Естественная вентиляция в частном доме: правила обустройства гравитационной системы воздухообмена

Правила и этапы очистки вентсистемы

Приточно-вытяжная вентиляционная система являет собой многофункциональный комплекс сверхбыстрой обработки газовоздушной смеси. Хоть это и система принудительной транспортировки газа, но в её основе лежат вполне объяснимые физические процессы.

Само слово “вентиляция” тесно связано с понятием конвекции. Она является одним из ключевых элементов при перемещении воздушных масс.

Конвекция — явление циркуляции тепловой энергией между холодными и теплыми потоками газа. Существует естественная и принудительная конвекция.

Немного школьной физики для понимания сути происходящего. Температура в комнате определяется температурой воздуха. Переносчиками тепловой энергии являются молекулы.

Воздух — многомолекулярная газовая смесь, которая состоит из азота (78%), кислорода (21%) и остальных примесей (1%).

Находясь в замкнутом пространстве (помещении), имеем неоднородность температуры относительно высоты. Это связано с неоднородность концентрации молекул.

Учитывая равномерность давления газа в замкнутом пространстве (помещении), согласно основного уравнения молекулярно-кинетической теории: давление пропорционально произведению концентрации молекул на их среднюю температуру.

p=nkT, nверх*Tверх=nниз*Tниз, nверх/nниз=Tниз/Tверх

Чем ниже температура, тем больше концентрация молекул, а значит и больше общая масса газа. Поэтому говорят, что тёплый воздух “легче”, а холодный — “тяжелее”.

В связи с вышеизложенным становится ясен основной принцип обустройства вентиляции: подача (приток) воздуха обычно оборудуется снизу помещения, а отвод (вытяжка) — сверху. Это аксиома, которую требуется учитывать во время проектирования системы вентиляции.

Стоит отметить, что на основании Приказа №107 в дальнейшем было опубликовано Постановление главного государственного санитарного врача, в котором выдвигаются требования к соблюдению норм воздухообмена для поддержания здорового образа жизни человека.

Согласно нормативным требованиям, чистка вентиляционных камер и воздуховодов должна проводиться поэтапно.

Технологический процесс чистки структурно разделен на четыре этапа:

1. Обследование системы вентиляции с целью определения соответствия санитарных норм установленным стандартам.
2. Разработка плана работ, определение метода чистки и выбор тактики работ по проведению очистки. Дополнительно должны быть проведены подготовительные работы.
3. Непосредственное проведение очистки системы вентиляции.
4. Анализ проведенных работ и оценка их эффективности.

Каждый из этих этапов содержит свои подпункты, от неукоснительного выполнения которых полностью зависит результат проведенной работы. При этом срок очистки систем вентиляции не должен превышать 30 суток с момента планового обследования.

Стоит отметить, что на этом этапе важна внимательность и педантичность при выполнении мероприятий, ведь при допущении ошибок в обследовании и определении конкретных несоответствий санитарно-эпидемиологическим нормам зависит результат проведенных работ. В случае ошибок при обследовании выбранный метод очистки может не привести к положительному результату.

Обследование систем вентиляции должно включать в себя:

• проверку всей технической документации данной системы вентиляции;
• контроль фактического соответствия конструкции системы проектным данным;
• анализ состояния всех составных частей вентиляции на предмет механических повреждений;
• исследование микроклимата внутри системы и замер нормируемых параметров.

Важным документом, в котором должны отражаться все выполняемые с вентиляцией действия в течении всего времени ее использования, является «Журнал ремонта и эксплуатации».

В нем содержатся сведения о лицах, которые производят обслуживание вентиляционных систем, указываются особенности ТО, технические параметры производительности по воздуху и плановые сроки проведения работ, определяющих эффективность функционирования системы.

Заключение исследования вентиляционных камер и воздуховодов выносится в форме акта сан-эпидемиологического обследования.

На основании акта производится второй этап работ по очистке вентиляции. Как правило должен использоваться стандартный алгоритм разработки плана дальнейших действий.

https://www.youtube.com/watch?v=w9KQZIVzlvs

Типовой план состоит из следующих пунктов:

1. Определение способа и метода проведения очистки системы.
2. Выбор средства для проведения дезинфекции.
3. Расчет необходимого количества выбранного средства.
4. Выбор и подготовка к работе необходимого оборудования (в том числе и устанавливаемого в систему вентиляции бактерицидного, работающего на основе современных ультрафиолетовых технологий).
5. Оповещение администрации здания (собственников жилья) о дате проведения работ.
6. Демонтаж системы.
7. Очистка.
8. Дезинфекция.
9. Установка выбранного оборудования в состав системы.
10. Монтаж.
11. Запись о проведении работ и составление отчетной документации.
12. Последующая оценка эффективности проведенных работ.

В зависимости от типа здания, его предназначения, конструктивных особенностей и степени загрязнения системы вентиляции в этот план могут быть добавлены и другие элементы, связанные с частичной заменой составных частей системы.

План работ после его разработки должен подписываться лицом, ответственным за проведение работ по чистке систем вентиляции, и утверждаться установленным порядком у главы местной администрации.

В зависимости от специфических особенностей и конструкции выполняется весь комплекс предполагаемых работ.

Вне зависимости от выбора метода очистки, работы должны проводиться в следующей последовательности:

1. Приготовление средств для проведения чистки и дезинфицирующих растворов в специально отведенных местах.
2. Проведение расчетов в использовании средства на каждом участке системы вентиляции. Расчеты должен производить специалист.
3. Подготовка вентиляции, снятие крышек, решеток, перекрытий, демонтаж воздухозаборных элементов. Предоставление свободного доступа к системе.
4. Очистка воздуховодов.
5. Очистка регулирующих устройств – демонтировать их не рекомендуется, чистку проводить на месте установки.
6. Чистка и дезинфекция фильтров.
7. Очистка вентиляторов – в случае необходимости допускается демонтаж мягких вставок.
8. Очистка теплообменников. Проводится с учетом их конструкции и только при демонтаже из системы вентиляции.
9. Чистка дренажной системы. При этом стоит демонтировать дренажные лотки.
10. Проведение чистки внутренней части корпусов камер смешения, кондиционеров. При разборке и очистке бытовых кондиционеров следует действовать непосредственно по инструкции, прилагаемой к этим моделям.
11. Просушка и сборка элементов системы вентиляции.

