Определение и серьезность проблемы
Под вентиляцией понимают специально организованное движение воздушных масс. Оно необходимо для создания комфортных и здоровых условий жизнедеятельности человека. Вообще, система очень сложная в расчете. Стандартных решений, которые подходят всем или хотя-бы некоторой группе пользователей, просто нет. Каждый проект индивидуален. Играет роль даже расположение одной решетки, вентилятора. Очень многое зависит от положения дома относительно розы ветров и еще много мелочей. Чтобы спроектированная своими руками вентиляция работала хорошо, нужно серьезно разбираться.
Хорошая вентиляция — залог здоровья и жизни
По санитарным нормам один человек с состоянии покоя перерабатывает» за час около 30 кубометров воздуха. Если воздух не обновляется, кислорода становится все меньше, углекислого газа и других продуктов жизнедеятельности — все больше. По мере уменьшения количества кислорода, ухудшается самочувствие. Длительная нехватка кислорода провоцирует развитие болезней.
Немного цифр, физиологов, отображающих влияние уровня углекислого газа CO2 на состояние человека:
- Воздух высокого качества — до 800 ppm, бодрость, идеальное самочувствие.
- Воздух среднего качества — 800 — 1000 ppm. На верхней границе половина людей ощущает сонливость, вялость, снижение концентрации и ухудшение качества и скорости обработки информации.
- Воздух низкого качества — 1000-1400 ppm. Вялость, заторможенность, проблемы с обработкой информации, ощущение «духоты».
- Непригодный для жизнедеятельности воздух — ppm выше 1400. Неспособность сосредоточиться, сильная сонливость, усталость, проблемы со сном, сухость слизистых.
Физиологи считают содержание углекислого газа в воздухе на уровне 1400 ppm — самой низкой точкой для относительно нормального функционирования человека. Все показатели с большим количеством углекислого газа — это уже за гранью.
Наглядный пример
Чтобы оценить тяжесть ситуации без проветривания, приведем график, уровня CO2. Он снят в качестве эксперимента. Чтобы оценить насколько необходима вентиляция в современном доме/квартире с пластиковыми окнами и принятыми мерами по теплоизоляции.
Условия эксперимента. Спальня 13 квадратов (37 кубов), один человек и одна собака среднего размера. В доме вытяжная вентиляция, стояк на кухне и в котельной. В котельной установлен вытяжной вентилятор, который по таймеру работает пол ночи и пол дня. Приточки нет, доступ свежего воздуха через окна, которые имеют функцию проветривания и микропроветривания.
Расшифровка графика:
- Точка 1. С 20 часов — работа за компьютером, двери приоткрыты, окно закрыто.
- Точка 2. Окно открыли, двери приоткрыты, все покинули комнату.
- Между 1-2 в комнату возвращались, окно закрыли, потом открыли. Все это можно отследить по колебаниям уровня CO2.
- Точка 3. В 3-35 закрыты двери и окно, человек и собака спят.
- Точка 4. 9-20 утра, человек проснулся. Уровень CO2 — 2600 ppm, что значительно ниже крайней нормы. Окно открыли, уровень углекислого газа менее чем за час вернулся к норме (Точка 5).
Как видно из графика, большая часть ночи проходит при очень высокой концентрации углекислого газа. Это может быть причиной усталости, плохого самочувствия утром. В общем, все понятно. При желании, можете провести подобный эксперимент самостоятельно. Требуется лишь метеостанция с возможностью измерения уровня углекислого газа (с памятью). Глядя на результаты эксперимента, значение системы вентиляции переоценить сложно. Давайте разбираться как она работает.
Как сделать вентиляцию в частном доме своими руками
Процедуру самостоятельного монтажа вентиляционной системы в частном доме можно разделить на несколько основных этапов.
- Расчеты и проектирование. Первый шаг заключается в вычислении требуемого воздухообмена. Это можно сделать по формуле, описанной выше.
- Выбор сечения воздуховодов. После вычислений необходимо определится с диаметров каналов системы. Небольшая величина приведет к постоянным загрязнениям, большая – к шуму и потере производительности. При монтаже каналов необходимо снизить количество поворотов к минимуму.
