Как работает естественный тип вентиляционной системы

Принцип работы

Сегодня в зданиях устраивают два вида вентиляционных систем: естественную и принудительную. Вторая от первой отличается лишь тем, что в ее схему вставляется вентилятор, создающий давление внутри комнат, под действием которого происходит воздухообмен.

Поэтому самая простая из двух – естественная вентиляция. Она основана на простых законах физики. Когда разница температур воздушных масс становится причиной движения последних. То есть холодный воздух с улицы, проникая внутрь помещения, опускается вниз, потому что плотнее и тяжелее теплого. Последний же поднимается к потолку, где расположены вытяжные каналы.

Теплый воздух считается отработанным, загрязненным. В нем большое количество углекислого газа. Он покидает помещение, тем самым внутри остается чистый воздух. И таким образом происходит обмен воздушных масс. Чем чаще это происходит, тем лучше.

То есть, естественная вентиляция – это система, которая без дополнительных механических устройств производит воздухообмен в зданиях.

Понятие вентиляции помещений

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.

В чем отличие от принудительной системы

естественная и принудительная вентиляция
Принцип работы вентиляции естественной и принудительной одинаков. Отличие же одно – присутствие во второй нагнетательного оборудования. Это может быть вентилятор, рекуператор или установка приточно-вытяжная.

Поэтому в независимости от погодных условий, а соответственно, от температурной разницы, воздухообмен в зданиях, где установлена принудительная схема, всегда постоянный. Его можно менять только одним путем – изменить скорость вращения крыльчатки нагнетательного устройства.

Нормы воздухообмена при естественной вентиляции

Нормы согласно АВОК-1-2002 составляют:

Проект изначально основывают на санитарных нормах. Схема естественной вентиляции не обеспечит здоровый микроклимат в доме, если они не учтены. Так, при излишнем воздухообмене жителей ожидают сквозняки и простудные заболевания, а при слабом — духота, скопление пыли и аллергенов.

Разновидности естественной вентиляции

естественная вентиляция
Существует два ее типа: самопроизвольная и организованная. То есть разделение производится по назначению системы.

Самопроизвольная

Это когда воздух с улицы проникает в помещения через неплотности во входных дверях и окнах. А выход через вытяжки, к примеру, в многоквартирных домах их формируют на кухне, в ванной и туалете под потолком, закрывая декоративными решетками.

Организованная

Здесь в каждой комнате делают специальные отверстия, куда вставляются выше обозначенные клапана. То есть вход воздуха с улицы происходит именно через них, а не через неплотности. Чем ближе к полу клапан, тем лучше воздухообмен.

Существует еще одно разделение схемы естественной вентиляции. Здесь две позиции: канальная и безканальная. Вторая от первой отличается лишь воздуховодами, которые раскидывают по всем помещениям. Они изготавливаются из пластика или листового металла и закладываются или в перекрытиях здания, или в стенах. При этом конечный воздуховод выводят за пределы крыши. Именно так создаются условия невозможности повторного забора отработанных воздушных масс.

Выбор оптимальной вентиляционной системы

Каждый дом уникален. И система вентилирования, подходящая в конкретном случае, будет отличаться. Большое значение при выборе системы играет площадь дома, количество этажей, материалы стен и крыши

Также следует брать во внимание сумму, выделяемую для этого

Чем больше площадь дома и более воздухонепроницаемые материалы использованы при его строительстве, тем сложнее потребуется система. Еще один момент – дополнительные возможности климат-контроля. От этого параметра напрямую зависит стоимость вентиляции.

Обустройство самих каналов вентиляции стоит недорого – можно подобрать недорогие трубы, клапаны, решетки, дополнительные детали, которые нужны для монтажа

Чем больше функций сможет выполнять вентсистема, тем дороже она обойдется. Но при скромном бюджете без дополнительных возможностей можно обойтись – приток свежего воздуха в дом от этого не зависит.

Для организации притока воздуха используют:

• окна с микропроветриванием;
• деревянные окна. Они имеют естественное микропроветривание, обеспечивающее приток свежего воздуха извне;
• приточный клапан.

Приточные клапаны могут быть самых различных форм и размеров. Материалы, из которых они изготавливаются – металл и пластик. Что касается микропроветривания в окнах, то этот вариант самый удобный – не придется дополнительно проделывать отверстия в стенах и покупать клапаны.

