Что такое вентиляция?
Как часто мы проветриваем комнату? Ответ должен быть максимально честным: 1–2 раза в день, если не забыли открыть окно. А ночью сколько раз? Риторический вопрос.
Согласно санитарно-гигиеническим нормам общая масса воздуха в комнате, где постоянно находятся люди, должна полностью обновляться каждые 2 часа.
Под обычной вентиляцией понимают процесс обмена воздушных масс между замкнутым пространством и окружающей средой. Этот молекулярно-кинетический процесс предоставляет возможность удаления излишков теплоты и влаги с помощью фильтрационной системы.
Вентиляция также обеспечивает соответствие воздуха в помещении санитарно-гигиеническим требованиям, что накладывает собственные технологические ограничения на оборудование, которое будет генерировать этот процесс.
Каналы приточно-вытяжной вентиляции
Устройство притока и вытяжки
Приточно-вытяжные схемы в производственных помещениях
Смонтированные вентканалы под потолком
Работа вентиляции в тандеме с кондиционерами
Место расположения вентиляционных систем
Сборка вентиляционных каналов из жести
Полимерные вентиляционные каналы и гофра
Вентиляционная подсистема – совокупность технологических устройств и механизмов для забора, отвода, перемещения и очистки воздуха. Она является частью комплексной системы коммуникаций помещений и зданий.
Рекомендуем не сопоставлять понятия вентиляции и кондиционирование – очень схожие категории, которые имеют ряд отличий.
- Основная идея. Кондиционирование обеспечивает поддержку определённых параметров воздуха в замкнутом пространстве, а именно температуру, влажность, степень ионизации частиц и тому подобное. Вентиляция же производит управляемую замену всего объёма воздуха через приток и отвод.
- Главная особенность. Система кондиционирования работает с воздухом, который находится в помещении и сам приток свежего воздуха может вообще отсутствовать. Система вентилирования всегда работает на границе замкнутого пространства и окружающей среды посредством обмена.
- Средства и методы. В отличие от вентиляции в упрощённом виде кондиционирование являет собой модульную схему из нескольких блоков, которая обрабатывает небольшую часть воздуха и таким образом поддерживает санитарно-гигиенические параметры воздуха в указанном диапазоне.
Система вентиляции в доме может быть расширена до любого необходимого масштаба и обеспечивает, в случае аварийной ситуации в помещении, довольно быструю замену всего объёма воздушной массы. Что происходит с помощью мощных вентиляторов, нагревателей, фильтров и разветвлённой системы трубопроводов.
Вам может быть интересна информация от обустройстве вентиляционного трубопровода из пластиковых воздуховодов, рассмотренная в другой нашей статье.
Кроме основной функции, вентиляционные системы могут являться частью интерьера в промышленном стиле, который применяется для офисных и торговых помещений, развлекательных заведений
Выделяют несколько классов вентиляции, которые можно разделить относительно способа генерации давления, распространения, архитектуры и назначения.
Искусственное нагнетание воздуха в системе производится с помощью нагнетательных установок — вентиляторов, воздуходувок. Увеличив давление в системе трубопроводов, можно перемещать газовоздушную смесь на большие расстояния и в значительном объёме.
Это характерно для промышленных объектов, производственных помещений и общественных объектов с центральной системой вентилирования.
Генерация давления воздуха в системе может быть нескольких типов: искусственная, естественная или комбинированная. Часто применяется комбинированный метод
Рассматривают системы вентиляции местные (локальные) и центральные. Локальные системы вентиляции — “точечные” узконаправленные решения для конкретных помещений, где необходимо строгое соответствие стандартам.
Центральное вентилирование предоставляет возможность создать регулярный обмен воздуха для значительного количества одинаковых по назначению помещений.
И последний класс систем: приточные, вытяжные и комбинированные. Приточно-вытяжные системы вентиляции обеспечивают одновременный приток и вытяжку воздуха в пространстве. Это наиболее распространённая подгруппа систем вентилирования.
Такие конструкции обеспечивают лёгкое масштабирование и обслуживание для самых разнообразных помещений промышленного, офисного и жилого типа.
Главные параметры вентиляционной системы
Основным рабочим элементом является вентилятор, но не привычный всем пропеллер, а импеллер, который представляет собой колесо с лопастями – такая конструкция позволяет уменьшить размеры оборудования.
Эффективность работы смонтированной конструкции напрямую зависит от точности и правильности предварительных расчетов. Например, одинаково плохо, если выбрана недостаточная или избыточная мощность двигателя. В первом случае двигатель будет работать на износ и достаточно скоро его придется менять. Если мощность избыточная, то это означает регулярно завышенные расходы на обслуживание и оплату электроэнергии.