- Выбор типа вентиляции. Как уже было сказано, наиболее оптимальным вариантом является приточно-вытяжная система.
- Составление схемы расположения каналов.
- Определение месторасположения забора и вывода воздушных потоков.
- Непосредственно сам монтаж вентиляции.
Выполняя точные расчеты, используя качественные материалы и точно следуя описанному алгоритму, создать вентиляционную систему своими руками очень просто.
Приточно-вытяжная вентиляция
Установка вентилятора в санузел
Установка вентилятора в санузел – это проста процедура, которая позволит обеспечить качественную циркуляцию воздуха. Первым делом необходимо определится с месторасположением конструкции. Чаще всего, она устанавливается в выходное отверстие, соединенное с общей системой вентиляции.
Для установки вентилятора необходимо следовать следующей пошаговой инструкции.
- Подключить вентилятор к электросети. Процедуру включения можно осуществлять с помощью кнопки, расположенной непосредственно на конструкции, или же подвести его к обычному выключателю около санузла.
- Далее нужно снять защитную крышку и закрепить конструкции на выходе вентиляционного отверстия с помощью полимерного клея или жидких гвоздей.
- Последний шаг заключается в установке защитной крышки и проверке работы установленной конструкции.
Устройство вытяжки
Принцип работы вытяжного вентилятора выглядит следующим образом:
- воздух, находящийся в помещении нагревается за счет отопительных приборов, дыхания жильцов и т.д.;
- свежий воздух поступает в помещение и создает повышенное давление за счет разницы температур, из-за которого отработанные воздушные массы поднимаются к потолку помещения;
- вытяжной вентилятор засасывает воздух в верхней части помещения в вентиляционные каналы, по которым он в дальнейшем выводится из дома.
Приточная вентиляция с помощью диффузора или решетки
Приток свежего воздуха осуществляется по вентиляционным каналам. За его равномерное распределение по помещению отвечают такие элементы как диффузоры и решетки. Они позволяют воздуху равномерно разнестись по комнате, что препятствует образованию застоя.
Диффузоры и решетки классифицируются по нескольким параметрам:
- форма – круглая, прямоугольная или квадратная;
- размер;
- дополнительные опции – встроенные вентиляторы, вытяжки, увлажнители, обогреватели т.д.
Приточная вентиляция с помощью приточного клапана
Приточная вентиляция, работающая за счет приточных клапанов – это самый простой способ создания вентиляционной системы. Клапан – это конструкция, которая может устанавливаться в стены, окна, двери и т.д.
Воздух поступает с улицы через клапаны и попадает в помещение. Установить приточный клапан очень легко. Для этого достаточно следовать следующей инструкции.
- Определится с местом расположения конструкции. Чаще всего такие конструкции монтируются в пространство под окна или же в стены.
- Вне зависимости от выбранного месторасположения необходимо просверлить сквозное отверстие под углом в направлении вниз (это требуется для предотвращения попадания в помещение воды, пыли и т.д.).
- Далее необходимо установить клапан и зафиксировать его в отверстии.
- Оставшееся пространство в проделанном отверстии заделывается с помощью герметика.
При выборе количества приточных клапанов, необходимо учитывать скорость отвода отработанных воздушных масс. Вытяжка должна успевать отводить количество использованного воздуха равное объему поступающего. В этом случае, коэффициент полезного действия вентиляционной системы будет максимальный.
Принудительная вентиляция в частном доме
проблематичность её демонтажа
Второстепенной проблемой становится снижение производительности канала. В этот момент прослеживается снижение циркуляции. Помещение остаётся без необходимого количества свежего воздуха. Устанавливать такую вентиляцию рекомендуется в подвале или цокольном помещении, где риск появления сырости гораздо выше, чем в остальных частях частного жилого здания. Как показывает опыт, проблем с монтажом и наладкой правильного оттока и притока воздуха не возникает. Эту процедуру можно сделать своими руками за короткий отрезок времени.
Не стоит забывать, что схема вытяжки может подразумевать и наличие вентиляторов. Эти приборы способны регулировать приток свежего воздуха. Установить их сможет своими руками любой хозяин.
