Расчет теплоизоляции воздуховодов

Расчет теплоизоляции воздуховодов при построении или ремонте зданий — важная операция. Тепловая изоляция трубопроводов помогает:

• Сократить потери тепла. Это одна из главных опций утеплителя воздуховодов вентиляции — не допустить утечку теплого воздуха. Если не провести изоляцию труб должным образом, то когда воздух перекачивается, наружу может просачиваться тепло. Это влечет за собой повышение затрат при кондиционировании или отоплении.
• Предотвратить конденсацию. Из-за влажности воздуха, который идет по вентиляционным трубам, на холодной поверхности может оставаться конденсат. И важно обеспечить холодным каналам защиту от него. Избыток влаги ухудшает качество воздуха, который попадает в помещение, вызывает коррозию. Теплоизоляционный материал мешает холодным каналам контактировать с влажностью, что препятствует образованию конденсата.
• Повысить звукоизоляцию. При наличии утеплителя звуки не так активно передаются через вентканалы, поэтому в помещениях появляется акустический комфорт.

За счет приварных штифтов, которые есть на корпусе венттрубы, совместно с прижимными шайбами, используемыми для жесткой фиксации теплопроводов, уменьшается вибрация от вентиляции. А еще теплоизоляция отвечает за поддержку стабильной температуры в вентиляционных каналах. Поэтому в помещениях наблюдаются более комфортные условия. А еще наличие теплоизоляции оказывает воздействие на тягу в вентканале.

Основные параметры теплоизоляции воздуховодов

В теоретических примерах можно проводить изоляцию и утепление вентиляционных систем снаружи и внутри. Последний вариант предполагает более сложный монтаж, зато здесь повышается безопасность по отношению к внешним температурным и механическим воздействиям. К отделке предъявляются требования по герметичности и непроницаемости в отношении пара, материал не должен накапливать влагу из воздуха, быть гладким, чтобы не создавать препятствия для проходящего по трубам воздушного потока. Еще важно помнить, что просвет внутри сокращается при таком типе изоляции. И учитывать это еще на том моменте, когда вентиляция только проектируется. Либо подумать над тем, как увеличить диаметр трубопровода, чтобы его работа оставалась эффективной и после окончания теплоизоляционных работ.

На практике чаще выбирают внешний вариант. Можно оборачивать вентканалы покрытием, заранее точно рассчитав размеры последнего. Для фиксации на каналах утеплителя используют гибкую, но прочную проволоку. Она крепится с равными интервалами для надежного удержания на месте.

Но если в защите нуждается крупный по диаметру трубопровод, изоляция нуждается в дополнительном закреплении штифтами. Их варят на металлическую поверхность, потом оборачивают канал теплоизоляцией. Ее накалывают на штифт, а для дополнительного укрепления используется прижимная шайба, которая фиксируется на конце штифта. Потом используют и проволоку. Еще можно рассмотреть применение материалов с самоклеящейся основой. Тогда дополнительный крепеж ни к чему.

Если выбирают готовые скорлупы теплоизоляции, основой для которых послужил полистирол, здесь необходима тщательная герметизация соединений между частями материала. Для промазывания стыков используют водостойкий клей. Еще используют скотч, который обеспечивает дополнительную фиксацию.

Типы материалов для теплоизоляции

Нормы и требования разрешают использовать минеральную вату РОКВУЛ, стекловату, пенопласт, пенополиэтилен.

Минеральная вата

Основой для минваты служит природное сырье: базальт, кварц, которые плавят с последующим вытяжением в тонкие волокна, из которых формируют разные по толщине пласты. Каменная вата РОКВУЛ обеспечивает лучший эффект. По толщине слой может быть 4-8 см. 5см полностью избавят от влаги при опускании температуры ниже нуля. За счет низкой теплопроводности, даже 2,5 см толщины защитит трубы от холода, когда на улице до -40 градусов.

Эффективное сохранение тепла обеспечивается низким коэффициентом теплопередачи. Материал непривлекателен для грызунов и плесени, а цена невысока. Дополнительный плюс — отсутствие горения и его распространения. Минеральная вата может быть в форме скорлуп, рулонов и плит. Рулоны подойдут для большого и среднего диаметров, скорлупы для тонких труб. Толщина зависит от сечения — чем оно больше, тем более толстым должен быть материал. С внешней стороны рулон или скорлупу можно защитить алюминиевой фольгой — так теплоизоляция получает повышенные характеристики.

Пеноэластомеры

Пенофол является вспененным синтетическим утеплителем. Он обладает мельчайшими закрытыми внутренними воздушными порами. Выпускается рулонами с покрытием фольги. Внешне утеплитель похож на поролон, но его ячейки более крупные и технические характеристики другие. Среди плюсов:

• Устойчивость к огню. Пенофол не поддерживает горение, а при пожаре затухает самостоятельность.
• Устойчивость к влаге — не впитывает пар и воду.
• Устойчивость к грызунам, насекомым, плесени.
• В составе отсутствуют опасные вещества.
• Показатели по звуко-, паро- и гидроизоляции высокие.
• Обладает широким диапазоном рабочих температур.
• Удобен в монтаже.
• Низкая масса — минимальная нагрузка на несущую конструкцию.
• Можно повторно использовать.

