Чем естественная вентиляция лучше искусственной?

Исторический очерк

Отдельные приёмы организованной вентиляции закрытых помещений применялись ещё в древности. Вентиляция помещений до начала XIX века сводилась, как правило, к естественному проветриванию. Теорию естественного движения воздуха в каналах и трубах создал М. В. Ломоносов. В 1795 году В. X. Фрибе впервые изложил основные положения, определяющие интенсивность воздухообмена в отапливаемом помещении сквозь неплотности наружных ограждений, дверные проёмы и окна, положив этим начало учению о нейтральной зоне.

В начале XIX в. получает развитие вентиляция с тепловым побуждением приточного и удаляемого из помещения воздуха. Отечественные учёные отмечали несовершенство такого рода побуждения и связанные с ним большие расходы теплоты. Академик Э. X. Ленд указывал, что полная вентиляция может быть достигнута только механическим способом.

С появлением центробежных вентиляторов технология вентиляции помещений быстро совершенствуется. Первый успешно работавший центробежный вентилятор был предложен в 1832 А. А. Саблуковым. В 1835 этот вентилятор был применён для проветривания Чагирского рудника на Алтае. Саблуков предложил его и для вентиляции помещений, трюмов кораблей, для ускорения сушки, испарения и т. д. Широкое распространение вентиляции с механическим побуждением движения воздуха началось с конца XIX века.

Одним из крупнейших учёных в области вентиляции и отопления являлся профессор В. М. Чаплин.

Одним из этапов развития вентиляции было появление электрических двигателей с изменяемой частотой оборотов. Первое упоминание о вентиляторе с таким электродвигателем ознаменовано 1972—1974 годами, когда компания Каналфлэкт применила этот двигатель в канальном вентиляторе.

Если же вести речь о вентиляции, как о явлении в истории, то нельзя не упомянуть Римскую империю, инженеры которой устанавливали в некоторых домах нечто вроде вентиляционной шахты. При этом термин «вентиляция» произошёл от  латинского слова «ventilatio», которое означает «проветривание».

Естественная вентиляция в деревянном доме

Интересен факт, что традиционные бревенчатые русские избы не нуждаются в дополнительных усовершенствованиях для осуществления естественной вентиляции. Воздухообменные процессы здесь идут буквально сквозь стены, благодаря отличной воздухопроницаемости натурального дерева. Еще одним каналом воздухообмена выступает дымоход печи.

Совсем другое дело современные деревянные постройки.

Здесь все чаще встречаются различные решения по герметизации:

  • Машинное профилирование стыкуемых участков деревянных поверхностей.
  • Обработка швов герметизирующими составами.
  • Обшивка перекрытий паро-, гидро- и ветрозащитными пленками.
  • Установка герметичных пластиковых стеклопакетов.

Сами деревянные стены нередко обрабатываются ядовитыми защитными составами. Печное отопление также постепенно уходит в прошлое.

Все эти меры однозначно положительно сказываются на теплоэффективности и комфортабельности жилища, но при этом делают обязательным строительство вентсистемы.

Вытяжная вентиляция

Задача вытяжной вентиляции – удалять из квартиры отработанный воздух, воздушные взвеси и неприятные запахи. Системы вытяжной вентиляции делятся на локальные и общеобменные. Они могут работать как автономно, так и в комплексе с естественной или принудительной приточной вентиляцией.

Особенность всех систем вытяжной вентиляции – наличие выводящих каналов, по которым отработанный воздух выводится за пределы помещения. При этом воздухозаборные решетки всегда устанавливаются в кухне и санузле. Благодаря такому расположению выводящих путей неприятные запахи и влага не распространяются по квартире и «запираются» в ограниченной зоне.

Типичный пример локальной вытяжной вентиляции, совмещенной с системой естественной вентиляции – кухонная вытяжка.

Достаточно часто небольшие вентиляторы устанавливаются в вентиляционных шахтах ванны и санузла – чтобы удалять из помещений лишнюю влагу и неприятные запахи.

Приточно-вытяжная вентиляция. Виды вентиляционных систем

В зависимости от требований, предъявляемых к различным помещениям, приточно-вытяжная вентиляция классифицируется по конфигурации и функциональности.

Система приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором

Основной функцией приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла является подача свежего теплого воздуха в холодное время года и холодного воздуха в жаркое время года.

Система спроектирована таким образом, что зимой теплый поток отработанного воздуха не просто выходит наружу, а проходит через теплообменник и отдает свое тепло поступающему холодному воздуху. В результате помещение насыщается свежим, но уже теплым воздухом.

