Вентиляция коттеджа: варианты организации системы воздухообмена + правила устройства

Как дешево повысить эффективность вентиляции в доме?

Самый простой и дешевый способ – установить вытяжные вентиляторы в вентиляционные каналы. Они могут управляться вручную или автоматически (например, могут реагировать на включение света или движение в комнате). Приток воздуха в этом случае осуществляется так же, как и в гравитационных системах вентиляции – через диффузоры. Вентиляторы обычно помещают на кухне, в ванной комнате и туалете, или там, где есть запахи и влага, которые должны быть удалены как можно скорее.

Использование вентилятора обеспечивает эффективную вентиляцию дома в теплые летние дни, но он имеет и недостатки:

1. дополнительные расходы, связанные с потреблением электроэнергии этими устройствами;
2. еще одним недостатком является шум, который они производят, его можно избежать, если установить вентиляторы в конце отводящего канала на крыше.

Какой тип вентиляции выбрать?

Если вы планируете делать вентиляцию в частном доме своими руками, то специалисты рекомендуют остановиться на комбинированной или естественной. На фото-схемах первично может показаться, что работы трудновыполнимы, но это ни так.

Веские аргументы в пользу обустройства этих двух систем:

• Экономия на электроэнергии . Комбинированные вытяжки включаются периодически и берут 100-200 Вт\ч. Для сравнения – приточные с подогревом берут уже 500 Вт с каждого помещения в доме.
• Относительно небольшие финансовые затраты.
• Естественная вентиляция обеспечивает чистым воздухом 1-2 этажное здание и хорошо подходит дачному дому.
• Не требуется отдельного помещения, чтобы смонтировать и разместить оборудование.
• Не нужно ежегодно чистить каналы, фильтры.

Лучше, если систему вентилирования воздуха изначально предусмотреть в строящемся доме. Если принудительную вентиляцию не проектировали ранее, то придется потрудиться, чтобы разместить трубы по существующим помещениям, пытаться скрыть их под полами или двойными стенами.

Вытяжная вентиляции в частном доме

При обустройстве данной системы чистый воздух попадает в комнаты через окна, двери, специальные клапаны, а отработанный выводится при помощи вытяжных вентиляторов. Данные приборы устанавливаются в наиболее проблемных местах дома (на кухне, санузле), они бывают настенного и канального типа.

Вытяжная вентиляция

Плюсы данной установки:

• контроль объема выводимого воздуха;
• независимость от условий внешней среды;
• простота монтажа.

• отсутствие возможности контролировать количество воздуха, подаваемого в дом;
• затраты на покупку оборудования, электроэнергию;
• необходимость регулярного обслуживания.

Приточная вентиляция

Вентилирование при помощи установок приточно-вытяжного типа

Как сделать вентиляцию в частном доме с металлопластиковыми окнами, отделанном современными теплоизоляционными материалами? Для этого необходима качественная система, позволяющая подавать свежий и выводить отработанный воздух в автоматическом режиме. Решат эту проблему приточно-вытяжные установки.

Они предусматривают организацию двух параллельных потоков:

• для вывода отработанного воздуха;
• для подачи свежего.