Для вспененной теплоизоляции используют разные исходные компоненты. Пенофол наиболее экономичен — в его основе вспененный полиэтилен. Структура пористая. Имеет низкую стоимость в сравнении с аналогами. Чтобы усилить эффект, дополняется алюминиевой фольгой. Тепловые волны отражаются металлом, что повышает эффективность материала.

Чтобы облегчить монтаж, другая сторона материала имеет самоклеящийся слой. Стыки дополнительно проклеивают алюминиевым скотчем для максимальной теплоизоляции. Размер материала — 2-4 см, поэтому иногда требуется многократно оборачивать его вокруг трубы. В данную группу утеплителей входит и вспененный каучук, с самоклеящейся основой и без нее. Его могут покрывать снаружи фольгой. Форма выпуска — рукава и рулоны.

Пенопласт

Другое название — пенополистирол, хотя это просто одна из разновидностей пенопласта. Выпускается в виде скорлуп. Если сечение прямоугольное или квадратное, можно использовать плиты. Изоляция стыков выполняется монтажной пеной. При наружном применении выбирают материал с фольгой, внутри можно обойтись без нее. Теплопроводность имеет корреляцию с плотностью. Рабочие температуры – -50-+76 градусов. Утеплитель не любят грызуны, микроорганизмы, плесень. Срок эксплуатации — 25-50 лет. Монтаж производят на специальный клей, скотч или монтажную пену.

Пенополиуретан

Имеет существенный плюс: напыляется на трубы, что обеспечивает их полное облегание. Подходит для сложных участков вентканалов, где невозможно использовать плиты, рулоны или скорлупы. Теплопроводность низкая, широкий диапазон рабочих температур. Мостики холода исключены. Но имеет высокую стоимость и сложен в монтаже. А мягкость конечного материала диктует надобность в дополнительной защите в виде прочного короба.

Методы расчета толщины теплоизоляции

Расчет толщины теплоизоляции воздуховодов зависит от нескольких параметров:

• влажность и температура воздуха в помещениях;
• разница температур воздушного потока в помещении и трубе;
• теплопроводность изоляции;
• параметры вентканала, размеры и форма.

За корректным расчетом лучше обратиться к специалисту, который учтет все детали. Для приблизительного расчета можно воспользоваться калькулятором, который выдаст среднее значение, ориентируясь на заданные параметры. Еще можно использовать таблицы и своды правил, в которых указаны нормативы.

Влияние температуры и влажности на расчеты

Если температура низкая, а влажность высокая, может появиться конденсат. Это приводит к образованию ржавчины и плесени с последующим повреждением вентканалов. Влага может проникнуть и в помещение. Поэтому температура внешней поверхности не должна опускаться ниже точки возникновения росы внутри. Сам материал должен иметь низкую теплопроницаемость и защиту от паров. Это надо учитывать в расчетах.

Нормативные требования к теплоизоляции воздуховодов

Важно, чтобы материал обладал повышенными теплоизоляционными качествами. Толщину в каждом конкретном случае определяют при помощи составленных расчетов. Утеплитель должен не бояться влаги и оставаться паропроницаемым, а также устойчивым к широкому диапазону температур, быть негорючим и выполнять роль шумоизоляции. Еще одно требование — безопасность для здоровья. Наконец, он должен быть простым в монтаже.

Примеры практических расчетов

Можно рассмотреть примеры уже выполненных объектов и взять их за основу. Но для корректной теплоизоляции расчет надо проводить в каждом конкретном случае.

Экономическая эффективность правильной теплоизоляции

При корректном проведении теплоизоляции наблюдается экономия на отоплении в холодное время года. Тепло не утрачивается и не выходит на улицу. А снаружи в помещение не поступает холодный воздух, который способен существенно понизить температуру и климатический комфорт. Поэтому правильная теплоизоляция окупается достаточно скоро.

Заключение

Чтобы теплоизоляция была корректной, важно провести правильные расчеты и выбрать материал, который окажется лучшим решением в конкретной ситуации. Для этого рекомендуется заручиться помощью специалиста, который примет во внимание все особенности конкретного здания и вентиляционной системы.

Список литературы

• В. А. Кострюков. Примеры расчета по отоплению и вентиляции // Tbilisi State University – 2013. https://www.google.ru/books/edition/Примеры_расчета_по_от/
• Р. В. Щекин. Справочник по теплоснабжению и вентиляции в гражданском строительстве // Tbilisi State University – 2013. https://www.google.ru/books/edition/Справочник_по_теплосн/
• Татьяна Честюнина, Юрий Бухгольц, Валентин Тюков. Теплопередача, вентиляционные и тепловые расчеты в электромеханике // ЛитРес – 2022. https://www.google.ru/books/edition/Теплопередача_вентил/
• Юрий Августович Вильман. Технология строительных процессов и возведения зданий. Современные и прогрессивные методы // Изд-во Ассоциации строительных вузов – 2011. https://www.google.ru/books/edition/Технология_строитель/
• Олег Самарин, Н. Плющенко. Системы теплогазоснабжения и вентиляции // ЛитРес – 2020. https://www.google.ru/books/edition/Системы_теплогазосна/