Що може вентиляція?
Мій дім - моя фортеця. З кожним роком будівлі стають все надійніше і економічніше. Не дивно, адже забудовникам тепер доступні інноваційні енергозберігаючі технології і нові ізоляційні матеріали з недосяжними раніше характеристиками. Причому ринок не стоїть на місці: винахідники, виробничники, маркетологи і продавці працюють не покладаючи рук. Якісна гідроізоляція конструкцій, багатошарові стіни, утеплені перекриття та покрівля, герметичні віконні блоки, ефективне опалення - все це не дає ні найменшого шансу для атмосферних опадів і грунтових вод, міського шуму, зимових холодів і літньої спеки.
Так, людина дуже добре навчилася наглухо відгороджуватися від несприятливих умов навколишнього середовища, але при цьому ми втратили зв'язок із зовнішнім світом, тепер нам став недоступний природний механізм самоочищення повітря. Обиватель потрапив в іншу пастку - всередині приміщень скупчується і концентрується волога, вуглекислота, шкідливі для здоров'я речовини та хімічні сполуки, що виділяються самою людиною, будівельними матеріалами, предметами побуту, побутовою хімією. Навіть у розвинених країнах неухильно зростає кількість аутоімунних і алергічних захворювань, викликаних розмноженням у житлі бактерій, грибків, цвілі і вірусів. Не менш небезпечний і пил, який складається з найдрібніших частинок грунту, пилку рослин, кухонної кіптяви, шерсті тварин, обривків різних волокон, лусочок шкіри, мікроорганізмів. Пил - це не обов'язково гість з вулиці, він утворюється навіть в щільно закритій нежитловий квартирі. Останні наукові дослідження показали, що в більшості випадків домашнє повітря в рази токсичніше і брудніше зовнішнього.
Саме тому питання забезпечення вентиляції та очищення повітря стали неймовірно актуальними, поряд з гідро-і теплоізоляцією будівель. Сучасні системи вентиляції повинні ефективно видаляти застояне, "відпрацьоване" повітря, в необхідному обсязі замінювати його свіжим повітрям ззовні, при необхідності очищаючи, нагріваючи або охолоджуючи його.
Як рухаються повітряні потоки в вентильованих приміщеннях?
Як ми вже відзначили, склад повітря усередині експлуатованого житла не є однорідним. Більше того, гази, пил, пари, що виділяються в приміщенні, постійно переміщаються завдяки своїм особливим властивостям - щільності і дисперсності (для пилу). Залежно від того, важче вони повітря або легше, шкідливі речовини піднімаються або опускаються, накопичуючись в певних місцях. Ще більший вплив на внутрішній простір надає рух конвективних струменів нагрітого повітря, наприклад, від працюючих побутових приладів або кухонної плити. Конвективні потоки, піднімаючись, можуть захоплювати за собою у верхню зону приміщення навіть відносно важкі речовини - діоксид вуглецю, пил, щільні пари, кіптява.
Струмені домашнього повітря особливим чином взаємодіють між собою, а також з різними предметами та будівельними конструкціями, через що в оселі утворюються чітко обумовлені поля температур, зони концентрації шкідливих речовин, що перетікають потоки різних швидкостей, напрямків і конфігурацій.
Цілком очевидно, що не всі приміщення однаково забруднені і мають надлишкову вологість. Самими "небезпечними" по праву вважаються кухні, туалети, ванні кімнати. Саме тому, що першочерговим завданням штучного повітрообміну є видалення шкідливостей з місць з найвищою концентрацією шкідливих речовин, в зоні кухні і санвузлів влаштовують вентканали з витяжними отворами.
Приплив же влаштовують у "чистих" приміщеннях. Так сильніші порівняно з іншими потоками речовин, "далекобійні" припливні струмені, переміщаючись, втягують в рух великі маси відпрацьованого повітря, і з'являється необхідна циркуляція. Головне, що через спрямованість повітря саме в бік "проблемних" приміщень, небажані речовини не потрапляють з кухонь і санвузлів в житлові кімнати. Ось чому в таблицях будівельних норм, що стосуються вимог до повітрообміну, кабінет, спальня, вітальня розраховується тільки з притоку, а ванна, вбиральня і кухня тільки по витяжці. Цікаво, що в квартирах з чотирма і більше кімнатами рекомендують приміщення, найвіддаленіші від вентканалів санвузла, постачати окремою вентиляцією, зі своїм припливом і витяжкою.
