление в системе‚ объем воздушных масс‚ проходящих по воздуховоду‚ его сечение‚ тип воздухообмена.