.

Принцип работы естественной вентиляции


Принцип работы естественной вентиляции

Вентиляция обязательна для помещений с разнообразным назначением. Без нее воздух, насыщенный углекислым газом, будет отрицательно сказываться на общем состоянии и самочувствии человека. Отсутствие воздухообмена в производственных помещениях чревато более серьезными последствиями: развитие хронических заболеваний, острых отравлений.

Понятие вентиляции помещений

Эффективная вентиляция — комфортный микроклимат в помещении

Основная система, принцип которой лежит в основе всех других, это естественная вентиляция. Прежде чем, ее рассмотреть, нужно разобраться, что представляет собой вентиляция. Это процесс воздухообмена, при котором воздух, насыщенный кислородом, поступает в помещение, а отработанный – удаляется из него. Благодаря такой циркуляции, в помещениях можно поддерживать определенный микроклимат, соответствующий санитарным нормам. Строительные нормы и правила 2.08.01-89 «Жилые здания» предусматривают оборудование жилых зданий вентиляцией с определенными параметрами воздуха и кратностью воздухообмена. Система призвана сохранять благоприятный микроклимат, нейтрализуя вредные газы и излишнюю влажность.

Но совершенно очевидно, что для осуществления вентиляции должны быть созданы определенные условия. Причинами возникновения движения воздушных масс являются:

  • Разница температур и атмосферного давления в помещении и за его пределами.
  • Механическое побуждение.
  • Гравитационные силы.

Что такое естественная вентиляция

Варианты организации естественной вентиляции

Самая доступная, соответствующая требованиям санитарных норм – естественная вентиляция. Для ее осуществления необходимо, чтобы свежий воздух беспрепятственно поступал в помещения, вытесняя насыщенный углекислым газом, за его пределы. Принцип работы естественной вентиляции основан на физических законах. Так, поступление происходит через щелевые отверстия, окна, двери, а отработанный, поднимается и устремляется к вентиляционным отверстиям, находящимся в ванной, туалете, на кухне.

Преимущества естественного воздухообмена

  • Минимальная рабочая схема. Так, в многоквартирных домах – это вентиляционные решетки, встроенные в специальные отверстия. Для частных домов – такие же решетки, и кроме того, вентиляционная труба с наконечником, воздуховоды. Однако, все эти приспособления монтируются во время строительства, очень редко установка происходит дополнительно.
  • Экономна, так как не задействовано оборудование.
  • Возможен самостоятельный монтаж.
  • Не зависит от наличия напряжения в сети.

Однако у системы есть недостатки, о которых нужно помнить при ее монтаже:

  • Для правильной работы необходимо беспрепятственное движение воздушных масс.
  • В основу работы положена разница температур, которая возможна только в холодное время года. Это значительно сокращает период работы воздухообмена.

Движение воздушных потоков

Чтобы естественная вентиляция в помещении работала корректно, разберемся в причинах возможных препятствий, дабы учесть их при устройстве. Итак, вентиляция должна вытеснить некий объем воздуха, заменив его на свежий с улицы. Понятно, что воздух на улице и внутри помещения имеют свою температуру и влажность, а перемещение воздушных масс – интенсивность и направление.

Очень важно следить за работой вентиляции

Для классической схемы движения воздушных масс нужно обычное батарейное отопление, которое используется более, чем в 90% частных домов и квартир, расположенное под окном. Воздух, контактирующий с поверхностью окна, охлаждается больше, чем тот, который соприкасается с другими поверхностями. Холодные воздушные потоки имеют большую плотность, следовательно, они тяжелее теплых, потому устремляются вниз. Здесь их подхватывает тепло от батареи, они смешиваются и уже подогретый поток циркулирует по комнате, отдавая часть тепла, конструктивным элементам, стенам, мебели.

Охладившись, он опускается вниз и заменяет часть разряженного воздуха, образовавшегося под батареей. В такой циркуляции нет перепадов давления, но гравитационные силы создают постоянный цикличный поток в пределах данного помещения. Он не позволяет допустить холодный воздух к полу. Самой дискомфортной зоной будет то место, где смешиваются разно-температурные потоки, а остальные части комнаты находятся в, так называемой, зоне комфорта.

