Естественная и принудительная вентиляция: функции и устройство

Правильная вентиляция в квартире (доме) позволяет создать оптимальный микроклимат и обеспечить сохранность конструкций. Основные правила организации воздухообмена и распространенные при этом ошибки подробно рассмотрены в данном обзоре.

Немного теории

Вентиляция — это организованный обмен воздуха, создаваемый для удаления избытков тепла, влаги и других веществ, накапливающихся в помещениях. Данный процесс нужен для защиты и сохранности конструкций, создания оптимального микроклимата и качества воздуха.

Оптимальными для человека считаются характеристики воздуха, обеспечивающие физиологический комфорт при длительном и систематическом воздействии. Как правило, это:

  • Температура воздуха — от 21 до 25 °C.
  • Относительная влажность — от 40 до 60 %.
  • Скорость движения воздуха не более 0,2 — 0,3 м/с.
  • Газовый состав воздуха приближенный к естественному (75,5 % азота, 23,1 % кислорода, 1,4 % инертных газов).

Виды вентиляции:

  • Естественная — самый распространенный вид воздухообмена за счет разности плотности теплого воздуха внутри помещения и более холодного снаружи. Этот вид вентиляции прост в устройстве и эксплуатации.
  • Принудительная (механическая) — обеспечивается с использованием вентиляторов. Она может быть приточной, вытяжной или приточно-вытяжной.
  • Смешанная — сочетание принудительного и естественного воздухообмена.

Рекомендуемая величина воздухообмена определяется исходя из количества проживающих людей, площади помещений и вида вентиляции. Для естественной вентиляции в помещениях, где на одного человека приходится не менее 20 м² жилой площади, рекомендуется расход воздуха не менее 30 м³ в час. Общее правило — не менее 3 м³ воздуха в час на каждый квадратный метр жилой площади.

Что такое приточно-вытяжная вентиляция

Приточно-вытяжная вентиляция — это система, которая обеспечивает приток чистого и свежего воздуха в помещение, а так же удаляет вредный отработанный воздух из него. Обе этих функции выполняются одновременно. Как правило, подобную вентиляцию устанавливают в загородных домах и коммерческих помещениях площадью свыше 100 кв.м.

Использовать приточно-вытяжную систему вентиляции с рекуперацией в загородных домах очень выгодно, так как резко, практически до 90% (!), снижаются расходы на отопление дома. Ведь благодаря встроенной системе теплообмена (рекуперации тепла) отпадает необходимость в подогреве входящего потока воздуха, вследствие чего значительно экономятся энергозатраты, идущие на обогрев дома, а с ними и ваши деньги.

(Смотрите «Система вентиляции с рекуперацией тепла»).

Приточно-вытяжные установки применяются в жилых помещениях, на промышленных, общественных и административных объектах.

Кроме приточно-вытяжных установок, есть также и приточные установки – приточки. Они отличаются от приточно-вытяжных установок лишь тем, что функционируют исключительно на забор, обработку и подачу воздуха в помещение. Удаление воздуха осуществляется с помощью независимой системы вентиляции.Преимущества приточно-вытяжной вентиляции

  • осуществляет постоянную замену отработанного воздуха в помещении
  • осуществляет очищение и прогрев воздуха когда необходимо
  • существуют системы, предусматривающие также увлажнение воздуха в заданных пределах, используя поступившую в приточные массы воздуха выделяющуюся в канале влаги, тем самым решая проблему отвода конденсата
  • рекуперация тепла — повышение температуры подаваемого воздуха, используя тепло вытягиваемого воздуха с экономией электроэнергии

Минусы приточно-вытяжной вентиляции

  • Шум от вентиляторов
  • Не предусмотрено охлаждение воздушных масс, необходимое в летнее время
  • Постоянно существует необходимость отводить образующийся конденсат

Конструктивное исполнение

Приточно-вытяжные установки подразделяются на системы для горизонтального, вертикального монтажа, а также универсальные. Благодаря автоматическому управлению можно плавно или постепенно изменять производительность установки, тепловую мощность калорифера, а также настраивать таймер для работы в автоматическом режиме.

