Особенности естественной вентиляции

Приточно вытяжная естественная вентиляция в помещении

Миф №2 – естественная вытяжка функционирует при любых условиях внешней среды.

Реальность – естественная вытяжка функционирует при разнице температур воздуха внутри и снаружи помещения. В остальных ситуациях она становится притоком или вовсе не работает.

Так, вытяжное проветривание хорошо осуществляется в зимнее время, когда температура воздуха на улице в разы ниже, чем в квартире. В результате теплые воздушные массы поднимаются по вытяжным каналам и выбрасываются наружу.

При этом, в жаркую погоду приток наоборот с улицы поступает в дом с более прохладной температурой. Именно поэтому в помещении становится душно, а постоянная работа кондиционеров не избавляет от недостатка кислорода.

Тоже самое касается ситуаций, когда внешняя и внутренняя температура в доме совпадает, — проветривание помещения не осуществляется, происходит застой микроклимата.

Миф №3 – вентилятор способен осуществлять принудительное движение отработанного воздуха.

Реальность – при отсутствии притока в помещении вентилятор для вытяжки работает напрасно, «вхолостую». Это означает, что устройство для принудительного движения воздуха в ванной комнате не сможет обеспечить вытяжку, если в помещение установлена герметичная дверь.

Поэтому при монтаже вентилятора в санузле для вентиляции естественной приточно-вытяжной обязательно наличие небольшой щели под дверью высотой до 5 мм. Тогда вытяжка начнет функционировать, а воздушный приток будет поступать из соседних комнат.

Миф №4 – нагрев приточного воздуха осуществляется самостоятельно.

Реальность – для нагрева воздушного притока, который поступает в помещение при естественной вентиляции, необходима дополнительная энергия. Холодный воздух нагревается за счет бытовых предметов, людей и радиаторов отопления, как бы «отбирая» у них тепловую энергию.

Виды пассивной вентиляции

Специалисты различают организованную естественную вентиляцию и неорганизованную – самотечную. Основное отличие видов движения воздуха — в технических особенностях перемещения воздушного потока.

К организованным видам естественной вентиляции относятся специально созданные отверстия для поступления и выхода воздуха и проложенные вентиляционные каналы. Они заставляют воздушные массы двигаться по созданным с учетом природных факторов маршрутам.

Самотечные потоки проникают в дом снизу через щели и покидают жилье, устремляясь вверх. Проветривание помещений активизирует движение воздуха. Не создавая специальные каналы, можно освежить атмосферу в  доме, если открыть окна.

Для качественного проветривания и создания естественной вентиляции надо открывать окна с противоположных сторон дома, чтобы поток шел от зоны с большим атмосферным  давлением, например от северной стены, к области с меньшим – на южной стороне фасада, прогретого солнцем. Аналогичные условия разреженного воздуха создает ветер.

Со стороны, куда он дует, давление большее, а с противоположной воздух разреженный. При открывании окон происходит активное перемещение потоков. При этом влага и другие вредные вещества будут покидать жилье вместе с воздушными массами.

В многоквартирных домах система естественной вентиляции предусмотрена в проекте, и выводные каналы создаются при строительстве здания. Вентиляционные каналы проходят в стенах по всей высоте здания и заканчиваются трубами на крыше.

Они располагаются рядом с кухней, ванной, туалетом. Через трубопроводы в хозяйственных и санитарных помещениях наружу выходит воздух со всей квартиры. В комнаты он поступает через окна, микротрещины в стенах, зазоры в дверных проемах.

Пластиковые окна и стены из энергосберегающих материалов делают дом герметичным. Притока воздуха нет, циркуляция и естественная вентиляция отсутствует. В результате повышается уровень углекислого газа, сырость.

Жить в непроветриваемых домах не очень комфортно. Держать окна постоянно открытыми невозможно. Поэтому следует поставить в стене воздухозаборный клапан. Он будет пропускать необходимое количество воздуха только в одну сторону – внутрь помещения, а второй, в потолке, – выпускать его наружу. Собственно — это и есть простейший вариант естественной вентиляции.

