ท่อลม (ท่อดักท์แอร์)

ความรู้เบื้องต้นของโครงสร้างพื้นฐานระบบท่อดักท์แอร์

1. การออกแบบท่อดักท์แอร์ (ท่อส่งลมเย็น)

ระบบท่อดักท์แอร์ หรือ ท่อส่งลมเย็น เป็นระบบที่สร้างจากส่วนประกอบต่าง ๆ ของท่อดักท์แอร์ ทำหน้าที่หลักในการลำเลียงอากาศจากจุดหนึ่ง ไปยังจุดต่าง ๆ ในอาคาร โดยสามารถลำเลียงอากาศในทิศทางเดียวหรือหลายทิศทางได้ ซึ่งแอร์ท่อดักท์ หรือแอร์ท่อลม เป็นที่นิยมติดตั้งภายในอาคารสถานทีที่มีบริเวณค่อนข้างกว้าง เช่น การติดตั้งระบบท่อแอร์ในห้าง, แอร์สำนักงาน, โรงแรม, แอร์โรงงาน เป็นต้น

การออกแบบระบบท่อดักท์แอร์ (ท่อส่งลม) ที่ดี จะต้องคำนึงถึงหลักการวิศวกรรมทั้งด้านวิชาการและด้านปฏิบัติ สามารถติดตั้งได้จริง เป็นที่ทราบกันดีว่าระบบท่อดักท์แอร์ (ท่อส่งลม) นั้น มีวิธีการออกแบบการเลือกขนาด วิธีการติดตั้ง รวมทั้งลักษณะโครงสร้างของระบบท่อดักท์แอร์ (ท่อส่งลม) อยู่หลายประเภท การออกแบบและเลือกใช้ระบบท่อดักท์แอร์ (ท่อส่งลม) จึงต้องคำนึงถึงประสิทธิภาพ และคุ้มค่ากับการลงทุน อีกทั้งยังต้องเหมาะสมกับการใช้งานด้วย

นอกเหนือจากชนิด การเลือกขนาด และการออกแบบระบบท่อส่งลมเย็นแล้ว การออกแบบจะต้องคำนึงถึงปัจจัยหลัก 2 ประการ คือ ความดันอากาศ (Pressure) และความเร็วอากาศในท่อลม (Air Velocity) ความดันอากาศมีผลกระทบโดยตรงต่อโครงสร้างชนิดและความแข็งแรงของท่อส่งลม การรั่วไหลของอากาศและการบิดตัว ในขณะที่ความเร็วลมจะส่งผลกระทบต่อระดับความดังของเสียงในท่อลม การสั่นสะเทือนและความเสียดทาน (friction loss) ของอากาศในท่อส่งลม

การกำหนดมาตรฐานของระบบท่อดักท์แอร์ (ท่อส่งลม) จะต้องกำหนดให้ชัดเจนว่าระบบท่อดักท์แอร์ (ท่อส่งลม) นั้นสามารถรับความดันได้ในระดับเท่าไร ไม่ว่าจะเป็น ทั้งระบบ หรือการกำหนดเฉพาะเพียงบางส่วน หากจะกำหนดว่าระบบท่อดักท์แอร์ (ท่อส่งลม) จะต้องสามารถทนความดันเท่ากับความดันของลมที่ออกมาจากพัดลม จะเป็นการกำหนดระดับความดันท่อส่งที่เกินความจำเป็น ด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าความดันลมนั้นจะลดลงไปเรื่อย ๆ ตามระยะทางของท่อลม และความดันลมที่หัวจ่ายมักจะน้อยกว่า 1/2 นิ้วของน้ำ หรือ 125 ปาสคอล (Pa)

2. คุณสมบัติโดยทั่วไปของระบบท่อดักท์แอร์ (ท่อส่งลมเย็น)

เพื่อให้ระบบท่อดักท์แอร์ (ท่อส่งลม) สามารถทำงานตามที่ได้กำหนดไว้ ส่วนประกอบของระบบท่อดักท์แอร์ (ท่อส่งลม) จะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดประสิทธิภาพพื้นฐานสำหรับการติดตั้งแอร์ ส่วนประกอบหลัก ๆ ของระบบท่อดักท์แอร์ (ท่อส่งลม) ได้แก่ แผ่นโลหะ, โครงสร้างเสริม, ตะเข็บ และรอยต่อของตะเข็บการกำหนดขอบเขตและค่าต่าง ๆ ของส่วนประกอบ จะต้องคำนึงถึงหลักวิศวกรรม และหลักทางปฏิบัติให้ถูกต้องโดยมีข้อกำหนดสำคัญดังนี้