Летом происходит обратный процесс, при котором поступающий воздух уже охлажден. Схема установки такова, что два потока (входящий и исходящий) не смешиваются.

Процесс рекуперации тепла осуществляется специальным устройством, называемым рекуператором. Существуют два типа рекуператоров: роторные и пластинчатые рекуператоры. Пластинчатый рекуператор тепла включается в проект вентиляции в регионах, где зимы не такие суровые.

Такое устройство экономично по стоимости и способно справляться с утилизацией тепла при отрицательных температурах до 15 градусов. Для вентиляционных установок, используемых в регионах с более холодными зимами, применяются роторные установки. Они более дорогие, но эффективные и окупаются за счет экономии на отоплении помещений.

Комбинированные системы приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла широко применяются на различных объектах: домах, загородных коттеджах, офисах, гостиничных и ресторанных сетях, спортивных центрах, промышленных объектах.

Популярные статьи  Калькулятор расчета количества сухой строительной смеси для оштукатуривания потолка

Система приточно-вытяжной вентиляции с кондиционированием

Комбинированная вытяжная и приточная вентиляция с системой кондиционирования воздуха состоит из системы вентиляции и кондиционирования воздуха в одном изолированном блоке со встроенным управлением. Эта система вентиляции обеспечивает прямой поток нагретого или охлажденного воздуха.

Он имеет несколько режимов вентиляции и мощности кондиционирования, которые устанавливаются автоматически. Это происходит благодаря контроллерам, которые проверяют состояние микроклимата в помещении и в зависимости от этого назначают определенный режим.

Приточно-вытяжные установки кондиционирования воздуха отличаются высокой эффективностью и имеют ряд важных преимуществ:

  • низкий уровень шума;
  • нет необходимости во внешних трубопроводах или выносных блоках;
  • простота эксплуатации.
  • малые габариты и вес;

Автоматика позволяет регулировать настройки таким образом, чтобы пользователю не приходилось менять их в течение всего времени работы устройства независимо от сезона.

Система вентиляции с принудительным охлаждением

Устройства с принудительной циркуляцией воздуха можно использовать для эффективного охлаждения воздуха в жаркий летний период. Такие агрегаты дополнительно оснащаются различными типами охлаждающих устройств:

  • компрессор и конденсаторный блок;
  • блок водяного охлаждения;
  • комбинированная установка чиллера и теплового насоса (система чиллер-фанкойл).

Одним из наиболее распространенных методов охлаждения, используемых в вентиляции, является подключение к сети холодной воды, с помощью которой входящий поток воздуха охлаждается до нужной температуры. Такая система наиболее целесообразна для крупных объектов или объектов, где происходит хранение продукции, и не используется в домах и офисах.

Классификация систем вентиляции

Вентиляция – самый востребованный комплекс инженерных мероприятий. Чтобы подобрать оптимальный воздухообмен, нужно знать ее основную классификацию:

  • по принципу воздухообмена она делится на принудительную и естественную;
  • смешанная – бывает приточная и вытяжная;
  • по месту организации – местная и общая;
  • по инженерной организации – канальная и бесканальная.

Разберемся в особенностях каждого вида вентиляционных систем.

Естественная

Естественная вентиляция в частном доме устраивается обычным проветриванием. Дополнительные агрегаты не применяются. Ее действие основано на естественных физических процессах. Обмен воздушных масс происходит благодаря разнице температур и атмосферного давления. Потоки свежего воздуха направляются в помещения силой ветра, выталкивая загрязненные массы наружу.

Для направления организованных потоков применяются воздуховоды. Их размещение закладывается при проектировании. При этом учитывается тип строительных материалов. Например, кирпичная кладка или дерево лучше пропускают воздух, чем бетонные конструкции.

Организация естественной вентиляции

Механическая (принудительная)

Для организации механической вентиляции используются специальные устройства, которые принудительно направляют воздушные потоки. Отличие от естественной – организованное увлажнение, очистка и контроль температурных режимов воздуха. Дополнительно вентиляция снабжается системой фильтрации, пылеуловителем, нагревательным блоком и вентилятором. Весь цикл работ и экономический анализ закладывается на стадии проектирования.

Приточная и вытяжная вентиляция

Системы можно классифицировать по принципу организации вентиляции:

Тип вентиляции Описание
Приточные Разновидность механического обмена при помощи организации принудительной вентиляции в частном доме. Загрязненные потоки выводятся наружу при помощи естественного проветривания.
Вытяжные Организация процесса налажена при помощи вытяжных вентиляторов, которые удаляют загрязненные массы. Она устраивается дополнительно к естественному проветриванию.

