Принцип работы системы естественной вентиляции

Основы расчета вентиляции в частном доме

Начинать проектирование вентисистемы нужно с изучения санитарных нормативов и правильного расчета. Для расчета естественной вентиляции используют следующую последовательность (все величины измеряются в кубометрах в час):

1. В соответствии с санитарными нормативами определяют необходимый объем воздуха, поступающего в помещения.
2. По тем же критериям рассчитывают объемы исходящего потока через систему вытяжки.
3. Производят сравнение двух полученных величин и берут для дальнейших расчетов большее значение.
4. Замеряют высоту будущего общего канала вытяжки для естественной вентиляции .
5. Исходя из количества и производительности каналов из каждого помещения в доме производят расчет размеров общего вытяжного канала.

Таблица нормативов для жилых помещений

При расчете воздухообмена следует учитывать работу механической вытяжки на кухне

Кроме того, с особым вниманием следует отнестись к расчетам для ванной, туалета и помещений, не имеющих окон, таких, как подвал, гардеробная и котельная

Для упрощения расчетов вы можете использовать специальные калькуляторы и программы. Одна из самых популярных программ — Vent-Calc v2.0. Как работать в ней в нескольких роликах подробной видеоинструкции:

Особенности конструкции

Как мы уже указывали выше, существуют приточные и вытяжные установки. Сегодня же, наиболее распространена их работа в паре, то есть имеет место существование некоторого комбинированного варианта, объединяющего два предыдущих вида. И этим решением стала приточно-вытяжная система. Рассматриваемая разновидность вентиляционной установки состоит из двух составляющих элементов – вытяжной и приточной системы. Важным условием является их совместная сбалансированная работа. В противном случае становится реальной угроза возникновения разного рода сквозняков.

Конструкция вентиляционной установки

Весь принцип действия приточно-вытяжных вентиляционных установок направлен на то, чтобы обеспечивать равномерные процессы притока свежего и вывода отработанного воздуха за пределы помещения. Одной из примечательных особенностей конструкции рассматриваемой системы вентилирования является оборудование её специальным теплообменником.

Специалисты называют его рекуператором, основная задача которого состоит в применении тепла выводимых воздушных масс с целью прогрева привлекаемого воздуха. Отдельные экземпляры обладают возможностью в выполнении также и влагообменных операций с выводимым воздухом. Приточно-вытяжные системы вентилирования, которые позволяют применять утилизацию тепла, нашли своё достаточно широкое использование в крупных офисных помещениях, а также в залах и даже в жилых постройках и т.д.

Конечно же, наилучшим вариантом станет одновременное использование приточной и вытяжной вентиляции. В то же время, существуют и такие варианты, когда используется только одна из них. Это снизит затраты на установку и дальнейшее обслуживание системы. Для начала разберёмся в том, что это такое – чисто вытяжная вентиляция. Она предусматривает вывод за пределы помещения отработанного воздуха. С этой целью обычно используются вентиляторы. Но как быть с поступлением свежего воздуха? Этот вопрос решается естественным образом благодаря инфильтрации.

Принцип работы вентиляции

Что же касается приточной разновидности вентилирования, то она предусматривает привлечение свежего воздуха в помещение принудительным путём. Им же и вытесняются отработанные воздушные массы. Если говорить о видах исполнения вентилирования приточного типа, то оно может быть как канальным, так и бесканальным. Существует и другая классификация, которая подразделяет рассматриваемый тип вентиляции на общеобменную и местную. Так, к примеру, первый тип предусматривает поступление свежих воздушных масс на всю площадь помещения. Что касается местной, то воздух проводится в некоторые конкретные места. Стоит также отметить и то, что последняя используется, в первую очередь, в промышленной сфере. Она может выполняться также и как приточно-вытяжная система вентиляции.

В настоящее время абсолютно все установки приточного типа работают согласно двум технологиям. Если быть точнее, то за основу берётся либо вытесняющий, либо перемешивающий принцип. Таким образом, если вентилирование будет осуществляться перемешиванием, то свежие воздушные массы будут просто подаваться в пределы рабочей зоны, которые будут привлекать в движение больше воздуха в пределах помещения. Однако, приточные установки, работающие по принципу перемешивания, характеризуются невысокой эффективностью, особенно если сравнивать со способом вытеснения. В то же время, рассматриваемый метод отличается простотой в обустройстве и экономичностью в использовании.