ความคงตัวของขนาด (รูปร่าง การบิดตัว และความแข็งแรง)
ความสามารถในการดักเก็บอากาศ (ควบคุมการรั่วไหลของลม)
ความสั่นสะเทือน (ความล้าของวัสดุ และรูปร่าง)
เสียงรบกวน (การกำเนิดเสียง การส่งถ่ายเสียง และการลดทอนเสียง)
ความทนทานต่อสภาวะแวดล้อม
การจับยึด รองรับ (แนวและตำแหน่ง)
ความทนแทนต่อการเกิดแผ่นดินไหว
สภาพนำความร้อน

ในการกำหนดขอบเขตและค่าต่าง ๆ ของส่วนประกอบในระบบท่อดักท์แอร์ (ท่อส่งลม) การออกแบบจะต้องคำนึงถึงผลกระทบจากความดันตกคร่อมระหว่างผนังท่อลม ความดันลด (friction drop) ของอากาศในท่อลม ความเร็วลม การรั่วไหลเข้า/ออกของอากาศ รวมไปถึงความแข็งแรงและภาพลักษณ์โดยรวมของระบบและส่วนประกอบ

ในการกำหนดวิธีการสร้าง การประกอบระบบท่อดักท์แอร์ (ท่อส่งลม) ยังจะต้องคำนึงถึงวิธีการที่เหมาะสมในการสร้าง เพื่อให้ได้มาซึ่งระบบท่อดักท์แอร์ (ท่อส่งลม) ที่ทำงานตามที่ต้องการวิธีการต่าง ๆ นั้นจะต้องถูกตรวจสอบและระบุให้ชัดเจนในข้อกำหนดของการสร้างระบบท่อดักท์แอร์ (ท่อส่งลม)

3. การกำหนดระดับชั้นของความดันและความเร็วลม

สำหรับการกำหนดระดับชั้นและให้ใช้ตารางอ้างอิงที่ 1-1 สำหรับการกำหนดค่าความดันสถิตที่แน่นอนสำหรับแต่ละระบบท่อดักท์แอร์ (ท่อส่งลมเย็น)

ตารางที่ 1-1 แสดงการจำแนกท่อดักท์แอร์ (ท่อส่งลม) ตามความดันและความเร็วลม

ระดับความเร็วลม	2000 (ฟุตต่อนาที)		2500 (ฟุตต่อนาที)				4000 (ฟุตต่อนาที)
ระดับชั้นของความดันสถิต (นิ้วของน้ำ)	+1/2	-1/2	+1	-1	+2	-2	+3	-3	+4
ท่อเหลี่ยม	A	A	STD	STD	STV	STV	A	A	A
ท่อกลม	A	A	STD	STD	STV	STV	A	A	A
ท่อวงรี	A		STD		STV		A		A
ท่อยืดหยุ่น	A	A	STD	STD	STV		A		A

