.
Решив начать строительство частного дома, необходимо позаботиться и о его максимальной защищенности от пагубного воздействия влаги. К таким работам относят кровельные и утеплительные мероприятия. Не менее важно создать необходимые условия для проветривания помещения. Наиболее простой и дешевый способ – естественная вентиляция в частном доме.
Естественная вентиляция должна быть предусмотрена на этапе строительства дома
Особенности проектирования и монтажа вентиляции определяются требованиями СНИП, которые позволяют обеспечить комфортные и безопасные условия эксплуатации самого строения, а также материалов, из которых оно построено.
Почему естественная вентиляция так популярна?
Применение естественной вентиляции в частном доме – дешевый способ обеспечить проветривание жилых и нежилых комнат. Оно осуществляется при помощи тяги, которая образовывается из-за простых физических законов. На силу проветривания влияют погодные факторы: разница температур воздуха внутри и снаружи помещения, атмосферное давление, сила ветра и др. Любые дополнительные устройства и механизмы в такой системе не применяются, так как любое такое дополнение приводит к искусственному проветриванию.
Добиться максимального эффекта от такой системы несложно. Как известно из школьного курса физики, в зависимости от своей температуры, воздух распространяется по отведенной комнате слоями. Внизу – холодные потоки, а вверху – теплые. Так и естественная вентиляция осуществляется с учетом такого разделения. При монтаже отдельных продухов, каналов или отверстий, это следует учитывать. Вверху комнаты, на стене или потолке, располагают вытяжки, которые убирают из помещения теплый воздух. А внизу, производят монтаж приточного отверстия или канала. Остается только понять, как правильно сделать это, и какие требования еще следует учитывать.
Естественная вентиляция частного дома
Основные типы естественной вентиляции
Пассивная вентиляция (она же естественная) работает по простой схеме движения воздушных масс, от приточного к вытяжному каналу. То есть, этот процесс является проветриванием. Несмотря на однообразность функционирования, такие системы могут иметь некоторые отличия:
- по методу осуществления воздухообмена;
- по функциональности;
- по объему воздуха, который обслуживает система;
- по конструктивным особенностям.
Воздухообмен осуществляется естественными силами или при помощи дополнительных устройств. Скорость воздуха, вытягиваемого за пределы дома, зависит от того, применяется ли в вентканалах вентиляторы. Но, стоит знать, что такая приточно вытяжная вентиляция уже не является естественной. Применение вентилятора относит ее к искусственному типу.
Естественное проветривание определяется тремя типами систем: приточной, вытяжной и приточно вытяжной (разделение по функциональности). Те или иные системы пригодны,как для маленьких комнат, так и для целых домов. К тому же естественную вентиляцию применяют и для обслуживания многоэтажных зданий.
Конструктивное решение можно увидеть в любом отечественному многоквартирном доме. В каждой квартире, на любом этаже, в ванной, в туалете и на кухне вмонтированы вентканалы, подсоединенные к общей шахте. Это вытяжная система функционирует от пассивных воздушных масс, забранных с улицы через форточки.
К тому же специалисты выделяют и виды естественной вентиляции, отличающиеся по своим конструктивным особенностям. Всего два таких типа – организованная естественная вентиляция и неорганизованная вентиляция. При первом, естественное проветривание осуществляется при помощи специально построенных каналов и отверстий. При втором – вентиляция дома проводится движением воздушных потоков через открытые форточки и двери.
Принцип работы систем естественной вентиляции
Основные требования к естественной вентиляции касаются разницы климатических и микроклиматических условий снаружи и внутри здания. Особое влияние оказывает атмосферное давление и температура воздуха. Этим и отличаются естественная и искусственная вентиляция. Принудительная система обеспечивает необходимую скорость движения воздуха за счет специального оборудования. Пассивный воздухообмен же, работает только от естественных условий.
Любая схема естественной вентиляции, функционирует за счет физических законов, без которых ее расчет и монтаж невозможны. Решив начать установку приточных или вытяжных воздуховодов или каналов, следует знать, что:
- теплый воздух легче холодного, поэтому он скапливается под потолком комнаты;
- холодный воздух оседает внизу;
- холодные потоки вытесняют теплые.
Кроме знаний о том, как работает вентиляция, необходимо разбираться и в проектировании самой системы. Ведь кроме естественных сил, скорость и сила тяги могут изменяться в зависимости от размеров конструктивных элементов и их расположения.
При помощи пассивного воздухообмена, можно обеспечить свежим прохладным воздухом помещение любой площади. Главное, провести правильный расчет и монтаж определенной схемы. Отчасти функционирование естественной вентиляции зависит от площади сечения воздуховодов и отдельных каналов. К тому же такая вентиляция в частном доме своими руками затрачивает меньше сил и времени, чем любой другой тип.
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.
- 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.
Учесть все особенности самостоятельно очень сложно. Лучше всего воспользоваться помощью специалистов. Очень часто, организация, которая предоставляет услуги монтажа вентиляционных систем, занимается и их проектированием.
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.
Особенности монтажа естественной вентиляции
Устройство естественной вентиляции многоэтажного дома отличается разветвленной системой каналов, выведенных под потолком в ванной комнате, туалете и кухне. Эти помещения чаще всего находятся в условиях повышенной влажности и требуют ее эффективного удаления. Такая система вентиляции устанавливается фирмой застройщиком. Владельцу квартиры ничего делать не нужно. Вентиляция в квартире может только дополняться специальными вентиляторами, которые усиливают воздухообмен в помещении.
Но, строительство собственного жилья влечет за собой необходимость решения этого вопроса. Вентиляция в доме является обязательной и ответственной частью всего строительства жилья. Если у его владельца возникает вопрос, как сделать такую естественную систему, то ему следует заняться самым ответственным мероприятием – проектированием. После проведенных расчетов, можно приниматься за сам монтаж. Для него потребуются:
- материалы системы вентиляции (трубы, решетки, сетка, заслонки, утеплитель).
- электроинструмент – перфоратор или дрель, а также шуруповерт;
- обычный набор инструментов – отвертки, нож, лобзик и отвертки.
- герметик и монтажная пена.
Сам монтаж вентиляции прост:
- В одной из комнат, делается приточное отверстие. В него устанавливается труба, и фиксируется монтажной пеной.
- На внутреннюю часть приточного отверстия одевается декоративная решетка, которая фиксируется при помощи специальных крепежей или герметика. Уличная часть трубы располагается вертикально.
- Производится монтаж вытяжной системы по имеющимся расчетам. Воздуховоды располагают вертикально и прикрывают декоративными решетками. Следует избегать большого количества поворотов труб и проблемных участков.
- Вентканалы выводятся на чердак, а оттуда – одной вытяжной трубой на крышу.
Делать приточное отверстие и вытяжную трубу в одной комнате нецелесообразно. Лучше всего, их устанавливать в противоположных концах жилища, чтобы приточные воздушные массы взаимодействовали с каждой установленной вытяжкой. К тому же, приток воздуха может осуществляться не только через отверстия в стенах, но и через специальные отдушины в полу. Их применяют в случае имеющейся системы проветривания фундамента.
Некоторые домовладельцы совершенствуют свою систему вентиляции установкой дополнительного приточного клапана. Он необходим в случае неэффективности уже имеющейся системы. Очень часто, недостаток проветривания приводит к появлению плесени на внутренних поверхностях стен. Поэтому, такое устройство, как приточный клапан необходим в таких условиях.
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.
К тому же нельзя забывать и про разновидности самих построек. В некоторых домах, толщина стен может достигать 50 см и более. По нормам СНИП, в таких жилищах, следует делать при помощи нескольких каналов с одинаковым сечением. Их разводку лучше всего проводить в центре дома.
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.
Система вентиляции в доме
Система вентиляции — очень важная часть инженерного обеспечения дома. Какими бы «дышащими» ни были стены дома, без вентиляции в помещении очень скоро заведется сырость и плесень. Паропроницаемость стен хорошо влияет на микроклимат в помещениях, но не заменяет эффективной вентиляции. К тому же о хорошей паропроницаемости стены можно говорить только тогда, когда все материалы, из которых она состоит, — и строительные, и отделочные — являются паропроницаемыми. Последствия плохой работы вентиляции или ее отсутствия опасны еще и тем, что часто дают о себе знать только во время эксплуатации дома, а допущенные на этапе планирования и строительства ошибки исправить подчас очень сложно.Размещение вентиляции в доме
В домах с естественной вентиляцией вытяжными каналами должны быть оборудованы кухня, ванная, туалет и помещения без окон (кладовки, гардеробные комнаты), а также помещения, которые отделены двумя или более дверями от кухни, ванной или туалета. В двух- и трехэтажных домах вытяжными вентиляционными каналами должны быть оснащены и все комнаты, расположенные на втором этаже и в мансарде. Из этих помещений следует отводить около 30 м3 воздуха в час.
Следует учесть, что, если пробить отверстие в наружной стене, оно не заменит вентиляционного канала. Воздух, вместо того что-бы выходить из помещения через это отверстие, будет поступать через него внутрь помещения. Зимой помещение будет очень холодным. Ситуацию может исправить установка в отверстии маленького вентилятора, лучше всего — управляемого датчиком влажности. Но это будет половинчатое решение. Чтобы вентиляция соответствовала нормам, в этом помещении лучше сделать отдельный вентиляционный канал.
Каналы должны быть спроектированы и выполнены таким образом, чтобы эффективно отводить воздух из помещений при наружной температуре 12 °С и расчетной температуре в помещении (20 °С в комнатах, 24 СС в ванных). Зимой, когда разница температуры внутри и снаружи больше, каналы удаляют больше воздуха. Когда температура снаружи повышается, эффективность вентиляционных каналов снижается. Количество воздуха, удаляемого через вытяжные каналы, зависит от силы тяги (скорости прохождения воздуха) и площади сечения канала.
Температура вентиляции в доме
Сила тяги в каналах естественной вентиляции зависит от разницы в плотности воздуха внутри и снаружи дома и от длины канала. Поэтому разница температур у входа в канал и на его выходе является важным фактором. Чем теплее в помещении и холоднее снаружи, тем сильнее тяга в трубе или вентиляционном канале. Естественная вентиляция лучше всего действует зимой, хуже всего летом.
В холодное время года особенно важно сохранить высокую температуру каналов. Поэтому они должны быть сделаны во внутренних стенах, а находящиеся в наружных стенах должны быть хорошо теплоизолированы. Это касается также отрезков каналов, проходящих через необогреваемые помещения, например чердаки. Стоит утеплить и каналы, находящиеся над поверхностью крыши. Это защитит от ослабления тяги и от конденсирования влаги из выдуваемого воздуха на внутренней поверхности каналов.
Негативным последствиям охлаждения вентиляционных каналов можно противостоять и по-другому. Например, разместить их по соседству с дымоходами или трубами с горячей водой, благодаря чему каналы будут обогреваться. Однако может оказаться, что тогда тяга будет в них значительно больше, чем в остальных каналах в другой части дома или квартиры, что вызовет ослабление или изменение направления тяги в последних.
Минимальное сопротивление вентиляции в доме
Сила тяги зависит также от сопротивления, которое встречает воздух, проходящий через канал. Чем более гладкая внутренняя поверхность канала, тем сопротивление меньше. Поэтому соединения блоков, формирующих элементов, пустотелых кирпичей или кирпичей, из которых построен канал, должны быть выполнены особенно тщательно. На краях элементов не должно быть уступов, в швах — углублений, из них не должен выступать раствор. Площадь сечения канала не должна меняться по всей его длине. Даже минимальные неровности на внутренней поверхности канала, а также заломы канала и отклонения от вертикали значительно снижают тягу. Если без них не обойтись, то следует делать их под углом не более 30°. Горизонтальная укладка вентиляционных каналов, даже на коротких расстояниях, недопустима. Если же без горизонтальных отрезков все-таки не обойтись, в них следует установить правильно подобранный вентилятор. Однако вентиляторы ни в коем случае нельзя использовать в помещениях, в которых находятся камины или котлы с открытой камерой сгорания.
Размеры вентиляции в доме
Площадь сечения вытяжного канала не должна быть менее 0,016 м2, а минимальный размер (сторона) канала в сечении — 10 см. На практике размер вентиляционных каналов не рассчитывается, а принимается обычно равным 14 х 14 или 14×21 см. При этом не учитывается длина канала, которая в помещениях самого верхнего этажа часто бывает менее 1,5—2 м. Такой канал даже при самых благоприятных условиях (при значительной разности температур) не может обеспечить нужной интенсивности вентиляции. Вытяжной канал в туалете, воздухообмен в котором составляет 30 м5 воздуха в час, должен иметь длину минимум 2 м при размерах 14×21 см, а при сечении 14 х 14 см его длина должна быть не менее 3 м.
В пределах одного этажа все каналы в квартире должны иметь приблизительно одинаковую длину. Если она будет различной, работа каналов может нарушаться. В более длинном канале может образоваться настолько интенсивная тяга, что в случае недостаточного притока воздуха снаружи это вызовет ослабление тяги в другом, более коротком канале в той же квартире. Такие явления особенно часто появляются в герметизированных квартирах без достаточного притока воздуха снаружи. Если выровнять длину каналов невозможно, нужно уменьшить тягу в более длинном канале с помощью регулируемой вентиляционной решетки.
Вывод вентиляционных каналов над крышей
Очень важным для эффективности действия вентиляционного ка-нала является его вывод над крышей здания. Выход трубы должен находиться минимум на 60 см выше конька в случае плоских (угол наклона меньше 12°) и покатых крыш с легковоспламеняющейся кровлей, например крытых гонтом или соломой, и минимум на 30 см над поверхностью покатых крыш с невоспламеняющейся кровлей. Если на крыше есть уступы, а выходное отверстие трубы соседствует со стеной, то завихрения потоков воздуха вокруг дома, образующиеся в ветреную погоду, могут задуваться в вентиляционные каналы. Таким образом сила дымоходной тяги снижается и может даже опрокинуться (воздух, вместо того чтобы выходить из дома через вентканалы, будет поступать через них в помещения). В этом случае стоит установить специальные насадки (дефлекторы), поддерживающие тягу и защищающие выходное отверстие вентиляционного канала от задувания в него ветра.
