Диаметр трубы для вентиляции в частном доме
Как правило, при самостоятельном проектировании вентиляционной системы люди не любят особо усложнять задачу и подбирают размеры что называется наугад. Обычно диаметр с запасом и на работе вентиляции это не особо сказывается, но такой подход инженерам не к лицу. Не лишним будет знать, как правильно нужно подбирать вентиляционные трубы.
Вентиляция по сравнению с другими системами, например, водопроводом не будет испытывать в ходе эксплуатации значительные нагрузки, а значит, нет нужды в значительной толщине металла. Поэтому первым требованием к металлическому воздуховоду можно назвать небольшую толщину стенки.
Вторым важным параметром считается устойчивость к коррозии. Все-таки уровень влажности воздуха, проходящего по каналам, достаточно высок, так что металл не должен через 6-12 месяцев покрыться слоем ржавчины.
Для вентиляции используются оцинкованные трубы
Ну, а самой важной характеристикой можно считать диаметр, от этого напрямую зависит эффективность работы вентиляционной системы. Вентиляционная труба 120 мм имеет площадь сечения 113,04 см 2 , диаметр, например, 75 мм – всего 44,15 см 2 . Понятно, что если площади сечения отличаются в 2,56 раза, то и объем воздуха за единицу времени они смогут пропустить разный (при равной скорости потока).
Основным показателем, который используется при подборе диаметра воздуховода, можно считать расход воздуха в единицу времени. В СНиП 41-01-2003 записаны основные требования к вентсистеме как с точки зрения продуктивности, так и по части геометрических размеров.
Например, согласно этому нормативу для жилого помещения приток воздуха должен составлять (на 1-го человека):
- для помещений с площадью более 20 м 2 – либо 30 м 3 /час, либо не меньше 0,35 воздухообмена, рассчитанного, исходя из всего объема квартиры. Окончательно при расчетах принимается большее значение;
- если же площадь помещения не превышает 20 м 2 , то воздухообмен можно просто принять исходя из средней величины 3 м 3 /час на 1 м 2 площади.
Нормативные значения воздухообмена
То есть через комнату средних размеров (19-20 м 2 ) в час вентиляция должна обеспечить циркуляцию порядка 60 м 3 . Малый типоразмер, например, вентиляционная труба 75 мм просто не справится с этой задачей.
Обратите внимание! Теоретически можно увеличить объем подаваемого воздуха даже через малое сечение, достаточно просто установить мощный вентилятор. Но это приведет к большому увеличению скорости воздушного потока. Вряд ли в квартире нужны сквозняки и завывания ветра в вентиляции.
Тот же норматив (СНиП 41-01-2003) содержит и некоторые требования по части размеров трубопровода.
Что касается профильных воздуховодов, то ориентироваться нужно по большей стороне:
- при размере до 250 мм толщина стенки должна быть равной 0,5 мм;
- с ростом размеров до 1250 – 2000 мм толщина стенки увеличивается до 0,9 мм;
- если размер большей стороны превышает 2000 мм, то нужен дополнительный расчет по обоснованию толщины металла.
На фото – обычная вентиляционная труба
Если свои ограничения и по части круглых вентканалов:
- например, круглые вентиляционные каналы диаметром менее 200 мм допускается использовать только если толщина стенки не превышает 0,5 мм. Даже если вентиляционная труба 160 мм будет иметь толщину стенки 0,6 мм, строго следуя нормативу ее должны заменить. В частном строительстве, конечно, таких жестких ограничений нет;
- а вот в случае с крупным диаметром (от 1800 до 2000 мм) толщину стали можно увеличить до 1,4 мм. Это необходимо, чтобы воздуховод просто не согнулся под собственным весом.
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 м 3 /час. При увеличении скорости до 1,5 м/с воздухообмен вырастет в 1,5 раза – до 169,5 м 3 /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.
Так как разброс мощности вентиляторов достаточно велик, приходится ориентироваться на рекомендованные значения для разных участков системы:
- 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
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 м 3 /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, м 3 /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).
