Вентиляция в частном доме: схема и монтаж

Жители многоэтажек, решившиеся переселиться в частный сектор, ожидают, что близость к природе и желание уединиться сразу проявятся во всей красе. Не будет в окне унылых урбанистических пейзажей, не будет доноситься из окон шум большого города, не будет запахов, которые неизбежно появляются от транспора и плодов жизнедеятельности множества людей, проживающих компактно. Можно будет ышать чистым природным воздухом, и наслаждаться жизнью. Но каково же бывает удивление новых домочадцев, когда в их загородном жилье запотевают окна, воздух оказывается очень влажным, которым очень трудно дышать, и при этом он может нести с собой «ароматы» подвала. И красивые пейзажи в таком случае не так уже будут радовать глаз. И такое явление далеко не редкость. Диагноз здесь однозначен – проблемы с вентиляцией.

Что сделает любой нормальный человек, если окажется в подобной ситуации? Естественно, он постарается обратиться в специализированные организации, которые профессионально занимаются вентиляцией. И вероятность того, что проблему решат – очень высока, так как и специалистов сейчас достаточно, и с оборудованием тоже никаких проблем нет. Но мы призываем вначале немного изучить самостоятельно этот вопрос, а потом уже решать – обращаться или нет. Возможно, что проблема пустяковая и может разрешиться своими силами? В нашей статье: «Вентиляция в частном доме: схема и монтаж», — мы постараемся рассказать об этих вопросах все, что знаем. Причем собираемся это сделать это так, чтобы это было понятно всем, а не только тем, кто на ты с инженерной наукой.

Что такое вентиляция и для чего она нужна?

Вентиляция по своей сути является обычным проветриванием. И в переводе с латинского ventilatio – она именно это и означает. Но в современном, более широком значении вентиляцией называют процесс удаления отработанного воздуха из помещения и замену его чистым наружным. При этом наружный воздух может предварительно очищаться, подогреваться, охлаждаться, увлажняться или осушаться, — в зависимости от потребностей. Для чего же нужна вентиляция?

• режде всего, для комфортного и безопасного нахождения в помещении людей и других живых существ. Это регулируется Санитарными правилами и нормами (СанПиН).
• Вентиляция также необходима для поддержания нужной среды для безопасной эксплуатации строительных конструкций, предметов интерьера, мебели, отделочных материалов и других предметов, находящихся в помещениях.
• Вентиляция нужна для хранения чего-либо. Это может касаться не только погребов, кладовок, но и гардеробных.
• Важной функцией вентиляции также является обеспечение каких-либо технологических процессов. Прежде всего, это касается кухни, где происходит приготовление пищи. Но в частном доме может быть и мастерская, где хозяин может что-то пилить, строгать, паять, сваривать и т. д.

Вентиляция должна обеспечивать определенные санитарно-гигиенические условия в помещениях, которые оценивают по температуре, относительной влажности, чистоте воздуха и скорости его движения. Понятно, что в разных по своему функциональному предназначению помещениях вентиляция не может и должна быть одинаковой. Это реализуется разными способами, которые мы подробно рассмотрим ниже.

Что заставляет воздух двигаться?

Очевидно, что вентиляция связана с воздухообменом – вместо использованного воздуха, приходит свежий и подготовленный (если это необходимо). Для того чтобы такая замена происходила, должны действовать на воздух какие-то силы. Одни силы являются естественными и природными, а другие – искусственно создаваемыми. Рассмотрим их. Начнем с естественных сил.

Естественные причины, заставляющие двигаться воздух

Гравитационные силы действуют на весь воздух, но тот у которого плотность больше будет «стараться» расположиться ближе к земле, вытесняя воздух с меньшей плотностью. Как известно, плотность больше имеет тот воздух, который имеет меньшую температуру. Плотность воздуха также зависит и от атмосферного давления, которое может колебаться вместе с изменениями погоды. А также очень большое влияние на плотность воздуха оказывают присутствующие в нем водяные пары. Их присутствие уменьшает общую плотность. Чтобы упростить расчеты, специалистами было принято считать плотность сухого воздуха при нормальном атмосферном давлении в 760 мм ртутного столба, что равно P=101,325 кПа, температуре 15°C. Зависимость плотности от температуры находится по формуле:

ρ=(P*M)/(R*T), где:

• ρ – плотность воздуха в кг/м³ (килограмм на метр кубический);
• P – абсолютное давление в Па (Паскалях), при нормальном атмосферном давлении P=101,325 кПа;
• M – молярная масса, для сухого воздуха она составляет примерно 29 г/моль;
• R – универсальная газовая постоянная, она R=8,3144598 Дж/моль*К;
• T – абсолютная температура в градусах Кельвина, ее легко узнать, прибавив 273,15 к градусам Цельсия T=273,15+t°C.

В этой формуле величины молярной массы (M) и универсальной газовой постоянной (R) являются постоянными. Если принять, что и атмосферное давление тоже величина для данных условий постоянная, то можно формулу представить в виде:

ρ=(101,325*29)/(8,32*(273,15+t°C))=353/(273,15+t°C).

Именно этой формулой и пользуются специалисты при расчете вентиляции. Плотность при любой температуре можно легко самостоятельно вычислить по этой зависимости. Мы даже не будем предоставлять калькулятор для вычисления плотности воздуха в зависимости от температуры, учитывая простоту формулы, так как уважаем наших читателей и считаем, что каждый из них сможет самостоятельно это сделать. Просто приведем небольшую таблицу, где для ряда температур рассчитана плотность воздуха.

В таблице очень наглядно представлено, что с ростом температуры падает плотность. Это означает, что воздух по естественным причинам будет двигаться из области низких температур в область более высоких, но это будет происходить только тогда, когда существуют пути для движения воздуха. Если взять и герметично запечатать комнату, то никакого поступления более холодного воздуха извне не будет, а более теплому некуда будет уйти. Если в комнате есть отопительный прибор, то возле него воздух, естественно, будет нагреваться и подниматься вверх, а на его место приходить холодный воздух, но из этого же помещения. Образуются конвекционные потоки, но они замкнуты в пределах помещения. Для того чтобы происходило обновление воздуха необходимо, чтобы свежему воздуху было откуда прийти, а отработанному было куда уйти. Специалисты это называют приточной и вытяжной вентиляцией. Подробнее об этом будет рассказано ниже.

Для выхода отработанного воздуха из квартиры или дома обязательно делают вертикальные вытяжные вентиляционные каналы. Их всегда предусматривают еще на стадии проектирования дома и всегда делают строго вертикальными, так как любое изменение направления канала, не говоря уже о поворотах, дает дополнительное сопротивление протоку выходящего воздуха. Эти каналы делают всегда только во внутренних капитальных стенах и предусматривают обязательно на кухне, в санузлах, в котельной, а также и в других, о чем мы подробнее рассмотрим ниже. На каждое из этих помещений делается отдельный вытяжной вентиляционный канал, никакого «колхозно-кооперативного» подхода быть не должно. Это позволит в дальнейшем избежать множества проблем с вентиляцией.

Движение воздуха в вертикальном вентиляционном канале будет происходить только тогда, когда на его входе давление воздуха будет выше, чем на выходе. Перепад давления можно вычислить из следующей формулы:

∆P=(ρ_н-ρ_в)*g*h, где:

• ∆P – перепад давления в вертикальном вентиляционном канале, Па;
• ρ_н – плотность наружного воздуха, кг/м³;
• ρ_в – плотность воздух внутри дома, кг/м³;
• g – ускорение свободного падения, это справочная величина g=9,8 м/с²;
• h – высота вертикального вентиляционного канала (расстояние по вертикали от центра отверстия вытяжки в помещении до верхнего края канала), м.

Кроме требуемого перепада давления еще и требуется, чтобы он был выше, чем потери в канале, которые зависят от его материала, сечения, шероховатости его стенок. Именно поэтому для кладки традиционных вентиляционных каналов из кирпича привлекают каменщиков высокой квалификации, которые делают стенки ровными, без наплывов раствора. А еще лучше для этих целей использовать специальные блоки из искусственного камня, которые выпускают некоторые производители. Самым известным является немецкий концерн SCHIEDEL, имеющий производство и в России.

Из приведенной выше формулы перепада давления видно, что выход оздуха через вентиляционный канал будет возможен только тогда, когда плотность наружного воздуха будет больше, чем внутреннего. Только тогда в канале будет тяга. И это будет происходить тогда, когда температура в доме будет выше, чем на улице. Получается, что в жаркие летние дни тяги в вертикальных каналах не будет вообще, а могут и создаться условия, когда все будет происходить наоборот: через отдушины воздух будет не уходить на улицу, а поступать. И так иногда и бывает. О том, как этого можно избежать мы расскажем ниже.

Еще одной естественной природной силой, которая приводит воздух в вентиляции в движение, является ветер. Атмосферный воздух постоянно находится в движении, полного штиля не бывает практически никогда. В итоге одна сторона дома оказывается на наветренной стороне, где наблюдается повышенное давление воздушных масс, а другая на подветренной, где, наоборот, образуется разрежение. Величина перепада давления, конечно, зависит от силы ветра. Под действием этого перепада давления воздух перемещается внутри помещений от наветренной стороны к подветренной. Очевидно, что для этого внутреннее воздушное пространство дома должно иметь связь с атмосферой. Это могут быть открытые окна или форточки, специальные оконные клапаны-проветриватели или стеновые приточные клапаны.

Некоторые строительные материалы и ограждающие конструкции способны пропускать воздух через себя без специальных устройств. Такой процесс называют инфильтрацией и ее обязательно учитывают при расчетах теплопотерь при проектировании систем отопления. Современные жесткие нормы по теплосбережению призывают все поступление воздуха извне и уход внутреннего воздуха наружу делать контролируемым и только через специально устроенные для этого входы и выходы, а все ограждающие конструкции в виде стен, окон и дверей делать максимально воздухонепроницаемыми.

К сожалению, или к счастью, концепции экологичных «дышащих» стен находится все меньше места в современном строительстве. Тем не менее, дома из традиционных материалов: дерева, кирпича, самана, — продолжают возводиться и успешно эксплуатироваться с поправками на требования по тепловой защите. Некоторые виды утеплителей, которые являются обязательными в современном строительстве, способны пропускать и водяной пар и воздух. Например, это базальтовая минеральная вата. И даже современные жесткие нормы по экономии тепла позволяют не «запечатывать» наглухо дом от окружающей среды, а оставлять возможность для «общения». Но при расчетах систем вентиляции поступление воздуха из-за инфильтрации через конструкции стен не учитывают вообще, так как «вклад» в общее дело ничтожно мал.

Ветер также может способствовать и повышению тяги в вертикальных вытяжных вентиляционных каналах. Для этого на оголовок надевают специальное устройство – дефлектор, выполняющее две важные функции:

• Он защищает вентиляционный канал от попадания осадков и различного мусора.
• Дефлектор увеличивает тягу в вентиляционном канале.

Увеличение тяги происходит вследствие создания зоны пониженного давления в области выхода вентиляционного канала. По это происходит потому, что один воздушный поток рассекается дефлектором минимум на два, с разными скоростями. А по закону, открытому еще в XVIII веке известным швейцарским физиком Даниилом Бернулли, следует, что любое изменение скорости потока жидкости или газов влечет за собой и изменение давления. Если скорость потока увеличивается, то давление уменьшается. И, наоборот. В зоне оголовка канала особая форма дефлектора приводит к увеличению скорости потока и уменьшению давления. Создается разрежение, которое увеличивает перепад давления вентиляционного канала. В итоге он начинает «охотнее» вытягивать отработанный воздух из помещений.

Цены на дефлекторы

Те, кто проводил довольно долгое время перед камином, замечали, что с усилением ветра на улице часто отмечается более охотное горение дров в топке. Это и происходит по причине увеличения тяги из-за изменения скорости потока. Теперь у читателей, кто ранее не был знаком с законом Бернулли, есть в арсенале железный аргумент, объясняющий поведение камина при порывах ветра. И есть все основания блеснуть своей эрудицией перед уважаемой аудиторией, уютно расположившейся перед «магической» каминной топкой.