Преимущества и недостатки естественной вентиляции

В жилищном строительстве устройства вентилирования естественного типа монтируются с учетом требований СНИП и принципов современного экопроектирования. Несмотря на соответствие нормам, такие устройства имеют как положительные, так и отрицательные свойства.

К положительным моментам относят:

• низкая стоимость организации вентиляции естественного типа;
• нечастые регламентные работы по поддержке системы в норме;
• в отличие от принудительных систем, отсутствует шум;
• монтаж вентиляционных устройств не вызывает осложнений даже у новичков;
• для того, чтобы построить вентиляционный канал, потребуется совсем немного времени;
• для поддержки функциональности системы не требуются дополнительные затраты;
• срок службы системы не ограничен;
• вентиляция естественного типа не является объектом повышенной опасности и не становится причиной аварийных ситуаций;
• данные системы можно совмещать с вентиляцией принудительного типа.

К отрицательным моментам относят:

• данные системы не способны регулировать скорость вытяжного потока: при повышенной влажности в помещении, такая особенность становится причиной появления грибка или очагов плесени;
• слабо защищенные приточные устройства не удерживают пыль, крошечных насекомых и семена растений, в результате чего для поддержания порядка в помещении приходится затрачивать больше усилий;
• установка защитных сеток нарушает нормальную циркуляцию воздуха и не может стать решением данной проблемы;
• в зимний период, при осуществлении проветривания помещений естественным образом, возникают серьезные теплопотери;
• зависимость эффективности вытяжки от уличной температуры и силы ветра.

Принудительная вентиляция

Этот тип вентиляции лишен основных недостатков проветривания под действием естественной тяги. Он делает воздушные потоки в доме более управляемыми. Используя принудительную вентиляцию, помимо температуры можно контролировать также влажность и чистоту воздуха, можно задать требуемые параметры отдельно для каждого помещения. Главный недостаток – потребность в источнике электроэнергии и высокая цена соответствующего оборудования.

Пример принудительной приточно-вытяжной вентиляции

Принудительная вентиляция может быть трех типов:

• приточной (вентилятор обеспечивает приток воздуха внутрь помещения);
• вытяжной (вентилятор вытягивает воздух наружу, в окружающую среду);
• комбинированной приточно-вытяжной.

В первых двух случаях система будет состоять из одного вентиляционного канала с вентилятором, который дополняется отдушинами или воздуховодами для естественного притока или оттока воздуха, и фильтрами. А в третьем в состав системы будут входить два вентиляционных канала, каждый из которых имеет свой нагнетатель воздуха.

Механический воздухообмен

Также воздух в таких системах можно подогревать, охлаждать и очищать. Совмещение механической и естественной систем привело к созданию смешанной вентиляции. Поэтому расчет вентиляции производственных помещений в таком случае необходим для создания эффективной и рабочей очистки воздуха.

Нагнетание воздушных потоков и вытяжка на местах

Приток свежей струи обеспечивается приточной вентиляцией. Если нужно, струя приточного воздуха может предварительно очищаться. Обратная вытяжная вентиляция производственных помещений предназначена для удаления отработанного воздуха. В комплекте вытяжки есть вытяжные вентиляторы и вентиляционные решетки, а также воздуховоды для обустройства вентиляционных каналов.

Вытяжная и приточная системы вентиляции всегда должны работать только вместе, но бывают случаи, когда рекомендовано применение только какой-то одной системы. Производственная приточно вытяжная вентиляция производственных помещений может быть местной или общеобменной. Точный расход воздуха рассчитывается по формуле Lотс = 3600Fwо, где:

• F − общая площадь проемов, м2.
• wо − средняя скорость втягивания воздуха, м/с. Скорость wо зависит от токсичности вредных выделений, типа производственной операции, а более точный расчет вытяжной вентиляции производственных помещений проводится путем экспериментов.

Что такое воздушный душ

Местная система приточной вентиляции – это воздушный оазис и воздушный душ. Система воздушного душа нагнетает чистый воздух к рабочему месту и понижает температуру в приточной зоне. Воздушный оазис – зона для подачи холодного воздуха, отчужденная перегородками. К системам местной приточной вентиляции относится воздушная завеса, образующая воздушный заслон или изменяющая направление движения воздуха. В производстве выделение вредных примесей нейтрализуется применением смешанной системы вентиляции.