Таким образом при выполнении работ в соответствии с этой разработанной последовательностью позволит провести полную очистку системы. Отклонение от этих пунктов нежелательно.

Стоит отметить, что после проведения работ обязательно составление отчета, в котором должны быть указаны все выполненные действия.

Завершающим этапом чистки систем вентиляции является проведение анализа эффективности проделанной работы с итоговым заключением о безопасном использовании вентиляции.

В соответствии с установленными правилами, контроль результата работ обязателен на каждом объекте. Эффективность очистки должна осуществляться не только визуальной оценкой отсутствия загрязнений, но и специальными лабораторными исследованиями. Только сравнение такого параметра как «общее микробное число», которое в обязательном порядке замеряется перед началом работ, позволит вычислить степень остаточного загрязнения в системе.

Проведение анализа (забор необходимого количества воздуха) должно осуществляться в месте притока воздушных масс в помещение.

Также, в соответствии с нормами, исследоваться на наличие патогенных элементов  должны следующие поверхности системы:

• фильтры;
• увлажнители;
• градирни;
• теплообменники;
• дренажные поддоны.

После исследования результатов и сравнения показателей проводится оценка эффективности проведенной очистной и дезинфекционной работы. Результаты обязательно должны соответствовать установленным требованиям и нормам санитарно-эпидемиологического состояния.

Стоит отметить, что эти нормы для каждой категории закрытых помещений (промышленное, жилое, общественного пользования) различны.

Понятию «чистая вентиляционная система» соответствует такая вентиляция, где нет болезнетворных бактерий и микроорганизмов, а визуально во всей системе отсутствуют видимые загрязнения.

Как устроен процесс воздухообмена?

Основное назначение гравитационного варианта устройства воздухообмена: поддержание необходимого микроклимата. Кроме насыщения пространства свежим воздухом, она еще и выполняет удаление отработанного воздуха, продуктов горения газа, различных запахов.

Эффективность работы системы естественной вентиляции, устроенной в загородном доме или на даче, обусловлена разницей атмосферного давления внутри и снаружи дома, которое также зависит от температуры, влажности воздуха и силы ветра.

Естественный воздухообмен работает следующим образом:

• Воздух с улицы попадает в дом через открытые фрамуги, неплотно прилегающие друг к дружке элементы оконных и дверных конструкций. Потоки воздуха устремляются внутрь в ходе проветривания через приоткрытые пластиковые окна или через вентиляционные приточные клапаны.
• Перемещение воздуха от одного помещения к другому и внутри него происходит самопроизвольно. Чтобы у потока не было препятствий между полом и дверьми оставляют зазоры. Их функцию с успехом выполняют переточные решетки, устанавливаемые в стены.
• Отработанный воздух покидает дом через вытяжные вентиляционные каналы. Находятся они в помещениях с нестабильной влажностью/температурой – в кухнях, раздельных и совмещенных санузлах.

С вытяжными компонентами отлично знакомы все городские жители. Это каналы, соединенные с общественной вентиляционной шахтой. Их закрывают решетками, которые требуется периодически чистить.

В обустройстве частного дома организация естественной вытяжки может существенно различаться. К примеру, это может быть отдушина в верхней части стены, вытяжная труба или отверстие в потолке с выходом в вентиляционный канал на чердак, а оттуда на улицу.

Особенности построения естественной ПВВ

Как и любая инженерно-техническая система естественная разновидность не лишена недостатков, но и обладает вескими преимуществами. Чтобы наверняка определиться, устраивать ее или нет, стоит сравнить список плюсов с перечнем минусов.

Положительные стороны:

• Лёгкая и недорогая установка. Это самый дешевый вариант организации стабильного воздухообмена.
• Низкие расходы на обслуживание. Если в системе нет механических приборов, то она нуждается всего-лишь в периодической чистке.
• Энергонезависимость. Не потребляет электроэнергию, за исключением установки дополнительных электроприборов.
• Предельно тихая работа. Отличается пониженным шумом.
• Инженерная гибкость. Вентиляцию можно модернизировать, доукомплектовать различными устройствами. Есть возможность регулировки производительности системы.

Отрицательные стороны:

• Нестабильность тяги. Ее зависимость от атмосферного давления и конкретных погодных условий. Эффективность работы естественной вентиляции летом может быть недостаточной.
• Формирование сквозняков. В зимний период сильная тяга может не только доставить жителям дома дискомфорт сквозняками, но и существенно увеличить теплопотери. Отсюда вытекают повышенные расходы на отопление помещения. Стоит отметить, что существуют различные пути решения этой проблемы.

Организовать систему естественной вентиляции в частном доме под силу каждому. Ее несовершенство компенсируется простотой конструкции и минимальными расходами на обслуживание.

Естественная вентиляция животноводческой фермы представляет собой воздухообмен, который происходит через поры строительного материала, щели в стенах, потолке, дверях, окон, то есть для обеспечения необходимого микроклимата не применяются искусственные каналы и побудители. Воздухообмен при таком способе вентиляции осуществляется исключительно из-за разницы давления наружного и внутреннего воздуха, которая возникает вследствие разницы скорости напора воздуха, а также из-за разницы их температурных значений, а, следовательно, и разницы объемных весов воздуха.

Принцип естественного обмена воздухом на животноводческой ферме основан на разнице давления. Выглядит это следующим образом: ветер на наветренной стороне фермы создает высокое давление, при этом на противоположной стороне здания воздух будет слегка разряженным, а значит и давление там будет несколько ниже.

Со стороны здания, где создано высокое давление, воздух всасывается или нагнетается внутрь фермы. С противоположной стороны воздушные массы из-за разницы давления вытягиваются из помещения. Объемы и количество проникающего воздуха зависят от пористости здания, то есть количества и размеров соответствующих отверстий и скорости ветра.