В состав приточной вентиляциивходят следующие элементы и оборудование:

  • приточные вентиляторы для обеспечения поступления воздушных масс;
  • шумоглушители – для погашения шума, который издает агрегат;
  • нагреватель – оценить его можно в прохладное время года;
  • воздухозаборная решетка – с ее помощью происходит фильтрация воздуха, который поступает с улицы;
  • фильтры (тонкой, особо тонкой и грубой очистки) – очищают воздушные потоки от разных примесей;
  • клапанызадерживают воздух извне в период отключения системы;
  • воздуховоды, по которым проходят потоки воздуха.

Приточно-вытяжная вентиляция

Сбалансированная работа приточных агрегатов с вытяжными способствует обеспечению оптимальной замены загрязненных масс свежим воздухом. Правильная организация процесса должна контролировать обмен потоков и в соседних комнатах.

Организация перемешивания воздуха в помещении и вытеснения потоков наружу является одним из видов таких систем. Воздух с улицы попадает в помещение благодаря диффузорам, перемешиваются с загрязненными воздушными массами. Удаление отработанных потоков происходит при помощи специальных клапанов.

Водораспределитель устанавливается на полу. Свежий воздух поступает с улицы, в помещении он направляется вверх, вытесняя собой загрязненный. Отработанный удаляется через вентиляционный решетки, которые установлены на потолке.

Организация приточно-вытяжной системы

Особенности проектирования пассивной вентиляции

В строительных ГОСТах и СНиПах заложены требования для установки вентиляционных каналов. Они созданы в прошлом веке, давно не изменялись и не учитывают особенности обустройства современной кухни и стремление поставить вытяжку с циркуляционным циклом. Оборудование не зависит от погодных условий, работает стабильно в заданном режиме.

При работе рециркуляционного очистного оборудования воздух втягивается внутрь, проходит через несколько фильтров и возвращается обратно на кухню, очищенный от всех примесей. При наличии принудительных систем фильтрации отказываться от схемы естественной вентиляции не стоит. Кислорода при принудительной циркуляционной очистке не прибавляется, содержание углекислоты и влажность с воздуха остаются на высоком уровне.

При расчете естественной вентиляции учитывается количество людей, постоянно находящихся в помещении, и рассчитываются нормы расхода ими кислорода для нормального дыхания. Норма на одного человека – 50 м3.

Для занимающихся спортом и работающих с большим нагрузками людей – 70 м3. Вопреки законам физики, чем больше помещение, тем меньше может быть движение воздушных масс. Например, в комнате объемом 30 м3 весь воздух за час должен 2 раза смениться, при увеличении пространства до 50 м3 достаточно один раз обновить его за час.

Популярные статьи  Газовая колонка нева 4511 ремонт своими руками: устранение неисправностей, обзор цен

На кладовую, туалет и ванную предусмотрены минимальные нормы по естественной вентиляции. Человек не находится в них постоянно, заходит на несколько минут.

В расчетах объема  воздушного потока используют сечение и высоту трубы, скорость вентиляции, температуру внутри и снаружи. Для упрощения процедуры вычислений существуют специальные справочники и программы.

Проверить тягу в уже готовой вытяжке можно с помощью зажигалки или листа бумаги. Если она хорошая, достаточно поднести к решетке пламя, и оно будет отклоняться, втягиваемое вместе с воздухом в трубу. Ели язычок горит ровно, следует что-то изменить. Для частных домов рекомендуется поднять трубу, установить ее выше.

  • каналы должны проходить по внутренним стенам;
  • устанавливать выводные решетки следует на кухне и в ванной;
  • подводить с улицы воздух нужно через комнаты;
  • каналы монтируются одинакового сечения по всей длине;
  • количество изгибов должно быть минимальное, а переходы – плавные;
  • трубы от камина, проходящие снаружи, следует утеплять, чтобы они не остывали;
  • при образовании конденсата и быстрого засорения трубы на выходе следует ее удлинить и поднять по возможности выше или утеплить, если на чердаке холодно;
  • дымоходы от каминов и других видов печей используются одновременно для естественной вентиляции.

Вентиляционную решетку для вывода воздуха следует устанавливать под потолком, на расстоянии 10 – 15 см. Отверстия в наружной стене под переточные каналы сверлятся внизу, в 15 – 20 см от пола.

При протяженности вентиляционного канала более 3 м необходимо делать смотровые окна, чтобы проверять состояние внутренних стенок и чистить их в случае скопления большого количества грязи.

Труба должна стоять строго вертикально. Допускается наклон в крайних случаях до 30⁰. Ее торцы прикрывают решетками от попадания внутрь птиц и грызунов.

