Утеплитель для воздуховодов. Зачем и как утеплять воздуховод? Как рассчитать и выбрать утеплитель для воздуховода? Варианты материалов теплоизоляции для воздуховодов.

Чтобы вентиляционная система эффективно работала в любое время года, важно заранее позаботиться об утеплении воздуховодов. Как и обустройство вентиляции, эта работа должна проводиться в соответствии с требованиями СНиП 41-01-2003 и условиями других нормативных документов.

Специалисты нашей компании в Москве рассказывают, как выбрать утеплитель для воздуховодов венттляции и как правильно его смонтировать.

Чем чревато отсутствие теплоизоляции воздуховодов?

Если не защищать трубопровод, по которому из помещений выводится наружу отработанный воздух, последствия могут быть достаточно неприятными. Дело в том, что в холодное время года воздушные потоки, которые выходят наружу, всегда теплее воздушной среды на улице.

Поскольку вентсистема в жилом, офисном, производственном или другом помещении «пронизывает» разные уровни, снаружи разных ее участков создается разная температура воздуха. На участках, что находятся в отапливаемых комнатах, трубопроводу ничего не угрожает. А вот там, где отопления нет (в подвале, на чердаке, в подполье, в гараже и других подсобных пространствах) температура воздуха зимой значительно ниже.

Воздух, идущий на улицу, всегда насыщен влагой. Она появляется в нем от дыхания людей, во время приготовления пищи, сушки белья и по другим причинам.

Теплые воздушные потоки, выходящие из помещений наружу, касаются холодных стенок труб, что ведет к образованию конденсата. И чем больше значения температур воздуха и стенок, тем активнее он будет накапливаться.

Во время работы принудительной вытяжки процесс идет медленнее. А когда вытяжку отключают, температура в канале снижается ниже нуля, и влага замерзает, а просвет зарастает инеем. В результате воздух не может проходить по нему свободно.

После включения вытяжки лед и иней тают, капли стекают вниз, оказываясь в помещениях. Разрушительное воздействие воды приводит к тому, что через три-четыре года оцинкованный металл трубопровода поражается коррозией. И если температура снаружи резко снизится, может сломаться. Если трубопровод скрыт в стене, этого можно сразу и не заметить, а тем временем влага будет просачиваться наружу и проникать в стеновые конструкции. Это неизбежно приведет к их разрушению вне зависимости, из чего сделаны стены – дерева, бетона, гипсокартона, кирпича, пеноблоков и так далее.

Когда же зима довольно морозная, и температура на улице держится на отметке в минус 10-15 градусов Цельсия, трубопровод способен зарасти инеем и льдом полностью. Он просто перестанет функционировать, и говорить о том, что в здании работает вентсистема, уже не придется. В помещениях станет душно и влажно, а люди почувствуют ухудшение самочувствия и снижение работоспособности.

Дополнительная неприятность в случае с неизолированной вентсистемой – охлаждение помещений за счет проникновения из трубопровода холодного воздуха. В комнатах становится прохладнее, отопление может не справляться с задачей обеспечения комфортного микроклимата. Приходится включать обогреватель, а это лишние затраты.

И, наконец, без теплоизолятора трубопровод создает много шума, который мешает нормально работать или отдыхать. Стенки металлического или пластикового канала вибрируют, и эта вибрация распространяется вокруг.

Какие вопросы решает утеплитель?

Правильная изоляция воздуховодов позволяет решить несколько важных задач:

