Воздуховод представляет собой специальную инженерную конструкцию из труб, рассчитанную на использование в системах жизнеобеспечения зданий. Обычно её применяют для организации вентиляции и обустройства систем кондиционирования. Также такие трубопроводы отлично подходят для отопления, организованного альтернативным способом (так называемый тепловой насос воздух-воздух).
Важность и проблемы утепления
Независимо от того, какой воздух транспортируется по трубам – холодный или тёплый, он требует утепления. Такие мероприятия позволяют решить проблему утечки тепла (холода) и устранить достаточно неприятный шум – утеплители поглощают все вибрации и делают жизнь хозяев дома или квартиры уютнее.
В промышленных масштабах чаще используются жидкие утеплители. Наносить их легко и быстро, но метод сам по себе дорогостоящий. Кроме того, в чердачном пространстве не все трубы удаётся изолировать – конструкция может находиться вне зоны прямой досягаемости. Обработать её пеной будет сложно для неопытного строителя. Поэтому для бытового использования оптимальным выбором станут другие материалы с демократичной стоимостью и возможностью простого монтажа.
Разница в сечении
Трубопроводы могут иметь как круглое, так и квадратное сечение. В зависимости от этого подбираются соответствующие материалы: Изделия в виде плит или листов отлично подойдут для квадратного воздуховода. Это пенопласт, базальтовая (минеральная) прессованная вата, пенополистирол. А рулонные материалы – оптимальный выбор для круглых трубопроводов. Более дешёвый вариант – использование минеральной ваты.
Нормы утепления
Чтобы избежать возможных проблем, хозяевам необходимо придерживаться неких стандартов, отображённых в СНИП под номером 2.04.14-88. Эти правила действительны для любых трубопроводов, транспортирующих среды в температурном диапазоне от -180 до +600 градусов по Цельсию.
Утепление должно в обязательном порядке состоять:
- из самого теплоизолирующего материала;
- из креплений для него;
- из надёжной изоляции от пара и проникновения влаги;
- из защитной наружной оболочки, предохраняющей утеплитель от разрушения и разгерметизации.
Пренебрежение одним из перечисленных условий будет считаться нарушением.
Также упомянутая инструкция имеет тринадцать приложений, справочная информация в которых поможет хозяевам рассчитать толщину изолирующего слоя и выяснить другие важные технические моменты.
Допускается использование для соответствующих расчётов любого онлайн-калькулятора.
Основная проблема – возможные ошибки. Поэтому не рекомендуется считать на глаз или руководствоваться исключительно СНИП, ведь даже специалисты используют специальные программы для получения точного расчёта.
Выбор материалов
Основная задача утеплителя, помещённого на воздуховод, это обеспечение тишины, исключение потерь тепла и возникновения пожара. Монтаж осуществляется только с наружной стороны трубопровода. При этом важно следить, чтобы не остались мосты холода (не утеплённые участки).
Выбор подходящего материала во многом зависит:
- от типа трубы (квадратные или круглые);
- температуры транспортируемой среды;
- влажности (есть материалы, боящиеся конденсата – например, минеральная вата, требующая надёжной гидроизоляции);
- и его стоимости.
Характеристики популярных материалов
Минеральная вата выпускается в виде рулонов, жёстких плит (панелей) или трубных секций с круглым сечением. Надёжно поглощает шумы оцинкованных трубопроводов. Боится повышенной влажности! Срок службы при правильной изоляции от пара и конденсата достигает 20-30 лет.
Пенофол представляет собой вспененную массу из полиэтилена рулонного типа, покрытую с наружной стороны слоем фольги. Не подходит для наружного использования, так как не очень надёжно защищает от потерь тепла. При этом отлично отбивает инфракрасное излучение и может устанавливаться как в любых помещениях, так и на чердаке. Хорошо изолирует вибрацию.
Пенополистирол выпускается в виде трубных секций круглого сечения. Удобен в монтаже, так как имеет специальные пазы, не чувствителен к влажности. Но установить его на изгибах воздуховода не получится из-за повышенной жёсткости материала.
Жидкие утеплители отличаются высокой стоимостью (необходимо нанести на трубы не менее 5 см ровного слоя) и недостаточной прочностью. Утеплитель можно повредить буквально пальцами, поэтому он нуждается в надёжной внешней защите. Не пропускает и не впитывает внешнюю влагу, пар и конденсат.
Особенности монтажа
На воздуховоды с квадратным сечением накладываются теплоизоляционные материалы достаточной плотности, спрессованные в плиты. Производители часто обеспечивают такие образцы дополнительным фольгированным слоем, играющим роль внешней защиты от повреждений.
