Что такое предизолированный панельный воздуховод
Предизолированная панель для воздуховодов это жёсткая плита, обычно толщиной от 20 до 45 мм, с пенным сердечником, облицованная с обеих сторон алюминиевой фольгой, приклеенной на заводе. Сердечник бывает либо из фенольной пены (этот класс возглавляют такие системы, как Kingspan KoolDuct), либо из PIR, полиизоцианурата. В технических паспортах панелей этого класса указаны плотность сердечника около 45-60 kg/m³, теплопроводность в диапазоне 0,018-0,022 W/m·K и стандартные листы длиной около 3 900-4 000 мм и шириной 1 200 мм. Поскольку изоляция и есть стенка воздуховода, готовая секция не нуждается в теплоизоляционной обшивке: фольговые облицовки снаружи работают как пароизоляция, а изнутри образуют поверхность для воздуха.
Оцинкованный воздуховод из листовой стали, напротив, формуют из стального рулона, обычно толщиной от 0,5 до 1,2 мм для коммерческих объектов, соединяют швом Pittsburgh lock или snap lock, стыкуют фланцами TDF или угловыми фланцами, а затем изолируют отдельной бригадой обёрткой, внутренним вкладышем или плитой. Весь процесс описан в статье как изготавливают воздуховоды ОВК.
Как изготавливается каждый из них
Панельный воздуховод изготавливают резкой и складыванием, а не формованием. Изготовитель вырезает в плите V-образные пазы под углом 45 градусов ручными рубанками или на ЧПУ-станке для резки панелей, не повреждая наружную фольгу, наносит контактный клей на скошенные грани, складывает панель в прямоугольник и закрывает последний угол. Секции соединяются алюминиевыми профильными муфтами или фланцевыми системами. Геометрия сводится к простой арифметике: каждый V-паз на панели 22 мм съедает около 44 мм ширины плиты, поэтому одна панель шириной 1 200 мм складывается в воздуховод с внутренним периметром самое большее около 1 000 мм; более крупный воздуховод составляют из нескольких панелей. Производители заявляют, что резка на ЧПУ особенно рекомендуется для более толстых панелей 42-45 мм, которые трудно аккуратно резать вручную. Именно эту задачу решает станок для резки композитных плит Taokron: ЧПУ-резка фасок на фенольных и PIR-плитах размером до 4 000 × 1 300 мм.
Воздуховод из листовой стали формуется на оборудовании. Линия с рулона разматывает, выравнивает, наносит зиги, вырубает углы и режет заготовку; локкормер прокатывает продольный шов; станок TDF или фланцеобразующий станок делает поперечное соединение; автоматическая линия для воздуховодов объединяет всю цепочку от рулона до сложенного воздуховода. Компромисс очевиден: для металла нужно больше оборудования и более квалифицированный персонал на формовании, но он масштабируется до объёмов, размеров и давлений, которых панельный воздуховод достичь не может, а вложения в оборудование окупаются на каждом заказе мастерской.
Стандарты, по которым строится каждый из них
Именно здесь две системы перестают быть взаимозаменяемыми.
| Предизолированная фенольная панель | Оцинкованная листовая сталь |
|---|
| Американский стандарт на конструкцию | ANSI/SMACNA 022-2015, Phenolic Duct Construction Standards (первое издание) | SMACNA HVAC Duct Construction Standards, Metal and Flexible |
| Область применения по давлению | +4 in. w.g. (1 000 Pa) избыточное, −3 in. w.g. (750 Pa) разрежение | Семь классов давления, от 1/2 до 10 in. w.g. (примерно от 125 до 2 500 Pa), избыточное и разрежение |
| Область применения по размеру | До 80 × 80 in. (примерно 2 × 2 м); больше только по рекомендации производителя | Сопоставимого предела нет; размеры определяются таблицами толщин и усилений |
| Предел скорости | 5 000 fpm (25,4 м/с) по стандарту и по техническому паспорту ведущей системы | Стандарт не устанавливает предела для коммерческих скоростей |
| Герметизация | Класс герметичности A обязателен; только закрытия с листингом UL 181A | Класс герметичности задаётся для каждого объекта; см. классы утечек |
| Великобритания / Европа | Вне DW/144 (только листовая сталь); стандарт на изделие: BS EN 13403 для систем из воздуховодных плит | BESA DW/144; семейство EN 1505/1507 |
| Австралия | Прямо не охвачен AS 4254; оценивается по показателям пожарной опасности (AS/NZS 1530.3, SFI 0, SDI ≤3) и по подтверждениям производителя | AS 4254.2, жёсткие воздуховоды |
Граница по давлению важнее любого сравнения по брошюрам. Фенольная система упирается примерно в 1 000 Pa; металлическая конструкция по SMACNA рассчитана до 2 500 Pa, а сварная металлическая выше. Любая система среднего или высокого давления, промышленная вытяжка или крупный стояк это территория листовой стали ещё до начала разговора. О том, как класс давления определяет толщину и усиление на стороне металла, смотрите классы давления воздуховодов.
