Drukverlies en luchtdichtheid van luchtkanalen bewaken

Twee efficiëntieparameters van luchtverdeelnetwerken

Een correct afgesteld en ingeregeld luchtbehandelingssysteem is vandaag de dag een basisvoorwaarde om te kunnen spreken van een energetisch goed presterend gebouw. De luchtdebieten, het energieverbruik en de prestaties van een ventilatiesysteem zijn vastgelegd in reglementering en minimaal te behalen eisen. De eigenschappen van het luchtkanalennetwerk vormen hierbij een belangrijk onderdeel, dat een grote impact heeft op de totale werking van het luchtbehandelingssysteem.

Luchtdichtheid van kanalen

In de inleiding van dit artikel werd al verwezen naar de debietseisen van ventilatiesystemen. Ook de luchtkanalen van het ventilatiesysteem op zich zijn gebonden aan eisen die betrekking hebben op hun prestaties, waaronder bijvoorbeeld de luchtdichtheid van het kanaalstelsel.

Luchtdichtheidsklassen

Met luchtdichtheidsklassen wordt aangeduid hoe luchtdicht een kanalennetwerk is. De norm NBN EN 14134 biedt een overzicht van te behalen criteria per netwerk, maar wordt vernieuwd. Voorheen werd met klassen gaande van A tot D aangeduid hoe luchtdicht een kanalennetwerk is, waarbij D voor het best presterende netwerk staat en A voor het minst luchtdichte.

Een netwerk van klasse A heeft 3 keer meer luchtlekken dan een klasse B netwerk. Een netwerk van klasse B heeft 3 keer meer lekken dan een klasse C en eenzelfde redenering gaat ook op voor een klasse D luchtkanalennetwerk. In de nieuwe normering zal eenzelfde categoriseringsysteem bestaan, maar wordt de aanduiding met letters vervangen door air tightness classes (ATC). Een netwerk met luchtdichtheidsklasse D komt overeen met ATC 2. Een extra klasse ATC 1 netwerk is nog luchtdichter.

Het bepalen van de luchtdichtheidsklasse gebeurt op een afgewerkt deel van het netwerk op de werf, door het gedurende een bepaalde tijd onder druk te plaatsen en na te gaan welke drukval per tijdseenheid optreedt. In onderstaande paragrafen wordt aangegeven wat de aandachtspunten zijn om tot een performantere luchtdichtheid per kanaalsoort te komen.

Luchtdichte netwerken met kunststofkanalen

Kunststofkanalen komen vaak voor in de woningbouw en worden daarbij soms ingewerkt in de dekvloeren. Handig voordeel hierbij is dat de luchtdichtheid van kanalen die in de chape geplaatst worden minder een rol speelt, gezien de chape als een extra luchtbarrière optreedt.

Bij een aantal merken wordt in de technische fiche een aanduiding gemaakt van de luchtdichtheidsklasse die bekomen kan worden, mits een correcte plaatsing van de kanalen en voornamelijk een precieze uitvoering van de verbindingen tussen de kanalen en hulpstukken gerealiseerd wordt.

Een eerste aandachtspunt waar iedere fabrikant op zal wijzen in het maken van luchtdichte verbindingen is het belang van het recht afsnijden van de kunststofkanalen, dus loodrecht op de kanaallengte. Iedere diameter vereist een ander specifiek afkortmes. Vervolgens kan door het dichtklikken, soms met bijkomstige rubberen inlegringen, een verbinding bekomen worden zoals voorgeschreven door de leverancier.

Luchtdichte netwerken met spirobuizen

De meeste fabrikanten van spiraalkanalen beloven een luchtdichtheidsklasse D of ATC 2 mits de verbindingen tussen de kanalen volgens hun voorschriften uitgevoerd worden. De spiraalnaad is met andere woorden geen beperking om tot een hoge luchtdichtheid te komen.

Aandachtspunten in het verbinden van spirobuizen zijn onder meer het vermijden van doorboringen met schroeven, het gebruiken van hulp- en verbindingsstukken met een rubberen inleg en het afwerken van verbindingen met een luchtdicht materiaal zoals tape.