Расчёт вентиляции квартиры

Естественная или искусственная вентиляция жилого дома рассчитывается при строительстве здания специалистами, а жильцы дома получают квартиры с системой проветривания «по умолчанию». Изменить схему системы вентиляции в хрущёвке не получится, для этого будет необходимо серьёзное вмешательство в структуру здания. Однако с помощью различных устройств можно улучшить циркуляцию воздуха в своей квартире. Для этого необходимо провести расчёты.

Если вас не устраивает вентиляция в квартире, можно установить дополнительные вытяжки на кухню и вентиляторы на решётках в ванной. При этом следует запомнить основное правило – количество вытягиваемого воздуха не должно превышать количество поступающего в квартиру. В этом случае системы проветривания будут работать максимально эффективно. Некоторые модели вытяжек и вентиляторов могут работать на приток воздуха – их стоит установить, если комната недостаточно проветривается через окна и двери.

Особое внимание стоит уделить мощности вытяжных устройств, для небольших квартир будет достаточно производительности от 50 до 100 м³ воздуха в час. Чтобы точно определить, какая нагрузка для прибора будет оптимальной, можно измерить количество воздушных масс в комнате

Для этого площадь квартиры суммируется и умножается втрое. Полученные объёмы воздуха и должны полностью проходить через вентиляторы в течение часа.

Организовать дополнительный приток воздуха можно с помощью кондиционеров, вытяжек и вентиляторов. В комплексе эти приборы будут выполнять основные задачи по вентиляции помещений:

• вытяжка в кухне будет очищать помещение от неприятных запахов, жира и дыма, наполняя его чистым воздухом;
• вентилятор в ванной — удалять влажный воздух;
• кондиционер — охлаждать и осушать воздух в помещении.

Эти устройства будут обеспечивать хорошую циркуляцию воздушных масс в разных комнатах и регулировать их чистоту – в ванной и кухне они просто незаменимы.

Естественная вентиляция: принципы функционирования и особенности

Естественная вентиляция происходит вследствие движения вверх теплых потоков воздуха и замещение ими холодных масс, идущих снизу. Скорость циркуляции зависит от разницы температур и того, с какой скоростью движется ветер.

Современные окна не пропускают воздух с улицы. Как это было раньше. Поэтому в оконных системах монтируются клапаны для вентиляции. Вывод использованного воздуха осуществляется через специальные каналы в кухне, санузле и других помещениях.

Преимущества естественной вентиляции:

• отсутствие шумов;
• работа без аварий;
• дешевый монтаж;
• энергонезависимость;
• высокая надежность;
• мягкий микроклимат;
• экономичность.

Недостатки такого типа воздухообмена:

• слабая циркуляция, не всегда достаточная для эффективной смены воздуха в помещении;
• тяга зависит от времени года и высотности дома;
• регулирование интенсивности невозможно;
• почти полное отсутствие движения летом, когда температуры выравниваются вне дома и внутри его;
• тепло уходит на улицу, увеличивая расходы на обогрев помещений. В то же время зимой тяга увеличивается, создавая потери тепла до 40%;
• вентиляция прекращается полностью, когда устанавливаются стеклопакеты с высоким уровнем герметичности;
• отсутствие обработки воздуха;
• для продолжения циркуляции требуется установка приточных клапанов.

Такая система зависит от сезонности и суточных перепадов температур. Подходит для кирпичных, домов, деревянных, шлакоблочных, пенобетонных.

Недостаточность вентиляции определяют по следующим признакам:

• запотевают стекла;
• на кухонных стенах образуется жирный налет или грибок;
• зимой повышенная влажность.

Схемы вентиляции жилых домов

В зависимости от планов по строительству, вентиляция может иметь совершенно разную конструкцию. В этом разделе мы попытаемся разобраться, как устроена вентиляция в панельном доме на схемах и поговорим о степени эффективности того или иного вида её проведения.