Если же отопительная батарея расположена не под окном, а у стены напротив, движение воздушных потоков будет иным. Так, контактирующие с окном воздушные потоки, опускаются вниз, где нет подогрева, стелятся по полу и, проходя через комнату, движутся к батарее. Нагреваясь от нее, воздух поднимается и продолжает свое движение уже поверху. Как и в классической схеме образуется циклический круг. Но, в том случае, температурный режим полностью нарушен, зона дискомфорта – значительно увеличена. Холодные потоки охлаждают пол, хождение по нему становится неприятным. Четкая разница между воздушными потоками, увеличивает скорость их передвижения.

Иногда такая ситуация складывается и при правильном расположении окон и радиаторов. Здесь важно помнить о мощности и размерах, например, если под окном расположена батарея, перекрывающая всего третью его часть, то в местах, где нет смешения теплого и холодного воздуха, будут возникать зоны преобладания холодных потоков, стелящихся по полу. Для исправления такого явления, необходимо установить либо две батареи, либо одну длинную.

Важно! В помещении, где находятся дети, рекомендуется устанавливать радиаторы только под окном! Иная схема расположения отопительных приборов, приводит к простудным заболеваниям из-за постоянно холодного пола. Если нет технической возможности правильно установить радиатор – такое помещение нельзя использовать для детской комнаты или спальни.

В помещениях с панорамными окнами происходит подобная ситуация. В основном, батареи устанавливают по обе стороны окон. Холодный воздух устремляется вниз, на пол, двигаясь к другому отопительному прибору или через дверь, создавая сквозняк в другое помещение. Кроме того, окна сильно запотевают, а это свидетельствует о том, что в помещении повышенная влажность. Исправить такое может тепловая завеса, но это уже элемент принудительной вентиляции.

Работа естественной вентиляции

В прохладное время года система естественной вентиляции работает таким образом. Теплый воздух всегда поднимается, поэтому если в частном доме два этажа, то верхний – более теплый. В системе вентиляции создается хорошая тяга благодаря разнице высот и четко направленному динамическому движению теплых воздушных масс вверх. Вентканал имеет часть трубы, находящуюся за пределами здания (над крышей) и холодный воздух пытается по ней, проследовать вниз.

Вариант организации вентканала в гараже

Такой процесс способен вызвать обратную тягу. Но этого не происходит, так как вверх движется большой объем теплого воздуха. Потому, очень важно, для правильной и эффективной работы естественной вентиляции, еще во время строительства, все вентканалы и воздуховоды устраивать внутри строения.

Внимание! Еще один момент, который способен препятствовать правильному естественному воздухообмену – при установке подоконников полностью перекрывают отопительную батарею или устанавливают на нее декоративную решетку. Это препятствует нормальному движению теплых воздушных масс, которые не могут должным образом нагреть холодный воздух из окна.

Летом система естественной вентиляции работает несколько по-другому. Более всего нагревается крыша. Так, при температуре воздуха 28-30°C она прогревается до 55-75°C. Подкровельное пространство имеет более низкую температуру (около 38-43°C). На первом этаже дома достаточно комфортная температура – до 25°C, на втором – выше на 3-4 градуса и практически равна уличной. Температурные условия, при которых в доме более прохладно, чем на улице, не способствуют корректной работе естественного воздухообмена. Однако, летом есть возможность открывать окна для проветривания, создавая тем самым повышенное давление. Нужно помнить, что в месте, где ветер попадает в помещение, создается повышенное давление. Там же, где он его покидает – пониженное.

Нужно помнить, что воздух движется по пути наименьшего сопротивления (практически по прямой линии). Потому, чтобы «побудить» вентиляцию к работе, следует проводить сквозное проветривание, открывая окна со всех сторон дома. Если в строительный проект не закладывается механическая вентиляция, а предполагается только естественная, то следует учесть, что «глухих» стен в здании быть не должно. Все помещения должны быть оборудованы окнами, в том числе, туалетная и ванная комнаты.

ventkam.ru

Чем естественная вентиляция лучше искусственной?