Верхний край трубы должен быть выше, чем крыша. В противном случае ветер не будет создавать разреженность воздуха непосредственно над выводом вентиляции.

Необходимо обеспечить приток воздуха снаружи. Это щели под дверью и подоконником, стены из дерева и другого пористого материала. Древесина дышит сама по себе и не требует создания дополнительных щелей.

Без отверстий в фасаде воздух на замещение не будет поступать. На пластиковые окна, установленные плотно, без щелей, необходимо монтировать заборные клапаны. Без них стекла начнут запотевать. В помещении появится сырость, а по углам – черные пятна плесени.

Нормальная циркуляция воздуха и комфортные условия для проживания зависят от грамотной установки радиаторов отопления непосредственно под окнами. Холодный поток от стекол попадает в горячий воздух отопления. Он смешивается и уходит вверх.

При расположении радиатора отоплений на боковой или противоположной окну стене холодный поток будет скользить по полу, создавая некомфортную зону. В этом месте не рекомендуется ставить кровати и играть детям.

Виды воздуховодов для вентиляции

В системы вентилирования входят различные устройства, соединенные каналами воздуховодов. Они являются неотъемлемой частью естественной и механической вентиляции. Основной их функцией является транспортировка воздушных масс для создания комфортного микроклимата.

Эффективность их работы напрямую зависит от трех факторов:

  • форма воздуховодов;
  • используемый для их изготовления материал;
  • размер сечения устройства.

Пример обустройства пластикового воздуховода для кухонной вытяжки

Классификация воздуховодов по виду материала:

Металлические – используются для производственных помещений. Способны выдерживать большие нагрузки.
Пластиковые – используются для любых помещений. Основной плюс данного типа в том, что из таких конструкций можно собрать канал необходимой конфигурации. Данный материал имеет еще и высокий уровень шумо- и теплоизоляции.

Классификация по типу сечения:

Прямоугольные – легки в установке. Прямые линии не требуют дополнительных креплений.
Круглые – имеют большой диапазон размеров, занимают небольшие площади.

Использование в системе вентиляции гибкого гофрированного воздуховода

Существует еще разделение на жесткие и гибкие воздуховоды. Гибкие применяются там, где необходимо разветвление каналов. Для их монтажа требуются дополнительные крепления. Чаще всего только комбинирование различных видов воздуховодов приносит нужные результаты.

Принцип работы систем естественной вентиляции

Основные требования к естественной вентиляции касаются разницы климатических и микроклиматических условий снаружи и внутри здания. Особое влияние оказывает атмосферное давление и температура воздуха. Этим и отличаются естественная и искусственная вентиляция. Принудительная система обеспечивает необходимую скорость движения воздуха за счет специального оборудования. Пассивный воздухообмен же, работает только от естественных условий.

Любая схема естественной вентиляции, функционирует за счет физических законов, без которых ее расчет и монтаж невозможны. Решив начать установку приточных или вытяжных воздуховодов или каналов, следует знать, что:

  • теплый воздух легче холодного, поэтому он скапливается под потолком комнаты;
  • холодный воздух оседает внизу;
  • холодные потоки вытесняют теплые.

Кроме знаний о том, как работает вентиляция, необходимо разбираться и в проектировании самой системы. Ведь кроме естественных сил, скорость и сила тяги могут изменяться в зависимости от размеров конструктивных элементов и их расположения.

При помощи пассивного воздухообмена, можно обеспечить свежим прохладным воздухом помещение любой площади. Главное, провести правильный расчет и монтаж определенной схемы. Отчасти функционирование естественной вентиляции зависит от площади сечения воздуховодов и отдельных каналов. К тому же такая вентиляция в частном доме своими руками затрачивает меньше сил и времени, чем любой другой тип.

Популярные статьи  Распаечная коробка для наружной и скрытой проводки: виды, классификация + инструкция по монтажу

Варианты реализации вентиляционной системы

Реализация качественной вентиляции и системы кондиционирования общественных помещений — залог комфорта и хорошего самочувствия людей. Есть несколько основных технических решений для этих инженерных систем.

Общеобменная наборная вентиляция

Вытяжная часть вентиляционной системы нужна для устранения загрязненного воздуха, избытка влаги и тепла из помещения.

Ее корректная работа зависит от постоянного притока воздуха. Для этого нужна приточная вентиляция, подающая свежий воздух извне помещения.

