Естественная система вентиляции в частном доме своими руками

Физическая основа вентиляции

Движения воздушных потоков основано на простейших физических процессах. Обработка газовоздушной массы и ее транспортировка осуществляется благодаря существующим конвекционным процессам. Чтобы использовать этот естественный процесс источники тепла и нагрева размещают в наиболее низких областях, а приточные элементы, наоборот, максимально приближены к потолку.

В общем значении термин «конвекция» представляет собой перераспределение между нагретым и холодным потоками газа тепловой энергии. Конвекционные процессы могут происходить естественным способом, либо принудительно.

В закрытом пространстве общая температура определяется степенью нагревания воздуха. Величина не является постоянной во всем пространстве, меняется по высоте. Явление обусловлено неоднородной концентрацией молекул при постоянном давлении внутри комнаты. При более высокой температуре концентрация частиц газа меньше, значит, и меньше его масса. Поэтому существует понятие, что нагретый воздух «более легкий», а холодный «более тяжелый». Этот факт объясняет устройство вентиляционных систем: вытяжные узлы располагаются сверху, а приточные – снизу.

Движение воздуха обычно происходит снизу вверхИсточник sovet-ingenera.com

Грамотно спроектированная система вытяжной вентиляции в сочетании с естественными конвекционными процессами позволяет поддержать установленный уровень температуры и влажности внутри помещения.

Конструкция и устройство приточной вентиляции

По способу устройства приточная система может быть:

• канальной (воздух доставляется в помещение посредством труб и металлических коробов);
• бесканальной (компактное оборудование в виде клапана, которое монтируется в отверстие в стене).

Наборные и моноблочные системы

К канальной приточной вентиляции относят конструкции наборного (состоит из отдельного оборудования, которое монтируется по пути пролегания канала) и моноблочного (детали размещаются в закрытом корпусе, защищённом шумоизоляционным материалом) типа.

Наборная приточная вентиляция состоит из различного оборудования, которое крепится по пути пролегания канала

Наборная установка обычно монтируется под подвесным потолком, на чердаке или в специальном пространстве, отведённом под прокладку коммуникаций. Она позволяет производить очистку воздуха в помещениях любого типа и размера. Единственный недостаток — это сложность её устройства и большие габариты. Приточная вентиляция наборного типа состоит из следующих элементов:

1. Воздушная решётка. Она монтируется с внешней стороны строения, необходима для забора свежего воздуха и защиты канала от попадания крупного мусора.

2. Воздушный клапан — устройство, контролирующее объём забираемого воздуха. Предотвращает поступление холодного воздуха в моменты, когда нагревательное оборудование отключено. По способу работы клапаны разделяются на механические (пружинные) и автоматические с электроприводом (более эффективны и надёжны, так как гарантированно перекрывают поступление воздуха после выключения калорифера).

3. Фильтр защищает оборудование и вентилируемые помещения от попадания частиц мелкого мусора, пыли, пуха птиц и животных. По степени очистки разделяются на фильтры грубой (задерживает частицы размером свыше 10 мкм), тонкой (до 1 мкм) и особо тонкой (до 0,1 мкм) очистки.

4. Калорифер — электрический или водяной воздухонагреватель. Монтируется в вентиляционный канал и служит для нагрева холодного воздуха до нужной температуры. Электрический тип применяется в системах небольшой мощности, а водяной используется в вентиляции загородного дома, офиса или других помещений большой площади.

5. Испаритель служит для охлаждения приточного воздуха. Обычно используется в комбинированной системе. По типу охлаждающего вещества различают фреоновые и водяные установки.
6. Вентилятор — основной элемент системы, обеспечивающий равномерную подачу свежего воздуха в нужном объёме. Подбирается с учётом норм воздухообмена, мощности системы и давления.

7. Шумоглушитель предотвращает распространение шума по вентиляционному каналу от работы вентилятора и другого оборудования.

8. Воздуховод — элемент воздухопроводной сети (канала), используемый для транспортировки воздуха. Подбирается с учётом площади сечения, формы и жёсткости элемента.

