Главная / Коммуникации / Вентиляция / Расчет диаметра трубы вентиляции частного дома

Расчет диаметра трубы вентиляции частного дома

Вытяжка стала почти обязательным элементом оборудования домашней или профессиональной кухни. Благоприятный микроклимат в зоне приготовления пищи и соседних помещениях, создаваемый при ее работе, давно оценили домашние хозяйки и повара. От правильного выбора оборудования, трубы для вентиляции на кухне, материала для ее изготовления зависит качество работы всей системы воздухоотвода.

Важность вытяжки в месте приготовления пищи очевидна, ведь ее основные задачи:

отвод из рабочей зоны воздуха, загрязненного продуктами сгорания, дымом, испарениями, запахами;
снижение влажности и температуры воздуха у плиты для более комфортной работы;
обеспечение условий, препятствующих появлению и размножению нежелательных микроорганизмов;
увеличение долговечности кухонной мебели, бытовых приборов и предметов интерьера, на которые не будут оседать копоть, жир и грязь;
обеспечение притока чистого воздуха вместо отведенного с загрязнениями;
создание комфортных условий для работы на профессиональных кухнях и благоприятного проживания в частных владениях возле помещения кухни.

Вытяжка соединяясь трубами воздуховода с шахтой вентиляции, помогает удалению загрязненного воздуха наружу.

На кухнях устанавливают вытяжки следующих видов: плоские, наклонные, встраиваемые, Т-образные, островные, угловые, купольные, телескопические.

Для отвода всего объема загрязненного воздуха размеры вытяжки обязательно должны совпадать или быть больше, чем у варочной поверхности. Минимальная производительность (м3/час) вытяжного оборудования должна минимум в 10 раз превышать объем помещения кухни.

Рекомендуемая высота установки вытяжки:

над газовой плитой – 0,75-0,85 м;
над индукционной или электрической плитой – 0,65-0,75 м.

Для продуктивности и надежности работы всей конструкции отвода загрязненного воздуха большое значение имеет выбор трубы под вентиляцию. Рассмотрим основные критерии.

Гофрированные трубы из алюминия – самый дешевый и простой в монтаже вариант для организации отвода загрязненного воздуха от вытяжки. Основой трубы являются металлические кольца. Их обтягивает в несколько слоев ламинированная фольга. Первоначально кольца находятся в прижатом друг к другу положении, верхняя оболочка сложена в «гармошку». При монтаже гофра способна удлиняться в несколько раз, изгибаться под требуемым углом. Поэтому она легко прокладывается в стесненных условиях и труднодоступных местах.

Не полностью растянутая гофрированная труба становится источником характерного шума вытяжной системы из-за увеличенного сопротивления неровностей внутренней поверхности воздушному потоку. Уровень шума также повышают дополнительные изломы трубы.

Гофрированные трубы для вентиляции выдерживают значительный нагрев (до +250°С), обладают значительной прочностью, стойкие к воздействию агрессивных сред, при необходимости наращиваются (для соединения используется металлический скотч), могут прослужить до 50 лет.

Вытяжные системы из пластика обладают рядом достоинств, которые делают их лидерами потребительского спроса:

Малый вес позволяет смонтировать всю систему одному человеку, не требует дополнительного крепежа или поддерживающих элементов, исключает дополнительную нагрузку на подвесные модули кухонной мебели.
Высокая устойчивость к воздействию многих химических соединений и влаги.
Отличная герметичность воздуховодов при высокой прочности смонтированной конструкции.
Устойчивость к воздействию ультрафиолета.
Простота и легкость в уходе, доступность и дешевизна необходимых моющих средств.
Способность работы системы при температурах широкого диапазона.
Создание хорошей звукоизоляции, не нарушающей комфортного пребывания в помещении с вытяжной системой.
Долговечность.
Впечатляющий ассортимент пластиковых элементов вытяжного трубопровода различных форм и размеров, из различного материала: полипропилен, полиуретан, поливинилхлорид.
Эстетичный строгий вид собранной системы.
Простота монтажа позволяет собирать из стандартных фасонных деталей надежные вытяжные конструкции.
Пластиковые элементы трубопроводов не подвержены коррозии, их материал является экологически безопасным.
Гладкая внутренняя поверхность труб не позволяет скапливаться грязи и жиру.
Вытяжные системы с пластиковыми трубами (особенно круглого сечения) практически бесшумные, в сравнении с воздуховодами из других материалов.

