Естественная вентиляция

Принцип работы

Основной принцип работы вентиляции в квартире подразумевает замещение всего того воздуха, который не поступает из-за чрезмерной герметичности жилья. Строители и ремонтники старательно сокращают тепловые потери, что и приводит как раз к понижению естественного притока. В многоэтажных домах обязательно монтируется приточно-вытяжная естественная вентиляция. Именно с учетом нее определяются нормы обмена воздуха. Поступление новых порций воздуха должно происходить при помощи:

дверных отверстий;
дверных неплотных участков;
оконных отверстий;
оконных неплотных участков;
форточек и/или фрамуг.

Выход отработанной массы, как уже говорилось, обеспечивается вентиляционными каналами. Этот элементарный подход работал только до тех пор, пока не началось массовое использование непроницаемых окон и дверей. В деревянном частном доме они еще не создают серьезных проблем, но вот в монолитных каменных постройках, где расположены городские квартиры, требуется дополнительное усиление. Потому все большее распространение получает усовершенствованный вариант вентиляции — приточно-вытяжной формат.

Верхняя точка должна ставиться строго на одной линии с кровельным коньком. Иногда можно встретить утверждения, что допускается понижение на угол до 15 градусов. Но это ненадежное и нестабильное решение, которого профессионалы стараются всячески избегать. Повышая канал, делают систему эффективнее. В летние месяцы, когда температура внутри помещения и за его пределами выравнивается, тяга отсутствует (и это в лучшем случае).

Иногда и вовсе происходит «переворот» в вентиляционной системе, и естественный отток начинает засасывать воздух из внешней среды. Потому на практике в чистом виде натуральная вытяжка почти нигде не применяется. Флюгарку нужно ставить так, чтобы она обдувалась ветровыми потоками со всех сторон и не где угодно, а там, где скорость движения воздуха на улице больше всего. Для определения нужного места используют розу ветров и информацию о рельефе местности.

Чтобы естественная вентиляция справлялась со своей задачей, надо тщательно рассчитывать ее шахты. Они должны обеспечивать именно такой приток, который обеспечивает требуемые санитарные нормы. Не допускается такое устройство вентиляционных каналов, которое обеспечивает приток менее 3 куб. м на 1 кв. м территории в течение 60 минут. Также требуется учесть норму по созданию микроклимата на одного человека, которая составляет 30 куб. м за те же 60 минут. Если природная вентиляция работает полноценно, скорость воздуха должна составлять от 50 до 100 см за 1 секунду.

Принудительный или механический воздухообмен

В отличие от естественного движения воздушных масс, принудительная вентиляция в частном доме более эффективно перераспределяет потоки свежести в помещении. Для этой цели используются устройства, нагнетающие воздух: разного рода вентиляторы, компрессоры и насосы.

Принудительный воздухообмен подразделяется на несколько подвидов:

приточный – организует механическую подачу кислорода снаружи;
вытяжной – устраняет отработанные воздушные массы с помощью вытяжных устройств;
приточно-вытяжной – обеспечивает работу системы в обоих направлениях.

Приточная система

Приточная система должна осуществлять доступ кислорода в здание. Она включает в себя:

воздухоприемное оборудование;
устройство для нагрева или охлаждения воздушных потоков;
систему фильтров для задержки частиц пыли;
вентиляторов или насосов, качающих воздух;
приспособлений подавления лишнего шума.

Воздух попадает в вентканал при помощи нагнетательного устройства, проходит через группу фильтров, нагревается или охлаждается и попадает в здание

Приточные комплексы могут иметь воздуховоды – трубы, по которым воздушный поток попадает в комнату или функционировать без каналов, проникая в комнаты через вентотверстия. Устройство приточных комплексов тоже бывает различным: они могут включать в себя набор агрегатов или один компактный моноблок.

Вытяжная система

Вытяжная вентиляция в частных домах может работать естественным образом, через вентиляционные каналы, или с помощью механической подачи. По локализации вытяжные установки делятся на местные, то есть работающие в одном конкретном помещении, например, кухне, и общеобменные, работающие на все здание.

