Нормативы вентиляции частного дома: требования к устройству и примеры расчетов

Разновидности вентиляционных воздуховодов

Пластиковые вентиляционные воздуховоды широко используются в любых типах помещений. Трубы и соединительные детали из пластика обеспечивают необходимый уровень герметичности системы вентиляции, не подвержены воздействию влаги и коррозии. Гладкая поверхность воздуховода позволяет снизить уровень шума и создает наилучшие условия для свободного прохождения потока расчетного объема с необходимой скоростью. Помимо всего, они не нуждаются в регулярной чистке, следовательно, увеличивается срок эксплуатации вентиляционной системы. Однако при всех своих достоинствах применяться они могут в системах с температурой среды до +50°C. При монтаже пластиковых труб стоит помнить, что узлы прохода в бетонных или кирпичных перекрытиях требуют использование стальной гильзы, но допускается и использование рубероида или толи.

Гибкие воздуховоды изготавливаются из пластика или металла. В основном используются для вытяжной вентиляции с температурой среды от -30°C до +120 °C. Идеально подходят для укладки в коробках из ГКЛ, вписываясь в любой интерьер. К достоинствам относится возможность применения гофрированных воздуховодов при сложной планировке помещения, а также легкость монтажа. Узлы прохода для гибких вентиляционных воздуховодов также требуют соблюдения норм монтажа и использование гильз, а при укладке в стенах дополнительную изоляцию слоем бетона во избежание повреждения герметичности. Вытяжные трубы для вентиляции выводятся через шахту на крышу или кровлю.

В промышленных предприятиях чаще используются металлические прямоугольные или квадратные венткороба с многочисленными соединительными элементами. Узел или стык соединения подбирается согласно проектным данным.

Монтаж вентиляционных коробов из стали имеет ряд сложностей, от качественно выполненной сварки или сборки изделий зависит герметичность системы, качество шумоизоляции и срок ее эксплуатации. Вентиляционные короба прямоугольного или квадратного сечения более рационально использует пространство помещения. Однако зачастую внутренние углы коробов создают сопротивление воздуха и, чтобы перекрыть потери давления воздуха, требуется установить дополнительное электрооборудование.

Для системы вытяжных воздуховодов все чаще применяются сэндвич-трубы, которые выполнены из соединенных двух оцинкованных труб, заполненных между собой изоляцией.

Двустенная конструкция дымоходов обеспечивает отсутствие конденсата в трубе и полностью соответствует нормам пожаробезопасности, так как изоляция выполняется из огнеупорного материала. Двустенные оцинкованные трубы для вентиляции чаще устанавливают снаружи здания, но могут применяться и для вытяжных шахт.

Одностенные трубы для дымоходов применяются внутри помещений в качестве самостоятельной конструкции, которая подключается в основному дымоходу, и в качестве гильзы в уже имеющиеся кирпичные вентшахты. Металлический воздуховод дымоходов производится из коррозиестойкой нержавеющей или оцинкованной стали. В случае прокладки труб в каналах шахт требуется выполнить дополнительную изоляцию труб из огнеупорного материала, закрепляя его оцинковкой.

Эквивалентный диаметр

Схема приведения элементов решетки к эквивалентной стойке пакета 6 и значения коэффициентов количества стоек пакета пэ.

Эквивалентный диаметр одной стойки пакета, заменяющей наклонные или горизонтальные элементы решетки, находящиеся в вертикальных или горизонтальных плоскостях ( см. разд.
 

Эквивалентный диаметр d3 зависит от фракционного состава частиц и размеров свободного пространства. Это позволяет уменьшить нагрузку на нижние частицы адсорбента, исключить образование в слое каналов и получить более равномерное распределение потока газа по сечению колонны.
 

Эквивалентный диаметр равен учетверенной площади сечения потока, деленной на смоченный периметр.
 

График зависимости ср f, ( t.

Эквивалентный диаметр определяется по формуле d 4fJPK; dn c 7 55 мм; dB 5 27 мм.
 