Виды вентиляции в частном доме
Установка вентиляции в частном доме станет неотъемлемой частью постройки. Специалисты в строительном деле утверждают, что именно эта работа требует немало сил. В частном доме можно создать два варианта вытяжных систем:
- вытяжная вентиляция;
- приточно-вытяжная.
Вытяжная вентиляция позволит воздуху внутри помещения беспрепятственно вытекать наружу при помощи принудительного вмешательства, а поступать свежий воздух будет через каналы естественным путём.
Приточно-вытяжная схема подразумевает принудительный сброс и приток свежего воздуха в дом. Эта схема многое сложнее в исполнении, цены на элементы дороже, а потому она редко применяется в строительстве небольших частных домов.
В свою очередь, каждая из предложенных систем вентиляции может быть разделена на централизованную вытяжку и децентрализованную. В первом случае используется специальная вентиляционная установка. С её помощью происходи циркуляция воздуха в помещении. Второй вариант подразумевает расположение по всей системе нескольких агрегатов. Каждый из них работает независимо от других и устанавливается в каждом помещении дома.
Типы вентиляционных систем
Выбирая, какую схему нужно будет составить, чтобы качественно смонтировать вентиляцию в частном доме, нужно помнить о типах вентиляции:
- Естественная.
- Принудительная, оснащенная механическими приспособлениями.
- Комбинированная.
Каждая из них имеет свои плюсы и минусы. Но при выборе и дальнейшем составлении схемы нужно помнить о том, что нельзя делать вытяжку без притока или оттока. То есть воздух из помещения должен выходить и замещаться на свежий, в противном случае все монтажные работы по эффективности конечного результата сведется к нулю.
Естественная или принудительная – что лучше?
Простейший пример естественной вентиляции – квартира в доме с деревянными окнами. Вытяжка хоть и организована при строительстве, но подчиняется законам физики, а поступление воздуха производится через щели в оконных и дверных проемах, открытые окна и форточки.
В деревенских домах, которые многие используют в качестве сезонного жилья, циркуляция воздуха осуществляется и с помощью кирпичной печи с дымоотводом и трубой
Но иногда естественного воздухообмена недостаточно для формирования здоровой, комфортной для проживания среды. И тогда приходится использовать перечисленные выше устройства, врезать новые вентиляционные каналы.
В качестве воздуховодов используют или пластиковые трубы или оцинкованные элементы. Их располагают над подвесными конструкциями и в стенах с выходом наружу над крышей или в стене.
Для создания полноценной вентиляции конструируют целые системы утепленных герметичных каналов, проходящих через все помещения. Но такой вариант целесообразен для домов постоянного проживания, так как требует более серьезного подхода
Лучший способ наладить правильную вентиляцию – комбинация естественных и механических способов улучшения циркуляции воздуха. С этой стороны дачный домик не отличается от обычной городской квартиры: к полуоткрытым форточка можно добавить монтаж вентилятора в туалете и установку недорогой вытяжки на кухне.
Принцип обустройства принудительной системы
Работает принудительная вентиляция в частном доме при помощи механических вытяжных установок. Они питаются от сети, поэтому при оборудовании своими руками потребуются еще и навыки электрика.
Схем подобной вентиляции много, наиболее востребованные:
- Приток воздуха дается при помощи бризеров, их устанавливают во всех помещениях. На чердаке монтируется общий вентилятор, к которому поступает весь отработанный воздух и удаляется.
- Монтаж отдельных приточно-вытяжных устройств с рекуператором, который встраивается во внешнюю стену.
- Центральный кондиционер с сетью вентканалов.
- Фанкойлы – местные калориферы, обладающие функциями обогреваохлаждения.
Как сделать естественную вентиляцию на даче
Самостоятельно спроектировать вентиляционные каналы для частных домов сложно. Обязательно нужна помощь профессионалов.
Вентиляция на даче своими руками монтируется по следующей схеме и правилам:
- Отверстия, через которые воздух будет тянуть внутрь помещения, располагают внизу стены.
- Вытяжные отверстия располагают под потолком в комнате.
- Монтируют трубы, закрепляют их у входа и входа. Закрепительные детали не должны вызывать деформацию трубы.