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 м 3 /час (из расчета 3,0 м 3 /час на каждый 1,0 м 2 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 см 2 ;
- подбирается соответствующий типоразмер. В нашем случае можно выбрать либо круглый воздуховод 140 мм (площадь сечения 154 см 2 ), либо прямоугольное сечение 100х200 мм (площадь 200 см 2 );
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.
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;
Обратите внимание! Утепление вентиляционных труб необходимо по той причине, что зимой воздух в неутепленном трубопроводе будет слишком быстро остывать и возникнут проблемы с тягой.
- если в некоторых местах воздуховод должен часто изгибаться под большими углами, то может быть оправдано использование гибкой трубы. Такие воздуховоды могут выполняться полужесткими (из алюминиевой фольги, навитой на стальной каркас) и из ПВХ. Основное преимущество, которое дает гибкая вентиляционная труба – возможность плавного поворота (это благотворно влияет на аэродинамику) и снижение до минимума числа фасонных элементов.
Гибкий трубопровод может изгибаться в любом направлении
Залогом качественной вентиляции можно назвать правильно составленный проект вентсистемы. Немалую роль при этом играет не только расположение воздуховодов, но и их расчет (имеется в виду подбор размеров сечения). Предложенные в статье рекомендации помогут избежать типичных ошибок новичков, а вентиляция квартиры будет стабильно работать всегда.
На видео в этой статье показан пример уже смонтированной вентсистемы из прямоугольных труб.
Помните, как лихо герои голливудских фильмов перемещаются по запутанным лабиринтам вентиляционных каналов? Это, конечно, зрелищно, но основная функция этих труб – вывод воздуха на улицу. Если не уделить организации вентиляции должного внимания, то духота, запотевшие окна, сырость и плесень не заставят себя долго ждать. Свежий воздух поступает в жилище через неплотности в окнах, специальные клапаны, проветриватели и бризеры. Отработанный воздух выходит наружу по специальным вентиляционным каналам, которые могут быть дополнительно оснащены вентиляторами. Если в многоэтажках все эти нюансы продуманы за нас, то при возведении собственного дома придется вникать в суть вопроса, чтобы обеспечить нормальный микроклимат. Какие трубы для вентиляции в частном доме лучше выбрать? Какой материал предпочесть? Какой размер труб подобрать? И, самое интересное, можно ли приспособить для организации вентиляции более дешевые канализационные трубы? Давайте разбираться.
Хорошо, если обустройство вентиляционной системы происходит на этапе строительства дома, ведь в этом случае воздуховоды можно спрятать, и они не будут нарушать эстетику помещения. Каналы допускается выкладывать кирпичом, но это долгий процесс. Сегодня, в основном, используются, специальные вентиляционные трубы, которые упрощают и ускоряют весь процесс монтажа.
Отметим, что чаще всего вентканалы в частном доме необходимы для выведения воздуха. Однако, если необходимо взять все движения воздуха под максимальный контроль, обустраивается принудительная приточно-вытяжная вентиляция. Это сложная система, но в этом случае трубы понадобятся и для того, чтобы подводить свежий воздух с улицы.
Выбор материала воздуховода и его диаметра зависит от массы факторов. Прежде всего, это тип помещения и особенности воздуха, который необходимо отводить (температура, химический состав и т.д.). Как бы там ни было, и на какой бы вариант ни пал бы ваш выбор, существует ряд требований, которым должен отвечать воздуховод:
- идеальная герметичность;
- способность обеспечить свободное прохождение воздушного потока конкретного объема и с заданной скоростью;
- безопасность для здоровья людей (нетоксичность) и минимальный уровень шума во время прохождения воздушных масс;
- если трубы не будут скрыты, то важны еще и декоративные качества.