Местная вытяжная вентиляция устанавливается для предотвращения распространения вредных выделений по производственным помещениям. Но она не решает все проблемы – очистить помещение от вредных примесей на большой площади местная вентиляция не сможет. Для этого есть общеобменные системы вентиляции.

Варианты обмена воздушных потоков

Действующие нормы вентиляции производственных помещений отражены в СНиП 41-01-2003 от 26.06.2003 года. Согласно этим предписаниям общеобменная вентиляция должна обеспечивать обмен воздуха во всем помещении. Правильно установленная общеобменная вентиляция производственных помещений удаляет отработанные массы по всему объему помещения, а приточное оборудование подает чистый воздух обратно.

Приточный обмен воздушных масс

Ассимиляция лишней влаги, тепла и разбавление вредных выделений и примесей – задачи приточной общеобменной вентиляции. Все это позволяет соблюдать санитарно-гигиенические нормативы и стандарты для комфортного нахождения на рабочем участке.

Если в помещении холодно, то приточная общеобменная вентиляция решает и проблемы механического побуждения, очищения и подогрева приточных воздушных масс.

Вытяжка общеобменного типа

Простейший прибор для организации общеобменной вытяжной системы вентиляции – вентилятор с воздухоотводом в окна или в вытяжной канал. При длине воздуховода больше 30-40 м и снижении давления больше 30-40 кг/м2 осевой вентилятор следует заменить на центральный. Общеобменные системы вентиляции производственных помещений часто работают в паре с другими вентиляционными системами (чаще это естественная или механическая вентиляция), так как из-за разнородности вредных примесей и разных условий их образования применение какой-то одной системы малоэффективно.

Воздуховоды при вентилировании помещений

Использование вентиляционных систем предполагает в некоторых случаях для эффективного перемещения воздуха наличие сети воздуховодов, то есть канальные системы. При отсутствии вентиляционных каналов такая система называется бесканальной. Например, вентилятор устанавливается в перекрытии или в стене, при наличии системы естественной вентиляции и т.д. Любая вентиляционная система обладает 4 главными свойствами: функциональность, объем обслуживаемых площадей, способ перемещения воздушных масс и конструктивное исполнение.

Что такое вентиляция и для чего она нужна

Вентиляция в зданиях устраивается для организации воздушных потоков, замены загрязненного воздуха чистым. Чтобы не происходило скопление пыли, обменные процессы должны быть налажены с определенной частотой и скоростью. Ежедневно для уборки используются средства бытовой химии. В помещениях с плохой вентиляцией пыль оседает, повышается концентрация химических соединений и влажность.

У людей, работающих в таких помещениях, появляются головные боли, ощущение песка в глазах, снижаться работоспособность. Может появиться аллергический насморк. И как следствие, снижение иммунитета и частые респираторные и вирусные заболевания.

Плюсы естественной вентиляционной системы

Естественная система вентиляции характеризуется рядом бесспорных преимуществ:

• Надежность. Естественная вентиляция не предполагает наличия сложных механических устройств. Сломаться здесь попросту нечему.
• Экономичность. Монтаж вентсистемы не потребует серьезных финансовых затрат, а большую часть работ возможно выполнить своими руками.
• Простота обслуживания. Уход сводится к необременительному визуальному осмотру каналов и, при необходимости, их прочистке.
• Энергонезависимость. Естественная вентсистема не нуждается в источниках питания.
• Отсутствие шума. Даже современные системы принудительной вентиляции могут доставить ощутимый дискомфорт. Естественная вентсистема функционирует абсолютно бесшумно.

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.

Как сделать естественную вентиляцию в частном доме

естественная вентиляция в частном доме Все будет зависеть от выбора типа системы. Самая простая – бесканальная. Ее сформировать можно даже уже после строительства дома. Для этого в стенах делают отверстия перфоратором с насадкой в виде короны.

Диаметр инструмента подбирается после расчета кратности воздухообмена, который определяет сечение каналов. Можно использовать отверстия и меньшего диаметра, тогда увеличивается их количество.

