Прямоугольные и круглые воздуховоды

Размещено 22.02.2016

Важным элементом любой вентиляционной системы являются воздуховоды, представляющие собой объединённые в сеть трубопроводы, по которым осуществляется перемещение воздушных потоков.

В зависимости от внешнего вида и сечения воздуховоды делятся на два вида: круглые и прямоугольные. И если раньше самыми распространёнными были прямоугольные воздуховоды, то теперь всё большую популярность завоевывают воздуховоды второй основной разновидности.

Традиционным материалом для изготовления круглых воздуховодов служит полосовая сталь, соединённая при помощи фальцевого шва. Нередко воздуховоды с круглым сечением относятся к гибким воздуховодам и изготавливаются из синтетических материалов, - например, из полимеров или пенофенола.

Рассмотрим некоторые преимущества круглых воздуховодов . К первому из них относится высокая воздухонепроницаемость - иными словами, в круглых воздуховодах потери потока свежего воздуха во время его транспортировки в помещение сведены к минимуму. Такое достоинство связано с тем, что отдельные части круглых воздуховодов соединяются между собой гораздо легче и надёжнее, чем у воздуховодов c прямоугольным сечением. Например, если соединить вместе два круглых воздуховода, то понадобится только один фитинг, а если проделать то же самое с двумя прямоугольными воздуховодами, то придется использовать уже два фланца с уплотнением.

Фитинги и узлы круглых воздуховодов нередко производятся с уже запрессованными уплотнениями из искусственного каучука. Такие уплотнения не только существенно упрощают установку воздуховодов, но и также способствуют повышению их воздухонепроницаемости.

По сравнению с прямоугольными воздуховодами их круглые конкуренты отличаются более низкой стоимостью, причем это относится не только к изготовлению, но и к монтажу. Во-первых, круглые воздуховоды меньше прямоугольных по размеру, во-вторых, периметр круглого сечения меньше, чем его прямоугольный аналог, а это значит, что можно сэкономить на покупке материалов для тепловой и противопожарной изоляции, так как их понадобится гораздо меньше. Наконец, в-третьих, процесс изготовления круглых воздуховодов практически полностью автоматизирован, а их установка не требует много времени и сил.

Воздуховоды круглого сечения, независимо от того, относятся они к гибким воздуховодам или нет, по весу и габаритам значительно уступают прямоугольным воздуховодам, поэтому монтаж сети круглых воздуховодов вполне возможно осуществить силами всего одного работника.

Сравнительная дешевизна позволяет вместо одного прямоугольного воздуховода установить два круглых, что ведет к более чёткому разделению пожарных зон или лучшему регулированию расхода воздуха.

Ещё одно преимущество круглых воздуховодов заключается в том, что они лишены каких-либо выступов и поэтому требуют куда меньше пространства для установки, что особенно актуально, если воздуховоды монтируются в несколько рядов. Кроме того, если возникнет необходимость применить мастику с внутренней стороны воздуховода, сделать это можно будет без проблем.

Круглые воздуховоды, в отличие от прямоугольных, очень легко оснастить специальными измерительными устройствами, которые позволяют осуществлять постоянный мониторинг расхода воздуха с тем, чтобы не допустить уменьшения его потока.

Следующее достоинство круглых воздуховодов связано с таким параметром, как падение давления, которое в таких моделях обычно ниже по сравнению с воздуховодами прямоугольного сечения. Поскольку падение давления в вентиляционной системе напрямую влияет на увеличение потребления электроэнергии, то получается, что круглые воздуховоды более экономичны, чем прямоугольные.

Жёсткие и гибкие воздуховоды с любым сечением в равной степени нуждаются в регулярной очистке, так как с течением времени в них скапливается пыль и даже образуется плесень, и в результате вместо свежего воздуха вентиляционная система начинает подавать ещё более загрязнённый. Очистка круглых воздуховодов при помощи вращающихся щеток, подсоединенных к промышленным пылесосам, не требует сколько-нибудь значительных затрат времени и денег.

Преимущества и недостатки прямоугольных воздуховодов

Воздуховоды – важнейшая часть любой вентиляционной системы. Внутри объединённых в сеть воздуховодов осуществляется перемещение воздушных потоков и их распределение по помещениям.

Современные воздуховоды изготавливаются из различных материалов, - к примеру, таких, как оцинкованная сталь, алюминиевая фольга, специальная ткань, разнообразные полимеры и так далее. Их конструкция может быть спиральной или прямошовной, а соединение – сварным, фланцевым или безфланцевым.

В зависимости от формы сечения, все жёсткие и гибкие воздуховоды делятся на круглые и прямоугольные разновидности, причём последние по своей популярности явно уступают место первым. С чем же это связано?