Эквивалентный диаметр с / э зависит от фракционного состава частиц и размеров свободного пространства. Это позволяет уменьшить нагрузку на нижние частицы адсорбента, исключить образование в слое каналов и получить более равномерное распределение потока газа по сечению колонны.
 

Эквивалентный диаметр определяется последовательным упрощением сложного трубопровода, используя формулы определения эквивалентного диаметра при параллельном и последовательном соединении участков.
 

Эквивалентный диаметр равен диаметру гипотетического трубопровода круглого сечения, для которого отношение площади S к смоченному периметру П то же, что и для данного трубопровода некруглого сечения.
 

Эквивалентный диаметр da, соответствующий суммарному поперечному сечению каналов в зернистом слое, может быть определен следующим образом.
 

Эквивалентный диаметр ds может быть выражен также через размер частиц, составляющих слой. Пусть в 1 м3, занимаемом слоем, имеется п частиц.
 

Эквивалентный диаметр равен диаметру гипотетического трубопровода круглого сечения, для которого отношение площади 5 к смоченному периметру П то же, что и для данного трубопровода некруглого сечения.
 

Эквивалентный диаметр d3 может быть выражен также через размер частиц, составляющих слой. Пусть в 1 м3, занимаемом слоем, имеется п частиц.
 

Эквивалентный диаметр da зависит от фракционного состава частиц и размеров свободного пространства. Это позволяет уменьшить нагрузку на нижние частицы адсорбента, исключить образования в слое каналов и получить более равномерное распределение потока газа по сечению колонны.
 

Эквивалентный диаметр является диаметром сечения, ограниченного четырьмя соседними трубами.
 

Виды труб для вентиляции

Трубы, как правило, классифицируют по следующим параметрам:

По форме:

• круглое сечение (спирально-навивные, прямошовные);
• прямоугольное сечение;
• нестандартного сечения (комбинированные, обрезанные, усечённые)

По материалу:

• из алюминия;
• из оцинкованной стали;
• из нержавеющей стали;
• из пластика (поливинилхлоридные, полиуретановые, полипропиленовые);
• из полиэфирной ткани.

Пластиковые трубы для вентиляции

Трубы из пластика в целом имеют ряд несомненных достоинств:

• стойкость к воздействию влажных и агрессивных сред;
• не подверженность коррозии;
• полная герметичность;
• эстетичность;
• небольшой вес;
• низкая стоимость;
• нетоксичность;
• унифицированность изделий.

Подвиды же пластиковых труб для вентиляции имеют в свою очередь следующие преимущества:

1. Поливинилхлоридные:
   
   
   • устойчивы к воздействию ультрафиолетового излучения;
   • простота монтажа.
2. Полиуретановые:
   
   
   • значительная степень гибкости;
   • долговечность;
   • устойчивы к химическому воздействию.
3. Полипропиленовые:
   
   
   • высокая прочность;
   • стойкость к воздействию агрессивных сред;
   • срок службы более 25 лет.

По своим свойствам трубы из пластика во многом превосходят трубы из альтернативных материалов. Так, например, имеют существенный недостаток в виде накопления избыточного статического напряжения в системе вентиляции. Пластик подобных недостатков не имеет.

Но ничто не идеально. Пластик, как и любой другой материал, имеет свои «слабые места». К таким относится уязвимость к действию высоких температур и открытому пламени.

Оцинкованные трубы для вентиляции

Оцинкованные трубы для вентиляции

Применение оцинкованных труб наиболее рационально в следующих условиях:

• температура перемещаемого воздуха не выше 80 градусов по Цельсию;
• влажность меньше 60%.

Игнорирование этих условий приводит к повреждению защитного слоя, отслаиванию цинка.

Наиболее значимыми преимуществами изделий считают:

• небольшой вес конструкции;
• низкая стоимость;
• простота монтажа;
• несложная эксплуатация.