В домах с наклонной крышей и необорудованным чердаком вентиляционный канал часто выводят над крышей с помощью так называемой вентиляционной трубы длиной в несколько десятков сантиметров с грибком на конце. Этот элемент предусмотрен ее производителями для деаэрации канализационных стояков, вентиляции кровли или для выхода воздуха в системах механической вентиляции и не может заменить обычной трубы. Его длина с отрезками, переходящими через слои крыши, обычно не превышает 70—80 см, что недостаточно для создания естественной тяги.
Кроме того, такая труба изготовлена из пластмассы, не имеет теплоизоляции и не может обеспечить эффективной вентиляции. В вытяжных каналах, оснащенных подобной трубой, тяга обычно меняется на противоположную (происходит наддув воздуха в помещение) и конденсируется водяной пар, который стекает по стенкам канала, а во время сильных морозов она может замерзнуть.
Устройство вентиляции в помещениях
Во всех помещениях, в которых отсутствуют окна, — гардеробной, кладовой, хозяйственной части дома — нужно разместить каналы естественной вентиляции, заканчивающиеся вентиляционными решетками. Решетки следует устанавливать в верхней части помещения так, чтобы их верхний край находился не менее чем в 15 см от потолка. Если их расположить ниже, они не будут эффективно функционировать — в верхней части помещения, под потолком, будет собираться наиболее теплый и загрязненный воздух, вместо того чтобы отводиться через вытяжные вентиляционные каналы.
Внутренние двери должны обеспечивать свободное движение воздуха между помещениями, даже когда они закрыты. Воздух должен проходить из помещений, где воздух менее загрязнен (комнаты), через помещения с более загрязненным воздухом (кухня, ванная, туалет), а оттуда выводиться по вентиляционным каналам. Для этого под дверями следует оставить щель или установить в них специальные решетки. Площадь отверстия в межкомнатных дверях должна составлять около 80 см2, а в дверях, ведущих на кухню или в ванную, — 200 см2. Но если воздух на пути к вентиляционной решетке проходит через две двери, сопротивление ему может быть очень сильным. Поэтому, если какое-либо помещение отделено от помещения с вентиляционным каналом (кухня, ванная, туалет) более чем двумя дверями, необходимо сделать в нем отдельный вентиляционный канал.
Установка вентилятора в ванной тоже не является хорошим решением. Зимой, по причине повышенной влажности воздуха в ванной, вентилятор может заиндеветь. Кроме того, поступающий извне холодный воздух охлаждает помещение. Лучше обеспечить приток воздуха в ванную косвенным путем — через отверстия или решетки в двери, отделяющей ее от смежных помещений.
Следует учесть, что подсоединение двух помещений к одному вентиляционному каналу будет вызывать вместо проветривания перемещение воздуха между комнатами. Такое решение особенно некомфортно, если оно касается смежных санитарно-гигиенических помещений (например, ванной и туалета). Объединение помещений одним каналом также будет способствовать ухудшению шумоизоляции.
Если на кухне есть только один вентиляционный канал и к нему подсоединена механическая вытяжка, это может привести к нарушению работы всей вентиляции. Когда вытяжка не включена, естественное движение воздуха будет затруднено или совсем невозможно. Значит, лучше сделать два отдельных вентиляционных канала: один — для подсоединения кухонной вытяжки, другой — для естественной вентиляции.
В комнате, где есть камин (как с открытой топкой, так и оснащенный каминным вкладышем), из соображений безопасности и комфорта следует построить отдельный вентиляционный канал. Во время работы камин потребляет значительное количество воздуха для горения. Если воздух будет поступать из помещения, то взамен должен поступать свежий воздух извне.
Часто (если окна герметичные) он поступает самым простым путем — через вентиляционные каналы. В этом случае может произойти засасывание дыма из выходного отверстия дымового канала или неприятных запахов из выведенных над крышей вентиляционных отверстий канализации. Поэтому лучше всего подвести воздух извне непосредственно в камин через утепленную трубу, проложенную под полом.
Вентиляция подвала
Для предотвращения появления сырости каждый подвал должен иметь вентиляцию. Обычно для этой цели по периметру цоколя устраивают продухи или окна, периодически открываемые для проветривания. Но лучшим решением является вентиляция через специальные каналы, устраиваемые в дымовентиляционных блоках и выходящие за пределы чердачного перекрытия или крыши. Вытяжная труба начинается под потолком подвала и выходит вместе с остальными трубами над крышей дома. Для улучшения тяги ее желательно проложить рядом с дымовым каналом печи или отопительного котла. Чем больше сечение вытяжного канала, тем лучше; в любом случае оно не должно быть меньше 140 х 140 мм. Летом естественной тяги может оказаться недостаточно, и в вытяжную трубу придется поставить вентилятор.
Приток воздуха обычно обеспечивается за счет не плотностей в ограждающих конструкциях. Можно устроить и специальные каналы с забором воздуха либо с улицы, либо из закрытых помещений (тамбур, веранда). Лучше всего, чтобы приточная труба начиналась на чердаке. Приточный и вытяжной каналы располагают в противоположных сторонах подвала, причем первый из них у пола, а второй у потолка.
Приток свежего воздуха при вентиляции дома
Эффективность вытяжной вентиляции зависит не только от правильной конструкции и размещения каналов. Даже хорошо спроектированные и построенные каналы не будут эффективно функционировать, если не будет обеспечен достаточный приток воздуха в различные помещения. Из-за недостаточного количества свежего воздуха (на практике это очень частое явление) тяга в вытяжных каналах бывает слишком слабой или (по край-ней мере, в одном из них) изменяется на противоположную. В этом случае воздух, вместо того чтобы выходить через вытяжные каналы, попадает через них в дом.Единственным эффективным способом для подачи воздуха в вентиляцию является установка в окнах или в стенах устройств приточной вентиляции.
Убеждение, что воздух попадет в дом через щели в окнах или «дышащие» стены, ошибочно. Производимые сегодня окна оборудованы системой уплотнителей, которые эффективно предотвращают проникновение воздуха. Использования режима проветривания (приоткрытые окна на 2—3 мм) также недостаточно. Что же касается «дышащих» стен, то даже если поры их материала не закрашены, не закрыты штукатуркой или не забиты пылью и другой атмосферной взвесью, количество воздуха, которое способно через них проникнуть в помещение, ничтожно мало.
Отсутствие необходимого притока воздуха приводит к уменьшению эффективности работы вытяжной вентиляции и тем самым к увеличению концентрации загрязнений в воздухе: влаги, углекислого газа, микробов, вредных химических соединений. Из-за этого ухудшается самочувствие жильцов, обостряются хронические болезни, а в доме может появиться плесень. Также могут возникнуть проблемы с функционированием каминов, котлов, газовых плит.
Помните: для того чтобы каналы могли удалить необходимое количество воздуха, такое же количество воздуха должно попасть в здание. Не забудьте также о том, что приток воздуха должен быть обеспечен во все помещения, оборудованные вытяжными каналами.
ПОДЕЛИТЕСЬ
В СОЦСЕТЯХ
Замечено, что от словосочетания «естественная вентиляция» большинство молодых специалистов-строителей сразу только отмахивается, так как в их коллективной голове возникают образы вентиляторов, рекуператоров, всевозможных приточных и обратных клапанов и прочих деталей, которыми насыщена любая схема механической вентиляции. Проблема в том, что сравнительно молодые, но достаточно опытные прорабы уже редко встречают эту самую естественную вентиляцию зданий в качестве образца (большинство из них являются самоучками).
Правильное обустройство естественной вентиляции — простой способ обеспечения здорового микроклимата в доме
Преимущества и недостатки естественной вентиляции
И естественная, и искусственная вентиляция обладают как достоинствами, так и недостатками. Чтобы понять, почему при монтаже своими руками следует предпочесть естественную вентиляцию механической, необходимо подробно рассмотреть принцип устройства первой.
Вплоть до 90-х годов устройство вентиляции в жилых домах было естественным, но большинство толком этого не застало: модой на пластиковые окна, всевозможные утеплители и элементы «умного дома» схема естественной вентиляции была вытеснена на периферию, где и так десятилетиями строили по старинке.
Принцип естественной вентиляции частного дома
Интересно! Естественная вентиляция – это вентиляционная система, в которой отсутствует принудительная движущая сила: вентилятор или другое механическое устройство. Воздушная тяга при такой схеме возникает за счёт перепада давления, а рабочий принцип естественной вентиляции основан на разнице температурных показателей в здании и на улице. Чем значительнее эта разница – тем лучше обеспечивается воздухообмен в помещениях.
Деревянные окна слегка сквозили, полусантиметровая щель под дверью обеспечивала естественную тягу. Необходимые 30 м3/час в сутки обеспечивались сами собой, так что скорее изыскивали способ уменьшить неизбежно возникающие при естественной приточной вентиляции сквозняки.
Для естественной циркуляции воздуха герметичные рамы окон следует оборудовать вентиляционным клапаном
Плюсы правильно организованной естественной вентиляции очевидны: она не требует особых затрат, работает сама по себе и смягчает температурный режим в помещении. Минусов тоже хватает: старая вентиляция была обеспечена старыми технологиями. Сейчас, особенно при стремлении сделать всё своими руками, нужно аккуратно просчитывать воздушный поток, иначе можно впасть в экстремум: сквозняки или недостаток кислорода будут обеспечены.
Считается, что подобные работы должен делать мастер. Но дешевизна естественной вентиляции по сравнению с искусственной позволяет наладить её самостоятельно. В случае ошибки исправить её будет в разы проще и дешевле.
Правильно организованная естественная вентиляция не требует особых затрат, работает сама по себе и смягчает температурный режим в помещении
Виды естественной вентиляции
По принципу устройства естественная вентиляция делится на два основных типа:
- Бесканальная естественная вентиляция.
- Канальная естественная вентиляция.
К бесканальной вентиляции относится проветривание помещений, осуществляемое вручную: поступление свежего воздуха происходит через открытые форточки или окна в комнатах и на кухне, а удаление отработанных воздушных масс – через вытяжные решётки на кухне и в санузлах.
Проветривание через открытые окна — самый простой способ обеспечить естественную вентиляцию помещений
Важно! Сделать расчёт естественной вентиляции возможно только при реализации её системы канальным способом.
Для устройства естественной вентиляции канального типа необходимо сделать в стенах и перекрытиях систему воздуховодов. Расчёт схемы и её монтаж вполне осуществим своими руками.
Вентиляционный клапан, встроенный в наружную стену, достаточно просто установить самостоятельно
Естественная вентиляция: принципы расчета
При желании сделать вентиляционную систему в доме своими руками необходимо сделать несложный расчет естественной вентиляции. Знания СНиПов не требуется – достаточно азов арифметики и нескольких базовых констант.
Полезный совет! Интенсивность воздухообмена регламентируют пять СНиПов, общих для всей российской территории, и ещё достаточное количество региональных нормативов. Но для расчёта естественной тяги вентиляции в частном здании можно обойтись и без них.
Схема движения воздуха при естественной вентиляции, организованной бесканальным способом
Нужно знать, что нормой считается приток в 30 м3/час на человека, плюс ещё 30 «просто так» для кухни. Поэтому нет смысла думать о площади и планировке здания, если это частный дом. В зависимости от широты нормативную тягу можно принять равной 20 м3/час для севера до 40 м3/час на юге. На севере воздух существенно плотнее и холоднее, поэтому излишне нагружать отопление интенсивным воздухообменом нежелательно. На юге плотность воздуха ниже, а метаболизм человека быстрее. Все двери должны иметь внизу щель от 1 до 2 см соответственно.
Условно все помещения делятся на «грязные» – это кухня и санузел в первую очередь, затем хозяйственные комнаты, кладовки, утеплённые подвалы и капитальные чердаки. «Чистые» – это все жилые помещения.
Для обустройства естественной вентиляции канального типа необходимо сделать в стенах и перекрытиях систему воздуховодов
Если обсуждать вопрос как сделать естественную вентиляцию совсем кратко, то принципы весьма просты. Из грязных помещений воздух удаляется при помощи вытяжки. В чистых же оборудуют приток, но ни в коем случае не устанавливают вытяжку: это только обеспечит сквозняк и большую потерю тепла в холодное время года. Воздух должен пройти сквозь все помещения в здании общим потоком (или несколькими «параллельными»).
Если в гараже часто ведутся какие-либо работы, то там необходим как приток, так и вытяжка. И не стоит забывать о «хоботе» для выхлопной трубы с выходом на улицу.
Воздух, поступающий через окна и двери, удаляется через вытяжные каналы естественным способом
«Грязные» помещения
Вытяжная естественная вентиляция на кухне и в санузле должна быть более мощной из-за запахов, к тому же эти помещения всегда располагают как можно дальше от жилых. То есть, в любом случае как минимум необходимо оборудовать вертикальные каналы и для кухни, и для санузла, и чем они будут выше, тем лучше. В 99% случаев типовые планировки частных домов уже обкатаны по самой удобной схеме: все каналы каждого помещения сведены в одну общую шахту, размещённую посреди здания. Это не только позволит уменьшит потерю доступной площади, но и шахта будет выходить в наивысшей точке крыши, а высота обеспечит качество тяги. Дополнительный плюс: не нужно будет делать слишком высокие трубы на крыше – это облегчит их обслуживание.
Санузлы особенно нуждаются в правильно организованной вентиляции
Если дом кирпичный, то есть ещё более логичный и дешёвый вариант: сама шахта и является каналом/каналами. А если дом каркасный, деревянный или его просто реконструируют (то есть, кирпичную шахту посреди здания не сделать без полного «разгрома»), то обычно используют пластиковые трубы из поливинилхлорида или канализационные. Разницы никакой, так как температурный режим труб будет почти естественным.
Выведенная на крышу здания шахта-труба обязательно обшивается с утеплителем. Это не даст трубе разрушаться из-за перепадов температуры – вытяжка с кухни в любом случае будет иметь значительную разницу с внешней атмосферой, причем расширяться будет именно внутренняя поверхность шахты. Заодно это значительно уменьшит количество конденсата. Сверху трубы необходимо сделать колпак для защиты от снега и дождя.