Для работы подойдёт: пенопласт, пенополистирол, базальтовая вата (или минеральная).
Клей подбирается в зависимости от характеристик материала. Искусственные утеплители крепятся с помощью клея, разработанного для полимеров. Для натуральных материалов применяются другие марки.
Алгоритм действий:
- снятие мерок и разрезание плит на небольшие куски;
- обработка труб с повышенным конденсатом жидкой гидроизоляцией;
- приклеивание подготовленного материала (работа напоминает кладку кирпича);
- заделывание всех зазоров герметиком или кусками утеплителя;
- укрепление фольгированной лентой (особенно это важно для улицы) и защита от влаги.
На трубопроводы с круглым сечением монтируются рулонные материалы. Будет рационально использовать заводское утепление от популярных производителей, обеспечивающее высокий уровень пожарной безопасности (например, изделия от Роквул).
Для работы подойдут утеплители типа Изолон или Роквул.
Алгоритм действий:
- тщательно обмотать все трубы;
- обжать утепляющий слой с помощью хомутов;
- покрыть сверху гидроизоляционным материалом, например, рубероидом.
Важно: утеплители органического происхождения имеют непродолжительный срок службы. Например, эковата спрессовывается уже через три года, что требует её замены.
Защита от влаги
Нельзя недооценивать роль гидроизоляции. Во-первых, это дополнительная защита от холода. Во-вторых, надёжный барьер для воды и пара – натуральные материалы, если таковые использовались, будут служить дольше.
Трубы лучше обрабатывать жидкими образцами, а вот наружный слой утеплителя предпочтительнее покрыть рулонным материалом типа рубероид. Более надёжный вариант – применение битума или полимеров. Они идеально подойдут для открытых участков воздуховода, находящихся на улице. На сухих чердаках о внешней гидроизоляции можно особо не беспокоиться.
heatheat.ru
Тепловая изоляция воздуховодов
Применение теплоизоляции для воздуховодов даёт возможность уменьшить потери тепла, уходящего из помещения наружу через вентиляцию, тем самым снизив расходы на отопление. Теплоизоляцию устраивают на внешних элементах вентиляционных систем для ограничения и контроля тепловых потерь.
На различных участках воздуховодов устройство теплоизоляции даёт возможность решать следующие задачи:
- При перемещении тёплых воздушных потоков через протяжённые участки вентиляционных систем необходимо обеспечить поддержание их температуры на определённом уровне. Тип теплоизоляции и её толщину определяют с помощью теплотехнических расчётов, основанных на технических условиях эксплуатации вентиляции.
- Теплоизоляция необходима и для воздуховодов, транспортирующих холодный воздух. Это мероприятие необходимо для защиты холодных воздушных потоков от нагрева тёплым воздухом, окружающим вентиляционные воздуховоды. При отсутствии теплоизоляции эффективность кондиционирующей системы существенно снижается. Правильно устроенная теплоизоляция даёт возможность достигать заданных температурных режимов и обеспечивает соответствие работы системы вентиляции и кондиционирования без дополнительных настроек.
В целях обеспечения теплоизоляции воздуховодов климатических систем с успехом применяют следующие типы утеплителей: материалы на основе базальтового волокна, стекловату, вспененный каучук, вспененный полиэтилен, чаще всего имеющий покрытие из алюминиевой фольги, фольгированные минераловатные маты.
Теплоизоляция может быть как внутренней, так и наружной, однако рассматривать недостатки и достоинства внутренней изоляции не имеет смысла — на практике никто не осуществляет изоляцию воздуховодов изнутри.
Толщина теплоизоляции воздуховода определяется температурным режимом, влажностью, агрессивностью и другими факторами окружающей среды. Производить расчёт толщины изоляции должны только квалифицированные специалисты. Формула расчёта указана в СНИП 2.04.14-88, который можно скачать по ссылке ниже:
СНИП 2.04.14-88*. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов. Скачать.
Устройство изоляции воздуховодов от выпадения конденсата
Серьёзной проблемой при эксплуатации систем вентиляции и кондиционирования является образование конденсата на поверхности воздуховодов, транспортирующих более холодный воздух, чем воздух, находящийся в помещении.
Выпадение конденсата на воздуховодах, особенно в помещениях с повышенной влажностью, вызывает образование капель воды, способных повредить полы, стены и потолки. Постепенно конденсат становится причиной выхода воздуховода из строя.
