Секція вентиляційного повітроводу/димоходу з листового металу і спосіб її виготовлення

1. Секція (10) вентиляційного повітроводу/димоходу, яка виконана з металевих листів (15) і являє собою частину вентиляційного витяжного повітроводу/димоходу з металевих листів, при цьому металеві листи (15) покриті із зовнішньої сторони теплоізоляційним матеріалом (20), і секція (10) вентиляційного витяжного повітроводу/димоходу включає в себе подовжені балкові елементи (30) жорсткості, розташовані із зовнішньої сторони повітроводу/димоходу і прикріплені до металевих листів (15), яка відрізняється тим, що балкові елементи (30) розташовані на відстані від металевих листів (15), при цьому балкові елементи (30) прикріплені до металевих листів (15) в окремих місцях вздовж довжини балкових елементів (30). 2. Секція вентиляційного повітроводу/димоходу з металевих листів за п. 1, в якій балкові елементи (30) розташовані поперек або по суті поперек до аксіальної протяжності (А) секції (10) повітроводу/димоходу. 3. Секція вентиляційного повітроводу/димоходу з металевих листів за п. 1 або 2, в якій балковими елементами (30) є металеві балкові елементи. 4. Секція вентиляційного повітроводу/димоходу з металевих листів за будь-яким з попередніх пунктів, при цьому секція (10) повітроводу/димоходу 2 (19) 1 3 95291 4 тів, в якій вказані окремі місця знаходяться на відстані одне від одного, що складає 200-700 мм. 13. Секція вентиляційного повітроводу/димоходу з металевих листів за п. 12, в якій вказані окремі місця знаходяться на відстані одне від одного, що складає 250-500 мм. 14. Секція вентиляційного повітроводу/димоходу з металевих листів за будь-яким з попередніх пунктів, в якій вказані балкові елементи (30) мають Uподібний поперечний переріз, при цьому нижня частина вказаного U-подібного профілю розташована якнайдалі від повітроводу/димоходу. 15. Секція вентиляційного повітроводу/димоходу з металевих листів за будь-яким з попередніх пунктів, в якій вказані балкові елементи (30) мають Тподібний поперечний переріз, при цьому верхня частина вказаного Т-подібного профілю розташована якнайдалі від повітроводу/димоходу. 16. Секція вентиляційного повітроводу/димоходу з металевих листів за будь-яким з попередніх пунктів, в якій вказаний ізоляційний матеріал (20) розташований між металевим листом (15) і балковими елементами (30) жорсткості. 17. Спосіб виготовлення секції (10) вентиляційного повітроводу/димоходу з металевих листів (15), яка являє собою частину вентиляційного витяжного повітроводу/витяжного димоходу з металевих листів, при цьому металеві листи (15) покриті із зовнішньої сторони теплоізоляційним матеріалом (20), причому секція (10) вентиляційного витяжного повітроводу/витяжного димоходу включає в себе подовжені балкові елементи (30) жорсткості, розташовані із зовнішньої сторони повітроводу/димоходу і прикріплені до металевих листів (15), причому балкові елементи (30) розташовані поперек або по суті поперек до аксіальної протяжності секції (10) повітроводу/димоходу, причому спосіб включає в себе операції, на яких розміщують балкові елементи (30) на відстані від метале вих листів (15) і використовують з'єднувальні засоби (40) для кріплення балкових елементів (30) до металевих листів (15) в окремих місцях при одночасному утримуванні балкових елементів (30) на відстані від металевих листів (15). 18. Спосіб за п. 17, який включає в себе розміщення щонайменше двох з вказаних балкових елементів (15) на відстані один від одного вздовж аксіальної протяжності (А) секції (10) повітроводу/димоходу. 19. Спосіб за п. 17 або п. 18, в якому балкові елементи (30) жорстко з'єднують на їх кінцях для утворення рами, яка простягається периферійно навколо металевих листів (15) повітроводу/димоходу. 20. Спосіб за будь-яким з пп. 17-19, який включає в себе утворення подовжених канавок (22) в ізоляційному матеріалі (20) і розміщення одного з вказаних балкових елементів (30) у відповідній одній з вказаних канавок (22). 