• воздуховоды — предназначаются для подачи и вывода воздушных масс. Они образуют две параллельных магистрали, состоящие из труб и фасонных изделий (тройников, поворотных элементов). Воздуховоды отличаются формой (круглые, прямоугольные), площадью сечения, жесткостью (изготовляются из алюминиевой фольги, оцинкованной жести, пластика);
• вентилятор — обеспечивает давление в вентиляционной системе, необходимое для подачи, вывода воздуха. Он может быть установлен на кровле здания, непосредственно в воздуховоде, или на специальной опоре;
• воздухозаборной решетки — через них воздух с улицы попадает в приточный канал. Также данные элементы защищают систему от посторонних предметов, грызунов, птиц, осадков;
• воздушный клапан — препятствует поступлению в систему воздуха, когда она находится в выключенном состоянии. Он может работать на электроприводе, в автоматическом режиме, а также оснащаться электроподогревом, предохраняющим промерзание створок;
• фильтры — защищают вентилируемые помещения и саму систему от насекомых, пыли, других мелких частиц. Они требуют регулярной прочистки (рекомендовано 1 раза/месяц);
• калорифер — нагревает воздух, подаваемый в помещения, в холодный сезон. Данное устройство бывает водяным (подходит для больших коттеджей) и электрическим (используется в малогабаритных домах);
• глушители шума — предотвращают распространение по системе труб звуков от работающих приборов. Они бывают трубчатыми, пластинчатыми, камерными, сотовыми. Попадая в них, воздух проходит через специальные преграды (перфорированные каналы, трубки или пластины), вследствие чего его интенсивность снижается. Установка шумоглушителя не всегда обязательна. Иногда для уменьшения интенсивности звуков в системе достаточно снизить скорость работы установки, обеспечить звукоизоляцию вентиляторов;
• заборники и распределители воздуха. Первые служат для поступления потока в систему, вторые — для его равномерного рассеивания по комнате. Данные элементы представлены в виде решеток и диффузоров круглой, прямоугольной формы. Монтируются они на стенах, или потолке помещения;
• система управления. Она может быть механической (представленной включателем), или автоматической (работа регулируется пультом). Основные ее элементы — термо- и гидростаты, манометры;
• система безопасности — представлена набором дополнительных приспособлений, защищающих вентиляционные элементы от перегрева, скачков напряжения.

Усовершенствованной моделью приточно-вытяжной вентиляции является система рекуперационного типа. Она обеспечивает эффективную циркуляцию в доме без потери тепла. Данная вентистема оснащена рекуператором, позволяющим снизить затраты на подогрев воздуха, поступающего с улицы. Приточные массы нагреваются за счет тепла переработанных потоков, отводящихся из дома. Это самый эффективный и энергоэкономный способ организации воздухообмена в жилых сооружениях, хотя и самый затратный.

Воздухообмен

Назначение и виды систем вентиляции подвала

Различаются два типа вентиляционных систем:

1. Естественная вентиляция подразумевает самопроизвольное движение потоков воздуха под воздействием природных сил. Дополнительные приборы и оборудование для такого типа вентилирования не применяются: естественно работают различные параметры давления, температуры воздуха и силы ветра.
2. В принудительной системе главное и необходимое устройство для организации движения воздуха — вентилятор. Подвальные помещения большой площади либо со значительным скоплением людей, обязательно оборудуются вентиляцией принудительного типа.

В данном видео рассмотрим вентиляцию в подвале:

Нормы и требования

Сделать вентиляцию просто так на глазок запрещается, потому что эта инженерная система работает по точным правилам вывода загрязненного воздуха с притоком свежего. И у каждого помещения есть свои нормативы воздухообмена. В некоторых из них нормы основаны только на обмене воздуха с учетом его объема. В других используются нормативы кратности замены фактичного объема самого помещения. То есть зависимость от размеров комнат, их площади и высоты потолков.

Предлагается таблица, в которой собраны показатели воздухообмена комнат частного дома.

Типы помещений	Объем воздухообмена или его кратность
Жилые	30 м³/ч
Кухня	60 – при 2-хкомфорочной плите 75 – при 3-х 90 – при 4-х
Ванная	25
Туалет	25
Совмещенный санузел	50
Душевая	5-кратный обмен
Гардеробная	1,5-кратный
Кладовая	1,5-кратный
Кабинет	0,5-кратный

Если в доме сооружается сауна, бильярдная и другие помещения, которые используются нечасто, то расчет воздухообмена производится с учетом условий эксплуатации комнат. При этом обязательно учитывается этажность строения. Потому что для одноэтажного дома естественная вентиляция – лучший вариант, если в нем нет большого количества помещений, эксплуатируемых со специфичными условиями. К примеру, та же сауна или пристроенная к дому баня. Кстати, в этих помещениях главное правильно организовать выход и вход воздушных масс.