Вытяжную трубу выводят на крышу здания и накрывают колпаком во избежание попадания осадков
Если дом невысок или находится в южных широтах, то тяга может быть недостаточной. При разных погодных условиях может возникнуть эффект обратной тяги, тогда наличие настоящего камина или даже водонагревателя со своим встроенным отводом может привести к пренеприятным последствиям. В таком случае устанавливаются вентиляторы на выходы каналов, которые будут включаться при использовании вытяжки на кухне, водонагревателя или камина.
«Чистые» помещения
В жилых помещениях требуется устанавливать только приточные клапаны, да и то не всегда. Воздух должен идти от входного клапана естественной вентиляции до двери, но не циркулировать внутри комнаты – вытяжку ставить нельзя, так как она обеспечит постоянный, но незаметный сквозняк.
Для организации естественной вентиляции межкомнатные двери оборудуют вентиляционными решетками
В первую очередь, необходимо обратить внимание на окна и форточки – это основной естественный приток воздуха. Классические деревянные окна и при закрытых форточках пропускают от половины до нормы объёма воздуха каждое. Но современные рамы пропитывают противопожарным составом и многократно покрывают или даже выдерживают в лаке. Современный состав резины и жестяная обивка под стекла превращают такие окна почти в пластиковый стеклопакет – полная температурная и звуковая изоляция. Остается использовать форточки.
Рекуператор, встроенный в оконную раму, зимой обеспечит поступление теплого воздуха естественным способом
Но форточки дают слишком большую потерю тепла и слишком дискретно регулируются щеколдой с засечками. Поэтому существуют рамы, в которые вставляют проветриватели, позволяющие воздуху проходить через систему микроканалов, почти как в рекуператоре, что даёт постоянный поток воздуха с приростом температуры на 20°С.
Однако, если хочется более точного (в 10-20 раз) регулирования входящего потока воздуха, под потолком во внешней стене можно установить клапаны для приточного потока. В старых моделях их снабжают крышкой с виньером, а в новых используют уже привычные шторки-жалюзи. Их удобство в том, что в отличие от форточек, на каждом из клапанов можно один раз установить необходимый минимальный зазор, после чего форточка потребуется только в особенно жаркий день.
На вентиляционном клапане можно установить необходимый зазор, чтобы регулировать поток воздуха
Гараж, подвал и спецпомещения
Гараж отличается обилием слишком резких запахов, если его использовать регулярно. По идее хорошо бы оборудовать его принудительной вытяжкой, но если температура внутри совершенно не важна, то вполне можно установить и естественную.
Статья по теме:
У одной из стен делаем несколько отверстий на высоте 30-50 см под уровнем потолка для входных клапанов со шторками. С противоположной стороны устанавливается один или несколько выходных клапанов, естественно, тоже сверху.
Если естественной тяги недостаточно для обеспечения вентиляции, то её можно усилить принудительно с помощью вентиляторов, встроенных в воздуховод
Приточные клапаны расположены сверху, поэтому внутри помещения гаража устанавливаем к ним трубы-каналы вертикально вниз, причем внутрь трубы неплохо бы набить стекловаты. Конечно же, это «рекуператор» времен динозавров, но зимой, осенью и весной несколько дополнительных градусов температуры воздуха могут обеспечить быстрый прогрев двигателя и незамерзание замков.
Обратные клапаны для естественной вентиляции устроены чуть сложнее классических: к ним тоже полезно подсоединить короткую трубу вниз (20-30 см будет достаточно) и внизу вставить кран для слива. Зимой при активной работе в гараже внутри будет быстро набираться конденсат.
Демпфер для естественной вентиляции оборудован обратным клапаном, чтобы регулировать направление потока воздуха
С камином и водонагревом все просто – холодный уличный воздух подводится снизу под сам камин к пламени. Это улучшит приток кислорода к пламени и обеспечит прекрасную тягу. С вонограгревом тоже просто: труба от приточного клапана должна тянуться в дальний угол от бака и выпускать воздух у самого пола – нет смысла отнимать тепло у водонагрева.
Подвал может быть как техническим (мастерская), так и «пищевым». Мастерскую логично «оформлять» как гараж, а погреб для продуктов должен быть прохладным, но сухим. Для этого входные клапаны вставляются в пол первого этажа за решеткой – тёплый воздух жилого помещения обеспечит температуру в погребе всего на 3-5 градусов ниже.
Для вентиляции подвала можно установить вентиляционные решетки в пол первого этажа
Как видно из вышеизложенного, ничего в принципе сложного в устройстве естественной вентиляции своими руками нет. Из всего активного оборудования в отдельных случаях потребуется только вентилятор. Но есть и ещё одна маленькая хитрость, естественная для кирпичной шахты, но которую придется сделать в деревянном или каркасном здании: если все трубы изо всех помещений свести для «выхлопа» воедино, то общая разница давлений внутренней и внешней атмосферы будет больше, что даст ещё немного дополнительной тяги.
ОЦЕНИТЕМАТЕРИАЛ Загрузка… ПОДЕЛИТЕСЬ
В СОЦСЕТЯХ
СМОТРИТЕ ТАКЖЕ
REMOO В ВАШЕЙ ПОЧТЕТипы и виды систем вентиляции помещений
Вентиляция помещений классифицируется по следующим основным признакам:
Естественная и механическая вентиляция
Естественная вентиляция — это система вентиляции, не содержащая электрооборудования (вентиляторов, двигателей, приводов и т.п.). Перемещение воздуха в ней происходит за счёт разности температур, давления наружного воздуха и воздуха в помещении, ветрового давления. Естественная вентиляция существует во всех многоэтажных домах — это система вертикальных каналов (воздуховодов) с вентиляционными решётками на кухнях и в санузлах. Воздуховоды выводятся на крышу, там на них установлены специальные насадки — дефлекторы, которые усиливают отсасывание воздуха за счёт силы ветра. Приток свежего воздуха должен осуществляться через щели в дверях и оконных проёмах, открытые форточки. Эффективность работы естественной вентиляции очень сильно зависит от случайных факторов — направления ветра, температуры воздуха. Кроме того, воздуховоды со временем забиваются грязью, пылью, мусором, а приток свежего воздуха заметно уменьшается после установки в квартирах пластиковых окон.
В механических системах вентиляции используется оборудование и электроприборы, позволяющие перемещать воздух на значительные расстояния, а также при необходимости очищать и нагревать его. Механические системы способны обеспечить нужный уровень воздухообмена независимо от внешних условий, но и стоят они недёшево, и затраты электроэнергии на их работу могут быть довольно большими.
На практике часто используется так называемая смешанная вентиляция , т. е. одновременно естественная и механическая. Так, например, иногда достаточно бывает установить небольшие вентиляторы в вентиляционные каналы на кухне и в санузле. Существуют «умные» вентиляторы с автоматическим управлением, например, вентилятор для ванной, включающийся, когда уровень влажности превысит установленный предел, вентилятор для туалета, подсоединяемый к выключателю света. А для улучшения приточной вентиляции можно установить стеклопакеты с приточными клапанами, через которые за счёт разницы давления и температуры будет поступать воздух с улицы. Клапан обычно оборудован диафрагмой, регулирующей количество поступающего воздуха. Он может также содержать фильтр для очистки поступающего воздуха, понижать уровень шума.
В каждом конкретном проекте только специалист сможет определить, какой тип вентиляции является наиболее эффективным, более экономичным и технически рациональным.
Приточная, вытяжная и общеобменная вентиляция
Приточные системы — один из видов механической вентиляции, служат для подачи в вентилируемые помещения чистого воздуха взамен удаленного. Приточный воздух, как правило, подвергается специальной обработке (очистке, нагреванию, увлажнению и т.д.) с помощью соответствующего дополнительного оборудования.
Вытяжная вентиляция удаляет из помещения (цеха, корпуса) загрязненный или нагретый отработанный воздух. В общем случае в помещении предусматриваются как приточные системы вентиляции, так и вытяжные системы. Их производительность должна быть сбалансирована с учетом возможности поступления воздуха в смежные помещения или из смежных помещений. В помещениях может быть также предусмотрена только вытяжная или только приточная система вентиляции. В этом случае воздух поступает в данное помещение снаружи или из смежных помещений через специальные проемы или удаляется из данного помещения наружу, или перетекает в смежные помещения. Как приточная, так и вытяжная вентиляция может устраиваться на рабочем месте (местная вентиляция), или для всего помещения (общеобменная вентиляция).
Местной вентиляцией называется такая вентиляция, при которой воздух подают на определенные места (местная приточная вентиляция) и загрязненный воздух удаляют только от мест образования вредных выделений (местная вытяжная вентиляция).
Местная вентиляция требует меньших затрат, чем общеобменная вентиляция. В производственных помещениях при выделении вредных газов, влаги, теплоты и т.д. обычно применяют смешанную систему вентиляции — общую во всем объеме помещения и местную (местные притоки) для подачи свежего воздуха к рабочим местам.
Местную вытяжную вентиляцию применяют, когда места выделения вредных веществ и выделений в помещении локализованы и можно не допустить их распространении по всему помещению. Местная вытяжная вентиляция в производственных помещениях обеспечивает улавливание и отвод вредных выделений: газов, дыма, пыли и частично выделяющегося от оборудования тепла.
Для вытяжки на местах применяются местные отсосы (укрытия в виде шкафов, зоны, бортовые отсосы, завесы, укрытия в виде кожухов у станков и др.)
Местные вытяжные системы вентиляции, как правило, весьма эффективны, так как позволяют удалять вредные вещества непосредственно от места их образования или выделения, не давая им распространиться в помещении. Благодаря отводу значительной концентрации вредных веществ (паров, газов, пыли), обычно удается достичь хорошего санитарно-гигиенического эффекта при небольшом объеме удаляемого воздуха.
Однако местные системы вентиляции не могут решить всех задач вентилирования. Не все вредные выделения могут быть локализованы этими системами. Например, когда вредные выделения рассредоточены на значительной площади или в объеме, подача воздуха в отдельные помещения не может обеспечить необходимые условия воздушной среды. То же самое, если работа производится на всей площади помещения или ее характер связан с перемещениями и т.д.
Общеобменная вентиляция
Общеобменные системы вентиляции — как приточные, так и вытяжные, предназначены для осуществления вентиляции в помещении в целом или в значительной его части. Общеобменные вытяжные системы относительно равномерно удаляют воздух из всего обслуживаемого помещения, а общеобменные приточные системы подают воздух и распределяют его по всему объему вентилируемого помещения.
Общеобменная приточная вентиляция
Общеобменная приточная вентиляция устраивается для ассимиляции избыточного тепла и влаги, разбавления вредных концентраций паров и газов, не удаленных местной вентиляцией и общеобменной вытяжной вентиляцией, а также для обеспечения расчетных норм и свободного дыхания человека в рабочей зоне.
При отрицательном тепловом балансе, то есть при недостатке тепла, общеобменную приточную вентиляцию устраивают с механическим побуждением и с подогревом всего объема приточного воздуха. Как правило, перед подачей воздух очищают от пыли. При поступлении вредных выделений в воздух цеха количество приточного воздуха должно полностью компенсировать общеобменную и местную вытяжную вентиляцию.
Общеобменная вытяжная вентиляция
Простейшим типом общеобменной вытяжной вентиляции является отдельный вентилятор (обычно осевого типа) с электродвигателем на одной оси, расположенный в окне или в отверстии стены. Такая установка удаляет воздух из ближайшей к вентилятору зоны помещения, осуществляя лишь общий воздухообмен.
В некоторых случаях установка имеет протяженных вытяжной воздуховод. Если длина вытяжного воздуховода превышает 30-40 м и соответственно потери давления в сети составляют более 30-40 кг/кв. м., то вместо осевого вентилятора устанавливается вентилятор центробежного типа. Когда вредными выделениями в цехе являются тяжелые газы или пыль и нет тепловыделения от оборудования, вытяжные воздуховоды прокладывают по полу цеха или выполняют в виде подпольных каналов.
В промышленных зданиях, где имеются разнородные вредные выделения (теплота, влага, газы, пары, пыль и т.п.), и их поступление в помещение происходит в различных условиях (сосредоточенно, рассредоточено, на различных уровнях и т.п.), часто невозможно обойтись какой-либо одной системой, например, местной вентиляцией или общеобменной. В таких помещениях для удаления вредных выделений, которые не могут быть локализованы и поступают в воздух помещения, применяют общеобменные вытяжные системы.
Канальная и безканальная вентиляция
Системы вентиляции либо имеют разветвленную сеть воздуховодов для перемещения воздуха (канальные системы), либо каналы-воздуховоды могут отсутствовать, например, при установке вентиляторов в стене, в перекрытии, при естественной вентиляции и т.д. (безканальные системы).
Наборная и моноблочная системы вентиляции
Наиболее распространёнными являются наборные системы вентиляции. Они собираются, как конструктор, из отдельных элементов (вентилятора, фильтра, шумоглушителя, воздуховодов и т.д.), причём элементы могут быть от разных производителей. Наборная система может быть спроектирована для любого помещения, от небольшой квартиры до целого здания, но грамотно рассчитать и спроектировать её сможет только специалист.
Моноблочная установка — это готовая система вентиляции, находящаяся целиком в одном корпусе. В моноблочной системе нередко установлен рекуператор – устройство, в котором происходит теплообмен холодного приточного воздуха с тёплым воздухом, удаляемым из помещения, что позволяет экономить от 30 до 90% электроэнергии. Установка моноблочной системы занимает несколько часов и не требует большого количества расходных материалов, но её удастся вписать далеко не в каждое помещение.
Вентиляция перемешиванием и вентиляция вытеснением
Различают два основных, часто встречающихся типа вентиляции: вентиляция перемешиванием и вентиляция вытеснением.
Перед тем как более подробно рассмотреть эти два типа, необходимо рассмотреть наиболее часто используемые термины, характеризующие качество воздуха.
Эффективность вентиляции
Эффективность вентиляции — это величина, показывающая, как быстро загрязнённый воздух удаляется из помещения.
Она определяется отношением концентрации вредных примесей, содержащихся в вытяжном воздухе к концентрации вредных примесей в помещении.