Появление конденсата можно избежать с помощью устройства изоляционного слоя достаточной толщины, чтобы температура наружной поверхности изоляции была не ниже температуры воздуха в помещении. Особенностью такой изоляции является необходимость наличия поверхностного пароизоляционного слоя, назначение которого – защита утеплителя от попадания в него влаги. Чаще всего, с этой целью применяют фольгированные изоляционные покрытия. В качестве основы изоляционного слоя может использоваться базальтовое волокно, вспененный каучук и полиэтилен, стекловолокно.
Все стыки фольгированного изоляционного слоя должны быть тщательно проклеены фольгированной клейкой лентой. Для дополнительной фиксации рулонной изоляции используют проволоку или стальную ленту.
Огнезащитная изоляция воздуховодов
В связи с тем, что вентиляционные воздуховоды соединяют различные типы помещений, они должны в обязательном порядке быть защищены слоем противопожарных изоляционных материалов. Это мероприятие необходимо для предотвращения разрушения воздуховода от внешнего огня при пожаре здания.
Противопожарная изоляция воздуховодов может осуществляться с помощью минераловатных прошивных матов и плит, цилиндров из базальтового волокна.
- Минераловатные плиты используют для воздуховодов квадратного сечения, при монтаже их закрепляют шпильками и фиксирующими шайбами или специальными шурупами.
- Прошивные маты могут применяться для воздуховодов как круглого, так и прямоугольного сечения. Между собой маты сшиваются проволокой. Длина прошивного мата под обрезку выбирается в зависимости от диаметра воздуховода. Использование фольгированных матов увеличивает функциональность изоляционного слоя и улучшает внешний вид воздуховода.
Если вертикально расположенные воздуховоды имеют значительную протяжённость, противопожарную изоляцию дополнительно закрепляют на потолке или других строительных конструкциях. Для закрепления используют стальную проволоку или специальные стальные пластины. Способы фиксации огнезащитной изоляции к строительным элементам определяются строительными и противопожарными нормами.
Для фиксации пожарной изоляции воздуховодов прямоугольного сечения к конструкциям здания используют различного типа шпильки.
Если расстояние между воздуховодом и потолком, изготовленным из огнестойких материалов, меньше требуемого для размещения изоляционного слоя, то допускается оставлять верхнюю поверхность воздуховода без изоляции. Если это расстояние равно толщине изоляционного слоя, то изоляция верхней поверхности воздуховода может выполняться частично.
В последнее время для повышения пожарной безопасности воздуховодов применяют антипирены, которые по внешнему виду схожи с окрасочными составами. Их наносят на поверхность воздуховодов кистью, валиком, с помощью краскопульта. При пожаре под воздействием высоких температур защитное покрытие вспучивается с образованием огнестойкого барьера.
Устройство звукоизоляции воздуховодов
Детали вентиляционных систем могут стать источниками нежелательного шума, от которого необходимо оградить вентилируемые помещения здания. Основным генератором шума являются лопасти работающего вентилятора. Помимо основных, существуют и дополнительные источники звуков: заслонки, клапаны, другие механизмы с вращающимися элементами. Собственная турбулентность потока также может создавать шум, а, кроме того, провоцировать резонирующие вибрации. Такие турбулентные потоки появляются в местах изменения направления и сечения воздуховодов.
Часть шумов и вибраций могут быть устранены благодаря свойствам материала, из которого изготовлен воздуховод. Наиболее эффективно эту функцию выполняют гибкие рукава, частично – вентиляционные каналы из полимерных материалов. Сильнее всего шум и вибрации распространяются по металлическим воздуховодам. Поэтому при повышенных требованиях к уровню шума в помещении необходимо устройство шумоизоляции. В некоторых случаях приемлемым выходом является установка канальных глушителей.
Идеальным вариантом для организации шумоизащитного слоя, благодаря волокнистой структуре и оптимальной плотности, является использование изоляции на основе базальтового или стекловолокна.
Уменьшение уровня шума можно достичь с помощью плит со специальным покрытием, изготовленным из стекловолокнистого нетканого материала или стекловолокна. Устанавливают такие плиты внутри воздуховода, стыки закрывают металлическим профилем.
Краткие характеристики материалов, используемых для изоляции воздуховодов
Исходя из результатов анализа рынка строительных материалов и потребительского спроса, можно выделить ряд популярных материалов, применяемых для устройства изоляционного слоя воздуховодов:
- Для изоляции воздуховодов малого и среднего диаметра широко используются материалы на основе вспененного полиэтилена, состоящего из полиэтиленовой пены с закрытопористой структурой. Наиболее прогрессивным является вспененный полиэтилен, покрытый слоем алюминиевой фольги, обладающим отражающим эффектом. Этот материал химически стоек, экологически безопасен, эффективен для звуко-, тепло-, паро- и гидроизоляции. Фольгированный ППЭ с одной стороны может иметь слой влагоустойчивого клея, позволяющего крепить изоляцию на металлические поверхности и другие материалы. Распространённые марки изоляционного материала данной группы – «Пенофол», «Изолон», «Адгилин М», «Mielterm».