9. Распределительные устройства используются для ручной регулировки объёмов воздушного потока. Монтируются на выходе из воздуховода со стороны помещения и представляют собой решётку или диффузор.

10. Система автоматики — устройство управления вентиляционной системой. Состоит из регулятора за оборотами вентилятора, блока управления температурой, термостата, гидростата и т. д.

Моноблочная установка производит меньше шума, что даёт возможность её монтажа внутри помещения. Все её компоненты подбираются и тестируются на этапе сборки. Это исключает возможность просадок по мощности и других проблем в процессе работы оборудования.

Компактная система приточной вентиляции

Такая конструкция представляет собой приточный клапан, внутри которого находится воздушный фильтр, воздухонагреватель и вентилятор. Её достоинство — невысокая стоимость, низкий расход электроэнергии, простота установки. Компактные системы различаются по производительности, сложности устройства, дизайну и габаритам.

Компактная система приточной вентиляции предназначена для помещений небольшой площади

Есть установки с возможностью соединения их с централизованной системой вентиляции. Условно можно выделить такие виды:

• проветриватель — приточная установка без автоматической подстройки температуры и мощности, вентилирование помещения происходит только в режиме, выбранном пользователем;
• аэрогивер — проветриватель с возможностью автоматической поддержки температурного режима;
• бризер — компактное устройство в виде настенного блока, подстраивающееся под изменения внешней среды, которое оснащается ступенчатой системой очистки воздуха и имеет цифровую панель, пульт дистанционного управления.

Монтаж

К монтажу вентиляции в жилом здании надо подходить с позиции – какая система была выбрана. Если это естественная модель, то главное – грамотно заложить стояки. С принудительной вентиляцией придется повозиться, особенно, если это разветвленная сеть. Самый простой вариант – установка стеновых вентиляторов, для чего просто в стенах делаются отверстия коронкой и перфоратором под диаметр трубы, куда и вставляется оборудование.

С внешней стороны, то есть, с улицы, труба закрывается козырьком и решеткой. С внутренней устанавливается декоративная решетка

Здесь важно очень грамотно провести подключение вентилятора к питающей сети электрического тока. Для этого обычно проводят штробление стен, куда и закладывается питающий кабель от вентилятора до распаячной коробки

Правда, это делают на стадии ремонта или отделки. Если проводится установка в отремонтированном помещении, тогда рекомендуется проводку прокладывать в специальные пластиковые короба.

Необходимо отметить, что приточные и вытяжные каналы могут оборудоваться вентиляторами, если в доме устраивается комплексная схема отвода воздуха. При этом, как и в случае расчета естественной вентиляции, определяется максимальный параметр из двух расчетных: вытяжка и приток. Именно на основе проделанных выкладок выбирается вентилятор, а точнее, его производительность.

Несложно провести монтаж и моноблочного устройства. Главная задача – правильный выбор места установки. Как показывает практика, предпочтение отдается улице у стены дома. Хотя вариант в служебном помещении решает проблему замерзания оборудования. Удобен этот аппарат тем, что в него уже включены все необходимые приборы, которые отвечают не только за воздухообмен, но и за чистоту подаваемого воздушного потока.

В общем, можно самому сделать вытяжную вентиляцию или приточную, если правильно провести предварительные расчеты. Нельзя на глаз выбирать оборудование и воздуховоды. Может случиться так, что их мощности и сечения будет недостаточным, чтобы справиться с объемом внутренних помещений.

Источники

• https://www.tproekt.com/otoplenie-i-ventilacia-normy-pravila-osobennosti/
• https://www.AirClimat.ru/Ventilyatsiya-zhilyh-zdaniy.htm
• https://vent-vozduh.ru/dom/ventilyatsiya-doma-snip-normy.html
• https://VentingInfo.ru/dokumentatsiya
• https://VentingInfo.ru/raspolozhenie/ventilyatsiya-mnogoetazhki
• https://sovet-ingenera.com/vent/raschety/sxemy-sistem-ventilyacii-v-mnogokvartirnom-dome.html
• https://VentilyaciyaDom.ru/kvartiry/ustrojstvo-problemy-funktsionirovaniya-mnogoetazhnyh-domah.html

Нормы расхода воздуха – основное требование к вентиляции

В СНиПах зафиксированы конкретные нормы расхода воздуха и кратности воздухообмена, которые ложатся в основу проектирования вентиляции. Под кратностью воздухообмена подразумевается соотношение объема воздуха, который поступает в единицу времени (1 час) и объема помещения. Таким образом кратность становится показателем почасового обновления воздуха, сколько раз в час он обновился.