Санитарно-гигиенические нормы

Расход свежего воздуха на одного здорового взрослого человека составляет около 10 м3 в час. Если отсутствует приток кислорода, самочувствие находящихся в помещении людей ухудшается – появляется сонливость, головные боли. Это связано с повышенной концентрацией углекислоты в воздухе.

По нормам, действующим еще с 50-х годов прошлого века, для помещений до 20 м2 с высотой потолков ниже 3 метров, состав воздуха в течение часа должен быть полностью обновлен, то есть скорость воздухообмена составляет не менее 20*3=60 м3 в час. Если объем помещения превышает 60 м3, то в упрощенном виде считают нормой воздухообмен 3 м3/ час на 1 м3 объема комнаты. Для туалетов норма составляет 50 м3/час, для ванных 25 м3/час, а для кухонь 90 м3/час.

При строительстве частных домов многие считают, что обойдутся проветриванием окон и не делают вентиляции в расчете как бы сэкономить денег. Не стоит заблуждаться по этому поводу – атмосфера в здании в таких случаях будет очень нездоровой. В итоге на лечение респираторных заболеваний может уйти значительно большая сумма, нежели сэкономленная.

Приборы для обустройства принудительной приточной вентиляции

Стандартные приточные естественные клапаны вентиляции не всегда справляются с воздухообменом

Конструируются дополнительные приточные клапаны, они вводятся в систему естественной вентиляции. Клапаны монтируют:

• в сквозные каналы, проделанные в стенах;
• на пластиковые окна, имеющие в своей конструкции стеклопакеты.

Среди достоинств вентустройств, создающих естественную вентиляцию, можно указать следующие:

• простота конструкции;
• беспроблемная и быстрая установка;
• умеренная цена;
• автономность от любых источников энергоснабжения.

Однако, в летний период особенно часто, создаются определенные условия, когда естественная вентиляция перестает полноценно функционировать. Зато принудительная перекачка воздуха дает возможность использовать качественные фильтры, очищающие поступающий воздушный поток. А вот в зимний период применяются устройства для подогрева.

Можно приобрести какой угодно прибор приточной вентиляции. Различаются они:

• по производительности;
• по габаритам;
• по имеющимся в конструкции дополнительным системам.

Приточные установки предлагаются даже с такой конструктивной особенностью, как организация централизованной вентиляции с возможностью прокладки каналов по помещениям.

1. Проветриватели. В конструкциях этих установок нет функции автоматического климат-контроля. Как пользователь изначально определил режим их работы, так они и работают.
2. Аэрогиверы. Эта разновидность проветривателя снабжена системой автоматического поддержания изначально заданного температурного режима для того воздуха, что подается.
3. Бризеры. Автоматика данной компактной приточной установки способна чутко реагировать на температурные колебания внешних условий. Последующие изменения в режим функционирования прибора вносятся автоматически. В бризерах непременно присутствуют системы как первичной фильтрации воздуха, так и более тщательной его очистки.

Видео: Установка приточных вентиляционных клапанов в частном доме своими руками:

Пылеуловители и фильтры для работы на производстве

Качество выбросов воздуха в атмосферу регламентируется требованиями к вентиляции производственных помещений. Поэтому грязный воздух из промышленных цехов необходимо фильтровать перед выбросом в окружающую среду. Один из важнейших параметров, рассчитываемый для вентиляции производственного помещения – эффективность очистки воздуха.

Она подсчитывается так:

где Квх— это концентрация примесей в воздухе до фильтра, Квых — концентрация после фильтра.

Вид очистительной системы зависит от количества примесей, химического состава и формы.

Самая простая конструкция пылеуловителей – пылеосадочные камеры. В них резко снижается скорость воздушного потока и за счет этого оседают механические примеси. Такой вид очистки подходит лишь для первичной очистки и не слишком эффективен.

Пылеосадочные камеры бывают:

• простыми;
• лабиринтовыми;
• с отбойником.

Чтобы уловить пыль с частицами больше 10 микрон используют циклоны – инерционные уловители пыли.