В любом случае, вытяжная система не может работать без притока кислорода снаружи. приток может осуществляться через форточки, двери или приточные клапаны.

Все типы вытяжных конструкций являются канальными, так как нуждаются в воздуховодах

Приточно-вытяжная вентиляция и ее особенности

Такое конструктивное решение предполагает одновременную подачу и вывод воздуха с помощью нагнетательных устройств. Это самый энергозатратный тип воздухообмена. Кроме того, тепло помещения частично утрачивается из-за постоянного обновления атмосферы. Чтобы сохранить комфортную температуру, в приточно-вытяжной системе используются рекуператоры тепла.

Рекуператоры – устройства, основным назначением которых является прогрев входящих поток за счет тепла исходящих. При этом смешивания воздушных масс не происходит и в здание проникает только чистый воздух.

Такие теплообменные установки значительно снижают затраты на эксплуатацию помещений

Статья по теме:

Особенности обустройства

вентиляция в частном доме

Дерево, будь то брус или доски, способно “дышать”, то есть воздух проникает в помещение через поры данного материала. Каркасный материал и кирпич лишены этого свойства, а значит, естественная вентиляция дома рассчитана только на достаточную пропускную способность форточек и щелей в окнах.

Внутри жилого помещения воздушные потоки циркулируют благодаря щелям под дверью между комнатами. Вытяжная система сконцентрирована вблизи помещений специального назначения, так как в них ощутимо увеличиваются значения всех параметров воздушной среды. В жилом помещении – это кухня и санузел. По такому же принципу обустраивается и естественная вентиляция в многоэтажном доме. С одним лишь отличием: имеется общая для всех квартир центральная магистраль, от которой расходятся ответвления. Именно данные каналы подводятся к кухням и санузлам всех квартир.

Составление проекта

Одним из первых шагов является расчет естественной вентиляции. Прежде всего, необходимо вычислить производительность будущей системы. Для этого определяется достаточное значение воздухообмена и его кратность. Существуют нормативные документы, в которых оговаривается, каким должен быть воздухообмен в помещении, чтобы удовлетворять потребность одного человека в кислороде за один час времени. Данное значение составляет 60 м3/ч. Определить достаточный воздухообмен в помещении можно, умножив количество человек, которые проживают в доме, на нормированное значение воздухообмена.

Определить количество смен объема воздуха в помещении можно, если умножить нормированную кратность воздухообмена на объем комнаты. Расчеты производятся для каждого помещения, а результаты суммируются. После того, как основные расчеты были произведены, составляется схема естественной вентиляции, которая основывается на физических свойствах воздуха при различных температурах. Так, воздушный поток, попадая в помещение, изначально более прохладный, а значит, проходит по низу помещения. Нагреваясь, он поднимается к потолку. Именно там обычно устанавливаются вытяжные решётки.

Соответственно, если обустраиваются дополнительные отверстия с контролируемым клапаном подачи воздуха, то делается это ближе к полу. А все воздуховоды располагаются вверху. Выполняя аэродинамический расчет системы естественной вентиляции, необходимо получить значения давлений на концах воздуховодов, а также просчитать среднюю скорость движения ветра. В действительности значение последнего из указанных параметров будет несколько ниже из-за того, что форма сечения воздуховода и уровень шероховатости его стенок несколько замедляют скорость продвижения воздушных потоков.

Проектирование естественной вентиляции включает в себя также расчёт сечения вентиляционных каналов. Ввиду того, что циркуляция воздушных потоков осуществляется под воздействием внешних факторов, то для обеспечения достаточной тяги требуется на порядок большая площадь сечения воздуховодов, чем для организации принудительной вентиляции.