По оценкам специалистов, производительность вентиляционного канала или дымохода с применением дефлектора может увеличиться на 20%. Бывает, что эти 20% бывают так необходимы в жаркие летние дни, когда разность температур, а соответственно и плотностей, не позволяют воздуху уходить с помещений естественным путем. Поэтому дефлектор надо использовать всегда. Они бывают совершенно разных конструкций и могут изготавливаться из оцинкованной стали, нержавеющей стали керамики и даже меди. Кроме этого, дефлекторы могут иметь и подвижную часть, которая раскручивается набегающим воздушным потоком. Такие конструкции называют ротационными дефлекторами. И они тоже обеспечивают ощутимый прирост тяги в вытяжных вентиляционных каналах.

Еще задолго до того как Бернулли открыл свой закон, опытные печники всегда сооружали оголовок дымохода специальной формы. В верхней части трубы делали расширение, которое имело скос. Такой элемент на самом деле являлся дефлектором по своей сути, хотя печники об этом понятии и не знали, и не могли под это подвести аргументированную теоретическую базу. Просто многовековой опыт подсказывал, что так делать лучше.

На этом рассмотрение естественных причин, заставляющих двигаться воздух в системах вентиляции, мы заканчиваем, так как больше никаких природных сил нет. Но и их вполне достаточно для того, чтобы в определенных условиях создать такую систему вентиляции, которая будет работать без всяких механизмов.

Механическое побуждение воздуха

В естественной системе вентиляции есть один главный минус – она не всегда предсказуема. Очень много зависит от природных факторов, которые не всегда прогнозируемы даже метеоцентрами, укомплектованными специально обученными профессионалами и дорогостоящей аппаратурой. А вентиляцию в своем доме хочется иметь управляемую и в нужный момент имеющую требуемую производительность. Поэтому и используются специальные механизмы, которые помогают естественной вентиляции, а в некоторых случаях и полностью заменяют ее.

Главным устройством, который заставляет перемещаться воздух, является вентилятор. По конструкции они могут быть совершенно разных типов:

• Наибольшее распространение получили осевые вентиляторы, у которых движение воздуха происходит вдоль оси электродвигателя. Такие вентиляторы еще могут называть аксиальными. Воздух приводят в движение лопасти определенной формы, называемые еще и лопатками или крыльчатками. Осевые вентиляторы имеют малые габариты, хороший КПД и при малых аэродинамических сопротивлениях и отсутствии встречных потоков могут перемещать внушительные объемы воздуха при низких энергозатратах.

• Центробежные вентиляторы (их еще называют радиальными) занимают второе место по распространенности и широко применяются в системах вентиляции, но в основном в промышленных, где требуется высокая производительность. Особенностью их является то, что они имеют спиралевидный корпус, напоминающий улитку. Забор воздуха происходит через отверстие ротора, а выход происходит в перпендикулярном направлении по касательной к вращающемуся ротору, имеющему лопатки загнутой формы. Ввиду особой формы корпуса такие вентиляторы могут применяться только при наличии достаточного пространства, что не всегда достижимо в частных домовладениях. Но они широко применяются в приточно-вытяжных вентиляционных установках.

• Диаметральные или тангенциальные вентиляторы имеют хорошо заметную особенность – ротор с крыльчаткой у них вытянут, и напоминает центробежный вентилятор. Отличие в том, что забор воздуха производится не через отверстие ротора, а с внешнего диаметра. Именно поэтому такие вентиляторы и называют диаметральными. Выход воздуха производится также с внешнего диаметра через отверстие диффузора. Чаще всего они используются в кондиционерах и фанкойлах, но в некоторых приборах, предназначенных сугубо для систем вентиляции, также могут применяться диаметральные вентиляторы. Они даже при низких оборотах могут перемещать большие объемы воздуха, поэтому их практически неслышно при работе кондиционеров фанкойлов или тепловых завес.

• Очень широкое применение в системах вентиляции нашли диагональные вентиляторы. Их могут еще называть вентиляторами смешанного типа. И совершенно не зря, так как они объединяют в своей конструкции осевые (аксиальные) и центробежные (радиальные). Воздух в такие вентиляторы заходит строго вдоль оси, но далее, благодаря особой форме крыльчатки отклоняется на 45°. Из-за этого воздушный поток приобретает еще и центробежную составляющую и от этого увеличивается давление. Их КПД может достигать 80%. Такие вентиляторы можно заметить по характерному утолщению воздуховода в том месте, где они установлены.

Мы описали основные типы вентиляторов, призванных механическим путем перемещать воздух в доме. Но, помимо этого, они могут иметь различное конструктивное исполнение, иметь какое-то именно свое предназначение и устанавливаться в разных местах. Все попытки классифицировать их по этим признакам могут вызвать сумбур в восприятии, поэтому мы предлагаем рассмотреть по порядку, какие именно системы вентиляции бывают и в процессе повествования уже указывать на конкретные приборы, которые устанавливаются в том или ином случае.

Какие бывают системы вентиляции в доме?

Читатели наверняка уже уяснили, что система вентиляции просто необходима. Мало того, даже если человек не будет ничего предпринимать для ее организации – она все равно будет, так как воздух все равно будет по тем или иным причинам двигаться. Рассмотрим, как классифицируются системы вентиляции, чтобы в дальнейшем подобрать нужный вариант именно для своих конкретных условий. Для начала рассмотрим схему, изображенную на рисунке.

Прежде всего, системы вентиляции классифицируются по способу организации воздухообмена. Они делятся на три большие группы:

• Общеобменная вентиляция предполагает, что процесс обмена воздухом идет во всем доме (помещении) или хотя бы в значительной его части. При этом предполагается, что почти весь объем воздуха в доме (помещении) заменяется относительно равномерно. Для большинства частных домов или квартир это наиболее предпочтительный вариант.
• Местная вентиляция как приточная, так и вытяжная, призвана обеспечить воздухообмен в каком-то определенном месте. Всем известная кухонная вытяжка является ярким примером местной вытяжной вентиляции. А вентилятор, вмонтированный в окно и «тянущий» воздух снаружи – пример местной приточной вентиляции.
• Комбинированная вентиляция – это «симбиоз» местной и общеобменной. Откровенно говоря, если в доме или квартире будет установлен хоть один прибор местной вентиляции, то любая система уже будет комбинированной, так как воздухообмен будет все равно идти как в одном месте, так и во всех помещениях.

По принципу действия системы вентиляции разделяются:

• На приточную вентиляцию, которая необходима для подачи в помещения нужного количества наружного воздуха, который может при этом подвергаться фильтрации, нагреву в зимний период или охлаждению в летний период.
• Вытяжную вентиляцию, служащую для удаления отработанного воздуха из помещений, а также продуктов сгорания газа и различных соединений, которые образуются при приготовлении пищи.
• Приточно-вытяжную вентиляцию, которая объединяет в себе и первую, и вторую.

На представленной выше схеме видно, что местная вентиляция на пересечении с приточной имеет три «таинственных» прямоугольника с названиями: «Оазис», «Завеса» и «Душ». Эти зоны можно организовать только при принудительной (механической) приточной вентиляции. Что же это такое?

• Воздушный оазис организуется в какой-то ограниченной части помещения для того, чтобы температура в ней была снижена по отношению к другим частям. В этой части помещения часто используются перегородки, но не полностью перекрывающие все помещение, а на высоту примерно 2 метра. Оазисы устраивают, как правило, в производственных помещениях, где технологические процессы связаны с выделением большого количества тепла, в частных домах и квартирах их применяют редко.
• Воздушная завеса делается во входной зоне. При этом воздух в завесу подается при помощи вентиляторов с повышенной скоростью. Получается, что наружный воздух отсекается потоком завесы. Завесы могут быть как с нагревом, так и без нагрева. В частных домах воздушные завесы организуются крайне редко, такие вентиляционные (а отчасти отопительные) установки используются в местах массового посещения: торговых центрах, вокзалах, поликлиниках и других. Именно там воздушные завесы помогают сэкономить огромное количество внутреннего тепла в зимний период либо, наоборот, не позволить летнему горячему наружному воздуху беспрепятственно попадать в прохладные помещения.

Цены на приточно-вытяжную вентиляцию

• Воздушный душ применяется на производствах, когда сосредоточенно к месту расположения персонала подается поток воздуха, отвечающий всем санитарно-гигиеническим нормам. Чаще всего это делается там, где в цехах технологические процессы связаны с высокими температурами, например, на металлургических производствах. Но воздушные души также организовывают и там, где необходимо бороться с большим количеством пыли. Поток очищенного воздуха прохладного под повышенным давлением оберегает органы дыхания персонала. Разумеется, что в квартирах и домах устраивать воздушные души нет никакого смысла.

Теперь рассмотрим пересечение вытяжной вентиляции с местной и там увидим также «таинственные» прямоугольники: «Кожух», «Зонт», «Шкаф» и «Отсос». Что же это такое на самом деле?

• Кожух в местной вентиляции это не что иное, как специальное укрытие у станков, какого-либо оборудования или инструмента, которое подключено к вытяжному вентиляционному каналу. Все вредные выбросы, образующиеся при работе, сразу удаляются и не попадают в окружающий воздух. Кожухи всегда есть у стационарного оборудования и очень часто у ручного электроинструмента. Например, штроборез, дисковая пила, электролобзик практически всегда имеют кожухи, к которым подключают пылесос. Поэтому можно с натяжкой назвать, что электроинструмент с кожухом, подключенным к пылесосу можно вполне назвать местной вытяжной вентиляцией.
• Вытяжной зонт широко используется и в производстве, и в быту. Используется он в случае, если необходимо в каком-то определенном месте обеспечить быстрое удаление воздуха с какими-либо нежелательными загрязнениями. В быту он известен по самому яркому примеру – кухонной вытяжке, которая в большинстве своем имеет именно форму зонта и располагается она обычно на высоте примерно 60 см над плитой. Большинство продуктов сгорания газа и выделений, происходящих во время приготовления пищи, удаляются принудительно и не оказывают сильного влияния на общий воздушный объем помещения.

• Вытяжной шкаф – это специальное оборудование, которое используется в химических или медицинских лабораториях. Применение вытяжных шкафов оправдано тогда, когда в них производят какие-либо манипуляции с ядовитыми и легколетучими веществами, которые принудительно удаляются и не попадают в окружающий воздух. В домашних системах вентиляции они не используются, только если не планируется у хозяев своей химической лаборатории.

• Вытяжной отсос – это специальное оборудование, призванное удалять вредные выбросы с рабочего места локально. Очень часто местные отсосы делают с гибким рукавом, чтобы можно было перемещать воздухозаборник. Рабочие места пайщиков или сварщиков на хороших производствах, где руководство заботится о здоровье персонала, оборудуются именно так. В домашней системе вентиляции также иногда находится место местному отсосу. Хороший пример этого – кухонная вытяжка, встроенная в столешницу сбоку от плиты. Такие вытяжки обычно выдвигаются только в случае необходимости, они должны иметь хорошую производительность, так как естественное направление испарений и продуктов горения вверх они должны «загибать» в свою сторону.

По способу побуждения воздуха системы вентиляции разделяются:

• На искусственную вентиляцию, называемую еще механической. Воздухообмен в таких системах осуществляется только принудительно – при помощи вентиляторов. Воздух может при этом подаваться и удаляться как при помощи воздуховодов, так и без них. В сугубо искусственных системах, конечно, лучше использовать воздуховоды, так как тогда вентиляцию можно легко организовать, рассчитать и она будет более или менее предсказуемой.
• Естественную вентиляцию, где воздух движется только благодаря природным факторам. Из той же схемы видно, что эта вентиляция может быть как организованной (поддающейся регулировке), так и неорганизованной. Организованная, в свою очередь, может быть канальной или бесканальной. Организованный естественный воздухообмен называется аэрацией. А неорганизованный воздухообмен – это инфильтрация.