Недостатком естественной вентиляции является тот факт, что она не обеспечивает необходимый уровень воздухообмена в различные периоды года и совершенно не поддается регулировки. Для того чтобы создать благоприятные условия воздушной среды в помещениях, построенных из материала высокого термического сопротивления, целесообразно иметь следующую кубатуру:

• для взрослых коров — не менее 30 куб. м.;
• для молодняка — не менее 20 куб. м.;
• для свиноматок — от 20 до 30 куб. м.;
• для откормочных свиней — от 10 до 15 куб. м.;
• для овец — от 5 до 8 куб. м.

Зимой в подобных животноводческих помещениях необходимо создавать воздухообмен не менее 17 — 20 куб. м/час при его кратности от 4 до 5 раз в течение одного часа.

Ввиду того что естественная вентиляция не способна обеспечить достаточный обмен воздушных масс и их качественный состав в помещениях животноводческих ферм, то в дополнении появляется необходимость обустройства искусственной вентиляции.

Эффективный процесс естественного воздухообмена возможен в узких и широкогабаритных производственных зданиях, в том числе и на животноводческих фермах. Подобная система действует исключительно под влиянием ветрового или теплового давления, нивелируя разницу объемной массы внутреннего и внешнего воздуха. Существует несколько распространенных строительных схем, которые обеспечивают работу простой естественной вентиляции:

• шахтная;
• горизонтальная или беструбная;
• аэрация.

Шахтная схема вентиляции работает посредством притока воздуха через специальные проемы в стенах. Обычно они делаются под или над окнами. Иногда в качестве проемов используются сами открытые окна. Вытяжка уходит через шахту. Опыт практического животноводства в средней полосе России показывает, что вентиляция однопролетного здания может осуществляться и при помощи одной вытяжной шахты сечением 1 — 2 кв.м. высотой не менее 5 м. или нескольких вытяжных меньшего сечения.

Горизонтальная или беструбная схема вентиляции работает на использовании энергии ветра для осуществления воздухообмена. Такая схема менее эффективна в сравнении с шахтной. Щелеобразные проемы устраиваются над окнами и заполняются пористым материалом, к примеру, соломой или шлаком. Работа естественной вентиляции подобной схемы осуществляется благодаря устройству специальных щелей под коньком крыши, правильным подбором ширины здания и рациональной ориентации его на местности в соответствии с преимущественным направлением ветров. Такой способ вентиляции широко применяется в теплых климатических зонах, где строятся облегченные не утепленные здания.

Работа аэрационной схемы вентиляции основана на циркуляции воздушных масс, которая вызывается теплом, выделяемым животными, при одновременном воздействии воздушного давления на здание и существенной возможности его регулирования. Создание аэрации многопролетного здания представляет определенные трудности.

Так, технологическое оборудование с животными, как источниками тепла, располагают определенным образом так, чтобы в среднем пролете животных было меньше, чем в крайних. В стене и фонарях проделываются вентиляционные отверстия — фрамуги. Средние пролеты заполняются воздухом только благодаря аэрационным фонарям, а вытяжка загрязненного воздуха осуществляется через стены крайних пролетов, а это создает опасность возвращение загрязненного воздуха обратно в среднюю секцию.

В таких случаях при устройстве аэрации рекомендуется предусматривать разрыв между фонарями в несколько раз больше высоты самих фонарей. Качество аэрационной вентиляции зависит от хорошо организованной системы управления и обслуживания открывания фрамуг, отверстий в точном соответствии с изменениями направления ветра.

Приточно-вытяжная вентиляция взаимодействует с двумя разными по составу и назначению потоками воздуха, которые впоследствии обрабатываются.

В ПВВ всё необходимое оборудование и дополнительные системы размещены в едином каркасе, который можно устанавливать внутри лоджии, на чердаке, на стене снаружи дома и т.д.

Специальная конструкция установки предоставляет широкие возможности по обеспечению вентилирования практических любого количества комнат в здании.

Кроме основной функции перемещения воздуха, приточно-вытяжная вентиляция включает в себя следующий арсенал вспомогательных подсистем и дополнительных функций.

Среди которых следующие:

• охлаждение и подогрев воздуха;
• ионизация и увлажнение частиц;
• обеззараживание и фильтрация воздуха.

Рассмотрим типичный рабочий цикл приточно-вытяжной системы вентилирования, которая базируется на двухконтурной модели транспортировки.

На первом этапе происходит забор холодного воздуха от окружающей среды и вытяжка тёплого воздуха из помещения. С обеих сторон воздух проходит систему очистки.

После холодный воздух передаётся в калорифер (нагреватель) — характерно для ПВВ с рекуперацией тепла. Кроме того, тепло холодному газу передаётся от вытяжного тёплого воздуха — характерно для обычных систем.

После нагревания и обмена теплом вытяжной отработанный воздух отводится через внешний канал, а нагретый свежий воздух подаётся в помещение.

Главными принципами работы приточно-вытяжной вентиляции являются эффективность и экономия.

Классическая схема приточно-вытяжной вентиляции имеет следующие преимущества:

• высокая степень очистки входного потока
• доступная эксплуатация и обслуживание съёмных элементов
• целостность и модульность конструкции.

Для расширения функционала приточно-вытяжные установки оснащают вспомогательными блоками управления и контроля, фильтр-системами, датчиками, автотаймерами, шумоглушителями, сигнализаторами перегрузки электродвигателей, рекуперативными блоками, поддонами для конденсата и т. п.

При разработке качественной естественной приточно-вытяжной вентиляции, большинство специалистов соблюдают некий “устав” проектно-монтажных работ.

Эти правила помогают создать действительно эффективные и экономичные решения даже для самых нестандартных расположений комнат и подсобных помещений в частном доме и многокомнатной квартире многоэтажки.

Коридоры в этом случае выступают в роли проточных пространств. Поэтому главный вентиляционный блок системы нужно располагать по центру дома, в верхней части коридоров или подсобных помещений.

Составляющие гравитационного воздухообмена

Одной из распространенных проблем устройства естественной вентиляции в частном доме является недостаток поступления свежего воздуха в помещение. Гравитационное вентилирование безупречно действует только тогда, когда плотность воздушной массы за окном значительно выше, чем внутри помещений. Летом, когда их плотность уравнивается, воздух с улицы сам не течет.

