Проектирование систем вентиляции
Сегодня в бытовых и промышленных системах кондиционирования, независимо от их типа (вытяжная или приточная, принудительная или естественная) предусмотрено обустройство одного канала (вытяжного), а приток воздуха предполагается через окна и двери, а также через щели и зазоры, имеющиеся в стенах и полу строительного сооружения.
При создании комбинированной приточно-вытяжной системы требуется проектирование и расчет воздуховода вентиляции в приточном канале.
Помимо определения поперечного сечения, при котором будет обеспечен нужный воздухообмен (производительность), расчет воздуховодов вентиляции проводят на потери напора и жесткость. Последнее вызвано использованием в современных комплексах технологического оборудования для кондиционирования пластиковых и гибких воздуховодов для вентиляции, которые имеют пониженную прочность и жесткость по сравнению с традиционными металлическими конструкциями.
Способы крепления и монтаж воздуховодов
Первым методом является крепление с помощью шпильки и профиля. Он является одним из самых распространенных в профессиональной среде, осуществляется посредством L- и Z- образного профиля. При этом к коробу профиль крепится посредством саморезов. В месте фиксации на шпильку ставятся резиновые уплотнители для снижения уровня шума и гашения вибрации.
При монтаже крупных магистральных вентиляционных каналов чаще всего используют шпильки и траверсы. Канал опирается на траверсу, а шпильки ограничивают возможные боковые смещения. Также для лучшей фиксации может применяться резиновое уплотнение
Такое крепление оставляет воздуховод герметичным, что очень важно при установке звуко- и теплоизолирующих элементов
Пластиковые воздуховоды отличаются невысокой стоимостью, отсутствием коррозии, лёгкостью монтажа
Крепление хомутом и шпилькой является предпочтительным для монтажа круглых каналов. Короткие участки гибкого воздуховода можно крепить без шпильки.
Универсальным является крепление перфолентой. Метод подходит для прямоугольного и круглого пластикового воздуховодов. Наряду с дешевизной установки конструкция не имеет жесткости и может ощутимо вибрировать.
Монтаж гибкого гофрированного воздуховода
Гибкие и полужесткие каналы небольшого сечения, как правило, используются в квартирах в качестве воздуховодов для кухонных вытяжек. Монтаж проводится в несколько этапов:
- разметка магистрали проводится согласно проектным чертежам или собственной схеме установки. На потолке проводятся линии для обозначения траектории прохода каналов;
- установка креплений. Для предотвращения провисания, дюбеля крепятся через каждые 40 см вдоль линии разметки, на них фиксируют хомуты;
Гибкий воздуховод идеально подходит для установки в ограниченном пространстве
- измерение длины воздуховода. Замер рукавов нужно проводить при их максимальном натяжении;
- для нарезки можно использовать острый нож или ножницы, а проволоку каркаса перекусывать кусачками. Изоляция режется только в перчатках;
- для наращивания длины воздуховода – две части рукава надеваются на соединительный фланец и фиксируются хомутом;
- конец рукава совмещается с патрубком или фланцем вентиляционной решетки;
- далее проводится непосредственный монтаж гибкого воздуховода. Рукав под натяжением проводится через установленные хомуты до места соединения с центральной магистралью;
- отдельный отвод делается для каждого предусмотренного проектом отверстия.
Монтаж гибкого теплоизолированного воздуховода
Установка теплоизолированного воздуховода проводится аналогичным способом, однако есть некоторые нюансы: при нарезке или совмещении рукава нужно отвернуть слой изоляции, далее отрезать/соединить внутренний каркас и фланец, герметизировать соединение, после чего вернуть теплоизоляцию в исходное положение, снова закрепить и заизолировать.
При изготовлении теплоизолированного воздуховода применяют минеральную вату или стекловату
Теплоизоляционная оболочка соединяется с телом воздуховода алюминиевой лентой и хомутами. Ими же изолируется внешний слой.
Стоит принять во внимание, что фланцевое соединение может оказаться слабым местом при монтаже звукоизолированного воздуховода. Шумопоглощение повышается полным надеванием канала на патрубок (без зазоров)
Для герметизации применяют те же материалы.
Пластиковые воздуховоды: монтаж, расположение и некоторые нюансы
Разница в монтаже гибкого канала и жесткого довольно ощутима
И все же принимая во внимание стоимость различных видов, а также цену, которые могут потребовать за работу профессионалы, стоит подумать о том, чтобы самому смонтировать тот или иной воздуховод. Для этого не потребуется особых навыков
Достаточно лишь понять смысл такой работы и быть аккуратным.