- Современным изоляционным материалом является вспененный каучук, который, наряду с изоляцией строительных конструкций, применяется для защиты воздуховодов от теплопотерь. Вспененный каучук имеет закрытую пористую структуру, обладает высоким сопротивлением диффузии водяного пара. Для изоляции элементов систем вентиляции и кондиционирования применяют вспененный каучук в форме трубок марок «Kaiflex EF» и «Kaiflex EPDM». Изоляционное каучуковое покрытие может выпускаться в форме рулонов и листов – «Kaiflex Protect». Эти материалы могут выпускаться фольгированными, с самоклеящимся слоем или с сочетанием фольги и клеевого слоя.
- Для теплоизоляции климатических систем наиболее широко используется минеральная вата, имеющая хорошие показатели по теплосбережению и высокую огнестойкость. Для защиты воздуховодов большого сечения применяют минераловатные маты, которые производят: фольгированными, ламинированными, ламельными, прошивными. Наиболее известные марки этого типа изоляции воздуховодов: «Paroc», «Nobasil», «Izover», «Rockwool», «Технониколь».
Все изоляционные материалы для воздуховодов отличаются друг от друга характеристиками и стоимостью. Однако следует помнить, что качественная изоляция должна, по возможности, обеспечивать комплексную защиту воздуховода для продления эксплуатационного срока всей системы климатического контроля.
Изоляция воздуховодов: её виды и применяемые материалы, 4.5 out of 5 based on 11 ratings
izolyar.com
Назначение изоляции
Несмотря на название, теплоизоляция для обработки воздуховодов выполняет несколько задач одновременно, а именно:
- препятствует образованию конденсата;
- уменьшает вибрацию и снижает уровень шума во время работы;
- оказывает противопожарное действие;
- значительно снижает тепловые потери.
Виды утеплителя
Для изоляционных работ на воздуховодах могут быть использованы любые материалы данного назначения, которые применяются для стен, полов или потолка. Однако существуют отдельные образцы, специально разработанные для такой цели.
Специальный теплоизолятор
К примеру, таким материалом является синтетический вспененный каучук, производимый в виде эластичных гибких листов. Он отлично держит заданную форму, служит четверть века, абсолютно не горит и обладает звукоизоляционными свойствами.
При попадании влаги каучук не гниет, а его теплопроводность достигает 0,036 Вт/м С.
Традиционные материалы
К традиционным утеплителям можно отнести:
- минеральную вату (0,035 – 0,045 Вт/мС, эксплуатация не менее 30 лет);
- базальтовые волокна (0,030 – 0,048 Вт/мС, служит около 50 лет);
- стекловата (0,035 – 0,05 Вт/мС, без замены до 25 лет);
- вспененный полиэтилен (0,04 Вт/мС, срок службы до 80 лет);
- пенополиуретан (0,02 – 0,03 Вт/мС).
Воздушный клапан
В современной практике нередко встречается утепленный воздушный клапан, при установке которого теплоизоляция для системы воздуховодов не требуется. Эта конструкция состоит из рамы, нагревательного элемента и поворотных лопаток. С ее помощью регулируется подача прогретого воздуха. В какой-то мере клапан является своеобразным утеплителем.
Во время втягивания внутрь воздух нагревается, при этом исчезает грань между холодными и горячими воздушными массами. Для каждой отдельной системы вентиляции требуется свой клапан, однако будет необходим тщательный расчет, без которого невозможно правильно подобрать приспособление.
Выбор материала
Перед тем как провести расчет толщины материала, необходимо ознакомиться с требованиями, которые предъявляются к данному типу продукции.
Теплопроводность и паропроницаемость
В первую очередь материал должен обладать низким коэффициентом теплопроводности. Не менее важным параметром является и паропроницаемость, от которой зависит способность изделия поглощать влагу.
Волокнистую и пористую изоляцию нужно дополнительно защищать соответствующим покрытием.
Звукопоглощение
Желательно, чтобы изоляция обладала звукопоглощающим эффектом, ведь работа климатических каналов сопряжена с колебаниями воздуха, а значит, будет появляться характерный шум. Нельзя забывать и о воздействии биологических явлений (плесень, микроорганизмы, насекомые).