Нередко для усиления тяги прибегают к использованию устройств механического действия – дефлекторов. Они просты по конструкции и устанавливаются на выходе воздуховодов. Благодаря особенностям механизма дефлекторы способны разряжать воздух в радиусе своего действия, что ощутимо увеличивает скорость движения воздушных потоков

Важной особенностью при составлении проекта вентиляционной системы является влияние значения температуры окружающей среды на тягу. Так, в летнее время естественная вентиляция практически перестаёт функционировать из-за того, что разница температур снаружи и внутри помещения незначительна

Схема действия естественного воздухообмена

Вентилирование помещений, осуществляющееся первым способом, не что иное, как простое проветривание. Происходит оно без вмешательства человека и возможно, когда ограждения недостаточно плотные, и пропускают в помещение воздух как извне, так и изнутри.

На направление оказывает влияние давление. Если его показатели имеют более высокое значение снаружи, то открывается путь для проникновения в помещение чистого воздуха с улицы. В противном случае теплый воздух из помещения находит пути выхода наружу. Зачастую эти процессы протекают параллельно.

Большой плюс естественной вентиляции заключается в том, что ее устройство не требует значительных затрат ни на оборудование, ни на подвод электропитания. Из всех существующих схем эта самая простая

Способствует этому процессу и появление отдельных участков с высокими и заниженными показателями давления со стороны корпуса, интенсивно обдуваемой ветром и с его более защищенной стороны соответственно. При таком раскладе наблюдается инфильтрация — воздух поступает в помещение с наветренной стороны, а выходит наружу с подветренной.

Коэффициент воздухообмена, характеризующий интенсивность процесса, при естественном способе вентилирования не превышает 0,5.

Комфортные условия, для находящихся в производственном помещении людей и работающего оборудования, неорганизованная вентиляция обеспечить не может. Здесь обязательно должны присутствовать специально разработанные системы.

Естественная вентиляция организованного вида реализуется путем аэрации или при помощи дефлекторов. Как подача, так и удаление воздуха из помещения происходит или через проемы в ограждающих конструкциях, или через воздухоотводы. В канальной вентиляции обязательно присутствует дефлектор.

Когда говорят о вентиляции на производстве, то имеют ввиду не только оборудование, но и его техобслуживание, и целый комплекс мероприятий, касающихся создания здорового микроклимата

Приточная вентиляция

Приточная система отвечает за забор воздуха снаружи и его подачу внутрь помещения. По типу выделяют механические и естественные варианты. Принудительный вид позволяет проводить точный контроль характеристик и объема, подаваемых в помещение или здание воздушных масс. Соответственно, естественный вариант обеспечивает только неконтролируемую подачу воздуха, что оказывает влияние на снижение распространения установок подобного типа.

Особенностью естественного варианта является наличие вытяжной системы, осуществляющей свою работу по определенным параметрам, а поступление свежего воздуха происходит за счет разницы в давлении снаружи и внутри, через:

специальные отверстия;
решетки;
щели в оконных проемах и т.п.

Приточная вентиляция может сочетаться с вытяжной естественной или механической. Системы тесно связаны друг с другом и должны работать синхронно, обеспечивая поданный и удаленный воздух в одинаковом объеме.

Преимущества и недостатки вентиляционных систем, виды вентиляции

У каждого из перечисленных типов вентиляции есть свои достоинства и недостатки. О них следует знать, чтобы не попасть впросак. Давайте рассмотрим все варианты:

Вид системы	Плюсы	Минусы
Естественная	Не требует стороннего оборудования и подключения к источнику питания. Не ломается, практически не нуждается в обслуживании. Работает совершенно без постороннего шума и может комбинироваться с техникой для кондиционирования воздуха.	Низкая интенсивность воздухообмена. Недостаточная скорость обменных процессов приводит к образованию грибка и оседанию конденсата. Нет возможности регулировать воздухообменные процессы. При отсутствии ветра и разницы температур практически не работает.
Механическая	Полностью автономная работа, независящая от внешних факторов: температуры воздуха и наличия ветров. Воздух, попадающий в жилое здание, может проходить дополнительную обработку: очищение, прогревание, увлажнение.	На устройство механической вентиляции в частных домах нужно потратить немалые средства. Система нуждается в регулярном техническом обслуживании.
Приточная	Имеет функцию регулировки температурного режима и объемов поступающего воздуха. Отличается компактными размерами и высокой функциональностью. Может одновременно подогревать и очищать атмосферу.	Нуждается в системе шумоподавления и требует отдельного места для установки, удаленного от жилых помещений. Требует периодического техобслуживания и ремонта.
Вытяжная	Позволяет контролировать объемы исходящих потоков. Не зависит от капризов погоды. Легко устанавливается.	Не дает возможности регулировки поступающего воздуха, нуждается в затратах на установку и эксплуатацию. Требует техобслуживания.
Приточно-вытяжная	Качественно очищает воздушный поток и делает атмосферу максимально комфортной для человека. Безопасна в пользовании.	Высокая стоимость установки и эксплуатации. Невозможность использования с системами кондиционирования. Нуждается в отдельном помещении для установки и системе шумоподавления.