Попробуем рассмотреть самостоятельное устройство вентиляции на кухне, начиная с самого простого способа.
Подключение вытяжки к системе посредством гибкого канала
Для этой работы, помимо самого воздуховода для вытяжки необходимой длины, потребуется специальная решетка вентиляции и пара хомутов нужного диаметра. Собственно, сама работа элементарна. Заменив решетку вентиляционного отверстия нужно проложить сам гибкий воздуховод. Один его конец крепится на вытяжке и закрепляется при помощи хомута. Те же действия, но уже на решетке вентиляции, производятся и со вторым концом гофры. На этом работу можно считать завершенной. Ну а прятать после этого воздуховод или же оставить все как есть – это уже дело домашнего мастера.
Теплоизолированные воздуховоды и их области применения
Наибольшей проблемой при монтаже алюминиевого гибкого воздуховода является шум, который он издает при работающей вытяжке. Именно для того, чтобы избежать гула и применяется теплоизоляция. Чаще всего это внешняя оболочка трубы из минеральной ваты.
Монтаж подобной гофры никаких принципиальных отличий от предыдущего варианта не имеет. Что же касается вопроса, какое утепление лучше – внутреннее или внешнее – однозначно на него ответить нельзя. А потому решение остается за домашним мастером. Следует лишь отметить, что при повреждении защитного слоя внутреннего утеплителя его частицы могут попадать в помещение при отсутствии обратного клапана.
Особенности монтажа пластиковых воздуховодов для вытяжки на кухне
Смонтировать пластиковые воздуховоды для вытяжки так же можно своими руками. В этой работе есть небольшие нюансы, которые более сложны в выполнении, хотя и не слишком. Дело в том, что здесь необходимы будут различные дополнительные фасонные элементы. Но, обо всем по порядку.
Для начала следует определиться по формам короба и составить примерную схему будущей магистрали с точными размерами. Как уже упоминалось, в каталоге пластиковых воздуховодов для вентиляции (прямоугольные они или круглые – значения не имеет) можно всегда подобрать то, что нужно. Благо ассортимент это позволяет. Ну а схема позволит точно рассчитать количество необходимых колен, отводов и сгонов. Далее останется нарезать или нарастить трубы, или прямоугольные короба на части точно по размерам и собрать магистраль. Проблем это уже никаких не составит, ведь каждый в детстве собирал конструктор.
Важно! Выполняя монтаж пластиковых воздуховодов не стоит экономить на материале. Помните, что, приобретя некачественные дешевые изделия можно больше потерять на их замене по причине потери плотности в соединениях в процессе эксплуатации
Что же касается услуг профессионалов в подобной работе, то примерная стоимость их составит около 400 руб. за погонный метр гофры, с диаметром 150 мм. Конечно же цена на монтаж воздуховода из пластика будет выше. Именно по этой причине стоит задуматься о самостоятельном производстве подобных работ.
Подбор воздуховода
При определении размеров сечения нужно учитывать и скорость движения воздуха. Вентиляционный трубопровод, расположенный в квартире, не должен быть источником постоянного шума, а скорость потока воздуха, поступающего в квартиру (касается и приточных, и вытяжных каналов) не должна стать причиной дискомфорта.
По этой причине для разных участков вентиляционной системы вводятся свои рекомендованные показатели скорости движения воздуха, что сильно влияет на воздухообмен. Например, вентиляционная труба 200 мм диаметром при скорости движения воздуха 1,0 м/с сможет обеспечить воздухообмен на уровне 113 м3/час. При увеличении скорости до 1,5 м/с воздухообмен вырастет в 1,5 раза – до 169,5 м3/час.
Зависимость воздухообмена от скорости воздушного потока и диаметра
При этом многое зависит от способа циркуляции воздуха (естественная или принудительная). Так, для систем с естественной циркуляцией максимальная скорость воздушного потока может доходить до 2 м/с (в шахтах), в воздуховодах в квартирах воздушный поток движется с меньшей скоростью.
А вот если вентиляционная труба в частном доме дополнена канальным вентилятором, то скорость потока возрастает.
- на уровне приточной решетки скорость не должна превышать 1 – 3 м/с;
- вытяжная решетка – 1,5 – 3,0 м/с;
- распределитель воздуха – 1,5 – 2,0 м/с;
- боковой канал – 4,0 – 5,0 м/с;
- магистральный вентканал – 6,0 – 8,0 м/с.