Эффективность вентиляции часто используется для качественной оценки способности системы обеспечивать комфортные условия по чистоте воздуха. Данный показатель находится в зависимости от геометрии помещения, взаимоположения приточных и вытяжных отверстий и плотности распределения источников вредных примесей в помещении.
Вентиляция вытеснением позволяет получить значения эффективности вентиляции свыше 100%, в то время как при вентиляции перемешиванием они не превышают 100%.
Коэффициент воздухообмена
Данный параметр характеризует скорость замещения воздуха в помещении.
Он зависит от условий раздачи воздуха в помещении, расположения и размеров диффузоров, расположения источников тепла и т.д.
При применении метода вытеснения, возможно, получить значения коэффициента воздухообмена от 50 до 100%, в то время, как при вентиляции перемешиванием они не превышают 50%.
Вентиляция вытеснением
Это наиболее эффективный метод, традиционно используемый при вентиляции промышленных объектов. Кроме того, данный метод вентиляции нашел широкое применение в так называемых системах комфортной вентиляции. При правильно рассчитанной схеме этот метод позволяет эффективно удалять излишки тепловыделений и достигнуть максимальной эффективности вентиляции.
Для более подробного описания данного метода необходимо выделить следующие понятия: рабочая зона и прилегающая зона
Рабочая зона
Часть комнаты занимаемая или используемаялюдьми.
Рабочей зоной принято считать пространство отстоящее на 50 см от стен и оконных проемов, и от 10 см до 180 см над полом.
Прилегающая зона
Это пространство вокруг приточного низкоскоростного диффузора, где им создаётся определённая локальна скорость воздуха. Для систем комфортной вентиляции принято считать, что локальная скорость воздуха в прилегающей зоне не должна превышать 0,2 м/с.
Такие требования предъявляются с целью максимально возможного уменьшения прилегающей зоны вокруг диффузоров.
Скорость воздуха и температура
При вентиляции вытеснением воздух подаётся на нижний уровень и течёт в рабочую зону с малой скоростью. Приточный воздух должен быть несколько холоднее, чем окружающий воздух помещения для работы принципа вытеснения.
Дл комфортных систем, температура подаваемого воздуха должна быть на 1 °C ниже комнатной температуры, а для промышленных или специальных систем эта величина составляет от 1 до 5 °C.
При слишком низкой температуре на притоке, всегда возникает риск образования т.н. конвекционных потоков.
Преимущества и недостатки
Вентиляция вытеснением очень удобна для применения в промышленности, где много вредных примесей и тепловыделений.
Правильно спроектированные системы для вентиляции вытеснением обеспечивают очень хорошее качество воздуха, но данный принцип имеет некоторые ограничения:
- Приточные диффузоры требуют больше места;
- Приточные диффузоры по ошибке могут чем-нибудь накрыть;
- Прилегающая зона становится гораздо больше;
- Вертикальный температурный градиент становится очень высоким.
При проектировании данных систем необходимо также учитывать взаиморасположение по высоте и мощности отопительных устройств, которые влияют на динамику воздушных потоков внутри помещения. При сочетании с посторонними токами воздуха помещения, неравномерный нагрев по высоте в некоторых случаях вызывает смещение нагретых слоёв воздуха вниз. На практике, это приводит к функционированию вентиляционной системы по другому принципу — перемешиванию
Вентиляция перемешиванием
При вентиляции перемешиванием приточный воздух одним или несколькими потоками подается в рабочую зону, вовлекая в движение большое количество воздуха внутри помещения. Рабочая зона лежит в зоне возвратного потока, где скорость воздуха составляет 70%от скорости основного воздушного потока.
Длина струи
Под длиной струи принимается расстояние от воздухораспределителя до сечения воздушной струи ,в котором скорость ядра потока снижается до 0,2 м/с.
Эжекция
Эжекция это способность диффузоров подмешивать в струю прилегающий воздух помещения.
Диффузоры струйного типа (где воздух закручивается проходя на большой скорости через сопла)-являются яркими примерами приточных устройств с высокой степенью эжекции. Диффузоры для вентиляции вытеснением имеют низкую степень эжекции.
Для устранения ощущения сквозняка при температуре приточной струи ниже комнатной температуры необходимо использовать приточные диффузоры с высокой степенью эжекции.
Настилающий эффект
При расположении отверстия вентиляции в достаточной близости от плоской поверхности, выходящий ток воздуха отклоняется в её сторону и стремится течь непосредственно по поверхности. Этот эффект возникает вследствие образования разряжения между струёй и поверхностью, а так как нет возможности подмеса воздуха со стороны поверхности то струя отклоняется в её сторону.
Для возникновении настилающего эффекта расстояние между приточным отверстием и потолком не должно превышать 30 см.
Скорость воздуха и температура
Приемлема скорость воздуха в рабочей зоне зависит от таких факторов как: температура в помещении, род деятельности в помещении, внутренний интерьер. Отмечено, что ощущение сквозняка устраняется, при скорости воздуха меньше 0,18 м/с и температуре от 20 до 22 °C.
Препятствия
Воздушный поток, вероятно, изменит направление при наличии препятствий свисающих с потолка, таких как светильники, перекрытия и др. Если выступ не превышает 2% от высоты потолка, то воздушная струя, обогнёт препятствие.
«ИНТЕХ» — инжиниринговая компания. На нашем ресурсе air-ventilation.ru Вы можете узнать необходимую информацию и получить коммерческое предложение.
Получите коммерческое предложение на email:
Нужна консультация? Звоните:
Отзывы о компании ООО «ИНТЕХ»:
Информация, размещенная на сайте, носит ознакомительный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой.
Наличие вентиляционной системы необходимо для обеспечения воздухообмена внутри здания путем удаления излишней влаги, тепла, вредных веществ. Ее присутствие — одно из главных условий для обеспечения жизнедеятельности.
Если в помещении отсутствуют любые виды систем вентиляции, это вредит человеческому организму, приводит к образованию грибков, т.к. в условиях отсутствия воздухообмена образуется конденсат.
Предлагаем разобраться в существующих видах систем для вентиляции и принципах их работы.
Содержание статьи:
Классификация систем вентиляции
Системы классифицируют по разным критериям:
- способу подачи;
- назначению;
- способу воздухообмена;
- конструктивному исполнению.
Тип вентиляции определяют на этапе проектирования строения. При этом принимают во внимание как экономическую так‚ и техническую сторону а также санитарно-гигиенические условия.
Виды вентиляционной системы по способу подачи
Если базироваться на способах подачи и изъятия воздуха из помещения можно выделить 3 категории вентиляции:
- естественная;
- механическая;
- смешанная.
Выполняют , если такое решение способно обеспечить воздухообмен‚ соответствующий установленным нормам.
Когда вентиляция естественного типа не удовлетворяет требования санитарно-гигиенических нормативов, выбирают второй вариант — механический способ активации воздушной массы.
Галерея изображений
Фото из
Вентиляционные системы предназначены для подачи свежего воздуха и отвода отработанной воздушной массы из помещения. Если с поставкой не справляется естественная система, ее дополняют механической или сооружают механическую вентиляцию
Системы вентилирования позволяют не только сформировать благоприятный для проживающих микроклимат, но и вывести из замкнутых отапливаемых помещений вредные для стройматериалов и отделки испарения, что существенно продлевает эксплуатационные сроки объектов
В производственных цехах пищевой, химической, перерабатывающей промышленности и многих других областях народного хозяйства сертифицированные системы вентилирования устанавливаются в обязательном порядке
В многоэтажных домах с водяным отоплением преобладают естественные системы, с паровым — механические или комбинированные, для которых чаще всего устраивают общие боксы с устройствами фильтрации и подогрева
Следует продумать эффективную систему вентиляции в загородных домах с печным и каминным отоплением. Нужно учесть, что в помещениях с печью или камином, а также в котельной с газовым оборудованием вентиляция может быть только естественной
В жилых многоэтажках старого типа, рассчитанных на свободный приток воздуха через неплотности в оконных и дверных проемах, вытяжные отверстия располагают в ванных, туалетах, смешанных санузлах. Если есть необходимость в стимуляции движения воздушного потока в вытяжку ставят вентилятор, после чего система становится смешанной: с естественным притоком и механизированным отводом
Активно эксплуатируемые кухни частных домов и многоэтажек оборудуют вытяжными системами, благодаря чему вентиляция по аналогии с санузлом становится комбинированной. Причем к комбинированному типу относятся как вытяжки с выходом в вентиляционную шахту, так и рециркуляционные виды, которые просто прогоняют поток через фильтр и возвращают обратно в помещение
Если оконные и дверные конструкции препятствуют естественному воздухообмену, как это бывает с окнами ПВХ, для поставки свежего воздуха монтируют приточный клапан. В их числе есть устройства с вентилятором и без него
Устройство вентиляционной системы
Подача воздуха для проветривания стройматериалов
Промышленная разновидность вентиляционной системы
Механическая вентиляция в паре с воздушным отоплением
Загородный дом с каминным залом
Вентиляция в ванных комнатах и санузлах
Вытяжное оборудование в интерьере кухни
Приточный клапан под подоконником
Если возможно в добавок ко второму варианту вентиляции частично использовать первый‚ в проект закладывают смешанную вентиляцию.В жилых домах приток воздуха происходит через окна, а вытяжное оборудование располагают на кухне и в санитарной комнате. Поэтому важно наладить между помещениями хороший воздухообмен.
Вентиляция смешанного типа. Применяют ее, когда естественная вентиляция не может быть единственным вариантом. Для качественного воздухообмена в помещениях с очень загрязненным воздухом устраивают механическую вентиляцию
Виды вентиляции по назначению
Исходя из назначения вентиляции‚ выделяют рабочие вентиляционные системы и аварийные. Тогда как первые должны постоянно обеспечивать комфортные условия‚ вторые вступают в работу только при отключении первых и наступлении чрезвычайной ситуации, когда нарушены стандартные условия жизнедеятельности.
Это внезапные сбои, когда происходит загрязнение воздуха ядовитыми испарениями‚ газами‚ взрывоопасными‚ токсическими веществами.
Виды систем вентиляции для всех типов помещений почти одинаковы. Изучив все их виды и взвесив все достоинства и недостатки‚ можно выбрать оптимальный вариант для конкретного здания
Аварийная вентиляция не рассчитана на подачу свежего воздуха. Она только обеспечивает газоотвод и не допускает, чтобы воздушная масса с опасными веществами‚ распространилась по всему помещению.
Вентиляционные системы по способу воздухообмена
По этому критерию выделяют системы вентиляции общеобменные и местные. Первая должна обеспечивать весь объем помещения достаточным воздухообменом с поддержанием всех необходимых параметров воздуха. Дополнительно она должна удалять избыток влаги‚ тепла‚ загрязнений. Воздухообмен может осуществляться как по канальной, так и бесканальной системе.
Общеобменная приточная вентиляция снижает уровень концентрации вредных веществ, оставшихся после работы местной и общеобменной вытяжной системы вентиляции
Предназначение местной вентиляции — снабжение чистым воздухом конкретных мест и удаление загрязненного с тех точек, где он образуется. Как правило, ее устраивают в больших помещениях с ограниченным числом работающих. Воздухообмен происходит только на рабочих местах.
Разделение систем по конструктивному исполнению
Исходя из этого признака вентиляционные системы делят на канальные и бесканальные. Системы канального типа состоят из разветвленной трассы‚ состоящей из воздуховодов по которым транспортируется воздух. Установка такой системы целесообразна в больших по объему помещениях.
Когда каналы отсутствуют‚ систему называют бесканальной. Примером такой системы служит обыкновенный вентилятор. Существует 2 вида бесканальных систем — потолочные и прокладываемые под полом. Бесканальные системы более просты в исполнении и потребляют меньше энергии.
Естественная вентиляция помещений
Движение воздушных масс при естественной вентиляции происходит природным путем без дополнительного побуждения за счет:
- температурного перепада внутри и снаружи здания;
- разности давления между помещением и вытяжкой‚ размещенной на кровле постройки;
- под воздействием ветра.
Это самая простая система. Здесь не нужна установка сложного дорогостоящего оборудования‚ потребляющего много электроэнергии. Такую систему нельзя назвать надежной из-за того что эффективность ее зависит от неуправляемых человеком факторов.
Система может быть организованной и неорганизованной. Регулируемая или организованная система функционирует благодаря аэрации или присутствию . Аэрация — это общеобменный процесс, во время которого воздух поступает и уходит через открытые форточки‚ фонари‚ фрамуги.
Инфильтрация или нерегулируемая вентиляция естественная вентиляция — это попадание в помещение воздуха через неплотности в конструкциях.
Несмотря на развитие технологий, естественную вентиляцию применяют и в современных сооружениях из-за простоты и отсутствия затрат на эксплуатацию. Кроме ее зависимости от окружающих условий нельзя игнорировать и то, что существует вероятность возникновения явления‚ для обозначения которого используют термин «опрокидывание тяги». Это очень точное определение — воздушная масса вдруг меняет направление и начинает движение назад
В промышленности аэрацию применяют при наличии процессов, где по технологии работа сопровождается выделением тепла в большом количестве. Ее применение допустимо при условии, что в приточном воздухе содержится менее 30% вредных выбросов от допустимой концентрации непосредственно в зоне их образования.
Нельзя применять аэрацию, если‚ поступающий в помещение воздух требует предварительной обработки или же в результате притока воздуха снаружи может появиться конденсат или туман. Путем аэрации происходит многократный воздухообмен при мизерных расходах энергии. Это и является основным ее достоинством.