Температура и экологичность
Рабочая температура, при которой материал не утратит своих свойств, ограничивается диапазоном от –30 до +60 градусов, при этом необходимо исключить выделение токсических веществ, вредных для человека и животных.
Факторы, влияющие на способ утепления
Качественная теплоизоляция для обработки воздуховодов напрямую зависит от толщины материала, внешней температуры, влажности воздуха, климатической обстановки, в которой постоянно находится канал и других факторов.
Есть специальная таблица с объединенными показателями. Ознакомиться с нормативами можно в СНиП 2.04.44-88. Метод установки изоляционного материала выбирается с учетом места пролегания гибкого воздуховода (в помещении или за его пределами).
Уличные работы
В том случае если воздуховод ранее был утеплен, нужно провести подготовительные процедуры и снять с него старый слой изоляции. Затем зачищаются поверхности от клея и других остатков предыдущих составов.
Листовая изоляция
При использовании листового или рулонного материала сразу приступают к обмотке канала выбранным утеплителем, обеспечивая нужное количество слоев, что зависит от изоляционных требований.
Лучшим решением для таких манипуляций будет самоклеящаяся основа.
Полиуретан
Нужно брать в расчет то, что для монтажа полиуретанового изолятора придется сооружать армирующий каркас из специальной сетки (металлической или синтетической). Каркас натягивается на гибкую поверхность воздуховода, а его концы фиксируют между собой крепежными болтами. Иногда болты заменяют металлическими хомутами.
Утеплительные маты
Самая непростая задача – это укладка утеплительных матов. Из-за большой толщины с ними неудобно работать. Как и в предыдущем случае, фиксация материала происходит при помощи ленточных металлических хомутов или гибкой проволоки.
Гидроизоляция
Теплоизоляция для укрытия воздуховодов должна быть защищена слоем, обеспечивающим прочную и надежную гидроизоляцию, которая может эксплуатироваться в течение длительного времени.
Крепить защиту нужно так, чтобы ее не сорвал ветер, а также не испортили другие климатические явления. В роли такой «брони» чаще всего выступает лист оцинкованной жести или неопрен, который постепенно вытесняет из обихода металлическую деталь.
Внутренние работы
Технологический процесс по утеплению воздуховодов внутри здания идентичен тому, что применяется при наружных работах. Отличие состоит лишь в том, что здесь нет негативных факторов в виде климатических явлений.
Однако если магистрали проложены в местах с повышенной влажностью, без дополнительной защиты обойтись не получится. Что касается частных домов или квартир, беспокоиться о негативной среде нет причин, и работы мало чем будут отличаться от обработки стен или полов.
На начальном этапе теплоизоляция для внутренних воздуховодов заключается в монтаже мембраны, которая окажет гидроизоляционное действие. Затем необходимо закрепить утеплитель, поверх которого фиксируется еще один слой мембраны, а лучше алюминиевой фольги. Оба эти материала сыграют важную роль паробарьера.
Как рассчитать слой утеплителя?
Очень важно провести грамотный расчет толщины теплоизоляции. Нам потребуются два основных параметра материала:
- Показатель теплопроводности.
- Показатель поверхностной теплоотдачи.
Чтобы проще было сориентироваться, ниже расположена таблица, в которой приведены показатели теплопроводности самых популярных утеплителей.
Проводя расчет толщины материала можно сказать, что чем меньше он проводит тепло, тем тоньше может быть его слой, и наоборот.
Бытует мнение, что в обработке воздуховода предпочтительнее применять утеплитель, у которого есть фольгированный слой, но это заблуждение. Современный строительный рынок предлагает множество утеплителей, которые даже без фольги превосходят по своим полезным показателям вышеназванный материал.
К примеру, тот же синтетический каучук отлично справляется со своими защитными функциями. Специалисты советуют особое внимание уделять удобству фиксации, поэтому лучше других здесь подойдет самоклеящаяся изоляция.
x-teplo.ru
Образование конденсата, безопасность, шум, энергосбережение – таковы критерии, которые следует учитывать при выборе материала для теплоизоляции воздуховодов.
P. Mariani
Теплоизоляция воздуховодов выполняет следующие основные функции:
• Предупреждение образования конденсата как на внутренней, так и на наружной поверхностях воздуховода.
• Обеспечение огнестойкости во избежание распространения огня в случае возгорания.
• Ослабление шума и вибраций, возникающих в процессе движения воздуха по воздуховоду.
• Уменьшение теплопередачи между потоком воздуха в воздуховоде и внешней средой.