В квартирах даже старого жилищного фонда на кухнях и в санузлах всегда были и есть вентиляционные отверстия, связанные с вытяжными вертикальными каналами. То есть, вытяжка воздуха проходила организованно, но по естественным причинам. Для поступления свежего воздуха использовались форточки на окнах, которые или держали открытыми постоянно, или периодически открывали на время проветривания. Можно сказать, что это была организованная бесканальная аэрация. В течение того времени, пока форточки были закрыты, поступление свежего наружного воздуха происходило через многочисленные большие или маленькие щели, которые были всегда в деревянных окнах старого жилищного фонда. Именно в это время работала неорганизованная инфильтрация. Любой современный специалист по вентиляции скажет, что это уже прошлый век и будет во многом прав. Тем не менее такая организованно-неорганизованная вентиляция вполне справлялась со своими функциями и обитатели квартир старого фонда не испытывали недостатка в свежем воздухе.

По назначению системы вентиляции также разделяются на рабочие или аварийные.

• Рабочая вентиляция призвана постоянно создавать нужные условия в квартире или доме. Она должна обеспечивать нужный воздухообмен все время. В рабочей вентиляции также могут быть элементы местной принудительной приточной или вытяжной, включающиеся периодически по мере необходимости, но тем не менее нужный для безопасного и комфортного проживания воздухообмен поддерживается все время.
• Аварийная вентиляция – это система устройств и воздуховодов, которые задействуются только в случае возникновения каких-либо нештатных ситуаций, которыми могут быть пожар, задымление или утечка каких-либо вредных веществ. Практически все время аварийная вентиляция находится в пассивном режиме и активизируется по сигналам от различных датчиков или принудительно. Главная задача аварийной вентиляции – обеспечить безопасность находящихся в помещении людей, не допустить отравления и быстро удалить опасные для жизни и здоровья соединения. Естественно, при возникновении таких ситуаций обязательна эвакуация всех находящихся в здании. И именно аварийная вентиляция должна помочь безопасно покинуть помещения. Такой вид вентиляции применяется в производственных, офисных или общественных зданиях. В квартирах и домах аварийную вентиляцию делают крайне редко.

По способу осуществления воздухообмена системы вентиляции бывают регулируемыми и нерегулируемыми. Из самих названий понятно, чем они отличаются друг от друга, поэтому объяснять что-либо не имеет смысла.

Какую систему вентиляции выбрать для частного дома?

Представим, что имеется частный дом и его хозяин решил оборудовать в нем современную систему вентиляции. Благо, что сейчас много организаций, которые смогут помочь в этом. Причем все будет грамотно рассчитано, будет порекомендовано только лучшее оборудование, а в случае, если хозяин отважится все приобретать у этой фирмы и еще закажет монтаж, то ему предоставят очень хорошую скидку. Красота! Почему бы не воспользоваться такими услугами?

Но после того как начинается знакомство с прайсами на оборудование и расценками за услуги монтажа радужное будущее вынуждено заменяется на прозаичное настоящее. И здесь дело не в том, что именно в этом месте намерены «развести» на деньги конкретного заказчика. Дело в том, что на самом деле оборудование для систем вентиляции стоит немало, и это факт. Именно поэтому мы рекомендуем нашим читателям не стараться сразу в системах вентиляции делать все по максимуму. Лучше присмотреться к своему жилью, если оно вторичное или сразу правильно спроектировать систему вентиляции, если дом планируется строить. Чему же отдавать предпочтение, какой системе вентиляции?

• Конечно, прежде всего, надо по максимуму постараться использовать природные силы, то есть где только можно применять естественную вентиляцию, так как она не потребует никаких затрат энергии для своей работы. Конечно, предпочтение следует отдавать организованной естественной вентиляции, так как она более предсказуема. Но естественную вентиляцию можно сделать далеко не всегда. В каких именно домах это целесообразно мы рассмотрим в следующем разделе статьи.
• На кухне над плитой обязательно организуется вытяжка, которая, как нам уже известно, является местной вытяжной вентиляцией. При этом не стоит забывать, что вытяжка имеет большую производительность (не менее 300 м³/час). И если не будет обеспечен приток свежего воздуха в помещение кухни, то вытяжка не будет справляться со своей задачей. Мало того, она может обернуть естественное течение воздуха в другие помещения на себя, что приведет к разбалансировке вентиляции. Поэтому очень важно обеспечить приток большого количества свежего воздуха на кухню во время работы вытяжки. Для этого открывают форточку на кухне или открывают клапаны аэраторов. Иногда даже при включении вытяжки принудительно включают вентиляторы аэрационных клапанов, которые обеспечивают приток свежего и очищенного воздуха с улицы. Вытяжной канал вытяжки лучше сделать отдельно от других, так как высокая производительность вытяжки может «продавливать» воздух с кухонными запахами в другие помещения.
• В санузлах обязательно устанавливаются вытяжные вентиляторы, которые включаются во время их посещения. И также эти вентиляторы могут оборудоваться таймером, который позволяет в течение некоторого времени оставлять вентилятор включенным и после посещения санузлов. При этом вентилятор ни в коем случае не должен мешать естественной вытяжной вентиляции, которая должна обеспечивать нужный воздухообмен круглосуточно.

Цены на вытяжные отсосы

Однако, несмотря на то что естественная вентиляция имеет главное преимущество – энергонезависимость, применять ее целесообразно далеко не во всех домах. О том, где именно надо по максимуму использовать природные рассмотрим в следующем разделе статьи.

Вентиляция в частном доме: схема и монтаж

Где стоит использовать естественную вентиляцию и как ее правильно организовать?

Ранее мы рассмотрели, что перемещение воздуха будет происходить по естественным причинам вследствие разности температур, высоты вертикального вентиляционного канала, а также при воздействии ветра. Чем выше температура будет в доме и чем меньше она будет на улице – тем охотнее будет идти естественный воздухообмен. Зимой это условие соблюдается очень легко, так как температура в помещении всегда выше, чем на улице. А что делать в летние дни, когда температуру воздуха в доме предпочтительно делать ниже, чем на улице? Ведь по всем законам физики при таких условиях тяга в вентканалах может легко «опрокинуться» и произойдет все наоборот: горячий воздух с улицы будет поступать в помещение, а более прохладный будет утекать наружу. Какие меры позволяют избежать такого неприятного явления?

• Прежде всего, вентиляционные каналы прокладывают только во внутренних капитальных стенах. Это делается для того, чтобы воздух, выходя из помещений, не охлаждался бы в каналах, проложенных в наружных стенах, а, наоборот, даже подогревался, чтобы его повышенная температура по сравнению с наружным воздухом способствовала более «живому» воздухообмену. Более того, в каналах, проложенных в наружных стенах, будет постоянно конденсироваться влага, которая там абсолютно не нужна.
• Вытяжные вентиляционные каналы должны быть строго вертикальными. Любой их поворот или даже незначительное изменение направления движения воздуха приводит к повышенному сопротивлению и соответственно производительность канала резко падает. А таке в домах ни в коем случае нельзя объединять каналы из нескольких помещений в один. Можно их располагать рядом, чтобы проще было сделать их проход через крышу в виде одной трубы, но разделяться они должны обязательно перегородкой минимум в полкирпича.
• У людей, которые не являются знатоками систем вентиляции, может возникнуть вполне объяснимое желание сделать вертикальные вентиляционные каналы из пластиковой или металлической трубы. Гладкая внутренняя поверхность таких каналов минимизирует сопротивление проходу воздуха и вроде бы такой шаг вполне логичен. Но на самом деле так делать нельзя в системах естественной вентиляции, так как такие каналы не будут подогревать уходящий из помещения воздух, что, в конце концов, может привести к отсутствию или даже обратной тяге. Вертикальные вентиляционные каналы делают только из материалов, обладающих тепловой инерционностью – кирпича, бетона, специальных керамических блоков и других. Только в принудительной вентиляции каналы могут не обладать тепловой инерционностью.

• В течение последних десятилетий на территории бывшего СССР почему-то возникла непонятная тенденция строить дома с мансардными этажами, которые некоторые считают эталоном вкуса и рациональности. Заселение мансард началось во Франции в XVII веке. Их вынуждено снимали бедные парижские студенты, не имеющие возможность оплатить аренду помещения с нормальными потолками. В наших климатических поясах мансарды противопоказаны, прежде всего, из-за того, что с ними труднее обеспечить нужную тепло- и гидроизоляцию. Существенным плюсом традиционного чердака является то, что температура в нем всегда выше, чем на улице – и зимой и летом. Это способствует подогреву вентиляционных каналов, а значит, и естественный воздухообмен будет идти гораздо лучше.

Почему естественную вентиляцию следует организовывать в инерционных домах?

Какие дома являются инерционными и безынерционными?

Естественная вентиляция сможет проявиться во всей своей энергонезависимой «красе» далеко не во всех домах. Создать хороший микроклимат она сможет только в инерционных домах. Что такое инерционные дома? Это дома, построенные из определенных материалов, которые обладают тепловой инерционностью – способностью накапливать тепловую энергию в значительных количествах, а затем постепенно отдавать ее. Такими материалами являются:

• Полнотелый или пустотелый кирпич, причем все его виды – керамические, силикатные, гиперпрессованные. Лидером по инерционным свойствам является полнотелый керамический кирпич.

• Керамические строительные блоки.
• Блоки из газобетона или пенобетона.
• Шлакоблоки.
• Монолитный керамзитобетон.
• Саманные дома.

• Глинобитные дома.

А как же с традиционными русскими домами из дерева или бруса. Разве они не являются инерционными? Дело в том, что дерево также может накапливать определенное количество тепловой энергии, но, конечно, не в том объеме, что и вышеперечисленные строительные материалы. Но какой еще важный элемент присутствовал в русской избе? Это, конечно, печь, которая выкладывалась из кирпича и стояла на земле на собственном фундаменте. Ее всегда располагали посередине дома, и она имела массу гораздо больше, чем деревянные стены. Таким образом, несмотря на то что сам материал стен не обладает хорошими теплоаккумулирующими свойствами, но такой элемент, как печь придавал всему дому свойства инерционного. В зимнее время воздух уходил из помещения по дымоходу печи как во время топки, так и в то время, когда печь долгое время отдавала тепловую энергию внутрь. Свежий воздух поступал путем инфильтрации через многочисленные неплотности стыков бревен, окна и двери. В летнее время печь также являлась эффективным вентиляционным каналом, так через нее уходил воздух из дома вместе с избыточным теплом. Кроме этого, печь еще и «скидывала» избыточное тепло из воздуха внутри избы в землю, являясь таким своеобразным кондиционером. Недаром атмосферу в традиционных деревянных домах считают эталоном, так как в них очень комфортно находиться человеку. Современные правильно спроектированные и построенные деревянные дома вполне могут увязать в себе и многовековые традиции, и жесткие строительные нормы.

Для того чтобы все положительные стороны инерционного дома воплотились во всей своей красе, необходимо такие дома обязательно утеплять, но только снаружи, а не внутри. Тогда в зимнее время тепло, накопленное инерционными стенами, будет менее охотно передаваться холодному наружному воздуху. В летнее же время все происходит наоборот – горячий наружный воздух, благодаря слою утеплителя, не будет нагревать стены дома, которые, в свою очередь, будут передавать его воздуху внутри помещения. Кроме этого стены из инерционных материалов будут охлаждать воздух внутри, так как температура грунта, на котором расположен фундамент, всегда ниже, чем в помещении.

Некоторые застройщики ошибочно полагают, что термодома, которые не так давно стали возводить в нашей стране, также являются инерционными. И вроде бы этому есть весомый аргумент – основной материал стены – это армированный железобетон, который имеет высокую плотность и способен накапливать большое количество тепловой энергии. Но дело все в том, что несъемная опалубка из пенополистирола, которая используется при строительстве термодомов (они еще называются «изодом») так и остается как на внешних, так и на внутренних стенах. Получается, что инерционный бетон «запечатан» внутри пенопласта, что очень затрудняет теплообмен. В инерционных же домах температура стен должна быть близка к температуре воздуха в помещении, причем она должна быть комфортной для человека. Именно способность накапливать тепловую энергию и потом отдавать ее постепенно, по инерции, и является главным достоинством инерционных домов. Поэтому мы рекомендуем тем людям, которые намереваются строить комфортный дом, не обращать пристального внимания на термодома. Кроме быстроты возведения и хороших теплоизоляционных качеств ничего в них хорошего нет. Более того – мы считаем довольно глупым шагом укрывать под пенопласт внутренние стены из бетона, который все-таки неплохо накапливает тепло. Если изнутри такие стены укрыть под гипсовой штукатуркой, то и с влажностью в доме тоже будет все в порядке.