- Вытяжная труба должна возвышаться над крышей дома больше, чем на полметра. Верхушку трубки закрывают колпаком, чтобы туда не попал мусор и осадки.
- Приточные отверстия с улицы защищают декоративными решетками, чтоб в систему не проникал мусор, не заползали грызуны.
Воздуховод нужно обязательно заземлить, чтобы обезопаситься от статического электричества
Монтируют трубы очень осторожно
Планировка и расчет каналов
Сечение воздуховодов зависит от системы вентиляции и объема воздуха, который нужно обслужить. Параметры можно взять из таблицы, принимая за скорость естественной тяги значение 1-2 м/с, механической – 3-5 м/с:
Таблица 2 – подбор сечения воздуховода
Пример расчёта сечения воздуховода: 450 м3/час отводятся четырьмя каналами. Соответственно на каждый приходится 450/4=115 м3/час. Используя таблицу, представленную выше, получаем, что при скорости 2 м/с достаточно трубы Ø140 мм.
Хорошая естественная тяга идет только по вертикальным шахтам (допускается отклонение на 30° длиной до метра). Сужения, врезки замедляют поток, горизонтальные участки его практически останавливают. Механическое продвижение дает стабильную равномерную тягу, где все озвученные нюансы просто учитываются при выборе мощности вентилятора.
Схемы работы вентиляции
В практике обустройства вентиляционных устройств, в зависимости от выполняемых функций, определены четыре вида вентиляции:
Приточная вентиляция в частном доме – подает воздух с улицы в помещение. Когда в доме установлены стеклопакеты, то используется режим «микропроветривания» или специальные клапаны. Но интенсивность поступления воздуха зависит от погодных условий и не всегда способна обеспечить комфортный микроклимат. Для искусственной вентиляции устанавливаются дополнительные вентиляционные каналы и приборы, очищающие уличный воздух и нагревающие его до комнатной температуры, используя электрический или водяной калорифер.
Как выглядит схематически приточная вентиляция в частном доме Источник bir.bilagyteco.ru.net
Вытяжная вентиляция в частном доме – удаляет «отработанный» воздух из дома на улицу. Если не нужна большая интенсивность воздухообмена, то обходятся средствами естественной вентиляции через готовые вентиляционные каналы. Но из-за явных недостатков естественной вентиляции, чаще обустраивают принудительные вытяжки c вытяжными вентиляторами. Их устанавливают как в вентиляционных каналах, так и в запотолочном пространстве.
Принцип работы приточной и вытяжной вентиляции Источник mojdominfo.ru
- Приточно-вытяжная вентиляция в доме – в этом случае организовываются два параллельных разнонаправленных воздушных потока. Первый – это подача насыщенного кислородом воздуха в помещение, а второй – вывод «отработанного» воздуха наружу.
- Воздушная климатическая система (воздушное отопление) в доме – в этом случае внутри дома устраивается циркуляция внутреннего воздуха с подмесом в него приточного воздуха и удалением вытяжного воздуха из санузлов и технических помещений. Преимущество такой системы в том, что на приток надо значительно меньше свежего воздуха (по 60 м³/ч на жильца) и соответственно меньше воздуха удаляется через вытяжку вместе, а значит и меньше тепла уходит зимой из дома.
Кроме этого, легко можно организовать подогрев или охлаждение циркулирующего в доме воздуха, его очистку и увлажнение, т.е. можно обойтись без традиционной водяной системы отопления и кондиционирования сплитами. По этой причине такое комплексное решение часто используется в «умных домах».
Система вентилирования в «умном доме» Источник restate.ru
Естественная и принудительная вентиляция
Все вентиляционные системы делятся на два основных типа:
- Природная (конвективная или естественная) вентиляция. Циркуляция воздушных масс здесь происходит так же, как и в природе – под влиянием тяги, что возникает вследствие разности температур, а значит и давления воздуха в помещении и снаружи дома;
- Искусственная (принудительная) система воздухообмена, которая осуществляется нагнетателями воздуха типа вентиляторов или компрессоров.