  • Уменьшить теплопотери проходящих воздушных масс. Это необходимо, чтобы не допустить ненужного охлаждения внутренних помещений в здании. Если в вентканале будет слишком холодно, это отразится и на общем уровне тепла в комнатах, а также повысит затраты на отопление.
  • Предупредить образование конденсата. Это необходимо, чтобы избежать коррозии металла, из которого выполнены стенки канала. Если на них будет скапливаться влага, конструкция быстро придет в негодность: придется менять пострадавшие участки. Кроме того, влажность повысится и на чердаке, отчего может образоваться плесень. А это разрушает древесные и даже бетонные конструкции, и провоцирует появление неприятного запаха – не только на чердаке, но и во внутренних помещениях здания. Конденсат может стекать по стенкам труб и внутрь – в помещения. В результате общий уровень влажности растет, из-за чего деформируется мебель, распространяются грибок и плесень, что ухудшает самочувствие людей. Чтобы избежать всех этих проблем, необходимо приблизить температуру на поверхности воздуховодов к температуре воздуха, проходящего по ним наружу, из помещения.
  • Дополнительно защитить вентканал от возгорания за счет обеспечения нормальной циркуляции воздуха в нем, что невозможно при больших различиях температур на разных уровнях. Согласно действующим в России требованиям пожарной безопасности, каналы в жилых домах, офисных зданиях, магазинах, на промышленных предприятиях должны противостоять действию пламени как минимум полчаса. Для оцинкованной стали, которая в основном применяется для изготовления таких изделий, это время составляет десять-пятнадцать минут. Увеличить его до 30 необходимых минут помогает теплоизолятор: он также должен обладать противопожарными свойствами, либо его показатели повышаются за счет обустройства дополнительной огнезащиты.
  • Снизить проявления шума и вибрации при функционировании системы кондиционирования. Это помогает уменьшить посторонние звуки в каналах системы, которые могут мешать спать по ночам или работать днем. Шум может возникать по разным причинам – вследствие работы вентиляторов, компрессоров, электродвигателей в системе воздуховодов и другого оборудования. Его могут вызывать аэродинамические факторы, которые проявляются в основном на участках, где соединяются секции трубопровода, а также на его поворотах, а также из-за турбулентности потоков воздуха. Шумы могут проникать из соседних помещений. Все это доставляет неудобство людям. В общественных и офисных зданиях акустический комфорт особенно важен, поэтому здесь стоит специально позаботиться о создании надежной шумоизоляции вентсистемы. Это может достигаться за счет специальных шумоизоляторов и звукоизолирующих покрытий. Но чаще всего вопрос решается при помощи теплоизоляции, которая способна также снижать шум, например, тонкие маты пенофола или толстые – базальта. Если изолировать вентсистему правильно, вибрации и лишнего шума не будет. Дополнительно рекомендуется продумать еще на этапе проектирования конфигурацию: чем больше прямых участков и чем меньше поворотов в ней будет, тем меньше шумовых эффектов возникнет. Кроме того, в гибких каналах создается меньше шума, а вот в жестких металлических – больше. Поможет также установка канальных глушителей.

Как утеплять?

Чтобы система воздуховодов была надежно изолирована от холода, требуется применять не один, а несколько инструментов – комплекс. Только так можно достичь максимального эффекта. И это в первую очередь относится к каналам, расположенным снаружи помещений. Применяются

  • утеплитель;
  • крепеж;
  • арматура;
  • защита от механических воздействий;
  • огнезащита;
  • пароизоляция.

 

Расчет изоляции воздуховодов

Чтобы рассчитать, какой толщины требуется изоляция, применяют правила СНиП 2.04.14-88. В этом документе оговариваются условия надежной защиты от проникновения частиц пара в трубопроводы, по которым перемещаются вещества с температурой в диапазоне -180 – +600◦С.

Подробная таблица помогает определить, какие именно изделия уместно применять в конкретных ситуациях, каков должен быть размер каждого из слоев – теплоизоляции и пароизоляции.

Требования данного нормативного акта относятся к вентиляции на гражданских и промышленных объектах, в том числе – в частных строениях. Размер зависит от теплопроводности теплоизолятора: чем ее уровень ниже, тем менее толстое требуется покрытие. В средней полосе России, например, в Москве, для достижения нужного эффекта достаточно теплоизолятора в 2-5 сантиметра. В регионах с более суровыми зимами требуется более толстое покрытие.

В документе предлагаются формулы, по которым рассчитывается размер теплоизолятора: это зависит от диаметра канала и температуры воздуха, который по ней проходит. Есть пример такого подсчета. Выполнять подсчеты необходимо на этапе, когда ведется проектирование вентиляционной системы. Существуют специальные алгоритмы для проведения подсчетов. Так, для воздуховодов квадратного сечения применяется такая формула: δиз=(λиз /αиз)·(t-tB/t-tп).