Обозначим основные требования и нормы, предъявляемые к вентиляции частного дома.

• количество воздуха, которое обеспечивает вентиляционная система, должно быть достаточное, чтобы все присутствующие в помещении жильцы чувствовали себя свободно и комфортно. Норма воздуха на одного человека составляет 30 см3/час при площади более 20 м3. Если на одного человека приходится менее 20 м2 площади, достаточно 3 м3/час.
• Исходя из предназначения той или иной жилой комнаты определяют такие нормы расхода воздуха:

— для жилой комнаты: 3 м3/час на 1 м2 площади;

— для раздельных санузла и ванной комнаты: 25 м3/час;

— для совмещенного санузла: более 50 м3/час;

— для кухни: в соответствии с типом плиты и количеством конфорок 2-х конфорочная электрическая и газовая требует 60 м3/час, 4-х конфорочная газовая 90 м3/час.

Нормы кратности воздухообмена таковы:

— для комнат, в которых постоянно есть люди – один объем в час;

— для помещений технической направленности – от одного объема в 5 часов (то есть в час должно быть 0,2 объема).

На показатель нормативов влияет температура воздуха в помещении и снаружи. Так, чтобы эти нормативы считались действующими, внутри она должна составлять +18°, на улице +5°.

Расчёт вентиляции квартиры

Естественная или искусственная вентиляция жилого дома рассчитывается при строительстве здания специалистами, а жильцы дома получают квартиры с системой проветривания «по умолчанию». Изменить схему системы вентиляции в хрущёвке не получится, для этого будет необходимо серьёзное вмешательство в структуру здания. Однако с помощью различных устройств можно улучшить циркуляцию воздуха в своей квартире. Для этого необходимо провести расчёты.

Если вас не устраивает вентиляция в квартире, можно установить дополнительные вытяжки на кухню и вентиляторы на решётках в ванной. При этом следует запомнить основное правило – количество вытягиваемого воздуха не должно превышать количество поступающего в квартиру. В этом случае системы проветривания будут работать максимально эффективно. Некоторые модели вытяжек и вентиляторов могут работать на приток воздуха – их стоит установить, если комната недостаточно проветривается через окна и двери.

Особое внимание стоит уделить мощности вытяжных устройств, для небольших квартир будет достаточно производительности от 50 до 100 м³ воздуха в час. Чтобы точно определить, какая нагрузка для прибора будет оптимальной, можно измерить количество воздушных масс в комнате

Для этого площадь квартиры суммируется и умножается втрое. Полученные объёмы воздуха и должны полностью проходить через вентиляторы в течение часа.

Организовать дополнительный приток воздуха можно с помощью кондиционеров, вытяжек и вентиляторов. В комплексе эти приборы будут выполнять основные задачи по вентиляции помещений:

• вытяжка в кухне будет очищать помещение от неприятных запахов, жира и дыма, наполняя его чистым воздухом;
• вентилятор в ванной — удалять влажный воздух;
• кондиционер — охлаждать и осушать воздух в помещении.

Эти устройства будут обеспечивать хорошую циркуляцию воздушных масс в разных комнатах и регулировать их чистоту – в ванной и кухне они просто незаменимы.

Принцип работы

Как видно из названия, вытяжная вентиляция с механическим побуждением создает циркуляцию воздушных масс при помощи дополнительных приспособлений. К ним относятся вентиляторы и вытяжки, увеличивающие эффективность приточной системы. По типу искусственная вентиляция бывает канальной и бесканальной. К последнему варианту можно отнести оснащенные нагнетательными вентиляторами форточки, использование механической вытяжки в ванной, туалете или кухне, а также моноблоки.