Принцип работы вентиляционной системы с естественным движением воздушных потоков основан на разнице в их температуре и давлении:
Галерея изображений
Фото из
Расположение компонентов вентиляционной системы естественного типа учитывают и продумывают на стадии проектирования дома. В отличие от составляющих механической системы сделать их по завершению строительства проблематично
Вытяжные отверстия естественных вентсистем располагают в наиболее высокой точке из возможных. Поступающий с улицы свежий поток именно вверх вытесняет отработанную воздушную массу
Приточные отверстия располагают в нижней части помещения, снаружи они расположены в основном на цоколе дома. Из-за вышедшего в вытяжку воздуха внутри помещения создается разрежение, которое стремительно заполняется свежей порцией с улицы
Для того чтобы воздух перемещался к вытяжному отверстию в пределах квартиры или дома, дверное полотно оснащают вентиляционной решеткой. Если решетку не устанавливают, то дверное полотно должно быть на 1-1,5 см выше уровня пола
Вентиляция естественного типа бывает канальной и бесканальной. Чаще всего каналы приточные, реже — вытяжные как на фото
Если воздушные потоки не движутся, нет притока или не действует вытяжка, на окнах можно заметить конденсат. При нормальной работе системы он испаряется
Мешать движению воздуха в системах естественного типа может забитый вытяжной канал или отсутствие притока. Еще так бывает в жаркую погоду, когда в квартире прохладней, чем на улице
Чтобы проверить работу естественной вентиляции простейшим способом, к вытяжной решетке прикладывают лист бумаги. Если его не прижимает к решетке, значит, нужно принимать меры по восстановлению вентиляции
Сооружение вентиляционной шахты
Расположение вытяжного отверстия
Приточное устройство в цоколе дома
Вентиляционная решетка межкомнатной двери
Канальная естественная система вентилирования
Признаки неэффективной вентиляции
Обратное поступление воздушных потоков
Проверка тяги естественной вентиляции
В отдельных случаях на устья вытяжных каналов монтируют дефлекторы — специальные насадки. Функционируют они за счет использования энергии ветра. Дефлекторы хорошо справляются с задачей по удалению грязных и чрезмерно нагретых воздушных масс из небольших по объему помещений. Применяют их и для местной вытяжки.
Нормальную работу вентиляции, приводимой в действие разностью давления‚ обеспечивает минимальный перепад между точкой забора и выходом вытяжки в 3 м.
Для эффективного функционирования вентиляции специалисты рекомендуют при прокладке воздуховодов не делать горизонтальные участки длиннее 3 м. Воздух в них должен перемещаться со скоростью не больше 1 м/с
Характеристики вентиляции механического типа
Вентиляционная система‚ при помощи которой воздух подают и удаляют с использованием дополнительных побудителей на внушительные расстояния‚ называется механической. Есть и другие названия у этого вида вентиляции — принудительная и искусственная.
Применяют ее как для обеспечения технологических процессов на различных производствах, так и для создания комфортных условий для человека.
Простым в установке и эксплуатации прибором, обеспечивающим вытяжку отработанного воздуха из ванных комнат, кухонь и санузлов частных домов, является система вентилирования с автоматическим микропроцессором:
Галерея изображений
Фото из
Устройство каналов для бытовой системы
Вентилятор со встроенным процессором
Внешняя панель умного вентилятора
Панель управления вентилятора
Механическая вентиляция‚ в отличие от естественной‚ не зависит от внешних условий. Она полностью подконтрольна и управляема. Воздух‚ подаваемый в помещение‚ проходит обработку и при отлаженной системе все его параметры отвечают стандартам. Выбросы также поступают в атмосферу уже очищенными от вредных включений до нужной степени.
Механическая система включает приборы и оборудование — автоматику вентиляторы‚ пылеулавливатели‚ нагреватели воздуха‚ электродвигатели. Все это потребляет много электроэнергии
Наличие механической вентиляционной системы позволяет оптимально распределить воздух с подачей его к конкретному месту. С ее помощью вредные выбросы улавливают у источника их образования не позволяя загрязнить воздух всего помещения.
Недостаток механической вентиляции — большие финансовые вложения при ее монтаже и эксплуатации. Чтобы пользоваться всеми ее преимуществами‚ придется бороться с загрязнением каналов‚ регулярно выполнять замену фильтров.
Если установлен вентиляционный фильтр с функцией рекуперации тепла‚ нужно перед наступлением летнего периода переходить на летний вкладыш. Если оставить зимний вариант‚ он будет снижать эффективность вентиляции.
Механическая вентиляция бывает как местной‚ так и общеобменной. Последнюю реализуют в 2 вариантах — бесканальном и канальном. Замещение воздуха в происходит при помощи вентиляторов — центробежных или осевых‚ эжекторных установок.
На производстве для вытяжки чаще применяют эжекторные установки‚ особенно там‚ где присутствую взрывоопасные газы. Использование обыкновенных вентиляторов здесь недопустимо‚ т.к. они могут искрить в случае возникновения неисправности. Их установку практикуют при монтаже приточной или приточно-вытяжной системы
Общеобменная вентиляция с механическим приводом
Конструкции с механическим приводом могут быть как приточными, так и вытяжными. Приточную вентиляцию иногда выполняют совместно с центральным отоплением.
Воздухоприемник в такой системе может иметь вид отверстий в ограждающих конструкциях постройки‚ отдельно стоящей или приставной шахты. При монтаже за пределами здания шахта-воздухоприемник находится над уровнем земли или на крыше.
Схема расположения воздухоприемных устройств: в ограждающей конструкции (а)‚ возле наружной стены (б)‚ на кровле (в). Каналы для вытяжки и шахты утепляют снаружи‚ иначе зимой в них будет появляться наледь
На выбор конструкции и места нахождения воздухоприемников влияют требования, предъявляемые к степени чистоты наружного воздуха, а также особенности архитектуры здания. Низ проема‚ через который поступает чистый воздух‚ должен располагаться на дистанции минимум 2 м от земли‚ а в случае дислокации здания в зеленой зоне — 1 м. Наружные воздухоприемники нельзя размещать там‚ где есть вредные выбросы.
Воздушные массы попадают в шахту посредством . Проходя через калорифер‚ они нагреваются‚ увлажняются или наоборот подсушиваются и поступают внутрь по воздуховодам‚ имеющим отверстия.
Поступление воздуха может осуществляться и через ответвления‚ оснащенные насадками‚ направляющими приточные воздушные массы. Объем подаваемого воздуха регулируют шиберы или клапаны, находящиеся в ответвлениях.
Механическая местная вентиляция приточного вида
Местную механическую вентиляцию‚ действующую в ограниченном пространстве‚ называют воздушным душированием. Такой вариант вентиляции применяют в тех рабочих зонах‚ где сила лучистого тепла составляет более 300 ккал/ч. или производство сопряжено с выделениями токсинов, которые невозможно отвести с помощью местной вытяжки.
Душирующие установки бывают передвижными и стационарными. Первые при обеспечении рабочего места чистым воздухом берут его из помещения. Иногда в распыляемую воздушную массу подают воду. Ее капли при попадании на тело человека становятся дополнительным охладителем. Вторые через душирующие патрубки подают чистый наружный воздух или предварительно прошедший обработку.
Вентиляция общеобменная вытяжная
Удаление отработанного воздух из помещения — задача вытяжной вентиляции. Удаление использованного воздуха из комнаты происходит за счет понижения давления в ней. Таким образом, создаются условия для поступления в нее воздуха снаружи или со смежного помещения.
В конструкцию вытяжной вентиляции входит очистительное устройство (1) вентилятор (2) воздуховоды — центральный (3) отсасывающий (4). Когда в помещении нет вентиляции другого вида‚ кроме вытяжной‚ давление в нем опускается до отметки более низкой, чем в смежных комнатах или ниже чем снаружи
При проектировании вытяжки общеобменного характера для производственных цехов учитывают тот момент, что ликвидация грязного воздуха должна осуществляться прямо из первоисточника образования вредных выделений по направлению их естественной траектории и не загрязнять чистые зоны. Такими местами являются биологические лаборатории‚ цеха с вредными условиями.
Механическая приточно-вытяжная вентиляция
Базой приточно-вытяжной вентиляции являются 2 потока‚ двигающихся навстречу друг другу. Она состоит из двух самостоятельных систем — приточной и вытяжной или из одного блока. В него встроено все оборудование необходимое для работы и на приток‚ и на вытяжку.
При наличии 2 отдельных систем вентиляция работает без рециркуляции и называется разомкнутой. Вентиляционную систему второго вида называют замкнутой, и работает она с рециркуляцией.
Система с рециркуляцией экономит энергию, расходуемую на охлаждение или нагрев воздуха‚ т.к. воздушная масса нагревается не полностью, а только тот ее объем, что поступает снаружи. Удаляемый воздух в системе с рециркуляцией возвращается в помещение повторно с примесью свежего воздуха‚ составляющего 10-15% от общего объема воздушной массы.
Устройство такой вентиляции возможно в местах, где нет опасных загрязнений. В регионах с холодным климатом замкнутая система неэффективна т.к. рециркуляционные и наружные воздушные массы смешиваются не достаточно хорошо.
Механическая вентиляция на случай аварии
На случай возникновения нестандартных ситуаций вдобавок к рабочему варианту устраивают аварийную вентиляцию. Неизменно она всегда вытяжная. Механическую аварийную вентиляцию устанавливают в помещениях, где существует угроза прорыва взрывоопасных паров или газов. В этом случае монтируют взрыво- и искрозащищенные вентиляторы.
В составе осевого взрывобезопасного вентилятора находится двигатель во взрывонепроницаемой оболочке. Он закреплен так‚ что в случае необходимости его можно быстро заменить
Существуют такие опасные составляющие которые нельзя удалить с помощью вентиляторов. Тогда в систему включают эжектор. Включение аварийной вентиляции должно происходить автоматически, как только перестанет работать основная вентиляция. Открывание проемов‚ через которые будет уходит грязный воздух нужно осуществлять дистанционно.
Патрубки и решетки предназначенные для выхода воздуха при работе аварийной вентиляции размещают в местах наиболее вероятной концентрации опасных веществ в большом объеме. Проемы, через которые удаляется воздух в аварийном порядке‚ не должны находиться в зонах, где постоянно находятся люди. На трубах и шахтах аварийной системы нельзя монтировать зонты.
Выбросы‚ аварийно выбрасываемые в атмосферу‚ нужно максимально рассеивать и не допускать чтобы они попадали на замкнутые зоны территории‚ прилегающей к зданию. ПДК контролируют посредством газоанализаторов‚ отрегулированных соответствующим образом.
Вентиляция против дыма
Основная задача противодымной вентиляции — как можно быстрее удалить дым из помещения или здания‚ заблокировать его распространение и защитить тем самым людей при их эвакуации.
На фото — схема действия противодымной вентиляции. Ее монтируют в дополнение к основной вентиляции‚ чтобы гарантировать эвакуацию людей при возникновении пожара и отрезать пути расползания дыма
Устанавливают такую вентиляцию там, где при постоянном присутствии большого количества людей‚ невозможен приток воздуха естественным путем. Это лифты‚ лестничные клетки‚ глухие коридоры и им подобные места. В основу работы противодымной вентиляции заложена приточно-вытяжная схема.
Каналы, мощные вентиляторы, входящие в состав вентиляции‚ обладают повышенной огнестойкостью и способностью не поддаваться деформации под продолжительным действием высоких температур.
Участки системы оснащены двумя видами клапанов — противодымным и огнесдерживающим. Составляющими противодымной системы являются и прочные‚ непроницаемые для газов и дыма экраны и двери.
Чтобы избежать неприятностей во время осуществления эвакуации людей‚ в конструкцию противодымной вентиляции закладывают 2 вида управления — автоматическое и дистанционное ручное.
В систему обязательно включают элементы, оповещающие о возникновении пожара:
- извещатели‚ при срабатывании которых‚ автоматом происходит открывание вытяжных вентиляторов и дымовых клапанов;
- сигнал «Пожар» на центральном пульте;
- включение противодымной вентиляции вручную.
Дымовыводящие клапаны распределяют равномерно под потолком. Площадь охвата не должна превышать 900 м². Систему зонируют на секции‚ и кроме люков и клапанов‚ оснащают дымососами.
Она не только отводит дым‚ но и удаляет угарный газ‚ мелкие взвеси, образующиеся при горении. Подробнее о монтаже системы дымоудаления можно прочесть .
Выводы и полезное видео по теме
Это видео — своеобразный ликбез о вентиляции. Здесь подробно рассмотрено само понятие вентиляции и охвачены все вопросы касающиеся ее грамотного проектирования:
Мастер-класс по монтажу вентиляционной системы:
Как руководители предприятий, так и частные застройщики должны понимать, что от эффективности вентиляции зависит нормальная жизнедеятельность тех‚ за кого они отвечают. Иногда под вопросом оказывается и жизнь людей. Упускать этот момент и экономить на нем нельзя.
Появились вопросы по теме статьи, нашли недочеты или есть ценные сведения которыми вы могли бы поделиться с нашими читателями? Оставляйте, пожалуйста, комментарии, делитесь опытом, участвуйте в обсуждениях.
.
Системы вентиляции являются обязательным компонентом любого помещения. Они не только обеспечивают циркуляцию воздушных масс, но и помогают поддерживать комфортную температуру, избавляться от неприятных запахов в доме и выполняют многие другие функции. По особенностям конструкции различают естественные и механические вытяжные системы.
Естественная вентиляция работает по принципу разницы давления и температуры
Преимущества
Вентиляция с естественным качественным побуждением работается за счет разницы температуры и давления воздуха внутри помещения и снаружи. К ней относятся не только окна и форточки, но и специальные воздушные каналы, через которые поток воздуха проникает в помещение и выходит из него. Естественная вентиляционная система хороша тем, что она функционирует сама по себе, без использования каких-либо дополнительных устройств. Кроме того, вентиляция с естественным побуждением движения воздуха имеет и массу других преимуществ.
- Стоит очень дешево, если вы не монтируете дополнительных вытяжных и приточных воздуховодов, то она и так есть в вашем доме за счет окон и дверей.
- Для монтажа дополнительны воздушных каналов не требуется специальное оборудование или навыки, вам не придется приглашать сторонних специалистов, все работы легко можно сделать своими руками.
- При монтаже этой вентиляции вы получаете высокую эффективность ее работы – движение воздуха осуществляется в достаточном объеме для того, чтобы проветривать помещения практически любого размера.
Естественную вентиляцию также можно классифицировать на самопроизвольную и организованную. Первая работает за счет разницы температуры и давления, а вторая – специально сделанных отверстий.
Вентиляция своими руками
Для того чтобы сделать систему естественной вентиляции своими руками, необходимо обращать внимание на важные моменты.
