О необходимости чистого воздуха для нормальной жизни никто спорить не будет, факт этот в доказывании не нуждается. Отчасти эта задача решается благоприятным расположением в чистых районах. Но во-первых это не всегда возможно, а во-вторых жить в тихом лесистом районе без промышленных объектов поблизости не достаточно. Даже если за окном много зелени, воздух в помещении должен своевременно выводиться наружу а на его место пребывать свежий. О том как это сделать мы и расскажем.
Естественная вытяжка это обычное проветривание, но только организованное. Вход вентиляционного канала (решётка вентиляции) и выпуск из неё (зонт на крыше) располагаются на разных высотах, из-за этого в начале и в конце канала создаётся разница давления на входе и на выходе. Эта разница и создаёт тягу в вентиляционном канале. Выход наружу можно оборудовать конструктивными элементами (дефлектор, аэродинамический срез трубы и т. п.), усиливающими процесс выдувания воздуха из вентканала во время ветра.
Как сообщает производитель, активные дефлекторы способствуют 4-кратному усилению тяги в вентиляционном канале.
Преимущества:
Дешевизна и простота.
Надёжность. Отсутствие дополнительного оборудования, которое нужно устанавливать, настраивать и регулярно обслуживать.
Недостатки:
Работа системы сложно прогнозировать. Невозможно точно предугадать объём выдуваемого и закачиваемого воздуха за единицу времени. Мощность системы сильно падает в жаркие дни и увеличивается в холода и при сильном ветре.
Зимой в помещение заходит холодный воздух, а летом тёплый. На отопление и кондиционеры ляжет дополнительная нагрузка.
Поступающий снаружи воздух сложно фильтровать без потери давления в воздуховоде. Встречайте: пыль и пыльца.
Современный хорошо построенный дом сводит неплотности прилегания окон и дверей к нулю, а значит приток будет недостаточен и вытяжка будет снижена. Необходимо организовывать приточную вентиляцию дополнительно.
На пути потока устанавливается механизм принудительного движения воздуха — это и есть принудительная система вентилирования. Например, газовая вентиляция над плиткой. Вентиляция для котлов (хотя, бывает и пассивная вентиляция для газовых котлов).
Основные типы устройств:
Осевые вентиляторы (аксиальные). Двигатель устанавливается непосредственно в потоке воздуха. Малые габариты, простота монтажа.
Центробежные вентиляторы (радиальные). Воздух раскручивается в камере по кругу как на карусели, удаляется за счёт центробежной силы, колторая отбрасывает поток от оси вращения. Камера имеет форму улитки. Большая мощность, двигатель расположен за пределами воздушного канала, не загрязняется, легко обслуживается.
Преимущества:
Стабильность, предсказуемость. Вентиляция постоянна, интенсивность регулируема.
Позволяет вмешиваться в процесс подготовки воздуха для помещения: очистка, увлажнение (сушка), подогрев, охлаждение.
Широкие возможности для систем «умный дом».
Недостатки:
Стоимость. Система принудительной вентиляции - единый комплекс оборудования: вентиляторы, воздуховоды, фильтры, заслонки и пр., сборка, подключение, настройка. Понятно, что стоимость может сильно варьироваться.
Проектирование. Для стабильной работы без шумов необходимы расчёты по скорости движения потока в воздуховодах, учёт давления в них. Необходим расчёт параметров агрегатов и подбор модели в пределах параметров индивидуально для каждой ветки каждого объекта.
Монтаж. Воздуховоды приходится вести отдельно, как-то располагать в уже существующих условиях, как правило пряча в стенах и перекрытиях. Если закончена чистовая отделка, масштабы переделок могут быть значительными.
Варианты:
приток естественный, вытяжка принудительная,
приток принудительный, вытяжка естественная,
зональное распределение систем: сочетание местной принудительной и общей естественной.
Кроме того существуют методы разделения зон:
воздушный оазис, когда в пределах общей зоны создаётся зона с местным микроклиматом, например в пределах перегородки от 2 м высотой для ограниченного набора рабочих мест.
воздушная завеса, делается как правило на входе в зону, создаётся воздушный поток на пути воздуха, отсекая свободный обмен между зонами.
Преимущества
В сравнении с полностью принудительной системой, может быть дешевле.
Позволяет сочетать естественный и принудительный режимы работы вентиляции, “страхуя” друг друга. В случае отключения аппаратов принудительной системы, естественная вентиляция будет продолжать работать.
Недостатки
Если при проектировании и строительстве не была предусмотрена естественная вентиляция, как правило сделать её затруднительно. Принудительную систему можно устроить почти в любых условиях.
Вбирает в себя недостатки естественной и принудительной систем.
Существует норматив скорости обмена воздуха в жилом помещении. Определяется он диапазоном между оптимальной и допустимой величинами концентрации загрязняющих веществ в жилой зоне. Из загрязняющих веществ рассматривают только углекислый газ (CO2, CO).
Проверяют уровень специальными датчиками. На рынке существует много предложений по таким приборам бытового назначения. Точность их под вопросом, но общее представление дают. Оптимальной нормой считают 400-600 см3/м3 воздуха.