Для удаления воздуха из помещения частного дома, используются вентшахты в стене или прокладываются отдельные воздуховоды на кухне, в кладовой, котельной и санузле. Удобно в такие каналы устанавливать вентилятор, который будет принудительно избавлять комнату от загрязненного воздуха.

В системах механического вентилирования используются фильтры, которые нужно периодически менять. Срок их службы указан в инструкции производителя

Если площадь дома небольшая, то достаточно установить окна с микропроветриванием, вытяжку на кухне и вентиляционные каналы из котельной и ванны. Такая, с виду скромная, система вполне справится с вентилированием всех помещений загородного дома.

От чего зависит скорость и объем воздухообмена

скорость и объем воздухообмена
Есть два природных фактора, которые влияют на скорость обмена воздуха внутри помещений. А также один чисто технический.

1. Скорость ветра. Здесь так: чем сильнее порывы, тем больше воздухообмен. В безветренную погоду этот параметр снижается.
2. Температура. Чем теплее на улице, тем эта характеристика вентиляции уменьшается. Поэтому в холодное время система работает более эффективно, чем летом.
3. Длина естественной вытяжки. Чем выше расположен конец трубы от нижней точки забора, а также чем он выше находится над крышей, тем лучше тяга.

Условия для естественного воздухообмена

При выполнении первичных этапов проектирования жилых домов необходимо выбрать оптимальную вентиляционную систему, которая будет отличаться высокой производительностью и стабильностью функционирования. При чем нет разницы какой дом вы собираетесь построить: многоквартирную высотку, особняк или коттедж.

В этом случае необходимо понимать, что открыть окно и проветрить комнату недостаточно, потому что такая мера кратковременная и не позволит обеспечить газообмен между другими изолированными помещениями. Как говорилось выше, самый простой способ – это естественная вентиляция многоквартирного дома или частных жилых строений. Применение такого типа имеет ряд преимуществ:

1. Значительно сокращаются расходы на оборудование, которые требует периодического ремонта, специализированного обслуживания, а также обладает ограниченным жизненным циклом.
2. Все системы естественной вентиляции отличаются небольшими габаритными размерами и не требуют выделения, для их функционирования, специального помещения.
3. Исключается потребность в питании электроприборов от бытовой сети.

Особенно актуальны такие преимущества для собственных жилых построек, потому что естественная вентиляция в частном доме позволит не только обеспечит комфорт, но и снизит затраты на коммунальное обслуживание.

Для реализации естественных условий передвижения воздушных масс в каждом помещении устанавливаются специальные вытяжки, которые подключены к централизованной вентиляционной шахте. Для циркуляции воздуха внутри помещений необходимо устанавливать в нижних частей дверей специальные решетки либо при монтаже межкомнатных дверных модулей оставлять зазор, который позволит беспрепятственно циркулировать воздуху.

Особенности естественной вентиляции

Плюсы и минусы такой системы

У каждой разновидности есть свои преимущества и недостатки. Но сравнивать естественную придется с принудительной.

Достоинства:

1. Вариант самый дешевый. Здесь нет серьезных финансовых вложений. Даже канальная схема будет недорогой.
2. Она не требует расходов на топливо. Все происходит самопроизвольно.
3. Такая вентиляция не шумит, потому что в ней нет оборудования.

Недостатки:

1. Даже установленные клапана не могут обеспечить хорошую очистку воздуха. Для этого процесса необходимо определенное давление.
2. Производительность регулировать невозможно. Если только открыть форточку. Но и это мало скажется на эффективности.
3. Зависимость от погодных условий.
4. Через неплотности и установленные клапана в дом проникает шум с улицы, пыль и неприятные запахи.

Особенности монтажа естественной вентиляции

Устройство естественной вентиляции многоэтажного дома отличается разветвленной системой каналов, выведенных под потолком в ванной комнате, туалете и кухне. Эти помещения чаще всего находятся в условиях повышенной влажности и требуют ее эффективного удаления. Такая система вентиляции устанавливается фирмой застройщиком. Владельцу квартиры ничего делать не нужно. Вентиляция в квартире может только дополняться специальными вентиляторами, которые усиливают воздухообмен в помещении.

