W XXI wieku tkaniny pełnią ważną rolę w nowoczesnych systemach rozdziału powietrza, zapewniając ekonomiczną, ale dobrą i skuteczną wentylację obiektów. Systemy tkaninowe gwarantują równomierny rozdział powietrza, nie powodując tzw. „przeciągów” w stref e pracy.

Rodzaj tkaniny, jej splot, właściwości fizykochemiczne oraz rodzaj i rozmieszczenie otworów wylotowych umiejscowionych na przewodzie tkaninowym w znacznym stopniu decydują o przeznaczeniu, jak również o prawidłowym funkcjonowaniu urządzenia, jakim mogą być przewody wentylacyjne bądź kurtyna powietrza.

Mianem tkaniny [8, 9, 11] określa się zwykle płaski wyrób włókienniczy, który powstaje przez splecenie ze sobą wzajemnie prostopadłych układów nitek osnowy i wątku. Właściwości użytkowe tkanin wynikają z użytego do produkcji surowca, grubości przędzy, splotu oraz gęstości osnowy i wątku. Tkanina charakteryzuje się tym, że jej powierzchnia jest sztywna, stabilna i nie ulega odkształceniu. Dlatego też producenci stosują dodatki, które powodują, że przewody tkaninowe są elastyczne. Dzięki temu możliwy jest ich montaż w różnych miejscach. Do wyrobu urządzeń tkaninowych stosuje się następujące surowce [8, 9, 10, 11]:Poliester – to włókno pochodzenia syntetycznego o wysokiej wytrzymałości mechanicznej. Można go prać w temperaturze do 100°C. Nie kurczy się po praniu. Jest ogniotrwały i antybakteryjny.

Włókno szklane – otrzymuje się je ze stopionego kruszywa  ¡kwarcowego i tłucznia szklanego. Drobno pocięte, bardzo cienkie włókna nazywane są powszechnie watą lub wełną szklaną. Służą głównie jako materiał do izolacji cieplnej, akustycznej, przeciw wilgoci. Są używane również do wzmocnienia tworzyw sztucznych, a nawet betonu. Materiały wykonane z włókien szklanych charakteryzują się małą masą, dobrą izolacyjnością cieplną i bardzo dobrymi własnościami pochłaniania dźwięku oraz niepalnością.

Trevira – to nazwa handlowa zarezerwowana dla syntetycznego poliestrowego włókna. Charakteryzuje się dużą wytrzymałością mechaniczną, jest ogniotrwała. Jej włókna można barwić na różne kolory. Produkcja treviry miała swoje korzenie w Niemczech. Początkowo była stosowana tylko w przemyśle odzieżowym. Dziś jest składnikiem rękawów wentylacyjnych. Włókna bawełniane – bawełna jest włóknem naturalnym. Jest  ¡tania, mocna i lekka. Wytrzymała na rozciąganie. Charakteryzuje się dobrą izolacyjnością cieplną i chłonnością wody. Można ją wybielać i barwić. Włókna bawełniane do szycia przewodów stosuje się rzadko, bądź jedynie jako domieszkę. Wynika to z faktu, iż na powierzchni przewodu mogą rozwijać się bakterie. Bawełna jest bowiem naturalnym podłożem do rozwoju mikroorganizmów.

Silikon – stosuje się go jako domieszkę do włókna szklanego.  ¡Zwykle wynosi ona 10÷20%.Poliuretan – z poliuretanu produkuje się włókna elastyczne  ¡typu lycra i elastyn. Poliuretan stosuje się jako domieszkę do włókna szklanego. Zwykle wynosi ona 5÷10%. Do produkcji systemu tkaninowego przeważnie używa się poliestru, włókna szklanego i treviry. Urządzenia tkaninowe wykonane z włókna szklanego i poliestru modyfikowanego (PES) należy trzymać z dala od takich chemikaliów jak: octan etylu, octan butylu, octan amylu, octan bezwodnikowy, benzol, dwuchloroetan, fluorowodór, chlorek metylu, chlorobenzol, aceton, eter etylenowy, kwas azotowy, glikol, nitro benzyl, pirydyna, trójchloroetylen, czterochlorek etylu, czterochlorek węgla. Ponadto urządzenia wentylacyjne w świetle obecnych przepisów nie mogą stanowić zagrożenia pożarowego ani zdrowotnego w miejscach, w którym są zainstalowane. Dlatego też przewody tkaninowe są wykonane z atestowanych włókien, które eliminują zjawisko wykraplania na powierzchni przewodu i absorpcji wilgoci (eliminując tym samym rozwój mikroorganizmów na i/lub wewnątrz przewodów), jak również gwarantują szczelność oraz odporność ogniową [3, 4, 5, 8, 9].