Фильтры для кухонных вытяжек

На сегодняшний день фильтры для вытяжек бывают таких видов:

Жироулавливающие;
Угольные.

Жироулавливающие фильтры предназначены для защиты двигателя, установленного в устройстве, от жира, копоти, гари, сажи. Они выпускаются промышленностью двух видов:

Сменный фильтр из акрила (систематически необходимо менять);
Алюминиевый фильтр, который состоит из нескольких слоев тонкого алюминия. Его не меняют, а моют по мере загрязнения.

Угольные элементы обычно идут в комплекте поставки, в количестве 1-2 штуки, в зависимости от числа моторов в устройстве. Если устройство работает в режиме вытяжки, то использовать угольные фильтры не нужно, но если вытяжка работает в режиме очистки воздуха, то менять его стоит не реже, чем раз в 4 месяца.

Технические характеристики вытяжек отличаются и поэтому для каждой из них оптимален один, определенный вид фильтров.

Виды и классификация

Вентиляционные системы с естественной циркуляцией воздуха подразделяются на организованные и неорганизованные, различия между которыми связаны с конструктивными особенностями. Организованная обеспечивается за счет целенаправленной организации проемов для доступа воздуха.

Далее рассмотрим то, как классифицируются данные системы в архитектуре

Вытяжная

Естественная вытяжная вентиляция служит для отвода отработанных масс из помещения. При этом отработанные массы, удаляясь из комнаты, будет неизбежно создавать зону разряжения. Она в свою очередь будет заменяться свежим воздухом. Для того чтобы организовать такую вентиляцию, необходимо организовать отводные вентиляционные каналы таким образом, чтобы их число было больше, чем точек притока – окон или проемов.

Вытяжные решетки устанавливают в туалете, ванной, на кухне на каждом этаже здания. Нет такого правила, что на нижних этажах они нужны, а на последнем не обязательны.

Приточная

В этом случае отработанный воздух вытесняется свежим. Для этого необходимо, наоборот, иметь количество отводных каналов меньше, чем точек притока. Естественная приточно вытяжная вентиляция используется для больших помещений, если при этом не требуется оснащение механическими средствами нагнетания воздуха.

Организованная

Организованная естественная вентиляция осуществляется при помощи специальных отверстий, которыми обеспечиваются стены в зонах под потолком и над полом. Эти отверстия используются для притока и отвода воздушных масс. Данная система названа организованной не только из-за обустройства специальных отверстий, но также и из-за сложных расчетов, которые учитывают квадратуру помещений, архитектуру всего здания и требуют выяснения точного места обустройства отверстий.

Неорганизованная

Самый простой способ отведения воздуха за счет его движения по законам физики. При естественной вентиляции воздухообмен происходит за счет разницы давлений воздуха внутри и снаружи, температур, а также скорости ветра и времени года.

Приточно-вытяжная вентиляция

В общем случае вентиляция должна быть и приточной и вытяжной. При этом, производительность обоих видов должна быть сбалансирована, с учетом вероятности поступления воздуха из смежных помещений или его удаления в таковые. Сбалансированный приточно-вытяжной воздухообмен позволяет в значительной степени снизить фактор сквозняков и избежать эффекта «хлопающих дверей».