Циклон – это цилиндрическая емкость из металла, сужающаяся снизу. Сверху подается воздух, частицы пыли под влиянием центробежных сил ударяются о стенки и падают вниз. Чистый воздух выводится через специальную трубу.

Чтобы еще увеличить объем задержанной пыли, в корпусе циклона распыляют воду. Такие устройства называются циклонами-промывателями. Пыль смывается водой и направляется в отстойники.

Современный вид пылеуловителей – ротационные или ротоклоны. Их работа основана на сочетании сил Кориолиса и центробежной силы. Конструкция ротоклонов напоминает центробежный вентилятор.

Электрофильтры – это еще один способ очистить воздух от пыли. Положительно заряженные частицы пыли притягиваются к электродам с отрицательным зарядом. Через фильтр пропускают высокое напряжение. Чтобы очистить электроды от пыли, они время от времени производится автоматическое потряхивание. Пыль попадает в накопители.

Используются также гравийные и коксовые фильтры, смачиваемые водой.

Фильтры средней и тонкой очистки выполняются из фильтровального материала: войлока, синтетических нетканых материалов, мелких сеток, пористых тканей. Они улавливают мельчайшие частички масел, пыль, но достаточно быстро забиваются и требуют замены или очистки.

Если воздух необходимо очистить от очень агрессивных, взрывоопасных веществ или газов, используются эжекционные системы.

Эжектор состоит из четырех камер: разряжения, конфузора, горловины, диффузора. Воздух в них попадает под большим давлением, увлекаемый мощным вентилятором или компрессором. В диффузоре динамическое давление преобразуется в статическое, после чего воздушная масса увлекается наружу.

Критерии правильности обустройства вентиляции

• выброс воздуха из вентиляционного канала осуществляется на крыше;
• забор воздуха в принудительной системе производится через решетку, расположенную на уровне 2-3 метров от земли;
• циркуляция воздуха осуществляется от более чистых помещений к более грязным – из спальных и жилых в сторону кухни, санузлов, котельных.
• обязательна принудительная вентиляция на кухне, особенно там, где есть газовые колонки;
• вентилироваться должны все помещения в здании;
• воздух в доме не должен охлаждаться слишком быстро, не должно быть сильных сквозняков;
• на стенах и потолках не должен образовываться конденсат, а также должны быстро выветриваться запахи из помещений.

Исходя из вышеуказанных критериев принимают решение о целесообразности использования принудительной, смешанной либо естественной вентиляции.

Особенности производственной вентиляции

Вентиляция приточно-вытяжная в цехах работает непрерывно в усиленном режиме

Цех, участок и другие производственные помещения требуют особой системы кондиционирования. Она будет отличаться от бытовой или офисной. Это связано с особенностями самого помещения. На производстве часто в процессе работы образуется пыль и грязь, вредные испарения на химических заводах, появляется излишняя влага. Справиться с этими проблемами может профессиональная вентиляционная система. Она представляет собой целый комплекс инженерных решений, направленных на бесперебойную очистку воздушных масс и приток кислорода без нарушения технологического процесса.

Основные задачи, которые выполняет производственная вентиляция:

• Поддержка воздухообмена с заданной частотой. Согласно санитарным нормам, воздух должен обновляться раз в два часа. Этот показатель может меняться в зависимости от типа производства.
• Обеспечение продвижения воздушных потоков.
• Удаление из помещения пыли, запахов, газов, излишнего тепла.
• Создание подходящего для работы микроклимата.

Пример местной вентиляции в сварочном цеху — вредные соединения устраняются на месте

Инженерный комплекс производственной вентиляции можно разделить на два типа:

• Местная. Ее главной задачей является локальное устранение вредных веществ в месте их образования. Источник вредоносных испарений закрывается со всех сторон щитами в виде колпака, благодаря чему вещества не попадают в воздух.
• Общеобменная. Отвечает за очистку воздушных масс во всех помещениях производства.

