Вентиляция дома

В этой статье будет рассмотрена вентиляция в частном доме. А именно, как устроена правильная
приточная вентиляция дома и правильная вытяжная вентиляция дома. В дополнение, в общих чертах будет
рассмотрена схема вентиляции дома с рекуперацией и виды воздуховодов для системы вентиляции
частного дома.
Устройство вентиляции в частном доме происходит по следующему алгоритму: сначала считаем
воздухообмен и подбираем сечение воздуховодов, выбираем тип системы вентиляции. Затем составляется
схема вентиляции в частном доме - определяем место установки вентиляционного оборудования, места
забора свежего и выброса вытяжного воздуха, и места где будут проходить воздуховоды.
Система вентиляции - естественная или механическая
Для комфортного пребывания человека в доме важно не только наличие свежего воздуха и его
температура, а еще и скорость движения воздушных потоков. И чем она меньше, тем комфортнее
находиться в помещении. Воздухообмен в помещении с механической приточно-вытяжной вентиляцией
(вентилятор на притоке и на вытяжке) больше, чем в помещении с естественной вентиляцией. Связано это
с различной для них нормируемой объемной скоростью движения воздуха в вентиляционной системе. Для
механической вентиляции она составляет 3-5 м3/час, а для естественной не более 1 м3/час, то есть в 3-5
раз меньше. Поэтому естественная вентиляция дома создает более комфортные условия для человека.
Но есть одно «но», из-за которого иногда не удается обойтись без механической вентиляции. Дело в том,
что чем меньше скорость движения воздуха по каналу, тем большее нужно его сечение. Т.е. для того чтобы
пропустить одно и то же количество воздуха – сечение вентиляционного канала естественной вентиляции
будет больше, чем механической. Например, если говорить про вытяжку, то для того чтобы пропустить 300
м3/час воздуха понадобится канал 250х400 мм (или диаметром 350 мм) с естественным движением
воздуха или же канал 160х200 мм (или диаметром 200 мм) с механической вытяжкой. Не всегда есть
возможность поместить большой канал естественной вытяжки в стене, а выносить его за пределы стены –
под потолком или вдоль стены (как в офисных помещениях) не всегда эстетично в жилых домах. Поэтому
при больших площадях дома и соответственно больших цифрах необходимой вытяжки зачастую
приходится прибегнуть именно к механической вытяжке. Приток воздуха в помещение тоже не всегда
удается сделать только лишь естественным способом, подробнее об этом будет далее.
Переток воздуха
Схема организации перетока в вентилируемом пространстве
1 - зона притока воздуха
2 - зона перетока воздуха
3 - зона вытяжки воздуха
Каким бы не был вид притока и вытяжки (естественный или механический), для того чтобы воздух
беспрепятственно двигался по дому от приточных устройств к вытяжным, нужно устанавливать
переточные решетки в дверях по пути его движения. Переток воздуха считается организованным
правильно, если в цепочке движения воздуха самое загрязненное помещение будет последним. Именно
поэтому вытяжка, как правило, устанавливается на кухне и в саузле.
Дверь с переточной решеткой
Или оставлять зазор между низом двери и полом, минимум 20 мм по всей ширине двери.
Зазор под дверью для свободного движения воздуха
Если такого зазора в дверях не будет, то всю систему вентиляции в доме можно считать не работающей.
Кроме того, Вы с трудом сможете открыть двери без вентиляционной решетки ведущие в ванную комнату
с работающим вытяжным вентилятором (из-за избыточного давления).
Приток воздуха
За счет чего осуществляется приток воздуха, как понять достаточно ли его в Вашем доме и какие меры
предпринять, чтобы увеличить количество приточного воздуха мы рассмотрим дальше.
Как уже было сказано, приток воздуха может осуществляться естественным образом и принудительно.
Инфильтрация - естественный приток через неплотности наружных ограждений
(окон, наружных дверей и стен дома)
Естественный приток воздуха через неплотности в оконных и дверных проемах
Как известно, обычные деревянные окна старого образца имеют довольно высокую воздухопроницаемость
(около 10-20 кг/час*м2). При небольшой площади дома, около 100-140 м2, объема приточного воздуха
проникающего через щели и неплотности таких окон обычно достаточно для обеспечения необходимого
притока. Кроме того к нему еще прибавляется, не такой существенный, но тем не менее – приток воздуха
через неплотности наружных дверей, а также приток через стены.
