естественная вентиляция для квартиры
Как работает естественная вентиляция: подробное и понятное описание
По способу побуждения воздухообмена любая система вентиляции может быть либо естественной, либо принудительной.
Естественная схема является сравнительно более простой, но и менее продуктивной. Впрочем, ее все равно используют для самых различных построек — от многоквартирных домов и до подвалов или сараев.
Ниже мы разберемся в подробностях, как работает такая система, из чего она состоит, и рассмотрим прочие нюансы ее устройства.
Что такое естественная вентиляция: принцип работы в общих чертах
Принцип работы такой системы основан на законах физики:
Чтобы организовать такой воздухообмен в помещении — нужно обеспечить разницу давлений. Делается это так:
То есть побуждение циркуляции воздуха осуществляется без использования вентиляторов (не важно — вытяжных или приточных).
Наглядно о принципе работы (видео)
От чего зависит скорость и объем воздухообмена?
На количество воздуха (производительность вентсистемы) такого типа влияют такие факторы:
О влиянии сезона и погоды (видео)
Как двигается воздушный поток по комнате зимой? (+видео)
В ыше мы рассмотрели принцип действия системы в общих чертах. Теперь чуть углубимся в детали.
На микроклимат в помещении будет влиять еще и то, как быстро и в каком направлении будет двигаться воздушный поток по комнате. Рассматривать будем 2 варианта — в первом батарея отопления располагается под подоконником, во втором — у стены (не сразу под окном, а в отдалении).
В первом случае, когда батарея стоит сразу под окном:
Таким образом холодный поток будет сразу нагреваться, и не будет проходить по комнате вдоль пола, создавая дискомфорт.
Во втором случае, когда батарея располагается вдали от окна (возле стены):
Таким образом холодный поток нагревается не сразу на входе с улицы, а значительно позже. Из-за этого нижняя часть комнаты от окна и до батареи получается холодной — из-за чего возникает дискомфорт, и нарушается благоприятный температурный режим.
В чем отличие от принудительной системы?
Основное отличие вкратце: в естественной системе не используются вентиляторы для создания воздушного потока, а в принудительной — используются.
Искусственная (принудительная, механическая) вентиляция является более современной, более продуктивной, стабильной и надежной. Причина в том, что производительность вентиляторов в меньшей мере зависит от погодных условий — даже если на улице изменится температура или давление, всегда можно изменить скорость вращения крыльчатки, добавляя или уменьшая объем прогоняемого воздуха.
В принудительной системе подача и/или удаление (на этом фото) воздуха производится вентилятором
Принудительная схема используется там, где очень важно создать и поддерживать определенный объем воздухообмена, и по необходимости его регулировать в точном диапазоне:
Вентиляционные системы с естественным воздухообменом для перечисленных зданий почти никогда не применяются. Как вариант — они могут использоваться, если площадь помещения небольшая.
Список элементов, участвующих в естественном воздухообмене
В схеме естественного воздухообмена могут использоваться такие элементы:
Слева направо, сверху: оконный клапан, стеновой клапан, переточная решетка. Снизу: анемостат, продухи в фундаменте, дефлектор
Все элементы использовать не обязательно: некоторые системы (небольшого размера) могут обходиться меньшим набором.
Виды естественных вентсистем
Условно такие системы можно разделить по по 2 критериям:
Теперь рассмотрим виды чуть подробнее.
Устройство бесканальной системы не требует специального монтажа воздуховодов — приток воздуха осуществляется через окна или клапана, а удаление — через отверстия вентиляционной шахты. Канальная схема — требует установки воздуховодов (в стенах и/или перекрытиях).
Неорганизованная система — нормальное дело для старых частных домов, особенно деревянных. Приток воздуха осуществляется через неплотности и щели в стенах, а удаление — через дымоход печи. Организованная схема — планируется и обустраивается намеренно.
Плюсы и минусы такой системы
Теперь рассмотрим основные преимущества и недостатки.
Плюсы естественной вентсистемы:
Для каких зданий и помещений подходит?
Обустройство таких систем актуально в следующих регионах и местностях:
Примерная схема естественной вентиляции
Обычно естественную вентиляцию делают в таких постройках и помещениях:
Схема естественной вентиляции в квартире (многоквартирном доме)
Вкратце рассмотрим, как работает вентсистма в отдельно взятой квартире многоквартирного дома.
Воздух поступает внутрь через открытые окна и/или приточные клапана. Вытяжка осуществляется через вентиляционную шахту, отверстия которой есть в каждой кухне и каждом санузле (ванной, туалете).
От окна до отверстия воздушный поток проходит по комнате через открытые двери, либо (если они закрыты) — через щели под ними или переточные решетки.