Образование конденсата
В воздуховодах, по которым проходит холодный воздух, основная проблема – предотвращение образования конденсата на внешней стороне воздуховода.
Образование конденсата может приводить к коррозионным повреждениям воздуховодов и образованию плесени. Кроме этого, влага может просачиваться в помещение, вызывая при этом повреждения отделки и обстановки. Для предотвращения данного явления необходимо, чтобы температура наружной поверхности воздуховода была не ниже температуры точки росы воздуха помещения, в котором проложен воздуховод. Проблему можно решить, если оборудовать воздуховод теплоизоляцией, которая, наряду с низкой теплопроводностью, обладала бы высоким сопротивлением паропроницанию.
Толщина теплоизоляционного слоя устанавливается с учетом температуры точки росы (которая, в свою очередь, зависит от температуры и влажности воздуха в помещении), разности температур воздуха в воздуховоде и в помещении, теплопроводности изоляции и параметров воздуховода (формы, размера).
Приведенный на рис. 2 график позволяет рассчитать требуемую толщину теплоизоляционного слоя. В отношении влагопоглощения, характеристики лучше у теплоизоляционных материалов с закрытыми порами.
Следует иметь в виду, что с течением времени определенное, хотя и незначительное, влагопоглощение происходит в любых теплоизоляционных материалах, что повышает их теплопроводность.
Материалы с низким сопротивлением паропроницанию следует защищать соответствующим паронепроницаемым покрытием.
|
Рисунок 1 (подробнее)
Зависимость коэффициента теплопроводности некоторых теплоизоляционных материалов от температуры |
Теплоизоляция и противопожарная безопасность
Свойства того или иного материала в отношении противопожарной безопасности определяют его огнестойкость. Существуют шесть классов огнестойкости – от нулевого (негорючий) до пятого – по степени роста пожароопасности. Класс огнестойкости присваивается по результатам испытаний, в ходе которых образец материала подвергается воздействию высокой температуры.
Для организации воздуховодов применяются материалы, имеющие нулевой (0) класс огнестойкости. В случае, если канал имеет многослойную облицовку, допускается класс огнестойкости «ноль-один» (0–1). Данное условие соблюдается, если все поверхности в рабочем режиме состоят из негорючего материала толщиной не менее 0,08 мм и обеспечивают непрерывную защиту внутреннего теплоизоляционного слоя, имеющего класс огнестойкости не выше первого (1). Крепления и соединения, длина которых не более чем пятикратно превышает диаметр самого воздуховода, должны выполняться из материала, имеющего класс огнестойкости «ноль» (0), «ноль-один» (0–1), «один-ноль» (1–0), «один-один» (1–1) или «один» (1). Воздуховоды класса «ноль» (0) имеют наружную обшивку из материала класса огнестойкости не выше первого (1).
Шум
Системы воздухоподготовки и воздухораспределения создают шумы, передающиеся, в том числе, через систему воздуховодов. Шум возникает не только из-за турбулентности воздушного потока, проходящего по воздуховодам, но и от работы вентилятора, в процессе которой создается вибрация и иные акустические эффекты. По воздуховодам шум может распространяться из помещения в помещение. Бороться с шумом можно, если поддерживать небольшую скорость воздуха в воздуховодах, установить демпфирующие устройства в месте присоединения вентилятора к воздуховоду, использовать эластичную подвеску для воздуховодов, а также демпфирующие прокладки в местах пересечения воздуховодами стеновых конструкций. Шум, распространяемый по воздуховодам, может быть ослаблен также применением специальных шумоглушителей и звукоизолирующего покрытия. Многие теплоизоляционные материалы отличаются хорошими звукоизоляционными свойствами и могут использоваться в качестве и тепло-, и звукоизоляции. Таким образом, при выборе теплоизоляционного материала для воздуховода следует учитывать и его акустическую эффективность.