Оказывается, от того, круглое или прямоугольное сечение использовано в воздуховоде, напрямую будет зависеть стоимость его изготовления и монтажа, а также набор функциональных характеристик. Рассмотрим, например, разницу в таком параметре качества вентиляционной системы, как воздухонепроницаемость. Не секрет, что потери воздуха при перемещении воздушного потока через трубы воздуховодов снижают эффективность работы системы вентиляции и ведут к дополнительным затратам электроэнергии.

Соединение отдельных частей в прямоугольных воздуховодах не столь герметично, как в круглых (вместо одного фитинга приходится использовать два фланца с уплотнением), поэтому в стыках секций постоянно возникает проблема утечки воздуха. Так что по степени воздухонепроницаемости прямоугольные воздуховоды значительно уступают воздуховодам с круглым сечением, а значит, - они являются менее экономичными.

Ещё один недостаток прямоугольных воздуховодов – это неравномерное распределение воздушного потока. Внутри трубы воздуховода с прямоугольным сечением то и дело происходит формирование турбулентных зон, что ведет к появлению шума, а следовательно, - накладывает ограничения по давлению воздуха и скорости его движения в воздуховоде.

По стоимости прямоугольные воздуховоды обходятся значительно дороже гибких воздуховодов с круглым сечением. Разница в цене, которая может доходить до 35 %, связана с большим весом и габаритами прямоугольных воздуховодов, что ведет к большим затратам материалов и увеличивает сложность монтажа.

Производство прямоугольных воздуховодов не стандартизировано, поэтому, в отличие от круглых, воздуховоды с прямоугольным сечением невозможно приобрести напрямую со склада, - придется ждать, пока их не изготовят на заказ. Замена отдельных частей прямоугольных воздуховодов также достаточно проблематична, ведь в этом случае заменяемые секции также требуют изготовления вручную.

Сам монтаж обязательно должен осуществляться опытными монтажниками, ведь только рабочие высокой квалификации смогут качественно выполнить немалые объемы работ по соединению и подгонке секций. Установка гибких воздуховодов с круглым сечением производится гораздо быстрее и легче и поэтому, как правило, не предъявляет таких высоких требований к мастерству персонала.

Наконец, внутренняя очистка прямоугольных воздуховодов от пыли и плесени осуществляется далеко не так просто и дешево, как очистка круглых воздуховодов.

Главное достоинство прямоугольных воздуховодов – их сравнительная компактность, благодаря чему они с лёгкостью встраиваются в любые помещения и без усилий размещаются даже в комнатах с ограниченной высотой потолков. В общественных зданиях прямоугольные воздуховоды можно смело устанавливать путем открытой прокладки – они нисколько не испортят интерьер. Если же при монтаже прямоугольных воздуховодов предполагается спрятать их за отделочными подвесными или стеновыми конструкциями, то площадь и высота таких конструкций может быть сравнительно небольшой.

Впрочем, последнее утверждение оказывается верным далеко не всегда. Даже малые по периметру сечения прямоугольные воздуховоды всегда имеют выступы над своей поверхностью. Такие выступы, образуемые фланцами и такими элементами крепежа, как болты или скобы, нуждаются в дополнительном пространстве для своего размещения, так что, если упустить из вида этот нюанс, монтаж прямоугольного воздуховода в небольшом помещении может стать затруднительным.

Металлические воздуховоды

Чаще всего в системах кондиционирования применяют именно металлические воздуховоды, обладающие большой прочностью и устойчивостью к огню.

Металлические воздуховоды могут иметь прямоугольное или круглое сечение. Они делаются из оцинкованной или нержавеющей стали.

Спирально-замковые круглые (с фальцевым соединением). Изготавливаются из стальной ленты с антикоррозийным покрытием толщиной 0,5 - 1 мм, шириной около 130 мм.

Преимущества:

Повышенная жёсткость по сравнению с прямошовными воздуховодами;

Нет ограничения по длине;

Эстетичный внешний вид;

Высокая плотность шва.

Недостаток: на фальцевый шов уходит около 15% металла, из которого изготовлен воздуховод.

Спирально-сварные круглые. Изготавливаются из стальной ленты с антикоррозийным покрытием толщиной 0,8 - 2,2 мм, шириной около 400-750 мм. Стыки свариваются внахлест.

Преимущества:

Меньше расход металла по сравнению со спирально-замковыми воздуховодами;

Нет ограничения по длине;

Высокая плотность шва.

Недостаток: нельзя производить из стали тоньше 0,8 мм.

Прямоугольные прямошовные воздуховоды. Изготавливаются из стального листа, желательно располагать шов на сгибе, чтобы он служил дополнительным ребром жёсткости.