Чтобы узнать предварительный расход утеплителя и получить примерное представление о том, сколько средств понадобится потратить, можно воспользоваться онлайн-калькуляторами. В таких программах применяются различные методы. Параметры определяются в соответствии

  • с нормами плотности теплового потока;
  • заданными температурными параметрами на поверхности изолирующего материал;
  • задачей предотвращения образования влаги в канале;
  • с динамикой изменения воздушного потока, перемещающегося по воздуховоду;
  • с задачей не допустить, чтобы влага замерзала в канале;
  • с заданными параметрами изменения температурных показателей воздуха в воздуховоде.

Точные данные могут быть получены только при проведении специальных подсчетов. Поскольку от правильности выполнения расчетов напрямую зависит эффективность утепления в дальнейшем, важно учесть все нюансы и не допустить ошибок. Сделать это при отсутствии соответствующих знаний, навыков и опыта сложно. Даже чтобы разобраться в том, что означают символы в формулах, и как правильно найти эти значения, требуется время и специальные знания.

Лучшее решение – обратиться за помощью к профессионалам, которые работают в данной сфере. Они знают, на что обращать внимание, и проведут расчеты с учетом всех необходимых параметров – уличной температуры в регионе, температурных показателей воздушного потока в вентканале, влажности и других.

Утеплитель для воздуховодов

При выборе утеплителя для вентиляции необходимо четко придерживаться требований СНиП 2.04.14-88, где указывается, что теплоизоляция должна обладать:

  • высокими теплосберегающими характеристиками;
  • соответствовать требованиям по влаго- и паронепроницаемости;
  • иметь небольшой вес, чтобы не создавать большой нагрузки на конструкции трубопровода;
  • быть устойчивым к действию внешних факторов и механических нагрузок;
  • не разрушаться под влиянием лучей ультрафиолетового спектра;
  • стойко переносить резкую смену температуры;
  • не поддерживать размножение грибков, плесени, а также не служить пищей для грызунов;
  • сохранять стабильные показатели в течение всего времени эксплуатации вентсистемы;
  • просто и быстро обрабатываться и монтироваться;
  • создавать целостное покрытие, в котором изолирующее вещество располагается равномерно;
  • изготавливаться из сырья высокого качества.

Правила выбора и установки

Для изоляции вентиляции разрешается применять теплоизоляцию определенных типов в соответствующих ситуациях и размещать ее соответствующим образом.

  • Если воздуховод проходит под землей, сыпучие утеплители выбирать запрещено.
  • При установке вентсистемы над землей на высоте более шести метров требуется дополнительно закрывать теплоизоляцию специальным покровным слоем, состоящим из стекловолокна.
  • Плитные и листовые теплоизоляторы применяют на воздуховодах с квадратным и прямоугольным сечением. Это минвата, пенопласт, пенополистирол. Рулонные модели и в форме скорлуп подходят для трубопроводов круглого сечения. Сюда относится вспененный пенополиэтилен (ПЕНОФОЛ), который можно монтировать на уже установленный трубопровод, создавая герметичное изоляционное покрытие. Рулонную теплозащиту легко ремонтировать: можно заменить только поврежденный участок без необходимости менять большие куски.
  • Важно исключать появление мостиков холода в изоляционном покрытии. Для этого при установке требуется точно соблюдать технологию для каждого типа теплоизоляторов. Необходимо внимательно следить за тем, чтобы все соединения элементов были герметично изолированы, а также были непроницаемыми места стыков вентканалов и конструкций строения. Только в этом случае удастся достичь максимального эффекта.

Теплоизоляторы в форме скорлуп представляют, по сути, плиты, которым придается конфигурация канала. Важно лишь выбрать изделие, внутренний диаметр которого подходит к внешнему диаметру трубопровода.

Материалы

Согласно СНиП,  трубопроводы вентиляции разрешается утеплять с помощью соответствующих изделий – минеральной и стекловаты, пенополиэтилена, материалов на основе полимерных углеродов, пенопласта, асбеста.