Для входа воздушных потоков отверстия делаются над радиаторами. Их проделывают в каждой жилой комнате. Для выходных место – на кухне, в ванной и туалете под потолком. В проделанные дыры устанавливают вентиляционные клапана, которые с внешней стороны закрываются декоративными решетками.

Есть в этой схеме один нюанс, который может снизить воздухообмен. Это межкомнатные двери. Если их все закрыть, то движение воздушных потоков резко снижается. Решается проблема просто – установкой проточных вентиляционных решеток. Их монтируют или в двери в нижние их части полотен, или в межкомнатные стены.

Принцип работы естественной вентиляции этого типа прост, поэтому данная система работает неплохо.

Канальная вентиляция

Здесь все сложнее, потому что ее можно сформировать только в процессе возведения дома. Для этого в первую очередь производится расчет кратности воздухообмена, и определяются сечения воздуховодов.

Последние обычно закладывают в стены, располагая от подвала до чердака. Внутри последнего производят соединения всех концов в единую сеть, которая заканчивается одной трубой, выходящей за пределы крыши. Если дом большой, то можно объединить так несколько комнат. Или вывести трубы над каждым помещением.

Внимание! Чтобы зимой внутри выходных труб, расположенных на чердаке, не образовался конденсат, их утепляют. Минимальное сечение воздуховодов – 12х12 см. Это размер половины кирпича

Обычно трубную разводку стараются провести в перегородках или несущих стенах, расположенных внутри дома. Цель – не дать воздуху внутри системы быстро охладиться. Он просто не будет подниматься. В наружных стенах это произойдет быстро

Это размер половины кирпича. Обычно трубную разводку стараются провести в перегородках или несущих стенах, расположенных внутри дома. Цель – не дать воздуху внутри системы быстро охладиться. Он просто не будет подниматься. В наружных стенах это произойдет быстро

Минимальное сечение воздуховодов – 12х12 см. Это размер половины кирпича. Обычно трубную разводку стараются провести в перегородках или несущих стенах, расположенных внутри дома. Цель – не дать воздуху внутри системы быстро охладиться. Он просто не будет подниматься. В наружных стенах это произойдет быстро.

Если по проекту кирпичных перегородок в строении нет, то можно установить воздуховоды блочного типа. Они отлично впишутся в интерьер дома. По сути, это небольших размеров выступ от пола до потолка в доме, в котором установлена декоративная вентиляционная решетка. Их минимальное сечение – 10х15 см.

Главное требование к вентиляционным каналам – полностью соответствовать требованием СНиП и санитарно-техническим нормам, а также обладать высокой степени пожарной безопасности и звукоизоляции.

Полезные советы

мастер по вентиляции Естественная система вентиляции должна собираться только специалистами. Потому что даже небольшие изъяны могут снизить эффективность ее работы. Вот некоторые требования:

1. Внутренняя поверхность воздуховодов должна быть гладкой и не иметь внутри выступов. Это снижает скорость и объем воздуха, проходящего по ним.
2. Для вентиляции можно использовать гофрированные трубы или обычные. Вторые – оптимальный вариант. И хотя эти элементы монтировать сложнее. В них воздух проходит без шума и намного быстрее, чем в гофре.
3. В прямоугольном сечении воздуховодов тяга намного меньше, чем в круглых. Это происходит за счет углов, которые снижают скорость воздушных потоков.
4. Если вентканал собирается из труб разного сечения, то переход от одной к другой должен быть плавным. Для этого существуют специальные переходники.
5. Количество отводов должно быть минимальным – не больше трех. Это на каждый канал. Каждый поворот снижает эффективность на 10%. Лучше отдать предпочтение плавным отводам, а не резки, к примеру, под 90°.
6. Дефлектор на конце последнего воздуховода – обязательный элемент естественной вытяжной вентиляции. Он не только защитит систему от природных осадков, насекомых, птиц и мусора, но и повысит тягу в ней.
7. Все наружные части вентиляционной системы надо в обязательном порядке теплоизолировать.

Виды

Все типы вентиляции делятся на несколько видов, в зависимости от ее назначения, сложности обустройства и принципа действия. Но принцип действия любой из них будет основан на законах физики о движении воздушных масс. Холодный воздух опускается вниз, а теплый поднимается вверх.