- Материал дома – к примеру, дерево отлично подходит для такой вентиляционной системы, так как этот материал сам по себе «дышит» и активно пропускает воздух, создавая в доме комфортный микроклимат. А вот в бетонных и кирпичных домах придется заняться созданием дополнительных вентиляционных отверстий, через которые в помещения будет попадать воздух.
- Количество человек, находящихся в помещении – чем больше людей постоянно находится в доме, тем больше работы приточным и вытяжным воздуховодам, тем больше воздуха они должны пропускать через себя за минимальный промежуток времени.
- Тип деятельности, который выполняется в помещении – например, для кухни или спортивного зала нужна более мощная вытяжка, чем для складского помещения.
Кроме того, для успешного проектирования естественной вытяжной системы нужно учитывать требования к нормам воздухообмена. Они составляют 60 кубических метров в час на одного человека, находящегося в помещении. А для того чтобы определить, сколько раз должен смениться воздух, необходимо просто умножить объем помещения на кратность, значение которой можно найти в соответствующих нормативных таблицах. Расчет делается отдельно для каждого помещения, а затем полученные цифры просто суммируются. Если речь идет о системе циркуляции воздуха в многоквартирном доме, то каждая система отдельно взятой квартиры должна иметь выход в общую.
Занимаясь вентиляцией, также стоит учитывать сечение и длину воздуховодов. Чем труба короче, тем быстрее по ней будет двигаться воздух. Учтите, что при естественной вытяжке наибольшая эффективность достигается тогда, когда разница между температурой в доме и на улице максимальная, то есть зимой.
Летом для повышения активности циркуляции воздуха на отверстия воздуховодов устанавливаются специальные дефлекторы. Они разрежают воздух, благодаря чему он начинает двигаться гораздо быстрее.
В пошаговом исполнении обустройство вентиляции с естественным побуждением – это:
- создание двух отверстий – для входа и для выхода воздуха, приточные воздуховоды должны находится приблизительно в 10 см от пола, а вытяжные вентиляционные отверстия – под самым потолком, в идеале располагать их нужно в противоположных углах помещения;
- в отверстия вставляются воздуховоды: оптимальная высота приточного и вытяжного – 30 и 50 см соответственно;
- отверстия закрываются специальными решетками и козырьками — это делается для того, чтобы в них не попадали насекомые, мусор и влага с улицы.
Естественная приточная вентиляция эффективна далеко не всегда, поэтому в ряде случаев стоит обустроить вместо нее приточно-вытяжную вентиляцию с механическим побуждением.
Принцип работы
Как видно из названия, вытяжная вентиляция с механическим побуждением создает циркуляцию воздушных масс при помощи дополнительных приспособлений. К ним относятся вентиляторы и вытяжки, увеличивающие эффективность приточной системы. По типу искусственная вентиляция бывает канальной и бесканальной. К последнему варианту можно отнести оснащенные нагнетательными вентиляторами форточки, использование механической вытяжки в ванной, туалете или кухне, а также моноблоки.
Моноблоки выгодно отличаются от вентиляторов тем, что могут не только прогонять через себя воздух, но и нагревать его, фильтровать или увлажнять.
Механическая система вентиляции характеризуется следующими преимуществами:
- может работать в любое время года, вне зависимости от температуры воздуха и давления на улице;
- приточная система может состоять всего лишь из одного отверстия в стене;
- вы легко можете регулировать температуру воздушных потоков, их скорость и другие важные параметры.
Если же говорить о недостатках вентиляции с искусственным побуждением, то они следующие:
- сложный и затратный по финансам монтаж;
- расход электроэнергии при работе;
- необходимость регулярно менять запчасти.
Схема механической вентиляции
Монтаж
При монтаже принудительной системы воздухообмена, необходимо учитывать все нормативы подобных конструкций, а также учитывать особенности помещения, климатической зоны, в которой оно расположено. Вентиляции с механическим побуждением должны успешно решать проблему с неприятными запахами в помещении, избыточной или недостаточной влажностью, потерями тепла и многими другими. Кроме того, при монтаже следует учитывать и другие нюансы.
- Если вы решили заняться бесканальными системами, то для этого хватит всего одного приточного клапана. Для его организации над батареей необходимо просверлить сквозное отверстие в стене, диаметр которого будет составлять 6-7 см. Угол наклона отверстия должен быть равен примерно 5 градусам и быть направленным в сторону улицы. В данное отверстие необходимо вставить вытяжную трубу, внешнее отверстие которой следует прикрыть решеткой. Внутрь трубы необходимо поместить специальный короб с регулируемым клапаном. При помощи этого клапана вы сможете регулировать интенсивность воздушного потока.
- В тех случаях, когда обычного клапана не хватает, следует установить приточный вентилятор, который будет улучшать естественный приток воздуха.
- Если вам нужна канальная механическая вентиляция, то предварительно стоит сделать разводку приточных и вытяжных воздуховодов. Разводку можно легко замаскировать подвесным потолком или другими декоративными элементами.
Система вентиляции очень важна для того, чтобы в помещении было комфортно находиться. Если вам ощутимо недостаточно естественной вентиляции, то стоит заняться организацией принудительной. Выполнять все эти работы стоит еще на этапе проектирования дома, чтобы циркуляция воздуха получилась максимально эффективной и с минимальными затратами.
Вентиляция. Виды систем. Какую выбрать? — Свой Дом
Сегодняшний мир невозможно представить без систем вентиляции. Эта неотъемлемая часть нашей жизни. Скорей всего не получиться создать оптимальные условия жизни человека без свежего воздуха и создать оптимальный микроклимат. Главная задача вентиляции это подача свежего и удаление загрязненного воздуха из помещений. Особо критично эта проблема стоит на заводах, фабриках, складских хозяйствах. Не менее весомо вопрос стоит и в жилых домах. Существуют разные виды размещений вентиляции. Их главные характеристики являются ключевым фактором применения того или другого вида.
Поступление свежего воздуха — залог здорового микроклимата в помещении.
Содержание статьи:
Какой бывает вентиляция?
Вентиляция — данная совокупность устройств и мероприятий для обеспечения нормального воздухообмена в здании. Исходя из этого понятия, классификация вентиляции делится таким образом:
- по способу перемещения и давления воздуха — искусственная и естественная вентиляция;
- по использованию — вытяжная и приточная вентиляция;
- по зоне обслуживания — общеобменная и локальная;
- по конструкции — бесканальная и канальная вентиляция.
Рассматривая по порядку каждый вид, можно определить основные достоинства и недостатки вентиляционных систем. Чтобы сохранить необходимый микроклимат, надо тщательно исследовать вопрос классификации вентиляционных установок и применять их в соответствии необходимыми параметрами. Виды вентиляции в жилых домах не очень отличаются от тех, которые устанавливаются в производственных и общественных зданиях.
Естественная вентиляция в доме
Естественная вентиляция – самый стародавний принцип проветривания домов. Она основана на простейшем знании физики. Протекает она природным путем и не требует всякого особого оборудования. Из-за перепада температур воздуха и разницы атмосферного давления совершается воздухообмен, что и создает подходящий микроклимат. Под силой ветра свежий воздух проталкивается внутрь, напротив, загрязненный выводится наружу.
Для организации этого процесса существуют воздуховоды. Данные устройства всегда предусмотрены в проектах и закладываются при постройке домов. Необходимо также учитывать, то что нормальное функционирование такой вентиляции напрямую зависит от строительных материалов. Стены кирпичного либо деревянного здания, по сравнению с бетонными, пропускают воздуха больше. Панели покрыты слоем цемента и краски, то есть сокращают воздухопроницаемость. Улучшение процесса очистки воздуха происходит лишь за счет открывания окон в зданиях.
Проветривание — обыкновенное средство естественной вентиляции в комнате.
Система естественной вентиляции, где воздух поступает и устраняется под воздействием природных условий, именуется самопроизвольной. Второй вид естественной вентиляции это организованная. При ней движение воздуха обеспечивается за счет отверстий. Они находятся на разной высоте и у них разные размеры. В свою очередь, такая вентиляция делится на ярусную, гравитационную и аэрацию.
Хороший совет! При проектировании собственного жилого дома одним из шагов должен быть расчет естественной системы вентиляции.
Такая система имеет свои плюсы и минусы. К основным недостаткам естественной вентиляции можно отнести не большую легкость и цену установки. А также вот ее зависимость от внешних климатических условий – большой минус.
Механическая и искусственная вентиляция
В случаях, когда мощности естественной вентиляции мало – нужен монтаж искусственной. Принцип ее работы заключается в использовании особенных устройств для вынужденного перемещения использованного воздуха и замене его на чистый. Одним из отличительных качеств данных систем есть переработка воздуха. В зависимости от показаний совершается увлажнение, очистка, нагрев, а так же охлаждение. Оборудование, обеспечивающие выполнение этой работы: фильтры, пылеуловители, нагреватели, многообразные виды воздуховодов и вентиляторов. Проектирование домов с данным видом вентиляции несет в себе не малый объем работ еще перед установкой. На данном этапе обязаны присутствовать техническое, санитарно-гигиеническое и экономическое обоснования проекта. Важным будет верное определение того, какая вентиляция создает оптимальный микроклимат.
Ежели рассматривать минусы и плюсы искусственной системы, то можно выделить такие:
- нет зависимости от срока года и климатических требований;
- производится любой, именно такой вид очистки, которой требует обстановка;
- более дорогостоящий вариант по сравнению с естественной;
- огромная энергоемкость;
Не редко, чтобы взаимно компенсировать достоинства и недостатки разных систем, используются смешанные варианты.
Вытяжная и приточная вентиляция, их основные составляющие
По своему принципу действия вентиляционные системы делятся на два типа: вытяжные и приточные. Приточная система есть один из видов механической вентиляции. В основу принципа ее работы положена принудительная подача свежего воздуха в здание. Отработанный воздух удаляется наружу с помощью систем естественной вентиляции.
Все виды приточной вентиляции состоят из:
- Приточных вентиляторов – обеспечивают приток воздуха.
- Шумоглушителя – понижает уровень шума, создаваемый установкой.
- Нагревателя – подаваемый воздух возможно нагреть. В особенности это актуально в зимнее время года. Если нагрев происходит от электросети, то такой тип именуется электрическим.
- Если нагрев происходит от системы центрального отопления – это водяной тип.
- Воздухозаборной решетки – предназначенной для фильтрации механических загрязнений, которые могут попадать извне.
- Фильтра – очищает подаваемый воздух от многообразных примесей. Различают фильтры грубой, тонкой и повышенно тонкой очистки.
- Клапана – не пропускает воздух внутрь здания в то время, когда система не в работе.
- Воздуховодов – каналов, по которым циркулируют легкие массы.
Любая приточная установка способна иметь те в или иные части в зависимости от того, в чем нуждается потребитель. Здоровый микроклимат будет зависеть от четко подобранных ингредиентов системы.
Вытяжной системой вентиляции пользуются для улучшения работы естественной вентиляции и для удаления отработанного воздуха. Работа вытяжных вентиляторов представляется основой в таких установках.
Приточно-вытяжная система – самый рациональный вид искусственной вентиляции.
Самым оптимальным видом вентиляции будет считаться приточно-вытяжная. Ее название говорит о том то, что в ней используются как приточное, так и вытяжное оборудование. Именно такой тип может гарантировать хороший микроклимат в жилых домах и в производственных помещениях. Нужно помнить то, что только их сбалансированная производительность даст позитивный эффект. Проектировщики учитывают всю возможную циркуляцию воздушных масс в смежных помещениях. В противном случае ход будет неконтролируемым.
К типам приточно-вытяжной вентиляции можно отнести вентиляцию перемешиванием и вентиляцию вытеснением. Перемешивание совершается непосредственно в помещении. Свежий воздух попадает внутрь комнат с помощью специальных установок диффузоров, перемешивается с уже отработанным воздухом и совместно с ним удаляется сквозь особые клапаны. Процесс вытеснения происходит на основе простейшего закона физики. Оборудование для распределения воздуха монтируется на уровне пола. Принудительно поступивший из них чистый воздух поднимается вверх и вытесняет отработанный, более нагретый, сквозь вентиляционные отверстия на потолке. Такая процедура создает хороший воздухообмен.
Виды воздуховодов для вентиляции
В системы вентилирования входят разные устройства, соединенные каналами воздуховодов. Они являются неотъемлемой частью механической и естественной вентиляции. Главным их предназначением является транспортировка воздушных масс для получения комфортного микроклимата.
Эффективность их работы напрямую зависит от трех факторов:
- форма воздуховодов;
- используемый для их изготовления материал;
- величину сечения устройства.
Важно! При выборе воздуховодов главное любопытство надо уделить вышеперечисленным основным характеристикам. Однако не менее важными параметрами будут компактность, прочность, шумовая изоляция и герметичность.
Классификация воздуховодов по виду материала:
Металлические – используются для производственных помещений. Способны выдерживать большие нагрузки.
Пластиковые – применяются для любых помещений. Основной плюс текущего типа в том, то что из таких конструкций реально создать канал необходимой конфигурации. Данный материал обладает еще и высоким уровнем шумовой и тепловой изоляции.
Классификация по типу сечения:
Прямоугольные – легки в монтаже. Прямые линии не требуют дополнительных креплений.
Круглые – обладают большим диапазоном размеров, занимают небольшую площадь.
Есть еще разделение на гибкие и жесткие воздуховоды. Гибкие используются там, где на канал приходятся разветвления. Для их монтажа нужны дополнительный крепеж. Зачастую только комбинирование различных видов воздуховодов приносит необходимые результаты.
Виды вентиляторов для помещений с механической вентиляцией
Учитывая назначение помещений и их размеры, подбирают нужную модель вентилятора. В жилых домах необходимость вытяжной вентиляции связана с не очень хорошей вытяжкой на кухне, нет окон в ванной туалете и комнате. Все это приводит к неправильному воздухообмену в домах и протеканию нежелательных запахов в жилые комнаты. В этой ситуации улучшить микроклимат сможет помочь вентилятор. Выбор вентиляторов основывается на нескольких критериях.
Для максимально эффективной работы вытяжной системы надо учесть следующие:
- производительность;
- шумовые характеристики;
- степень защиты от влаги;
- степень защиты от больших температур;
- удобная эксплуатация.