Недостатками являются ограниченное применение и накопление в процессе эксплуатации статического электричества.

Гофрированные трубы

Гофрированные трубы для вентиляции

Данный вид вентиляционных труб производится, как правило, из алюминия или стали, что позволяет применять подобные трубы в условиях действия очень высоких температур (вплоть до 900 градусов по Цельсию). Помимо этого гофрированные трубы не склонны накапливать статическое электричество и довольно эстетичны.

В целом устраняя недостатки оцинкованных и пластиковых труб для вентиляции, гофрированные тем не менее не смогли избежать одного существенного минуса: их внутренняя поверхность, не являющаяся достаточно гладкой, создаёт дополнительное аэродинамическое сопротивление.

Разновидности труб для вентиляции

Основная задача вентиляционной системы – отвод загрязненного воздуха из помещения.

Эффективность и надежность всей системы зависит от выбора типа вентиляционной трубы.

• минимальный диаметр трубы для вентиляции в частном доме должен составлять 15 см;
• поверхности воздуховода должны быть устойчивы к коррозии;
• вес конструкции влияет на сложность монтажных работ и обслуживание;
• размер сечения воздуховода влияет на пропускную способность;
• все элементы системы должны соответствовать требованиям пожарной безопасности.

Важным критерием выбора вентиляционной трубы является материал, из которого она изготавливается. Ниже рассмотрены самые популярные из них.

Пластиковые трубы

Пластиковые воздуховоды производятся из полипропилена, полиуретана и поливинилхлорида. Они отличаются большим разнообразием форм и размеров, наиболее популярными являются круглые и прямоугольные.

Данные типы труб получили широкое распространение благодаря целому ряду достоинств.

Преимущества круглых и прямоугольных пластиковых воздуховодов:

• относительно небольшой вес, благодаря чему монтаж системы может осуществляться одним человеком, кроме того, не создается избыточная нагрузка на подвесные кухонные конструкции;
• низкая уязвимость для воздействия влаги и химических веществ;
• хорошая герметичность;
• простота в обслуживании;
• широкий диапазон рабочих температур;
• низкий уровень шума при работе;
• большой срок службы;
• эстетичный вид;
• экологичность;
• устойчивость к появлению коррозии.

К недостаткам пластиковых труб можно отнести необходимость использовать дополнительные соединительные элементы при монтаже, а также то, что сам процесс установки достаточно сложный и требует специальной подготовки.

Гофрированные трубы

Самым дешевым вариантом для вентиляционной системы является гофрированная труба. Она состоит из металлических колец, обернутых ламинированной фольгой.

В изначальном состоянии кольца плотно прилегают друг к другу, но в процессе монтажа расстояние между ними способно увеличиваться за счет растягивания оболочки, а сама труба может вытягиваться и изгибаться под нужным углом.

Этими свойствами объясняется универсальность труб при монтаже: они легко устанавливаются в самых труднодоступных местах, а весь процесс не вызывает особой сложности.

Важно помнить! При неполном растяжении гофрированной трубы, а также сильном изгибе появляется дополнительное сопротивление потоку воздуха, что вызывает характерный шум.

Основные преимущества гофрированных воздуховодов:

• срок службы — до 50 лет;
• допустимое нагревание поверхностей — до 250 °С;
• устойчивость к воздействию влаги и коррозии;
• относительно легкий монтаж.

Металлические воздуховоды

Материалом для изготовления металлических вентиляционных труб служит оцинкованная или нержавеющая сталь. Они устойчивы к появлению ржавчины и имеют небольшой вес.

Такой тип воздуховода стоит выбирать для установки в помещениях с повышенным содержанием влаги и большими колебаниями температур. 

Для монтажа металлических вентиляционных труб достаточно минимальных знаний и навыков.

Тканевые воздуховоды

Воздуховод такого типа представляет собой вентиляционный канал, сделанный из ткани, закрепленный с помощью специальных колец на потолке. За счет давления воздуха, проходящего внутри, конструкции придается форма трубы.