В этом случае вентиляционные шахты не соединяются между собой, улучшается тяга внутри трубы, а в дом не поступает загрязнённый воздух из соседских квартир. Другая разновидность такой схемы вентиляции в хрущёвке – из каждой квартиры отдельные каналы ведут к крыше, где соединяются в единую трубу, которая выводит воздушные массы на улицу.

К сожалению, довольно часто используется самый простой, но малоэффективный способ вентиляции, при котором воздух из всех квартир поступает в единую большую шахту – так же, как устроена вентиляция в хрущёвке. Это позволяет сэкономить место и расходы при возведении здания, однако обладает массой неприятных последствий:

• поступление пыли и неприятных запахов из других квартир – особенно этому подвержены жители верхних этажей, куда воздух поднимается естественным образом;
• быстрое загрязнение общей трубы вентиляции;
• отсутствие шумоизоляции.

Есть и ещё несколько способов вывода воздуха через вентиляционные шахты – с горизонтальными каналами на чердаке и выводом трубы на чердак без дымохода. В первом случае горизонтальные воздуховоды снижают тягу воздуха, а во втором – чердак загрязняется из-за отсутствия вывода на улицу. Схема вентиляции в хрущёвке и других постройках советского типа хотя и бюджетна, но неудобна для жильцов.

Принципиальные схемы некоторых систем естественной вентиляции жилых зданий: (а) — без сборных каналов; (б) — с вертикальными сборными каналами; (в) — с горизонтальными сборными каналами на чердаке; (г) — с тёплым чердаком

К счастью, существует современная система вентиляции, которая автоматически вытягивает и подаёт воздух. В её конструкцию входит вентилятор, который нагнетает воздух в шахту. Он обычно располагается в цокольном этаже здания. На крыше дома размещена вытяжная вентиляция такой же мощности, которая с силой выводит загрязнённые воздушные массы из воздуховода. Это самая простая схема вентиляции в многоквартирном доме. Она может быть устроена и с применением энергосберегающего оборудования – рекуператоров. Задача рекуператора – отнимать тепло (или холод) от выбрасываемого воздуха и передавать его приточному.

Шахты вентиляции, как правило, идут из подвала многоэтажного дома, дополнительно обеспечивая его защиту от сырости и испарений. Вентиляция подвала обеспечивается с помощью естественной тяги, а в современных домах здесь устанавливают и приточные установки. Для отведения сырого воздуха из подвала используются общие шахты вентиляции, выходящие отверстиями на каждом этаже и в каждой квартире.

Проветривание подвала, места, где начинается система естественной вентиляции – одно из главных условий для её правильной работы. Для этого в стенах подвала делаются отверстия-продухи, через которые в цоколь поступает свежий воздух. Он не только снижает влажность у основания дома, но и создаёт тягу в общедомовой шахте.

Форма отверстий может быть простой – круглой или квадратной. Их необходимо расположить на достаточном расстоянии над землёй, чтобы внутрь не попадала вода и грязь с улицы. Оптимальное расстояние от земли – не меньше 20 см. Отверстия следует разместить равномерно по периметру подвала, если в нём есть несколько помещений – необходимо организовать в каждом несколько продухов. Продухи нельзя закрывать, иначе нарушится весь принцип работы вентиляции многоквартирного дома. От проникновения в подвал животных отверстия прикрываются металлической сеткой.

Естественная и механическая

Полезно более глубоко рассмотреть различия устройства природной и механизированной вентиляции. В любом случае, сначала нужно просчитать интенсивность воздухообмена, выяснить, какое должно быть сечение у воздушных каналов. Принято считать, что естественный тип вентиляции более комфортен для людей. Кроме того, ограничение скорости потока позволяет почти не опасаться сквозняков. А именно этот фактор и является «инициатором» для многих респираторных заболеваний.