Система приточно-вытяжной вентиляции состоит из следующих элементов:

  • воздушный клапан – препятствует попаданию наружного воздуха в помещения, когда система выключена
  • воздухозаборная решетка – через нее воздух поступает в систему; она защищает установку от попадания посторонних предметов, а также несет декоративную функцию
  • фильтр – защита установки, а также фильтрация воздуха
  • калорифер (воздухонагреватель) – подогрев приточного воздуха зимой
  • вентилятор – подача воздуха в помещение и поддержание необходимого давления в воздуховодах
  • воздуховоды – распределяют воздух по помещениям
  • воздухораспределители – через них подготовленный воздух после воздуховодов попадает непосредственно в помещение
  • шумопоглатитель – снижает уровень шума от установки
  • тепло- и звукоизолирующие панели – тоже снижают уровень шума и повышают КПД
  • система автоматики и регулировки – позволяет осуществлять гибкое эффективное управление системой

Сколько воздуха нужно обеспечить?

Важно рассчитать необходимый объем воздушных масс, требующийся для комнаты. В расчетах нужно опираться на такие нюансы:

  • сколько людей и как часто будет находиться в таком помещении;
  • для чего именно будет использоваться комната (если для отдыха и спокойного времяпровождения, то можно обойтись притоком в объеме 30 м³/ч на 1 человека, если будет выполняться сложная физическая работа, то 60);
  • какие условия характерны для помещения (к примеру, если это подвал, то вероятность сырости внутри выше, чем в надземной комнате);
  • будут ли выделяться вредоносные опасные вещества (к примеру, если в комнате без окон делается мастерская, где будут выполняться покрасочные работы).

Для большинства случаев можно провести простой расчет. Из него следует, что на одного находящегося в помещении человека требуется около 30 кубов воздуха в час. Это минимальная величина, но вообще желательно поднять ее до 32-35 кубов воздуха в час.

Виды систем

Приточная вентиляционная установка с подогревом воздуха выпускается в нескольких типах. Это может быть центральная вентиляция, которая обогреет большое производственное помещение, или офисный центр, а может быть индивидуальная, например, в квартиру или в частный дом.

Помимо этого, все системы вентилирования с подогревом подразделяются на следующие типы:

  1. С рекуперацией. По сути, это система теплообмена, когда входящие массы соприкасаются с выходящими и обмениваются теплом. Подходит такой вариант только для регионов с не очень холодной зимой. Эти системы относятся к пассивным вентиляционным схемам. Лучше всего их располагать возле батарей отопления.
  2. Водяные. Такая приточка с подогревом работает или от бойлера, или от батареи центрального отопления. Ее основное преимущество — экономия электроэнергии. Приточная вентиляция с водяным подогревом воздуха пользуется особой популярностью у потребителей.
  3. Электрические. Требуют расход электричества достаточно существенный. По принципу работы это простой электрический тэн, который нагревает воздух при его постоянном движении.

Прежде чем остановить свой выбор на одной конкретной модели, рекомендуется сесть и посчитать, сколько электроэнергии придется потратить, чтобы нагреть вашу квартиру или частный дом.

Могут различаться приточные вентиляции и по способу нагнетания воздуха в помещение. Есть естественные варианты, а есть принудительные, когда забор воздуха производится при помощи вентиляторов. Различаются также типы вентиляции по типу управления. Это могут быть ручные модели или автоматические, которые управляются при помощи пульта или со специального приложения на телефоне.

Рекомендуем ознакомиться: Описание и установка встраиваемой вытяжки в шкаф для кухни

Варианты систем вентиляции: каким образом избрать наиболее подходящую

Всякий человек, который хотя бы раз интересовался тем, как собственноручно организовать вентиляцию в приватном доме, знает о 2-х принципиально разных способах устройства воздухообмена – принудительном и естественном. В принудительных системах воздушные массы движутся под воздействием электрических вентиляторов, а при естественном воздухообмене работают законы физики – гравитация и принципы расширения газов.