21. Спосіб за будь-яким з пп. 17-20, в якому з'єднувальними засобами (40) є металеві гвинти, взаємодіючі з балковими елементами (30) і металевими листами (15) повітроводу/димоходу. 22. Спосіб за будь-яким з пп. 17-21, в якому металеві гвинти (40) використовують на відстані їх один від одного, яка складає 200-700 мм, переважно 250-500 мм. 23. Спосіб за будь-яким з пп. 17-22, в якому балкові елементи (30) мають U-подібний поперечний переріз, при цьому нижню частину U-подібного профілю розміщують якнайдалі від металевих листів (15) повітроводу/димоходу. 24. Спосіб за будь-яким з пп. 17-22, в якому балкові елементи (30) мають Т-подібний поперечний переріз, при цьому верхню частину Т-подібного профілю розміщують якнайдалі від металевих листів (15) повітроводу/димоходу. Даний винахід належить до секції вентиляційного витяжного повітроводу/витяжного димоходу з листового металу, яка являє собою частину вентиляційного витяжного повітроводу/димоходу з листового металу, при цьому металеві листи покриті із зовнішньої сторони теплоізоляційним матеріалом, і при цьому секція повітроводу/димоходу включає в себе подовжені балкові елементи жорсткості, розташовані із зовнішньої сторони повітроводу/димоходу, прикріплені до металевих листів. Норми і правила пожежної безпеки вимагають, щоб герметичне ущільнення було утворене в зоні, де секція вентиляційного витяжного повітроводу/димоходу проходить через стіну з встановленою границею вогнестійкості з тим, щоб полум'я і/або токсичні гази майже не проходили з однієї зони будівлі в прилеглу зону будівлі у випадку пожежі в одній із зон. Німецький промисловий стандарт DIN 4102, частина 4, вимагає забезпечення наявності вертикальних внутрішніх труб, що надають жорсткості, і. залежно від обставин, рами жорсткості, що проходить навколо, виконаної з Lподібного профілю з однією полицею, яка лежить рівно на зовнішній поверхні металевого листа. Установлення вищезазначених вертикальних труб всередині повітроводу/димоходу є трудомістким, а також приводить до обмеження безперешкодного потоку повітря по вентиляційному витяжному повітроводу/димоходу при нормальній роботі. Крім того, було встановлено, що вищезазначені часто застосовувані L-подібні рамні елементи жорсткості фактично можуть в деяких випадках привести до додаткової втрати герметичності між секцією повітроводу/димоходу і стіною. За допомогою винаходу стало можливим попередити використання будь-якої з вищезазначених вертикальних труб або, альтернативно, зменшити кількість будь-яких застосовуваних труб або розміри яких-небудь застосовуваних труб без порушення норм і правил пожежної безпеки. Це здійснено за допомогою винаходу в тому вигляді, як він зазначений у відмітній частині пункту 1 формули винаходу, і за допомогою способу відповідно до пункту 17 формули винаходу. Що стосується вентиляційних повітроводів, то винахід як приклад може знайти конкретне застосування у випадку 5 використання стін з встановленою границею вогнестійкості для підтримання стійкості конструкції повітроводу/димоходу в тих місцях, де повітровід/димохід проходить через стіну з встановленою границею вогнестійкості; у випадку витяжних димоходів винахід може знайти загальне застосування для підтримання стійкості конструкції вздовж довжини димоходу. Відповідно до переважного варіанта здійснення винаходу балкові елементи з'єднані з утворенням рами, що простягається навколо металевих листів, які утворюють вентиляційний повітровід/димохід, і теплоізоляційний матеріал розташований між рамою і металевими листами, які утворюють вентиляційний повітровід/димохід, переважно для того, щоб даний матеріал служив як проставка, яка забезпечує належну відстань між рамою і металевими листами з тим, щоб теплопередача між балковими елементами і повітроводом/димоходом