|
|
Рисунок 2. Расчет толщины теплоизоляционного материала. Посредством данного графика, построенного на основе двух значений l коэффициента теплопроводности теплоизоляционного материала, можно определить требуемую толщину материала, обеспечивающую предотвращение образования конденсата на поверхности воздуховодов |
Энергосбережение
Выбор толщины теплоизоляционного слоя с целью энергосбережения определяется экономическими соображениями. Теплоизоляция, ограничивая теплообмен между воздухом, проходящим по воздуховоду, и внешней средой, в ходе эксплуатации системы вентиляции позволяет получить определенную экономию энергоресурсов. При этом следует учитывать, что теплоизоляция имеет свою стоимость, подлежащую амортизации. Экономическая эффективность здесь определяется разницей между стоимостью сэкономленных за год энергоресурсов и суммой годовых отчислений на амортизацию затрат на устройство теплоизоляции. Оба показателя возрастают при увеличении толщины теплоизоляции, но характер роста различен. Следовательно, наибольшую эффективность можно получить лишь при некоторой определенной толщине теплоизоляции. Эта толщина варьируется в зависимости от типа теплоизоляционного материала и его стоимости. Следует также учитывать, что далеко не всегда имеется возможность использовать толщину, дающую наибольшую экономическую эффективность, как, например, в случае укладки каналов в подвесном потолке, где пространство крайне ограничено.
Для наиболее популярных материалов, применяемых для теплоизоляции воздушных воздуховодов, минимально допустимая толщина, в соответствии с действующими итальянскими нормативными документами, приведена в табл. 2. К воздуховодам типа «А» относятся воздуховоды, проложенные в неотапливаемом пространстве. Воздуховоды типа «Б» – каналы, встроенные в наружные стены внутри теплоизолированных строительных конструкций (в этом случае минимальная допустимая толщина теплоизоляции сокращается до 50 %). Воздуховоды типа «В» – каналы, проложенные в конструкциях, которые не сообщаются ни с наружной средой, ни с неотапливаемыми помещениями (минимальная допустимая толщина теплоизоляции сокращается до 30 %).
| Таблица 1 Минимальная допустимая толщина теплоизоляции воздуховодов подогретого воздуха систем зимней климатизации в зависимости от теплопроводности (при средней температуре 40 °С) применяемого материала в соответствии с действующими итальянскими нормативными документами |
||||||||||||||||||||||||
|
Теплоизоляция изнутри или снаружи?
Теплоизоляция воздуховода может выполняться с внутренней или с наружной стороны. В первом случае воздушный поток, проходящий по воздуховоду, непосредственно контактирует с теплоизоляцией. При использовании в качестве теплоизоляции минеральной ваты или стекловаты поверхностные волокна необходимо упрочнить, чтобы со временем они не отслаивались под действием воздушного потока, особенно в случае достаточно высокой его скорости. Для такого упрочнения применяют клеящие вещества, не влияющие на огнестойкость теплоизоляционного покрытия. При этом эти клеящие вещества не должны выделять токсичные газы в случае возгорания.
При использовании теплоизоляции внутри воздуховода необходимо увеличивать сечение воздуховода для сохранения расчетной пропускной способности при заданной скорости движения воздуха. Кроме того, сторона теплоизоляции, соприкасающаяся с потоком воздуха, должна быть достаточно гладкой, чтобы не увеличивать сопротивление при движении воздуха по воздуховоду.
На сегодня задача обеспечения посредством изоляционного материала комбинированной тепло- и звукоизоляции уже не столь актуальна, как раньше, поскольку зачастую проблема шума решается теперь установкой глушителей либо шумоизоляционными мероприятиями непосредственно в источнике звука. В силу этого использование наружной теплоизоляции в настоящее время предпочтительней.
Еще одно немаловажное обстоятельство, связанное с отказом от внутренней теплоизоляции – профилактика возникновения очагов бактерий, образования отложений пыли и грязи, из-за которых теплоизоляционный материал может начать расслаиваться, выделять летучие вещества и терять свои качества.
Кроме этого, при наружной теплоизоляции существенно снижается риск распространения огня из помещения в помещение в случае возгорания.
Установка
Независимо от расположения теплоизоляционного материала, важнейший фактор – предотвращение мостиков холода, снижающих эффективность теплоизоляции, а также обеспечение высокой паростойкости (рис. 3). Мостики холода могут возникать в местах крепления каналов к конструкциям здания.
Эрозии теплоизоляционного материала препятствуют:
• При внутренней теплоизоляции – применению композитных материалов, где теплоизоляция комбинируется с металлическим слоем или пленкой.
• При наружной теплоизоляции – использованию обшивки из неопрена, листовой оцинкованной стали или листового алюминия.
|
|
Рисунок 3. Неправильное (А и В) и правильное (Б и Г) соединение секций воздуховодов круглого или прямоугольного сечения в целях предотвращения образования мостиков холода |
Характеристики теплоизолирующих материалов
• Коэффициент теплопроводности l, Вт/м • °С, – наиболее важная характеристика теплоизоляционных материалов. Сопротивление теплопередаче можно улучшить, увеличив его толщину либо выбрав материал с более низким коэффициентом теплопроводности. На графике рис. 1 представлено влияние температуры на коэффициент теплопроводности некоторых теплоизоляционных материалов.