Пример комбинированной вентиляционной системы

Естественная вентиляция

Частое решение, какое применяется в этажных домах – вертикальный вентиляционный короб, который выходит на крышу. Для жилых помещений такой вариант является оптимальным, однако короб обязан быть заложен проектом и вмонтирован ещё во время строительства дома. К такому коробу подключаются вентиляционные рукава со всего дома, при правильном монтаже в нем имеется достаточная тяга даже при смене направления ветра. Недостаток данной вентиляции состоит в том, что её необходимо разрабатывать заблаговременно.

Ежели в жилище нет возможности установить основной короб, то естественная вентиляция в таком доме зачастую классическая — приточно-вытяжная. Для качественного обмена поступление свежего кислорода должно происходить снизу, а забор – сверху. Нерационально делать отверстия для вентиляции у пола, поскольку это повлияет на то, что пол всегда будет холодным. Оптимальное место для подобных отверстий – под подоконником над радиаторами. При проникновении с улицы воздух подогревается, более прохладная часть оседает вниз, а теплые газы с конвекционными потоками поднимаются наверх, иными словами происходит продуктивное перемешивание.

В многоквартирных домах, вместе с продуктами горения в трубу выходят и накопившиеся в комнатах ненужные газы.

Система естественной вентиляции включает особые приточные и вытяжные клапаны, первый трудится на вход, второй – на выход. Подобные клапаны оберегают обитателей жилья от такового явления, как вентиляционное опрокидывание, когда при мощном ветре, невысокой температуре или неправильном расчете вытяжка функционирует в обратную сторону, иными словами не отводить отработанный воздух из помещения, а затягивает поток с улицы. Для предупреждения подобного явления необходимо только удлинить канал, согласно расчетам он обязан быть в длину не менее 2-ух м.

Принудительная вентиляция

Естественный обмен воздуха осуществляется лишь в случае, когда присутствует разница в давлении газов внутри и вне жилья. Чтобы воссоздать подобную разницу, в принудительных системах вентиляции применяют вентиляторы. Есть смысл устанавливать вентиляцию в собственных домах собственноручно по схеме: для разнообразных типов помещений – индивидуальный. Ясно, что в гараже и котельной должна быть вентиляция, какая будет препятствовать попаданию вредных газов в жилые помещения. Кухня – место, где всё время готовится еда, следовательно, согласно существующим нормам как раз тут воздухообмен обязан быть самым мощным.

Устройство принудительной вентиляции нет имеет жестких ограничений, она функционирует независимо от конфигурации воздуховода и направления ветра, потому как раз она рекомендована для использования в частном строительстве.

Статья

Расположение и размеры каналов вентиляции

Минимальный размер стороны канала естественной вентиляции — 10 см., а минимальная площадь сечения — 0,016 м2., что примерно соответствует диаметру стандартной трубы вентканала — 150 мм.

Канал минимального размера обеспечит вытяжку воздуха в объеме 30 м3/час при длине вертикальной трубы более 3 м. Для повышения производительности вытяжки увеличивают площадь сечения канала или длину канала. Каналы длиной менее 2 м. не обеспечивают необходимой интенсивности естественной вентиляции.

На практике длина канала вентиляции на этаже обычно задается конструктивными соображениями — числом и высотой выше расположенных верхних этажей, высотой чердака, длиной трубы над крышей. На этаже длина всех каналов должна быть одинаковой. Делается это для того, чтобы сила тяги в каждом канале на этаже была примерно одной и той же.

Читайте также:  Вентиляционные каналы в кирпичных стенах

Размеры сечения каналов на этаже то же часто делают одинаковыми, но уже из конструктивных соображений — так удобнее. Производительность канала вентиляции в том или ином помещении этажа настраивают, выбирая размер вентиляционной решетки.