Ориентировочные значения скоростей на разных участках вентсистемы
Порядок подбора сечения воздуховода
Инструкция по самостоятельному подбору сечения состоит всего из нескольких пунктов:
- сперва нужно определиться с нормой воздухообмена в помещении;
- затем, задавшись определенной скоростью движения воздуха, рассчитывается площадь вентканала. Расчет ведется по формуле
Для того, чтобы определить диаметр вентиляционной трубы используется формула.
так как при подборе типового размера пришлось полученный результат округлять, то нужно проверить насколько изменилась скорость движения воздушного потока. Просто из предыдущих формул нужно вывести выражения для определения скорости
где а и b – размеры прямоугольного сечения, м.
Что касается воздухообмена, то можно использовать 2 подхода для его определения, но когда расчеты выполняются своими руками, то часто просто задаются нормой 30 м3/час на 1 человека. В общем случае возможны такие варианты:
с учетом кратности замены воздуха в помещении, в таком случае величина воздухообмена определяется по формуле
где V – объем помещения, м3/час;
n – норма кратности воздухообмена (как правило, для жилых домов принимается в пределах 1-3).
с учетом нормы воздухообмена на 1-го человека в здании (величина воздухообмена в этом случае рассмотрена в начале статьи).
Пример подбора размеров воздуховода
Пусть нужно подобрать размеры вентканала для обеспечения вытяжки в комнате размером 4х5х3 м. В комнате планируется нахождение только 1-го человека в течение долгого времени.
Расчет проводится в такой последовательности:
- определяется воздухообмен – в нашем случае можно задаться значением 60 м3/час (из расчета 3,0 м3/час на каждый 1,0 м2 площади);
- принимается скорость движения воздуха в канале – можно остановиться на значении 1,0 м/с;
- определяется площадь сечения A = 60/(3600∙1,0) = 166,67 см2;
- подбирается соответствующий типоразмер. В нашем случае можно выбрать либо круглый воздуховод 140 мм (площадь сечения 154 см2), либо прямоугольное сечение 100х200 мм (площадь 200 см2);
Воздухообмен в зависимости от скорости и диаметра для профильных труб
проверяется скорость. Для круглого канала она составит v = 60/(3600∙0,0154) = 1,08 м/с, а для прямоугольного сечения – v = 60/(3600∙0,0200) = 0,83 м/с. Оба значения находятся в допустимых пределах, так что решающим фактором при выборе может стать цена и способ монтажа труб.
На что нужно обратить внимание при выборе воздуховода
При выборе воздуховода нужно учитывать не только расчетную часть, но и сразу задуматься об удобстве монтажа. В приведенном примере расчета подобран воздуховод с примерно одинаковой производительностью, но в случае с круглым сечением его диаметр составляет 160 мм, а в случае с прямоугольным высота сечения лишь 100 мм
Когда будет выполняться монтаж вентиляционных труб, экономия 60 мм по высоте может быть очень важной
С точки зрения монтажа профильный воздуховод предпочтительнее
Помимо этого, внимание стоит обратить на такие мелочи как:
защита от шума и утепление. Иногда лучше приобрести воздуховоды с заводским шумо- и теплоизоляционным слоем;
Гибкий трубопровод может изгибаться в любом направлении
Особенности монтажа
Если потребуется, на короб должна ставиться изоляция. Такие комплектующие можно приобрести отдельно в магазине. Установка производится, используя специальный крепеж. Все коммуникации могут дополнительно утепляться монтажной пеной, а соединение элементов можно производить своими руками
Вытяжки должны быть установлены в соответствии с указанными выше правилами, также важно правильно организовать устройство каналов, а не только их крепление
Особенностью монтажа является и то, что рекомендуется использовать вентиляционные решетки в разных помещениях, где проходят коммуникационные системы. В одной комнате должна быть минимум одна решетка, которая подсоединяется к рукавам через специальные проводники и дает возможность обеспечить доступ к внутренней коммуникации. В зависимости от системы воздуховода могут использоваться различные элементы для крепления. Чтобы избежать дополнительных трат, рекомендуется использовать для проведения расчётов помощь специалистов.
В некоторых случаях при монтаже используется ниппель или муфты. Они могут быть смонтированы снаружи коммуникаций. Фланцевое соединение осуществляется с помощью пружинных механизмов, что позволяет сделать систему более гибкой и не дать возможности ей повредиться при воздействии внешних факторов. Не так часто используют крепления с применением бандажа. Хотя этот способ и отличается высокой герметичностью, но стоит он достаточно дорого.