Расчеты производительности и динамических параметров потоков воздуха производятся алгебраическими формулами. Рекомендуется доверить проведение вычислений специалисту, который не только сделает это верно, то и получит необходимые согласования пожарной инспекции.
В работе приточно-вытяжной вентиляции есть один существенный недостаток — наружу выводится нагретый воздух, а поступают воздушные массы, имеющие температуру внешней среды. Для подогрева расходуется большое количество электроэнергии (особенно это ощутимо в холодный период). Чтобы сократить неоправданные расходы, применяются рекуператоры.
Рекуперация (применительно к вентиляции) — возврат части тепловой энергии выводимого воздуха в помещении для использования в технологическом процессе. Она может использоваться в централизованных и локальных системах.
Схема вентиляции
Процесс рекуперации осуществляется в специальных теплообменниках (рекуператорах), к которым подведены приточные и вытяжные каналы. Воздушные массы, выводимые из помещения, проходя по рекуператору, отдают часть тепла поступающему с улицы воздуху, но с ним не смешиваются. Подобная схема позволяет существенно снизить затраты на подогрев приточного воздушного потока.
Устанавливаться рекуператоры могут на различных участках здания: потолках, стенах, полу или на крыше. Их можно монтировать и снаружи здания. Оборудование представляет собой или моноблок, или отдельные модули.
Вентиляция в доме: требования и принципы устройства
Самой «незаметной», но очень важной составляющей комфортной атмосферы является вентиляция в доме. При появлении пластиковых окон начался массовый бум установки ПВХ-пакетов с практически абсолютной звуковой и воздушной изоляцией
Однако система вентиляции домов советского времени была рассчитана по тогдашним санитарным нормам с учетом соответствующих материалов и конструкций. Вентиляция в деревянном доме того времени вообще была максимально естественной и абсолютной. Буквально через 2-3 месяца обладатели «бесшумных» окон начали самостоятельно и бессистемно решать проблему как сделать вентиляцию в доме, своими руками пробивая отверстия в наружных стенах, что только ухудшило ситуацию.
Об обустройстве вентиляции следует задуматься ещё на этапе планирования строительства дома
Однако современные многоквартирные новостройки строятся по новым требованиям и стандартам, так что эта проблема исчезла для обычных квартирантов. Но те счастливчики, кто строит собственный дом, вынуждены учитывать этот фактор, а ведь установка правильной вентиляции в доме — дело отнюдь не дешевое, причем в большинстве случаев ошибка обойдется в дорогостоящую переделку не только самой вентиляционной системы, но и затронет как минимум каркасные конструкции.
Установка общедомовой системы вентиляции своими руками вполне реалистична, пусть и с ограничениями. Необходимо только произвести вычисления воздухообмена, выбрать тип системы (естественная или принудительная), учесть климатические условия при подборе модулей будущей системы и, собственно, смонтировать ее.
Схема воздухообмена при механической и естественной вентиляции помещения
Предварительная оценка
Поскольку частный дом – это не многоэтажная высотка, то расчет схемы вентиляции в доме своими руками не потребует особенных усилий, хотя в реальности он регулируется пятью перекрестными СНиПами. В самом грубом виде расчет выглядит так:
- в жилом помещении площадью менее 20 м2 воздухообмен должен происходить со скоростью 3 м3/час;
- если площадь комнаты больше 20 м2, то использовать расчет по площади нецелесообразно – результат может сильно отличаться от реального из-за специфики планировки. Достаточно использовать другой метод: учтем, что величины воздухообмена должны составлять не менее 30 м3/час на человека;
- «грязные» помещения (кухня, туалет, подсобки, всевозможные хранилища и мастерские) требуют не менее 110 м3/час. Исключением является кухня с газовой плитой, которая сама по себе слишком активно использует кислород. Тут необходим приток со скоростью воздуха не менее чем 140 м3/час.
Элементы обустройства естественной системы приточно-вытяжной вентиляции частного дома
Этих параметров вполне достаточно для обсчета системы вентиляции частного дома в идеальных климатических условиях (температура летом +250С, зимой около -50С) при использовании естественной вентиляции. Однако, при температуре -200С заменить за час объем воздуха кратностью в полтора объема всего дома, равнозначно «обогреву» до 0-50С. Нужно учитывать, что количество затрачиваемой энергии на обогрев помещений является отнюдь не линейной функцией от разницы температур. Дополнительные усилия по нагреву приходящего воздуха обойдутся слишком дорого даже без учета логистики. И даже при достижении оптимальных параметров нужно быть готовым к жесточайшим сквознякам из-за резких перепадов воздушных температур в разных помещениях.