Каналы вентиляции из помещений дома на разных этажах размещают рядом, объединяя их в блок каналов вентиляции.

Из конструктивных соображений, несколько вентиляционных каналов из помещений одного этажа стараются проложить рядом, в одном месте — создают блок каналов вентиляции.

Примеры рационального объединения вытяжных вентиляционных каналов на этаже в один блок (стояк).

Блок каналов вентиляции в каменных домах обычно размещают внутри несущей внутренней стены дома или пристраивают к стене.

Блок выкладывают из кладочных материалов, например, кирпича. В кладке из кирпича удобно делать каналы сечением, кратным размерам кирпича с учетом толщины швов — 140х140 мм. (1/2 х 1/2 кирпича, 196 см2) или 140х270 мм. (1/2 х 1 кирпич, 378 см2)

Блок керамзитобетонный вентиляционный двухканальный 390х190х188 мм. Проходное сечение одного  канала 168 см2 Бетонные блоки для кладки каналов вентиляции в частном доме. Высота блока 33 см., ширина 25 см., толщина стенки 4 см. Проходное сечение одного канала 12х17 см. (204 см2)

Выпускают пустотелые бетонные блоки, специально предназначенные для кладки вентиляционных каналов.

Блок каналов вентиляции из кладочных материалов обязательно должен иметь опору на фундамент или на железобетонное перекрытие.

Как несколько каналов объединить в один канал

В частном доме число каналов невелико, поэтому объединять потоки воздуха из нескольких каналов (помещений или этажей) в один, как это часто делают в многоквартирных домах, нет необходимости. Каждый канал естественной вентиляции в частном доме должен начинаться в помещении и заканчиваться в оголовке на крыше. Любое объединение двух и более каналов ухудшает работу вентиляции.

В некоторых случаях все же возникает необходимость несколько каналов совместить, объединить в один общий канал естественной вентиляции.

Читайте: Как несколько каналов объединить в один общий канал вентиляции 

Производительность канала вентиляции

Производительность одиночного канала вытяжной вентиляции сечением 12х17 см.(204 см2) из бетонных блоков в зависимости от высоты канала и температуры в помещении:

Производительность каналов естественной вентиляции сечением 12 х 17 см. (204 см2) в зависимости от высоты канала и температуры в помещении (при температуре наружного воздуха 12 оС)

Чтобы определить производительность для промежуточных значений высоты канала, постройте график зависимости по осям: высота канала и производительность.

Подобные таблицы можно найти для каналов вентиляции, которые сделаны из других материалов.

Впрочем, для каналов вентиляции такого же сечения (204 см2), но выполненных из других материалов,  производительность будет отличаться от указанной в таблице незначительно.

Для канала другого сечения величину производительности из таблицы допустимо пропорционально увеличить или уменьшить.

Для увеличения производительности канала вентиляции одной и той же высоты необходимо пропорционально увеличивать площадь сечения канала. Для этого, например, выбирают бетонный блок с отверстием большего размера, или используют для вентиляции одного помещения два или три канала указанного выше размера.

Расчет производительности системы

Расчет площади воздуховода

Диаметр и длину воздуховодов проще просчитать с помощью онлайн-калькулятора. Но принцип расчетов во избежание ошибок все же знать нужно.

Все помещения в доме условно делят на «грязные», требуемые более интенсивного проветривания (кухня, туалет, ванная, прачечная и пр.) и жилые «чистые». По СНиП, воздух в «грязных» помещениях требуется обновлять со скоростью 60 куб. м в час. При наличии же газовой плиты в кухне скорость обновления увеличивают до 100 кубометров. Для санузлов эта цифра чуть ниже – 25 куб. м, а для прачечных она равна 90 куб. м в час.

В «грязных» помещениях используется принудительная вентиляция. Для этого на кухне предусматривается отдельный канал из оцинкованной стали, идущий вертикально, без колен. Допускается объединение его только с вентканалом ванной.