Минеральная вата

Минвата производится из природного сырья – базальта, стекла, шлака, которые расплавляют и вытягивают в тонкие волокна. Затем формируют из них пласты разной толщины. Наименее эффективной в плане сохранения тепла является стеклянная вата. Чаще сегодня применяется вата каменная или базальтовая.

Толщина слоя минваты варьируется от 4 сантиметров и до восьми. При показателе в пять сантиметров такая защита полностью избавляет от влаги в трубопроводе, когда уличная температура падает ниже нуля градусов Цельсия.

Низкая теплопроводность 0,036 Вт/м К позволяет минвате при толщине всего в два с половиной сантиметра надежно защищать от проникновения холода трубопровод при температуре на улице до -40◦С. Низкий коэффициент теплопередачи способствует эффективному сохранению тепла. В минеральной вате не живут плесень и грызуны. Кроме того, стоимость такой теплоизоляции невысока.

Дополнительным и очень важным преимуществом данных утеплителей для воздуховодов является негорючесть, что обеспечивает их безопасность с точки зрения возгорания. Минвата сохраняет свои структуру и свойства при температуре до +1000 градусов Цельсия.

Такие материалы поставляются в плитах (матах), рулонах и в форме скорлуп. Маты и рулоны используют для трубопроводов среднего и большого диаметров, скорлупы – для тонких. Показатели толщины выбирают в соответствии с тем, насколько велико сечение трубопровода. Чем оно больше, тем более толстый теплоизолятор рекомендуется монтировать.

Внешняя сторона листа, плиты или скорлупы из минваты защищается алюминиевой фольгой, что повышает теплоизолирующие характеристики изделий.

К недостаткам такой продукции относят способность слеживаться с течением времени, а также довольно сложную технологию монтажа и необходимость использования специальных инструментов и средств индивидуальной защиты. В бюджетных изделиях возможно присутствие вредных для экологии компонентов.

Пеноэластомеры: Пенофол

Это вспененные синтетические материалы, внутренние мельчайшие воздушные поры которых закрыты, что усиливает эффект. Выглядит такая продукция как рулоны покрытые фольгой, внешне напоминающие поролон, только с более крупными ячейками и другими техническими характеристиками.

Плюсы применения данного варианта –

  • огнестойкость: изоляция не поддерживает горения, и при возгорании самозатухает;
  • устойчивость к влиянию насекомых и грызунов, появлению плесени;
  • влагоустойчивость – материал не впитывает воду и пар;
  • отсутствие в составе вредных для здоровья человека и животных веществ;
  • высокие гидро-, паро- и звукоизолирующие показатели: коэффициент водопоглощения – до 1%;
  • широкий диапазон рабочих температур: от -65 до +100 градусов Цельсия;
  • низкий вес, что снижает нагрузку на несущие конструкции здания;
  • удобство в монтаже;
  • возможность применять повторно.

Вспененные утеплители изготавливаются на базе разных исходных компонентов. Наиболее экономичным является пенофол: он создается на основе полиэтилена, который вспенивается, образуя пористую структуру. За счет невысокой стоимости полиэтилена цена такого теплоизолятора ниже, чем аналогов на основе других синтетических ингредиентов. Для усиления теплоизолирующего эффекта с одной стороны пенофол покрывается слоем алюминиевой фольги. Металл отражает тепловые волны, тем самым повышая эффективность утепления. Фольгированный вариант особенно актуален для зданий общественного назначения.

Для облегчения установки с другой стороны пенофол снабжается самоклеящимся слоем. Это позволяет легко установить его на трубопровод. Дополнительно стыки проклеиваются с помощью алюминиевого скотча, чтобы обеспечить максимальную теплоизоляцию. Поскольку размеры данного теплоизолятора составляет от двух до четырех сантиметров, может понадобиться обернуть его вокруг трубопровода не один раз.