На текущие время для комнат с механической вытяжной системой вентилирования существует большое количество вентиляторов. В большинстве случаев их выбор зависит от их назначения. Бывают вентиляторы оконные, кухонные, для ванной комнаты и уборной, кафе и ресторанов, и многих других.
Общеобменная и локальная вентиляция производственных и жилых помещений
По зоне обслуживания виды вентиляции делятся на 2 класса: общеобменная и местная. Если максимум концентрации вредных выделений доводится на четко определенные зоны помещения, то применяется местная вентиляция. Она нужна для удаления загрязнений из зоны конкретного рабочего места, и не позволяет отработанному воздуху распространиться на остальную территорию. В бытовых условиях самым лучшим примером такого вида механической вентиляции представляется кухонная вытяжка. Такой тип называется локальной вытяжной вентиляцией. Загрязнения удаляются по принципу естественного движения – горячие вредные пары удаляются вверх, напротив, прохладные вредные газы оказываются тяжелее и опускаются вниз. Локальная приточная вентиляция используется в виде воздушных душей, воздушных оазисов и воздушных завес.
Если в очистке нуждается не четко определенная зона, то местная система будет малоэффективной. В этом случае применяют общеобменную вентиляцию. Она обслуживает все помещение либо же большую его часть. Общеобменная вытяжная система удаляет нагретый воздух, газы, влагу, пыль, пары жидкостей и запахи из домов. Самым элементарным типом такой системы представляется вентилятор с электродвигателем. Его устанавливают в оконном либо дверном проеме. Более сложный вариант – применение вентиляторов с вытяжным воздуховодом.
Общеобменная приточная система подает чистый воздух и распределяет его по всему объему помещения. Особенность общеобменной приточной системы это способность компенсировать недостаток тепла. Поэтому подаваемый воздух перед подачей нагревается. Зачастую из комнат подается и удаляется равное количество воздуха. Бывают случаи, когда извлекается больше, а недостаток компенсируется перетеканием воздуха из соседних комнат.
Бесканальная и канальная система вентиляции
Следующий параметр, по которому классифицируют вентиляционные системы – это тип конструкции. Они могут быть бесканальные и канальные.
Канальная система состоит из множества воздуховодов, главная задача которых – транспортировать воздух. Весомым плюсом таких систем являются их компактные размеры и возможность скрытой установки. Канальная вентиляция позволяет использовать оборудование без выделения отдельного пространства. Она возможно быть расположена в нишах, шахтах, под подвесным потолком. Основана такая система на базе оборудования с прямоугольным либо целым сечением. Большой популярностью в наши дни пользуются установки с прямоугольным сечением.
У бесканальной системы нет воздуховодов. Она основывается на применении вентиляторов, установленных, так, например, в проеме стены. Легкие массы при такой системе движутся сквозь зазоры, щели, форточки и таким образом поддерживается созданный микроклимат.
Конструкция систем вентиляции бывает еще наборной либо моноблочной. Наборная система предусматривает индивидуальный подбор компонентов, которые она имеет. Ими являются вентиляционный фильтр, глушитель, приспособление автоматики, многообразные типы вентиляторов. Ее плюсом все время будет то, что она может вентилировать разные помещения. Это может быть и крохотный офис, и просторный зал ресторана. Чаще всего такая установка размещается в отдельной вентиляционной камере.
Если же проектируется моноблочная система, то ее условием будет компактность. Это связано с тем, что разместить ее должны в пределах одного изолированного корпуса. Моноблочная система имеет уже законченный вариант и смонтирована одним целым.
Важно! Главное достоинство моноблочной системы – ее шумовой изоляции. Также можно отметить маленькие габариты и простоту установки.
Особенности проектирования вентиляции
Учитывая, какие виды вентиляции бывают и их главные параметры, возможно, добиться требуемого результата. В зданиях с плохой вентиляционной системой есть риск накопления пыли. Применение средств бытовой химии, труд бытовых приборов приводят к изменению физических и химических характеристик воздуха. Проектирование жилого дома либо производственных зданий не обходится без заранее обдуманной системы вентиляции.
Важно! Расчеты и условия к системам вентиляции предусмотрены соответствующими нормами и законами строительства.
Правильно спланированная система позволяет добиться необходимых показателей микроклимата. Многообразные виды вентиляции помещений – жилых, общественных, производственных — обладают своими нормами и требованиями. Все это важный инженерно–технологический аспект. Только грамотное выполнение проектирования систем вентиляции будет обеспечивать стабильно приемлемые условия в любых зданиях.
Вы здесь
Главная »Естественная вентиляцияОткрытие окна — это простая стратегия естественной вентиляции.| Кредит: © iStockphoto / Simotion
Естественная вентиляция зависит от ветра и «эффекта дымохода», чтобы сохранить дом в прохладе. Естественная вентиляция работает лучше всего в климате с прохладными ночами и регулярными бризами.
Ветер естественным образом проветривает ваш дом, входя или выходя из окон, в зависимости от их ориентации на ветер.Когда ветер дует против вашего дома, воздух попадает в ваши окна со стороны, обращенной к ветру, в то время как естественный вакуумный эффект стремится вытянуть воздух из окон с подветренной (подветренной) стороны. В прибрежном климате многие приморские здания спроектированы с большими окнами, выходящими на океан, чтобы воспользоваться преимуществами охлаждения морского бриза. Для более сухого климата естественная вентиляция включает в себя предотвращение накопления тепла днем и вентиляцию ночью.
Эффект дымовой трубы зависит от конвекции и возникает, когда холодный воздух поступает в дом на первом этаже или в подвале, поглощает тепло в комнате, поднимается и выходит через окна наверху.Это создает частичный вакуум, который втягивает больше воздуха через окна нижнего уровня. Эффект лучше всего работает в дизайне под открытым небом с соборными потолками и окнами, расположенными в верхней части дома, в фонтанах или в работоспособных световых проемах.
Пассивные солнечные дома часто спроектированы так, чтобы использовать конвекцию для равномерного распределения тепла по дому. Эти дома стимулируют естественную вентиляцию, устанавливая работающие окна и мансардные окна на верхнем этаже.
Естественная вентиляция может быть улучшена или уменьшена за счет озеленения.В зависимости от конструкции дома и направления ветра ветрозащитная полоса, такая как забор, живая изгородь или ряд деревьев, которые блокируют ветер, может нагнетать воздух как в ближайшие окна, так и из них.
,Основы естественной вентиляции — CoolVent
Естественная вентиляция состоит из использования естественных сил для управления воздушным потоком через пространство. Как я уже упоминал ранее, три его цели заключаются в том, чтобы улучшить качество воздуха в помещениях и снизить потребление энергии при максимальном тепловом комфорте для пассажиров, использующих пространство. Для перемещения воздуха через здание могут использоваться две природные силы: ветер и плавучесть, что приводит, соответственно, к двум основным стратегиям естественной вентиляции: поперечной вентиляции и вентиляции в штабеле.
Крест Вентиляция
Когда ветер ударяет по наветренному фасаду, он создает положительное давление на фасад. Точно так же, поскольку это уходит от подветренного фасада, область более низкого давления будет создана. Если окна открыты в здании как с наветренной, так и с подветренной стороны, воздух будет проходить через здание из-за разницы давлений между отверстиями.
Насколько «положительным» или «отрицательным» является давление на каждом отверстии, измеряется числом, называемым коэффициентом давления ветра ().Положительное значение указывает, что ветер воздействует на фасад, оказывая на него положительное статическое давление. И наоборот, если значение отрицательное, это указывает на то, что отверстие подвергается всасыванию из-за отделения потока от здания. Значение варьируется в зависимости от вертикального и горизонтального расположения отверстия на фасаде, а также от угла падения ветра и соотношения сторон здания. Для базовых расчетов вы можете начать с предположения о среднем значении для каждого фасада. Для прямоугольного здания (без окружения) эти значения могут быть получены графически из таблиц или контурных диаграмм на основе существующих экспериментальных результатов (хорошим справочным материалом является Справочник по основам ASHRAE).Для других форм зданий и зданий с окружающими их препятствиями вам может потребоваться выполнить внешний анализ CFD (или исследование в аэродинамической трубе), чтобы получить точные значения.
Результирующий расход в поперечно вентилируемом здании будет пропорционален эффективной площади отверстий (поясняется позже) и разности давлений ветровой энергии, которая рассчитывается по формуле:
где и — коэффициенты давления ветра на входе и выходе, — плотность воздуха при температуре окружающей среды и скорость ветра выше по потоку.
Подробнее о расчетах см. В руководстве пользователя CoolVent ** LINK **.
Насколько хорошо работает перекрестная вентиляция, зависит от многих факторов, включая: расположение здания с учетом преобладающего направления ветра, внутреннюю планировку офисов, коридоров, мебели и других потенциальных препятствий для воздушного потока, размеры окон и других проемов.
Вентиляция стека
Вентиляция с использованием вытяжной или вытяжной вентиляции зависит от разности температур между воздухом внутри здания и снаружи, чтобы управлять потоком.Более теплый воздух легче (представьте, что дым поднимается вверх), чем более холодный воздух, который тяжелее. Когда здание наполнено теплым воздухом и подвергается воздействию окружающей среды с более холодным воздухом, а два вертикально расположенных окна открываются, более легкий воздух выходит через отверстие, а более холодный воздух поступает в здание через нижнее окно.
Поток воздуха через пространство пропорционален разности температур, эффективной площади отверстий и препятствий, а также общей разности давления плавучести, приводящей поток в движение.Ориентация здания (с учетом прироста солнечного тепла) не влияет на результирующий поток воздуха через здание.
Это общее плавучее давление может быть определено количественно путем сложения общего перепада давления, существующего в нижнем и верхнем отверстиях, который напрямую связан с разницей в плотности между внутренним и наружным воздухом, а также вертикальным расстоянием между отверстиями. Для пространства с двумя отверстиями выражение для двух вертикально расположенных отверстий в здании:
, где
, где и — температура воздуха внутри и снаружи, соответственно — вертикальное расстояние между верхним и нижним отверстием.
Если бы в здании было открыто несколько вертикально расположенных окон, холодный воздух все равно входил бы через нижние окна, а горячий воздух выходил через верхние окна. Высота, на которой происходит этот переход, называется нейтральной плоскостью, ее расположение зависит как от размера, так и от расположения воздушных преград (окон, воздуховодов и т. Д.), И крайне важно спроектировать здание, обеспечивающее нейтральную плоскость. не быть слишком низким, чтобы вызвать обратный поток в определенных зонах здания.Вы можете использовать CoolVent для этого.
Расчет расхода
Зная общую разницу давлений между двумя наружными отверстиями, соединяющими наружное пространство с внутренней частью здания, можно определить расход в соответствии с:
, с и
где и — площадь и коэффициенты расхода каждого из отверстий (внутреннего и наружного), через которые проходит воздух. Коэффициент расхода, который колеблется от 0 до 1, является мерой количества давления, которое теряет воздух, когда он проходит через каждое отверстие сопротивления потока.Для справки, коэффициент разряда для окон составляет порядка 0,65.
Следовательно, выражения для расхода в чисто ветряной и вытяжной вентиляции (и, соответственно) описаны:
Ночное охлаждение / Тепловая масса
Тепловая масса может быть включена в конструкцию здания, чтобы поглощать тепло в дневное время и выпускать его ночью. Это приводит к демпфированию колебаний внутренней температуры воздуха и отставанию пиков.Обычно эта масса включается в потолки и стены в виде бетона или кирпича.
Использование тепловой массы особенно актуально в регионах мира, где температура окружающей среды очень высока в течение дня — слишком высока для подачи наружного воздуха в здание — но достаточно низкая в ночное время. Ночное охлаждение — это стратегия, которая заключается в закрытии окон здания в течение дня (не полностью — всегда позволяя потоку воздуха, необходимому для минимальных требований к качеству воздуха в помещении) и открытии их ночью.
Реализация ночного охлаждения основывается на многих соображениях. Например, обнажение здания снаружи ночью может представлять угрозу безопасности. Кроме того, если здание слишком сильно охлаждается ночью, работникам может быть неудобно на следующее утро. В этом случае нагреватели могут быть включены без необходимости использования энергии.
,Вентиляционные | циркуляция воздуха | Britannica
Вентиляция — естественное или механически вызванное движение свежего воздуха в закрытое пространство или через него. Подача воздуха в закрытое пространство включает удаление соответствующего объема выдыхаемого воздуха, который может быть наполнен запахами, теплом, вредными газами или пылью, возникающими в результате промышленных процессов.
Подробнее на эту тему
горное дело: вентиляция и освещение
Вентиляция является важным фактором в подземной разработке.В дополнение к очевидному требованию обеспечения свежего воздуха для тех, кто …
Опасности плохой вентиляции не были четко поняты до начала 20-го века. С тех пор было обнаружено, что накопление углекислого газа, когда-то считавшееся основной причиной заболеваний, вызванных плохой вентиляцией, оказывает минимальное влияние в большинстве случаев. Более насущная проблема связана с повышением температуры и влажности, вызванными теплом тела и выдохами людей.
Естественная вентиляция возникает в результате тепловых воздействий, например, от дымохода, или может быть вызвана ветром или и тем, и другим. Эти силы малы и часто переменны. Их эффективности помогает открывать или закрывать окна.
Гораздо больший контроль достигается с помощью систем механической вентиляции. Они обычно включают в себя вентилятор (от стандартного пропеллера или дискового типа до более тихого центробежного типа), нагреватель и фильтр для удаления твердых частиц. Воздухозаборник с механическим приводом в сочетании с естественным выхлопом имеет тенденцию вызывать небольшое положительное давление в замкнутом пространстве, так что утечка воздуха происходит наружу.Если такая система будет установлена в больнице или во внутреннем офисе на фабрике, где царит атмосфера пыли или дыма, офис будет практически не содержать загрязнений.
Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 года с вашей подпиской. Подпишитесь сегодняМеханическая вытяжка с естественным воздухозаборником создает небольшое отрицательное давление, так что утечки воздуха внутрь. Во многих случаях этот тип вентиляционной системы используется, чтобы препятствовать выходу паров или запахов в окружающие области здания.Примеры таких систем встречаются в лабораториях, являющихся частью учебного блока колледжа, на кухне отеля, прилегающей к ресторанным зонам, и в туалетах в целом. В промышленности аналогичным образом обрабатываются отсеки и участки, образующие шлифовальную пыль, аэрозольные краски, пары и дым; эти нежелательные загрязнители затем попадают в рассматриваемые пространства, оставляя окружающие области свободными от загрязнения.