Рассмотрим, какие дома являются безынерционными? Естественно, это напрямую зависит от материалов, из которых ни строятся. Перечислим их:

• Деревянные дома любого типа – из бревна или бруса, не являются инерционными. Однако мы уже отмечали, что внесение в них инерционных элементов (например, кирпичную печь) улучшают их характеристики.
• Дома из полистиролбетона. Это сравнительно новая технология, когда в качестве заполнителя бетонной смеси используют пенополистирольную крошку. Несмотря на, хорошие теплоизоляционные качества стены домов в наших климатических поясах лучше не делать из этого материала. Зато, пенополистиролбетон успешно может использоваться в стяжках пола.

• Дома из сэндвич-панелей также являются безынерционными, так как между двумя тонкими слоями обшивки из профнастила утеплитель. Он может быть из минеральной ваты, пенополистирола (пенопласта) или пенополиуретана. Последний мы в мягкой форме знаем в виде поролона, а в более жесткой – в виде монтажной пены. Такие сооружения чаще всего делают на промышленных объектах, однако замечены и такие дачные домики.

Цены на сэндвич-панели

• Дома из СИП панелей (панелей SIP) принципиально не отличаются от предыдущих, только вместо внешних слоев из профнастила используются ориентированно-стружечные плиты (ОСП-плиты, OSB).
• Дома из 3D-панелей, МДМ, панелей по технологии СОТА также являются безынерционными, так как основной объем стены имеет заполнение из утеплителя, а внешние слои исполнены из густоармированного тонкого бетонного слоя.

• Уже упомянутые ранее термодома и изодома с несъемной опалубкой из пенополистирола.
• Каркасные дома в любом их виде: с деревянным или металлическим каркасом, с любым утеплителем и материалом обшивки, — также безынерционные.

Возможно, в этом списке указаны не все виды безынерционных домов. Например, уже упоминаются в отдельных источниках какие-то вакуумные дома, но опрос мнений и обзор форумов не дает никаких внятных результатов. Главное – это понять принцип, что чем меньше масса стеновых конструкций дома, чем меньше их плотность и теплопроводность, тем более дома будут безынерционные.

Организация естественной вентиляции в инерционных домах

Теперь разберемся, как влияет на систему вентиляции тепловая инерционность дома. Вначале рассмотрим, как осуществляется естественный воздухообмен в инерционных домах при его правильной организации. Посмотрим на следующий рисунок, где показана циркуляция воздуха на примере квартиры или одного этажа дома.

Прежде всего, в любой квартире или доме организуется забор отработанного воздуха из кухни, санузлов и любых тупиковых помещений без окон, которыми могут быть или кладовки, или гардеробные комнаты. В них обязательно делается вентиляционная отдушина в верхней части стены напрямую связанная с вертикальным каналом. Причем из каждого помещения должен идти отдельный вентиляционный канал, а если на кухне есть вытяжка, что рекомендуется делать всегда, то для нее очень желательно организовать также отдельный канал. «Уход» отработанного воздуха в вытяжные каналы показан стрелками коричневого цвета, направленными вверх.

Голубым цветом показано поступление свежего воздуха в помещения с улицы. Такими путями «прихода» могут быть открытые форточки, клапаны-проветриватели, встроенные в современные окна из ПВХ или специальные стеновые приточные клапаны. А также воздух может поступать через щели в оконной конструкции, что раньше часто наблюдалось в обычных деревянных окнах, устанавливаемых в квартирах или домах. И стоит отметить, что такого поступающего путем инфильтрации воздуха в основном вполне хватало. Ситуация изменилась тогда, когда пошла массовая установка окон из ПВХ со стеклопакетами. Поступающего извне воздуха катастрофически стало мало и поэтому это потребовало принятия определенных мер. И худшим выходом из такой ситуации в инерционных домах – это организация принудительной приточной вентиляции. Лучше организовать приток так, чтобы он происходил естественно.

Стоит отметить то, что приток воздуха лучше организовывать непосредственно через окна или рядом с ними. И это должно происходить по двум основным причинам:

• Во-первых, окна и так являются проемом во внешний мир и для притока воздуха вовсе не обязательно проделывать дополнительные отверстия в стенах, что всегда связано со сложностями при самостоятельном исполнении или с дополнительными расходами для привлечения специалистов.
• Во-вторых, возле окон в современных домах всегда расположены отопительные приборы (радиаторы). Это неслучайно, так как холодный воздух в зимнее время, чтобы не доставлять дискомфорта, должен как можно быстрее нагреться до внутренней температуры в помещении, а возле радиатора это происходит легче всего. Подогретый воздух от радиатора смешивается с ниспадающим наружным воздухом и именно поэтому возле окна можно ощутить что-то вроде сквозняка. Но на самом деле это последствия смешивания теплого и холодного воздуха и образующаяся при этом турбулентность.

Некоторые читатели могут задать совершенно резонный вопрос о том, что раньше никаких радиаторов и не было, ведь они стали массово внедряться только в начале XX века. Отопление раньше было преимущественно печное. Тогда есть смысл делать поступление воздуха не через окна, а через воздуховоды, проложенные в теле массивной и инерционной печи. И на самом деле так и делали. Но в домах старой застройки еще иногда можно наблюдать задвижки, расположенные под подоконником, которыми регулировали поступление свежего воздуха в помещение. Это своеобразный «предок» современных приточных клапанов. И может показаться, что без радиатора такое поступление воздуха может создать сильный дискомфорт, но на самом деле все далеко не так. Холодный уличный воздух сразу вступает в теплообмен с уже нагретым «собратом». Помимо этого, тепло приходящий воздух получает от строительных конструкций инерционного дома: пола, стен, потолка, — ведь в них накоплено солидное количество энергии.

Из школьного курса физики известно, что тепловая энергия может передаваться тремя основными способами:

Теплопроводность – она происходит при непосредственном физическом контакте двух тел с разной температурой. И теплообмен будет происходить до тех пор, пока их температура не сравняется.

Конвекция происходит в жидкостях и газах. Тепловая энергия передается струями и потоками, которые образуются при неравномерном нагревании среды. Нижние слои при контакте с более теплым телом (например, с радиатором или теплым полом) нагреваются и уменьшаются в плотности, поэтому они поднимаются вверх, замещаясь более холодными, уже остывшими слоями. Этот процесс циклически повторяется.

Цены на брус

Тепловое излучение – это вид передачи тепловой энергии за счет электромагнитного излучения. Чем более нагрето тело, тем больше будет интенсивность излучения. Это единственный способ передачи тепловой энергии даже через абсолютный вакуум. Колоссальная энергия нашего Солнца передается именно тепловым излучением. Такой способ передачи тепла является самым комфортным, недаром его называют «лучевое» тепло, когда все строительные конструкции нагреты до комфортной температуры.

В инерционных домах воздух, поступающий с улицы в помещение, будет подогреваться в зимний период всеми тремя способами: и теплопередачей, и конвекцией, и излучением. Соответственно и атмосфера в этих домах будет наиболее комфортной. Даже значительное поступление холодного воздуха при открытом окне или форточке при проветривании не приведет к быстрому выхолаживанию помещений, ведь в самом доме запасено огромное количество тепла, которое не позволит чувствовать себя не комфортно всем обитателям. И это тепло очень быстро будет передаваться воздуху. По опыту эксплуатации инерционных домов, даже полное отсутствие отопления позволяет хозяевам чувствовать себя более-менее комфортно и терпимо на протяжении не только часов, но и даже дней. В летнее время конструкция инерционного дома будет, наоборот, «забирать» тепло от поступающего теплого воздуха, и «отправлять» через фундамент в землю, оберегая всех живущих в доме от жары.

Помимо того, что воздух нагревается или охлаждается в инерционном доме, для системы вентиляции еще важен еще один важный аспект. Это не что иное, как отвод «отработанного» воздуха из дома. Все живые организмы: и человек, и животные, и растения, — в процессе своей жизнедеятельности активно потребляют кислород и выделяют углекислый газ и водяной пар. Если растения могут частично компенсировать кислород в результате фотосинтеза при воздействии света, то животным и человеку такая способность не дана. Поэтому воздух так, где находятся живые существа, должен постоянно обновляться, так как доля кислорода будет снижаться, а углекислого газа и пара увеличиваться.

Воздух, который состоит преимущественно из азота (доля по массе примерно 75,5%) и кислорода (доля по массе примерно 23,15%) имеет с первого взгляда ничтожную долю углекислого газа (0,046% по массе). Но повышение этой доли буквально до 2—4% уже приводит к развитию сонливости и слабости, а присутствие диоксида углерода в концентрации 7—10% уже опасно и может быть даже смертельным. Известно, что плотность углекислого газа (CO₂) гораздо выше, чем кислорода. Если у первого она составляет примерно 1,9 кг/м³, то у второго 1,4 кг/м³. И это свойство – быть тяжелее, чем кислород системе вентиляции оказывает очень полезную услугу, так как CO₂ сосредотачивается в нижней части, возле пола. «Отработанный» воздух лучше всего удалять именно снизу, так как органы дыхания человека находятся значительно выше. Но при этом необходимо обеспечить его свободный «уход» из помещений. Какими путями это можно сделать?

• Прежде всего – это не надо стараться делать максимально герметичными межкомнатные двери. У них всех должен быть минимальный зазор между полом и нижним срезом дверного полотна в 2—3 см.
• Помимо щели в нижней части дверей делают переточные отверстия или устанавливают специальные решетки. В тех помещениях, где имеются отдушины для вытяжной вентиляции, обязательны двери с переточными решетками площадью не менее 200 см², которые обеспечивают свободный проход отработанного воздуха. Широкий выбор решеток разного дизайна и цвета позволяет их устанавливать без ущерба красоте.

• Бывает, что хозяева не желают портить двери, изготовленные, например, из массива ценных пород дерева решетками. Тогда вполне можно сделать переточные вентиляционные отверстия в перегородках, особенно если они тонкие из ячеистого бетона или гипсокартона. Их также можно прикрыть декоративными вентиляционными решетками.

Если отработанному воздуху не дать свободно уйти, то ему придется остаться в помещении и частично включаться в конвекционные потоки, которые донесут его до органов дыхания человека. И это будет чувствоваться сразу – в таких комнатах будет трудно дышать. Подогретый и чистый воздух будет находиться в верхней части помещений и оттуда его удалять нет никакой необходимости – он является своеобразным аккумулятором тепла. Поэтому в жилых комнатах инерционных одноэтажных домов не рекомендуется делать вентиляционные отдушины наверху, так как это будет способствовать выходу чистого воздуха вместе с изрядным количеством тепла.

Если в доме более два или более этажа и лестница не отделена от помещений дверью, то подогретый воздух будет стараться «перебраться» повыше, проходя через лестницу в комнаты верхних этажей. От этого температура воздуха в этих помещениях будет несколько выше, чем на нижнем этаже. Помимо этого, с этим воздухом попадет и часть подогретой «отработки» и излишний водяной пар. Поэтому в комнатах верхних этажей желательно делать и вентиляционные отдушины, связанные с вертикальными каналами. Только располагать отдушины в комнатах надо не прямо под потолком, а на некотором расстоянии от них, но так, чтобы от уровня чистого пола до нижнего края вентиляционного отверстия было не менее 2 метров. В верхней части, таким образом, будет находиться своеобразная «подушка» из подогретого и чистого воздуха (углекислый газ спускается к полу), которая также обеспечит тепловой комфорт.

Отработанный воздух через переточные вентиляционные решетки в дверях (перегородках) или через зазоры выходит в коридор, который чаще всего не имеет отопительных приборов. Проходя по коридору, отработанный воздух отдает тепло строительным конструкциям – полу, стенам и потолку. Далее воздух, подчиняясь законам физики, перемещается через переточные отверстия в те помещения, которые оборудованы вытяжной вентиляцией (кухня и санузлы) и через отдушины и вертикальные каналы выходит наружу. Вот таким образом идет перемещение воздуха в инерционных домах, причем, никакого вмешательства человека и специальных механических устройств оно не требует. Самое трудное время для естественной вентиляции – это жаркое лето, но в правильно спроектированных домах она работает прекрасно, хоть и с меньшей производительностью.