К тому же на пути естественно перемещающихся воздушных потоков теперь устанавливают серьезные препятствия. Уплотнители окон и дверей, предложенных в наши дни потребителю, отлично сопротивляются утечкам тепла, но и воздух они не пускают снаружи.

Вопрос поступления свежего воздуха в помещения с практически герметичными окнами и дверьми решается путем установки вентиляционных приточных клапанов. Если не хочется устанавливать клапаны, придется приобретать приточные устройства на пластиковые окна или покупать оконные пакеты с вмонтированными в них изначально приточниками.

Это устройство называется также оконным проветривателем. Относится к самым распространенным вариантам решения проблемы воздухообмена. Конструкция такого клапана монтируется непосредственно в оконный профиль.

Некоторые клапаны оборудованы автоматической регулировкой притока воздуха. Стоит заметить, что механической регулировкой производители оснащают не все модели проветривателей. Это может создать определенные проблемы при резких перепадах температур.

Основным недостатком оконного приточного клапана является относительно невысокая производительность. Его пропускная способность ограничена размерами профиля.

Для установки стенового проветривателя требуется сделать сквозное отверстие в стене. Производительность такого клапана обычно выше чем оконного. Как и в случае оконного приточника, поступающий объем свежего воздуха контролируются как вручную, так и автоматикой.

Стеновые вытяжные клапаны обычно располагают в верхней части стены, там, куда естественным образом поднимается отработанный воздух. Приточные клапаны в стену чаще всего монтируют между окном и радиатором. Делают так для того, чтобы поступающий холодный воздух заодно еще и нагревался.

Преимущества установки приточного клапана перед обычным проветриванием:

• Возможность регулировать приток свежего воздуха;
• Способность пропускать значительно меньше уличного шума;
• Наличие фильтров разной степени очистки воздуха.

Конструкция стенового приточного и вытяжного клапана не позволяет проникнуть влаге внутрь помещения. Многие модели этих устройство местной вентиляции часто включают в себя фильтры для очистки воздуха.

Для того чтобы свежий воздух мог беспрепятственно проникать во все части дома, нужны переточные компоненты. Они позволяют потокам воздуха свободно течь от притока к вытяжке, захватив с собой взвешенную в воздушной массе пыль, шерсть животных, углекислый газ, неприятные запахи, бытовые испарения и подобные включения.

Переток осуществляется через открытые дверные проемы. Однако он не должен прекращаться и в случае, если межкомнатные двери закрыты. Для этого между полом и полотном межкомнатных дверей оставляют зазор в 1,5-2,0 см.

Также для этих целей используются переточные решетки, монтируемые в дверь или стену. Конструкция таких решеток состоит из двух рамок с жалюзи. Изготавливаются они из пластика, металла или дерева.

Динамические параметры вентиляции

С проектированием системы вентиляции связано достаточно много вопросов, поскольку в случае ошибочного расчёта характеристик из вполне экономичного вентиляционного комплекса можно получить расточительного “монстра” энергоресурсов.

Что напрямую влияет на финансовые затраты его обслуживания. В результате сама идея экономичной эксплуатации оборудование не рассматривается.

Дабы корректно спроектировать приточно-вытяжную вентиляцию рекомендуется произвести алгебраические расчёты производительности установки и динамические параметры воздушных потоков.

Есть несколько разнообразных методик и алгоритмов вычислений, но нашему вниманию будет представлен один из самых простых и надёжных вариантов.

Всё что связано со второстепенными процессами увлажнения, дополнительной ионизации и вторичной очистки на данном этапе можно не учитывать.

Приводить полный перечень санитарных норм и правил (СНиП), которые выдвигаются к различным системам вентилирования нерационально, поскольку материала хватит на пару книг, но знать опорные константы для жилых и офисных помещений необходимо.

Что касается офисных помещений, при построении системы вентиляции основное внимание обращается на те помещения, где будет находится персонал офиса.

Далее все нормативы указываются в расчёте на одного человека. В классическом офисном здании на одном этаже располагается полноценный набор разнообразных по назначению помещений.

Например, в кабинете за один час должна происходить замена 60 кубов воздуха, в операционных залах — 30-40 м3, в санузле — 70 м3, в курилке — более 100 м3, в коридорах и вестибюлях — 10 м3.

Согласно общих санитарных норм для жилых помещений, в один час происходит полный обмен воздушной массы в количестве 30 м3 в расчёте на одного человека — расчёт по количеству жильцов.

Существует ещё один подход в расчёте объёма воздуха — по площади. На каждый квадратный метр жилого пространства приходится 3 м3.

Для остальных подсобных помещений имеются готовые нормативные параметры. Так, кухня с электроплитой — более 60 м3, с газовой плитой — более 80 м3, ванная — не менее 25 м3 и т. д.

Кроме того, необходимо помнить, что для жилых комнат скорость воздушных потоков составляет не более 2 м/с, а для кухни и санузла скорость должна быть в 4-6 м/с.

Переходим непосредственно к характеристикам и формулам. Вычисления происходят в несколько этапов, на каждом из которых мы высчитываем одну из характеристик системы вентиляции.

Так как система вентиляции влияет на качество жизни человека, то ее допустимые параметры прописаны в нормативных документах. Исполнение этих требований обязательно в случае коммерческого использования помещений, а также при приемке многоквартирных зданий.

При проектировании собственником вентиляции внутри квартиры или для частного дома их можно принять на уровне рекомендаций.

Российским законодательством установлены различные нормы к вентиляции и кондиционированию в зависимости от типа и предназначения помещений. Они включены в своды правил (СП), государственные стандарты (ГОСТ) и санитарные правила и нормы (СанПиН).

https://www.youtube.com/watch?v=-kGFbkKFj0M

Согласно правилам, помещения жилого и бытового назначения вентилируют для достижения следующих целей:

• Поддержание кислородного режима. Снижение его концентрации ухудшает самочувствие человека. Эту проблему проще всего решить при помощи притока уличного воздуха.
• Удаление нежелательных газов и аэрозолей. Скопление углекислого газа, продуктов горения или пыли опасны для здоровья.
• Регулирование параметров микроклимата. Поддержание влажности в заданном диапазоне при помощи вентиляции – распространенный и эффективный метод, который часто используют не только в жилых, но и в складских и подвальных помещениях различного назначения.