При цьому коридори, вестибюлі, вітальні, незадимлювані сходові клітки можуть не мати припливних або витяжних отворів, а лише служити для перетікання повітря. Але перетік цей потрібно забезпечити, тільки тоді безканальна вентиляційна система буде функціонувати. На шляху руху повітряних потоків стають міжкімнатні двері. Тому їх забезпечують перетічними гратами або влаштовують вентиляційний зазор в 20-30 мм, піднімаючи глухе полотно над підлогою.
Характер руху повітряних мас залежить не тільки від технічних і будівельних характеристик приміщень, концентрації та виду шкідливих речовин, особливостей конвективних потоків. Важлива роль тут належить взаємному розташуванню точок подачі і видалення повітря, особливо це стосується приміщень, що містять як припливні, так і витяжні отвори (наприклад, кухня-їдальня, пральня). У вентиляційних системах житлових приміщень найчастіше застосовується схема "зверху вгору", в деяких випадках - "зверху вниз", "знизу вниз", "знизу вгору", а також комбіновані багатозональні, наприклад, приплив вгорі, а витяжка двозональна - вгорі і внизу . Від правильності вибору схеми залежить, чи буде повітря замінюватися в необхідному обсязі, або буде утворюватися кільцева циркуляція всередині приміщення з утворенням застійних зон.
Як розраховується повітрообмін?
Щоб
спроектувати ефективну систему вентиляції, необхідно з'ясувати, скільки відпрацьованого повітря слід видаляти з приміщення або групи приміщень і скільки подавати свіжого. На підставі отриманих даних можна буде визначитися з типом системи вентиляції, підібрати вентиляційне обладнання, розрахувати перетин і конфігурацію вентиляційних мереж.
Слід сказати, що параметри повітрообміну в житлових будівлях суворо регламентуються різними державними нормативними документами. ГОСТи, БНіП, СанПіН містять вичерпну інформацію не тільки про обсяг замінного повітря та принципах, параметрах його подачі і видалення, але вказують також, який тип системи повинен застосовуватися для певних приміщень, яке обладнання використовуватися, де розташовуватися. Залишається тільки грамотно досліджувати приміщення на предмет надлишкового тепла і вологи, наявності забруднень повітря.
Таблиці, діаграми та формули, викладені в цих документах, створені за різними принципами, але в підсумку дають подібні числові показники необхідного повітрообміну. Вони можуть доповнювати один одного при нестачі певної інформації. Розрахунки кількості вентиляційного повітря виробляються на підставі досліджень, залежно від виділюваних в конкретних приміщеннях шкідливих умов і норм їх гранично допустимої концентрації. Якщо з якихось причин кількість забруднень з'ясувати не вдається, то повітрообмін вважають по кратності, за санітарними нормами на одну людину, за площею приміщення.
Розрахунок по кратності. СНіП містить таблицю, в якій вказано, скільки разів повітря конкретного приміщення повинно замінятися новим за одну годину. Для "проблемних" кімнат дано мінімально допустимі обсяги заміни повітря: кухня - 90 м3, ванна - 25 м3, туалет - 50 м3. Кількість вентиляційного повітря (м3/год) визначають за формулою L = N * V, де N - це значення кратності, а V - об'єм приміщення. Якщо потрібно порахувати повітрообмін групи приміщень (квартира, поверх приватного котеджу), то значення L кожної вентильованої кімнати підсумовують.
Ще один важливий момент полягає в тому, що обсяг який видаляється, повинен бути дорівнює обсягу повітря припливного. Тоді, якщо взяти суму показників повітрообміну кухні, ванної та туалету (наприклад, мінімально це 90 +25 +50 = 165 м3/год), і порівняти з сумарним одноразовим об'ємом припливу спальні, вітальні, кабінету (наприклад, це може бути 220 м3 / год), то одержимо рівняння повітряного балансу. Іншими словами, нам буде необхідно збільшувати витяжку до показника 220 м3/год. Іноді буває навпаки - доводиться збільшувати приплив.
Розрахунок за площею найпростіший і зрозумілий. Тут використовується формула L = S приміщення * 3. Справа в тому, що на один квадратний метр приміщення будівельними та санітарними нормами регламентується заміна не менше 3 м3 повітря на годину.
Розрахунок за санітарно-гігієнічним нормам базується на вимозі, щоб на одну людину, що постійно перебуває в приміщенні ", що знаходиться в спокійному стані», заміщалося не менше 60 м3 на годину. Для одного тимчасового - 20 м3.