Для «чистых» помещений (жилых комнат и коридоров) проветривание снижается до 3 куб. м в час. Для кладовых достаточно 0,5 кубометров. Остается рассчитать, сколько воздуха в час требуется вывести из этих помещений.

Существует еще один способ, при котором воздухообмен рассчитывается в зависимости от количества проживающих в доме. Нормой при этом считается приток свежего воздуха около 30 куб. м в час на одного человека. В южных районах эту цифру лучше увеличить до 40. Для северных районов, где плотность воздуха ниже, достаточно будет 20 куб. м. К полученной сумме (по количеству проживающих) необходимо прибавить еще 30 куб. м для кухни.

Условия эффективной работы приточной вентиляции

Существует несколько правил, которые необходимо выполнять при обустройстве приточной вентиляции. Только при соблюдении определенных норм и требований система будет работать долго и эффективно.

  • Вентиляционные клапаны необходимо устанавливать во всех комнатах квартиры.
  • На кухне, оборудованной газовой плитой, необходимо установить автоматический приточный клапан. Если в кухне отсутствует газовое оборудование, установка автоматического приточного клапана необязательна – можно воспользоваться моделью с ручным управлением.
  • Количество приточного воздуха должно быть равно объему удаляемого. Чем больше пропускная способность клапана, тем меньшим количеством устройств можно обойтись.
  • Лучше всего устанавливать приточную вентиляцию на высоте более 2 м и вблизи окон.
  • Не следует устанавливать вентиляционные клапаны в помещениях, не имеющих окон.
  • Специалисты не рекомендуют устанавливать клапаны в помещениях с повышенной влажностью, например в ванной, из-за возможности обмерзания в зимнее время года.
  • Для одного человека норма воздухообмена составляет 30 м3/ч.
  • Если клапан устанавливается в стену или на окно, выходящее на шумную улицу, лучше выбирать модели со звукоизоляцией. Обычные устройства сильно пропускают уличный шум.
  • При установке вентиляции над батареей в зимнее время года поступающий с улицы воздух будет обогреваться.
  • Выбирая приточный клапан, надо обратить внимание на наличие очистительных фильтров, без которых не исключено проникновение пыли вместе с воздухом.

Чистота воздуха в квартире в первую очередь зависит от системы вентиляции. Вместе с выбросом отработанных воздушных масс должна поступать новая порция свежего воздуха, ведь от его качества зависит здоровье и работоспособность человека. Выбирая устройства для приточной вентиляции, необходимо учитывать месторасположение своего дома или квартиры, площадь помещения и количество комнат, мощность вытяжки и многие другие факторы. Всегда нужно помнить, что «скупой платит дважды»: лучше приобрести комфортную автоматическую систему, оснащенную различными фильтрами и другими приспособлениями для удобного пользования.

Принудительная вентиляция: особенности монтажа, плюсы и минусы

  • для отдельных комнат, например, часто обособленно делается принудительная вентиляция в ванной, на кухне, в котельной;
  • для нескольких помещений сразу;
  • составленная из нескольких компонентов вентиляция.

Во всех случаях непременным является подключение системы к электросети, обеспечивающую работу оборудования.

Достоинства принудительной вентиляции

  • работа системы не зависит от климатических условий, разности температур, давлений, поскольку движение воздушных масс обеспечивается вентиляторами;
  • поступающий поток проходит очистку благодаря системе встроенных фильтров;
  • потребитель имеет возможность самостоятельно регулировать интенсивность, учитывая климатические условия;
  • при использовании дополнительного оборудования можно контролировать состав воздуха, его температуру, влажность в автоматическом режиме;
  • осуществление воздухообмена во всем помещении.

Недостатки принудительной вентиляции

  • высокая стоимость самих систем;
  • рост оплаты счетов за электроэнергию;
  • затраты на техническое обслуживание и эксплуатацию (замена фильтров, вышедших из строя блоков, узлов оборудования);
  • необходимость предварительного проектирования;
  • возможность развития вредных микроорганизмов внутри установок, которые могут представлять угрозу здоровью жильцов.