В российских стандартах расчет расхода приточного воздуха определяется по многим параметрам, после чего берут максимально высокий показатель. На практике часто используют не все из них, поэтому этот подход вызывает много вопросов у специалистов.

При установке системы вентиляции для коттеджа или собственной квартиры не обязательно использовать действующие российские нормативные документы. В качестве альтернативы можно применить в расчетах положения зарубежных стандартов, которые регулируют качество воздуха в помещении.

Организацией ASHRAE разработаны следующие документы:

• ASHRAE 62.1 – требования к системам вентиляции и кондиционирования воздуха;
• ASHRAE 55 – требования к микроклимату и тепловому комфорту помещения.

Исследования этого американского общества инженеров часто используют для расчетов стандартов качества международного и национального уровней.

Для определения минимальных показателей вентиляции стандарт 62.1 использует методики, основанные на следующих показателях:

• кратность воздухообмена (VRP), где регламентируют положения приточных и вытяжных устройств и варьируют мощность потоков в зависимости от показателей микроклимата;
• качество внутреннего воздуха (IAQP), где предлагают способы сокращения концентрации нежелательных аэрозолей путем их фильтрации;
• размеры и положение отверстий для естественной вентиляции (NVP).

Комплексное использование всех трех подходов позволяет значительно уменьшить эксплуатационные расходы.

Также есть работы Европейского комитета по стандартизации (CEN), посвященные вентиляции зданий:

• стандарт EN 13779 – требования к системам вентиляции и кондиционирования воздуха;
• стандарт EN 15251 – требования к параметрам микроклимата;
• акт CR 1752 – критерии расчета вентиляции зданий.

Оба набора стандартов касаются непосредственно здоровья и комфорта пользователей. Необходимый объем приточного воздуха определяют по эмиссии углекислого газа, так как другие значительные источники загрязнения отсутствуют.

Можно заказать расчет параметров вентиляции квартиры или дома по американским или европейским нормам. Это будет резонно, учитывая длительный зарубежный опыт и более строгие требования к качеству жизни.

Специфика установки механической вентиляции

С монтажом вентиляционной установки приточного типа домашний мастер, вне сомнений смог бы справиться без привлечения рабочих.

По завершению вовсе непростых манипуляций по монтажу непосредственно приточной установки останется только ее подключить к коммуникациям.

Рассмотрим подробнее этот процесс с помощью следующей фотоподборки.

Сведения о последовательности монтажа принудительных вентиляционных установок поможет избежать многих грубейших ошибок, допускаемых неопытными монтажниками.

Отработанный воздух покидает дом через отдушины, вентиляционные шахты или воздуховоды. Вентиляционные каналы обычно выводятся на чердак или подсоединяют к расположенной в центре дома вентиляционной шахте.

Вентиляционные каналы в устройстве и организации естественной вентиляции частного дома используют преимущественно при устройстве вытяжной части системы. Естественный приток по воздуховодам чаще всего невозможен или малоэффективен. Чтобы он хоть как-то работал, пришлось бы монтировать канальный вентилятор.

К вытяжке гравитационного вентилирования воздушные массы подталкивают свежие порции воздуха, затянутые через форточку, приточник ПВХ окна или открытую входную дверь. Сечение воздуховодов выбирают с учетом нормативов воздухообмена для отдельных типов помещений, которые приведены в сборнике СНиП 41-01-2003.

Кроме жилых и подсобных помещений в частном доме системами вентилирования требуется обеспечить подвал и сооруженное в нем хранилище, фундамент без подвала, холодный чердак или обустроенную мансарду. В естественных схемах они обеспечиваются продухами, фронтонными и слуховыми окнами.

По расположению различают:

• Встроенные. Сооружают из пустотелых бетонных или керамических блоков, кирпича. Такие вытяжные каналы обычно возводят еще на этапе строительства.
• Подвесные. Выполненные из оцинкованной стали или армированного пластика. Обустроить подвесные каналы довольно легко, даже после того, как дом уже построен.

Воздуховоды разделяют на круглую и прямоугольную форму сечения. У каждого типа свои преимущества:

• Круглый воздуховод. Легкий монтаж, лучший воздухообмен, меньший вес;
• Прямоугольный воздуховод. Занимает меньшее пространство, легче маскируется коробами, фальшь потолками и стенами.

В свою очередь, трубы для круглого воздуховода бывают жесткими и гибкими, т.е. гофрированными.

По жестким трубам воздух перемещается без каких-либо препятствий, поэтому они обеспечивают наименьшее сопротивление и минимальный шум. Однако с помощью гофрированных труб быстрей и легче осуществить монтаж.

Дефлектор — это специальный колпак, который устанавливается на устье вытяжной трубы системы вентилирования. Он рассекает поток ветра, за счет чего образуется зона низкого давления, при этом сила тяги может увеличиться до 20%.

Также вентиляционный дефлектор исключает попадание атмосферной воды в вентиляционную систему и предотвращает задувание ветра в вентиляционный канал.

Существуют следующие типы дефлекторов:

• Цилиндрический или зонт Волпера. Представляет из себя изогнутый цилиндр, прикрытый тарелкой. Обладает средней эффективностью, хорошо защищает вентиляционные каналы от задувания ветра;
• Н-образный дефлектор. Корпус изготавливается из труб в виде буквы H. Отличается повышенной защитой от задувания ветра, попадания в канал влаги и обратной тяги, но из-за особенностей конструкции имеет невысокую производительность;
• Дефлектор типа ЦАГИ. Конструкция включает в себя стакан с расширением на конце, крышку-зонт и цилиндрическую обечайку. Признан одним из самых эффективных. Хорошо защищает от ветра, снегопадов, дождей, имеет наименьший коэффициент сопротивления;
• Турбодефлектор. Представляет из себя вращающийся шар с лопастями, отличается повышенной эффективностью, но стоит обычно несколько дороже;
• Флюгер. Напоминает крыло. Принцип действия схож с турбодефлектором.