หมายเหตุ ตารางที่ 1-1

“STD” หมายถึง มาตรฐานของระบบท่อดักท์แอร์ (ท่อส่งลม) ทั่วไป ที่ผู้ออกแบบไม่ได้ระบุระดับชั้นของแรงดันในระบบท่อดักท์แอร์ (ท่อส่งลม), ประเภทปริมาณลมคงที่
“STV” หมายถึง มาตรฐานของระบบท่อดักท์แอร์ (ท่อส่งลม) ทั่วไป ที่ผู้ออกแบบไม่ได้ระบุระดับชั้นของแรงดันในระบบท่อดักท์แอร์ (ท่อส่งลม), ประเภทปริมาณลมไม่คงที่
“A” หมายถึง ระดับแรงดันที่กำหนดได้สำหรับท่อลมประเภทต่างๆ
โปรด ดูข้อ 1.6 (10) สำหรับการอุดรอยรั่วท่อส่งลม
ระดับความดันที่กำหนดในตารางที่ 1-1 ระบุถึงโครงสร้างที่เหมาะสมสำหรับความดันสูงสุดที่ไม่ต่ำกว่าระดับความดันใช้งานสูงสุด (Operating, Pressure)
การเลือกระดับความดันของท่อลมโดยผู้ออกแบบนั้น เป็นการกำหนดค่าที่รับได้ในการใช้งานจริง ซึ่งการใช้งานจริงอาจจะมีเหตุการณ์ที่ความดันสูงหรือต่ำกว่าค่าที่ระบุได้ในช่วงของการใช้งานบางช่วง
การระบุค่าระดับความดันนั้นเป็นการกำหนดค่าไว้ให้กับท่อลม และข่อต่อต่างๆ ไม่รวมค่าอุปกรณ์ในระบบปรับอากาศอื่นๆ ซึ่งจะต้องแยกระบุในข้อกำหนดอื่นๆ
เครื่องหมาย + คือ Positive Pressure
เครื่องหมาย – คือ Negative Pressure

ตารางที่ 1-2 ช่วงความดันใช้งาน

ความดันสถิต (Static Pressure)
ระดับความดัน (นิ้วของน้ำ)	ช่วงความดันใช้งาน (นิ้วของน้ำ)
1/2”	ไม่เกิน 1/2”
1”	มากกว่า 1/2” ถึง 1”
2”	มากกว่า 1” ถึง 2”
3”	มากกว่า 2” ถึง 3”
4”	มากกว่า 3” ถึง 4”
6”	มากกว่า 4” ถึง 6”
10”	มากกว่า 6” ถึง 10”

ข้อควรระวัง

โครงสร้างของระบบท่อดักท์แอร์ (ท่อส่งลม) ที่ระบุไว้ในคู่มือฉบับนี้มิได้คำนึงถึงข้อผิดพลาดที่จะเกิดจากการพังทลายของโครงสร้างที่ไม่ได้มาตรฐาน อย่างไงก็ตามการป้องกันการใช้ความดันเกิน ข้อกำหนดที่สามารถกระทำได้ โดยการติดอุปกรณ์เพิ่มเติมเช่น ตัวปล่อยแรงดันเกิน แผ่นกั้นความดันเกิน ระบบควบคุมต่างๆ และอื่นๆ
การทดสอบความดันของระบบท่อดักท์แอร์ (ท่อส่งลม) จะต้องใช้แรงดันไม่เกิน 125% ของแรงดันที่กำหนดไว้ และหากมีการใช้แรงดันเกินที่ระบุไว้อาจะเกิดอันตรายได้
ความดันที่ใช้ในการทดสอบรอยรั่ว จะต้องไม่เกินระดับความดันที่กำหนดของท่อดักท์แอร์ (ท่อส่งลม)
การเปลี่ยนแปลงความดันระหว่างการเปิดหรือปิดระบบ จะทำให้เกิดเสียงดัง ซึ่งเป็นที่ยอมรับได้ในการติดตั้งระบบท่อดักท์แอร์ (ท่อส่งลม) หากต้องการลดการเกิดเสียงเหล่านี้ ผู้ออกแบบจะต้องพิจารณาถึงการใช้อุปกรณ์ค้ำยันที่ถี่ขึ้นหรือโครงสร้างที่แน่นหนาขึ้น หรือการควบคุมด้วยวิธีอื่นๆ

4. ขอบเขตของมาตรฐานโครงสร้างระบบท่อดักท์แอร์ (ท่อส่งลมเย็น)

โครงสร้างระบบท่อดักท์แอร์ (ท่อส่งลม) ใช้สำหรับการระบายอากาศ การจ่ายลมร้อน ลมเย็น และระบบปรับอากาศทั่วไป และอาจนำไปใช้กับระบบดูดอากาศเสีย แต่ไม่ได้รวมถึงระบบที่มีการนำพาอนุภาคควันที่มีการกัดกร่อนไอของสารที่สามารถติดไฟได้ หรือระบบที่ใช้ในกระบวนการอุตสาหกรรม แต่ในบางกรณีสามารถที่จะนำไปใช้ได้