Естественный приток через проветривание
Проветривание через открытую форточку или щель при небольшом открывании откидной рамы
металлопластикового окна
Металлопластиковые окна в положении проветривания
- несет за собой большие потери тепла;
- в результате такого проветривания в зимний период остывает оконный блок и прилегающие к нему
откосы, вплоть до образования на них конденсата;
- обмен воздуха (полная замена старого воздуха на новый) осуществляется за 30-75 мин.
Проветривание при полностью открытых окнах
Проветривание при помощи полностью открытых окон
- быстрый обмен воздуха в помещении – всего 4-10 мин;
- нет эффекта охлаждения конструкций.
Проветривание при полностью открытых окнах и входной двери
Проветривание открытием всех окон и входной двери
- опасный для здоровья сквозняк;
- максимально быстрый обмен воздуха – 2-4 мин при открытии всех окон дома и входной двери.
Примечание.
Если в помещении необходимо обеспечить 1-кратный воздухообмен (таб. 4 ДБН В.2.2-15-2005 Жилые
здания), то это означает, что в течении часа в данном помещении должен производиться полный обмен
воздуха на новый. И если проветривание – единственный в Вашем доме источник приточного воздуха
(например стены дома утеплены воздухонепроницаемым утеплителем пенопластом или ЭППС и стоят
воздухонепроницаемые металлопластиковые окна), то для обеспечения комфортного и безопасного для
вашего здоровья микроклимата Вы должны каждый час проветривать это помещение одним из описанных
выше способов. Если такой вариант Вы видите неудобным или просто невозможным для Вас, то
рассмотрите вариант установки приточных клапанов, о которых речь пойдет дальше.
Естественный приток через приточные стеновые и оконные клапаны
В последнее десятилетие большой популярностью пользуется установка окон из металлопластика, одной
из особенностей которых является герметичность. И технологией монтажа таких окон не предусмотрено,
чтобы
оставались
неплотности.
Таким
образом,
мы
лишены
естественного
притока.
Воздухопроницаемость металлопластиковых окон составляет не более 0,1 кг/час*м2, т.е. практически
нулевая. Что делать в такой ситуации? Выход прост. Во-первых, при выборе и заказе окон, рекомендуем
рассмотреть вариант оконных блоков с уже встроенной регулируемой вентиляционной щелью в верхней
части оконной коробки – приточный оконный клапан.
Окно с приточным клапаном
Если окна уже выбраны, куплены и установлены, можно установить клапан инфильтрации воздуха приточный стеновой клапан.
Стеновой приточный клапан
Приточный стеновой клапан представляет собой круглый патрубок, который монтируется в стену
(насквозь), с дух сторон закрывается решетками. Внутренняя решетка клапана регулируется, от полностью
закрытого состояния до полностью открытого. Устанавливать данный клапан желательно возле оконных
проемов, тогда их можно замаскировать тюлью, а также поступающий воздух будет попадать в зону
действия радиаторов, расположенных под окнами.
Приток воздуха в зоне действия радиатора
С этой же целью установить клапан можно и непосредственно за батареей, тогда поступающий воздух
будет сразу же прогреваться.
Установка приточного клапана непосредственно за радиатором
Клапаны могут быть оснащены фильтрами, а также датчиками влажности и температуры. Клапаны
рекомендуется устанавливать в спальне, холле и столовой, для того чтобы соблюдать направленность
движения воздуха из чистых зон (жилых комнат) в бытовые (кухню, туалет, ванную).
Такие же клапаны зачастую приходится устанавливать в домах, утепленных паронепроницаемым
утеплителем,
например
пенопластом
или
ЭППС.
Стены
становятся
паронепроницаемыми,
и
соответственно количество приточного воздуха в доме уменьшается.
Большинство приточных клапанов подают 50 или 100 м3/ч свежего воздуха. Для того, чтобы подобрать
необходимое количество клапанов, нужно сделать расчет необходимого количества приточного воздуха
( L пр).