Вентиляционные трубы производятся из металла и пластика, причем последний сегодня используется все чаще. Выпускаются изделия с круглым и прямоугольным сечением, разных размеров. Соединяются отдельные участки благодаря отводам, соединителям, тройникам, фланцам и прочим элементам. Благодаря широчайшему выбору труб и соединяющих изделий можно выстроить вентиляционную систему любой сложности. Всё необходимое для организации вентиляции жители Москвы и области могут найти в интернет-магазине ГдеМатериал. Вентиляция обустраивается на долгие годы, поэтому лучше обратиться к проверенному поставщику, который обеспечивает помощь в выборе, выгодные цены и оперативную доставку.
В эту группу входят трубы из нержавейки, оцинкованной и черной стали. К общим преимуществам можно отнести следующие качества:
- устойчивость к высоким температурам, давлению и агрессивным средам;
- широкий выбор форм и размеров, в чем металлические трубы значительно превосходят пластиковые;
- жесткость и прочность;
- долговечность.
Высокий вес, немалая цена и сложность монтажа – те причины, по которым многие предпочитают отказаться от металлических труб в пользу пластиковых. В частных домах сегодня практически никто уже не использует металлические воздуховоды – необходимости в них нет никакой. Они больше подходят для организации вентиляции в промышленных помещениях.
К общим минусам добавим недостатки разных видов металлических труб. Оцинкованная сталь хоть и получает защиту в виде напыления слоя цинка, но особой долговечностью не отличается. Покрытие, конечно же, отодвигает время появления коррозии и замедляет ее развитие, но не спасает от нее полностью. Самыми слабыми местами в оцинкованных трубах считаются стыки. Именно в этих местах первой появляется ржавчина, а как только она начинает развиваться, образуется неприятный запах. Если речь идет о жилом помещении, то это очень серьезный недостаток.
Нержавеющая сталь в эксплуатации ведет себя намного лучше. Она более устойчива к коррозии и поэтому более долговечная. Этот материал обладает повышенной огнеупорностью и пригоден для транспортировки агрессивных воздушных масс. Для производства – идеальный вариант, но в домашних условиях массивные металлические трубы оправдано использовать только, если они достались вам бесплатно и будут спрятаны в стену.
У всех металлических воздуховодов есть еще одно неприятное свойство. Воздух, проходя через такую трубу, и образуя потоки, может стать причиной значительных шумов. Чтобы снизить количество воздушных завихрений, необходимо минимизировать число поворотов трубы и избегать углов 90 градусов. Кроме того, металлические стенки канала будут оказывать сопротивление прохождению воздушного потока.
Пластиковые вентиляционные трубы вытеснили оцинкованные из жилых помещений и уже активно используются в некоторых промышленных зданиях. Изготавливают такие воздуховоды из поливинилхлорида (ПВХ), полиуретана и полипропилена, причем два последних вида не приобрели широкого распространения. Когда говорят о пластиковых вентиляционных трубах, обычно подразумевают изделия из ПВХ.
Основные преимущества:
- цена. Стоят пластиковые трубы намного дешевле металлических;
- небольшой вес, простота разрезания, легкая технология сборки и крепления труб позволяют говорить о максимальной простоте монтажа;
- стойкость к коррозии и гниению;
- гладкие стенки позволяют максимально свободно проходить потокам воздуха;
- отличные показатели шумоизоляции, что немаловажно;
- долговечность;
- симпатичный внешний вид, так что если за стенами или за потолком трубы спрятать не удается, то портить картинку они не будут;
- по ассортименту возможных размеров пластиковые трубы, конечно, уступают металлическим, но в абсолютном большинстве случаев существующего выбора будет достаточно, чтобы обустроить даже самую сложную вентиляционную систему. Пластиковые трубы выпускаются длиной от 3 до 12 м, сечением от 16 до 1600 мм.
Главный недостаток материала – неспособность выдерживать высокие температуры. ПВХ сохраняет свои первоначальные эксплуатационные качества при температурах не выше +80 0 С. Если говорить об обычной домашней вентиляции, то там таких температур никогда и не бывает. Если же речь идет об отводе горячего воздуха, например, от камина или же в производственных условиях, то придется сделать выбор в пользу металлического аналога.