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).

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

По принципу устройства естественная вентиляция делится на два основных типа:

  1. Бесканальная естественная вентиляция.
  2. 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

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

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 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.

REMOO В ВАШЕЙ ПОЧТЕ

remoo.ru

Как работает естественный тип вентиляционной системы

Среди существующих типов систем естественная вентиляция наиболее доступна с финансовой точки зрения. При строительстве любого здания всегда присутствуют неплотности в проёмах окон, дверей, при укладке строительного материала, что способствует проникновению воздуха внутрь помещения. Его вытяжка обеспечивается воздействием внешних факторов, а также взаимодействием воздушной среды снаружи и внутри посещения.

Назначение и преимущества

Естественная вентиляция представляет собой систему, которая исключает использование любых устройств, принудительно побуждающих к движению воздушные потоки. Как правило, это вентиляторы любой мощности.

Циркуляция воздуха осуществляется лишь посредством проникновения воздуха через открытые окна, двери, форточки. Также воздух проникает сквозь всевозможные щели.

Применяется вентиляция с естественным побуждением в любом строении. И лишь, если данный тип системы не справляется с обслуживанием помещения, может быть задействовано одно или несколько устройств, задачей которых является нагнетание воздуха и ускорение его вытяжки. В каждом из видов: естественная и механическая вентиляция, есть свои особенности, но первый из указанных имеет ряд ощутимых преимуществ:

  • простота обустройства;
  • отсутствие крупных финансовых затрат;
  • при правильно составленном проекте система естественной вентиляции может быть весьма эффективна;
  • монтаж воздуховодов легко выполняется самостоятельно, без привлечения профессионалов.

Основные виды естественной вентиляции:

  1. Самопроизвольная (неорганизованная). В этом случае воздух поступает и удаляется из помещения исключительно за счёт естественных условий (разница давлений, температур, а также скорость ветра).
  2. Организованная. Обеспечивается посредством обустройства специальных отверстий, располагающихся на разной высоте и имеющих различную площадь. В зависимости от данных параметров, а также от того, как регулируется подача воздуха, различают несколько подвидов системы:
  • ярусная;
  • аэрация;
  • гравитационная.

Когда проектируется естественная вентиляция принцип работы играет первостепенную роль, так как циркуляция в помещении зависит исключительно от того, насколько верным был расчёт. При малейших ошибках воздухообмен может быть недостаточным, что приведёт к ряду негативных последствий, включая образование застоя воздуха, увеличение уровня влажности, образование грибка и плесени.

Особенности обустройства

В каждом из видов объектов циркуляция воздуха происходит с учётом различных особенностей строения. Так, естественная вентиляция в частном доме обеспечивается помимо специально для этого предусмотренных отверстий (форточки в окнах, щели под дверью) также посредством основного строительного материала, из которого строился дом.

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

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

Составление проекта

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

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

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

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

Также следует знать, что скорость перемещения воздуха по вентиляционным каналам зависит и от их длины. Поэтому организация естественной циркуляции на чердаке не всегда оправданна.

Нередко для усиления тяги прибегают к использованию устройств механического действия — дефлекторов. Они просты по конструкции и устанавливаются на выходе воздуховодов. Благодаря особенностям механизма дефлекторы способны разряжать воздух в радиусе своего действия, что ощутимо увеличивает скорость движения воздушных потоков. Важной особенностью при составлении проекта вентиляционной системы является влияние значения температуры окружающей среды на тягу. Так, в летнее время естественная вентиляция практически перестаёт функционировать из-за того, что разница температур снаружи и внутри помещения незначительна.

oventilyatsii.ru

Как работает естественная вентиляция: подробное и понятное описание

По способу побуждения воздухообмена любая система вентиляции может быть либо естественной, либо принудительной.

Естественная схема является сравнительно более простой, но и менее продуктивной. Впрочем, ее все равно используют для самых различных построек — от многоквартирных домов и до подвалов или сараев.