Естественная приточная вентиляция

Простейшая, система продухов в фундаменте или цоколе. Обустраивается на этапе строительства дома и представляет собой небольшие отверстия в верхней части подвального помещения.

Если подвал находится ниже уровня земли, то вытяжка обустраивается с помощью пластиковых или асбестоцементных труб диаметром 10-15 см. Они выводятся над поверхностью на высоту 30 см и прикрываются решетками от мусора и грызунов. Такой способ является естественным и зависит от колебаний уличной температуры, силы ветра, влажности.

При расчете ее пропускной способности берется 1/400 от общей площади подвального помещения – так получим суммарную площадь всех продухов.

Отверстия должны располагаться с подветренной стороны, наименее подверженной осадкам. Дома со сложной формой фундамента и расположенные в низменных местах могут иметь до одного отверстия на каждые 3-4 метра. Продухи закрываем решетками с наружной стороны.

Этот недорогой вариант хорошо подходит для вентиляции гаражей и нежилых подвалов или в качестве дополнительного средства к основной системе проветривания.

Естественная вытяжная вентиляция

Приточно-вытяжного типа. Для правильной работы потребуется установить две трубы для вентиляции, а устройство приточно-вытяжной вентиляции выглядит так.

• Первая труба располагается под самым потолком подвала и предназначена для оттока теплого воздуха. Вытяжную трубу размещаем как можно выше, желательно на уровне конька крыши. Это необходимо для обеспечения хорошей тяги. Часть трубы, которая находится на открытом воздухе, обязательно должны быть утеплена, чтобы исключить обмерзание в зимний период и прикрыта козырьком от осадков.
• Вторая труба для притока свежего воздуха располагается на высоте 30-40 сантиметров от уровня пола, а ее вход располагаем на улице в метре над землей и прикрываем решеткой. Конвекция будет происходить за счет разницы температур уличного и подвального воздуха. Эффективнее всего такая система будет работать при разнесении приточных каналов по разным сторонам подвала.

Недостаток у всех естественных вытяжных вентиляционных систем один – это зависимость от погодных условий и преобладающих ветров. Не будет она работать, если температура в подвале и на улице сравняется.

Принудительная

Применяется, если естественная приточная вентиляция не может справиться или нет физической возможности ее использовать. Обычно используется в следующих случаях:

• Площадь подвального помещения от 40 м2 или имеет несколько изолированных друг от друга помещений;
• Высокая влажность помещения, когда конденсат в вытяжном канале замерзает зимой и ухудшает проходимость воздушных масс;
• Архитектура дома не предусматривает высоких вентиляционных труб;
• В подвале оборудуется сауна, кафе, тренажерный зал, мастерская или другой источник неприятных запахов.

Устройство принудительной приточно-вытяжной вентиляции имеет систему каналов и вентиляторов, перегоняющих воздух.

Главное условие – это заставить воздух постоянно циркулировать, что обеспечивается синхронной работой вытяжных и приточных вентиляторов. Их количество рассчитывается в зависимости от объема погреба или подвала и пропускной способности воздуховодов.

Приточно вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла

Для цокольного этажа, в котором планируется постоянное проживание недостаточно установить просто систему принудительного проветривания. Помещение в обязательном порядке утепляется и проводится его гидроизоляция. Также решается вопрос с отоплением и подогревом.

Все чаще в такие схемы встраивается приточно-вытяжная с рекуперацией тепла.

В вытяжную трубу поступает уже хорошо прогретый воздух, а чтобы не выбрасывать в атмосферу уже готовые калории воздух пропускают через специальный керамический рекуператор. Нагреваясь, он отдает тепло свежему воздуху. Воздушные потоки при этом не пересекаются. КПД такого устройства составляет 50-90% в зависимости от конструкции теплообменника. Все рекуператоры тепла очень надежны, не требуют дополнительного обслуживания и могут служить десятилетиями.

Оборудуется влагоуловителями, фильтрами от пыли, датчиками, контролирующими влажность и температуру воздуха. Для жилого помещения эти показатели лежат в пределах 50-65% относительной влажности и 18-220С . Такие системы чаще всего встречаются в «умных домах», а их монтаж сложен и должен проводиться только профессионалами.