Механическая система вентиляции характеризуется следующими преимуществами:

• может работать в любое время года, вне зависимости от температуры воздуха и давления на улице;
• приточная система может состоять всего лишь из одного отверстия в стене;
• вы легко можете регулировать температуру воздушных потоков, их скорость и другие важные параметры.

Если же говорить о недостатках вентиляции с искусственным побуждением, то они следующие:

• сложный и затратный по финансам монтаж;
• расход электроэнергии при работе;
• необходимость регулярно менять запчасти.

Схема механической вентиляции

Монтаж

При монтаже принудительной системы воздухообмена, необходимо учитывать все нормативы подобных конструкций, а также учитывать особенности помещения, климатической зоны, в которой оно расположено. Вентиляции с механическим побуждением должны успешно решать проблему с неприятными запахами в помещении, избыточной или недостаточной влажностью, потерями тепла и многими другими. Кроме того, при монтаже следует учитывать и другие нюансы.

• Если вы решили заняться бесканальными системами, то для этого хватит всего одного приточного клапана. Для его организации над батареей необходимо просверлить сквозное отверстие в стене, диаметр которого будет составлять 6-7 см. Угол наклона отверстия должен быть равен примерно 5 градусам и быть направленным в сторону улицы. В данное отверстие необходимо вставить вытяжную трубу, внешнее отверстие которой следует прикрыть решеткой. Внутрь трубы необходимо поместить специальный короб с регулируемым клапаном. При помощи этого клапана вы сможете регулировать интенсивность воздушного потока.
• В тех случаях, когда обычного клапана не хватает, следует установить приточный вентилятор, который будет улучшать естественный приток воздуха.
• Если вам нужна канальная механическая вентиляция, то предварительно стоит сделать разводку приточных и вытяжных воздуховодов. Разводку можно легко замаскировать подвесным потолком или другими декоративными элементами.

Система вентиляции очень важна для того, чтобы в помещении было комфортно находиться. Если вам ощутимо недостаточно естественной вентиляции, то стоит заняться организацией принудительной. Выполнять все эти работы стоит еще на этапе проектирования дома, чтобы циркуляция воздуха получилась максимально эффективной и с минимальными затратами.

Где лучше установить вентиляцию

Инструкция, которая бы с точностью оговаривала место установки вентиляции, практически не существует. Имеются некоторые рекомендации, но в каждом конкретном случае, хозяин решает сам. В частном доме идеальным местом для расположения вентиляции является чердак. В помещениях, которые постоянно подвергаются воздействию влаги, можно установить вытяжку.

Если вы решили установить дополнительную вентиляцию в спальных комнатах для предотвращения появления сырости, то не стоит этого делать близко к кроватям. Это может привести к появлению сквозняков и неравномерному прогреванию воздуха.

Особенности обустройства

вентиляция в частном доме

Дерево, будь то брус или доски, способно “дышать”, то есть воздух проникает в помещение через поры данного материала. Каркасный материал и кирпич лишены этого свойства, а значит, естественная вентиляция дома рассчитана только на достаточную пропускную способность форточек и щелей в окнах.

Внутри жилого помещения воздушные потоки циркулируют благодаря щелям под дверью между комнатами. Вытяжная система сконцентрирована вблизи помещений специального назначения, так как в них ощутимо увеличиваются значения всех параметров воздушной среды. В жилом помещении – это кухня и санузел. По такому же принципу обустраивается и естественная вентиляция в многоэтажном доме. С одним лишь отличием: имеется общая для всех квартир центральная магистраль, от которой расходятся ответвления. Именно данные каналы подводятся к кухням и санузлам всех квартир.

Составление проекта

Одним из первых шагов является расчет естественной вентиляции. Прежде всего, необходимо вычислить производительность будущей системы. Для этого определяется достаточное значение воздухообмена и его кратность. Существуют нормативные документы, в которых оговаривается, каким должен быть воздухообмен в помещении, чтобы удовлетворять потребность одного человека в кислороде за один час времени. Данное значение составляет 60 м3/ч. Определить достаточный воздухообмен в помещении можно, умножив количество человек, которые проживают в доме, на нормированное значение воздухообмена.