Ниже мы разберемся в подробностях, как работает такая система, из чего она состоит, и рассмотрим прочие нюансы ее устройства.

Что такое естественная вентиляция: принцип работы в общих чертах

Принцип работы такой системы основан на законах физики:

  • теплый воздух всегда стремится вверх;
  • воздух всегда будет «идти» туда, где давление ниже;
  • ближе к поверхности — давление выше, дальше от поверхности — давление ниже.

Чтобы организовать такой воздухообмен в помещении — нужно обеспечить разницу давлений. Делается это так:

  1. Между улицей и помещением создаются «отверстия»: это могут быть окна или приточные клапана, в нежилых помещениях — просто отверстия. Это — точки притока воздуха.
  2. Из помещения наверх выводится вытяжная труба. Ее отверстие окажется выше, чем точка притока. Значит, что у этого отверстия в трубе давление будет ниже, чем в точке притока. Как результат — воздух будет стремится пройти от точки притока (то есть с улицы) к отверстию вытяжной трубы.
  3. Точки притока располагаются на максимальном удалении от вытяжной трубы — чтобы воздух проходил через все помещение. Между ними не должно быть препятствий (закрытых дверей).

То есть побуждение циркуляции воздуха осуществляется без использования вентиляторов (не важно — вытяжных или приточных).

Наглядно о принципе работы (видео)

От чего зависит скорость и объем воздухообмена?

На количество воздуха (производительность вентсистемы) такого типа влияют такие факторы:

  1. Скорость ветра. Чем сильнее дует ветер — тем ниже будет давление на выходе вытяжной трубы, и тем лучше через нее будет засасываться воздух из помещения. И наоборот: если погода безветренная, то воздухообмен ухудшается.
  2. Высота вытяжной трубы. Чем выше от поверхности — тем ниже давление, а значит — тем лучше будет вытягиваться воздух из помещения через вытяжную трубу.
  3. Температура на улице и в помещении. Чем больше разница между ними (чем холоднее на улице и теплее внутри) — тем лучше тяга. Поэтому зимой вентиляция работает лучше, а летом — естественное проветривание вообще может останавливаться.

О влиянии сезона и погоды (видео)

Как двигается воздушный поток по комнате зимой? (+видео)

Выше мы рассмотрели принцип действия системы в общих чертах. Теперь чуть углубимся в детали.

На микроклимат в помещении будет влиять еще и то, как быстро и в каком направлении будет двигаться воздушный поток по комнате. Рассматривать будем 2 варианта — в первом батарея отопления располагается под подоконником, во втором — у стены (не сразу под окном, а в отдалении).

В первом случае, когда батарея стоит сразу под окном:

  1. Через окно или клапан (стеновой/оконный) холодный воздух попадает внутрь.
  2. Поскольку холодный воздух «тяжелее» теплого — он опускается ниже, где нагревается от батареи и смешивается с более теплым комнатным.
  3. Смешавшийся поток воздуха, уже имеющий комфортную температуру, проходит через комнату, отдавая часть тепла окружающим поверхностям: стенам, мебели.

Таким образом холодный поток будет сразу нагреваться, и не будет проходить по комнате вдоль пола, создавая дискомфорт.

Во втором случае, когда батарея располагается вдали от окна (возле стены):

  1. Через окно или клапан (стеновой/оконный) холодный воздух попадает внутрь.
  2. Поскольку холодный воздух «тяжелее» теплого, он опускается ниже, к поверхности пола.
  3. Так как источника тепла сразу рядом с окном нет — холодный поток продолжает движение по комнате, до батареи. По ходу движения он постепенно смешивается с более теплым комнатным воздухом, и в итоге достигает батареи, где нагревается и поднимается выше.

Таким образом холодный поток нагревается не сразу на входе с улицы, а значительно позже. Из-за этого нижняя часть комнаты от окна и до батареи получается холодной — из-за чего возникает дискомфорт, и нарушается благоприятный температурный режим.

В чем отличие от принудительной системы?