Где панельный воздуховод исключён полностью
Эти границы проводит сама литература панельной отрасли, и их закрепляют противопожарные нормы:
- Вытяжка жира с коммерческих кухонь. NFPA 96 требует сварную углеродистую сталь толщиной не менее 1,37 мм (16 gauge) или нержавеющую сталь толщиной не менее 1,09 мм. Ни один панельный продукт не подходит. См. руководство по изготовлению жироудаляющих воздуховодов.
- Огнестойкие воздуховоды и воздуховоды дымоудаления. Воздуховод, который должен выдержать пожар (EN 1366-1, EN 1366-8 в Европе и Великобритании), изготавливают и сертифицируют как металлическую систему.
- Вытяжка химических веществ и паров, воздуховоды для транспортировки твёрдых частиц. Исключены техническими паспортами производителей панелей; фольговые облицовки не выдерживают истирания и агрессивного конденсата.
- Высокая температура. Допущенные неметаллические воздуховоды в США ограничены температурой воздуха 250 °F (121 °C) по NFPA 90A и IMC 603, а собственный рабочий диапазон ведущей фенольной системы заканчивается на 80 °C.
Вес, теплотехнические и акустические характеристики
Вес это самый сильный проверяемый аргумент панельной системы. Фенольная панель 30 мм весит около 2,1 kg/m²; голый оцинкованный лист 1,0 мм около 7,8 kg/m² до добавления изоляции. Литература производителей и американская отраслевая пресса сообщают, что готовые изготовленные системы до примерно 70 процентов легче оцинкованных воздуховодов с наружной изоляционной обёрткой. Более лёгкий воздуховод означает более лёгкие опоры, меньшие бригады для той же секции и секции длиной до примерно 4 м, с которыми можно работать без подъёмной техники.
С точки зрения теплоизоляции панель и есть изоляция: 22 мм фенольной пены дают установленное значение R около R-6 (имперские единицы), 30 мм около R-8, а сплошная фольговая пароизоляция и сердечник с закрытыми порами управляют конденсацией. Металлическая система достигает того же теплового результата лишь настолько, насколько хорошо смонтирована её изоляция отдельной бригадой, а каждый неизолированный фланец и каждый подвес это тепловой мостик. Сторона панелей также заявляет об экономии пространства примерно на 150-200 мм по каждому размеру воздуховода, поскольку не нужен запас под наружную изоляцию.
С акустикой всё наоборот. Опубликованные данные системы для фенольного панельного воздуховода показывают средний индекс звукоизоляции около 14 dB и коэффициент снижения шума 0,05, что плохо: панель почти не блокирует и не поглощает шум, и производители предлагают добавлять акустическую обработку там, где шум важен. Листовая сталь принимает внутренний акустический вкладыш и по стандартной практике сочетается с шумоглушителями; см. руководство по акустической облицовке и шумоглушителям.
По долговечности сравниваются плита из пены с фольговой облицовкой, прочность на сжатие которой около 175-220 kPa, и стальной лист. Панельный воздуховод в доступных местах получает от ударов повреждения, которых у металла не бывает, а данные ASHRAE о сроке службы воздуховодов с медианой 30 лет основаны на установленной базе металлических систем; для панельных систем равноценной опубликованной истории нет.
Довод о стоимости, по-честному
Каждое исследование стоимости монтажа, которое приводят в этом споре, исходит от поставщиков, поэтому относитесь к цифрам как к заявлениям со спонсорами. Исследования, заказанные фенольной отраслью (Rider Levett Bucknall в Великобритании, MDA Engineering в США), сообщают о стоимости монтажа примерно на 20 процентов ниже, чем у оцинкованного воздуховода с изоляцией, и об экономии трудозатрат до примерно 28 процентов, а американский проект реконструкции в здравоохранении сообщил о снижении стоимости монтажа на 21 процент. Механизм реален, даже если проценты принадлежат поставщику: одна бригада вместо двух, гораздо меньший вес для подвески и плоские панели, которые перевозят плотно, в отличие от готовых воздуховодов, которые в основном перевозят воздух.