По принципу действия производственные системы можно разделить на следующие виды:

• Вентиляция приточного типа. Обеспечивает свободное поступление свежего воздуха в помещение. В таких системах широко распространены канальные вентиляторы.
• Вытяжного типа. Загрязненные воздушные потоки удаляются, а новый воздух поступает неорганизованно через двери, окна, щели и другие проемы. Вытяжная вентиляция производственных помещений применяется в цехах, где ведутся работы, связанные с вредными веществами, излишней влагой или теплотой, а также там, где работает много людей.
• Приточно-вытяжного типа. Совмещает в себе оба предыдущих вида.

Если выбирается приточная вентиляция, существует классификация по установкам:

• Моноблочные. Приборы отличаются простотой эксплуатации и обслуживания, но имеют высокую стоимость. К блоку подключаются воздуховоды и питание.
• Наборные. Устройства, требующие специальных навыков по установке вентиляции на производстве. Отличаются невысокой ценой.

Способы распространения воздуха

Приточно-вытяжная вентиляция

В любом помещении циркуляция воздуха может происходить путем перемешивания или вытеснения. В первом случае на потолочные и стеновые площадки ставятся диффузоры, через которые поступают свежие воздушные потоки. Внутри здания они перемешиваются с отработанными и затем удаляются через диффузионный клапан.

При вытеснении в нижней части помещения устанавливаются воздушные распределители с низкой скоростью, благодаря которым осуществляется принудительная подача свежего воздуха. Новые охлажденные воздушные потоки распределяются по нижней части, теплые поступают наверх и удаляются через вентиляцию крыши естественным образом.

Вычисление воздухообмена

Специалисты используют две основные схемы:

• По укрупненным показателям. В данной методике не предусматриваются вредные выбросы, такие как тепло и вода. Условно назовем его «Способ №1».
• Метод с учётом избытков тепла и влаги. Условное название «Способ №2».

Способ №1

Единица измерения — м3/ч (кубические метры в час). Применяют две упрощенные формулы:

L=K ×V(м3/ч); L=Z ×n (м3/ч), где

K – кратность воздухообмена. Отношение объёма приточки за одни час, к общему воздуху в помещении, крат в час;
V – объём помещения, м3;
Z – значение удельного обмена воздуха за единицу верчения,
n – количество единиц измерения.

Подбор вентрешёток осуществляется по специальной таблице. При подборе также учитывается средняя скорость прохождение потока воздуха по каналу.

Таблица выбора размеров вентиляционных решёток

Способ №2

При расчёте учитывается ассимиляция тепла и влаги. Если в производственном или общественном здании избыток тепла, то используется формула:

где ΣQ — сумма тепловыделений от всех источников, Вт;
с – тепловая ёмкость воздуха, 1 кДж/(кг*К);
tyx – температура воздуха, направленного на вытяжку,°С;
tnp — температура воздуха, направленного на приточку,°С;
Температура воздуха, направленного на вытяжку:

где tp.3 – нормативная тем-ра в рабочей зоне,С;
ψ- коэффициент увеличение температуры, зависящий от высоты измерения, равный 0,5-1,5 С/м;
Н – длина плеча от пола до середины вытяжки, м.

Когда технологический процесс предполагает выделение большого объема влаги, то используется другая формула:

где G – объём влаги, кг/ч;
dyx и dnp – содержание воды на один килограмм сухого воздуха приточки и вытяжки.

Существует несколько случаев, более подробно описанных в нормативной документации, когда требуемые воздухообмен определяется по кратности:

L=k×V, где

k – кратность смены воздуха в помещении, раз в час;
V — объём помещения, м3.

Расчёт сечения

Площадь поперечного сечения воздуховода измеряется в м2. Её можно посчитать по формуле:

где v – скорость воздушных масс внутри канала, м/с.

Различается для основных воздуховодов 6-12 м/с и боковых придатков не более 8 м/с. Квадратура влияет на пропускную способность канала, нагрузку на него, а также уровень шума и способ монтажа.