Основное отличие вкратце: в естественной системе не используются вентиляторы для создания воздушного потока, а в принудительной — используются.

Искусственная (принудительная, механическая) вентиляция является более современной, более продуктивной, стабильной и надежной. Причина в том, что производительность вентиляторов в меньшей мере зависит от погодных условий — даже если на улице изменится температура или давление, всегда можно изменить скорость вращения крыльчатки, добавляя или уменьшая объем прогоняемого воздуха.

В принудительной системе подача и/или удаление (на этом фото) воздуха производится вентилятором

Принудительная схема используется там, где очень важно создать и поддерживать определенный объем воздухообмена, и по необходимости его регулировать в точном диапазоне:

  • в производственных помещениях;
  • в офисах;
  • на складах;
  • в местах большого скопления людей (торговые центры, вокзалы, спорткомплексы, больницы, концертные залы, и так далее);
  • в местах с повышенной влажностью (бассейны, овощехранилища, производственные комплексы с повышенным выделением тепла и/или влаги);
  • в местах, где в воздух выделяются вредные и/или взрывоопасные вещества (производственные комплексы, сварочные посты, красильные цеха, мебельные цеха).

Вентиляционные системы с естественным воздухообменом для перечисленных зданий почти никогда не применяются. Как вариант — они могут использоваться, если площадь помещения небольшая.

Список элементов, участвующих в естественном воздухообмене

В схеме естественного воздухообмена могут использоваться такие элементы:

  1. Не специальные щели, отверстия, неплотности. Могут быть, к примеру, в старых деревянных окнах, или в старых деревянных домах.
  2. Специально созданные отверстия: продухи, слуховые окна. Делаются в нежилых помещениях.
  3. Окно. Открытая створка, приоткрытая форточка, щель в режиме микропроветривания.
  4. Приточный клапан. Бывает либо стеновым (монтируется в стену), либо оконным (монтируется в оконную створку). Позволяет воздуху проникать внутрь даже при закрытом окне.
  5. Воздуховоды (по сути — трубы, которые могут выполняться из разных материалов, иметь разный диаметр и форму сечения). Через них может проходить воздух (как с улицы, так и на улицу). Для притока используются не всегда и не обязательно. Именно из труб и делаются вытяжные каналы.
  6. Вентиляционная шахта. Чаще всего строится в многоэтажных зданиях. По сути — высокая вытяжная труба с большим диаметром, которая проходит от первого до последнего этажа и выходит через крышу. В каждой квартире на каждом этаже — имеются отверстия, которые выходят в вентшахту (их делают на кухнях и в санузлах).
  7. Дымоходы (если в доме есть печь/камин). Кроме того, что через них отводится дым при горении топлива, они могут играть роль вытяжной трубы.
  8. Дефлекторы. Используются для усиления тяги в вытяжной трубе/дымоходе.
  9. Вентиляционные решетки. Прикрывают отверстия воздуховодов и приточных клапанов (как снаружи на улице, так и внутри помещения). Выполняют декоративную функцию и защищают канал от попадания различного мусора, птиц, насекомых. Могут отличаться по размеру, форме, материалу (пластик, металл), площади (общей площади решетки и площади живого сечения). 
  10. Анемостаты. Аналог вентрешетки, отличается по принципу работы и по внешнему виду.
  11. Переточные клапана в дверном полотне (или щели под дверью). Нужны, чтобы внутри помещения воздух мог проходить от точки притока до вытяжки, даже если двери плотно закрыты.
  12. Обратный клапан. Может ставиться на воздуховоды, чтобы не допустить прохождения воздуха не в ту сторону. Обычно его ставят в принудительных системах, а в естественных — используется нечасто.

Слева направо, сверху: оконный клапан, стеновой клапан, переточная решетка. Снизу: анемостат, продухи в фундаменте, дефлектор

Все элементы использовать не обязательно: некоторые системы (небольшого размера) могут обходиться меньшим набором.

Виды естественных вентсистем

Условно такие системы можно разделить по по 2 критериям:

  1. По способу устройства (исполнения): канальная или бесканальная.
  2. По «намерению»: неорганизованные или организованные.