5. การเสริมความแข็งแรง

ส่วนประกอบพื้นฐานของท่อดักท์แอร์ (ท่อส่งลมเย็น) ได้แก่ ผนังท่อ ข้อต่อ ตัวเสริมความแข็งแรงที่ข้อต่อ หรือระหว่างข้อต่อกับตัวยึด ซึ่งส่วนประกอบดังกล่าวจะถูกนำมาประกอบเข้าด้วยกัน เพื่อให้เหมาะสมกับประเภทของความดันและขนาดของตัวท่อลม สำหรับประเภทของความดันระดับหนึ่งๆ การออกแบบจะต้องเลือกผนังท่อรวมทั้งข้อต่อและตัวเสริมความแข็งแรงมีความสามารถที่จะทนต่อสภาวะความดันนั้นๆ ได้ การนำส่วนประกอบที่ใช้ทำท่อลมที่ใช้ในระบบที่มีความดันสูงกว่ามาใช้ในระบบที่มีความดันน้อยกว่า หรือท่อลมที่มีขนาดใหญ่กว่ามาใช้กับท่อลมที่มีขนาดเล็กกว่าย่อมสามารถจะทำได้

อย่างไรก็ตาม การเลือกใช้วัสดุต่ำกว่ามาตรฐานต่ำสุดไม่สามารถนำมาเป็นข้ออ้าง ให้ใช้อุปกรณ์อื่น ๆ ในระบบที่มีข้อกำหนดต่ำกว่า หรือแย่กว่ามาตรฐานได้ ตัวอย่างเช่น การเลือกใช้ตัวเสริมความแข็งแรงที่แข็งแรงขึ้นมิได้หมายความว่า จะสามารถลดระยะห่างระหว่างตัวเสริมความแข็งแรงลงได้ ความต้องการขั้นต่ำสุดของส่วนประกอบแต่ละชิ้นยังคงเหมือนเดิมสำหรับความกว้างของท่อหนึ่ง ๆ

การผลิตหรือการติดตั้งจะต้องเลือกคุณสมบัติข้อต่อ ตะเข็บ ตัวเสริมความแข็งแรงและตัวยึดที่จะใช้ประกอบขึ้นเป็นท่อลม เพื่อให้ใช้งานภายใต้คุณลักษณะของท่อที่ได้ระบุไว้ การออกแบบจำเป็นจะต้องกำหนดมาตรฐานให้เหมาะสมกับแต่ละงานภายใต้ข้อจำกัดนั้น ๆ

ประสบการณ์ในการสร้างระบบท่อดักท์ (ท่อส่งลมเย็น) นั้นมีความสำคัญเป็นอย่างๆ ไม่มีหนังสือหรือตำราคู่มือใด ๆ ที่จะสามารถอธิบายถึงรายละเอียดของการออกแบบเลือกใช้อุปกรณ์ติดตั้งได้ การเลือกอุปกรณ์อย่างไม่ใส่ใจและการทำงานที่ขาดฝีมือที่ดี ลดคุณภาพของงานที่สร้างขึ้น อย่างไรก็ดีการที่ผู้รับเหมาติดตั้งจะต้องรับผิดชอบกับการเลือกใช้อุปกรณ์ที่ดีนั้น มิได้หมายถึงการที่ผู้รับเหมาจะต้องรับผิดชอบแทนผู้ออกแบบที่ขาดการเอาใจใส่ในการออกแบบด้วย

6. มาตรฐานการสร้างและการติดตั้งระบบท่อดักท์แอร์ (ท่อส่งลมเย็น)