Естественная вентиляция – принципы функционирования и особенности
Принцип функционирования природной вентиляции это конвекция – движение теплых воздушных потоков в верхнюю часть помещения и замещение ушедших воздушных масс уличным холодным воздухом, который притекает снизу. Кроме разницы температур, здесь на скорость циркуляции воздуха еще влияет скорость ветра.
Ранее для поступления воздуха в дом использовались неплотности окон и дверей. Однако современные пластиковые окна лишены таких микрощелей и приходится целенаправленно монтировать в раме или стенах вентиляционные клапаны. В свою очередь, «отработанный» воздух уходит из дома через выводные каналы, расположенные в кухне, туалете и других комнатах.
Принцип действия конвекционной (естественной) вентиляции Источник bolts-master.com
У естественного воздухообмена отмечают следующие преимущества:
- экономичность, так как для перемещения потоков воздуха не требуется дополнительное оборудование;
- энергонезависимость;
- безаварийность работы;
- бесшумность.
К недостаткам относят:
- слабая интенсивность воздухообмена, не всегда способная полноценно бороться с накоплением неприятных запахов или образованием конденсата;
- слабая эффективность циркуляции вследствие зависимости тяги от высоты здания и времени года;
- почти полная невозможность регулирования интенсивности воздухообмена (можно использовать заслонки, но они могут только уменьшить тягу, а значит, далеко не всегда помогают);
- летом воздуха почти не двигается, поскольку температуры внутри дома и снаружи практически выравниваются;
- большой отток тепла на улицу, что существенно повышает расходы на отопление;
- при установке герметичных стеклопакетов, естественный приток воздуха практически прекращается.
- необходимость дополнительно в окнах или наружной стене монтировать специальные приточные клапаны.
Вентиляционные клапаны – снаружи и изнутри помещения Источник ventazbuka.ru
Особенности искусственной вентиляции
Циркуляция воздушных масс в системе искусственной вентиляции осуществляется принудительным путем за счет работы электромеханического оборудования. Свежий воздух с улицы через воздухозаборник поступает в вентиляционный блок, распределяющий воздух по комнатам жилого дома. Отработанный воздух принудительно отсасывается из помещений и через вытяжные воздуховоды выбрасывается на улицу.
В состав вентиляционного оборудования принудительной циркуляции входят следующие элементы:
- вентилятор;
- фильтр очистки воздуха;
- шумоглушитель;
- воздухонагреватель/калорифер;
- воздушный клапан.
Еще в современных системах к перечисленному оборудованию может добавиться рекуператор – устройство, которое за счет отбора тепла у выводящегося наружу воздуха, нагревает поступающий.
При монтаже вентиляционной сети потребуются:
- воздухоотводы;
- решетки воздухозаборные, диффузоры, анемостаты.
Система вентилирования в «умном доме» Источник restate.ruПреимущества искусственной вентиляции:
- автономная работа, не зависящая от условий окружающей обстановки (температуры и давления, высоты здания);
- возможность доведения параметров подаваемого в дом воздуха до необходимых значений, для создания комфортного микроклимата (очистка от пыли, подогрев/охлаждение, увлажнение/осушение).
Недостатки принудительной вентиляции:
- энергозависимость технических средств и значительные затраты энергоресурсов на подогрев большого объёма приточного воздуха, обеспечивающего необходимую кратность воздухообмена, особенно в зимний период;
- значительные расходы на приобретение оборудования;
- необходимость регулярного эксплуатационного обслуживания.
Смешанный тип вентиляции
Если нет необходимости устраивать принудительное вентилирование во всех помещениях дома, то можно рассмотреть вариант со смешанной вентиляцией. Так принято называть совместное применение естественной циркуляции с установкой механических вытяжек и вентиляторов. Обычно принудительную вентиляцию используют на кухне или в санузлах, а воздухообмен в остальных помещениях происходит естественным способом.
Смешанная вентиляционная система Источник linternaute.fr
Естественная и принудительная вентиляция
Для начала, давайте разберёмся, действительно ли, естественная вентиляция не справляется с возложенной на неё задачей или необходимость монтажа принудительной вентиляции в частном доме – это очередной маркетинговый ход производителей.