Кроме этого, в естественной вентиляции инерционных домов идет еще один важный процесс – «выравнивание» влажности. Норма относительной влажности для жилых помещений лежит в диапазоне от 40 до 60%. Некоторые строительные материалы способны впитывать водяные пары, если воздух переувлажнен и, наоборот, отдавать влагу, если воздух сухой. К ним относится дерево, кирпич, саман, гипс. По поводу этих материалов говорят, что они «дышат». Больше всего водяных паров, а также всяких ненужных для нормального дыхания запахов находится в туалете, ванной и на кухне. Поэтому именно в этих помещениях под потолком и устраивают вытяжные отдушины, связанные с вертикальными каналами. В санузлах естественной тяге очень рекомендуется помочь вентиляторами, особенно в летнее время, а не кухне «генератором» приятных и не очень запахов является плита, которую укрывают под зонтом мощной вытяжки.

Если система естественной вентиляции спроектирована и исполнена правильно, то отработанный воздух вместе с излишними водяными парами выходит наружу через вентканалы, но при этом часть влаги поглощается по дороге стенами из кирпича, дерева, самана, или гипсовой штукатуркой. В зимнее время, когда работает система отопления, воздух может пересушиваться, но тогда стены «поделятся» накопленной в них влагой. Если же несмотря на все относительная влажность будет ниже 40%, то рекомендуется применять увлажнители воздуха. Таким образом, традиционные инерционные материалы способствуют не только естественной циркуляции воздуха, но и помогают регулировать влажность и сохранять ее в нужных пределах.

Сведем все вышеизложенное в набор необходимых требований. Итак, что же нужно честь при проектировании естественной вентиляции?

• Естественная вентиляция будет хорошо рабоать только в домах из инерционных материалов либо деревянных домах, имеющих инерционные элементы в виде, например, печи из кирпича. Во всех других случаях надо делать принудительную вентиляцию.
• Для полного раскрытия всех «способностей» инерционных домов, в том числе и в естественной вентиляции, они должны иметь наружное утепление качественными материалами.
• Приточная естественная вентиляция целесообразна для частных домов, расположенных в экологически чистых зонах, когда воздух с улицы не требует предварительной очистки. Любые фильтры, кроме сеток, задерживающих крупный мусор, могут свести на нет природные силы, заставляющие воздух двигаться.

• Приточная естественная вентиляция является «прекрасным» способом проникновения в помещения посторонних шумов с улицы, так как известно, что звук распространяется в атмосфере через колебания воздуха. Поэтому, если рядом проходит оживленная трасса или расположено какое-то производство, генерирующее неприятные шумы, то какие-бы окна не стояли, но придется «отгородиться» от этого механической приточной вентиляцией.
• Вертикальные каналы вытяжной естественной вентиляции прокладывают только во внутренних капитальных стенах и только из инерционных материалов. Любые ответвления и повороты резко снижают производительность системы вентиляции.
• Вытяжная естественная вентиляция обязательна в следующих помещениях: санузлы, кухня, котельная, мастерская, баня, гардеробная или кладовка, а также любые тупиковые помещения, не имеющие приточных устройств. Кухонная вытяжка подключается к отдельному вертикальному каналу или выводится прямо на улицу.
• Желательно для каждого помещения, где предусмотрена вытяжная вентиляция, прокладывать отдельный вентиляционный вертикальный канал. В крайнем случае, допускается подключение двух смежных помещений к одному каналу, но только не в случае с котельной.
• Приток свежего воздуха организуется обязательно во всех жилых комнатах, а также во всех помещениях, где имеются окна. Обязателен приток свежего воздуха также в котельной, мастерской, кладовых и гардеробной, если она не связана с жилой комнатой с приточным устройством.

• Воздух, проходя от притока в вытяжку, должен на своем пути встретить не более двух преград в виде дверей с переточной решеткой (зазором под дверью) и повернуть также не более двух раз. Площадь переточного отверстия в тех помещениях где расположены выходы вытяжной вентиляции должна быть не менее 200 см². Конфигурация дома должна быть такой, чтобы от мест притока до мест вытяжки воздух проходил примерно равный путь.
• Вертикальные вентиляционные каналы должны иметь площадь поперечного сечения не менее 160 см², а высота от отдушины до оголовка – не менее 2 метров. Оголовки всех вентиляционных каналов необходимо делать на одном уровне, чтобы в каналах была примерно равная тяга. Размещение труб и оголовков относительно элементов кровли показано на следующем рисунке. Разумеется, что оголовки необходимо оснастить дефлекторами.
• В жилых помещениях второго этажа, если лестничный проем не закрывается дверью, лучше оснастить отдушинами вытяжной вентиляции и жилые комнаты, и коридор. В случае необходимости, если очень большое количество подогретого воздуха будет уходить в зимнее время в вентиляционные каналы, можно оснастить отдушины регулируемыми решетками.
• На кухне желательно предусмотреть приточный клапан с вентилятором, который будет принудительно подавать наружный воздух с улицы во время работы вытяжки. Производительность приточного устройства не должна быть меньше производительности вытяжки. Это обеспечит эффективный воздухообмен во время работы вытяжки, особенно в летнее время.

Современное строительство, к сожалению, больше акцентируется на безынерционных домах. Этому есть очень простое объяснение – такие дома строятся быстрее, цена их ниже, поэтому они имеют большую рыночную привлекательность. С точки зрения строителей, лучше построить и продать больше дешевых домов, чем меньшее количество более дорогих. Но в итоге эксплуатация безынерционных домов обходится гораздо дороже традиционных. Например, стоимость системы механической вентиляции с рекуператором, воздуховодами и всем сопутствующим оборудованием для дома в 150—200 м² может составить 15—25 тысяч долларов. Для эксплуатации этой системы и зимой и летом потребуется электроэнергия. Механическая вентиляция нуждается в периодическом техническом обслуживании специалистами, что приводит еще к дополнительным расходам.

Инерционный дом сам является огромным рекуператором тепловой энергии, в нем воздух легко циркулирует, подчиняясь бесплатным природным силам. Жить в таких домах комфортнее и дешевле. Атмосфера внутри дома в меньшей степени зависит от различных современных умных и дорогих устройств. Поэтому в инерционном доме должна быть, прежде всего, естественная вентиляция, но с применением механических устройств: кухонной вытяжки, вытяжки в санузлах и при необходимости приточных механических клапанов в местах, где иногда может потребоваться интенсивный воздухообмен, например, на кухне.

Теперь гипотетически представим, что человек, обладающий хорошим домом из кирпича, заметит, что в его доме запотевают окна. Диагноз здесь однозначный – что-то не то с вентиляцией. Но предположим, что он не знает об уникальных свойствах инерционных домов, которые мы только что описали. Первое, что он сделает – это обратиться к специалистам по вентиляции. Если этому человеку повезет, и он встретит грамотного и не алчного специалиста, то ему все объяснят и предложат грамотное техническое решение, не связанное с большими расходами. А если нет? Тогда пойдут расчеты в специальных программах, будут предложены вентиляционные установки с рекуператорами. Дом будут пронизывать сеть современных воздуховодов, которые будут принудительно закачивать в помещения нужный объем отфильтрованного охлажденного (или подогретого) воздуха с нормальным уровнем влажности. Другие воздуховоды будут откачивать в нужном объеме воздух из помещений. Все будет сделано согласно нормативной документации: СНиП и СанПиН самых последних редакций. Даже в отсутствии людей вентиляционные установки будут «молотить» и «гонять» воздух в пустом доме, а умная электроника будет строго следить за всеми параметрами. И мы просим читателей поверить, что такое, к сожалению, и бывает.

В принципе, когда в частном доме нет людей (а это далеко не редкость), то и вентиляция особо не нужна, ведь нет никаких «мощных потребителей» кислорода и «выделителей» углекислого газа и водяного пара. Пусть себе воздух «вяло» перемещается по помещениям, немного поступая путем инфильтрации и уходя через вытяжные отверстия. Как только появляются люди, сразу начинается потребление воздуха, начинаются какие технологические процессы по приготовлению пищи или гигиенические процедуры в санузлах. Естественно, что потребность в воздухообмене резко вырастет. Как делалось раньше? Стало душно – открыл форточку, проветрил, а потом закрыл. А сейчас достаточно открыть или приоткрыть приточный клапан. Если начинается приготовление пищи, то включается вытяжка. Для ее хорошей работы можно просто открыть форточку или поставить приточный клапан, активизирующийся после включения вытяжки. Зашел в ванную, включил свет – заработал вентилятор. Вышел, выключил свет, вентилятор еще поработал 10—15 минут и выключился. А если надо, то вентилятор бдет срабатывать при повышении влажности свыше установленного порога и отключаться самостоятельно.

Если летом стало в помещении жарко, то можно закрыть окна и включить кондиционер или сделать сквозное проветривание. Вовсе не обязательно в инерционном доме тратиться на очень хорошие, но и очень дорогие, установки по «приготовлению» воздуха и быть полностью изолированным от внешнего мира. Жилой дом, поэтому так и называется, что предназначен для жизни людей. И система вентиляции в основном предназначена именно для людей. Поэтому прежде чем отдавать заботу о свежей атмосфере инерционного дома умным устройствам следует самому человеку позаботиться о своем комфорте. Современный человек – это парадоксальное существо. Он может часами себя истязать всякими модными фитнесами или йогами, а заботу о собственном комфорте он старается переложить на разные устройства, лишь бы самому не участвовать в открывании форточек или окон либо управлять задвижками приточных клапанов.

На нашем портале есть замечательная статья: «Естественная вентиляция в частном доме». В ней очень подробно изложены различные технические решения и приведены примеры монтажа приточных оконных клапанов. Для удобств расчетов в статье есть калькулятор расчета необходимого притока свежего воздуха в помещения.

Видео: Домашняя вентиляция — это просто!

Видео: Естественная вентиляция в коттедже

Примеры монтажа оборудования в системе естественной вентиляции

Оборудования для систем вентиляции настолько много, что даже описать кратко его в рамках одной статьи просто невозможно. Поэтому мы покажем на простых примерах примеры монтажа двух самых распространенных типов устройств: приточного клапана «Домвент-Оптима», который устанавливается в непосредственной близости от окон, а также пример монтажа вытяжного вентилятора в санузле

Монтаж стенового приточного клапана «Домвент – Оптима»

В статье нашего портала «Естественная вентиляция в частном доме» подробно описаны примеры монтажа оконных приточных клапанов. Но что делать, если хозяева не желают «вторгаться» в конструкцию окна, а проблему с притоком свежего воздуха все же надо решать. Для этого существуют стеновые приточные клапаны, которые устанавливают либо в пространстве между радиатором отопления и подоконником, либо на высоте 2—2,2 метра слева или справа от окна.

Рассмотрим пример установки клапана «Домвент – Оптима», который способен подавать в помещение до 13 м³ свежего воздуха при разнице давления всего в 10 Па. Комплектация такого клапана показана на рисунке.

Как видно из рисунка клапан оснащен фильтром с шумоглушителем, что обеспечивает как очистку поступающего воздуха от загрязнений, так и исключение проникновения в помещение нежелательных акустических шумов с улицы. Фильтр имеет небольшие габаритные размеры, под подоконником он будет практически незаметен. Если его установить сбоку от окна, то его скроют шторы. Клапан на корпусе имеет регулируемую заслонку, при помощи которой можно регулировать количество поступающего воздуха в помещение. Его установка занимает от 30 минут до 1 часа при условии наличия всего необходимого инструмента. Монтаж клапана можно производить в помещениях с уже сделанной окончательной отделкой. Опишем кратко процесс.

Такой клапан является одним из самых простых и в установке, и в эксплуатации. Но, тем не менее в жилых комнатах его производительности будет достаточно. Можно сказать, что клапан «Домвент – Оптима» обеспечивает управляемую инфильтрацию. Но для помещения кухни, особенно во время работы вытяжки его будет явно недостаточно. Придется либо открывать форточку, либо применять другие, более мощные проветриватели с принудительной подачей наружного воздуха. Том, как это сделать мы расскажем в последующих разделах статьи.