Материалом для изготовления служат полиамид, полиэстер или полиэфир. Тканевые воздуховоды встречаются достаточно редко и изготавливаются на заказ. Для проектировки потребуется опытный специалист.

Основные преимущества:

• быстрый монтаж;
• небольшой вес;
• отсутствие конденсата;
• низкий уровень шума;
• устойчивость к коррозии;
• удобство в обслуживании.

Помимо материала, при подборе и расчете воздуховода необходимо учитывать форму сечения. Большей популярностью пользуются круглые трубы, они оказывают меньшее сопротивление потоку проходящего воздуха.

Прямоугольные трубы не нарушают эстетичный вид помещения, их можно монтировать вплотную к стене.

Гофрированные и тканевые воздуховоды бывают только круглыми в сечении, пластиковые и металлические могут быть и круглой, и прямоугольной формы.

Размеры сечения рассчитываются по специальной формуле для каждого конкретного помещения. На практике часто встречаются диаметры 100-120 мм для круглых труб и размеры 55×110, 60×122 – для прямоугольных.

Как проверить герметичность воздуховодов

Определить степень герметизации воздуховодов без проверки невозможно. Такие проверки обязательно проводят при монтаже систем вентиляции:

• Требующих высокой герметичности воздуховодов из оцинковки, особенно в пожаро- и взрывоопасных помещениях;
• При скрытой прокладке вентиляционных коробов (скрытых за конструкциями, фальшстенами, иногда оборудованием, закрытых теплоизоляцией);
• При сооружении уникальных объектов с массовым пребыванием людей, экспериментальных производств и объектов.

Самый простой способ проверки – визуальный осмотр системы, сверка соответствия конструкций чертежам, правильности монтажа и наличия уплотнений (или неплотностей, видимых визуально).

Более тщательная проверка проводится при помощи временно подсоединенного переносного вентилятора достаточной для проверки мощности. Закрывают все отверстия в коробах заглушками (и для притока, и для забора воздуха, и в местах неприсоединенных ответвлений). Проводят задымление воздуха и с помощью переносного вентилятора нагнетают задымленный воздух в вентсистему. Выявляют все места протечек визуально, инструментально измеряют расход воздуха и статическое давление в испытуемой системе.

Предварительно переносной вентилятор с присоединительным воздуховодом заглушают, включают вентилятор и также измеряют давление и расход воздуха через неплотности. Затем находят разницу расхода переносной вентсистемы и объединенных переносной и испытываемой вентсистем – и получают величину утечки.

Полученные данные пересчитывают, и при недопустимых утечках дополнительно герметизируют стыки отдельных секций и других элементов системы. Испытание системы на герметичность проводят только квалифицированные специалисты с соответствующим оборудованием.

Проектирование и расчет

Установку вентиляционной системы необходимо начинать с проектирования. На данном этапе следует рассчитать производительность всех элементов, иначе можно столкнуться с проблемой недостаточной циркуляции воздуха или сильного шума во время работы.

Расчет внутреннего и наружного климата производится согласно нормативным актам. Нужно определить необходимый теплообмен и потребляемый объем воздуха на одного человека за час. Уже на основании этих данных подбирается тип вентиляции: общеобменный или местный, приточно-вытяжной или вытяжной, естественный, механический или смешанная.

Расчет распределения воздуха осуществляется разными способами: вытеснение или смешивание, подача и удаление воздуха снизу-сверху, виды струй приточного воздуха, проектировка числа и типов воздухораспределителей. Правильный расчет на этапе проектирования позволит избежать быстрого разрушения компонентов и дорогостоящего ремонта. В основном на кухне принято устанавливать приточно-вытяжные вентиляционные системы. Один элемент втягивает отработанный воздух, вторая часть отвечает за поступление свежего.

При проектировании следует составить графическую схему и указать такие основные параметры, как:

• длина труб для разводки воздушных каналов;
• количество воздуховодов, их локализация;
• размещение воздухозаборов, решеток и другого оборудования;
• описание использованных материалов.