Пластиковые трубы дороже гофрированных. Их монтаж более сложный, требует наличия дополнительных переходных и соединительных элементов. После сборки трубопровода остаются неиспользованные обрезки. Это основные недостатки пластиковых труб.

Гофрированные трубы имеют круглое сечение, пластиковые – круглое или прямоугольное. Меньшим сопротивлением обладают трубопроводы из круглых труб, за что пользуются популярностью. Прямоугольные трубы смотрятся эстетичнее, их проще собирать и можно располагать у самой стены.

Наиболее часто применяют следующие трубы:

Круглые, диаметр (мм): 100, 120 – обычно указываемый в инструкции диаметр вентиляционной трубы для вытяжки; 125 и 150 – также часто применяются пользователями.
Вентиляционные прямоугольные трубы для вытяжки имеют следующие размеры, высота х ширина (мм): 55х110, 60х122, 60х204.

Важно! Для эффективного воздухоотвода размер сечения трубы вентиляции должен совпадать с площадью выходного патрубка вытяжки или быть больше (тогда потребуется соединение через переходной элемент).

Если вам необходимо рассчитать вентиляцию для жилых помещений воспользуйтесь онлайн калькулятором производительности воздухообмена.

Ошибки при сборке и монтаже приточного вытяжного трубопровода могут перечеркнуть предыдущие старания по правильному подбору вытяжки, расчету необходимого сечения применяемых труб, выбору необходимых переходных и соединительных элементов. Чтобы вытяжная система работала правильно, следует обратить внимание на такие моменты ее монтажа:

Собранная конструкция трубопровода не должна иметь прогибов. Если устанавливается гофрированная труба – ее растяжка должна быть максимальной.
Вся вытяжная система должна заземляться для отвода статического электричества.
Чтобы не повредить воздухоотвод при его прохождении через стены, используются специальные переходники и гильзы.
Места всех соединений (между трубами, трубы и вытяжки, трубы и переходника вентиляционной шахты) обязательно должны быть обработаны герметиком.
Загибы гофрированной трубы до радиусов, которые меньше диаметра применяемой гофры, снизят давление и, следовательно, эффективность работы системы отвода воздуха.
Оптимальный трубопровод вытяжной системы имеет минимум изгибов и поворотов, его длина – до 3 м, углы изгибов – тупые.
При большой длине воздуховода из гофры, через 1-1,5 м его необходимо фиксировать хомутами для предотвращения возможного раскачивания при работающей вытяжке.
Для соединения трубопровода с полостью вентиляционной шахты используйте специальную рамку с решеткой для приточной вентиляции, фланцем для крепления трубы и обратным клапаном. При работе вытяжки клапан закрыт и не допускает попадания загрязненного воздуха обратно в помещение. Когда вытяжка не работает, клапан открыт – происходит свободная циркуляция воздуха.

Поворот трубы под острым углом или на 90° неизменно понизит производительность всей системы на 10%. Несколько таких изломов сделают ее работу малоэффективной, хотя вытяжное оборудование будет работать с перегрузкой. Если нельзя изменить линию пролегания трубы, желательно увеличить ее сечение и мощность вытяжки.

Даже аккуратно смонтированная вентиляционная труба для вытяжки может не вписываться в дизайнерскую концепцию помещения или слишком привлекать к себе внимание. Если трубопровод собирался из оцинкованных элементов или алюминиевой гофры – он будет отлично сочетаться с общим стилем «хай-тек». Во всех остальных случаях конструкцию нужно маскировать или декорировать. Часто способом маскировки служат:

Потолки (натяжные, подвесные). Они также могут скрывать элементы других инженерных коммуникаций.
Специальный короб из пластика или гипсокартона.
Монтаж трубопровода в подвесную кухонную мебель.
Специальные фальшпанели, закрывающие проходящие коммуникации. Они устанавливаются или крепятся на подвесные шкафчики и декорируются под кухонный фасад либо под отделку прилежащих стен.

Правильно смонтированная вытяжная система из грамотно подобранных комплектующих является залогом комфортного и безопасного приготовления пищи.

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.

06 Апр 2019 admin 16