К этой разновидности теплоизоляторов относится также вспененный каучук. Он может быть на самоклеящейся основе и без нее. Может покрываться снаружи фольгой из алюминия или нет. Поставляется в форме рулонов и рукавов, которые надеваются на каналы. Недостатком второго варианта является необходимость использования в процессе монтаже вентсистемы, иначе поместить вентканал в теплоизолятор не удастся. Кроме того, рукава не изготавливают для трубопроводов больших диаметров.

Пенопласт

Его также называют иногда пенополистиролом, хотя последний является видом пенопласта.

Такой теплоизолятор используется в форме скорлуп, которые повторяют конфигурацию канала и надеваются на него подобно чехлу. Другой вариант – использование пенопластовых плит, если требуется утеплить трубопровод квадратного или прямоугольного сечения. Во втором случае стыки плит требуется дополнительно изолировать с помощью монтажной пены.

В уличных условиях применяется пенопласт с внешним слоем из алюминиевой фольги, а внутри помещений – без него.

Теплопроводность составляет 0,035-0,044 Вт/м К и определяется плотностью пенопласта. Например, если она равняется 10 кг/м³, то показатель теплопроводности ближе к 0,044 Вт/м К, если 35 кг/м³ – к 0,035. Теплоизолятор способен функционировать при температуре от -50 до +75 градусов Цельсия. Он не подвержен воздействию грызунов, на нем не селятся грибок и плесень. Пенополистирол отличается более продолжительным сроком эксплуатации – до 50 лет, в то время как пенопласт – до 25 лет.

Монтируются такие теплоизоляторы на специальный клей: обычные клеевые составы расплавляют пенопласт и пенополистирол. Можно заменить клей полимерной монтажной пеной или скотчем.

Пенополиуретан напыляемый

Это решение обладает существенным плюсом – наносится непосредственно на поверхность трубопровода и полностью облегает его. Такой способ позволяет использовать пенополиуретан на сложных участках вентиляции, там, где магистрали проходят близко к потолку, стенам, другим препятствиям, что мешает установке скорлуп, рулонных и плитных теплоизоляторов.

Обладает низкой теплопроводностью (0,019-0,04 Вт/м◦С). Сохраняет теплоизолирующие свойства в диапазоне температур от -160 до +150 градусов Цельсия. Дополнительным преимуществом является исключение мостиков холода, поскольку теплоизолятор наносится в форме пены сплошным полотном на всю поверхность металла.

Однако стоит такая теплоизоляция дорого. А для ее нанесения необходимо владеть определенными навыками, применять спецодежду, защищать кожу, глаза и органы дыхания (с помощью защитных перчаток, очков и респиратора).

Кроме того, теплоизолирующее покрытие получается мягким, его можно нарушить, даже просто ткнув пальцем. Поэтому оно нуждается в дополнительной защите от механических воздействий – в форме короба из прочного плотного материала. Это еще больше повышает стоимость установки такого теплоизолятора.

Огнезащита

Любое покрытие должно быть устойчиво к действию пламени. Поэтому дополнительно применяется специальная огнезащита, которая защищает от огня. Это могут быть плиты и пришивные маты из минеральной ваты, цилиндрическая изоляция из базальтового волокна. Первые используются для вентканалов с квадратным или круглым сечением, вторые – с круглым. Если в здании случится пожар, такая защита позволит сохранить воздуховоды.

Между собой ее элементы соединяются с помощью стальной проволоки. Если трубопровод большой протяженности, необходимо крепить огнезащиту к потолку или другим прочным строительным конструкциям. При этом применяют металлическую проволоку или специальные пластины из стали. Как именно должна фиксироваться противопожарная защита, оговаривается в строительных и противопожарных нормативных документах. Чтобы закрепить огнезащиту на конструкциях строения или сооружения, применяют металлические шпильки.

В случаях, когда расстояния от трубопровода до потолка из огнестойкого материала не хватает для того, чтобы разместить пожарную изоляцию, можно не изолировать верхнюю поверхность канала.

В качестве альтернативы все чаще используются специальные составы на основе антипиренов – веществ, замедляющих горение в случае возникновения возгорания. Под влиянием высокой температуры такое покрытие вспучивается, формируется барьер, не позволяющий огню распространяться. За счет небольшой толщины слоя оно может применяться почти во всех ситуациях.