Остается только заранее выбрать, какой вид вентиляции жилого дома будет использоваться: естественная или принудительная.
Чтобы рассчитать, как правильно сделать вентиляцию в доме, необходимо грамотно распределить воздушные потоки
Способы устройства вентиляции
Существует два вида выгребных ям:
Автономное сооружение – септик. Если выгребная яма находится на участке рядом с домом, неприятный запах от стоков обязательно будет распространяться по участку. Как убрать запах из выгребной ямы? При строительстве очистного сооружения в крышке его необходимо обязательно оставить отверстие под вентиляционную трубу. Диаметр сечения трубы – от 10 см. Чаще всего для обустройства вентиляции используют пластиковые трубы – легкие и простые в установке. В трубу диаметром 10 см нужно вставить вторую трубу диаметром 5 см.
Труба вставляется в септик, ее нижний конец должен быть выше максимального уровня наполнения ямы на 30 см. Высота трубы – обязательно выше человеческого роста, чтобы неприятные запахи уходили вверх. Верхний конец трубы должен быть защищен от попадания воды, снега, например, специальным колпаком.
Такое простое сооружение достаточно эффективно обеспечивает устранение запаха. Чем выше труба, тем выше уходит запах. Не обязательно располагать яму очень далеко от дома, а землю рядом с ямой и над ней можно использовать, как и любое другое: для грядок или газона.
Выгребная яма под туалетом. Уличный туалет – частое сооружение на дачных участках или в частных домах. Даже если санузел есть в доме, хозяева часто устраивают и туалет на улице на случай возникновения проблем с канализацией.
Обычно уличный туалет представляется как место с неприятным запахом, расположенное вдалеке от дома. Почему появляется запах? В яме под туалетом скапливаются отходы, которые выделяют газ метан. Газ поднимается вверх. Именно он и создает характерный запах. Известны случаи отравления метаном, возникновения пожаров. Кроме того, под воздействием метана быстрее разрушается дерево – основной материал для строительства уличных туалетов.
Сегодня существует способ перевернуть привычное представление. Уличный туалет может быть расположен близко к дому и не быть источник зловония. При строительстве туалета нужно обязательно позаботиться о вентиляции, иначе запах будет распространяться и в кабинке туалета, и вокруг нее.
Существует два способа устройства вентиляции в уличном туалете:
1. Естественная. Основана на естественных законах движения воздуха.
2. Принудительная. Ускоряет процесс выведения загрязненного воздуха с помощью вентилятора, поэтому является более эффективным. Воздух в кабинке будет идеально чистым. Но для его устройства необходимо электричество, его нужно предварительно провести к кабинке, чтобы подключить вентилятор. Кроме того, организация принудительной вентиляции требует дополнительных материальных затрат – покупки вентилятора.
Обе системы предполагают устройство приточного отверстия, вытяжного канала, вытяжки, расположенной над выгребной ямой
Самый простой способ устройства вентиляции – установка трубы. Длина трубы – примерно 3 метра, диаметр – от 11 см. В крышке над ямой за туалетом нужно проделать отверстие.
Нижний конец трубы вставляется в это отверстие. Если осталось пространство между крышкой и трубой, его нужно замазать герметиком или заполнить пеной. Труба выставляется вертикально, хомутами крепится к задней стенке туалета. На верхний конец трубы одевается защитный колпак-зонт. Труба должна быть выше крыши туалета минимум на 70 см.
В кабинке туалета нужно предусмотреть два отверстия:
- Вытяжное – располагается ближе к потолку. Обычно его вырезают в верхней части двери. При естественной системе вентиляции оно выполняет и вторую функцию – окошка. При устройстве принудительно вентиляции в вытяжное отверстие устанавливают вытяжной вентилятор.
- Приточное – располагается в нижней части напротив вытяжного. Чтобы в кабинку не проникли, например, мыши, на приточное отверстие устанавливают решетку.
Вентиляция выгребной ямы в частном доме – достаточно простое дело, не требует много времени и больших материальных затрат. В то же время вентиляция эффективно устраняет запахи и предотвращает преждевременное разрушение кабинки туалета.
Необходимость наличия системы вентиляции обычно не вызывает сомнений. Но далеко не всем понятны функции выполняемые этой системой.