Дом с установленным стеновым приточным клапаном
Принудительный приток с применением всасывающих вентиляторов
Бывают такие случаи когда необходимый приток воздуха настолько велик, что нужно ставить приточные
клапаны практически под каждым окном в доме, а Вам этого делать не хочется, например, из эстетических
соображений. Тогда Вам подойдет система принудительного притока воздуха.
Приточная система состоит из вентиляционного оборудования и вентиляционной сети. К оборудованию
относятся: воздушный клапан, фильтр, калорифер, вентилятор и шумоглушитель. А к сети можно отнести
воздухозаборную решетку, воздуховоды и воздухораспределительные устройства (решетки, диффузоры,
анемостаты). Набор оборудования приточной вентиляции представлен на рисунке ниже. Фильтр в системе
приточной вентиляции необходим для очистки от крупных частичек пыли, которые присутствуют в
уличном воздухе. Калорифер – для подогрева воздуха в холодный период года, они есть не во всех
системах, устанавливаются по желанию заказчика и могут быть водяными и электрическими. При
использовании водяных калориферов, систему вентиляции необходимо дополнительно оснащать
смесительными узлами (гидравлическая обвязка калорифера), что в свою очередь удорожает систему.
Схема набора оборудования для приточной вентиляции
Если в доме механический не только приток, но и вытяжка воздуха, то имеет смысл устанавливать систему
рекуперации воздуха в целях экономии электроэнергии на обогрев приточного воздуха. О системе
рекуперации подробнее будет сказано чуть позже.
Вытяжка воздуха
Если коттедж строится «с нуля», то необходимо предусмотреть выполнение вентиляционных каналов во
внутренних стенах помещений ванн, санузлов, кухни. Каналы следует выполнять из кирпичной кладки во
внутренних стенах (как правило, они проектируются в разделе архитектурной части проекта).
Вентиляционный канал из кирпича
Поэтому вытяжная вентиляция в частном доме задумывается до начала возведения стен. Если такой
возможности поместить вентиляционные каналы в стене нет, то их можно выполнить в виде приставных
шахт.
Виды вентиляционных каналов
а - размещение вентканалов в кирпичной стене;
б - вентиляционные приставные каналы;
в - подвесной вентиляционный короб;
г - вывод на крышу вентиляционной шахты.
Естественная вытяжка
Если количество воздуха, которое нужно отвести (Lвыт) невелико, и подобранное по диаграмме сечение
вытяжного канала помещается в стене (либо не помещается, но Вы готовы сделать приставной канал), то
можно обойтись естественной вытяжкой. Канал изнутри помещения, в таком случае, просто закрывается
вентиляционной решеткой.
Различные виды вентиляционных решеток
Механическая вытяжка
Если же сечение канала при естественной вытяжке слишком велико, то его можно уменьшить, если
вытяжку сделать механической, установив в ванные комнаты и санузлы, вытяжные вентиляторы.
Вытяжные вентиляторы
На рынке вентиляционного оборудования представлено множество видов и типов вытяжных вентиляторов
для санузлов и ванных. Самыми популярными являются настенные вентиляторы, которые крепятся на
стену и входят прямо в вентиляционный канал. И вентиляторы скрытого монтажа, они монтируются в
запотолочном пространстве и посредством воздуховода также выводятся в канал. Вентилятор подбираем
по заранее подсчитанному расходу на вытяжку (Lвыт), учитывая потери напора при движении воздуха по
воздуховодам. Т.е. вентилятор подбирается не четко на цифру Lвыт, а с запасом на потери напора, которые
обычно могут подсчитать продавцы вентиляционного оборудования, если Вы скажете им длину и
материал Ваших воздуховодов.
Управление механической вытяжкой для санузлов часто присоединяют к выключателю света. Такие
вытяжки могут быть с задержкой во времени, например, на 50 секунд, после их включения (человек
успевает помыть руки) или с задержкой на 50 секунд после выключения света. Вентиляторы для ванных
комнат могут быть оснащены датчиками влажности, т.е. работают до того момента пока в помещении не
установится нормальная влажность. Такие вытяжки немного дороже обычных.