ข้อกำหนดโดยทั่วไป
มาตรฐานและรูปประกอบการสร้างและการติดตั้งระบบท่อดักท์แอร์ (ท่อส่งลม) นี้ประกอบด้วย
มาตรฐานมิได้จำกัดในการเลือกใช้ การสร้าง และการติดตั้งระบบท่อดักท์แอร์ (ท่อส่งลม) อื่นๆ, ที่มิได้ระบุไว้ในมาตรฐานนี้ หากผู้ทำการออกแบบติดตั้งได้แสดงให้เห็นว่า วิธีการนั้นๆ มีคุณสมบัติเทียบเท่าหรือดีกว่าที่มาตรฐานได้กำหนดไว้ โดยจะต้องได้รับการอนุมัติและยอมรับจากผู้มีอำนาจในการเลือกใช้
มาตรฐานและข้อกำหนดนี้ จะถือว่าผู้ออกแบบได้เตรียมแบบแปลนแสดงถึงขนาดและตำแหน่งของท่อลมรวม ทั้งแบบข้อต่อที่อนุญาตใช้ได้ โดยอุปกรณ์ข้อต่อดังกล่าวจะต้องเป็นไปตามมาตรฐานนี้ ยกเว้นแต่ว่าได้ระบุไว้ในแบบ หรือโดยข้อกำหนดของผู้ผลิต
ท่อส่งลมจะต้องสร้างขึ้นให้เหมาะสมกับประเภทของความดันที่ใช้งาน ตามที่แสดงไว้ในแบบของแต่ละโครงการ หากผู้ออกแบบมิได้กำหนดให้ใช้ค่าความดันที่ 1 นิ้วของน้ำ (in.w.g.) เป็นมาตรฐาน โดยไม่ต้องคำนึงถึงความเร็วลมภายในท่อส่งลม ยกเว้นท่อดักท์แอร์ (ท่อส่งลม) ใช้กับระบบที่มีอัตราการไหลของลมไม่สม่ำเสมอ และติดตั้งอยู่ด้านทางเข้าของกล่องปรับปริมาณลมอัตโนมัติ (VAV) ให้ใช้ค่าความดันที่ 2 นิ้วของน้ำ
รายละเอียดในเอกสารนี้ไม่กำหนดว่าจะต้องติดตั้งใบปรับปริมาณลม ลิ้นกันไฟ ลิ้นกันควัน ที่มิได้กำหนดไว้ในแบบ
ในกรณีที่ ขนาด การประกอบชิ้นส่วนท่อ และระบบการจับยึด มิได้กำหนดไว้ในที่นี้ ผู้รับเหมาจะต้องเลือกใช้ให้เหมาะสมกับงาน
ผู้รับเหมาจะต้องปฏิบัติตามคำแนะนะของผู้ผลิตอุปกรณ์ชิ้นส่วนต่างๆ และเลือกใช้ให้เหมาะสมกับประเภทของงาน
เหล็กชุบสังกะสีที่ใช้ในงานท่อลม และข้อต่อจะต้องเป็นชนิด G-60 ตามมาตรฐาน ASTM A653 และ A924 yield strength ต่ำสุดคือ 30,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (207 kPa) เว้นแต่ระบุไว้เป็นอย่างอื่น
1. ในกรณีที่มีการอุดรอยรั่วในงานติดตั้งระบบท่อดักท์แอร์ (ท่อส่งลม) หรือที่ระบุไว้ในภาพแสดงการติดตั้ง นั้นหมายถึง1.) การใช้กาว ประเก็น เทปหรือการใช้กาว ประเก็น เทปเข้าด้วยกันหรือการเชื่อมปิด เพื่อใช้ในการอุดช่องเปิดต่างๆ ที่ผิดงานของระบบท่อส่งลมที่มีการรั่วไหลของลม
  2.) ผู้ติดตั้งจะต้องเลือกชนิดของวัสดุและวิธีการอุดรอยรั่วที่เหมาะสมกับสภาวะการใช้งานโดยจะต้องคำนึงแรงดันและความเร็วของลมในระบบท่อดักท์แอร์ (ท่อส่งลม) การเข้ากันได้ทางเคมี การขยับตัวของชิ้นส่วนต่างๆ ชนิดของพื้นผิว ความสามารถในการยึดติด อายุการเก็บรักษาเพื่อใช้งาน ระยะเวลาการแห้งตัว และข้อจำกัดของวัสดุอุดรอยรั่ว
  3.) การอุดรอยรั่วของระบบท่อส่งลมที่ต่อกับอุปกรณ์ต่างๆ แต่ไม่รวมถึงการอุดรอยรั่วของอุปกรณ์
  4.) ข้อแตกต่างของตะเข็บ (Seam) กับรอยต่อ (Joint) คือตะเข็บหมายถึงรอยต่อของผนังท่อลมตามแนวทางของทิศทางการไหลของลม รอยต่อของท่อลมแบบเกลียว Helical, Spiral ให้ถือเป็นตะเข็บที่ไม่ต้องอุดรอยรั่วและรอยต่อของท่อลมชนิดอื่นๆ ให้ถือเป็น รอยต่อ (Joint) ซึ่งรวมไปถึงข้อต่อต่างๆ ทางแยกลม คอ ท่อลด บ่าท่อลม ช่องเปิดทำงานกรอบและส่วนของอาคารที่ทำหน้าที่เป็นท่อลมหรือส่วนของท่อลม
  5.) ข้อกำหนดของสารอุดรอยรั่วมิได้รวมถึง
  1. ความต้านทานการกัดกร่อนของสารเคมี
  2. เป็นฉนวนทางไฟฟ้า
  3. กันน้ำ ทนทานต่อสภาพอากาศและรังสีอุลตราไวโอเลท (UV)
  4. ทนอุณหภูมิสูงกว่า 120OF (48 OC) และต่ำกว่า 40OF (4.4 OC)
  5. มีการป้องกันแผ่สารกัมมันตภาพรังสิตหรือใช้เพื่อสร้างความปลอดภัยให้อาคาร
  6. เป็นสายดินทางไฟฟ้า (Ground)
  7. สามารถอุดรอยรั่วที่แรงดันสูงกว่าระดับชั้นของท่อลมได้
  8. ใช้งานใต้ผิดดินใต้ระดับน้ำ
  9. จมในของเหลว
  10. ทนการสั่นสะเทือนที่เห็นได้ชัด
  11. ปราศจากรอยรั่วในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนสูง
  12. ใช้ในการอุดรอยรั่วของอาคารส่วนของอาคารที่ทำหน้าที่เป็นท่อลมหรือส่วนของท่อลม
  6.) ใช้ได้ทั้งความดันบวกและความดันลบ
  7.) ท่อดักท์แอร์ (ท่อส่งลม) ที่จะต้องหุ้มฉนวนและติดตั้งอยู่ภายนอกอาคาร จะต้องทำการอุดรอยรั่วก่อนที่จะหุ้มฉนวนท่อลมที่ติดตั้งภายนอกอาคาร และมิได้ทำการหุ้มฉนวน หากมีการรั่วของอากาศจะต้องทำการอุดรอยรั่วด้วยสารอุดรอยรั่วที่ใช้สำหรับภายนอกอาคารโดยเฉพาะ ซึ่งจะต้องมีคุณสมบัติยึดติดได้ดีกับโลหะและยืดหยุ่นได้ ทนอุณหภูมิ -30OF (-34 OC) ถึง 175OF (79 OC) หากต้องถูกับแสงอาทิตย์โดยตรงควรจะทนต่อรังสีอุลตร้าไวโอเลตและโอโซน หรือเคลือบด้วยมีที่มีคุณสมบัติดังกล่าว สารอุดรอยรั่วในที่นี้มิได้หมายถึงแต่เพียงสารยึดติด (adhesive) เท่านั้น แต่ยังหมายถึงเทปกาว และแถบผ้าที่มีสารยึดติดด้วย