Выбор модели дефлектора зависит от местных условий. В регионах с высокой ветровой нагрузкой предпочитают обычные грибки. В областях с низкой активностью ветра лучше поставить дефлектор с турбиной, он обеспечит тягу даже при легком дуновении.

Сельскохозяйственные производственные комплексы применяют вентиляционную систему с механическим побуждением, к которой предъявляются следующие требования:

• она должна обеспечивать необходимый воздухообмен применительно к различным зонам и времени года (это осуществляется при помощи изменения количества вентиляторов, регулировки мощности установки, изменения скорости вращения лопастей);
• конструкция должна быть максимально простой и надежной в эксплуатации;
• система должна обеспечивать блокировку с системами отопления и автоматики;
• работать система должна качественно и предельно бесшумно.

В типовых широкогабаритных помещениях крупных ферм и животноводческих комплексов широко используется механическая система вентиляции с принудительным побуждением одного из следующих рабочих систем:

1. Приток воздушных масс осуществляется механическим путем по различным воздуховодам равномерной подачи; вытяжка воздуха производится естественным путем через вытяжные шахты или специальную коньковую щель.
2. Приток воздушных масс осуществляется механическим путем по воздуховодам; вытяжка производится с помощью механической работы осевых вентиляторов, встроенных в ограждения, или при помощи работы центробежных вентиляторов и устройств вытяжных воздуховодов.
3. Вентиляция осуществляется комбинированным способом; в холодное время года приток воздушных масс осуществляется механическим способом, а вытяжка — естественная через вертикальные шахты в крыше; в теплое время года приток и вытяжка воздуха осуществляется через открытые отверстия или окна.

Теплообменные системы вентиляции предназначены для использования животного тепла, удаляемого в процессе вентиляции для поддержания нормируемых параметров температуры и влажности воздуха в помещении.

Для обеспечения механической вентиляции животноводческих ферм применяется один из следующих видов:

1. Вытяжная вентиляция. Работа ее основана на механическом удалении из внутренних помещений отработанных воздушных масс и свободном доступе чистого воздуха сквозь специализированные приточные отверстия и щели, которые находятся в наружных ограждениях, окнах, воротах, дверях или панелях в стенах.
2. Приточная система. В этой системе воздух подается механическим способом в подпотолочную часть коровника или птицефабрики, а вот внутренние воздушные массы принудительно, под действием воздушного напора удаляются через специальные вентиляционные щели, которые располагаются внизу стен, или через каналы, установленные в верхней части навоз​ных каналов. Преимущества этой системы в том, что поступающий воздух можно подогреть или наоборот охладить, очистить от пыли или увлажнить.
3. Приточно-вытяжная вентиляция. Часто применяющаяся система, которая применяется на больших промышленных объектах. Все потому, что приточно-вытяжная система отличается надежностью и сочетанием в себе преимуществ двух предыдущих. В современных животноводческих и пти​цеводческих помещениях применяют автоматическое ре​гулирование притока, вытяжки и подогрева воздуха. В зависимости от способа содержания животных и ме​ханизации удаления навоза (помета) решают схему вытяжки воздуха и притока его в верхнюю часть по​мещения или в зону содержания животных.

Если крупно-рогатый скот содержится в стойлах, а удаление навоза осуществляется при помощи скреперного конвейера, которые установлены в открытых лотках, то вытяжка воздуха производится из верхней части коровника. Если же удаление навоза производится подпольными каналами, которые расположены под щелевыми полами,то верхняя вытяжка воздуха совмещается с вытяжкой из верхней части коровника.

В тех животноводческих фермах, в которых содержатся свиньи, устанавливается приточно-вытяжная вентиляция типа ПВУ, принцип работы которой основан на схеме «сверху-вверх». Чистые и свежие воздушные массы подаются через кольцевые каналы вертикальных круглых шахт, установленных по типу «труба в трубе».

По внутренним трубам отработанный воздух высасывается, по наружным подается внутрь помещения и согревается до комнатной температуры,причем зимой подогрев осуществляется при помощи электрических тэнов. Конструкция предусматривает работу регулирующих заслонок, которые в весенне-осенний период могут производить частичную рециркуляцию воздуха. Такая работа сокращает энергопотребление при подогреве.

Основные этапы проектирования

Вентиляция в коровнике своими руками подразделяется на 3 основные ветви:

• естественная;
• принудительная;
• смешанная или комбинированная.

В первом случае воздух движется через воздуховоды притока и оттока. Циркуляция может осуществляться через отверстия в кровле или боковых стенах, окнах, дверях. Этот вариант воздухообмена зависит от времени года. В жаркий период, образуются застои «отработанного воздуха». Так как нет резкого перепада давления снаружи и внутри коровника.

Во втором варианте – используют вентиляторы и вентиляционные шторы, последние могут регулироваться как автоматически, так и вручную. Механические устройства используют, если коровник рассчитан на 200 голов и более. Вентиляторы бывают:

• циркулярные;
• туннельные;
• коньковые.

Можно также использовать впускные и выпускные клапаны. При использовании принудительной вентиляции погодные условия не играют никакой роли.

В последнем случае, воздушные потоки поступают в коровник естественным способом, через щели и отверстия. «Отработанный воздух» выводится принудительно, за счет вентиляторов и других устройств.

Чтобы создать хороший микроклимат, необходимо опираться на расчет воздухообмена в хозяйственной постройке. Он зависит от:

• температуры воздуха внутри коровника;
• влажности воздуха в помещении;
• приточного воздуха и времени года.