Charakterystyka systemu tkaninowego a mikroklimat pomieszczeń (…)

Rys. 1. Zależność wydajności umysłowej pracowników odtemperatury w strefi e pracy [1]

Rys. 2. Syndrom SBS jako zjawisko bardziej odczuwalne
przez kobiety niż mężczyzn [1]

Z kolei zbyt niska temperatura powoduje uczucie zimna, pogłębia bóle stawów, a w skrajnych przypadkach powoduje wystąpienie zsinienia skóry, dreszcze itp.

Wraz ze wzrostem temperatury obserwuje się spadek wartości wilgotności względnej na wykresie Moliera (wykres i-x), z kolei spadek temperatury powoduje wzrost wilgotności względnej. Z tego też względu tak ważne jest utrzymanie wartości tego parametru na żądanym poziomie. Bowiem za niska wartość wilgotności względnej (φ80%) jest odczuwalna szczególnie przez osoby starsze, jak również osoby z objawami reumatoidalnymi (czy też astmy), które mogą nasilać się w trakcie pobytu w takim pomieszczeniu. Z powyższych względów tak ważne jest dobranie do pomieszczenia/obiektu systemu wentylacyjno-klimatyzacyjnego, który zapewni utrzymanie mikroklimatu na żądanym poziomie, nie powodując tym samym uczucia dyskomfortu u jego użytkowników. I jak wynika z wykresu na rysunku 2. płeć żeńska jest bardziej podatna na skutki niedostatecznej lub niewłaściwej wentylacji. Efektem takiej wentylacji jest gromadzenie się wilgoci, zysków ciepła oraz powietrza z dużą zawartością kurzu, dymu i nieprzyjemnymi zapachami, co może być przyczyną wielu niepożądanych dla zdrowia skutków, takich jak: bóle głowy, czy podrażnienie błon śluzowych nosa, oczu i krtani. Objawy te noszą nazwę syndromu chorego budynku – SBS (Sick Bilding Syndrome).Zastosowanie w wyżej wymienionych obiektach systemu tkaninowego gwarantuje utrzymanie parametrów obliczeniowych na stałym i żądanym poziomie, jak również na uzyskanie komfortu cieplnego bez zjawiska uciążliwych przeciągów, wraz z eliminacją miejsc z tzw. „martwymi strefami”.

Przewody tkaninowe mają za zadanie transportować i nawiewać powietrze uzdatnione uprzednio w centrali klimatyzacyjnej. Z tego też względu pełnią rolę przewodu i nawiewnika.

W systemie tkaninowym [8, 9] stosuje się przewody kwadratowe, ale najczęściej są to przewody o przekroju kołowym, półkolistym i narożnym, co ilustruje rysunek 3, na którym widać również kierunek przepływu powietrza nawiewanego, realizowany przez całą powierzchnię przewodu między wątkiem a osnową (bez stosowania perforacji), za wyjątkiem włókien szklanych, które uniemożliwiają taki przepływ powietrza [8, 9, 10, 11]. Równomierny rozpływ (rozdział) uzdatnionego powietrza realizowany jest na następujące sposoby [8, 9, 10]:

• wyporowy – nawiewane powietrze wypływa (w sposób laminarny) na całej objętości przewodu tkaninowego (pomiędzy wątkiem a osnową tkaniny) z taką samą prędkością np 0,1 m/s;
• indukcyjny – nawiewane powietrze wypływa przez specjalnie  ¡zamontowane do tego celu dysze (otwory kołowe wzmocnione np. plastikową obejmą wmocowane w tkaninę), umiejscowione na całej długości przewodu;
• szczelinowy – nawiewane powietrze wypływa przez wszytą  ¡w połowie przewodu i umiejscowioną na całej jego długości szczelinę.

Rys. 3. Najczęściej stosowane przekroje przewodów tkaninowych: A) kołowy; B) półkolisty; C) narożny; D) schemat kierunku przepływu powietrza nawiewanego, przepływającego pomiędzy wątkiem a osnową

W praktyce często łączy się powyższe systemy w celu uzyskania jak najskuteczniejszej wymiany i rozdziału powietrza w pomieszczeniu i/lub obiektach o specyficznych wymaganiach. Najczęściej stosowane układy perforacji zostały pokazane na rysunku 5. Średnice otworów wylotowych zapewniających perforację nieprzepuszczalnej powierzchni przewodu są różne. Są one wykonywane na powierzchni tkaniny za pomocą nowoczesnej technologii przy użyciu lasera. Zwykle wynoszą one od 4 mm do 12 mm (spotyka się również perforację o średnicy nawet do 25 mm). O ich rozmieszczeniu decyduje: ilość nawiewanego powietrza, temperatura powietrza nawiewanego, ciśnienie na wlocie do przewodu, długość przewodu oraz wysokość jego zawieszenia.