Схема естественной вентиляции в частном доме
Схема естественной вентсистемы в частных домах немного отличается от квартирной. Приток тоже осуществляется через окна и/или клапана. А вот вентиляционные шахты в коттеджах ставятся нечасто (разве что это здание в несколько этажей и с погребом).
Обычно удаление воздуха осуществляется через:
Расчет количества воздуха
Р асчет необходим, чтобы определить характеристики системы:
Ниже мы приведем установленные нормы из разных нормативных документов:
Нормы воздухообмена для жилых зданий приводятся в АВОК-1-2002. В этом документе прописаны такие требования:
Количество воздуха, м³/ч на 1 человека
3 на каждый 1 м² (если площадь комнаты меньше 20 м²)
30 (усредненный стандарт для 1 взрослого жильца)
50, если санузел совмещенный
25 — отдельно для ванны и туалета
Кратность — 1 объем в час
90 — если плита газовая
60 — если плита электрическая
Теперь приведем выдержку норм из СНиП. Использованы данные из документов:
Жилое, с постоянным нахождением людей
Не меньше 1 объема в час
— (не нормируется, должна обеспечивать указанный приток)
Жилое помещение площадью меньше 20 м²
3 м³/ч на каждый 1 м², для 1 человека
Жилое помещение, которое не используется
Кухня с электроплитой
Кухня с газовой плитой
Однократный обмен + 100 м³/ч
Помещение с твердотопливным котлом/печью
Однократный обмен + 100 м³/ч
Санузел (ванная, туалет)
Как видим, некоторые нормы частично отличаются друг от друга. Поэтому при проектировании системы лучше выбирать больший показатель, и вообще — планировать производительность с запасом.
По факту эти же требования распространяются не только на естественные системы — они такие же и для принудительной вентиляции.
Подробнее и нагляднее о расчете (видео)
Правила монтажа естественной вентиляции
Если вы решили обустроить такую систему своими руками — стоит учитывать такие правила и рекомендации:
Помните: естественная система — далеко не идеальна, даже если сделать ее по всем правилам и нормам. Поэтому лучше хотя бы для вытяжки использовать принудительный прибор. Это может быть кухонная вытяжка на кухне, вытяжка в санузле, или в воздуховоде. Не обязательно включать их постоянно, но на всякий случай — иметь точно стоит.
Обслуживание и чистка
Эксплуатация вентсистем со временем приводит к их загрязнению пылью и прочими мелкими частицами.
Грязный и чистый вентканал
Понять, что система нуждается в проверке и чистке — можно по ухудшившейся тяге. Если вы начали ощущать, что воздух в доме становится спертым, запахи медленнее удаляются, повышается влажность в ванной — явный показатель того, что вентиляция стала работать хуже.
В этом случае нужно:
В новых домах проблемы с вентиляцией могут начаться спустя несколько лет. В многоквартирных домах, построенных более десятилетия назад — они встречаются достаточно часто: из-за невнимательности ответственных лиц, из-за повреждения шахты, из-за неправильных действий жильцов, квартиры которых располагаются с вами на одном стояке.
Подробнее про чистку вентиляционных каналов можно почитать отдельно.
Как проверить работоспособность вентиляционной шахты?
Понять, как хорошо работает вентиляционная шахта, можно при помощи тонкого листка бумаги (подойдет салфетка).
Для проверки нужно открыть окно/форточку в любой комнате, и открыть двери — чтобы воздушный поток легко прошел от окна до кухни. Бумагу нужно поднести к решетке, прикрывающей вентшахту. Если она «прилипнет» к решетке, или ее будет заметно притягивать — тяга есть, и хорошая. Если ее будет притягивать слабо — тяга есть, но слабая. Если же бумага не будет двигаться — тяги нет вообще, или она очень слабая.
Простые решения. Как улучшить вентиляцию в городской квартире
Вентиляция в многоквартирных домах часто работает неудовлетворительно. Из-за этого болеют дети и взрослые, портится мебель, покрываются грибком строительные конструкции. Не решают проблемы ни воздухоочистители, ни бытовые кондиционеры воздуха. Для воздушной гигиены комнат необходима организация воздухообмена. Далеко не каждая семья может позволить себе установку дорогостоящей вентсистемы. Однако в битве за свежесть зачастую можно обойтись малой кровью, взяв на вооружение самые простые и доступные технологии.
Дороги воздушных масс
Конденсат на окнах — один из признаков недостаточного воздухообмена в помещениях |
В большинстве жилых многоквартирных зданий современной постройки предусмотрена естественная (гравитационная) вытяжная вентиляция. Свежий воздух поступает в комнаты в основном через неплотности в окнах (между створкой и рамой) и оттуда через подрезы межкомнатных дверей движется в коридор, а затем — к вентиляционным решеткам в санузле и на кухне. По пути воздух впитывает в себя различного рода загрязнения.