Определить количество смен объема воздуха в помещении можно, если умножить нормированную кратность воздухообмена на объем комнаты. Расчеты производятся для каждого помещения, а результаты суммируются. После того, как основные расчеты были произведены, составляется схема естественной вентиляции, которая основывается на физических свойствах воздуха при различных температурах. Так, воздушный поток, попадая в помещение, изначально более прохладный, а значит, проходит по низу помещения. Нагреваясь, он поднимается к потолку. Именно там обычно устанавливаются вытяжные решётки.

Соответственно, если обустраиваются дополнительные отверстия с контролируемым клапаном подачи воздуха, то делается это ближе к полу. А все воздуховоды располагаются вверху. Выполняя аэродинамический расчет системы естественной вентиляции, необходимо получить значения давлений на концах воздуховодов, а также просчитать среднюю скорость движения ветра. В действительности значение последнего из указанных параметров будет несколько ниже из-за того, что форма сечения воздуховода и уровень шероховатости его стенок несколько замедляют скорость продвижения воздушных потоков.

Проектирование естественной вентиляции включает в себя также расчёт сечения вентиляционных каналов. Ввиду того, что циркуляция воздушных потоков осуществляется под воздействием внешних факторов, то для обеспечения достаточной тяги требуется на порядок большая площадь сечения воздуховодов, чем для организации принудительной вентиляции.

Нередко для усиления тяги прибегают к использованию устройств механического действия – дефлекторов. Они просты по конструкции и устанавливаются на выходе воздуховодов. Благодаря особенностям механизма дефлекторы способны разряжать воздух в радиусе своего действия, что ощутимо увеличивает скорость движения воздушных потоков

Важной особенностью при составлении проекта вентиляционной системы является влияние значения температуры окружающей среды на тягу. Так, в летнее время естественная вентиляция практически перестаёт функционировать из-за того, что разница температур снаружи и внутри помещения незначительна

Разновидности вентиляционных систем

Все системы вентилирования можно разделить на несколько видов по разным критериям.

В зависимости от метода генерации давления выделяются такие системы вентиляции:

• Искусственная. Движение воздуха происходит при участии установок нагнетания: воздуходувов, вентиляторов. При увеличении давления внутри труб, воздушные массы возможно перемещать на значительные расстояния. Наиболее часто применяется в системах центрального вентилирования.
• Естественная. Имеет место там, где перемещение воздушных потоков происходит естественным путем за счет разницы температуры и давления воздуха на разных концах труб. К преимуществам устройства такой системы для жилого помещения относят низкие затраты на монтаж, отсутствие потребности в специальном оборудовании. Но в таких системах невозможно прогнозировать работу или управлять ими, поэтому они чаще используются как вспомогательные.

Схема естественной и искусственной вентиляцииИсточник projject.ru

Комбинированная. Наиболее часто применяемая разновидность вентиляции, сочетающая достоинства искусственной и естественной систем.

По области воздействия выделяют следующие разновидности:

• Общеобменная. Имеет широкую область воздействия, например, все комнаты жилого дома. Через вентиляционные шахты выводится отработанный воздух из внутренних помещений, где концентрация негативных веществ мала и они равномерно распределены.
• Локальная. В определенные места подводится воздуховод, который вытягивает вредные выделения и выводит их наружу. Монтируется внутри помещений, где выделение вредных веществ в воздух происходит точечно. В жилых домах это чаще всего кухня, в частности, кухонная плита. Обустройство локальной сети обходится дешевле, чем общеобменной, но она рассчитана на меньший поток воздуха.

В зависимости от схемы функционирования выделяют приточные, вытяжные и приточно-вытяжные системы. Вытяжные конструкции предназначены только для отвода загрязненного воздуха. Приточная система вентиляции обеспечивает поступление свежих воздушных масс. Системы, где воздух выводится и нагнетается, являются самыми популярными.