Советы от специалистов
Естественная вентиляция жилых зданий возможна при правильном расчете площади сечения каналов по отношению к площади комнаты. Главное, обеспечить норму воздухообмена для жилых комнат – 3 куб. метра/час на 1 кв. метр пространства. Но, числовые значения могут изменяться в зависимости от типа самой комнаты и ее размеров. В ванных, туалетах и кухнях минимальный показатель воздухообмена – 45 куб. метров/час.
Вытяжной канал будет функционировать эффективно, только в случае его подходящей длины. Минимальный размер – 60 см. Но, специалисты рекомендуют делать ее достаточно длинной. Главное, чтобы она возвышалась над «коньком» кровли на 50–70 см. А для того чтобы был и хороший приток воздуха, следует избавить перегородки комнат от герметичности. Самый простой способ – приподнять двери. Для обеспечения хорошего проветривания достаточно зазора в 1,5 –2,5 см от дверного полотна до пола.
Особенности проектирования пассивной вентиляции
Естественная неорганизованная вентиляция не требует определенных проектировочных мероприятий, так как вместо вентиляционных устройств, основную роль в работе играют окна и двери. Но, такая система неэффективна, особенно для жилого дома. Обычный дом, или многоквартирное здание требуют единственной мощной системы, которая обеспечивала бы необходимой скоростью воздухообмена все жилые и нежилые квартиры и их комнаты.
Вентиляция частного дома требует знаний о некоторых особенностях проектирования, выполнение которых необходимо для достижения максимальной эффективности всей системы. К ним относят:
- Естественное движение воздуха, именуемое тягой, будет сильнее, если расположить вытяжную трубу как можно выше кровли здания.
- Скорость воздуха, который притягивается вытяжками, будет более быстрой, если все каналы будут иметь одинаковую площадь сечения. К тому же, они должны быть гладкими и чистыми.
- Каналы и решетки для выведения отработанных воздушных масс устанавливаются на расстоянии 10-15 см от потолка.
- Вытяжные каналы располагают вертикально. Разрешенное отклонение при монтаже – 32 градуса.
- Приточная часть вентиляции устанавливается в стену на расстоянии 10-15 см от пола. Уличная часть воздуховода располагается вертикально, а ее конец защищается от мусора, птиц и осадков специальными «зонтиками» и решетками.
- Конструктивные элементы систем могут изменяться в зависимости от наличия в частном доме камина, второй ванной комнаты, а также большого количества перегородок между комнатами. Влияет на предварительные расчеты и количество межкомнатных дверей.
Вентиляция в двухэтажном доме также имеет свои особенности. Расположение и размер вентканалов в таких зданиях может иметь разные варианты. Очень часто, для первого и второго этажа, необходимо организовать отдельные линии вентиляции, выведенные в общую шахту или трубу на чердаке строения. Вентиляционные воздушные потоки при таком проекте, будут быстро покидать дом, не перемещаясь и не смешиваясь в отдельных комнатах.
Многие специалисты уверенны, что даже самая эффективная естественная вентиляция не сравнится по своей эффективности с принудительным проветриванием. Приточная часть такой системы остается неизменной. Изменения затрагивают только вытяжки. Любой накладной или канальный вентилятор усиливает тягу в несколько раз. Но, в помещениях высотных многоквартирных домов, использование таких систем не практикуется. Обеспечиваются механическими вытяжками только отдельные комнаты – ванные, кухни и туалеты. Остальная жилая площадь обслуживается схемой пассивного воздухообмена.
Механическая вентиляция частного дома
Естественная тяга капризна: любая перемена погоды изменяет силу потока. Для умеренного климата – это большая часть года. При этом не всегда получается вписать в интерьер воздуховоды большого сечения.
Невысокие дома и верхние этажи с малым перепадом высоты естественным способом вентилируются слабо. Механическая же тяга работает максимально стабильно и предсказуемо.
Кровельные и канальные вентиляторы создают равномерный поток, обслуживают как один канал, так и систему воздуховодов. Выбираются модели под размер (включая длину) и материал труб. Для вентиляции частного дома достаточно амплитуды скоростей 2-5 м/с. С увеличением показателей растет шум в каналах.
Запас мощности с регулировкой скорости нужен на временные потребности: вывести дым от камина, убрать пар из ванной. Канальные вентиляторы устанавливаются вместо воздухозаборных решеток в устье шахты или на протяжении всей трубы выше всех примыканий. Все установки синхронизируются по скорости.