Уровень исполнения правильно и добросовестно построенного современного дома (квартиры) таков, что сводит естественное вентилирование через неплотности прилегания окон и дверей к нулю. А покрытие каркасного дома непроницаемыми мембранами закупоривает его хозяев внутри. Вентиляция необходима даже если вы живёте за городом. Это необходимо для стабильной циркуляции свежего воздуха и очистки его от насекомых, пыльцы и пыли круглосуточно, что невозможно, если просто открывать окна на проветривание.
Особенно часто жильцы сталкиваются с проблемой недостаточной вентиляции в местах повышенной влажности: кухня, ванная, туалет, прачечная комната. Для помещений разного назначения разные требования к степени влажности. Зимой в жилых комнатах - от 45-30 до 60 % относительной влажности, летом - от 60-30 до 65 %. Повышенная относительная влажность в холодное время приводит к выпадению росы на окнах, трубах и плитке, отсыреванию мебели и отделочных материалов. Что в свою очередь способствует образованию плесневых грибков. В каркасных домах при недостаточной пароизоляции и пароотведении влага, пропитывая утеплитель снижает его изоляционные свойства, что приводит к похолоданию в доме. Вентиляция отводит излишнюю влагу и снабжает помещение воздухом с улицы, который намного суше.
Принудительная вентиляция позволяет контролировать прибывающий и отводимый воздух. Активная система в пассивном режиме подсушивает и (или) увлажняет подводимый воздух, одновременно подогревая или охлаждая его по мере необходимости. При этом происходит постоянная очистка от пылевых загрязняющих веществ. Проблемы повышенных затрат на электроэнергию решаются довольно эффективно. Принудительная вентиляционная система может быть “приучена” работать только в присутствии домочадцев, а система рекуперации использует тепло отводимого воздуха для подогрева входящего.
Активная система вентиляции позволяет не открывать окна понапрасну, изолирует дом от внешних шумов. При этом современные силовые установки работают очень “аккуратно”, а наши проектировщики закладывают в конструкцию конструктивные элементы шумоподавления.
Многоквартирный дом уже оборудован пассивной системой вентилирования помещения в кухне и в санузле. Что с одной стороны уже хорошо, но с другой рассчитаны на наличие достаточного количества неплотных прилеганий на окнах и у дверей. Но, если Вы поставили окна и двери через нашу организацию, о щелях вокруг них можете забыть. Возможно сами заметили во время готовки на кухне, чтобы вытяжка работала лучше желательно открыть какое-то окно на проветривание. Не всегда это удобно, особенно когда на улице шумно, жарко или холодно. Советуем Вам позаботиться о дополнительной приточной вентиляции, например оборудовать приточный клапан в стене. И это как минимум, гораздо удобнее обзавестись полноценной приточно-вытяжной системой. Может не повезти с соседом сверху, который просто-напросто снесёт вентканал, либо оборудует свою вентиляцию излишне сильным вентилятором, и тогда ваш поток воздуха упрётся в воздушный поток из его вентиляции и остановится. В этом случае мы попробуем поговорить с такими соседями и установить у вас обратный клапан. Такой клапан выпустит воздух из квартиры в шахту, но не пустит из неё. Также он предотвратит попадание воздуха из вентиляционного канала при эффекте обратной тяги. Этот эффект бывает, когда на улице слишком холодно, стенки вентиляционной шахты охлаждают воздух в ней и вместо того, чтобы подниматься, он начинает падать, попадая в помещение. Либо при сильном ветре аэродинамика крыши и надстроек на ней приводят к задуванию в вентканалы.
При проектировании вентиляции наши специалисты учитывают назначение помещения. Для жилых комнат (спальни, гостиные, детские, столовая) добиваются превышения давления над общим уровнем давления в жилье. В таком случае отработавший воздух активно покидает помещение, а на смену ему нагнетается свежий. В помещениях технического характера (кухня, санузлы, кладовые, гараж) вытяжкой создаётся разрежение, чтобы “плохой” воздух не проникал в остальные комнаты и не нарушал их комфорт неприятными запахами и вредными выбросами. Следует отметить, что вышеуказанные разницы давлений минимальны и незаметны, общее же результирующее давление должно соответствовать атмосферному.
Каковы же общие потребности в свежем воздухе для всего жилья и отдельных его зон? Иными словами: каковы нормы расхода воздуха? Данный показатель важен для выбора установок достаточной, но не излишней мощности.
Согласно сп 60.13330.2020, воздух жилого помещения должен меняться из расчёта 3 м3/ч на 1 м2. Т. е. площадь помещения умножаем на 3 и получаем, например, для 100 м2 жилого пространства 300 м3 в час.