Rys. 1. Zależność wydajności umysłowej pracowników od
temperatury w strefi e pracy [1]

Rys. 2. Syndrom SBS jako zjawisko bardziej odczuwalne
przez kobiety niż mężczyzn [1]

Wyróżnia się dwa rodzaje perforacji (rys. 4.):

A) sekwencyjna – polega na tym, że otwory są wykonywane w pewnych stałych odległościach na pewnych odcinkach przewodu w taki sposób, że pomiędzy kolejnymi odcinkami przewodu z perforacją znajduje się określony odcinek przewodu z tkaniny nieprzepuszczalnej powietrze. Wypływ powietrza jest prostopadły względem powierzchni przewodu,

B) ciągła – polega na tym, że otwory wykonuje się w równych odległościach od siebie na całej długości przewodu. A wypływ powietrza w początkowej części przewodu jest ukośny względem powierzchni tkaniny.

Długość przewodów tkaninowych jest różna w zależności od kubatury i przeznaczenia pomieszczenia, zazwyczaj wynosi ona od 0,95 do 1,20 m. Usytuowanie otworów wylotowych (np.: dysz lub oczek perforacji) również zależy od kubatury i wymogów przeznaczenia pomieszczenia. Mianowicie pomieszczenia o wysokości np. 2,80 m posiadają inne usytuowanie otworów wylotowych – często na boku lub u góry przewodu. Pomieszczenia o wysokości większej niż 2,80 m mają otwory umieszczone na boku lub u dołu przewodu (powietrze wypływa z osi przewodu do otworu pod skosem).

Nowością są przewody z zamontowaną szczeliną nawiewną i z możliwością regulacji wypływającego z niej powietrza. Do tego celu służy zamek błyskawiczny (stosowany w przemyśle odzieżowym), który zamyka światło szczeliny zamontowanej na przewodzie. Nowością są również mocowania poszczególnych przewodów na przyczepy zwane rzepami (rzepy stosowane są w przemyśle obuwniczym i odzieżowym) [8, 9].

Obok podstawowej gamy kolorów: biel, siwy, jasno-siwy, czarny poprzez stosowanie odpowiednich barwników, uzyskuje się różną tonację barw następujących kolorów: żółty, czerwony, niebieski, zielony, a nawet granat. Przykładową gamę kolorów prezentuje tabela 1. W branży instalacyjnej w dobie lat 80-tych, czy też 90-tych określone kolory rur były przypisane określonym typom instalacji. I tak kolor niebieski był zarezerwowany dla wody, czyli wszelkiego typu instalacji wodnych, kolor brązowy z kolei dla kanalizacji, żółty dla instalacji gazowej, a czerwony dla instalacji elektrycznej. Jednak dziś coraz częściej odchodzi się od tej umownej symboliki zawartej między projektantami, producentami i wykonawcami orurowania. Jest ona raczej stosowana tylko w wielkich projektach przemysłowych i instalacjach podziemnych. Natomiast w przypadku domów, małych obiektów i instalacji naziemnych kolory te są zmienne np. w miejscu brązowego pojawia się siwy, a w miejscu żółtego biały itp. W przypadku przewodów tkaninowych nie ma takiego przypisania koloru do danej gałęzi przemysłu. Jednak z reguły do hipermarketów, hal i obiektów przemysłowych stosuje się raczej przewody w kolorze białym, jasno-siwym, siwym lub żółtym. A do obiektów zbiorowego przebywania ludzi takich jak: sale gimnastyczne, sale fitness, baseny, parki rozrywki, puby, kafejki itp. takie kolory jak: niebieski, czerwony, zielony, pomarańczowy, jak i żółty. Istnieje również możliwość kompilacji naprzemiennej kolorów, czyli zastosowanie przewodu w kolorystyce dwubarwnej np. granat-biel (rys. 6.).

Rys. 6. Możliwość stosowania dwóch kolorów (naprzemiennie) na całej długości przewodu tkaninowego,
z tym, że jeden kolor to jeden odcinek przewodu połączony z drugim np. na rzepy

Zalety systemu tkaninowego (...)

Kryteria oceny instalacji (...)

Znajomość stosowania systemu tkaninowego w Polsce (...)

Wnioski

Stosowanie tkanin w systemach wentylacyjnych gwarantuje równomierny rozpływ powietrza w pomieszczeniu (eliminujący tzw „martwe strefy”), a co za tym idzie równy rozkład prędkości i temperatury, który eliminuje uczucie przeciągów w strefie pracy. System tkaninowy zapewnia skuteczną, ekologiczną i ekonomiczną (w inwestycji i eksploatacji) wentylację pomieszczeń, szczególnie tam gdzie są duże zyski ciepła i duże powierzchnie obiektów np. hale produkcyjne, magazyny, sklepy, biura itp. Tkaniny są łatwe w użytkowaniu, konserwacji (czyszczeniu) oraz w montażu i demontażu. A dzięki szerokiej gamie kolorów i kształtów mogą stanowić element dekoracyjny pomieszczenia, w którym są zamontowane.

Do jednego pomieszczenia/obiektu może pasować kilka rozwiązań. Zatem warto znać wszystkie systemy rozwiązań, aby podjąć słuszną decyzję, co do wentylacji i/lub klimatyzacji danego pomieszczenia/obiektu. System tkaninowy jest jednym z nich.