Нормативно допустимі всі наведені варіанти розрахунків, притому для одного і того ж приміщення їх результати можуть дещо відрізнятися. Практика показує, що для однокімнатної або двокімнатної квартири (30-60 м2) продуктивність вентиляційного обладнання потрібно близько 200-350 м3/год, для трьох-, чотирикімнатної (70-140 м2) - від 350 до 500 м3/год. Розрахунки більш великих груп приміщень краще довірити професіоналам.
Отже, алгоритм простий: спочатку розраховуємо необхідний повітрообмін - потім вибираємо систему вентиляції.
Природна вентиляція
Як працює природна вентиляція?
Природна (природна) система вентиляції характеризується тим, що заміна повітря в приміщенні або групі приміщень відбувається під дією гравітаційного тиску і вітрового впливу на будівлю.
Зазвичай всередині приміщення повітря тепліше зовнішнього, воно стає більш розрядженим, більш легким, тому піднімається догори і виходить через вентканали на вулицю. У приміщенні з'являється розрідження, і важче повітря ззовні через огороджувальні конструкції проникає в житло. Під дією сили гравітації воно прагне донизу і чинить тиск на висхідні потоки, витісняючи відпрацьоване повітря. Так з'являється гравітаційний тиск, без якого природна вентиляція існувати не може. Вітер в свою чергу допомагає цій циркуляції. Чим більше різниця температур всередині і зовні приміщення, чим більше швидкість вітру, тим більше повітря потрапляє всередину.
Не один десяток років така система застосовувалася в квартирах радянської побудови 1930-1980 років, де приплив здійснювався за допомогою інфільтрації, через конструкції, що пропускають велику кількість повітря - дерев'яні вікна, пористі матеріали зовнішніх стін, нещільно закриті вхідні двері. Величина інфільтрації в старих квартирах становить кратність заміни повітря 0,5-0,75, що залежить від ступеня ущільнення щілин. Нагадаємо, що для житлових кімнат (спальня, вітальня, кабінет) за нормами потрібно, щоб за одну годину відбувалася мінімум одноразова заміна повітря. Очевидна необхідність збільшення повітрообміну, що досягається провітрюванням - відкриванням кватирок, фрамуг, дверей (неорганізована вентиляція). По суті, вся ця система є витяжно канальною з природним спонуканням, так як пристрої спеціальних припливних отворів не передбачалося. Витяжка такої вентиляції здійснюється через вертикальні вентканали, входи в які розташовані на кухні і санвузлі.
Сила гравітаційного тиску, яка виштовхує повітря назовні, багато в чому залежить і від відстані між вентиляційними гратами, розташованими в приміщенні, до верху шахти. На нижніх поверхах багатоквартирних будинків зазвичай гравітаційний тиск сильніше за більшої висоти вертикального каналу. Якщо тяга в вентканалах вашої квартири слабка або відбувається так зване "перекидання тяги", то забруднене повітря з сусідських квартир може перетікати до вас. У такому випадку може допомогти установка вентилятора із зворотним клапаном або решітки з жалюзями, які автоматично закриваються при зворотній тязі. Перевірити силу тяги можна, піднісши запалений сірник до витяжного отвору. Якщо полум'я не відхиляється у бік каналу, то можливо він забитий, наприклад листям, і потрібна чистка.
Природна вентиляція може включати в себе і короткі горизонтальні повітроводи, які виводяться в певних зонах приміщення на стінах не нижче 500 мм від стелі або на самій стелі. Виходи витяжних каналів закриваються жалюзійними гратами.
Вертикальні витяжні канали природної вентиляції зазвичай виконуються у вигляді шахт з цегли або спеціальних бетонних блоків. Мінімально допустимий розмір таких каналів складає 130x130 мм. Між сусідніми шахтами повинна бути перегородка товщиною 130 мм. Допускається виготовлення збірних повітроводів з негорючих матеріалів. На горищі їх стінки обов'язково утеплюють, що перешкоджає утворенню конденсату. Витяжні канали виводяться над покрівлею, не менше 500 мм вище гребеня. Зверху витяжна шахта накривається дефлектором - спеціальною насадкою, що підсилює тягу повітря.
Як поліпшити природну вентиляцію? Припливні клапани
Останнім часом власники старого житлового фонду серйозно зайнялися енергозбереженням. Повсюдно встановлюються практично герметичні віконні системи з ПВХ або євровікна,
утеплюються стіни. У підсумку практично припиняється процес інфільтрації, повітря не може проникнути в приміщення, а регулярне провітрювання через стулки вікон занадто непрактично. У такому випадку проблема повітрообміну вирішується установкою припливних клапанів.