Монтаж вытяжного вентилятора в ванной

Вытяжной вентилятор – очень полезная вещь, которую крайне рекомендуется к установке в ванной, туалете, душевой, домашней бытовой комнате, мастерской или любом другом помещении, где требуется быстрое удаление отработанного воздуха и избыточной влаги. И вентиляторы прекрасно справляются с этим. Сложность заключается в том, что эти вентиляторы обычно включаются периодически – на время посещения этих помещений. Они могут включаться вместе с освещением, могут иметь отдельный выключатель, могут снабжаться таймером и даже датчиком влажности. Но все равно большую часть времени они простаивают, но это не должно мешать естественной вентиляции, хоть и с меньшей производительностью, но все же обеспечивать отвод отработанного воздуха. А очень часто бывает, что они в режиме простоя как раз и мешают естественному току воздуха.

• Механизм вентилятора имеет определенные габариты, которые частично перекрывают вентиляционное отверстие. Из-за этого площадь сечения снижается и соответственно падает пропускная способность. В состоянии покоя вентилятора естественный воздухообмен снижается. Специалисты утверждают, что может быть трехкратное снижение воздухообмена, по сравнению с тем, который был бы без загораживающего проход вентилятора.
• Воздушный поток все равно будет проходить в вентиляционную отдушину, где он будет «разбиваться» о лопасти вентилятора и раскрутит их. На вращение лопастей потратится энергия, которая больше пригодилась бы просто на беспрепятственный выход «отработки» в вертикальный канал, а затем наружу.

Но существуют грамотные технические решения, которые позволят использовать в нужные моменты производительность вентилятора, который во время простоя не будет мешать естественному току воздуха. Какие это решения?

• Во-первых, можно использовать сдвоенную вентиляционную решетку. В одной (обычно верхней) части устанавливается осевой вентилятор, а через другую осуществляется естественный воздухообмен. Такие решетки выпускаются многими производителями. Существуют модели вентиляторов, в которых такая возможность уже предусмотрена. Правда, для этого вентиляционная отдушина должна иметь достаточные геометрические размеры.

• Во-вторых, можно разнести вытяжной вентилятор и решетку для естественной вентиляции. В ассортименте производителей комплектующих для вентиляционных систем есть решетки с возможностью подключения плоского или круглого воздуховода, который выводится к месту установки вентилятора. Правда, в этом случае надо предусмотреть установку обратного клапана, чтобы вентилятор не выбрасывал обратно в помещение через решетку то, что только мгновение назад забрал.

• И, наконец, домашние умельцы нашли еще один хороший выход. Вентиляционная решетка со встроенным вентилятором монтируется не вплотную к стене, а через ножки, которые можно сделать или из отрезков пластиковых трубок, или из плотного пенопласта. Достаточно обеспечить зазор в 5 мм, чтобы со стороны это было незаметно, но эквивалентная площадь сечения канала сильно увеличится, что хорошо повлияет на естественный воздухообмен.

Такие вот небольшие «хитрости» помогут обеспечить и естественную вентиляцию и механическую без ущерба друг для друга. Рассмотрим пример установки осевого вентилятора известного во всем мире производителя ВЕНТС. Модель вентилятора называется ВЕНТС «Квайт-С». Вначале кратко рассмотрим его назначение и технические характеристики:

• Осевой вытяжной вентилятор ВЕНТС «Квайт-С» предназначен для установки в санузлах, кухнях, душевых и других бытовых помещениях.

• Вентилятор имеет хорошую производительность – до 99 м³/час.
• Уровень шума составляет всего 24 дБ на расстояние 3 метра.
• Потребляемая мощность вентилятора для такой производительности составляет всего 7,5 Вт.
• Напряжение питания вентилятора 230 В/50 Гц.
• Вентилятор может монтироваться как на стену, так и на потолок; как непосредственно в вентиляционную шахту, так и при помощи патрубка в воздуховод диаметром 100 мм.
• Вентилятор имеет высокую степень защиты от воды (IP 45).

Устройство вентилятора, его аэродинамические характеристики и габаритные размеры представлены на следующем рисунке.

Двигатель этого вентилятора сделан на шарикоподшипниках не требующих никакого технического обслуживания. Помимо этого, он смонтирован на специальных виброгасящих вставках, благодаря чему вибрация и уровень шума практически сведены на нет. Вентилятор имеет разные модификации, которые отличаются способами управления: регулируемый таймер задержки, шнурковый выключатель, регулируемый датчик влажности, датчик движения и их комбинации. А также в этом вентиляторе есть встроенный обратный клапан, что является весомым плюсом. Стоимость вентилятора вполне доступная – примерно 1 800 рублей. Процесс монтажа очень простой.

Как видно, установка вытяжного вентилятора не вызовет никаких сложностей у домашних мастеров, имеющих руки и довольно простой набор инструментов. В системе естественной вентиляции может быть еще масса устройств, характеристики и способы монтажа которых в рамках одной, даже объемной статьи, описать просто невозможно.

Видео: Монтаж вентилятора в ванной

Принудительная вентиляция – наилучший выбор для безынерционных домов

Безынерционные дома уже прочно заняли свою нишу в строительстве и с каждым годом их доля растет. И от этого никуда не денешься. Такие дома дешевле, строятся гораздо быстрей, чем традиционные кирпичные, срок эксплуатации их сравним со средней продолжительностью жизни человека. Главный свой недостаток – невозможность создать комфортную атмосферу для человека естественным путем, — такие дома компенсируют за счет применения современных систем вентиляции, отопления и кондиционирования, которые часто объединяют в одну общую систему.

Даже самые ярые критики принудительной вентиляции с удовольствием заходят зимой в сильные морозы в торговые центры, чтобы обогреться, а летом, чтобы спастись от знойного воздуха. В больших залах этих безынерционных строений, где находится огромное количество людей, почему-то и комфортно находиться, и дышится легко. Такую комфортную для человека атмосферу создают специальные вентиляционные установки, обеспечивающие и воздухообмен, и температуру, и влажность.

В странах Скандинавского полуострова, особенно в Финляндии сейчас наблюдается бум деревянного домостроения. Если мы привыкли воспринимать деревянные дома как одноэтажные или максимум двухэтажные, то финны смотрят на это несколько по-другому. Уже сейчас в этой стране строят пятиэтажные деревянные дома и этим количеством этажей финские амбиции не заканчиваются. Эта маленькая страна, когда-то бывшая частью Российской Империи, так продвинулась в деле заготовки и переработки древесины, в сфере строительства деревянных домов и производства комплектующих для этого, что весь мир вынужден покупать у них технологии и переработанную древесину. Финны подсчитали, что даже их постоянно возобновляемых лесных ресурсов хватит на то, чтобы построить все из дерева в своей стране и во всей Европе. Такому хозяйскому подходу к собственной стране можно только позавидовать. Особенно грустно становится, когда видишь на карте Финляндию по сравнению с Россией.

Если посмотреть на фасады финских деревянных многоэтажек, то сразу заметно, что они очень красивые и впишутся как в природный, так и в городской ландшафт. На фасадах не видно ни одного наружного блока кондиционера, ни одного отверстия воздухозаборника системы вентиляции. А дело все в том, что система вентиляции, отопления и кондиционирования в таких домах коллективная. Гораздо дешевле эксплуатировать коллективную систему, чем иметь в каждой квартире индивидуальную. Тем более что «головная боль» с ремонтом и техническим обслуживанием системы принудительной вентиляции делегируется соответствующим службам, которые это делают профессионально.

Естественная вентиляция – это просто замечательная вещь. Ее обязательно нужно использовать на «полную катушку» в инерционных домах, но прогнозируемое будущее в сфере индивидуального домостроения, в том числе и в России, – это деревянные дома, построенные по финским технологиям (или подобным), в которых система вентиляции будет, разумеется, принудительной.

Особенности воздухообмена в безынерционных домах

Естественный воздухообмен будет присутствовать и в безынерционных домах, особенно в зимнее время, когда температура воздуха в помещении существенно выше, чем на улице. Но интенсивность его будет гораздо ниже, чем в инерционных домах. Мы уже рассматривали то, что уход отработанного воздуха будет охотно идти только тогда, когда он по пути своего следования наружу подогревается самим вертикальным вентиляционным каналом. А это возможно только в том случае, когда канал сделан из инерционных материалов.

Мы уже говорили о том, что безынерционные дома могут иметь инерционные элементы в виде кирпичных печей и труб. Тогда, разумеется, воздухообмен будет идти охотнее, дом приобретет некоторые достоинства безынерционного, но до конца проблема с вентиляцией и комфортным климатом в доме решена не будет. И все это потому, что вся конструкция дома просто не способна накапливать и передавать тепло.

Представим ситуацию, когда в зимнее время в безынерционном доме система отопления нагрела воздух до комфортных 21°C, а хозяева решили проветрить помещение. После того как откроется окно, холодный воздух буквально хлынет в комнату, вытесняя более легкий теплый. В считанные минуты воздух будет заменен и внутри дома сразу станет холодно и некомфортно. Если закрыть окно, то сразу лучше не станет, так как воздуху надо прогреться. Если в инерционных домах прогрев происходит сразу и теплопередачей, и конвекцией, и излучением, то в безынерционных остается только конвекция, а такой способ теплопередачи более длительный, так как должно происходить перемещение слоев воздуха, а это занимает определенное время. Поэтому для притока свежего воздуха в безынерционном доме проветривание не является лучшим решением.

Можно, конечно, установить клапаны-проветриватели в оконные конструкции или рядом с ними, но в безынерционных домах они будут малоэффективны, так как отработанный воздух уходит через вентиляционные каналы очень «неохотно», а свежий с улицы должен его заменять. Если сделать принудительную вытяжную вентиляцию в тех местах, где делаются отдушины в традиционных домах (кухня, санузлы, гардеробные, мастерские и т. д.), то тепло будет буквально «вылетать в трубу», так как основным его носителем в безынерционных домах является подогретый воздух. Вместо вышедшего теплого воздуха, какими-либо путями поступает холодный, который опять надо нагреть.

В летнее время даже инерционные дома могут испытывать трудности с естественным воздухообменом. Даже в них тяга в вертикальных каналах может «опрокинуться». Ну а в безынерционных для качественного воздухообмена есть только один правильный выход – это механическая (принудительная) вентиляция как приточная, так и вытяжная.

Получается, что в безынерционных домах не стоит рассчитывать на природные силы, заставляющие двигаться воздух, лучше этот процесс взять под управление системы вентиляции, оборудованной автоматикой. Тогда будет обеспечен нужный воздухообмен, но чтобы все было под полным и тотальным контролем, придется максимально изолироваться от внешнего мира, чтобы природные силы не могли сильно влиять на микроклимат в доме. Именно поэтому после строительства каркасных домов, домов из СИП-панелей, домов из сэндвич-панелей и других по современным технологиям, всегда идет проверка их герметичности. Не так, конечно, как на подводной лодке или космическом корабле, но требования все равно довольно жесткие. Это делается для того, чтобы процесс поступления воздуха извне и выход его наружу были санкционированы и контролируемыми.

Эта проверка проводится по технологии «Аэродверь», которая заключается в том, что на входной дверной проем устанавливается мощный вентилятор, а все вентканалы, печные или каминные трубы, окна и двери плотно закрываются. Вначале вентилятор создает сильное разрежение в 50 Па внутри дома. Специалисты отслеживают время, в течение которого давление сравнивается с наружным. Если это происходит очень быстро то внутри дома, при помощи специальной аппаратуры находятся места, через которые воздух не санкционировано проникает внутрь. Недостатки сразу устраняются.

Следующий этап проверки дома на герметичность – это создание избыточного давления в 50 Па внутри дома. И так же оценивается скорость уравнивания давлений и идет поиск мест утечки, но уже снаружи. Найденные недостатки тут же на месте исправляются. Без такой проверки просто невозможно сдать дом, построенный по современным технологиям, в Германии. Представляем, как у части читателей возникает ироничная улыбка, так как если взять среднестатистический только что построенный дом в России и сделать такую проверку, то заранее ясно, что дом будет похож на дуршлаг или сито. Выводы строгой немецкой комиссии будут однозначны – дом снести, пригласить немецких строителей и построить заново.