була обмеженою, і з тим, щоб температурно-індуковані деформації балкових елементів були обмежені, в результаті чого деформації металевих листів можуть бути обмежені. Переважно використовуються балки з Uподібним профілем (швелери) або з Т-подібним профілем (таврові балки). Для кріплення балок до секції вентиляційного витяжного повітроводу/димоходу переважно використовуються гвинти, при цьому гвинти розташовані з відстанню між ними вздовж довжини балкових елементів, яка переважно складає від 200 до 700 мм. Отже, на кожний метр довжини балкових елементів можна використовувати тільки 2-4 гвинти. Далі різні варіанти здійснення винаходу будуть описані детально за допомогою посилання на креслення, де: на фіг. 1 показаний вертикальний переріз стіни з секцією вентиляційного витяжного повітроводу/димоходу, що проходить наскрізь, яка утворена відповідно до німецького промислового стандарту DIN 4102, частини 4, на фіг. 2-4 показані часткові перерізи, які аналогічні перерізу за фіг. 1 і показують різні варіанти здійснення винаходу, і фіг. 5 являє собою переріз, виконаний так, як показаний на фіг. 2. На фіг. 1 показаний вертикальний переріз стіни 1, яка розділяє дві зони будівлі і має крізний отвір 5 для секції 10 вентиляційного повітроводу з металу з теплоізоляцією, яка являє собою частину вентиляційного повітроводу будівлі. Тільки як приклад, зона зліва від стіни може містити виробниче обладнання підприємства, в той час як зона праворуч може бути призначена для адміністративних приміщень і обладнання підприємства. Секція 10 металевого вентиляційного повітроводу має квадратний або прямокутний поперечний переріз і утворена з тонких металевих листів 15, які обмежують повітровід належним чином, утворюючи вертикальні і горизонтальні сторони повітроводу. Дві горизонтальні сторони 16 секції 10 повітроводу показані на фіг. 1. Теплоізоляційні елементи 20, такі як плити або пластини з мінерального волокна, встановлені навколо вентиляцій 95291 6 ного повітроводу традиційним чином. Вентиляційний повітровід, як правило, підвішений за допомогою підвісок (не показані), приєднаних до стелі будівлі, а також спирається на стіну 1 в крізному отворі 5. Норми і правила пожежної безпеки вимагають, щоб герметичне ущільнення було утворене в зоні 5, де секція 10 повітроводу проходить через стіну 1 з тим, щоб полум'я і/або токсичні гази майже не проходили з однієї зони в прилеглу зону у випадку пожежі в одній із зон. Часто дане ущільнення створюють за допомогою розміщення теплоізоляційних пакерів 25, 25 з мінеральної вати навколо секції 10 повітроводу з обох сторін стіни 1 і навколо секції 10 повітроводу в отворі 5 належним чином. У випадку пожежі гарячі гази можуть проходити всередину вентиляційного повітроводу, і через деякий час температура металевих листів 15 повітроводу стає такою, що викликає деформації металевих листів 15, в результаті чого ущільнення між секцією 10 повітроводу і стіною 1 стає неефективним. Деформації, як правило, виявляються в тому, що верхній і нижній горизонтальні листи 15 згинаються всередину або провисають, так що внутрішній вертикальний зазор секції 10 повітроводу зменшується вздовж осьової лінії секції 10 повітроводу. Отже, це може привести до неефективності вищезазначених пакерів 25, 25 вздовж горизонтальних країв крізного отвору 5 в стіні 1. Для захисту ущільнення було запропоновано розмістити всередині секції 10 повітроводу вертикальні опорні труби, які забезпечують ефективне зменшення деформацій секції повітроводу в зоні ущільнення за допомогою перекривання відстані між верхнім і нижнім горизонтальними металевими листами 15, при цьому труби піддаються зумовленим деформаціями аксіальним навантаженням у випадку пожежі. Забезпечення наявності подібних вертикальних труб і, залежно від обставин, рами жорсткості, що проходить навколо, утвореної з балок 30, які мають L-подібний (кутиковий) профіль з однією полицею, що лежить рівно на зовнішній поверхні секції повітроводу, потрібно за німецьким промисловим стандартом DIN 4102, частина 4/фіг. 84. Змонтований повітровід, утворений відповідно до DIN 4102, частини 4/фіг. 84, показаний на фіг. 1. Установлення вищезазначених вертикальних труб всередині повітроводу/димоходу є трудомістким, а також обмежує безперешкодний потік повітря по вентиляційному повітроводу при нормальній роботі. Крім того, заявник виявив, що вищезазначені часто застосовувані рамні елементи жорсткості з L-подібним профілем фактично можуть в деяких випадках привести до додаткової втрати герметичності між секцією 10 повітроводу/димоходу і стіною 1. За допомогою винаходу, який додатково буде розглянутий нижче, стало можливим уникнути використання будь-яких з вищезазначених вертикальних труб або, альтернативно, зменшити кількість будь-яких застосовуваних труб або розміри яких-небудь застосовуваних труб. 7 Один варіант здійснення показаний на фіг. 2, яка показує частковий вертикальний переріз, аналогічний фіг. 1. На фіг. 2 жорстка металева рама, що проходить навколо, розташована навколо периферії секції 10 повітроводу квадратного перерізу з відповідної сторони стіни 1. Рама утворена з вертикальних і горизонтальних прямих металевих балок 30, що мають U-подібний переріз, при цьому нижня частина U-подібного профілю розташована якнайдалі від металевих листів 15, незважаючи на те, що також можуть бути використані тавровий профіль або кутиковий профіль, при цьому частина з більшою площею, така як верхня частина Тподібного (таврового) профілю, буде розташована якнайдалі від металевих листів 15. Балки 30 з'єднані на кінцях (не показані), в результаті чого в місцях з'єднання утворюються кути жорсткої рами, що проходить навколо. Альтернативно, коли секція 10 повітроводу має круглий поперечний переріз або поперечний переріз аналогічної форми, рама, що проходить навколо, може бути утворена з прямої смуги, що має аналогічний поперечний переріз, і при цьому її два кінці будуть з'єднані. Потрібно зазначити, що може бути використана тільки одна рама. У витяжних димоходах балки 30 можуть бути розташовані з відстанню між ними вздовж довжини димоходу, яка становить, наприклад, 300-600 мм. Рама, що проходить навколо, показана на фіг. 2, має балки 30, розташовані на деякій відстані від зовнішньої поверхні металевого листа 15 секції 10 повітроводу так, що значною мірою запобігається будь-яка пряма передача тепла між балками і металевими листами 15 секції 10 повітроводу. Переважно при монтажі рами робітник повинен пересвідчитися в тому, що після належного установлення відсутній який-небудь контакт між балками 30 і металевими листами 15 секції 10 повітроводу в будь-якому місці навколо периферії секції 10 повітроводу. Звичайно це легко стає наслідком того, що ізолюючий шар 20 заданої товщини покриває секцію 10 повітроводу ззовні, при цьому рама змонтована на зовнішній поверхні ізолюючого шару 20. При монтажі балок 30, що мають U-подібний поперечний переріз, як показано на фіг. 2, робітник переважно прорізає дві паралельні канавки 22, що проходять навколо, в ізолюючому шарі 20, при цьому канавки 22 мають глибину, відповідну, наприклад, половині товщини ізолюючого шару 20 або висоті полиць профілю, так що нижня частина профілю буде спиратися на зовнішню поверхню ізолюючого шару 20. Робітник потім вставляє балки 30 в канавки 22 і з'єднує балки 30 на кінцях, утворюючи, тим самим, жорстку раму. Після кріплення балок 30 до секції 10 повітроводу, як роз'яснено нижче, він потім накладає (кріпить) будь-які ущільнювальні пакери 25, 25 так, як необхідно. Фіг. 3 і 4 показують часткові перерізи, аналогічні фіг. 2, при цьому два альтернативних переважних способи кріплення рами до секції 10 повітроводу показані як приклад. Варіанти здійснення за фіг. 2-4 передбачають використання з'єднувальних гвинтів 40 для забезпечення кріплення. 