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.

Зачем используют тонкую сталь и почему этого нельзя делать?

Для воздуховодов тех или иных размеров некоторые недобросовестные производители используют сталь тоньше, чем это нужно. В итоге стенки «недосчитываются» в своей толщине до 1-2 мм. Делается это по банальной причине – демпинг. Так что если стоимость воздуховода неоправданно низкая, то есть вероятность, что использовалась сталь тоньше, чем это требуют СНиПы.

Установка воздуховодов из тонкого металла уже считается нарушением. Это угроза жизни находящимся внутри здания людям. «Тонкая» вентиляция либо быстро выйдет из строя, либо просто будет работать крайне неэффективно. Причина проста – перемещающиеся внутри короба воздушные потоки оказывают на тонкие стенки высокую нагрузку, вследствие чего последние выходят из строя.

Последствия использования тонкой стали для воздуховода:

1. Потери воздуха – неэффективная работа всей системы в целом + постоянный шум и высокая вибрация
2. Быстрое появление коррозии на поверхности самого трубопровода

Одним словом, ремонт воздуховодов — это не только немалые затраты непосредственно на починку, но еще и простой всей вентиляционной сети. Поэтому нужно внимательно относиться к подбору воздуховодов и фасонных элементов, не идти на сомнительную экономию и проверять соответствие поставляемой продукции на соответствие нормам.

Виды пластиковых воздуховодов

Все пластиковые воздуховоды, использующиеся для создания вентиляционных каналов, условно можно разделить на несколько типов, в зависимости от следующих параметров:

• материала изготовления;
• вида сечения;
• степени жесткости;
• способу соединения элементов между собой.

В качестве основного материала для пластиковых воздуховодов используются различные полимерные составы, подходящие для этих целей:

• поливинилхлорид (ПВХ);
• фторопласт;
• полипропилен;
• полиэтилен низкого давления;
• винипласт;
• металлопластик.

Поливинилхлорид сегодня широко используется для изготовления различных трубопроводов. Основные его свойства – высокая прочность, устойчивость к коррозийным воздействиям. Температурный эксплуатационный режим составляет от -50 до +90°С. В этих пределах ПВХ не деформируется и не теряет своих эксплуатационных свойств.

Фторопласт относительно недавно стал применяться для изготовления труб, и, в частности, вентиляционных воздуховодов. Главный плюс этого материала – устойчивость к агрессивным воздействиям химически активных сред. Фторопластовые воздуховоды с успехом могут применяться на предприятиях, с возможной концентрацией в воздухе паров различных химикатов – нефтеперерабатывающей, фармацевтической и химической отрасли промышленности.

Еще одно преимущество фторопласта – самый высокий среди полимеров коэффициент скольжения. Вследствие этого воздух проходит по таким трубам практически без турбулентных завихрений, что делает фторопластовые воздуховоды рекордсменами по КПД. Температурный эксплуатационный режим фторопластовых воздуховодов – от -100 до +250°С.

Главное преимущество воздухопроводов из полипропилена – бюджетная стоимость. Они могут кратковременно выдерживать повышение температуры транспортируемого воздуха до 110°С, не деформируясь и не теряя своих характеристик. Но по достижении t 140°С полипропилен начинает плавиться. Еще один недостаток данного материала – высокая горючесть. Поэтому применять воздуховоды из полипропилена запрещено применять для вентиляции помещений, где имеются источники открытого огня – например, для кухонь с газовыми варочными плитами.

Металлопластиковые воздухопроводы представляют собой сложную конструкцию, состоящую из двух слоев – внутреннего и внешнего, – тонкой жести, либо оцинкованной стали, промежуток между которыми заполняется вспененными полимерами. Металлическая оболочка выполняет защитную функцию, предохраняя вентканалы от механических повреждений, исключают опасность возгорания при краткосрочном воздействии открытого огня.