В пределах одного этажа воздуховоды разводятся по потолку, позже, когда система будет полностью собрана, их можно будет спрятать за подвесным потолком

Наборная вытяжная вентиляция состоит из: наружной решетки, вентилятора, блока автоматики, воздуховодов, вытяжных зонтов (кухни, лаборатории), внутренней решетки или вытяжных диффузоров.

Для приточной вентиляции нужны следующие составные элементы: наружная решетка, фильтр, нагреватель воздуха, глушитель, датчики влажности, температуры, обмерзания, вентилятор, воздуховоды, внутренние настенные или потолочные решетки, приточные диффузоры.

Такой тип вентиляции используется наиболее часто в общественных зданиях. В строении монтируется несколько веток общеобменной вентиляции, не сообщающихся друг с другом.

Плюс наборной вентиляции — отдельная очистка воздуха в разных помещениях, возможность регулировать мощность воздушного потока в каждом кабинете. Но подобное инженерное решение имеет и ряд недостатков. Основной — громоздкость. В зданиях, где нет возможности спрятать воздуховоды за навесным потолком, возникают проблемы с эстетичностью данной конструкции.

В случае, когда вентиляция является межэтажной, вертикальные воздуховоды монтируются способом наращивания сверху или наращивания снизу.

В случаях, когда монтаж подвесного потолка невозможен, воздуховоды за ним не спрятать. Вентиляционная система прокладывается открытым способом, воздуховоды декорируются в соответствии с интерьером заведения

Некоторые бары и рестораны используют воздуховоды в качестве части декора помещения. В таком случае обычно используются нержавеющие воздуховоды. В целом, аккуратно смонтированная вентиляция вписывается в интерьер заведения.

Для подавления шума воздуховоды покрываются изолирующим материалом, который эффективно препятствует распространению звуков между отдельными помещениями и практически сводит к нулю шум воздуха в самих воздуховодах.

Подобная система вентиляции подходит для зданий с большим количеством раздельных кабинетов.

Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией

От предыдущего варианта эта вентиляционная система отличается наличием рекуператора — теплообменника поверхностного типа. Устанавливается в месте пересечения приточной и вытяжной веток вентиляции.

Удаляемый из помещения воздух оставляет на пластинах рекуператора тепло. Воздух, который поступает по приточной системе, нагревается от его керамических пластин.

Рекуператор в системе вентиляции нагревает свежий воздух до комфортной температуры. Это энергоэффективное приспособление позволяет сохранить около 20-30% тепла

Обратные клапаны в корпусе рекуператора препятствуют выбросу воздуха между ветками вентиляции.

Рекуперация позволяет весьма значительно сэкономить на обогреве. Особенно ощутимо это преимущество рекуператора в большом помещении: конференц-зале, кинотеатре, актовом зале.

Приточно-вытяжные установки

Использование вентиляционной установки отпугивает многих владельцев зданий из-за высокой цены самого агрегата. Он представляет собой устройство «все-в-одном» – основные элементы размещаются в корпусе.

Отдельные модели комплектуются охладителем воздуха. К сожалению, использовать его для кондиционирования большого количества кабинетов разного назначения затруднительно. Это происходит из-за невозможности установить индивидуальный температурный режим для каждого отдельного помещения.

Использование вентиляционных установок избавит от шума и лишних хлопот с обустройством вентиляции и гарантирует минимум хлопот с обслуживанием системы вентиляции

Приточно-вытяжные установки — самый простой вариант организации вентиляционной системы. Довольно компактное устройство не занимает много места в вентиляционной камере.

Из-за того, что вентиляторы расположены внутри хорошо изолированного корпуса, уровень шума от приточно-вытяжной установки ниже. Обслуживание установок стоит значительно дешевле, чем наборных систем. Их недостаток — необходимость монтировать дополнительное вентиляционное оборудование в санузлах, курительных, серверных.

Основные ошибки в организации естественной вентиляции

  • отсутствие вентиляции на втором и последующих этажах дома. Многие отчего-то считают, что в вентиляции нуждается только первый этаж, соседствующий с подвалом. Но это не так. В вентиляции одинаково нуждаются все этажи дома!
  • неправильное расположение вентиляционных отверстий (слишком высоко или, наоборот, слишком низко) замедляет воздухообмен, отчего в доме ощущается постоянная нехватка воздуха
  • пренебрежение вентиляцией на кухне, в подвале и ванной комнате – причина появления и распространения плесени в доме и, как следствие, ухудшения здоровья домочадцев
  • неправильно выбранный (и сделанный) скат крыши, в результате чего через трубу с улицы в помещение поступает холодный воздух и отработанный к тому же не выводится.
Оцените статью
( Пока оценок нет )
Добавить комментарий