95291 8 Як згадано вище, потрібно уникати будь-якої прямої теплопередачі між металевими листами 15 секції 10 повітроводу і балками 30 рами або щонайменше потрібно зменшити подібну теплопередачу значною мірою. Таким чином, температурноіндуковані деформації балок 30 зменшуються або відбуваються пізніше. Отже, як правило, балки 30, що утворюють раму, будуть розташовані на деякій відстані від металевих листів 15, що утворюють сторони 16 секції 10 повітроводу, при цьому з'єднання між балками 30 рами і секцією 10 повітроводу переважно передбачене в окремих зонах або місцях за допомогою окремих з'єднувальних засобів 40, таких як гвинти, переважно самонарізувальні гвинти, які переважно можуть бути встановлені робітником після розміщення секції 10 повітроводу в її кінцевому положенні, при якому вона проходить через стіну 1, перед з'єднанням або після з'єднання секції 10 повітроводу з іншою частиною вентиляційного повітроводу. Металеві балки 30 можуть бути виконані із попередньо просвердленими отворами, в які входять гвинти 40, при цьому відстань між попередньо просвердленими отворами відповідає необхідному числу гвинтів на одиницю довжини балок 30, так що робітник не буде використовувати надмірну кількість гвинтів 40. При установленні гвинтів 40 робітник може скористатися попередньо просвердленими отворами в ізоляційному матеріалі 20. Проте, в переважному варіанті здійснення винаходу робітник просто буде виконувати вгвинчування гвинтів 40 через ізоляційний матеріал 20 і в металевий лист 15 доти, поки головка гвинта не увійде в контакт з балкою 30, для забезпечення надійного з'єднання при одночасному підтриманні необхідної відстані між металевими балками 30 і металевими листами 15 секції 10 вентиляційного повітроводу. Альтернативно, можуть бути використані болти, попередньо прикріплені до металевих листів 15 секції 10 повітроводу і розташовані так, що вони будуть проходити через отвори в балках 30 і будуть прикріплені до балок 30 за допомогою гайок. Гвинти або болти 40 можуть бути виготовлені з матеріалу, який має меншу питому теплопровідність в порівнянні з питомою теплопровідністю балок 30. Випробування показали, що використання звичайних стальних гвинтів 40 діаметром 4-5 мм, застосовуваних в кількості двох рівновіддалених гвинтів 40 на метр довжини балок у випадку повітроводів/димоходів з розмірами 1000 мм на 250 мм або 1000 мм на 500 мм, буде достатнім для надійного приєднання балок 30 до секції 10 повітроводу при одночасному утворенні конструктивного зміцнення секції 10 повітроводу або наданні жорсткості секції 10 повітроводу. Стальні гвинти 40, тобто з'єднувальні засоби, передають зусилля між металевими листами 15 і металевими балками 30, забезпечуючи зменшення вищезазначеного провисання металевих листів 15 у випадку пожежі. Обмеження теплопередачі між металевими листами 15 секції 10 повітроводу і балками 30 рами і, отже, підвищення температури балок 30, яке в іншому випадку мало б місце внаслідок наявності високотемпературних газів, що проходять всере 9 дині вентиляційного повітроводу, забезпечує зменшення температурно-індукованих деформацій балок 30 належним чином, так що зміцнення або надання жорсткості, забезпечувані рамою з балок 30, залишається ефективним протягом тривалого проміжку часу фактично без якої-небудь з громіздких труб, необхідних відповідно до німецького промислового стандарту DIN 4102, частини 4. Для підтримання заданої відстані між балками 30 рами і металевими листами 15 секції 10 повітроводу під час використання і у випадку пожежі можуть бути використані гвинти 40 з двозахідною різзю такого типу, як показані на фіг. 3, або трубчасті проставки 50, що спираються на металеві листи 15 секції 10 повітроводу і виконані з будьякого заданого матеріалу, можуть бути розміщені в зоні гвинтів 40 звичайного типу, як показано