Но, строительство собственного жилья влечет за собой необходимость решения этого вопроса. Вентиляция в доме является обязательной и ответственной частью всего строительства жилья. Если у его владельца возникает вопрос, как сделать такую естественную систему, то ему следует заняться самым ответственным мероприятием – проектированием. После проведенных расчетов, можно приниматься за сам монтаж. Для него потребуются:

• материалы системы вентиляции (трубы, решетки, сетка, заслонки, утеплитель).
• электроинструмент – перфоратор или дрель, а также шуруповерт;
• обычный набор инструментов – отвертки, нож, лобзик и отвертки.
• герметик и монтажная пена.

Сам монтаж вентиляции прост:

• В одной из комнат, делается приточное отверстие. В него устанавливается труба, и фиксируется монтажной пеной.
• На внутреннюю часть приточного отверстия одевается декоративная решетка, которая фиксируется при помощи специальных крепежей или герметика. Уличная часть трубы располагается вертикально.
• Производится монтаж вытяжной системы по имеющимся расчетам. Воздуховоды располагают вертикально и прикрывают декоративными решетками. Следует избегать большого количества поворотов труб и проблемных участков.
• Вентканалы выводятся на чердак, а оттуда – одной вытяжной трубой на крышу.

Делать приточное отверстие и вытяжную трубу в одной комнате нецелесообразно. Лучше всего, их устанавливать в противоположных концах жилища, чтобы приточные воздушные массы взаимодействовали с каждой установленной вытяжкой. К тому же, приток воздуха может осуществляться не только через отверстия в стенах, но и через специальные отдушины в полу. Их применяют в случае имеющейся системы проветривания фундамента.

Некоторые домовладельцы совершенствуют свою систему вентиляции установкой дополнительного приточного клапана. Он необходим в случае неэффективности уже имеющейся системы. Очень часто, недостаток проветривания приводит к появлению плесени на внутренних поверхностях стен. Поэтому, такое устройство, как приточный клапан необходим в таких условиях.

Принцип расчёта естественного воздухообмена по кратности

расчёт естественного воздухообмена
Чтобы сделать правильный расчет воздухообмена в доме, учитывают следующие показатели:

• объем комнат;
• их назначение;
• количество помещений в здании;
• количество проживающих людей.

Нормы воздухообмена в каждом помещении обозначены различными СНиПами и региональными нормативными актами. При этом кратность воздухообмена имеет строгую единицу измерения – это м?/ч. То есть за один час должно пройти через помещение определенное количество воздуха в кубометрах.

Для каждого помещения в доме используют разный показатель. К примеру:

• в жилых комнатах он равен 3 м?/ч с учетом, что на одного человека приходится 20 м? жилой площади;
• если последний параметр больше, то кратность увеличивается до 30 м?/ч;
• в кухнях – 60, если используется газовая плита, то показатель увеличивается до 80-100;
• ванная, туалет, кубовая – 25, это если они являются помещениями раздельными;
• при совмещенном варианте – 50 м?/ч.

Внимание! Естественная вентиляция допускается в любых по назначению помещениях. Здесь важно правильно провести расчет, чтобы определиться с количеством входных каналов или клапанов или их сечением.

Кратность же воздухообмена рассчитывается по формуле:

К=Q/V, где:

• Q – это воздухообмен с его точными значениями, обозначенными выше;
• V – объем помещения.

Принудительная вентиляция

Принцип принудительной вентиляции в частном доме применяется в тех помещениях, где естественная вентиляция не способна полноценно обеспечить приток свежего воздуха. Такие помещения находятся в постоянном контакте с большим количеством влаги, где может образоваться грибок и плесень – это кухня, санузел, подвал и котельная. Такая вентиляция устанавливается для удаления из помещений неприятных запахов и избытка влаги с помощью вентиляторов и вытяжки принудительным путем.

Регулировать приток свежего воздуха можно с помощью специального устройства, которое называется приточный клапан. Помимо основной функции, он обладает такими преимуществами:

• Минимизирует шум от окружающего мира;
• Обеспечивает фильтрацию воздуха;
• Обеспечивает теплоизоляцию корпуса, которая уменьшает вероятность его промерзания и образование конденсата;
• Возможность регулировать процесс работы устройства своими руками.

Каждый вентиляционный канал для дома потребует дополнительной установки этого устройства. В крайнем случае, можно обойтись и одним клапаном при условии наличия централизованной вентиляции.