Однако, на практике, зачастую используют либо приточную (тогда воздух удаляется из помещения через неплотности проемов, окна, форточки, фрамуги), либо вытяжную (когда удаляется теплый и загрязненный воздух, а приток свежего производится естественным путем).

Приточная вентиляция

Производится посредством приточных установок. Вентиляционная приточная установка служит для подачи свежего воздуха в помещение взамен удаляемого.

Приточная установка в современном исполнении может быть как моноблочной, так и наборной. Моноблочные системы имеют большую монтажную готовность и не требуют специальных навыков и знаний при их установке, однако имеют большую стоимость, чем наборные системы приточной вентиляции. Для установки моноблочной системы достаточно закрепить установку на стене и подвести к ней сеть воздуховодов и электропитание.

Приточная установка в качестве основных узлов имеет калорифер, вентиляторы, систему фильтрации и электроавтоматику для управления и контроля.

Если к качеству воздуха предъявляются особые требования, то приточный воздух может подвергаться дополнительной обработке, такой как нагрев, охлаждение, осушение воздуха, увлажнение воздуха, очистка с помощью фильтров и т.д. Приточные установки бывают как промышленного назначения (используются на промышленных объектах), так и бытового.

Вытяжная вентиляция

Является прямо противоположным явлением приточной и предназначена для удаления отработанного воздуха из жилых, производственных и других помещений. Различают общеобменную (осуществляющую воздухообмен для всего помещения) и местную (устанавливаемую непосредственно на рабочем месте).

Как правило, вытяжная вентиляция оправдывает себя на промышленных объектах, когда необходимо удалять избыточное тепло и вредные примеси либо из всего объема воздуха помещения, либо только из определенных мест. Однако, для квартир также может использовать вытяжные установки — на кухнях, в ванных комнатах, туалетах. Работа вытяжной установки может быть основана как на принципе естественного воздухообмена, так и иметь механическое побуждение движения воздуха, например, используя вентиляторы.

Разновидности вентиляционных систем для частного дома

Герметичность строения, при всех достоинствах – сохранении тепла, отсутствии вредных веществ снаружи, поддержка микроклимата – имеет недостатки. В первую очередь это измененный газовый состав воздуха: недостаток кислорода, избыток углекислого газа, неприятные запахи кухни и санузла. Кроме того, сохранение микроклимата способствует развитию повышенной влажности и, как следствие, риск появления грибка, плесени. Таким образом, естественная или принудительная вентиляция – обязательное условие комфортного проживания в частном доме.

Как уже говорилось, естественная вентиляция – через щели и микропоры в строительных конструкциях, окна и двери, вентиляционные отдушины и трубы – может быть недостаточной. Схема движения воздуха в доме показана на иллюстрации, причем расположение вытяжных труб сверху (на крыше) обусловлено природным движением теплого воздуха вверх.

Однако данная схема осуществима только при условии поступления холодного (относительно) воздуха через окна и двери, вентиляционные отдушины (рисунок справа), а также микроотверстия в стенах. Следует отметить, что при разработке проекта частного дома устройство вентиляции (схема) обязательно включает вытяжные каналы и трубы, должны присутствовать вентиляционные щели в дверях (под дверным полотном), сами каналы вывода использованного воздуха наружу должны проходить правильно – снизу вверх. Если в доме присутствуют такие отопительные приборы, как камины или печи с открытым огнем, для них вывод воздуха и дыма устраиваются отдельно. То же касается газового или твердотопливного котла.

Принудительная вентиляция

Для более эффективного воздухообмена в помещениях устраивается приточно-вытяжная вентиляция принудительного типа. От естественной она отличается использованием механических устройств (вентиляторов), направляющих движение воздуха в нужную сторону. Обычно такие системы монтируются в помещениях с повышенной влажностью и обилием запахов (санузел, кухня, подвал, мастерские, гараж) и имеют отдельные вентиляционные каналы.

Ниже приведены схемы устройства вентиляции с верхним и нижним расположением базового блока.