L = Q x K a / q1 – q2

• L – количество приточного и отработанного воздуха в коровнике. Показатель определяет, сколько воздуха должно поступить или выводиться за 1 час внутри постройки. Показатель объема воздуха выражается в м3. Он поддерживает оптимальную влажность для животных – м3/1 час
• Q – показатель уровня испарений, выделяемых в результате жизнедеятельности животных за час – г/час
• K – коэффициент поправочный, определяет количество влаги при дыхании животных образующийся при разной температуре воздуха
• a – надбавка выражаемая в процентах, зависит от интенсивности испарения влаги внутри коровника.
• q1 – абсолютная влажность воздушных потоков внутри постройки, г/м3.
• q2 – абсолютная влажность приточного воздуха поступающего в коровник, г/м3.

M = L янв. / V (кубатура)

Используя данные формулы, можно рассчитать систему, позволяющую добиться оптимальных условий для содержания скота. Особенно это актуально зимой, когда осуществляется вентиляция в коровнике с привязным содержанием. Животные не имеют возможности выходить на открытый воздух. Поэтому, чтобы надои не снижались, необходимо не только качественный корм, но и оптимальная температура, влажность воздуха.

Типовые схемы для жилых и бытовых помещений отсутствуют ввиду архитектурного и функционального многообразия зданий.

Составление технического задания – первый этап проектирования вентиляции. Здесь необходимо прописать требования к объему и типу воздухообмена для всех помещений дома.

Для каждого отдельного помещения в зависимости от его предназначения определяют параметры воздухообмена.

Так, для квартир и частных домов использовать вентиляцию необходимо следующим образом:

• Жилые комнаты, гостиные, спортивные залы. Постоянный приток. Объем зависит от среднесуточного количества находящихся в помещении людей. Возможны требования по температуре и влажности входящего потока.
• Ванная, уборная, прачечная. Постоянная естественная вытяжка. Работа механических устройств во время использования помещений.
• Кухня. Постоянная естественная вытяжка. Включение принудительной тяги во время интенсивного использования газа, либо в случае значительных выбросов в воздух пара при открытых способах приготовления пищи.
• Коридор и прихожая. Свободное перемещение воздуха.
• Кладовка. Естественная вытяжная вентиляция.
• Бойлерная или топочная. Необходимо при расчете воздушного баланса учитывать факт наличия вытяжной вентиляции за счет удаления продуктов горения через дымовую трубу.
• Рабочие помещения (мастерская, гараж). Автономная вентиляция в зависимости от предназначения комнат.

Техническое задание может быть разработано самостоятельно или сторонними специалистами. В последнем случае при заключении договора проектировщики вынуждены будут придерживаться российских нормативных документов регламентирующих скорость воздуха в воздуховоде и кратность воздухообмена.

На основании технического задания создают схему вентиляционной системы. План расположения ее элементов необходимо согласовать до внутренней отделки помещений. Иначе, в случае монтажа после ремонта, возникнет дополнительная задача по их вписыванию в интерфейс дома.

Как правило, любой план вентиляции можно воплотить несколькими способами.

Наилучшее решение должно полностью удовлетворять требованиям технического задания и учитывать следующие пожелания:

• содержать минимальное количество узлов и элементов, которые подвержены поломкам;
• регулярное обслуживание должно быть простым и, по возможности, проводиться силами жильцов;
• использование вентиляции при регулировании микроклимата должно быть понятное для людей, которые не обладают специальными знаниями о технических нюансах системы;
• наличие резервных решений в случае выхода из строя одного из узлов;
• система должна быть незаметно вписана в интерьер квартиры или дома.

При финансовых расчетах необходимо учитывать как разовое вложение средств на покупку элементов системы и их монтаж, так и регулярные затраты на периодическое обслуживание и электроэнергию, затрачиваемую на обогрев и увлажнение воздуха.

Нормативные данные об объеме воздухообмена приведены в СП 44.13330.2011, СП 66.13330.2012 и уже указанном выше СНиП 41-01-2003.

Естественная система вентилирования должна обеспечивать:

• В основных помещениях, таких как гостиная, спальни, детские комнаты, величина воздухообмена на каждого человека должна составлять не менее 30 м³/ч;
• Для кухни постоянный воздухообмен по правилам составляет 100 м³/ч. Из них на обслуживание электроплиты — 60 м³/ч, на 1 конфорку газовой варочной плиты — 80 м³/ч;
• В душевой и ванной постоянный воздухообмен должен быть менее 75 м³/ч;
• В туалетах с одним унитазом 50 м³/ч, если установлено биде, то его надо увеличить на 25 м³/ч. В совмещенных санузлах нормы на каждый сантехнический прибор суммируются;
• В кладовой и гардеробной постоянный воздухообмен равен 10 м³/ч, та же цифра и в режиме обслуживания.

Если естественная система не справляется с нормативным воздухообменом, на приток или вытяжку ставят вентиляторы.

Трубы для устройства вентиляционных каналов желательно подбирать одного диаметра. Все элементы воздуховода должны быть закреплены ровно и надежно. Чем меньше поворотов вентиляционных каналов, тем выше эффективность вентиляционной системы.

Приточные отверстия естественной системы должны располагаться не выше 1,5 м от уровня земли, чтобы была возможность их очищать и обслуживать.

Чем длинней и шире воздуховод, тем сильней тяга. Рассчитать необходимые размеры воздуховода можно, воспользовавшись одним из онлайн-калькуляторов.

Физическая основа вентсистемы

Резюмируя вышеизложенную информацию, отметим что приточно-вытяжная вентиляция несложная для проектирования, доступная для приобретения и монтирования система.

Вентиляция в совокупности с системой отопления позволяет организовать баланс свежего и тёплого воздуха в помещении.

Как и проектирование, монтаж систем вентиляции можно выполнить самостоятельно или доверить это специалистам. Чтобы принять решение по этому вопросу надо определить перечень работ и оценить возможность их выполнения собственными силами.

При любых схемах вентиляции последовательность ее монтажа включает следующие этапы:

1. установка оборудования внутри помещения;
2. обустройство приточных и вытяжных отверстий;
3. прокладка воздуховодов;
4. испытание системы на работоспособность.

Существует множество типов оборудования, которое применяют в системах вентиляции. При использовании моноблочных установок, а также в случае возможности сгруппировать большинство устройств в одном месте, их размещают в вентиляционной камере – специально выделенном помещении.