Теперь рассмотрим виды чуть подробнее.

Устройство бесканальной системы не требует специального монтажа воздуховодов — приток воздуха осуществляется через окна или клапана, а удаление — через отверстия вентиляционной шахты. Канальная схема — требует установки воздуховодов (в стенах и/или перекрытиях).

Неорганизованная система — нормальное дело для старых частных домов, особенно деревянных. Приток воздуха осуществляется через неплотности и щели в стенах, а удаление — через дымоход печи. Организованная схема — планируется и обустраивается намеренно.

Плюсы и минусы такой системы

Теперь рассмотрим основные преимущества и недостатки.

Плюсы естественной вентсистемы:

  1. Дешевизна установки. И элементы системы, и их монтаж — стоят сравнительно дешевле, чем элементы принудительных систем.
  2. Дешевизна обслуживания. Никаких электроприборов в таких системах не используется, а значит — расходов на электричество не будет.
  3. Отсутствие шума от работающего оборудования. Нет вентиляторов — ничего не шумит.

Минусы такие:

  1. Нет возможности нормально очищать воздух. Чтобы воздушный поток проходил через фильтрующий элемент — должна быть стабильно большая тяга, которой не хватает в естественной системе.
  2. Нет возможности регулировать производительность системы. Даже если вы настежь откроете окна по всему дому — это не всегда может повлиять на проветривание.
  3. Зависимость от погодных условий. В один и тот же день воздухообмен может сильно изменяться — от хорошего (к примеру — если подул ветер) и до почти нулевого, в тихую безветренную погоду. Это же касается и времени года: зимой вентиляция может работать отлично, а летом — наоборот, почти не функционировать.
  4. Через открытые окна и приточные клапана может быть слышно шум, а также может проникать пыль и запахи с улицы.

Для каких зданий и помещений подходит?

Обустройство таких систем актуально в следующих регионах и местностях:

  • в регионах с умеренным и прохладным климатом (если климат теплый — то естественная тяга создается хуже);
  • если вокруг нет природных или искусственных препятствий ветру (если вокруг 2-этажного здания вблизи будут стоять многоэтажки или «стена» высоких деревьев — то в его вентканале не будет нормальной тяги).

Примерная схема естественной вентиляции

Обычно естественную вентиляцию делают в таких постройках и помещениях:

  1. Многоэтажные жилые дома. В них естественная система часто дополняется кухонными и туалетными вытяжками — по желанию владельцев квартир.
  2. Дачные домики, небольшие жилые коттеджи.
  3. Малоэтажные нежилые постройки: сараи, гаражи, амбары, дачные туалеты.
  4. Нежилые помещения в частных домах: подвалы, чердаки, котельные.
  5. Небольшие промышленные/складские/рабочие помещения и здания при условии, что в них не поддерживается повышенная влажность и в воздух не выделяются взрывоопасные или опасные для человека вещества.
  6. Небольшие хозпостройки, в которых содержатся домашние животные: курятники, коровники, свинарники.

Схема естественной вентиляции в квартире (многоквартирном доме)

Вкратце рассмотрим, как работает вентсистма в отдельно взятой квартире многоквартирного дома.

Воздух поступает внутрь через открытые окна и/или приточные клапана. Вытяжка осуществляется через вентиляционную шахту, отверстия которой есть в каждой кухне и каждом санузле (ванной, туалете).

От окна до отверстия воздушный поток проходит по комнате через открытые двери, либо (если они закрыты) — через щели под ними или переточные решетки.

Схема естественной вентиляции в частном доме

Схема естественной вентсистемы в частных домах немного отличается от квартирной. Приток тоже осуществляется через окна и/или клапана. А вот вентиляционные шахты в коттеджах ставятся нечасто (разве что это здание в несколько этажей и с погребом).

Обычно удаление воздуха осуществляется через:

  1. Печной дымоход — если в доме есть печь/камин.
  2. Вытяжную трубу, которая проходит из кухни и санузла на улицу. Чаще всего она выводится из помещения через стену (горизонтально), а затем поворачивает и проходит вверх, к крыше.