При установке принудительной вентиляции требуется предварительная разработка проекта, выполнение ряда расчетов, чертежей.

Естественная вытяжная вентиляция мифы и реальность

Люди, незнакомые с принципом функционирования естественной вентиляцией, часто заблуждаются в этом вопросе. Рассмотрим самые распространенные мифы о работе системы:

Миф №1 – наличие вытяжных каналов достаточно для осуществления вентиляции.

Реальность – при несоответствии количества приточного и вытяжного воздуха проветривание в помещении не сможет эффективно осуществляться.

Это означает, что при плотно закрытых окнах и дверях, а также при отсутствии иных специальных отверстий, наличия вытяжного канала будет недостаточно – движение воздушных масс не будет осуществляться.

Кроме того, для эффективной вентиляции сечение вытяжки должно равняться суммарной площади всех отверстий, через которые поступает воздух. Например, если открыть окно на «микропроветривание», то свежего притока будет недостаточно для нормального функционирования вытяжки.

И наоборот, если открыть все окна в доме, то проветрить его, конечно, удастся быстро, но при этом помещение «выстудится», так как площадь открытых окон будет больше сечения вытяжки. 

Заключение

Механическая приточная система вентиляции является оптимальным вариантом для обеспечения хорошего воздухообмена в квартире, частном доме или общественном здании небольшой площади. Принцип ее работы заключается в искусственном ускорении циркуляции воздушных потоков при помощи вентиляторов.

Повышение давления внутри помещения способствует выведения отработанного воздуха через существующие вытяжки. При этом современные системы приточного вентилирования работают по принципу рекуперации, использующей температуру отработанных масс для нагрева свежего воздуха.

Составление проекта

Понять, как сделать вентиляцию в комнате своими руками, несложно. Главным условием успешного монтажа является составление качественного проект будущей системы.

Он состоит из нескольких этапов:

  1. Расчет точных показателей кратности воздухообмена.
  2. Сопоставление полученных параметров с планировкой помещения.
  3. Планировка разводки воздуховода на каждом этаже и в потолочной зоне.

Перед монтажом всех узлов вентиляции нужно обращать внимание на количество метров вытяжных и приточных труб, а также диаметр будущих воздуховодов. Показатели мощности определяются простым образом: площадь помещения умножается на 12.

Эксперты рекомендуют придерживаться следующих пропорций подачи воздуха: 3м3/час на каждый квадратный метр комнаты. Чтобы определить требуемую мощность приточного узла, достаточно умножить площадь на 3.

Рекомендуем ознакомиться: Вентиляционный дефлектор: особенности установки

Кроме классического оборудования, на рынке продаются комбинированные модели, совмещающие сразу несколько местных функций. В их числе:

  • Вентиляция и кондиционирование. Такие системы способны выполнять качественный воздухообмен с последующим охлаждением воздушных масс. Для полноценной работы установки необходимо обустраивать дополнительную охлаждающую секцию, которая соединена с холодильным механизмом.
  • Вентиляция и отопление. В таком случае необходимо установить рекуператор — специальный контроллер, проводящий два воздушных потока. С его помощью можно достичь максимальной экономии электрической энергии.

Любое проектирование и установка вентиляционной системы сопровождаются определенными финансовыми расходами, особенно если необходимую работу выполняет профессиональный специалист.

Конечные показатели стоимости определяются следующими условиями:

  • Размеры квартиры и ее целевое назначение.
  • Число жильцов.
  • Размещение жилья по отношению к сторонам света.
  • Размер и количество оконных проемов.

Сопоставив все перечисленные параметры, можно упростить выбор оборудования при установке вентиляции своими усилиями. К примеру, среднестатистическая цена обустройства системы в двухкомнатной квартире с несколькими окнами, которые выходят на северную сторону, будет составлять около 40 тысяч рублей.