Чтобы уменьшить шум при работе магистрали, рекомендуется использовать меньше поворотов на протяжении всей длины коммуникации. Также стоит избегать применения различных по диаметру труб. Если часть коммуникаций будет проходить по воздуху или на открытом пространстве, то необходимо производить утепление. В промышленности это делается специальной пеной, которая поможет не только защитить от мороза, но также и снизить шум. Иногда можно использовать пенопласт или специальный клей для присоединения фольгированной ленты.
Механический метод очистки предполагает использование аэрозолей, что позволяет удалять налет внутри коробов. Иногда очистка производится при помощи химических гранул, при растворении которых активные вещества вступают в контакт с загрязнениями и удаляют их
Важно помнить, что при использовании химических способов надо обеспечить полную изоляцию трубопровода
Механическая чистка предполагает собой использование механических устройств и насосов, которые подключают к выходу системы. В процессе проведения такой работы щетки на концах воздуховодов очищают внутренности коробов от всех типов загрязнений, которые собирает насос. Механическая чистка является наиболее благоприятной и безопасной, если загрязнения небольшие.
Иногда может потребоваться дезинфекция системы. Это позволяет удалить из коммуникаций бактерии, клещи и прочие микробы. Тут тоже используются жидкости, порошки или аэрозоли на основе водорода. Дезинфицировать надо все системы вентиляции, а также учитывать особенности помещения, где они проходят. В некоторых местах использование дезинфекции противопоказано и запрещено. Это могут быть школы или детские садики.
Как правило, при сооружении систем вентиляции учитываются все эти моменты, а также изначально предполагается возможность проведения полного комплекса мероприятий по очистке и диагностике. Если правильно создать систему изначально, то можно организовать и выбрать оптимальную магистраль вентиляции в соответствии со способом ее установки, а также местом монтажа. Всё это обеспечит длительное и бесперебойное использование коммуникаций независимо от сложности конструкции и используемого материала.
О том, как почистить воздуховоды вентиляции, смотрите в следующем видео.
Распределение объемов вытяжки по помещениям и определение площади поперечного сечения каналов
Итак, найден объем воздуха, который должен поступить помещения квартиры в течение часа и, соответственно, выведен за это же время.
Далее, исходят их количества вытяжных каналов, имеющихся (или планируемых к организации – при проведении самостоятельного строительства) в квартире или доме. Полученный объем необходимо распределить между ними.
Для примера, вернемся к таблице выше. Через три вентиляционных канала (кухня, санузел и ванная) необходимо отвести 240 кубометров воздуха в час. При этом из кухни по расчетам должно отводиться не менее 125 м³, из ванной и туалета по нормативам – не менее, чем по 25 м³. Больше – пожалуйста.
Поэтому напрашивается такое решение: кухне «отдать» 140 м³/час, а оставшееся — разделить поровну между ванной и санузлом, то есть по 50 м³/час.
Ну а зная объем, который необходимо отвести в течение определённого времени – несложно подсчитать ту площадь вытяжного канала, которая гарантированно справится с задачей.
Правда, для расчетов требуется еще и значение скорости воздушного потока. А она тоже подчиняется определённым правилам, связанным с допустимыми уровнями шума и вибрации. Так, скорость потока воздуха на вытяжных вентиляционных решетках при естественной вентиляции должна быть в пределах диапазона 0,5÷1,0 м/с.
Приводить формулу расчета здесь не будем – сразу предложим читателю воспользоваться онлайн-калькулятором, который определит требуемую минимальную площадь сечения вытяжного канала (отдушины).
Калькулятор расчета минимальной площади сечения вентиляционной отдушины
Обладая элементарными знаниями в геометрии, полученную площадь несложно привести к размерам прямоугольника. Правда, при этом должно соблюдаться условие – соотношение длинной и короткой стороны – не более, чем 3:1.
Нередко вентиляционные решетки имеют и круглое окно. Значит, необходимо пересчитать площадь сечения в диаметр. Или же требуется сделать переход от прямоугольного сечения на круглое. В обоих случаях будет полезен третий калькулятор, предназначенный специально для такой цели.
Калькулятор расчета диаметра круглого канала, эквивалентного площади прямоугольного
Полученное значение будет ориентиром при приобретении стандартных деталей с круглым сечением. Естественно, округление при этом делается в бо́льшую сторону.