Основные нюансы установки внутреннего оборудования следующие:

• Моноблочные устройства, а также отдельные рекуператоры тепла имеют большой вес. Необходима их установка и надежное крепление для предотвращения вибраций. Кроме того, нужно обеспечить к ним доступ для проведения обслуживающих работ.
• Электропроводка. Калориферы и вентиляторы лучше выделить в отдельную группу от внутреннего электрощита. Для частного дома актуально предусмотреть возможность подключения автономного генератора.
• Электронные блоки управления нужно подключать с использованием стабилизатора напряжения.

Таким образом, для самостоятельной установки вентиляционного оборудования необходимо общестроительные навыки и практический опыт в электрике.

Забор уличного воздуха может происходить или в одном месте с последующим распределением его по системе воздуховодов или для каждого помещения отдельно. При первом варианте основные ветви приточного и вытяжного воздуховодов обычно расположены вплотную друг к другу, разделяясь только на улице.

Покомнатную автономную приточную вентиляцию реализуют двумя способами:

• установка перепускного клапана оконного типа;
• монтаж стенового клапана.

Готовые решения, которые связаны с пропуском воздуха через окна, имеют определенную специфику. При сильных похолоданиях в местах забора воздуха образуется наледь, что быстро выводит такие клапаны из строя.

Кроме того, холодный воздух без подогрева и рассеивания опускается к полу, создавая вертикальный температурный градиент. Это снижает уровень теплового комфорта и увеличивает риск получения простудных заболеваний.

Стеновой клапан менее подвержен обмерзанию и может быть снабжен калорифером для подогрева воздуха и дефлектором для его рассеивания.

При установке такого устройства необходимо решить следующие вопросы:

• Пробурить отверстие с некоторым уклоном наружу. В панельных домах это сделать можно только применив технологию алмазного бурения. В результате работ будет произведено большое количество пыли, которую необходимо собрать, используя пылесос.
• Решить вопрос с теплоизоляцией клапана. Проверка ее качества пройдет при первых сильных морозах, когда переделать что-либо будет очень сложно.
• Установить наружную решетку. Это вызывает проблемы при расположении квартиры не на первом этаже. Здесь необходимо соблюдать технику безопасности.
• При необходимости интеграции в клапан вентилятора, калорифера или увлажнителя воздуха придется обеспечить подключение приборов к электричеству.

Оголовок стенового клапана нужно выбирать с учетом интерьера. При необходимости его легко можно покрасить.

Основные работы по установке вытяжной вентиляции в квартире заключаются в следующем:

• подведение воздуховода (как правило, только на кухне) к вентиляционной шахте;
• монтаж вытяжки на кухне и вентиляторов в ванной комнате и уборной.

При установке вытяжной вентиляции в частном доме помимо этих работ необходимо выполнить и более сложные:

• прокладка воздуховодов через чердак с их утеплением;
• вывод вентиляции на крышу с установкой трубы.

Утепление каналов, которые предназначены для удаления воздуха, необходимо для предотвращения выпадения конденсата и возврата его через вентиляцию обратно в помещение. При этом желательно устанавливать сечение шахты из расчета средней скорости потока не менее 1 м/с. Это также способствует удалению лишней влаги.

При выводе вентиляции на крышу необходимо выполнить следующие условия:

• выявить допустимые места вывода вентиляции и рассчитать длину трубы;
• проделать проход трубы через крышу с восстановлением гидро- и теплоизоляции;
• хорошо закрепить трубу на крыше во избежание ее перекоса или опрокидывания при сильных ветрах;
• установить дефлектор для защиты вентиляции от осадков и увеличения тяги.

Все работы, выполняемые на скатных крышах, необходимо проводить с соблюдением мер безопасности. Также нужно не допустить повреждения кровли.

Между помещениями трансфер воздуха может происходить обыкновенным образом, либо по вентиляционным воздуховодам, монтаж которых является простой задачей. Он может быть выполнен самостоятельно при наличии минимальных строительных и ремонтных навыков.

Для бытовых целей используют пластиковые, тонкостенные металлические или гибкие гофрированные воздуховоды. Соединение фасонных элементов между собой не вызывает затруднений, однако не будет лишним дополнительное уплотнение мест стыковки с применением самоклеющейся ленты или силиконового герметика.

Части смонтированных воздуховодов, в зависимости от места расположения, крепят следующим образом:

• При креплении к стене и потолку используют специальные хомуты, которые продают в комплекте с воздуховодом или отдельно. Они стоят дешево, поэтому нет необходимости придумывать иные способы.
• Если воздуховод лежит на шкафах или кухонных полках, то его крепят при помощи любых держателей. Под детали подкладывают поролон во избежание дребезжания при работе вентиляции.
• Внутри шкафов детали воздуховода фиксируют при помощи хомутов. В местах прохождения через перегородки и стены их обкладывают поролоновыми или пенопластовыми вставками для ликвидации шума.

После подключения воздуховодов к вытяжкам, приточным клапанам и вентиляционному оборудованию необходимо провести проверку работоспособности всей системы.

Это нужно сделать в следующих режимах:

• максимальной мощности работы всех устройств;
• максимальной мощности работы приточной вентиляции при неработающих приборах вытяжной;
• максимальной мощности работы вытяжной вентиляции при неработающих приборах приточной.

Первый режим используют для проверки достаточности электропитания и целостности системы воздуховодов. Последние два режима необходимы для проверки возможности возникновения обратной тяги и интенсивной фильтрации воздуха через стены.

Несмотря на все расчеты, некоторые приточные и вытяжные вентиляторы могут не соответствовать заявленным характеристикам, что сложно выявить в процессе их работы.

Расчет необходимого объема оборота воздуха, составление плана вентиляции и ее монтаж можно полностью или частично выполнить самостоятельно. При заказе таких услуг у специалистов, понимание нюансов этих процедур позволит проконтролировать качество выполняемых работ.

Нормальный воздухообмен благоприятно сказывается на здоровье человека, повышает работоспособность мозга, противодействует возникновению симптомов вялости, слабости и сонного состояния, а также препятствует появлению в доме сырости, грибка и плесени.