Как выбрать утеплитель для воздуховодов?

При подборе теплоизоляции для вентиляции эксперты в области проектирования и установка климатического оборудования рекомендуют ориентироваться на ряд важных параметров.

  • Теплопроводность – основная характеристика, ведь именно от потери тепла он и должен защищать. Чем ниже коэффициент теплопроводности, тем выше будет эффект, тем меньше будет остывать воздух в каналах.
  • Влагоустойчивость. Этот показатель оказывает непосредственное влияние на то, сколько времени исправно способен прослужить теплоизолятор. Важно понимать, что изделия с пористой и волокнистой структурой наиболее подвержены проникновению влаги. Они могут быстро намокать и терять свои теплозащитные свойства. Это диктует необходимость в создании влагозащиты. Используют специальную самоклеящуюся ленту и другие варианты. А вот такие утеплители, как пенофол, воду почти не впитывают, благодаря чему не требуют дополнительных затрат времени и финансовых средств для своей защиты. И могут служить в течение длительного времени, сохраняя высокие эксплуатационные характеристики.
  • Устойчивость к воздействиям биологического характера. К ним относятся плесень, грибок. Такие микроорганизмы способны разрушить теплоизоляцию, а продукты их жизнедеятельности – повлиять на самочувствие людей. Лучше выбирать варианты, максимально устойчивые к размножению грибка, плесени, насекомых, а также непригодные для пищи грызунам.
  • Рабочий диапазон использования теплоизоляции – температура, при которой может выполняться покрытие с применением данной изоляции. Например, если требуется утеплить воздуховод в регионе с холодным климатом, важно подобрать продукт, который устойчив к действию низкой температуры и переносит ее резкие перепады, не разрушаясь. В более теплых районах при утеплении можно выбирать другие варианты, рассчитанные на более высокие температуры наружного воздуха.
  • Рабочая температура использования. Этот параметр в среднем варьируется от -35 до +60◦С. Но есть теплоизоляторы с другими, более низкими или более высокими, показателями.
  • Безопасность – санитарная и пожарная. Утеплитель, применяемый для вентиляции, не должен выделять вредных для человеческого организма, других живых существ и растений веществ.
  • Стоимость. Этот фактор отражается на размере затрат на создание эффективно действующей системы вентиляции. Самый дешевый вариант – минвата. В среднем ценовом диапазоне находятся пенопласт и вспененные пеноэластомеры. Напыляемый пенополиуретан является наиболее дорогостоящим решением.
  • Соотношение цены и показателя теплопроводности, что отражается на расходах по утеплению вентсистемы. Если сравнить два варианта, минвату и пенофол, то результаты следующие. При теплопроводности в 0,045 минвата стоит 1200 рублей за квадратный метр. Пенофол при показателе в 0,049 можно купить примерно в 100 рублей за «квадрат».

Сравнение разных типов теплоизоляции

Сравним различные изделия для утепления вентиляции.

УтеплительЦенаТеплопроводностьПожаробезопасностьВлагоустойчивостьДолговечностьМонтаж
Минеральная ватаНизкая0,036 Вт/м КНе горит и не поддерживает горениеВпитывает влагу, требует дополнительной гидрозащиты, что увеличивает затраты на установкуСо временем слеживается, что ведет к появлению зазоров между волокнами – эффективность снижаетсяСложный, требуется дополнительное оборудование, соблюдение мер безопасности (применение респираторов, защитных очков, перчаток, костюмов и т.д.)
Пенопластовые скорлупы и плитыНизкая0,035-0,044 Вт/м◦СКласс горючести – Г3/Г4. Легко воспламеняется, выделяя при горении токсичные, опасные для здоровья веществаКоэффициент водопоглощения – 4% за 30 сутокСо временем сохраняет первоначальную форму.

Срок службы – до 25 лет

Простой: достаточно соединить две части обшивки и зафиксировать
Напыляемый пенополиуретанвысокая0,019-0,04 Вт/м◦СКласс горючести – Г1