Обратимся к СП 55.13330.2016. Пункт 9.7 данного норматива требует как минимум однократного обновления воздуха за 1 час в помещении с постоянным пребыванием людей. Будучи включённой, система должно удалять не менее 60 м3 в час из помещения кухни, а из ванной, туалета, душевой и прочего санузла - 25 м3. Причём, надо отметить, что если Ваш дизайнер объединил кухню со столовой, либо у Вас нет перегородки (двери) с коридором, площадь примыкающих помещений добавляется к площади кухни. Касается это также предыдущего пункта статьи. Для остальных помещений норма - не менее 0,2 объёма помещения в час.
Необходимо сделать замечание: указанные нормативы определяют минимально допустимый оптимальный уровень. Иногда на практике он не достаточен.
Таблица. Кратность воздухообмена в помещениях (из таблицы 9.1 СП 54.13330.2016 (выдержки)).
Помещение |
Значение воздухообмена |
---|---|
Спальня, общая комната (или гостиная), детская комната при общей площади квартиры на одного человека менее 20 м2 |
3 м3/ч на 1 м2 жилой площади |
То же, при общей площади квартиры на одного человека более 20 м2 |
30 м3/ч на одного человека, но не менее 0,35 раз в час |
Кладовая, бельевая, гардеробная |
0,2 раз в час |
Кухня с электроплитой |
60 м3/час |
Помещение с газоиспользующим оборудованием |
100 м3/час |
Ванная, душевая, туалет, совмещенный санузел |
25 м3/час |
Существуют нормы количества свежего воздуха в час на одного человека. Согласно ним, на 1 человека приходится 30 м3 в час при естественном проветривании и 45 м3 в час при отсутствии. Если человек находится в помещении не более 2 часов, норма снижается до 20 м3 в час.
Как видите, подбор параметров вентиляции в частном доме или квартире задача не тривиальная и лучше доверить её нашим инженерам. Кроме того, ряд параметров не были описаны в рамках этой статьи, а их учёт также не менее важен, как то: расчёт давления во всасывающем и отводящем патрубках, скорость потока. Конечно, в интернете много онлайн калькуляторов, которые могут подобрать нужные параметры оборудования, но действовать с ними нужно аккуратно, так как они бывают неточны.
Чем выше скорость потока в вентканале, тем больший шум он создаёт, а аэродинамические завихрения могут привести к образованию воздушных пробок на участках отвода (“колена”).
Если подключить вентилятор непосредственно к помещению, то только в этом случае он будет выдавать паспортные данные в нём. Даже небольшой участок трубы создаёт сопротивление потоку. Также затрудняет движение воздуха зауженная труба, решётки воздухозаборов и диффузоров вентиляционных. То есть для расчёта правильной вентиляции в частном доме учесть просто потребность в воздухообмене не достаточно, вентилятор может не справляться. Какой диаметр (площадь сечения) воздуховода достаточен для обеспечения нужной скорости и достаточного объёма воздуха, какой агрегат с этим справится? На все вопросы ответит грамотный инженер.
Далее начинается монтаж по проекту. Установка должна производиться грамотными специалистами, которые по окончании работ произведут пуско-наладочные работы и тест системы.
Вентиляционный канал может состоять как из труб квадратного или круглого сечения, так и присутствовать в виде встроенного элемента конструкции дома. Воздуховоды (трубы, если так больше нравится) делают из разных материалов: оцинкованное железо, нержавеющая сталь, кирпич, керамика, алюминиевая гофра. Участки воздуховода по которым будет идти холодный воздух в тёплом помещении утепляют чтобы избежание образования конденсата. Также могут утеплять участки вытяжки, проходящие в холодной атмосфере, для того, чтобы не остыл воздух в трубопроводе и не возник эффект обратной тяги.
Генерирует давление в воздуховоде, понижающее или повышающее в зависимости от назначения.
Устанавливаются опционально. Призваны не только удержать пыль, но и отсеять пыльцу, что актуально для астматиков и климата черноморского побережья. Значительно задерживают поступающий воздух, поэтому ставят на принудительной системе.
Устанавливают как до так и после вентилятора. Снижают уровень вибраций на воздуховоде, а также уровень аэродинамического шума. Иногда сочетают с фильтром в единый элемент.
Призваны подогреть и(или) охладить поступающий воздух. Могут быть как электрические так и водяные.
Собственно, дом умным быть не может. В данном случае это датчики концентрации CO2 и распределители давления, направляют потоки для подачи в “загрязнённые” зоны дома. Датчики задымлённости и запылённости, термостаты, регуляторы влажности, датчики движения автоматически включают, выключают или переключают скорости вентилятора, когда температура воздуха в зоне датчика превысит установленный регулятором предел.
В случае с частным жилым домом датчики сигнализируют о возникновении дыма, система прекращает подачу свежего воздуха в помещение с очагом возгорания и перекрывает заслонки, если таковые оборудованы механизмом автоматической регулировки.
Данное устройство летом охлаждает приточный воздух используя прохладный отработавший воздух, который отводится и зимой подогревает входящий поток воздуха, используя тепло выдуваемого воздуха из помещения. Устройство подготавливает воздух для жилья, снижая расход на нагрев(охлаждение). Экономия может достигать 40%. Эффективно использование в системах вентилирования и кондиционирования (HVAC).