Немногочисленные противники пластиковых труб упрекают продукцию в невысокой прочности. Глупо было бы спорить с тем, что пластик нижнее металла, но вентиляционные трубы, как правило, монтируют скрытым образом, поэтому воздействие на них извне минимальное, а это значит, что меньшая прочность не способна никоим образом повлиять на долговечность.
Вентиляционные трубы можно поделить на две большие группы:
Первые держат приданную им на заводе форму, вторые за счет наличия многочисленных ребер могут принимать фактически любую форму. Естественно, процесс монтажа при этом значительно облегчается, ведь отпадает необходимость в использовании всевозможных соединительных элементов, но не все так просто.
К основным преимуществам гофрированных вентиляционных труб относят:
- гибкость и эластичность. Изделие можно изогнуть под любым углом, придать ему желаемую форму, а это бесценное качество, когда речь идет о монтаже вентиляции на сложных участках;
- прочность;
- простота в монтаже;
- нет необходимости использовать тройники, переходники и прочие вспомогательные элементы.
Выстраивать всю вентиляционную систему только из гофрированных труб не имеет смысла. Из них обустраивают только те части воздуховодов, где при применении жестких труб пришлось бы сделать слишком много поворотов и соединений. Всем известно, что чем больше колен, тем хуже будет проходить воздух, но плавный изгиб в плане аэродинамики намного лучше, чем поворот под углом, так что из двух зол выбирают гофрированную трубу.
Почему же гофру используют только на коротких сложных отрезках? Потому что у нее много минусов:
- ребристая поверхность ухудшает показатели воздушного потока, тормозя его и снижая эффективность работы вентиляции. Если на коротких участках это не особо заметно, то на длинных эффект будет внушительным;
- появление вибраций и шума при стабильно сильном воздушном потоке;
- сложности при креплении.
Факт того, что гофра не используется на длинных участках, подтверждают и производители, которые не выпускают соединительных элементов для данного типа труб.
Гофрированные трубы могут быть:
- алюминиевые, точнее, выполненные из многослойной алюминиевой фольги, они чуть тяжелее пластиковых, более подвержены выпадению конденсата, но переносят более высокие температуры;
- пластиковая труба производится на основе полимеров, которые армируются алюминием. Такие изделия легче, меньше шумят, но не вынесут высоких температур.
У отечественного человека жажда к экономии, наверное, в крови. Однажды кто-то заметил, что канализационные и вентиляционные трубы делают из одного и того же ПВХ, только вот воздуховоды стоят почему-то в несколько раз дороже. А раз изделия одинаковые, так зачем платить больше? Можно ведь и канализационные трубы приспособить для отвода воздуха? Или все же нельзя?
От использования пластиковых канализационных труб в системе вентиляции обычно удерживают два фактора:
- несовпадение диаметров вентиляционных и канализационных труб;
- есть информация, что пластик, используемый в канализационных трубах, выделяет вредные вещества.
Действительно, канализационные и вентиляционные трубы не совпадают по диаметру. Трудностей удастся избежать при обустройстве вентиляции с нуля. Если сразу везде проложить вентканал из канализационных труб, то проблем никаких не будет. Трудности возникают, когда необходимо будет подсоединить вентиляционную гофру к такому воздуховоду. Также непросто будет расширить существующую вентиляцию, выполненную из обычных вентиляционных труб, при помощи отрезка канализационной трубы. Но народные умельцы и тут находят выход, герметично соединяя отрезки разнокалиберных труб скотчем. Они считают, что сужение на 10 мм никак не повлияет на эффективность вентиляции.
Правила построения вентиляционной системы говорят, что переходить на другой диаметр труб не рекомендовано, но спасти положение может плавный переход, без т.н. «ступенек». Обеспечить его бывает достаточно трудно.