Преимущества:

Проще, чем круглые, располагать в пространстве с ограниченной высотой;

Часто лучше вписываются в интерьер здания.

Недостаток: большее аэродинамическое сопротивление, чем у круглых воздуховодов с аналогичной производительностью.

Круглые прямошовные воздуховоды. По способу изготовления и материалу аналогичны прямоугольным воздуховодам, отличаются лишь круглым сечением.

Современные системы вентиляции чаще всего бывают выполнены на основе одного из двух видов воздуховодов: круглого и прямоугольного сечения. Как показали исследования, различия в геометрии влекут за собой существенные различия функциональности и стоимости. Основное преимущество традиционных прямоугольных воздуховодов – легкости их встраивания в конструктивные элементы помещений; однако в эксплуатации они более затратны, так как для них характерен большой расход воздуха. Воздуховоды круглого сечения более экономичны и функциональны.

Важнейшим показателем качества системы вентиляции является воздухопроницаемость. Потеря воздушного потока из-за конструктивных особенностей системы вентиляции снижает её эффективность. Потери воздуха в результате утечек увеличивают затраты, т. к. приводят к повышенному расходу электроэнергии. По степени воздухопроницаемости круглые воздуховоды превосходят прямоугольные, поскольку для соединения отдельных частей круглого воздуховода достаточно только одного фитинга, в то время как у квадратных воздуховодов необходима система двух фланцев с уплотнением.

Стоимость готовых круглых воздуховодов примерно на 35% ниже стоимости прямоугольных, что существенно удешевляет систему вентиляции в целом. В ряде случаев возможно использование вместо одного прямоугольного воздуховода двух круглых, что обеспечивает преимущества при регулировании расхода воздуха, упрощения увязки давлений в воздуховодах и более гибкое секционирование пожарных зон.

Причины более низкой стоимости воздуховодов круглого сечения, используемых в системах вентиляции, следующие:

Меньшее количество узлов и деталей, меньшие размеры;

Более лёгкий (следовательно – более дешёвый) процесс изготовления воздуховодов круглого сечения и фитингов для них;

Меньшие затраты времени при монтаже (система вентиляции на основе круглых воздуховодов может быть смонтирована в 2, а то и в 3 раза быстрее, чем вентиляционная система на прямоугольных воздуховодах);

Меньшая стоимость изоляции из-за более короткого периметра;

Большее удобство проведения изоляционных работ;

У воздуховодов круглого сечения лучше выражены свойства, влияющие на затухание нежелательных колебаний;

Круглые воздуховоды нуждаются в меньшем количестве подвесных опор.

Для монтажа воздуховодов круглого сечения часто требуется меньшее пространство, нежели для прямоугольных воздуховодов, что актуально при установке системы вентиляции в небольших помещениях. Прямоугольные воздуховоды требуют дополнительного пространства для выступов над их поверхностью, образуемых фланцами, и для соединения фланцев болтами и скобами.

Поскольку вес и размеры воздуховодов круглого сечения меньше аналогичных параметров прямоугольных воздуховодов, стоимость и сложность их монтажа существенно ниже, что снижает общие затраты на монтаж системы вентиляции.

Современные вентиляционные системы могут включать в себя устройства для кондиционирования с переменным и постоянным расходом воздуха, и зачастую для них характерен высокий уровень шума. Это низкочастотный шум, передающийся через стенки прямоугольного воздуховода в потолок или стены. Воздуховоды гибкого сечения, имеющие большую жёсткость стенок, снижают шумовые характеристики вентиляционной системы.

Значение вентиляционной системы трудно переоценить. Именно качество определяет во многом уровень комфортности и безопасности нахождения людей в помещении. Ведь именно вентиляция должна обеспечит поступление свежего воздуха и удаление углекислого газа, пыли, а также других вредных газообразных веществ.

А качество самой вентиляционной системы во многом зависит от того, насколько правильно выбраны и смонтированы воздуховоды вентиляционные , которые изготавливаются в двух основных вариантах: с квадратным (прямоугольным) или с круглым сечением.

Каждый вид воздуховода обладает собственными преимуществами. При их выборе следует руководствоваться особенностями помещения, его конкретным предназначением, а также конкретным видом вентиляционной системы, компонентом которой они будут служить. Понятно, что воздуховод, идеально подходящий для системы приточной вентиляции офиса, может совершенно не годиться для вытяжной вентиляции производственного цеха.