Совершенно бесшумный вентилятор, конечно, может быть только в выключенном состоянии, но
существуют модели вентиляторов более тихо работающие, чем остальные, например оснащенные
шумопонижающими резинометаллическими втулками. Они гасят шум и вибрацию от работы двигателя.
Схема реализации приточно-вытяжной вентиляции в здании
1- вытяжной вентилятор; 2 - приток воздуха через неплотности оконного проёма; 3 - приток воздуха через
приточный клапан; 4 - переточная решетка в дверном проеме.
Движение воздуха по этажу
Вентиляционные системы с рекуперацией
В последнее время очень популярными стали приточно-вытяжные установки с рекуперацией энергии. Это
объясняется тем, что при поступлении в дом свежего приточного воздуха в холодный период года мы
тратим огромное количество тепловой энергии на его подогрев. Системы с рекуперацией позволяют
экономить около 50 % тепла за счет частичного нагрева приточного (холодного) воздуха вытяжным
(теплым). Частично, потому что тепла вытяжного воздуха не всегда достаточно, для того чтобы нагреть
холодный приточный воздух до +20 ºС. Поэтому в сильные морозы приточный воздух догревается
встроенным в рекуператор калорифером. В такой системе и приток, и вытяжка – механические, так как
воздух подается и отводится принудительно приточным и вытяжным вентиляторами, как видно на рисунке
ниже.
Принцип работы системы рекуперации
Если в доме имеются системы кондиционирования, то в летний период приточный воздух будет частично
охлаждаться. Это в свою очередь уменьшит нагрузку на системы кондиционирования. Принцип работы
следующий: охлажденный за счет системы кондиционирования вытяжной воздух, проходя через
рекуператор, охлаждает более теплый приточный воздух.
Расположение оборудования системы рекуперации
В коттеджах с большой площадью воздухообмен иногда превышает 800м3/час. Следовательно, габариты
механических вентиляционных установок будут велики. Лучше всего заранее определится с их местом
установки, это может быть техническое помещение в цокольном этаже либо пространство чердака. Если
выбирается чердак, то его необходимо утеплить для предотвращения замерзания теплоносителя и порчи
вентиляционного оборудования (если предусмотрено оборудование для внутреннего монтажа). Ниже, на
рисунках приведены примеры расположения оборудования системы вентиляции с рекуперацией на
чердаке (а) и в техническом помещении (б).
Рисунок а. Пример выполнения приточной и вытяжной вентиляции в доме с размещением вентиляционного
оборудования на чердаке
Рисунок б. Пример выполнения приточной и вытяжной вентиляции в доме с размещением вентиляционного
оборудования в техническом помещении
Виды воздуховодов
При варианте принудительной вентиляции для того, чтобы развести по дому приточный воздух и отвести
вытяжной, используются воздуховоды (например, как в системе с рекуперацией воздуха на рисунке
выше). Какой же лучше использовать воздуховод: круглый, прямоугольный или гибкий?
Круглый воздуховод
В круглых воздуховодах с идеально гладкой поверхностью самое маленькое сопротивление движению
воздуха, в прямоугольных больше.
Прямоугольный воздуховод
В гибких же воздуховодах сопротивление воздуха самое большое, из-за неровной гофрированной
поверхности. Но они единственные подходят в тех случаях, когда канал несколько раз поворачивается на
коротком участке или, же когда к основному (магистральному) каналу нужно присоединить, например,
кухонную вытяжку.
Гибкий воздуховод
Например, разводку воздуховодов дома можно выполнить следующим образом, магистральные
воздуховоды делать жесткими (из оцинковки), а ответвления гибкими гофрированными воздуховодами.
Воздуховоды от заборной решетки до вентиляционной установки (или до калорифера при наборной
системе) необходимо изолировать для предотвращения появления конденсата.
Кухонная вытяжка
Кухонная вытяжка
Часто при комплектации системы вентиляции дома возникает вопрос, а учитывается ли при расчете
вентиляции, что часть воздуха отводится кухонной вытяжкой? Нет, не учитывается. Связано это с тем, что
кухонная вытяжка включается только иногда и рассчитывать на нее во время ее простоя просто нельзя.
Ведь кухонная вытяжка предназначена для удаления запахов, пара и, в первую очередь, вредных веществ в
месте их образования – над плитой.