Спонсор CPD этого месяца
Школьные здания часто строятся и эксплуатируются в жестких финансовых условиях, но в то же время для обеспечения хорошего обучения и здоровья требуются высокие стандарты качества воздуха в помещениях (IAQ). В этой статье будет рассмотрено применение естественной вентиляции как метода поддержания IAQ, а также рассмотрено применение и контроль естественной вентиляции для школьных зданий.
Как более подробно обсуждается в статье ДПК за декабрь 2016 года «Гибридная вентиляция для школ », вентиляцию в зданиях можно в целом классифицировать как естественную, механическую или гибридную вентиляцию. Все три типа вентиляции имеют соответствующие приложения; однако определение возможности естественной вентиляции было бы нормальной отправной точкой для проекта.
Естественная вентиляция в зданиях будет зависеть от скорости ветра, воздействующего на ткань здания, а также от перепадов давления, возникающих в результате колебаний температуры воздуха, и возникающего в результате эффекта «плавучести».
Рисунок 1: «сплющенное» представление прямоугольного здания, показывающее примерные коэффициенты давления для конкретного направления ветра
CIBSE Руководство A4 и руководство по применению AM10 предоставляют подробные методы и примеры для оценки практического потенциала естественной вентиляции, основанные на сетях путей прохождения воздуха через отверстия (включая трещины) в ткани здания, и доступного давления вождения. Давление движущего ветра (Па) связано со скоростным давлением p v = Cp · (0.5 · ρ · v 2 ), где ρ — плотность воздуха (обычно принимается равной 1,2 кг · м −3 ), а v — измеренная скорость невозмущенного ветра (в м · с −1 ), как если бы нет зданий или других препятствий на соответствующей высоте. C p — это коэффициент давления, который будет зависеть от формы здания и направления ветра. Значение C p будет варьироваться на разных поверхностях здания, как показано на «сплющенном» прямоугольном здании на рисунке 1.
Так, например, для здания, представленного на рисунке 1, эффективное давление, ощущаемое в центре короткой наветренной стены, для скорости ветра 5 м · с -1 , будет 0,9 · (0,5 x 1,2 x 5 2 ) = 13,5 Па. Значения C p обычно определяются с использованием испытаний в аэродинамической трубе (а также вычислительных методов). В CIBSE Guide A4 приведены сводные средние номиналы C p для выбора общих пропорций и высот зданий. Конечно, давление ветра будет переменным и будет зависеть от помех на уровне земли.
Для вентиляции в стеке перепад давления вызван разницей в массе воздуха в здании и воздуха снаружи. Давление (Па) у основания столба жидкости (например, воздуха) просто 9,81 · ρ · z, где z — высота столба (м). Включая соотношение, которое определяет значение плотности воздуха при определенной температуре, можно определить доступное давление для приведения в действие вентиляции между двумя отверстиями в здании. Если одно отверстие находится на высоте z 2 (м), а другое — на z 1 (м), при температуре внутреннего воздуха θ ai (ºC) и температуре наружного воздуха θ ao (ºC), привод перепад давления определяется
Δp = -3,455 (z 2 -z 1 ) (1 / (θ ао + 273) — 1 / (θ аи + 273)) Па.
Так, например, доступное давление между двумя окнами — одно на 3 метра выше другого в комнате с температурой воздуха 21ºC, когда температура наружного воздуха составляет 1ºC — будет составлять -3455 x 3 м x (1 / (1ºC + 273) — 1 / ( 21ºC + 273)) = -2,57 Па (знак минус, указывающий, что поток в этом случае будет сверху вниз).
Рисунок 2: Интеграция вентиляционной башни для обеспечения естественной вентиляции сверху вниз (Источник: Monodraught)
И ветер, и штабель обеспечат перепад давления, который приведет к тому, что воздух будет проходить через отверстия — по замыслу и случайно (случайный поток называется «инфильтрацией» или утечкой воздуха).Расход будет примерно зависеть от квадратного корня перепада давления — поэтому удвоение давления при движении обеспечит в √2 = 1,41 раза естественную вентиляцию.
Как показано в предыдущих расчетах, доступное давление для привода естественной вентиляции, вероятно, будет относительно небольшим. Для сравнения, в механической вентиляционной системе чистый фильтр панели, вероятно, потребует минимум 40 Па, а стандартная решетка потребует около 20 Па для прохождения желаемого воздушного потока.
Применение естественной вентиляции
Методы естественной вентиляции помещений можно разделить на четыре группы.
Односторонняя вентиляция — как обсуждалось в Plesner 1 , это сложный режим вентиляции, обусловленный давлением ветра, колебаниями давления ветра и эффектом стека. Как правило, окна обеспечивают отверстия, и этот режим, вероятно, будет эффективен до глубины комнаты, приблизительно вдвое превышающей высоту комнаты. Для фасадов зданий с раздельными верхним и нижним отверстиями — как в традиционных раздвижных створчатых окнах — это может быть эффективно при глубине комнаты, в два с половиной раза превышающей высоту комнаты.Для успешной перекрестной вентиляции необходим перепад давления между двумя отверстиями на противоположных поверхностях помещения, что обычно означает, что обе стороны должны быть открыты для наружного воздуха (некоторые имеют открытую сторону в атриуме здания или вентиляция дымохода). Если впоследствии отверстия будут закрыты с одной стороны, система вентиляции превратится в одностороннюю систему. Когда воздух перемещается по пространству, он улавливает тепло и загрязняющие вещества из внутренней среды, прежде чем покинет помещение.Это может обеспечить эффективную вентиляцию для ширины комнаты, в четыре-пять раз превышающей высоту комнаты. Вентиляция с помощью стека обеспечивает более надежную возможность для естественной вентиляции, поскольку она зависит от температуры — и, следовательно, от плотности — разницы в воздухе. В более простых приложениях это может быть от окна низкого уровня или жалюзи на одной стороне комнаты до окна высокого уровня или жалюзи на той же стороне или на противоположной стороне пространства. Это может обеспечить потоки воздуха в жаркие и тихие дни и работать в более глубоких пространствах.Системы могут включать в себя дымоходы (возможно, солнечные или с использованием отработанного тепла), которые используются для усиления эффекта дымовой трубы, и ветряные башни, которые используют скорость ветра для создания воздушного потока с использованием эффекта «Вентури». Вентиляция сверху вниз (как показано на рисунке 2) использует преимущества как вентиляционной, так и вытяжной вентиляции. Тем не менее, он также не полностью зависит от. Движущийся в стеке выталкивающий воздух поднимается в пространство и, когда он выходит через специально изготовленную вентиляционную башню, заменяется наружным воздухом, который поступает в башню через наветренную сторону с положительным давлением.Подветренные поверхности вентиляционной колонны имеют более низкое давление, что помогает извлекать плавучий, несвежий, теплый воздух из пространства внизу.
Воздух, поступающий с высокого уровня, как правило, с меньшей вероятностью переносит переносимые по воздуху загрязнители и менее подвержен шумовому загрязнению по сравнению с наземными источниками. Эти системы могут вентилировать участки с глубокой планировкой, которые иначе не имеют прямого доступа к наружному воздуху и не зависят от глубины помещения.
Рисунок 3. Компоненты Windtower, которые включают в себя как геометрическую, так и функциональную параметрическую информацию, могут быть «перенесены» в стандартную среду моделирования (Источник: Monodraught / IES)
Какой бы метод ни использовался, следует учитывать «эффективность вентиляции».Система будет успешной только в том случае, если приточный воздух не только удаляет загрязняющие вещества и тепло, но и обеспечивает свежий (в отличие от несвежего или уже загрязненного) воздух для пассажиров. Именно это соображение повлияет на практическую эффективную глубину вентилируемого пространства. Сложность движения воздушного потока внутри помещения и самого здания означает, что вычислительная гидродинамика часто требуется для правильной оценки закономерностей и результирующей эффективности.
Моделирование естественной вентиляции
Трудно правильно спрогнозировать естественную вентиляцию из-за множества переменных параметров, включая: скорость ветра; колебание ветра; температура окружающей среды; размеры отверстий; внутренние пути; и характеристики потока.И с изменением направления ветра меняется и весь путь прохождения потока через здание, когда коэффициенты давления изменяются на поверхностях здания. Как обсуждалось ранее, практическое давление вождения, вероятно, будет небольшим, и поэтому требуется особенно тщательное рассмотрение для определения потока через сети отверстий с соответствующим низким сопротивлением.
Существуют модели (такие как простой, но эффективный алгоритм AIDA 2 компании Liddament), которые могут предоставлять прогнозы для простых сетей естественной вентиляции.Как обсуждалось в декабрьской статье CPD CIBSE Journal за , существует прекрасная возможность использовать программное обеспечение для вычислительной гидродинамики (CFD) и динамического теплового моделирования для создания модели. Однако, как отражено в этой статье, CFD по-прежнему требует экспертного участия для обеспечения достоверного результата. Производители систем естественной вентиляции объединились с поставщиками программного обеспечения для моделирования, чтобы производить надежные инструменты, которые требуют меньше затрат, чем обычные коммерческие инструменты моделирования. Это может обеспечить полезный инструмент для определения размеров естественных вентиляционных систем, особенно на ранних стадиях проекта, когда не всегда доступны полные детали здания.
Библиотеки предопределенных объектов также становятся все более доступными для программного обеспечения динамического теплового моделирования (как показано на рисунке 3), которое обеспечивает как геометрическое представление, так и функциональные параметры. Они, вероятно, станут более распространенными, поскольку методы информационного моделирования зданий (BIM) еще больше проникают в отрасль. Это позволяет при оценке производительности исследовать возможности потенциальной схемы в стандартной среде моделирования.
Органы управления для естественной вентиляции
Органы управления вентиляцией могут использоваться для контроля CO 2 , температуры и влажности.Как правило, они могут быть связаны с системой управления зданием, чтобы их можно было интегрировать в более широкий мониторинг и контроль здания с оперативными данными, собираемыми и обрабатываемыми для управления системой. Например, это позволяет проводить временное зонирование здания с учетом периодов занятости и времени, когда может иметь место «ночное охлаждение», и обеспечивать контроль защиты от замерзания. Они могут быть связаны с гибридными системами (см. Статью CPD за декабрь 2016 года), чтобы максимально увеличить возможности для введения больших объемов наружного «свежего» воздуха с более низкой энтальпией.
Использование доступных связанных визуальных интерфейсов визуального отображения может помочь обучить конечных пользователей тому, как работают системы, чтобы они могли лучше поддерживать комфортную, продуктивную среду с минимальным потреблением энергии.
Пример применения системы естественной вентиляции с ветровой башней
Рисунок 4: Ветровые башни проходят через крышу детской и начальной школы Simone Veil, недалеко от Лиона, Франция (Источник: Monodraught)
Система естественной вентиляции использовалась как часть системы зданий для реконструкции французской школы, которая впоследствии получила премию Green Building Solutions Award от сети «Строительство 21 для здоровья и комфорта». 3 Детский сад и начальная школа Simone Veil хотели контролировать круглогодичное энергопотребление и обеспечивать низкий уровень выбросов углекислого газа, поддерживая при этом высокий уровень IAQ (и акустической среды) для здоровья и комфорта своих учеников и учителей. Температура воздуха в окрестностях Лиона на юго-востоке Франции, как правило, на 3–4 К выше летом и на 2–3 К зимой ниже, чем в Лондоне.
Система здания была спроектирована таким образом, чтобы она могла поддерживать надлежащие условия как летом, так и зимой, и была способна ограничивать максимальную температуру до 26ºC без какой-либо активной системы охлаждения, после трех последовательных летних «периодов сильной жары» и с заполнением 30 Студенты в классе.Тепло-тяжелая, тщательно сконструированная ткань двухэтажных зданий была спроектирована таким образом, чтобы минимизировать солнечное излучение. Система естественной вентиляции состоит из внешних статических жалюзи и внутренних активных жалюзийных устройств, которые изменяют отверстие и свободную площадь через поверхность жалюзи. Естественная вентиляция приводится в движение 16 ветрогенераторами над отдельными классами. 4 Система контролирует уровни CO 2 для приведения в действие блоков жалюзи и успешно обеспечивает минимальную скорость вентиляции 7 л · с -1 на одного ребенка во время работы.Система обеспечивает «естественное охлаждение» и обеспечивает ночную вентиляцию, почти не требуя обслуживания по сравнению с системами механической вентиляции. Уровни качества воздуха в помещениях и измеренные уровни CO 2 легко соответствуют проектным требованиям.
В скором времени будут опубликованы новые рекомендации Великобритании 5 по вентиляции, тепловому комфорту и качеству воздуха в помещениях школ. Надлежащим образом спроектированная и контролируемая система естественной вентиляции должна рассматриваться как потенциальный вариант для удовлетворения этих требований, поскольку во многих случаях можно поддерживать уровни IAQ при одновременном соблюдении требований к комфорту при низком потреблении энергии.
© Тим Дуайер, 2017
Дополнительная литература
Основные рекомендации по естественной вентиляции Руководство по применению CIBSE AM106 и недавно пересмотренное Руководство по CIBSE A Раздел A4 2 являются отличными справочными материалами с практическими примерами.
Ссылки
- Плеснер, С. и др., Методы расчета односторонней естественной вентиляции — упрощенные или подробные? CLIMA 2016 — материалы 12-го Всемирного конгресса REHVA, май 2016 г.
- CIBSE Guide A 2016, Приложение 4.A3
- Детский сад и группа начальной школы Simone Veil — посещено 30 ноября 2016 года.
- Windcatcher X-Air и Suncatcher Classic установлены в отмеченном наградами здании французской школы — доступ 30 ноября 2016 года.
- Руководство по вентиляции, тепловому комфорту и качеству воздуха в помещениях в школах, Building Bulletin 101 — доступ 30 ноября 2016 г.
- Естественная вентиляция в нежилых зданиях CIBSE Руководство по применению AM10, 2005.