7. มาตรฐานการต่อท่อสี่เหลี่ยม

ท่อลมสี่เหลี่ยมที่ใช้ส่งลม อาจรับภาระอันเนื่องจากความดันสถิตภายในท่อ และการสั่นสะเทือนจากความปั่นป่วนของอากาศ ดังนั้นการสร้างท่อลมต้องคำนึงถึงองค์ประกอบหลายประการเช่น ลักษณะการสร้างท่อลม ความต้องการในการซีลแนวท่อลม ชนิดของวัสดุทั้งตัวท่อและการจับยึดหรือแขวน เป็นต้น

ลักษณะของท่อลมชนิดสี่เหลี่ยมต้องสร้างให้มีความแข็งแรงพอที่จะต้านทานภาระของอากาศภายในได้ ท่อลมในการสร้างท่อลมต้องตัดแผ่นโลหะให้ได้ขนาดที่ต้องการ แล้วจึงพับและประกอบเป็นท่อโดยยึดด้วยตะเข็บ และข้อต่ออาจเสริมให้แข็งแรงตามความเหมาะสม

ติดต่อเราสอบถาม

RVS INTERGROUP CO., LTD.

90 ซอยจรัญสนิทวงศ์ 40/1 ถนนจรัญสนิทวงศ์ แขวงบางยี่ขัน เขตบางพลัด กรุงเทพฯ 10700