Оптимальная естественная вентиляция в частном доме может быть создана только с учетом всех необходимых требований
согласно СНиП. Это противопожарные, строительно-архитектурные, теплотехнические, санитарно-гигиенические
требования. Исходя из них, следует выбирать соответствующие материалы и конструкцию системы.
Когда речь заходит о вентиляции собственного дома, то в первую очередь на ум приходят такие помещения, как кухня,
ванная комната, туалет. Система воздухообмена необходима не только для двух- и трехэтажных, но и для одноэтажных
построек. В идеале месторасположение вентиляционного стояка необходимо предусмотреть еще на стадии строительства.
Лучше, если комнаты будут расположены таким образом, чтобы канал был общим для всех них. Это, кстати, значительно
упростит процедуру строительства.
Особенности системы
Естественная вентиляция помещений осуществляется за счет циркуляции воздушных масс через:
проемы дверей;
проемы окон (форточки);
решетки вентиляционных каналов.
Даже два-три сантиметра просвета между полом и полотном двери играют существенную роль.
Вытяжной канал системы необходимо выводить более чем на метр выше верхней отметки крыши дома. Рекомендуемая
высота для него — 5-6 метров, не меньше (если считать от вентиляционной решетки). Такая схема позволит создать перепад
давления, без которого образование тяги невозможно. Желательно, чтобы сечение канала было не менее 100х100 мм. При
этом ограничений для формы нет, хотя более предпочтительна круглая, ведь по факту уменьшения периметра канала
уменьшается и величина сопротивления движению воздушных масс.
Наиболее простым и эффективным вариантом стояка является шахта в стене. Лучше всего, если ее стенки будут иметь
гладкую форму без наплывов, например, раствора. Даже небольшая неровность будет представлять собой препятствие для
образования тяги. Нужно также предусмотреть возможность чистки канала. Для этой цели понадобится встраивание люка с
дверцей или крышкой.
Защитить систему вентиляции от снега, ветра и дождя поможет дефлектор или зонт, которые устанавливаются на вытяжной
канал. С целью регулирования воздушного потока понадобится установка утепленного клапана.
Обязательным этапом при создании системы канального типа является расчет естественной вентиляции. Суть его сводится к
определению сечения воздуховодов, которые оказывают сопротивление в процессе прохода по ним определенного
количества воздушных масс. Для самого протяженного тракта сети необходимо определение потерь давления, которые
определяются как сумма потерь на всех его участках. Потери участка складываются из двух величин: потерь в местных
сопротивлениях и потерь на трение.
Проверить работу системы достаточно просто: нужно поднести к вентиляционному отверстию огонь (горящую свечу или
спичку). Если пламя начнет «втягиваться» в отверстие, то это означает, что все в порядке: система работает правильно.
Грамотный расчет приточно-вытяжной вентиляции крайне необходим перед ее установкой в производственных помещениях,
торгово-выставочных центрах, частных домах и квартирах. Широкое применение этой системы обуславливается высокой
эффективностью. Главными ее задачами является создание:
комфорта — для помещений административного и жилого характера;
приемлемых условий — для промышленных площадей.
Принцип расчета
Количество подаваемого воздуха может подбираться по упрощенной схеме. Так, например, для офисных помещений
обеспечение свежим воздухом должно составлять 60 кубометров на одного человека. То есть, для 5-ти работников общий
объем подаваемого воздуха должен составлять 300 куб. м./час. При этом мощность установленной вытяжки может быть
меньше.
Для квартир и частных домов механизм расчета мощности несколько иной: объем помещения необходимо умножать на 2
или 3. То есть, для обеспечения вентиляции в комнате площадью 30 кв. м. и высоте потолка 2,5 метра понадобится система
мощностью 150 м3/час (30х2,5х2).
Мощность, что называется «с запасом», понадобится для ресторана. В этом случае количество посетителей умножается на
60 куб. м./час. Однако если имеется система кондиционирования, то достаточно будет 30 «кубов» на одного человека. А вот
если в ресторане разрешено курить, то показатель мощности следует увеличивать капитально: в некоторых случаях в 10 раз.