Кровельные вентиляторы имеют утепленный корпус и монтируются на крыши с углом от 0° до 50°. Одна установка выводит до 500 м3 за час. Скорость настраивается автотрансформаторами (на несколько ступеней) или симисторными регуляторами, которые имеют плавный ход и большую амплитуду регулировок. Зимой механическая вытяжка переводится на малые обороты, но не останавливается.
Механическая вентиляция работает без перебоев, только если обеспечивается равный приток воздуха в помещение. При недостатке тяга «опрокидывается» – по вытяжным шахтам в комнаты затягивается холод снаружи.
Типа вентиляции
Прежде всего, стоит разобраться в двух разновидностях воздухообмена. Он может быть естественным или принудительным. Каждому варианту присущи определенные преимущества и недостатки, так что давайте рассмотрим их поподробнее.
Естественный воздухообмен
Естественной называется вентиляция, которая не требует установки какого-либо оборудования, предназначенного для стимуляции движения воздуха. Проще говоря, воздушные массы ведут вполне самостоятельную жизнь. Для вывода отработанного воздуха предусмотрены вентиляционные шахты — проще говоря, прорубленные в потолке и стене каналы, выходящие на крышу.
Воздух, побывавший в доме, становится теплым. Как известно всем из школьных уроков физики, в этом случае он начинает подниматься вверх. На это и рассчитаны вентиляционные каналы, вход в которые размещен в верхней части помещения. Воздушные массы доходят до них естественным путем, а далее следуют по шахте вверх, выходя из трубы на улицу.
С этим все ясно. Но как известно, количество ушедшего из дома воздуха должно как-то восполняться. И вот тут подстерегает проблема. Выше уже было подробно рассказано о том, что современные стены и стеклопакеты делают жилище настоящей крепостью, в которую враг, может быть, и проникнет, а вот свежий воздух — точно нет.
Проблему можно решить двумя способами:
- проветривание. Как это делается, все, казалось бы, знают — если в доме стало душно, нужно открыть окно. На самом деле, когда наступает духота, ваш мозг уже начал уставать и испытывать кислородное голодание. Допускать этого не следует, поскольку часто повторяющиеся подобные ситуации могут серьезно навредить здоровью. Например, это чревато мигренями — довольно неприятными состояниями, от которых сложно избавиться. Так вот, чтобы не доводить себя до кислородных голоданий, вам нужно делать проветривание не по факту наступления духоты, а с определенной периодичностью — каждые три часа. Продолжительность процедуры составляет 15 минут. Проблема в том, что далеко не в каждой семье есть человек, который согласится сидеть дома целыми днями, чтобы периодически открывать окно. Как правило, большинство людей работают, поэтому по вечерам им приходится возвращаться в жилище с застоявшимся воздухом,
- использование приточного клапана. Это простейшее оборудование является прекрасной альтернативой проветриванию. Приточный клапан устанавливается либо в окно, либо в стену. Состоит он, по сути, из воздуховода, по которому и циркулируют воздушные массы. Оборудование сделано таким образом, что его установка никак не влияет на возникновение сквозняков или изменение температуры в жилище. Таким образом, отпадает необходимость постоянно открывать окно — через приточный клапан свежесть и кислород поступают непрерывно.
Но даже применение приточного клапана не способно решить главную проблему естественной вентиляции. Речь идет о низкой интенсивности воздухообмена. Дело в том, что он, независимо от метода поступления свежего воздуха, зависит от некоторых внешних факторов. В первую очередь, от температуры воздуха снаружи и внутри помещения.
Для обеспечения хотя бы относительно нормальной скорости воздухообмена необходимо, чтобы на улице было холодно, а в доме жарко. Чем меньше разница температур, тем медленнее происходит воздухообмен. А что же тогда происходит летом, когда на улице и в помещении одинаково жарко? Да ничего. Воздухообмена просто нет, или же он есть, но на таком уровне, что толку никакого.
В принципе, для маленьких домов естественная вентиляция может более-менее подойти — там небольшой объем воздуха, смена которого занимает не так уж много времени. Но поскольку сегодня речь идет о двухэтажных сооружениях, этот вариант отметаем сразу по описанным выше причинам.
Принудительный воздухообмен
А вот этот способ — тот самый, который подходит для рассмотрения в качестве применения в частном доме любой этажности. В данном случае на циркуляцию воздуха влияет использование специального оборудования, которое устанавливается либо в шахту, либо на крышу, либо в одно из нежилых помещений — например, на мансардный этаж. Также бывают отдельно стоящие устройства, о которых будет рассказано чуть ниже.