Припливні клапани можуть бути інтегровані в профільну систему пластикових вікон. Дуже часто вони встановлюються на євровікна. Справа в тому, що здатність сучасних дерев'яних вікон "дихати" трохи перебільшена, припливу через них ви не дочекаєтеся. Тому відповідальні виробники завжди пропонують встановити клапан.
Віконні клапани встановлюються вгорі рами, стулки або у вигляді ручки-клапана, вони виконуються з алюмінію або пластику, можуть бути різних кольорів. Припливні клапани для вікон можуть бути не тільки вбудовані на нових вікнах, але і монтуються на вже встановлені віконні системи, без будь-яких демонтажних робіт.
Є ще один вихід - це монтаж стінового припливного клапана. Цей пристрій складається з патрубка, що проходить крізь стіну, з обох кінців закритого гратами. Стінові клапани можуть мати камеру з фільтрами і шумопоглинаючим лабіринтом. Внутрішня решітка звичайно вручну регулюється до повного закриття, але можливі варіанти з автоматизацією допомогою датчиків температури і вологості.
Як ми вже говорили, рух повітря має бути спрямований в бік забруднених приміщень (кухня, туалет, ванна), тому встановлюють припливні клапани в житлових кімнатах (спальня, кабінет, вітальня). Розміщують припливні клапани вгорі приміщення, для забезпечення ефективної для більшості квартир схеми взаємного розташування вентиляційних отворів "зверху вгору". Практика показує, що виводити приплив у зону радіатора з метою підігріти зовнішнє повітря - не найкраще рішення, тому що порушується циркуляція потоків.
Плюси і мінуси природної вентиляції
Природна вентиляція практично не застосовується в
сучасному будівництві. Причиною тому низькі показники повітрообміну, залежність її потужності від природних факторів, відсутність стабільності, жорсткі обмеження на довжину повітроводів і перетину вертикальних каналів.
Але не можна сказати, що така система не має право на існування. У порівнянні з примусовими "побратимами", природна вентиляція набагато економніша. Адже немає необхідності купувати будь-яке обладнання і довгі повітроводи, немає витрат на електрику і обслуговування. Приміщення, що мають природну вентиляцію, набагато комфортніше через відсутність шумів і низькій швидкості руху замінного повітря. Більш того, не завжди є конструктивна можливість змонтувати вентиляційні канали для механічної вентиляції, а потім обшити їх коробами з гіпсокартону або фальшбалки, наприклад, при малій висоті стель.
Механічна вентиляція
Що собою являє механічна вентиляція?
Примусова (механічна, штучна) вентиляція - це така система, в якій рух повітря здійснюється за допомогою будь-яких нагнітальних пристроїв - вентиляторів, ежекторів, компресорів, насосів.
Це сучасний і дуже ефективний спосіб організації повітрообміну в приміщеннях самих різних призначень. Працездатність механічної вентиляції не залежить від мінливих погодних умов (температура повітря, тиск, сила вітру). Цей тип системи дозволяє замінювати будь-яку кількість повітря, транспортувати його на значну відстань, створювати місцеву вентиляцію. Повітря, що подається в приміщення, може бути особливим чином підготовлене - підігріте, охолоджене, осушене, зволожене, очищене.
До недоліків механічної вентиляції можна віднести великі початкові витрати, витрати на електроенергію та експлуатаційне обслуговування. Дуже складно реалізувати канальну механічну вентиляцію в житловому приміщенні без більш-менш серйозного ремонту.
Типи примусової вентиляції повітря
Кращі показники комфорту і продуктивності показує загальнообмінна припливно-витяжна механічна вентиляція. Збалансованість припливно-витяжного повітрообміну дозволяє уникнути протягів і забути про ефект "ляскаючих дверей". Саме така система найбільш поширена при новому будівництві.
В силу певних причин досить часто застосовується або припливна, або витяжна вентиляція. Припливна вентиляція виконує подачу в приміщення свіжого повітря замість відпрацьованого, яке видаляється через огороджувальні конструкції або пасивні витяжні канали. Припливна вентиляція конструктивно є однією з найскладніших. Вона складається з таких елементів: вентилятор, калорифер, фільтр, шумоглушник, автоматика управління, повітряний клапан, димарі, решітка входу, розподільники повітря.
Залежно від того, як виконані основні вузли системи, припливна установка може бути моноблочною або складальної. Моноблочна система дещо дорожче, але вона має велику монтажну готовність, більш компактні розміри. Її потрібно лише закріпити в потрібному місці і підвести до неї живлення та мережу каналів. Моноблочна установка дозволяє трохи заощадити на пусконалагоджувальних роботах і проектуванні.