Из квартир загрязненный воздух попадает в вытяжные каналы естественной вентиляции, которые в многоэтажных домах (6 и более этажей), как правило, транспортируют его на теплый чердак, с которого воздух удаляется в атмосферу через общедомовые сбросные шахты. В домах высотой до 5 этажей «выхлоп» обычно идет непосредственно в атмосферу (вентканалы в этом случае выведены на крышу, их оголовки закрыты дефлекторами).
Приточная установка на фасаде многоквартирного дома |
Каналы естественной вентиляции монтируются в домах на этапе строительства: делают их из поэтажных унифицированных бетонных блоков. Каждую вертикаль квартир могут обслуживать два вентканала, а если санузел и кухня рядом, то хватит и одного.
Для обеспечения пожарной защиты и оптимальной аэродинамики в большинстве современных домов загрязненный воздух попадает в вентканалы не сразу, а через воздуховоды-спутники. Исток спутника — за настенными вентрешетками на кухне (в туалете, ванной), а выпуск, состыкованный с общедомовым каналом, — этажом выше.
К сожалению, гравитационная вентиляция не всегда работает достаточно эффективно. Кроме того, жильцы, желая втиснуть в свои малометражные кухни и санузлы побольше очень нужного им оборудования, частенько посягают на целостность вентканалов, хотя делать это категорически запрещено. В результате нарушается работоспособность системы естественной вентиляции, восстановление которой становится делом очень трудным и затратным.
Способы организации эффективной вентиляции в масштабах целого дома подробно рассмотрены в современной технической литературе, например, в рекомендациях ТР АВОК-4–2004. Мы ограничимся обзором типовых проблем вентиляции квартиры и простых технических решений, которые несложно реализовать для улучшения воздухообмена.
Только вентиляторы…
Производительность естественной вентиляции зависит от случайных климатических факторов — скорости и направления ветра, температуры воздуха в помещении и за его пределами и других. Например, зимой, при большом перепаде температур в квартире и на улице, система естественной вентиляции может работать хорошо, летом же ее эффективность резко падает.
Вытяжной вентилятор в санузле |
Если в квартире установлены обыкновенные деревянные окна (те, что во времена СССР монтировались во всех жилых домах), зимой, осенью и весной эффективность вентиляции жильцов вполне устраивает, то проблема решается с помощью одного-двух вентиляторов, устанавливаемых в вытяжные отверстия в санузлах и на кухне.
Наиболее широко сегодня применяются вентиляторы, работающие от напряжения 220 В (в помещениях с повышенной влажностью используют вентиляторы, рассчитанные на 12 В). Такие приборы закрепляются в вытяжных отверстиях в сбросных шахтах или на конце воздуховода. Включаться и выключаться такой прибор может с помощью веревочного выключателя или же, что бывает чаще, от клавиши включения света при входе на кухню или в санузел.
Впрочем, возможны и другие способы управления, в зависимости от типа вентилируемого помещения.
Например, ванная комната — основной источник повышенной влажности в квартире. Здесь часто применяют влагозащищенные модели с датчиком влажности. Такой прибор самостоятельно включается, когда уровень относительной влажности воздуха в ванной комнате превысит заданный предел (можно настроить на включение при 60–90 %), и выключается, когда улетучится пар, мокрые поверхности подсохнут, испарение замедлится и воздух в помещении станет суше.
Среди моделей с датчиком влажности можно отметить Decor 300CH от Soler&Palau, CB-100 PLUS H фирмы Cata, E-Style 100 PRO MHY (smart) от Elicent и другие.
После установки пластиковых окон для разгерметизации квартиры и восстановления работы вентиляции бывает достаточно перевести оконные створки в режим летнего (а) или зимнего (б) проветривания. Правда, от сквозняков, пыли и шума такая система воздухозабора квартиру не защитит |
В туалетах очень часто используют вентиляторы с датчиком движения и таймером задержки отключения. При появлении человека такой вентилятор автоматически включается, а после того как помещение опустело, работой вентилятора в течение установленного времени (2–20 минут) управляет таймер. По окончании периода задержки он деактивирует вентилятор. В качестве примера можно привести модель 100/125 МА ТР от Vents.
На кухне находят применение вентиляторы, включение которых происходит по сигналу выносного датчика качества воздуха.
Датчик обычно представляет собой прибор размером с сигаретную коробку, его сенсоры постоянно следят за качеством воздуха в помещении. Как только оно ухудшается (появляются запах сигаретного дыма, а также неприятные запахи), активируется вентилятор. После того как качество воздуха нормализовалось, датчик с небольшой задержкой по времени (3–20 минут) автоматически выключает прибор.