Что же касается теории о токсичности пластика, то нет никаких аргументированных ее доказательств. Впрочем, даже самые осторожные в этом плане люди смело используют канализационный пластик для организации вытяжной вентиляции.
Выбирая канализационные трубы для построения воздуховода, помните, что в данном случае скрытый монтаж – это необходимость.
Вентиляционные трубы по форме бывают:
- круглые и овальные, они проще в производстве, отличаются лучшими показателями аэродинамики, используются чаще в промышленных зданиях;
- квадратные и прямоугольные чаще используются в домах и квартирах, так как их проще монтировать, да и пространство они используют более рационально. Если же вентканалы не будут ничем закрыты, то прямоугольные трубы в цвет стен будут минимально бросаться в глаза. Минус – худшие показатели аэродинамики.
Круглые трубы бывают спиральными и прямошовными, квадратные – только прямошовными. Спиральные трубы считаются более жесткими, но и стоят они дороже.
Трубя крепятся с шагом 1-2 м, если сделать расстояние больше, то можно столкнуться с провисанием и нарушением работы вентиляционной системы. Имейте в виду, что при значительной разности температур внутри воздуховода и снаружи возможно образование конденсата. Например, зимой по вентканалу выводится нагретый воздух, и если он проходит через неутепленный чердак, то на стенках появится конденсат, что при постоянном влиянии снижает долговечность системы. Выход – утеплять вентиляционные трубы самостоятельно или же покупать уже теплоизолированные изделия.
Расчет вентиляции – дело непростое. Существуют программы, куда вы можете закинуть все исходные данные, а потом получить рекомендованные значения воздухообмена и размера воздуховодов. Есть специалисты, которые выполнят расчет с учетом всех особенностей помещений дома. Общий принцип расчета выглядит следующим образом.
Сначала необходимо найти количество воздуха, которое должно попадать в дом и выводиться из него за единицу часа. По идее, объем поступившего воздуха = объем выведенного воздуха. Сколько воздуха должно зайти и выйти, чтобы нам было комфортно? В нормативных документах все уже посчитано.
Согласно СНиП 31-02-2001, воздухообмен для жилых помещений равняется объему комнаты, т.е. за 1 час воздух должен 1 раз полностью обновиться. Для кухни этот показатель – не менее 60 м3/час, для ванной – 25 м3/час. Объем комнаты посчитать нетрудно.
Нормы проектирования «АВОК» 2.1-2008 говорят о следующих нормативах воздухообмена.
Иногда по этим нормативам получаются немного разные значения, учитывать лучше то, что больше. Для правильного расчета необходимо вооружиться планом дома, где указаны параметры каждой комнаты. Удобно все делать в форме таблицы.
Из каждой пары чисел выбираем большее и суммируем их. В примере суммарный воздухообмен равен 430 м3/час. В жилых комнатах необходимо будет организовать приток и вытяжку, а на кухне и в санузле – только вытяжку. Свежий воздух туда будет подходить из соседних помещений.
Далее при расчетах необходимо учитывать, каким образом будет выводиться воздух, естественно или принудительно. При естественном способе скорость воздушного потока внутри воздуховода будет не более 1 м/с, при принудительной – до 5 м/с, в ответвлениях – до 3 м/с.
Поперечное сечение канала считают по формуле S=L/(V·3600) м2, где L – воздухообмен, а V – скорость потока. Также можно воспользоваться специальной диаграммой. В данном случае без вентиляторов не обойтись. Если принять скорость потока за 3 м/с, то получим S = 0,0398 м2, или 398 см2. Можно организовать вентиляцию одним воздуховодом 200*200 мм, двумя 170*170, или тремя 150*150. Это все лишь для того, чтобы вы поняли общую схему расчета. Надежнее, конечно, обратиться к специалистам.
К обустройству вентиляции многие относятся слишком пренебрежительно. Если не хотите потом столкнуться с проблемами микроклимата, ломать стены и потолки или монтировать трубы по чистовой отделке, лучше все заранее продумать.
16 Мар 2019 admin 20