Общее между естественным и механическим движением воздуха то, что надо подумать о перетоке его внутри дома или крупного здания. Обычно подобная цель достигается за счет монтажа в дверях на желаемой траектории потока специальных решетках. Профессионалы полагают, что наиболее грязное место должно продуваться в последнюю очередь. Для жилого дома такой зоной оказывается санитарный узел; ему предшествует кухня.

Если вариант с решеткой не годится, можно оставить разрыв от нижней части двери до пола. Его величина должна быть однородной – не менее 2 см по всей длине, независимо от вида напольного покрытия и предназначения соединяемых проемом комнат. Когда решетки (зазора) нет, никакие вложения в вентиляционную систему не оправдаются. Если в ванной работает вытяжка, прирост давления усложнит открытие двери

Важно: при учете естественного потока воздуха во внимание нужно принять и ту его часть, которая пробирается через щели и отверстия во внешних стенах, в других конструкциях

Если установлены деревянные неплотные окна (а они еще остались во многих местах), за час через 1 кв. м поверхности их пройдет внутрь до 20 кг воздуха. В частных домах и квартирах, площадь которых не превышает 150 кв. м, этого бывает достаточно для удовлетворения гигиенических нужд. Особенно если учесть, что некоторый приток идет через неплотные стыки на дверях и даже сквозь стены. Если комнаты остеклены современными пластиковыми, алюминиевыми окнами, они гораздо герметичнее. Но тут уже надо вводить поправки на интенсивность проветривания и микропроветривания в соответствии с документацией производителя.

Организованная естественная вентиляция

Организованная естественная вентиляция иначе называется аэрацией.
 

Организованная естественная вентиляция бывает и общеобменной, одним из видов ее является аэрация. Для аэрации в стенах и вентиляционных фонарях помещения делают специальные проемы, в которых устраивают створные переплеты. Последние по конструкции могут быть с верхней ( рис. 3, а), средней ( рис. 3 6) и нижней ( рис. 3, в) осями вращения. Такие створные переплеты устанавливают как в приточных, так и вытяжных проемах.
 

Организованную естественную вентиляцию создают при помощи различных приточных и вытяжных каналов. Например, в; горячих цехах большое количество тепла от оборудования удаляется через вытяжные каналы.
 

Для удаления конвекционного тепла в горячих цехах широко применяется организованная естественная вентиляция ( так называемая аэрация) при помощи открываемых оконных фрамуг и потолочных световытяжных фонарей, вытяжных зонтов и других насадок с естественной тягой, которая создается благодаря тепловому напору. Однако в отдельных случаях для удаления избытков тепла приходится прибегать и к механической вентиляции.
 

Недостающий же воздухообмен для ассимиляции избыточной явной теплоты осуществляется общеобменной организованной естественной вентиляцией — аэрацией, при которой подача пр иточ-ного воздуха в теплый период года осуществляется через створки проемов, размещаемых на высоте 0 5 — 1 м от пола, и в холодный период года через проемы, расположенные на высоте 4 — 6 м от пола. Естественная вытяжная вентиляция осуществляется из верхней зоны через вытяжные аэрационные фонари, устраиваемые, как правило, незадувземыми, с ветрозащитными щитами. В летнее время для естественного притока также используют проемы ворот, снабженные воздушными завесами.
 

Если естественный воздухообмен в помещении регулируют в необходимом объеме, то такой воздухообмен называется организованной естественной вентиляцией. Организованную естественную вентиляцию создают с помощью различных приточных и вытяжных каналов. Например, в горячих цехах большое количество тепла от оборудования удаляется через вытяжные каналы.
 

Если естественный воздухообмен в помещении регулируют в необходимом объеме, то такой воздухообмен называется организованной естественной вентиляцией. Организованную естественную вентиляцию создают с помощью различных приточных и вытяжных каналов. Например, в горячих цехах большое количество теплоты от оборудования удаляется через вытяжные каналы.
 

Если естественный воздухообмен в помещении регулируют в необходимом объеме, то такой воздухообмен называется организованной естественной вентиляцией.
 