Для приточной вентиляции в стенах пробиваются воздуховодыИсточник novakvartira.com.ua

Приточно-вытяжные вентиляции обеспечивают оптимальное обслуживание в помещениях различного назначения и масштабов.

В зависимости от технического устройства системы выделяют:

• Модульные системы разборного типа включают различные модули: обогреватель, глушитель шума, вентилятор, фильтрующие элементы, блок автоматического управления, вспомогательные узлы. Преимуществом модульных конструкций является возможность подбора узлов с необходимыми характеристиками. Недостатками считают сложный монтаж с привлечением специалистов.
• Моноблочные представляют готовые комплекты в едином блоке. Конструкция легко устанавливается, не требует сложного обслуживания и ухода. Стоимость моноблочных систем выше, чем модульных.

Наличие нескольких типов вентиляций позволяет выбрать и установить наиболее подходящую к конкретным условиям.

Устройство естественной вентиляции

Чтобы выполнить устройство вентиляции, работающей по гравитационному принципу, нужно использовать некоторые элементы из списка ниже:

1. Доступ воздуха может обеспечиваться через щели и негерметичные ограждающие конструкции. В нежилых помещениях для этого специально делают отверстия, слуховые окна и продухи.
2. Окна в режиме микрощелевого или обычного проветривания и открытые форточки обеспечивают приток свежего воздуха.
3. Стеновые или оконные приточные клапаны позволяют воздуху проникать в помещение при закрытых герметичных окнах.
4. Иногда с этой целью прокладывается система воздуховодов.
5. Вентиляционные шахты и каналы обустраиваются в многоквартирных и частных домах для удаления застоявшегося воздуха из помещения.
6. Если в доме есть камин или печь, то дымоход может одновременно удалять дым и использованные воздушные массы из помещения.
7. Дефлекторы позволяют усиливать тягу в вытяжной трубе.
8. Вентиляционные решетки закрывают отверстия вентканалов в помещении. Есть решетки, которые монтируются на улице. Они защищают канал от попадания в него мусора, осадков, насекомых, грызунов и птиц.
9. Анемостаты – специальные решетки, отличающиеся от традиционного варианта внешним видом и принципом работы.
10. Иногда для вентиляции устанавливают переточные клапаны в дверном полотне. Вместо них такие же функции может выполнять щель под дверью.
11. Обратный клапан монтируется на воздуховоды с целью защиты от обратной тяги.

Настенные приточные клапаны

Стеновые клапаны пропускают воздух, но хорошо защищают от уличного шума. Они устраняют повышенную влажность и духоту в помещении. Для регулировки потока воздуха есть заслонка. После поступления холодных воздушных масс они смешиваются с теплыми и обеспечивают комфортную температуру в доме.

Стеновые клапаны устанавливают на расстоянии 1,5-2 м от пола. От откоса оконного проема отступают минимум 30 см, в противном случае простенок будет промерзать. Также их можно монтировать под подоконником возле батареи, чтобы холодный воздух с улицы сразу подогревался.

Клапаны на окна

Приточные клапаны на окнах защищают конструкции от запотевания и позволяют проветривать помещения. Существует несколько разновидностей оконных клапанов: одни устанавливаются без сверления рамы или створки, другие требуют сверления отверстий, но отличаются большей эффективностью. Также есть клапаны-ручки, они могут быть укомплектованы сетчатыми фильтрами.

Вентканалы

Вентканалы в стене дома делают в процессе его возведения. Стандартный размер вентиляционных каналов 140х140 мм. Каналы обязательно делают в ванной комнате, в санузле и на кухне. Причем в многоквартирном доме из каждой квартиры идут отдельные каналы. Запрещено делать один вентканал из нескольких помещений.

Вытяжки

Дефлекторы, жалюзийные решетки, усилители тяги и обратные клапаны устанавливаются на вентканалы и воздуховоды с целью повышения эффективности системы и защиты от следующих нежелательных явлений:

• опрокидывания тяги;
• низкой эффективность вентиляции;
• задувания нагревательного оборудования;
• попадания мусора в вентканалы.