При этом система может быть приточно-вытяжной или только вытяжной. В первом случае и забор воздуха из внешней среды, и его удаление из дома осуществляется с принуждением, во втором – принудительно воздух только удаляется, его поступление идет по естественным каналам.

Проектирование систем вентиляции обязательно включает блок (блоки) ППВВ (приточно-принудительной и вытяжной вентиляции), дополняемых рекуператорами, фильтрами и другими устройствами для подготовки поставляемого в дом воздуха. Под рекуператором понимается камера, в которой теплый удаляемый из дома газ отдает свою энергию холодному уличному (смешивание газовых сред не происходит), в зимнее время использование рекуператора позволяет сэкономить до 25% энергии на отопление жилья. Фильтры первичной и тонкой очистки удаляют из воздуха различные пылевые и растительные взвеси, помогают избежать аллергических реакций и вдыхания загрязненного воздуха. Также газовая среда может увлажняться, подогреваться или остуживаться до получения оптимального температурно-влажностного режима в помещениях. На схеме ниже показан принцип работы блока ППВВ.

В данной схеме байпас – это обходной (мимо рекуператора) путь движение холодного воздуха в зимнее время. Он используется для разделения потока с тем, чтобы конденсат в рекуператоре не замерзал из-за чрезмерно низкой температуры снаружи.

Калорифер – устройство для нагрева воздушных масс, поставляемых в помещения.

Проектируемые последние годы системы принудительной вентиляции часто имеют грунтовый теплообменник. При этом труба, по которой воздух попадает в дом, прокладывается в грунте на глубине 1,5…2 м (ниже уровня промерзания почв), воздухоприемник же расположен выше уровня земли. Благодаря такому решению в холодное время года воздух подогревается теплом земли, в летнее – остывает в процессе доставки в жилье, что обеспечивает дополнительную экономию энергии (также до 25%).

Смешанная система

В крупных домах (два и более этажей), постройках по технологии «изодом» или «термодом» часто применяют смешанный тип вентиляционных систем – частично помещения обслуживаются естественным путем, частично – с использованием техники.

Самостоятельный монтаж вентиляции: основные этапы работы

Монтирование вентиляционной системы доступно любому, имеющему опыт работы с инструментами. Выполняя установку приточно-вытяжной вентиляции своими руками, необходимо учесть ряд правил и особенностей:

Сначала необходимо произвести расчет всех параметров для того, чтобы система полностью соответствовала помещению (к примеру: при объеме 350 кубометров подача воздуха должна выполняться со скоростью примерно 200 кубометров за один час).
Правильный расчет напрямую зависит:

от диаметра вентиляционных труб

Есть смысл монтировать прямоугольные вентканалы с пропорцией сторон 3:1. Это поможет сильно не сокращать высоту потолков, но уменьшить шум от движения воздуха.

длины воздуховодов

Чем длиннее вентканал, тем больше теряется в эффективности циркуляции воздуха.

производительности установленных в системе вентиляторов

После полного расчета длины и сечения всех каналов и суммарного расчета площади всех вентилируемых помещений можно подбирать установку, опираясь на показатели мощности в ее инструкции по эксплуатации.

Осуществляется установка специальных рукавов, всех необходимых частей строго в соответствии с предложенной схемой.
Профессионалы советуют в первую очередь проводить центральный воздуховод. Потом от него выполнять разводку во все комнаты, имеющиеся в доме или квартире.

В том случае, если вы самостоятельно занимаетесь монтажом системы вентиляции, не забудьте обратить внимание на настройку ее функционирования. Регулировка выполняется двумя способами – автоматически или вручную

Если вы заинтересованы в экономии потребляемой электроэнергии, то здесь подойдет ручной тип настройки.

Какой именно вариант устройства и монтажа вентиляции будет выбран, зависит от возможностей и требований конкретного случая. В одном случае хватит оконного и канального варианта, в другом потребуется установка приточно-вытяжной вентиляции с системой рекуперации. Главное, чтобы улучшенная или впервые монтируемая вентиляционная система полностью обеспечивала потребности в полноценной циркуляции воздуха, как залога комфортной и здоровой среды проживания.