на фіг. 4. Альтернативно, матеріал у вигляді мінеральної вати з певною мінімальною щільністю, наприклад, 3 такий як приблизно 150 кг/м , може бути вибраний для ізолюючого шару 20. За допомогою вибору щільності відповідно до крутного моменту, який повинен бути прикладений робітником при вставлянні гвинтів 40 в металеві листи 15 секції 10 повітроводу, відстань між балками 30 рами і металевими листами 15 секції 10 повітроводу визначається, серед іншого, ізоляційним матеріалом 20, оскільки стиснення ізолюючого шару 20 з мінерального волокна під балками 30, виникаюче в результаті затягування гвинтів 40, як правило, зменшується при збільшенні щільності. В альтернативному варіанті балки 30 рами можуть бути приєднані до секції 10 повітроводу за допомогою ніжок малого розміру (не показані), які складають одне ціле з балками 30 і які виступають від балок, при цьому вони спираються на металеві листи 15 секції 10 повітроводу подібно трубчастим проставкам 50 за фіг. 4 і приєднані до металевих листів 15 секції 10 повітроводу, наприклад, за допомогою паяння м'яким припоєм або зварювання без використання гвинтів 40, при цьому з'єднання буде таким, що осьові сили, звичайно розтягувальні сили у випадку з'єднань з металевим листом 15 з верхньої горизонтальної сторони 16, можуть бути передані від секції 10 повітроводу балкам 30. Пряма теплопередача через ніжки між балками 30 рами і металевими листами 15 секції повітроводу повинна підтримуватися на мінімальному рівні. 95291 10 В альтернативному варіанті здійснення металеві балки 30, подібні показаним і роз'ясненим тут, можуть бути розташовані тільки на металевих листах 15, що знаходяться з верхньої і нижньої сторони 16, секції 10 вентиляційного повітроводу, тобто без використання рами з металевих балок. У випадку секції 10 вентиляційного повітроводу з квадратним або прямокутним перерізом подовжені металеві балки 30 переважно будуть простягатися щонайменше на 90 % ширини секції 10 вентиляційного повітроводу в горизонтальному напрямі. Фіг. 5 являє собою вигляд, який виконаний подібно показаному на фіг. 2 і ілюструє повітровід 10 з металевими гвинтами 40, розташованими так, що металеві балки 30 будуть прикріплені до металевих листів 15 в окремих місцях, розташованих на відстані S одне від одного. Приклад: Секція 10 вентиляційного повітроводу з прямокутним перерізом, подібна показаній на фіг. 2, була виготовлена за допомогою використання листів 15 оцинкованої сталі товщиною 0,7 мм, при цьому секція 10 повітроводу має розміри 1000 мм на 250 мм, і металеві балки 30 з U-подібним перерізом утворюють периферійну раму, розташовану перпендикулярно до аксіальної протяжності А секції 10 повітроводу, що має висоту полиць 25 мм і 4 момент інерції 1,22 см . Протипожежна ізолююча плита 20 з мінеральної вати, що має товщину 60 мм, була встановлена навколо секції 10 повітроводу біля металевих листів 15, і металеві гвинти 40, розташовані з відстанню між ними, яка складає 33 см, були використані для кріплення рами з металевих балок 30 до секції 10 вентиляційного повітроводу. Паралельні периферійні канавки 22 з глибиною, що складає приблизно 25 мм, були прорізані в ізолюючій плиті 20 так, що найближча до центра частина металевих балок 30 утримувалася на відстані 35 мм від зовнішньої поверхні металевих листів 15. При випробуваннях на вогнестійкість секція 10 повітроводу довела свою ефективність при збереженні протягом періоду, що становить 120 хвилин, ущільнення, подібного згаданому вище, в зоні отвору 5 в стіні 1 за рахунок того, що металеві балки 30 протидіяли провисанню металевих листів 15 за допомогою з'єднувальних засобів 40, тобто гвинтів, які забезпечували передачу зусиль між металевими балками 30 і металевими листами 15. 11 95291 12 13 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 95291 Підписне 14 Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601