Функционирование клапана зависит от разницы температур в помещении и окружающем мире. В период эксплуатации принудительной вытяжки, регулировка осуществляется в ручном режиме.

Чтобы установить своими руками принудительную систему вентиляции потребуется:

1. Рассчитать требуемый воздухообмен. Показатель воздухообмена берется из расчета 10 м? за час на одного человека;
2. Определить место установки оборудования (сухое подсобное помещение);
3. Наметить расположение отверстий для притока и вывода воздуха.

Для воздуховодов применяют гибкие, обычно пластиковые трубы, но подойдут и алюминиевые. С помощью креплений каналы разводят по комнатам всего дома над подвесными потолками. А место вывода труб воздуховода закрывают вентиляционными решетками.

Отверстия для притока и отвода воздуха устраивают в противоположных углах помещения. Внутрь отверстия вставляют патрубок и снаружи закрывают решетками. Изнутри устанавливают обратный клапан. В выбранном месте закрепляется приточно-вытяжная установка, к ней, используя металлические хомуты, присоединяют вентиляционные каналы.

Если используется приточно-вытяжной схемы вентиляции в частном доме, улучшить её работу можно с помощью монтажа рекуператора. Рекуператорные системы сразу, через одно отверстие в стене, выводят отработанный воздух и подают свежий. Это идеальный выход, если вентиляцией озаботились после ремонта или если необходимо решить проблему только в некоторых помещениях. Главное, чтобы эти помещения имели хотя-бы одну стену, выходящую на улицу.

Наиболее подходящей системой вентиляции для частного дома считается приточно-вытяжная вентиляция

Где подача и отвод воздуха осуществляется принудительным путем. Дом с эффективной системой вентиляции обеспечит длительную эксплуатацию конструкции жилья и сохранит здоровый микроклимат для всей семьи

Поэтому важно сделать правильный расчет проекта и подобрать надежные материалы.

Так уже более 10 лет поставляет высококачественные строительные материалы и металлопрокат по выгодным ценам и с возможностью доставки по Иркутской области, Бурятии и Забайкальскому краю. Металлопрокат и стройматериалы от УралСибМет станут гарантом надежности Вашего дома.

Как сделать естественную вентиляцию в частном доме

естественная вентиляция в частном доме
Все будет зависеть от выбора типа системы. Самая простая – бесканальная. Ее сформировать можно даже уже после строительства дома. Для этого в стенах делают отверстия перфоратором с насадкой в виде короны.

Диаметр инструмента подбирается после расчета кратности воздухообмена, который определяет сечение каналов. Можно использовать отверстия и меньшего диаметра, тогда увеличивается их количество.

Для входа воздушных потоков отверстия делаются над радиаторами. Их проделывают в каждой жилой комнате. Для выходных место – на кухне, в ванной и туалете под потолком. В проделанные дыры устанавливают вентиляционные клапана, которые с внешней стороны закрываются декоративными решетками.

Есть в этой схеме один нюанс, который может снизить воздухообмен. Это межкомнатные двери. Если их все закрыть, то движение воздушных потоков резко снижается. Решается проблема просто – установкой проточных вентиляционных решеток. Их монтируют или в двери в нижние их части полотен, или в межкомнатные стены.

Принцип работы естественной вентиляции этого типа прост, поэтому данная система работает неплохо.

Канальная вентиляция

Здесь все сложнее, потому что ее можно сформировать только в процессе возведения дома. Для этого в первую очередь производится расчет кратности воздухообмена, и определяются сечения воздуховодов.

Последние обычно закладывают в стены, располагая от подвала до чердака. Внутри последнего производят соединения всех концов в единую сеть, которая заканчивается одной трубой, выходящей за пределы крыши. Если дом большой, то можно объединить так несколько комнат. Или вывести трубы над каждым помещением.

Внимание! Чтобы зимой внутри выходных труб, расположенных на чердаке, не образовался конденсат, их утепляют.

Минимальное сечение воздуховодов – 12х12 см. Это размер половины кирпича. Обычно трубную разводку стараются провести в перегородках или несущих стенах, расположенных внутри дома. Цель – не дать воздуху внутри системы быстро охладиться. Он просто не будет подниматься. В наружных стенах это произойдет быстро.

Если по проекту кирпичных перегородок в строении нет, то можно установить воздуховоды блочного типа. Они отлично впишутся в интерьер дома. По сути, это небольших размеров выступ от пола до потолка в доме, в котором установлена декоративная вентиляционная решетка. Их минимальное сечение – 10х15 см.