Как видно, чтобы понять, как рассчитать вентиляцию того или иного помещения, вовсе не нужно знание высшей
математики.
Кроме того, что описываемый тип системы вентиляции весьма эффективно решает вопрос воздухообмена, он еще и
позволяет оптимизировать эксплуатационные расходы. Это возможно хотя бы за счет применения утилизации тепла, которое
используется для подогрева приточных воздушных масс. Системы с утилизацией тепла нашли широкое применение на
крупных и средних объектах: офисы, гостиницы и отели, коттеджи, бассейны, кафе и рестораны.
Для чего нужна аксонометрическая схема
После того, как произведен расчет воздухообмена, выполняется аэродинамический расчет системы вентиляции. Для его
проведения понадобится составление аксонометрической схемы. На ней в обязательном порядке выделяют фасонные части
воздуховодов.
Существует две главных задачи осуществления такого расчета:
прямая — определение размеров сечений каждого участка системы при условии заданного расхода воздуха;
обратная — определение расхода воздуха при заданных размерах сечений (рассматриваются все участки системы).
В процессе проведения данного типа расчетов схема разбивается на отдельные участки (расчетные). Каждый из них
характеризуется постоянным показателем расхода воздуха. Границы между отдельными участками схемы — тройники.
Потери давления на каждом рассматриваемом участке напрямую зависят от скорости, с которой движется воздух.
Складываются они из потерь в местных сопротивлениях и потерь на трение.
В большинстве случаев домостроения граждан оснащены системами естественной вентиляции. Особых нареканий
подобные системы не вызывают, если бы не одно довольно существенное «но» — зависимость от случайных факторов. К
ним относятся ветер, температура окружающего воздуха и так далее. Поэтому если зимой все хорошо, то летом
эффективности ждать не приходится, ведь отсутствуют большие перепады температур. Поэтому более эффективным
вариантом для жилища станет устройство приточной вентиляции.
Два наиболее простых решения
Комплектация подобных систем может быть самой различной, а их стоимость может исчисляться десятками тысяч
долларов. Однако для большей части населения такой вариант неприемлем. К наиболее простым и, соответственно,
недорогим вариантам можно отнести:
приточный вентилятор — устанавливается либо в окне, либо в предварительно пробитом отверстии в наружной
стене. Особенности отечественного климата не располагают к использованию такого варианта в жилых домах;
оконный
клапан — монтируется в верхней части пластиковой оконной конструкции, способствует попаданию
свежего воздуха в помещение естественным путем.
Впрочем, оба описанных решения имеют недостаток, который заключается в том, что в зимнюю пору внутрь жилища будет
поступать слишком холодный воздух. Последствия в данном случае очевидны: заболевания обитателей квартиры,
рассыхание мебели, отклеивание обоев. Все потому, что согласно СНиП, в помещение может подаваться воздух, температура
которого составляет +18 и выше. Поэтому система вентиляции в обязательном порядке должна оснащаться калорифером с
системой автоматики. Последняя нужна для того, чтобы осуществлять регулировку мощности калорифера, защищая его от
возможного перегрева. Кроме того, системе необходим воздушный фильтр, который можно в любой момент снять, чтобы
почистить. В противном случае нужно быть готовым к тому, что вместе со свежим воздухом в жилье будут попадать
многочисленные частички пыли.
Всем указанным выше требованиям полностью соответствуют наборные системы для вентиляции помещений. Как можно
заметить, в названии кроется суть системы, ведь она, наподобие конструктора, собирается из отдельных компонентов:
калорифер с системой автоматики;
фильтр;
глушитель шумов;
вентилятор.
К сожалению, габаритные размеры таких систем требуют не только отведения им отдельного помещения, но также и
квалифицированной процедуры установки, монтажа и проведения пусконаладочных работ.
Для обеспечения вентиляции квартир, частных домостроений и офисов лучше подойдет
моноблочная установка. Она представляет собой в высшей мере компактную систему,
элементы которой размещены в небольшом корпусе. Скромные габариты и низкий уровень
издаваемых шумов позволяет устанавливать ее и на балконах, и даже внутри жилых
помещений. Настройка компонентов системы, пусконаладочные работы и дальнейшее
обслуживание предельно просты.