К достоинствам воздуховодов прямоугольного сечения можно отнести их компактность, относительную простоту монтажа и возможность скрытого размещения в ограниченном пространстве, к примеру, надо подвесным потолком. Согласно действующим СНиПам в прямоугольных воздуховодах ширина может быть в 4 раза больше высоты. Благодаря этому их удобно прятать над подвесным потолком. Если для такого же помещения выбрать круглый воздуховод, то при той же площади сечения, придется либо опустить подвесной потолок значительно ниже, что не всегда допустимо, либо прокладывать воздуховод в видимой зоне, а это отрицательно сказывается на эстетике интерьера. Для многих видов помещений подобное недопустимо.

Преимуществом воздуховодов с круглым сечением является существенно более высокая их пропускная способность. В них гораздо ниже уровень сопротивления движению газового потока, соответственно значительно медленнее происходит накопление пылевых и грязевых осадков. Этому способствует то, что в круглых воздуховодах отсутствуют углы, на которых и происходит ускоренный рост загрязнений. Кроме того, что круглые воздуховоды медленнее засоряются, их значительно проще чистить.

Поэтому единого ответа на любой случай, вопрос, вынесенный в заголовок, не имеет. Соответственно и выбирать конкретный тип воздуховода следует строго, исходя из конкретных условий его работы: вида и предназначения помещения, типа и мощности всей вентиляционной системы и т. д.

Воздуховоды (прямые и фасонные части) прямоугольного и круглого сечения изготавливаются определенных размеров и видов, установленных:

• ВСН 353-86 «Проектирование и применение воздуховодов из унифицированных деталей»
• ТУ 36-736-93 «Воздуховоды вентиляционные металлические»
• СНиП 2.04.05-91 «Отопление, системы вентиляции, кондиционирование»

У круглых воздуховодов есть существенные преимущества перед прямоугольными. В большинстве случаев прямоугольный воздуховод может быть заменен на круглый без увеличения створа прохода воздуховодов. При расчете монтажных створов для прямоугольных воздуховодов не учитывают высоту фланцев - 40-60 мм и необходимую монтажную зону для закручивания болтов по углам фланцев. Это пространство можно использовать при замене на круглые воздуховоды с ниппельным соединением. Круглые воздуховоды с ниппельным соединением не имеют выступающих частей и требуют сушественно меньше пространства для монтажа систем вентиляции. Практически всегда пакет круглых воздуховодов занимает меньше пространства, чем соответствующие по площади сечения прямоугольные воздуховоды. Это особенно важно для стесненных подшивных потолков, коридоров и шахт, где воздуховоды устанавливаются в несколько слоев.

Площадь поверхности круглого воздуховода на 12% меньше плошади поверхности аналогичного по живому сечению квадратного воздуховода. При соотношении сторон прямоугольного воздуховода 1:4 разница возрастает до 40%. Это делает эффективным замену одного плоского воздуховода на несколько круглых, идущих параллельно.

Для тепловой и противопожарной изоляции круглых воздуховодов достаточно более тонкого слоя изоляции, чем для прямоугольного при равных требованиях. Значительно уменьшается и расход изоляции.

Чем меньше периметр прямоугольного воздуховода, тем больше удельная (на 1 м 2 поверхности воздуховода) стоимость фланцев и крепежа. Наиболее дорого обходятся воздуховоды периметром 1600 мм.

При деталировке используйте только стандартные фасонные детали минимальной длины.

Круглые прямые участки лучше заказывать максимальной длины, удобной для перевозки (4-6 п.м.). Помните, что чем длиннее используемый Вами воздуховод, тем меньше мест соединений, утечек воздуха и дешевле монтаж систем вентиляции.

Прямоугольные воздуховоды имеет смысл использовать только при их периметре свыше 1600 мм. При этом использование воздуховодов длиной 1250 мм позволяет увеличить их жесткость и избавиться от проблем «хлопающих» воздуховодов. При соотношении сторон более 1:3 используются дополнительные стойки жесткости. Эти меры застрахуют вас при вводе систем в эксплуатацию от дополнительных работ.

Использование стандартных узлов позволит «пережить» любые изменения в проекте и работать с «листа» без каких-либо потерь. При изменении проекта все демонтированные воздуховоды могут быть использованы повторно, так как они стандартные. При работе с «листа», имея некоторое количество стандартных воздуховодов, вы можете тут же начать монтаж, а затем довезти необходимые детали.

Чем больше доля стандартных деталей в вашем заказе, тем меньше будут отходы при монтаже. Все несмонтированные по каким-либо причинам стандартные детали могут быть использованы на следующих объектах систем вентиляции.

При проектировании современных систем вентиляции и кондиционирования воздуха возможно использовать любые фасонные детали сетей воздуховодов, поскольку существующие технологии производства круглых воздуховодов позволяют изготовить эти детали с высоким качеством.