Главное требование к вентиляционным каналам – полностью соответствовать требованием СНиП и санитарно-техническим нормам, а также обладать высокой степени пожарной безопасности и звукоизоляции.

Полезные советы

мастер по вентиляции
Естественная система вентиляции должна собираться только специалистами. Потому что даже небольшие изъяны могут снизить эффективность ее работы. Вот некоторые требования:

1. Внутренняя поверхность воздуховодов должна быть гладкой и не иметь внутри выступов. Это снижает скорость и объем воздуха, проходящего по ним.
2. Для вентиляции можно использовать гофрированные трубы или обычные. Вторые – оптимальный вариант. И хотя эти элементы монтировать сложнее. В них воздух проходит без шума и намного быстрее, чем в гофре.
3. В прямоугольном сечении воздуховодов тяга намного меньше, чем в круглых. Это происходит за счет углов, которые снижают скорость воздушных потоков.
4. Если вентканал собирается из труб разного сечения, то переход от одной к другой должен быть плавным. Для этого существуют специальные переходники.
5. Количество отводов должно быть минимальным – не больше трех. Это на каждый канал. Каждый поворот снижает эффективность на 10%. Лучше отдать предпочтение плавным отводам, а не резки, к примеру, под 90°.
6. Дефлектор на конце последнего воздуховода – обязательный элемент естественной вытяжной вентиляции. Он не только защитит систему от природных осадков, насекомых, птиц и мусора, но и повысит тягу в ней.
7. Все наружные части вентиляционной системы надо в обязательном порядке теплоизолировать.

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.

Проблемы естественной вентиляции

«плачущие» окна – признак плохой вентиляции
Даже правильно рассчитанная естественная вентиляция имеет несколько минусов. Зависимость от внешних условий мы уже упомянули.

И последний фактор, сводящий на «нет» наличие вытяжной естественной вентиляции: герметичные окна. Воздух не поступает через уплотнители окон-ПВХ, современные стеновые материалы полностью изолируют жилье. Поэтому общедомовые вытяжки не работают.

Проверить эффективность очень просто:

• Откройте форточку на кухне;
• Поднесите к вытяжной решетке вентканала листок тонкой бумаги размером с ладонь;
• Если листок удерживается, значит, естественная вентиляция работает как часы.

Распространена и проверка естественной вентиляции с помощью зажженной спички. Такой способ опасен и может вызвать пожар или взрыв в вентиляционной шахте. Поэтому профессионалы проверяют только бумажным листком.

Через воздуховоды естественной вентиляции из квартиры или коттеджа вместе с несвежим воздухом выносится тепло. Уличный воздух заносит пыль и аллергены. А на кухне естественная приточно-вытяжная вентиляция не справится с паром и жаром в дни больших приготовлений пищи.

Вытяжная вентиляция с естественным побуждением

Применяется вытяжная вентиляция с естественным побуждением везде, в каждом помещении.

Только при невозможности системы справится с поставленной задачей, к ней подключают одно или несколько устройств, которые заставляют воздушные массы перемещаться и способствуют ускорению их циркуляции.

В целом, подобный принцип проветривания комнат имеет ряд достоинств:

• отсутствие больших затрат;
• легкость в проектировании;
• высокая эффективность;
• простой монтаж.

Условно естественная вытяжная вентиляция делится на 2 вида:

• Самопроизвольная, когда взаимодействие воздушных масс внутри и снаружи дома осуществляется только за счет внешних факторов (разница давлений или температур, наличие ветра).
• Организованная, когда движение воздуха в помещении происходит за счет специально оборудованных отверстий, которые имеют различные размеры и располагаются на разной высоте.

Данная система делится на несколько подвидов, в зависимости от принципа подачи воздушных масс и параметров описанных выше отверстий:

1. гравитационная
2. аэрационная
3. ярусная

Принцип подачи воздуха играет главную роль при составлении проекта естественной вытяжной вентиляции, расчет которой должен быть точным и верным, так как от него напрямую зависит циркуляция микроклимата в здании.

Даже малейшие ошибки в расчетах могут привести к недостатку воздухообмена и негативным последствиям, в том числе повышение уровня влажности, образования застоя воздуха, грибка и плесени.