Как сохранить тепловую энергию в безынерционном доме? Что такое рекуператор?

Почему такие высокие требования к герметичности современных домов, построенных из безынерционных материалов? Ответ здесь один – основным источником тепловой энергии в таких домах является подогретый воздух. И любое изменение его температуры или влажности будет чувствоваться сразу, так как стены не способны накапливать ни тепло, ни водяной пар. И как жалко теплый (или холодный) воздух, на подогрев (или охлаждение) которого была потрачена энергия просто выбрасывать в атмосферу. В инерционном доме основным буфером-аккумулятором тепла является весь дом, а в безынерционном – только воздух в нем находящийся.

Для того чтобы максимально сберечь энергию, затраченную на подогрев воздуха зимой или на его охлаждение летом было изобретено гениальное устройство – рекуператор. Это абсолютно корректное и точное название этого прибора, так как в переводе с латыни слово recuperator означает получающий обратно или возвращающий. И он действительно возвращает до 2/3 энергии обратно, что сильно снижает расходы на систему вентиляции.

Отработанный воздух в системах принудительной вентиляции вентиляторами «высасывается» из помещений и удаляется наружу. Но перед тем как выйти в атмосферу, на выходе стоит рекуператор, который «попросит» часть тепловой энергии, атраченной на подогрев воздуха системой отопления отдать своему более насыщенному кислородом и свежему и холодному «собрату», приходящему извне. То есть в рекуператоре два воздушных потока – приходящий и уходящий встречаются. Только эта «встреча» происходит не прямым контактом и смешиванием, а через «посредника» — какую-либо твердую, жидкую или газообразную среду, которая передает только тепло, а в некоторых случаях и влагу. Главной деталью любого рекуператора является теплообменник, который может быть:

• Пластинчатый рекуператор имеет кассету из металла или пластика, которая имеет множество камер отделенных друг от друга тонкими перегородками. На входе в кассету входящий и выходящий потоки воздуха разделяются так, что камеры с приходящим и уходящим воздухом чередуются друг за другом. В таких кассетах не происходит смешение двух потоков, а взаимодействие идет только посредством теплообмена через перегородки, имеющие очень хорошую теплопроводность. В результате более теплый воздух отдает часть тепла более холодному. Большинство бытовых рекуператоров именно пластинчатые. Слабым местом таких рекуператоров является выпадение конденсата, который в зимнее время может замерзать.

• Роторный рекуператор имеет теплообменник в виде цилиндра, имеющего множество металлических ребер, делящих его на большое количество секторов. В верхней части ротор обдувается входящим воздухом с улицы, а в нижней – уходящим из дома. Ротор вращается с определенной скоростью за которой следит автоматика. Получается, что в одной части ротор нагревается, а в другой охлаждается. Так и происходит теплообмен. Роторные рекуператоры имеют более высокий КПД, чем пластинчатые (до 85%). Им не страшно обмерзание, так как через роторный теплообменник происходит не только теплопередача, но выравнивание влажности – более насыщенный парами уходящий воздух отдает часть их приходящему. Роторные рекуператоры имеют два главных недостатка. Это сложность конструкции, а соответственно им необходимо более частое техническое обслуживание. Другой недостаток – это частичное смешение входящего и уходящего воздуха.

• Водяной рециркуляционный рекуператор может иметь два разнесенных на определенное расстояние теплообменника. Передача тепла происходит через промежуточный теплоноситель – воду, антифриз и другие. В быту они не используются ввиду сложности их конструкции и низкого КПД. Могут применяться только на тех объектах, где невозможно приточный воздуховод разместить рядом с вытяжным.

Отдельно стоит сказать о рекуператорах с теплообменниками из особого материала – полимеризованной целлюлозы, которая имеет и высокую прочность, и прекрасную теплопроводность. Помимо этого этот материал способен пропускать влагу, которая частично возвращается в помещение. В таких теплообменниках конденсата не образуется, что исключает промерзание зимой. В тех рекуператорах, где установлены теплообменники из полимеризованной целлюлозы, нет даже специального поддона для сбора и слива конденсата.

Подробнее об устройстве рекуператора мы расскажем ниже, где рассмотрим конкретную модель, а также сделаем краткий обзор монтажа рекуператора и системы принудительной вентиляции.

Стоит ли рассчитывать и монтировать систему принудительной вентиляции самому?

Если уж возникла необходимость в частном доме применять принудительную приточно-вытяжную систему вентиляции, то стоит подготовиться к солидным растратам, так как оборудование и все комплектующие стоят недешево. А в безынерционных домах, если хозяева намерены жить в комфортном микроклимате, такая необходимость возникает всегда.

Интернет изобилует различными источниками, где их авторы утверждают, что нет ничего проще, чем смонтировать самостоятельно и блок и рекуператора, и всю систему целиком. Судя по количеству просмотров, эти ролики вызывают живой интерес. Вспоминаем уже ставший знаменитым ролик о том, как самостоятельно сделать разъем для наушников в iPhone7, который за короткое время набрал огромное количество просмотров. Но что самое смешное, так это то, что часть аудитории поверила и попыталась самостоятельно сверлить корпус, чтобы обмануть «хитрых и алчных» инженеров Apple. Результат вполне предсказуем – испорченный телефон и сожаление о зря потраченных деньгах.

Мы этот пример привели для того, чтобы читатели относились к самостоятельному монтажу рекуператора и системы вентиляции так же, как к этому ролику про iPhone. Интересно посмотреть, но не более того. Дело в том, что гарантию на дорогое оборудование для вентиляции дает производитель. Но при каких условиях гарантия будет действовать?

• Во-первых, у любого производителя есть официальные дилеры в различных регионах, через которых идет продажа оборудование, которое будет иметь гарантийное обслуживание. Разумеется, приобретать оборудование надо только официально и только у дилеров.
• Во-вторых, гарантия будет предоставляться только тогда, когда монтаж оборудование произведен организациями, имеющими на это право. Обычно это сами дилеры. После монтажа в паспорте делается отметка и ставится печать. Только после этого гарантия будет действовать.
• И, наконец, любое сложное оборудование требует периодического технического обслуживания. Это может быть чистка или замена фильтров, чистка теплообменников, проверка работоспособности перед отопительным сезоном и т. д. если не будет проведено хоть одно положенное по регламенту техобслуживание, то гарантия перестанет действовать. Поэтому любой дилер будет настойчиво предлагать заключить именно с ним договор о техническом обслуживании.

Если все три вышеперечисленных пункта будут выполнены, то гарантия будет действительна. Если хоть один из них не будет соблюден, то тогда все заботы и расходы по ремонту перекладываются на плечи хозяина. Поэтому, мы советуем, даже не пытаться все делать самостоятельно. Цена ошибки слишком высока!

При приобретении оборудования и заказе услуг монтажа все необходимые расчеты обычно дилеры делают бесплатно или за символическую сумму. Поэтому и расчет принудительной вентиляции, и подготовка проектной документации тоже надо делегировать специалистам. Зато будет потом с кого спросить, в случае каких-либо неприятностей. Но, в принципе, в расчетах ничего сложного нет, поэтому мы покажем как это просто и быстро сделать.

Расчет системы вентиляции

Естественно, что система вентиляции должна обладать определенной производительностью, которая может зависеть как от объема помещения, так и от его назначения, а также от количества находящихся в нем людей. Если в местах массового посещения во главу угла ставится объем, то в частных домах больше имеет значение количество людей, в течение какого-то времени находящихся в нем. Имеет значение также тот факт, связан ли расход воздуха с какими-то процессами, происходящими в помещении. Поэтому назначение помещения также имеет очень большое значение. Специально для этого были разработаны нормы, соблюдение которых гарантирует нормальный воздухообмен.

Следует отметить, что порой одна норма, прописанная одним документом, может находиться в некотором диссонансе с другой нормой. Чтобы не «обидеть» какие-либо правила и нормы, они сведены в одну таблицу, которую мы представляем нашим читателям.

При применении разных нормативов, если будет получен отличающийся друг от друга результат для одного и того же помещения, следует приоритет отдавать тем показателям, которые выше. Предоставляем нашим читателям в распоряжение калькулятор, который, учитывая все действующие на данный момент нормы, рассчитывает объем необходимого воздуха для притока. Идеальная вентиляционная система должна быть сбалансирована так, чтобы количество приточного воздуха было примерно равно количеству отводимого из помещений. Рассчитав по калькулятору для каждого отдельного помещения необходимый объем воздуха, можно будет оценить какой объем должен быть в масштабе дома и на основании этого уже идет подбор оборудования.

Калькулятор расчета необходимых объемов приточной вентиляции

Данный калькулятор поможет читателям нашего портала быстро рассчитать нужный объем приточного воздуха. На основании расчетов можно будет уже подбирать необходимое оборудование.

Перейти к расчётам

Эти расчеты помогут оценить нужный воздухообмен, но все-таки перед закупкой какого-либо оборудования мы советуем обращаться к специалистам, так как специальные знания и опыт реализации системы вентиляции на различных объектах имеют очень большое значение.

Типовая схема принудительной приточно-вытяжной вентиляции частного дома

Рассмотрим типовую схему принудительной вентиляции безынерционного дома и кратко отметим назначение ее элементов. Схему мы приводим довольно упрощенную, так как в системе могут присутствовать еще и другие элементы. Но цель данной статьи не подробное описание, а ознакомление с принципами.

На рисунке показан двухэтажный дом в разрезе и отмечены основные типовые помещения, присутствующие в нем. На чердаке расположен вентиляционный агрегат с рекуператором. В одном блоке смонтированы и приточный и вытяжной вентиляторы, и рекуператор. Там же в блоке находятся фильтры и блок автоматики, который призван управлять агрегатом либо вручную, либо по сигналу с датчиков, которые могут располагаться в помещениях.

Производительность агрегата подбирается на основе предварительно сделанных расчетов. На схеме видно, что к рекуператору подходят четыре вентиляционных канала. Два из них выходят наружу – один служит для всасывания свежего воздуха, а второй для удаления отработанного в атмосферу. На концах этих воздуховодов монтируют колпаки для защиты от осадков и сетки для предотвращения попадания крупного мусора. Колпаки забора и выброса разносят, чтобы исключить перетоки воздуха между ними. Например, выброс можно сделать через конек кровли, а забор – на стене дома на высоте не менее 2,5 метров.

К другим двум выходам рекуператора подключают два магистральных вентканала: один на схеме обозначен как приточный воздушный тракт, а другой – вытяжной канал удаления воздуха. При подключении магистральных вентканалов руководствуются «железным» правилом – их диаметр должен быть не меньше, чем выходы у агрегата. Например, если выход 125 мм, то и магистрали тоже должны быть диаметром 125 мм. в дальнейшем, ответвления от магистралей уже можно делать воздуховодами меньшего диаметра, о чем должно быть сказано в проекте.

Забор воздуха делается в тех же помещениях, что и в системе естественной вентиляции: кухня, ванная, туалет, душевая, бытовая комната, кладовая, гардеробная, если в ней нет притока и она соседствует с комнатой, где организован приток. Приток делается во всех помещениях, кроме коридоров, санузлов и кухни. Для обеспечения эффективной работы вытяжки на кухне есть смысл установить отдельный клапан-проветриватель.

В межкомнатных дверях и дверях санузлов обязательно устанавливают решетки для перетока воздуха между помещениями. Приток в каждом помещении должен располагаться так, чтобы он был в самом дальнем углу относительно двери. В больших или вытянутых помещениях можно сделать не один, а два и более притока. Это обеспечит лучшее наполнение комнаты свежим воздухом.

Видео: Приточно-вытяжная вентиляция деревянного загородного дома

Воздуховоды для систем принудительной вентиляции

В централизованных системах механической вентиляции воздух от рекуператора до места назначения движется строго по воздуховодам. Именно они помогают распределить свежий воздух по помещениям, забрать отработанный и доставить его в рекуператор. Промышленностью выпускается очень богатый ассортимент воздуховодов, которые можно подобрать на любые случаи. Кроме этого, еще имеются и различные комплектующие в виде поворотов, переходников, тройников, соединителей, обратных клапанов, кронштейнов и других изделий. Предлагаем читателям ознакомиться с арсеналом деталей, при помощи которых можно создать любую систему вентиляции.

