При организации системы вентиляции необходимо рассчитать допустимую толщину воздуховодов там, где они работают в нормальном режиме. Установка воздушной камеры или труб с более тонкими стенками приводит к нарушениям в работе. Во-первых, необходимо понимать, в каких условиях эксплуатируются элементы вентиляционных систем в многоквартирных домах и других объектах.
Основные характеристики воздуховодов
Толщина стенок круглых воздуховодов меньше, так как они выдерживают большее давление
Согласно нормативным документам по вентиляции технические характеристики применяемых воздуховодов должны быть в рамках требований. При этом качество очистки воздуха в обслуживаемых помещениях считается удовлетворительным. Эти требования касаются формы, допустимых размеров используемых конструкций и материалов, из которых они изготовлены.
По форме поперечного сечения все известные типы воздуховодов делятся на круглые и прямоугольные. По толщине стенки стальные заготовки укладываются в следующий стандартный ряд: 1мм, 1,2мм, 1,5мм и 2мм. Есть образцы с большими показателями (3,0 и даже 4,0 мм). Одной из основных характеристик этих элементов является площадь воздушного канала, которую обычно учитывают при выборе формы.
Круглые изделия имеют меньшую толщину стенки, потому что при прочих равных выдерживают высокие давления. Их площадь поперечного сечения на 12 % меньше аналогичного показателя для прямоугольных образцов. При сравнении длин сторон разница увеличивается до 40%. Это позволяет без потери эффективности вместо прямоугольного воздухообменного канала создать пару круглых, расположенных параллельно.
Классификация воздуховодов
В промышленных установках давление в трубах больше, диаметр шире, поэтому толщина стенки больше
В соответствии со сводом правил СП «Вентиляция» воздуховоды, используемые в этих системах, разделяют по следующим показателям:
- развиваемое внутреннее предельное давление;
- скорость движения воздуха в приточных или отводящих каналах.
В соответствии с первым показателем их делят на воздуховоды с низким (менее 900 Па), средним (900-2000 Па) и высоким давлением (свыше 2000 Па).
По скорости движения воздуха в канале различают низкоскоростные (менее 15 м/с) и высокоскоростные (более 15 м/с).
В малогабаритных квартирах устанавливают низконапорные вентиляционные системы с относительно небольшими расходами. В более крупных помещениях, и особенно в многоэтажных домах, согласно СНиП востребованы трубопроводы с высоким давлением и большими допустимыми скоростями воздуха в воздуховодах.
Использование тонкой стали
Несанкционированное изменение толщины стали является серьезным нарушением строительных норм
Недобросовестные компании при производстве воздуховодов используют сталь несколько тоньше, чем того требуют действующие в России стандарты. В результате технологических отклонений стенки становятся тоньше на 0,5 и даже на 1 мм. Эти нарушения можно выявить по низкой стоимости предлагаемых образцов, если производители будут стараться сохранить свои позиции в конкурентной борьбе.
Использование воздуховодов из тонкого металла является грубым нарушением технологии строительства и угрозой здоровью людей, находящихся на объекте. Вентиляция, смонтированная на основе таких заготовок, быстро придет в негодность или будет крайне малоэффективна. Это связано с тем, что сильные воздушные потоки быстро разрушат тонкие стенки конструкции и приведут к уменьшению оттока загрязненных масс.
Нарушение технологий также приводит к следующим нежелательным последствиям:
- снижение эффективности всего оборудования;
- необоснованные расходы на оплату электроэнергии;
- повышение уровня шума и рост вибраций;
- быстрая коррозия поверхностей на вытяжках и воздуховодах.
Все эти проявления приводят к необходимости модернизации оборудования, что потребует дополнительных затрат или вызовет простои в вентиляционной сети.
Типы материалов коробов и труб
Чаще всего для строительства воздуховодов используют нержавеющую сталь
При выборе качественного воздуховода помимо толщины стенки нужно определиться с металлом, используемым при его производстве. Самые распространенные виды таких материалов:
- нержавеющая сталь;
- оцинкованная нержавеющая сталь;
- алюминий и его сплавы;
- черный прокат.
Первые две позиции лучше всего подходят для серийного производства воздуховодов. По своим прочностным характеристикам они соответствуют требованиям действующих нормативов и подходят для использования в промышленных вентиляционных сетях. Воздух в последнем насыщен вредными веществами и отходами производства, которые, несмотря на свое разрушающее действие, не наносят вреда чистой нержавеющей стали. По ГОСТу воздуховоды из оцинкованной стали лишь немного уступают первому из перечисленных материалов.
Использование алюминия в производстве воздуховодов имеет свои положительные стороны. Благодаря гладкости внутренних поверхностей воздушные потоки в боксе практически не встречают препятствий. Скорость их движения в штатных и аварийных ситуациях значительно возрастает.
Особенности и преимущества черной стали
Черные стальные трубы пожаробезопасны
Материалы применяются, когда перегоняемый по воздуховодам воздух имеет температуру выше 80 градусов. Для их производства обычно выбирают холоднокатаный или горячекатаный прокат. Сами трубы в этом случае делаются сварными, для чего используется соответствующее оборудование. Толщина стенок может варьироваться в зависимости от категории объекта, на котором они используются.
По конструкции сварные воздуховоды изготавливаются из черной стали:
- прямой;
- фасонный;
- с нестандартными линиями.
Черная сталь отличается от других материалов повышенной огнестойкостью. К его недостаткам можно отнести низкую защиту от коррозии, что вынуждает производителей дополнительно обрабатывать поверхности специальной грунтовкой.
Нормируемые размеры воздуховодов
Согласно действующим нормам (СНиП на вентиляцию 2.04.05-91-2003) толщина стенки стальных труб и каналов должна быть пропорциональна их наружным размерам. Для большей наглядности соответствующие соотношения сведены в специальные таблицы.
Воздуховоды округлой формы
Сила трения внутри круглого канала практически отсутствует
Большинство характеристик воздуховода зависит от формы сечения, так как она задает нормы скорости движения воздуха в помещении и внутри воздуховодов. Этот параметр определяет эффективность всей выхлопной системы (естественной или принудительной) в целом. Если рассматривать воздуховоды с этой позиции, то наиболее предпочтительным является круглое сечение. При его использовании внутри труб практически отсутствует турбулентность, силы трения о внутренние поверхности стенок минимальны.
При прочих равных, для достижения максимальной эффективности вытяжек разного типа подойдет круглая форма канала.
Прямоугольные воздуховоды
По аэродинамическим свойствам квадратный воздуховод уступает круглому
Санитарные нормы и другие разрешительные документы допускают установку прямоугольных труб (коробов) из нержавеющей или черной стали. Воздух по ним не движется так же, как и в варианте с круглым сечением, но в данном случае исходят из конструктивных особенностей помещения – ставить трубы везде нецелесообразно. Этим и объясняется частое использование прямоугольных конструкций, которые по своей эффективности значительно уступают первым.
Недостатки:
- Отдельные части ящиков соединяются фланцами с уплотнителями, через которые часто происходят утечки воздуха.
- Потоки воздушных масс во внутренних пространствах распределяются неравномерно, создавая турбулентные зоны.
- Шум поднимается.
При проектировании систем, в которых используются воздуховоды большого диаметра, негативные эффекты только усиливаются, значительно снижая эффективность вентиляции. Кроме того, необходимо вложить дополнительные средства на оплату электроэнергии, используемой для компенсации рассмотренных недостатков.