Schroeven vormen een eerste potentieel luchtlek in verbindingen, maar kunnen onder bepaalde voorwaarden toch gebruikt worden zonder extra luchtlekken te veroorzaken. Schroeven met een scherpe of een gereduceerde punt, dit wil zeggen kleiner dan de schroefdraad zelf, kunnen wel. Net zoals bij de aansluitingen in het stelsel kunnen ook de doorboringen met schroeven omwikkeld worden met krimpband of met aluminiumtape.

Luchtdichte netwerken met rechthoekige kanalen

Dezelfde hoofdprincipes die in de voorgaande paragraaf rond spirokanalen aan bod kwamen omtrent luchtdichte verbindingen, gelden ook voor de rechthoekige kanalen.

Tussen beide soorten kanalen zit echter een verschil dat eigen is aan het productieproces. Rechthoekige kanalen zijn afhankelijk de vervaardigingswijze al voor de montage meer of minder luchtdicht. Wanneer de naad van een rechthoekig kanaal bijvoorbeeld met mastiek is afgewerkt, dan zal een netwerk met kanalen uit dit type beter presteren dan wanneer dit niet gebeurde tijdens de fabricage.

ACHTERLIGGENDE FORMULES UITGEKLAARD

Eerder in dit artikel kwam reeds aan bod dat er een verband bestaat tussen de snelheid, de diameter en het debiet in ieder luchtkanaal. Dit verband vertaalt zich in volgende formules:



Hierin staan de parameters voor:
v = luchtsnelheid in m/s
q_v = luchtdebiet in m³/h
S = doorsnede van een rechthoekig luchtkanaal in m²
D = diameter in geval van een rond kanaal in m

Afhankelijk van het gebruikte kanaaltype is ook, bij benadering, een verband te vinden met het drukverlies per lopende meter kanaallengte. De aannames voor deze benadering hangen af van de materiaalsoort en zijn geldig voor lucht op kamertemperatuur, met een snelheid tussen de 1 en 10 m/s en voor kanalen met een diameter vanaf 63 mm tot 1,25 meter doorsnede, wat in de meeste situaties het geval zal zijn. De drukval per lopende meter kanaallengte is dan als volgt te bepalen:

Hierin staat de bijkomstige parameter voor:
R = het lineaire drukverlies in Pa/m

Drukverliezen

Naast luchtdichtheid is ook het drukbehoud een belangrijk topic voor kanaalnetwerken. Zelfs in de meest luchtdichte luchtverdeelsystemen zal onvermijdelijk ook een drukval optreden. Er zijn zowel lineaire als additionele drukverliezen.

Lineaire drukverliezen

Een eerste vorm van drukverliezen zijn deze die ontstaan door de lengte van de kanalen op zich. Hoe langer de kanalen zijn, hoe harder de ventilatoren van het ventilatiesysteem moeten werken om de benodigde debieten te realiseren tot op het einde van het stelsel. De lineaire drukverliezen zijn dus gelinkt aan de kanaallengte, maar worden beïnvloed door de gladheid van de kanalen, de materiaalsoort en de reinheid van het stelsel.

Additionele drukverliezen

Tot slot zijn er nog enkele andere hulpstukken die niet eerder aan bod kwamen en vaak in luchtnetwerken voorkomen: regel- en brandkleppen, bijkomende filters in het kanalennetwerk en inspectieluiken … Ieder bijkomend hulpstuk genereert een additionele drukval, bovenop het lineaire drukverlies dat sowieso optreedt, en dient dus doordacht te worden toegepast. Data over de te verwachten extra drukval is uiteenlopend per type accessoire en kan best bij de bevoegde fabrikant opgevraagd worden.

Veelal worden deze extra stukken in niet-residentiële installaties gebruikt en zijn ze in individuele woningen minder of zelfs niet noodzakelijk. In grotere netwerken kan men echter niet zonder en zijn er voor de brandveiligheid of omwille onderhoudsredenen extra accessoires nodig. Meer informatie over het onderhoud van luchtkanalen is hier te raadplegen.

Met medewerking van Lindab en Ventilair