• Паропроницаемость: тепло-изоляционный материал может поглощать влагу конденсата. Следует учитывать, что теплопроводность возрастает при увеличении влагосодержания. Влагопоглощению особенно подвержены волокнистые и пористые теплоизоляторы с незакрытыми порами. Такие материалы необходимо защищать соответствующими пароизоляционными покрытиями.
• Акустическая эффективность: шум может распространяться воздушным путем, т. е. звуковые волны проходят по воздуху либо в виде вибрации, создаваемой вентилятором, либо колебаниями воздуха внутри воздушного канала. Звуковые волны передаются через жесткую конструкцию сети воздуховодов и конструкции здания. Часть звуковой энергии излучается во внешнюю среду, часть – преобразуется в тепло в силу эффекта внутреннего демпфирования материала, из которого выполнен канал. От конструкции канала зависит степень затухания шума.
• Стойкость к воздействию биологических реагентов: некоторые материалы могут подвергаться воздействию плесени, насекомых, микроорганизмов, приводящих к их разрушению. Возможно образование субстрата микроорганизмов.
• Предельно допустимая рабочая температура: определяет диапазон устойчивости материала, применяемого в качестве теплоизоляции. Как правило, этот температурный диапазон лежит в пределах от –30 до +60 °С.
• Санитарно-гигиенические показатели: при использовании воздуховодов не должны выделяться токсичные газы, а также любые иные вредные вещества, опасные для жизни и здоровья людей.
|
Таблица 2 (подробнее) Минимальная допустимая толщина наиболее популярных теплоизоляционных материалов, применяемых для теплоизоляции воздуховодов |
Применяемые теплоизоляционные материалы
• Минеральные волокна. Изоляционные материалы из минеральной ваты или стекловаты поставляются в виде формованных жестких и полужестких (трубные секции и панели) элементов либо в виде материала, плотность которого может меняться посредством прессования непосредственно во время укладки, что позволяет придать ему требуемую форму. Войлок поставляется в рулонах. При наружной укладке защищается армированным алюминиевым крафт-листом, при внутренней – слоем стекловолокна с поверхностной пропиткой. Трубные секции используются для наружной облицовки каналов с армированной алюминиевой защитой.
• Пеноэластомеры. Гибкие пеноматериалы с закрытыми порами. Выпускаются в пластинах либо экструдированием с последующей вулканизацией пены. Внешняя сторона гладкая, со стороны разреза – пористая. По огнестойкости относятся к категории самогасимых материалов. Не подвержены действию плесени и микроорганизмов. Имеют высокую степень стойкость к влагопоглощению паропроницанию.
• Производные полимеризации углеводородов (полиуретан, полиэтилен, полистирен, полиизоцианат, поливинилхлорид). Обычно выпускаются в пластинах, блоках, трубных секциях и т. п. Эти материалы представляют собой либо жесткую термопластмассу (полистирен, поливинилхлорид), либо жесткую термозатвердевающую (полиуретан, полиизоцианат), либо гибкий материал (полиэтилен, гибкий полиуретан). Применяются для внутренней укладки. Материал с незакрытыми порами отличается хорошей звукоизоляцией, но имеет недостаток – подвержен действию плесени и микроорганизмов. Материалы с закрытыми порами в силу меньшей пористости предпочтительнее с санитарно-гигиенической точки зрения, но отличаются худшей звукоизоляцией. Пенополиэтилен с закрытыми порами поставляется в пластинах и трубах, он огнестойкий, самогасимый. Высокая гибкость позволяет легко придать ему требуемую форму. Пенополиуретан и пенополиизоцианат с закрытыми или открытыми порами относятся к самогасимым или негорючим материалам. Поставляется в блоках, которые разрезаются на отдельные пластины. Полиуретан также поставляется в виде трубных секций, как правило, в комплекте с облицовочным материалом (ПВХ, полиэтиленом или алюминием), используемым в качестве пароизоляции. Полистирен выпускается в виде поропласта и экструдата, поставляется в блоках, которые разрезаются на пластины требуемой толщины. С определенными добавками является негорючим самогасимым материалом. Поливинилхлорид с закрытыми порами имеет хорошую влагостойкость и относится к категории негорючих.
• Фенольные вспученные смолы. Имеют закрытые поры, огнестойкие, не подвержены действию микроорганизмов. Применяются в основном в холодильных системах.
Перепечатано с сокращениями из журнала «RCI».
Перевод с итальянского С. Н. Булекова.
www.abok.ru