Для организации выхода приточного воздуха либо засасывания отработанного используют специальные устройства, которые надеваются на торцы воздуховодов. Именно их остаются на виду после монтажа вентиляции и окончательной отделки, поэтому уделяют внимание не только их функциональности, но и внешнему виду.

• Диффузоры – предназначены для обеспечения притока или вытяжки воздуха. Соответственно они могут быть приточными, вытяжными или приточно-вытяжными. Если в помещение вывести только торец вентиляционной трубы и от рекуператора подать воздух, то он будет идти одной струей, что плохо может повлиять и на качество проветривания, и на здоровье людей. Диффузор рассеивает воздушный поток так, что он равномерно распределяется вокруг него на определенное расстояние. Аналогично вытяжные диффузоры создают разрежение не локально в виде струи, а вокруг на определенном расстоянии. Это позволяет наиболее полно забирать отработанный воздух.

• Анемостаты – имеют абсолютно такое же предназначение, что и диффузоры, только в своей конструкции они имеют регулировку заслонки. Это является существенным плюсом, так как можно либо увеличить поток подаваемого или всасываемого воздуха, либо уменьшить, что позволяет легко сбалансировать систему вентиляции.

И диффузоры, и анемостаты выпускаются из различных материалов – пластмассы или металла. Они бывают разной формы, разных размеров, разного цвета и дизайна. Есть даже эти приборы с цветной светодиодной подсветкой. В общем, богатейший их выбор позволит вентиляции вписаться в любой интерьер, не нарушая его.

Пример монтажа приточно-вытяжной принудительной вентиляции с рекуператором

Хоть мы и утверждали, что монтаж сложного вентиляционного оборудование стоит доверять только специалистам, но никогда не будет лишним узнать об устройстве и характеристиках приточно-вытяжной установки и основных этапах ее монтажа. В качестве примера выберем очень популярную и надежную установку ВЕНТС ВУЭ2 250 П ЕС (в дальнейшем будем называть ее «установка»). Ее внешний вид можно увидеть на рисунке.

Установка представляет полностью готовый вентиляционный агрегат, обеспечивающий подачу свежего воздуха в помещения, его фильтрацию, а также удаление загрязненного. Установка обеспечивает передачу тепла и влаги от вытяжного воздуха приточному через два пластинчатых рекуператора. Применяется установка в системах вентиляции и кондиционирования жилых домов, квартир и других помещений. Она отличается очень низким уровнем шума, так как электродвигатели вентиляторов расположены между рекуператорами. Также применена электронная коммутация обмоток электродвигателей (ЕС моторы), что позволяет плавно изменять обороты и дополнительно снизить шум. Приведем основные технические характеристики установки ВЕНТС ВУЭ2 250 П ЕС:

• Установка питается от однофазной сети переменного тока. Напряжение питания 220—240 В, частота 50 Гц.
• Максимальная мощность вентилятора 125 Вт, потребляемый ток – 0,87 А.
• Максимальный расход воздуха установки 257 м³/ч.
• Частота вращения двигателя вентилятора 2930 об/мин.
• Уровень звукового давления на расстоянии 3 метра – не более 39 дБ.
• Материал корпуса установки – алюмоцинк.
• Температура перемещаемого воздуха — -25—+60°C.
• Тепло- и звукоизоляция установки – вспененный полипропилен толщиной 10 мм.
• Диаметр подключаемых воздуховодов 125 мм.
• Типы используемых фильтров на приток и вытяжку – карманные G
• Эффективность рекуперации (КПД) – до 89%.
• Тип рекуператора – перекрестного тока.
• Материал рекуператора – полимеризированная целлюлоза.
• Количество рекуператоров – 2.
• Габаритные размеры установки – 581*864*220 мм.

Благодаря своим компактным размерам, установка может быть смонтирована на чердаке, на стене, за подвесным потолком. В любом случае к установке должен быть обеспечен беспрепятственный доступ для технического обслуживания. Приведем еще один рисунок, на котором хорошо виден «внутренний мир» приточно-вытяжной установки.

Рассмотрим теперь основные этапы монтажа установки ВЕНТС ВУЭ2 250 П ЕС вместе с системой принудительной приточно-вытяжной вентиляции.

В представленном примере мы показали монтаж централизованной приточно-вытяжной вентиляции, когда все функции сведены в один блок, а воздух по вентиляционным каналам распределяется по помещениям. Это является безусловным преимуществом, так как такой системой легко управлять. Но бывают ситуации, когда принудительную вентиляцию в безынерционном строении сделать надо, но такая централизованная система будет избыточна. Это может быть в небольших дачных домиках или, например, в отдельно стоящей бане. Этими строениями пользуются периодически, и нет никакой нужды вентилировать их постоянно. Но, тем не менее, во время посещения людьми необходимо обеспечить нормальный воздухообмен. И это вполне возможно благодаря специальным устройствам с рекуператорами, но несколько другого типа. Принудительная вентиляция в безынерционных строениях может быть и децентрализованной, и, несмотря на это, она прекрасно выполняет свои функции.

Видео: Beнтиляциoннaя уcтaнoвкa c peкупeрaциeй Daikin VAM 800FB

Пример монтажа приточно-вытяжной децентрализованной вентиляции

В качестве примера рассмотрим вентиляционный приточно-вытяжной прибор с рекуперацией тепла типа УВРК-50МА (в дальнейшем будем называть его «прибор»), который выпускает российская компания «Экотерм». Прибор предназначен для энергосберегающей вентиляции помещений примерной площадью до 30 м². В нем реализованы функции как притока свежего воздуха с улицы, так и вытяжки отработанного. Устройство прибора показано на следующем рисунке.

Прибор монтируется в канале, который специально организуют для его монтажа. Внутри корпуса расположены два регенератора – большой и малый. Они изготавливаются из специального сплава, который способен накапливать тепловую энергию, то есть из инерционного материала. По сути регенераторы – это теплообменники. Между ними расположен блок высокопроизводительного вентилятора, способного работать в реверсивном режиме, то есть как на приток воздуха в помещение, так и на вытяжку. Вентилятором управляет автоматика, снабженная электронной схемой и набором датчиков.

С внутренней стороны находится автоматический клапан, который имеет привод, закрывающий или открывающий его. Клапан может закрыться даже при пропадании электроэнергии. Для этого в приборе предусмотрен батарейный блок. За клапаном располагается фильтр и декоративная решетка. Прибор может управляться пультом дистанционного управления. Рассмотрим кратко работу УВРК-50МА.

Предположим, что в помещении температура +20°C, а на улице -20°C. В фазе 1 прибор выбрасывает отработанный воздух из помещения на улицу. При проходе через прибор он интенсивно обменивается теплом с регенераторами, нагревая их. В фазе 2, когда регенераторы достаточно нагреются и теплообмен прекратится, датчики дают команду на остановку вентилятора и инициируют его вращение в обратную сторону. В фазе 3 идет забор холодного воздуха с улицы и при этом идет интенсивный теплообмен, только от регенератора воздуху. Производители утверждают, что в этой фазе воздух прогревается до +14°C, что не приводит к резкому падению температуры в помещении. Когда регенератор уже сильно стынет, то это «заметят» датчики, которые дадут команду вначале на остановку вентилятора, а затем и на запуск его, но в обратную сторону. Работа прибора возвращается к фазе 1. Если прибор работает в летнее время и воздух в помещении охлаждается кондиционером, то идет процесс снижения температуры наружного воздуха через регенераторы.

Наибольшую эффективность такой децентрализованной приточно-вытяжной вентиляции дает синхронизированная работа двух приборов в противофазе. Когда один работает на вытяжку, другой работает на приток,  затем все происходит наоборот. Для реализации этой функции в конструкции прибора предусмотрена техническая возможность синхронизации. Также УВРК-50МА может синхронно работать с кухонной вытяжкой, когда она включается, прибор автоматически открывает задвижку клапана, а вентилятор начинает работать на подачу воздуха с улицы в помещение. Это компенсирует «уход» большого количества воздуха инициируемый вытяжкой. Приведем краткие технические характеристики прибора:

• Диапазон рабочих температур – от -40°C до +50°C.
• Производительность прибора от 13 м³/час до 80 м³/час.
• Коэффициент энергосбережения от 86% о 96%.
• Площадь помещения для проветривания – до 30 м².
• Энергопотребление 19 Вт.
• Уровень создаваемого шума при работе – не более 42 дБ.
• Толщина стены для монтажа прибора должна быть от 400 мм до 750 мм.
• Диаметр канала для монтажа прибора – 225 мм.

Очевидно, что применение такого приточно-вытяжного прибора (или подобных ему) выгодно во всех смыслах. При очень низком энергопотреблении – всего в 19 Вт, прибор позволяет очень хорошо экономить тепловую энергию. Не надо никаких воздуховодов, никаких специально выделенных помещений. Недаром такие вентиляционные установки применяются повсеместно и становятся все более популярными. Монтаж прибора своими силами вполне возможен кроме этапа бурения отверстия в капитальной стене. Но сейчас эту услугу можно легко заказать, так как практически в любом населенном пункте есть организации, имеющие необходимое для этого оборудование. Опишем кратко процесс монтажа УВРК-50МА.

Разумеется, что двумя показанными в статье приборами принудительной вентиляции не ограничивается их ассортимент. Существуют и такие приборы, как канальные кондиционеры, электрические или водяные калориферы, различные ручные клапаны или с электроприводом. Вентиляция может оснащаться различными датчиками температуры, влажности, концентрации CO₂ и другими, которые дают данные для системы управления, которая может без участия человека реагировать на любое изменение микроклимата в доме. Вариантов реализации системы вентиляции, в принципе, бесчисленное количество и в рамках одной статьи описать все невозможно. Поэтому мы опять настойчиво рекомендуем читателям, что раз возникла необходимость в системе принудительной приточно-вытяжной вентиляции, то надо обращаться к специалистам. Хотя бы из соображений того, что они обучались этому минимум несколько лет. Плюс хорошие производители вентиляционного оборудования всегда предлагают комплексные решения, когда разом приобретенный комплект оборудования оказывается существенно дешевле, если приобретать все по отдельности.

Видео: Дeцeнтpaлизoвaннaя вeнтиляция c peгeнeрaциeй тeплa PeBEHTa

Заключение

Мы в этой статье попытались объяснить читателям нашего портала о важности вентиляции как из одной из инженерных систем, которая делает жизнь человека в своем доме комфортной и безопасной. Мы попытались объяснить, что к каждому отдельно взятому дому должен быть свой, сугубо индивидуальный подход. Если в одном доме будут бесплатно и эффективно действовать природные силы, то в другом они будут просто бесполезны и придется делать воздухообмен принудительно.

Система вентиляции не является обособленной от всех других. Она очень плотно связана и с отоплением, и с кондиционированием, и с электроснабжением. Тенденции современного строительства склоняются к массовому строительству сравнительно дешевых безынерционных домов, но при этом невольно их хозяева попадают в зависимость от энергоносителей. Можно этому процессу противиться, но стоит ли? Все равно комфортная жизнь в наше время зависит от энергетических источников и оплаты за них. Сложно представить жизнь современного человека без электричества, без газа, без воды, без связи, без интернета. Да, за это надо платить. Но, в итоге, это практически всегда оказывается дешевле, чем самостоятельно заготавливать природные энергоносители или делать какие-то свои способы связи с внешним миром.

Если кому-то повезло, что он имеет традиционный дом из теплоинерционных материалов, то пусть по максимуму будут эксплуатироваться природные силы. В случае необходимости, в сложный летний сезон можно вентиляции помочь какими-то элементами, которые заставят двигаться воздух. Если дом другой, то ничего страшного в этом нет, ведь существуют и недорогие, и эффективные способы организации вентиляции.

Всем нашим читателям мы желаем в их домах свежего воздуха, комфортной и безопасной жизни! Надеемся, что представленная информаця в этой статье поможет принять верное решение в отношении системы вентиляции.