Расчёт потерь давления

Стенки воздуховода не гладкие, и внутренняя полость не заполнена вакуумом, поэтому часть энергии воздушных масс при движении теряется на преодоления этих сопротивлений. Величина потери рассчитывается по формуле:

где ג – сопротивление трению, определяется, как:

Формулы, приведенные выше, являются правильными для каналов круглого сечения. Если воздуховод квадратный или прямоугольный, то существует формула приведения к эквиваленту диаметра:

где a,b – размеры сторон канала, м.

Мощность напора и двигателя

Напор воздуха от лопастей H должен полностью компенсировать потери давления P, при этом создавая расчётное динамическое P_д на выходе.

H = P + P_д.

Мощность электрического двигателя вентилятора:

Подбор калорифера

Часто отопление интегрируется в систему вентиляции. Для этого используются калориферы, разные виды рекуператоров, а также метод рециркуляции. Выбор устройства осуществляется по двум параметрам:

• Q_в – предельный расход тепловой энергии, Вт/ч;
• F_k – определение поверхности нагрева для калорифера.

Расчёт гравитационного давления

Применяется только для естественной системы вентилирования. С его помощью определяется её производительность без механического побуждения.

Значение вентиляции

Важность правильного конструирования вентсистем переоценить очень сложно. Достаточно указать только основные причины значимости вентиляции, чтобы любому домовладельцу стало ясно: к конструированию такой системы следует подходить ответственно

Первый довод. Человек нуждается в свободном дыхании. Другими словами, для дыхания пригоден лишь тот воздух, что насыщен кислородом. Вдыхая воздух, человек поглощает кислород, а концентрация в воздухе углекислого газа при выдыхании повышается. Постепенно кислорода в помещении с плохой вентиляцией становится всё меньше. Его заменяет CO₂. Ощущается удушливая атмосфера, что существенно влияет и на мыслительные, и на физические способности.

Второй довод. Человек в процессе своей жизнедеятельности выделяет запахи, причем не всегда их можно назвать приятными. «Законсервировав» помещение, он создает дискомфортную атмосферу. Она вскорости становится таковой из-за отсутствия систематического притока свежего воздуха. 

Дышать становится невыносимо даже от присутствия острых, устойчивых и сильных запахов:

• бытовой химии с так называемыми ароматизаторами;
• парфюмерии;
• дымящегося табака.

Повышенная влажность в частном доме приводит к целому ряду существенных проблем

Третий довод. Патогенные бактерии, всевозможные грибки, вирусы предпочитают развиваться именно в переувлажненной, застоявшейся атмосфере. Поэтому значительно повышаются шансы подхватить какую-то инфекцию именно в домашней среде с таким воздухом. Тогда же существенно страдают люди с хроническими заболеваниями:

• органов дыхания;
• кожного покрова;
• нервной системы.

Четвертый довод. Есть помещения «санитарного» предназначения, а есть жилые комнаты. Зачастую отмечается их тесное соседство, особенно если дом одноэтажный. Требуется правильно направлять потоки воздуха, иначе жилая зона наполнится неприятными запахами и влагой.

Пятый довод. В помещениях с плохой вентиляцией может повыситься уровень влажности. Причинами распространения невыводимой влаги становятся:

• влажные уборки;
• водные процедуры;
• пар с кухни;
• стирка и сушка.

Насколько повышенной оказывается влажность, это понять просто. Если уровень влажности опасно завышен, на окнах появляется роса, то есть конденсат. Зимою, когда мороз усиливается, даже на суперсовременных стеклопакетах может появиться обильный конденсат, который вскорости украсит обзор ледяными кружевами.

Кроме того, в сырой среде развиваются всевозможные насекомые-паразиты и разнообразная вредоносная микрофлора. Обои отваливаются, по мебели и стенам распространяется черная плесень, дышать становится еще труднее.

Шестой довод. При возведении новых домов применяются такие материалы, которые системно выделяют токсичные вещества. Это происходит в незначительных объёмах, токсины выводятся вентиляцией. Но если вентсистема функционирует недостаточно эффективно, концентрация токсинов в домашней атмосфере нарастает, что очень опасно.