При неорганизованной естественной вентиляции воздухообмен осуществляется за счет вытеснения внутреннего теплового воздуха наружным холодным воздухом через окна, форточки, фрамуги и двери. Организованная естественная вентиляция, или аэрация, обеспечивает воздухообмен в заранее рассчитанных объемах и регулируемый в соответствии с метеорологическими условиями. Бесканальная аэрация осуществляется при помощи проемов в стенах и потолке и рекомендуется в помещениях большого объема со значительными избытками теплоты. Для получения расчетного воздухообмена вентиляционные проемы в стенах, а также в кровле здания ( аэрационные фонари) оборудуют фрамугами, которые открываются и закрываются с пола помещения. Площадь вентиляционных проемов и фонарей рассчитывают в зависимости от необходимого воздухообмена.
 

Если естественный воздухообмен в помещении регулируют в необходимом объеме, то такой воздухообмен называется организованной естественной вентиляцией. Организованную естественную вентиляцию создают с помощью различных приточных и вытяжных каналов. Например, в горячих цехах большое количество тепла от оборудования удаляется через вытяжные каналы.
 

Какие каналы и вентиляционные системы применяются в многоэтажных типовых зданиях

Строятся посредством соединения типовых элементов. Эти элементы соединяются в модуль, который называется поэтажным вентиляционным блоком. При соединении таких модулей формируется вертикальный вентиляционный ствол. При такой организации вентиляции очень важным является сохранение сечения ствола.

Кроме того, при естественной вентиляции также предусматривается наличие чердачного помещения, которое дает возможность вывести вентилируемый воздух наружу, сохранив его тепловые характеристики, поскольку снижение температуры воздуха в воздуховоде увеличивает его плотность, создавая «пробку» и нарушая циркуляцию. На чердаке воздухообмен обеспечивается по отдельному каналу.

Поскольку конструкция, построенная на естественной циркуляции, не имеет элементов, которые могли бы поддерживать необходимую интенсивность движения воздуха, работа такой системы находится в зависимости от сезонных температур, и не позволяет обеспечить устойчивое проветривание помещений.

Даже суточное изменение температуры может повлиять на работу естественной вентиляции. И хотя, правильный расчет каналов естественной вентиляции позволяет обеспечить самодостаточную воздушную циркуляцию, возникает необходимость сохранения температуры вентилируемого воздуха.

В противном случае, тяга которая образуется как естественная вентиляция каналов может стать недостаточной и даже отрицательной (обратной). Чтобы избежать этого, каналы естественной вентиляции располагают внутри здания, что позволяет минимизировать волатильностьтемпературы в вентиляционных каналах в течении всего года.

Принцип работы приточно-вытяжной вентиляции

Работа системы заключается в следующем. Приточный (свежий воздух с улицы) подается в систему воздуховодов, пройдя предварительную подготовку – фильтрацию, нагрев или охлаждение. После чего он распределяется в необходимом по расчетам количестве по помещениям.

В то же время из каждого помещения, куда подается свежий воздух, удаляется «отработанный» воздух в таком же количестве для обеспечения баланса давления. Таким образом, происходит «воздухообмен» — постоянная смена воздуха в помещениях.

Итак, рассматривая устройство приточно-вытяжной системы вентиляции здания, следует знать, что включает в себя подобная система:

1. Воздуховоды — необходимы для проведения и подачи воздушного потока. Форма воздуховодов, материал, а так же их параметры определяются исходя из расчетов.
2. Вентиляторы — создают необходимое давление для подачи/удаления воздуха.Используют осевые и центробежные. Преимущества осевого: малый вес, легкость монтажа; преимущество центробежного (радиального): высокая производительность и высокий напор.
3. Воздухораспределители (диффузоры, решетки) — служат для подачи воздуха в помещения. Могут выполнять декоративную функцию – при желании можно заказать решетку любого цвета, размера или даже формы.
4. Регулировочные клапаны, шиберы, заслонки – выполняют роль регулирования расходов воздуха и балансировки системы.
5. Фильтры – предназначены для защиты системы и помещения как от относительно крупного мусора (пыль, насекомые, пух), так и от мелких загрязнений.
6. Калориферы (нагреватели — водяные, электрические) — служат для подогрева подаваемого в помещение воздуха в зимний период года до комнатной температуры.
7. Рекуператор — служит для подогрева подаваемого в воздух помещения за счет отводимого воздуха. Состоит из узких каналов, расположенных через один (горячий, холодный, горячий, холодный и т.д.), по которым перемещаются потоки воздуха. При этом происходит нагрев холодного воздуха теплым. Системы приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла позволяют экономить до 70% тепла, тем самым снижая в разы потребление электроэнергии на нагрев.
8. Шумоглушитель — служит для снижения уровня шума, при высоких скоростях воздуха в канале.
9. Решетка наружная воздухозаборная, защищает вентиляцию от попадания внутрь посторонних предметов.

Шкаф автоматики — выполняет функцию управления системой и взаимодействие компонентов системы. Он отвечает за следующие функции:

• включение/отключение системы
• работу электронагревателя или водяного калорифера
• управление заслонками с приводами
• изменение режимов работы (скорости, температура и т.д.)
• безопасность и аварийные режимы системы

Шкаф автоматики приточно-вытяжной системы вентиляцииСамым важным и наиболее сложным оборудование приточно-вытяжной системы вентиляции является приточно-вытяжная установка. Она может быть сборной или моноблочной.

Сборные установки – делают под конкретные задачи каждого клиента,  производство компонует установку из нескольких отдельных блоков с элементами – блок с рекуператором, блок охлаждения, блок фильтрации и т.д. Такие установки, как правило, делают большой производительности (от 3000 м3/ч) и используются там, где нужно скомпоновать оборудование под конкретные требования объекта. Обычно это крупные объекты.Схема сборной приточно-вытяжной установки

Моноблочные установки – бывают обычно небольшой производительности (от 200 до 3000 м3/ч) и продаются готовым изделием, к которому необходимо просто подвести систему воздуховодов и электропитание. Их используют на небольших объектах, где важна компактность и невысокая стоимость системы.Моноблочная приточно-вытяжная установка Dantex

Схемы вентиляции частного дома и квартиры

Самый простой вариант реализуется в небольших домах и квартирах. Приточные отверстия располагают в жилых комнатах, вытяжки — в кухне и ванной. Поступающий в помещения воздух через щели под дверьми проникает в кухню и ванную, где и выводится. Такая схема работает при площади не более 100 квадратов.

Когда приточная вентиляция — отдельные устройства в каждой комнате, вытяжка — через кухню или ванну

В домах общей площадью более ста пятидесяти квадратов организуя две отдельные системы — приточную и вытяжную. Каждая из них имеет собственную систему воздуховодов. При таком устройстве  в каждом помещении есть вытяжные и приточные отверстия в каждом из помещений. В этом случае регулировка интенсивности притока и оттока воздуха возможна в каждой комнате — можно подстроить атмосферу под требования ее обитателей.

При централизованных приточной и вытяжной вентиляции можно организовать подогрев или кондиционирование

При централизованной системе приточной вентиляции забираемый с улицы воздух подготовить легче — можно сделать единую систему очистки, подогрева. Подготовленный воздух уже можно разводить по помещениям. В этом случае в каждом помещении имеется по два вентиляционных отверстия — одно приточное, одно — вытяжное. Располагаются они в противоположных углах, закрываются решетками или диффузорами.

Приточно-вытяжная вентиляция в частном доме может быть организована таким образом: приточка децентрализованная, вытяжка — централизованная

Даже при большой площади дома приточную систему вентиляции можно сделать децентрализованной, как в первой схеме. При правильном подборе оборудования работать она будет не менее эффективно. Вопрос в том, что будет экономически выгоднее, так как придется решать проблему подготовки воздуха для каждого приточного канала. А оборудование то совсем недешевое.