Расчет количества воздуха

Расчет необходим, чтобы определить характеристики системы:

  1. Количество приточных клапанов.
  2. Производительность приточных клапанов (поскольку она может отличаться, в зависимости от модели).

Ниже мы приведем установленные нормы из разных нормативных документов:

  1. АВОК — стандарты технических материалов по отоплению, вентиляции, кондиционированию, тепло- и холодоснабжению, микроклимату зданий.
  2. СНиП (сокращенно от «строительные нормы и правила») — принятая еще при СССР система нормативных документов, которые стандартизируют требования к различным постройкам.

Нормы воздухообмена для жилых зданий приводятся в АВОК-1-2002. В этом документе прописаны такие требования:

Помещение

Количество воздуха, м³/ч на 1 человека

Жилая комната

3 на каждый 1 м² (если площадь комнаты меньше 20 м²)

30 (усредненный стандарт для 1 взрослого жильца)

Санузел

50, если санузел совмещенный

25 — отдельно для ванны и туалета

Кладовка, гардероб

Кратность — 1 объем в час

Кухня

90 — если плита газовая

60 — если плита электрическая

Теперь приведем выдержку норм из СНиП. Использованы данные из документов:

  • СП 55.13330.2011, к СНиП 31-02-2001 «Одноквартирные жилые дома»;
  • СП 60.13330.2012 к СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха»;
  • СП 54.13330.2011 к СНиП 31-01-2003 «Здания жилые многоквартирные».

Нормы такие:

Помещение

Минимальный приток

Минимальная вытяжка

Жилое, с постоянным нахождением людей

Не меньше 1 объема в час

— (не нормируется, должна обеспечивать указанный приток)

Жилое помещение площадью меньше 20 м²

3 м³/ч на каждый 1 м², для 1 человека

Жилое помещение, которое не используется

0.2 объема в час

Кухня с электроплитой

60 м³/ч

Кухня с газовой плитой

Однократный обмен + 100 м³/ч

Помещение с твердотопливным котлом/печью

Однократный обмен + 100 м³/ч

Санузел (ванная, туалет)

25 м³/ч

Домашний спортзал

80 м³/ч

Домашняя сауна

10 м³/ч

Как видим, некоторые нормы частично отличаются друг от друга. Поэтому при проектировании системы лучше выбирать больший показатель, и вообще — планировать производительность с запасом.

По факту эти же требования распространяются не только на естественные системы — они такие же и для принудительной вентиляции.

Подробнее и нагляднее о расчете (видео)

Правила монтажа естественной вентиляции

Если вы решили обустроить такую систему своими руками — стоит учитывать такие правила и рекомендации:

  1. Прокладывать вентиляционную шахту (если она будет) стоит не с краю здания, а между стенами дома (как в многоэтажках). В этом случае вентшахта всегда будет в тепле, и зимой перепад температуры воздуха в ней и воздуха на улице будет больше — и тяга будет лучше.
  2. Если вытяжной канал пролегает по улице (к примеру — выводится через стену сразу на первом этаже, и потом поднимается наверх) — его рекомендуется утеплять.
  3. Внутренняя поверхность вентшахты должна быть максимально ровной и гладкой. Любая шероховатость — препятствие воздушному потоку, из-за чего может уменьшаться тяга.
  4. Обязательно смотрите, чтобы ни внутри вытяжного воздуховода, ни наверху него — не было каких-либо плохо держащихся элементов (к примеру — торчащей проволоки, или неплотно прикрепленного листа металла). При сильной тяге это может стать источником шума, который будет слышен и в доме.
  5. Если выбираете между гофрированным и жестким воздуховодом. Гофру — проще монтировать, но из-за ребристой поверхности внутри такого канала создается больше шума, и тяга в нем меньше. Жесткий канал — сложнее монтировать, но благодаря гладкой поверхности воздух не создает шума, и проходит быстрее (тяга лучше).
  6. Если выбираете сечение воздуховода. Прямоугольный канал — занимает меньше места, но из-за углов тяга в нем чуть меньше, чем в круглом. Круглый канал — занимает чуть больше места, но его легче монтировать, и тяга в нем выше.
  7. Не допускайте резких перепадов диаметра. Если воздуховод будет состоять из участков разного диаметра — переход между ними должен быть плавным, под углом не более 30°.
  8. Сверху каждой вытяжной трубы лучше поставить дефлектор. Это изделие прикроет воздуховод от попадания дождя и снега, от насекомых, тополиного пуха и прочего возможного мусора, и вдобавок частично повысит тягу.
  9. Помните, что вентиляция — это не только вытяжка, но еще и приток. Если вы правильно сделаете вытяжной канал, но при этом установите герметичные пластиковые окна, и не позаботитесь про поступление свежего воздуха — нормального воздухообмена не будет. Либо окна надо будет держать закрытыми, либо устанавливать приточные клапана.
  10. Вытяжная точка (то есть отверстие вытяжного канала) должна располагаться как можно выше, под потолком.
  11. Чем меньше поворотов имеет воздуховод — тем лучше. Условно говоря каждый поворот ухудшает тягу примерно на 10%. Если без поворотов не обойтись — по возможности их нужно делать плавными, без прямых углов.

Помните: естественная система — далеко не идеальна, даже если сделать ее по всем правилам и нормам. Поэтому лучше хотя бы для вытяжки использовать принудительный прибор. Это может быть кухонная вытяжка на кухне, вытяжка в санузле, или в воздуховоде. Не обязательно включать их постоянно, но на всякий случай — иметь точно стоит.

Обслуживание и чистка

Эксплуатация вентсистем со временем приводит к их загрязнению пылью и прочими мелкими частицами.

Грязный и чистый вентканал

Понять, что система нуждается в проверке и чистке — можно по ухудшившейся тяге. Если вы начали ощущать, что воздух в доме становится спертым, запахи медленнее удаляются, повышается влажность в ванной — явный показатель того, что вентиляция стала работать хуже.

В этом случае нужно:

  1. Почистить приточные устройства (клапана). Они могут забиваться как изнутри (в корпусе, в фильтре, если есть), так и снаружи (на наружных решетках может собираться различный мусор: листья, пыль, паутина).
  2. Почистить вентрешетки вытяжных отверстий. Особенно быстро они могут загрязняться на кухне, где к ним подходит воздух от плиты, с мелкими частицами жира.
  3. Если это многоэтажный дом: визуально оценить состояние вентиляционной шахты. Для этого нужно будет снять решетку, и с помощью зеркала осмотреть канал внутри, если это возможно. Если шахта повреждена, или забита — самому почистить ее не получится: надо звонить в ЖЭК (или в организацию, которая отвечает на состояние вентиляции вашего дома).
  4. Если это частный дом: прочистить вентиляционную шахту (или вытяжную трубу, если она стоит вместо шахты) и/или дымоход, если он есть.

В новых домах проблемы с вентиляцией могут начаться спустя несколько лет. В многоквартирных домах, построенных более десятилетия назад — они встречаются достаточно часто: из-за невнимательности ответственных лиц, из-за повреждения шахты, из-за неправильных действий жильцов, квартиры которых располагаются с вами на одном стояке.

Подробнее про чистку вентиляционных каналов можно почитать отдельно.

Как проверить работоспособность вентиляционной шахты?

Понять, как хорошо работает вентиляционная шахта, можно при помощи тонкого листка бумаги (подойдет салфетка).

Для проверки нужно открыть окно/форточку в любой комнате, и открыть двери — чтобы воздушный поток легко прошел от окна до кухни. Бумагу нужно поднести к решетке, прикрывающей вентшахту. Если она «прилипнет» к решетке, или ее будет заметно притягивать — тяга есть, и хорошая. Если ее будет притягивать слабо — тяга есть, но слабая. Если же бумага не будет двигаться — тяги нет вообще, или она очень слабая.

ventihome.ru


Смотрите также