Часто крім фільтрації припливне повітря вимагає спеціальної підготовки, тому вентиляційна установка оснащується додатковим обладнанням, наприклад, осушуючим або зволожуючим. Все популярнішими стають системи рекуперації енергії, які охолоджують або нагрівають повітря, що подається, використовуючи електричні калорифери, водяні теплообмінники чи побутові спліт-системи кондиціонування.
Витяжна вентиляція призначається для видалення повітря з приміщень. Залежно від того, здійснюється повітрообмін всього житла або окремих зон, витяжна механічна вентиляція буває місцевою (наприклад, витяжка над кухонною плитою, курилка) або загальнообмінною (настінний вентилятор у ванній, туалеті, кухні). Вентилятори загальнообмінної витяжної вентиляції можуть розміщуватись в наскрізному отворі стіни, у віконному отворі. Місцева вентиляція зазвичай застосовується в сукупності з загальнообмінною.
Штучна вентиляція може бути виконана із застосуванням вентиляційних каналів - канальна, або без застосування таких - безканальна. Канальна система має мережу повітроводів, по яких повітря подається, транспортується або видаляється з певних зон приміщення. При безканальній системі повітря подається через огороджувальні конструкції або припливні вентиляційні прорізи, далі воно перетікає через внутрішній простір приміщення в зону витяжних прорізів з вентиляторами. Безканальна вентиляція дешевше і простіше, але і менш ефективна.
Якого б призначення не було приміщення, на практиці неможливо обійтися одним типом системи вентиляції. Вибір у кожному конкретному випадку обумовлений розмірами приміщення і його призначенням, видом забруднюючих речовин (пил, важкі або легкі гази, волога, пари) і характером їх розподілу в загальному обсязі повітря. Важливі питання і економічної доцільності застосування певної системи.
Що потрібно знати для підбору вентиляції?
Отже, ваші розрахунки показують, що природна вентиляція не впорається з поставленими завданнями - занадто велику кількість повітря потрібно виводити, з подачею теж питання, так як стіни утеплені, вікна поміняні. Штучна вентиляція - ось вихід. Необхідно запрошувати представника фірми, яка встановлює кліматичні системи, який на місці допоможе підібрати конфігурацію механічної вентиляції.
Взагалі проектування і реалізацію вентиляції краще здійснювати на етапі будівництва котеджу або
капітального ремонту квартири. Тоді є можливість безболісно вирішити багато конструктивних завдань, наприклад пристрій вентиляційної камери, монтаж обладнання, розводка вентканалів і приховування їх підвісними стелями. Важливо, щоб вентиляційна система мала мінімум точок перетину з іншими комунікаціями, такими як система опалення та водопостачання, електричні мережі, слабкострумові кабелі. Тому, якщо у вас йде ремонт або будівництво, для пошуку спільних технічних рішень необхідно запросити на об'єкт і представників підрядника - монтажників, електриків, сантехніків, інженерів.
Від правильної постановки завдань залежить результат спільної роботи. Фахівці будуть задавати "каверзні" питання, на які вам потрібно відповісти.
Важливими будуть наступні обставини:
- Кількість людей, що перебувають у приміщенні.
- План приміщення. Необхідно скласти докладну схему розташування кімнат із зазначенням їх призначення, особливо якщо можливе перепланування.
- Товщина і матеріал стін. Особливості скління.
- Тип і висота стель. Розмір міжстелевого простору при підвісних, підшивних, натяжних системах. Можливість монтажу фальшбалок.
- Розміщення меблів і тепловиділяючої побутової техніки.
- Потужність і розташування освітлювальних та опалювальних приладів.
- Наявність, тип і стан вентиляційних шахт.
- Особливості та продуктивність інфільтрації, природної вентиляції.
- Наявність місцевої витяжної вентиляції - шафа, витяжка.
- Бажана конфігурація припливної системи - складальна або моноблок.
- Необхідність застосування шумоізоляції.
- Потрібна чи ні підготовка припливного повітря.
- Тип розподільників - регульовані або нерегульовані решітки, дифузори.
- Місця встановлення розподільників повітря - стіна або стеля.
- Характер управління системою - клавіші, щит, пульт, комп'ютер, розумний будинок.
На підставі отриманих даних буде підібрано обладнання певної продуктивності, параметри вентиляційної мережі, способи монтажу. Якщо замовника влаштовують представлені розробки, то підрядник надає йому робочий проект системи вентиляції і приступає до монтажу. А нам залишається лише оплачувати рахунки і насолоджуватися чистим повітрям.