Экономика стороны металла тоже реальна: оцинкованный рулон это более дешёвый сырьевой материал на квадратный метр стенки воздуховода; одностенный металл с вкладышем обычно самая дешёвая смонтированная система там, где тепловые требования скромные; оборудование окупается на каждом заказе; и нет ограничения по давлению, размеру, температуре или назначению, которое навязывало бы проекту вторую систему. Полный расчёт по оборудованию смотрите в анализе окупаемости автоматической линии и в статье экономика труда в мастерской по изготовлению воздуховодов.
Где выигрывает каждая система
| Выбирайте предизолированную панель, когда | Выбирайте оцинкованную листовую сталь, когда |
|---|
| Приток/вытяжка низкого давления примерно до 1 000 Pa, где контроль конденсации нужен в любом случае | Любая система среднего или высокого давления, промышленная вытяжка или скорость выше 25 м/с |
| Ограничением служит вес: крышные установки, длинные подвесные трассы, лёгкие конструкции | Жироудаляющие воздуховоды, воздуховоды для паров, дымоудаления, огнестойкие или транспортирующие твёрдые частицы (обязателен металл) |
| Монтаж одной бригадой действительно сокращает график работ | Воздуховод больше примерно 2 × 2 м, стояки и всё, что выходит за область применения панельного стандарта |
| Межпотолочное пространство слишком тесно для воздуховода с изоляцией | Заданы акустические характеристики, ударные воздействия или подтверждённый срок службы 30 лет |
Ответ с производственного участка: многие изготовители делают оба
Две системы скорее не конкуренты, а разделение одного и того же проекта: панельный воздуховод берёт часть объёма комфортного кондиционирования низкого давления, а листовая сталь берёт всё остальное, то есть большую часть. Поэтому всё больше мастерских изготавливают оба вида: металлическую линию с рулонной подачей для основного объёма и станок для ЧПУ-резки композитных плит для панельного объёма, предлагая любую систему с одного производственного участка. Taokron поставляет оборудование для обеих сторон этого участка, от спирально-навивных станков и автоматических линий для воздуховодов до резки фенольных и PIR-панелей.
Узнайте, какие станки покрывают оба объёма →
Вопросы и ответы
Что такое предизолированный фенольный воздуховод?
Прямоугольный воздуховод, сложенный из жёстких панелей: сердечник из фенольной или PIR-пены толщиной примерно от 20 до 45 мм, облицованный с обеих сторон алюминиевой фольгой, приклеенной на заводе. V-образные пазы вырезают под углом 45 градусов, панель складывается в секцию воздуховода, а стыки закрывают клеем и допущенными соединительными элементами. Воздуховод и изоляция поставляются как единое изделие.
Существует ли стандарт SMACNA для фенольных воздуховодов?
Да: ANSI/SMACNA 022-2015, Phenolic Duct Construction Standards, охватывает прямоугольные фенольные воздуховоды размером до 80 на 80 дюймов при избыточном давлении до 4 in. w.g. и разрежении до 3 in. w.g., изготовленные по классу герметичности A. Стандарт на металл охватывает семь классов давления до 10 in. w.g.
Насколько фенольный воздуховод легче воздуховода из листовой стали?
Фенольная панель 30 мм весит около 2,1 kg/m² против примерно 7,8 kg/m² для голого оцинкованного листа 1,0 мм, а готовые системы, по данным литературы производителей и отраслевой прессы, до примерно 70 процентов легче металлических воздуховодов с обёрткой.
Где предизолированные панельные воздуховоды не допускаются?
Вытяжка жира (NFPA 96 требует сварную углеродистую или нержавеющую сталь), огнестойкие воздуховоды и воздуховоды дымоудаления, вытяжка химических веществ и паров, транспортировка твёрдых частиц, воздух выше 250 °F по американским нормам и всё, что выходит за примерно 1 000 Pa или за предел размера 80 in. фенольного стандарта.
Фенольный воздуховод дешевле оцинкованного воздуховода из листовой стали?
Исследования, заказанные поставщиками, сообщают о стоимости монтажа примерно на 20 процентов ниже и об экономии трудозатрат до 28 процентов за счёт монтажа одной бригадой. Металл это более дешёвый сырьевой материал, у него нет ограничения по назначению, и за ним числится 30-летний срок службы по данным ASHRAE. По стоимости материала выигрывает металл; довод в пользу панелей это стоимость монтажа и жизненного цикла.