Естественная вентиляция: принципы функционирования и особенности
Общая схема работы естественной вентиляции
До недавнего времени все жилые дома были оборудованы системой вентиляции естественного типа. В этом случае:
- Отработанный воздух из помещения удалялся через вентиляционные каналы, расположенные в верхних углах нежилых комнат (кухни, санузлы, ванные комнаты);
- Поступление чистого воздуха происходило сквозь щели и неплотности в оконных блоках, в проёмах входных дверей, в стенах и перекрытиях.
При ЕВ вентиляционные каналы не монтировали в жилых комнатах (спальни, детские, залы, кабинеты, игровые). Грязный воздух из них, сквозь прорези в дверных полотнах, поступал в коридор, затем в кухню или ванную, и только потом вместе с остальными воздушными массами «уходил» в вентиляционный стояк.
Движение воздушных масс в помещении осуществлялось за счёт разности температур в верхних и нижних участках комнат: тёплый (отработанный) воздух поднимался и устремлялся к отдушинам, а потом по воздуховоду (за счёт разности давления) как по аэродинамической трубе выбрасывался в открытое пространство.
Такая вентиляционная система обладает массой неоспоримых преимуществ:
- Не издаёт дополнительного шума при работе;
- Не требует затрат на монтаж вытяжки, содержание и эксплуатацию;
- Не нуждается в источнике электроэнергии.
Что же послужило причиной отказа от столь выгодного метода вентилирования зданий? Конечно же, желание уменьшить теплопотери в зимний период года. Установив металлопластиковые оконные блоки и двери с уплотнителями, тщательно утеплив стены и заделав все щели, мы заблокировали доступ свежего воздуха внутрь помещения и превратили его в герметичную камеру.
Обратите внимание, для обеспечения воздухообмена недостаточно просто установить вентиляционные каналы. Для того чтобы часть отработанной воздушной смеси беспрепятственно «покинула» пределы помещения, нужно чтобы на его место «поступил» свежий воздух извне
И если раньше он проникал в комнаты сквозь многочисленные щели, то сейчас такой возможности у него нет. Можно самым тщательным образом рассчитать сечение отдушин, смонтировать вентиляционные каналы оптимальной высоты и даже установить вытяжные вентиляторы, но если не будет притока, чистого воздуха, то вся система вентиляции превратится в ненужные декорации.
Именно поэтому после качественной герметизации дома, потребуется непременно делать его частичную разгерметизацию. Производители строительной фурнитуры давно предусмотрели этот момент и выпустили серию приспособлений, позволяющих воздуху с улицы проникать в комнаты.
Особенности искусственной вентиляции
Принцип работы искусственной вентиляции
Искусственная вентиляция в доме осуществляется за счёт принудительного движения воздушных масс. Работа установленных в вентиляционные каналы вентиляторов и вмонтированных в стены нагнетающих устройств направлена на искусственный (принудительный) выход отработанной воздушной смеси и всасывание чистого воздуха с улицы.
В отличие от ЕВ, принудительная система способна работать только при подключении к электрической сети. К тому же она создаёт много шума, для блокирования которого необходимо дополнительно монтировать глушитель и удлинять входящие в установку трубы. Интенсивный подсос воздушной смеси в холодную пору года приводит к охлаждению помещения, чтобы этому препятствовать понадобится, установить калорифер (нагревательный элемент).
Правильно собранная установка занимает около 4 метров, нуждается в отдельном помещении (допускается установка на чердаке) и требует серьёзных затрат на монтаж и эксплуатацию.
В защиту искусственной вентиляции можно сказать, что только она способна обеспечить требуемый приток и отток чистого воздуха и отработанной смеси, подогреть и очистить подаваемую смесь от частичек грязи и большинства аллергенов.
Смешанный тип вентиляции
Схема работы комбинированной вентиляции
Также существуют варианты монтажа, при которых удаление отработанных газов осуществляется с помощью вентиляторов и вытяжки, а естественный приток – произвольно сквозь настенные клапаны.
Не менее распространён вариант, когда нагнетание осуществляют искусственными приборами, а отток происходит за счёт разности температур и давления в верхней и нижней точке вент каналов.