Примером может служить модель осевого настенного вентилятора Vario (Vortice) с датчиком C Smoke.
Свежий воздух может поступать в комнаты и при герметично закрытых окнах при условии, что они оборудованы приточными клапанами |
Дешевые модели вентиляторов — расходный материал, будьте готовы к их замене через 3–6 месяцев непрерывной эксплуатации. Только самые высококачественные приборы могут работать до 30 000–40 000 ч к ряду (примерно 4,5 года). Если вы хотите, чтобы квартира проветривалась интенсивнее, купите вентилятор с мощным двигателем, имеющим функцию «турбо». Однако здесь надо знать меру. Чтобы не навредить окружающим, производительность вентилятора по воздуху не должна превышать 90–120 м 3 /ч.
Если эффективность вентиляции в квартире до установки герметичных пластиковых окон со стеклопакетами вас вполне устраивала, а после их монтажа вы почувствовали нехватку свежего воздуха, решение проблемы воздухоснабжения жилища может оказаться неожиданно простым. Поставьте шпингалеты окон в режим зимнего проветривания (ручка шпингалета вверх и немного вправо) или летнего проветривания (ручка вверх). Через образующиеся при этом в притворах окон щели в комнаты будет просачиваться необходимый для дыхания свежий воздух. Никаких дополнительных приборов и устройств вам не понадобится.
Приточный клапан Aereco на створке окна |
Увы, через приоткрытые даже таким способом окна в дом будет проникать уличный шум, возникнут сквозняки, особенно опасные для стариков и детей. Если эти явления недопустимы, для разгерметизации квартиры лучше использовать приточные вентиляционные клапаны, которые обеспечивают бесшумный доступ в жилище свежего воздуха и нормализацию работы естественной вентиляции.
Приточные вентиляционные клапаны могут монтироваться в различных местах квартиры. Это может быть внешняя стена — сбоку от окна, на высоте человеческого роста (например, клапаны КИВ-125), запененный стык окно–стена (клапаны «Климабокс» от КВЕ), створочный или импостный профиль пластикового или деревянного окна (клапаны ЕММ от «Аэрэко»). Siegenia — Aubi предлагает очень интересные модели приточных вентиляционных клапанов, монтируемых в зазор между торцом стеклопакета и оконным профилем («Аэромат-80») или под подоконную доску («Аэрофлэт»).
Электроэнергии приточные вентиляционные клапаны не потребляют, их пропускная способность в зависимости от модели может составлять от 2 до 50 м 3 /ч (у некоторых моделей расход может регулироваться вручную или автоматически).
Количество и месторасположение клапанов определяется согласно расчету. Обычно их ставят в каждом жилом помещении, не менее двух клапанов на квартиру. К примеру, для нормализации работы системы естественной вентиляции, удаляющей из дома 90 м 3 /ч вытяжного воздуха, достаточно установить в жилых комнатах 3–4 клапана производительностью по 30 м 3 /ч каждый при перепаде давлений между квартирой и улицей 10 Па.
Надо сказать, что чем лучше тяга в вентканалах и выше ветровое давление на фасады, тем больше воздуха будет поступать через приточные вентиляционные клапаны в жилище. Иногда приточного воздуха может оказаться даже слишком много, поэтому клапаны приходится прикрывать. Не рекомендуется располагать изголовье кровати, особенно детской, рядом с клапанами, так как зимой от них заметно тянет холодом.
А вот летом, в безветренную погоду, свежий воздух может и вовсе не идти в дом, даже в том случае, если клапаны полностью открыты. Поэтому для обеспечения квартиры свежим воздухом (особенно если она расположена на последнем или предпоследнем этаже дома) помимо клапанов лучше все же оборудовать вытяжные отверстия на кухне и в санузле хорошими вытяжными вентиляторами.
Капремонт или замена?
Приточный клапан, монтируемый в сквозное отверстие в наружной стене здания |
Перепланировка, выполненная соседом сверху, или банальное засорение спутникового воздуховода (после длительной эксплуатации из него извлекают килограммы сажи, куски бетона…) часто приводит к тому, что вытяжной воздух из квартиры не удаляется вовсе. Пламя свечи перед вентрешетками даже не колышется. Чтобы реанимировать вентсистему, достаточно бывает обратиться в управляющую компанию, специалисты которой помогут выяснить и устранить причину отсутствия тяги. Впрочем, помощи можно и не дождаться…
Если терпеть затхлый воздух в своем доме вы не в силах, есть вариант организовать индивидуальную систему вытяжной вентиляции квартиры, сбрасывающую отработанный воздух из кухни и санузла непосредственно на улицу, а на существующие вытяжные вентиляционные отверстия в этих помещениях просто поставить заглушки.
Приточная установка для одной комнаты в интерьере |
Такая система может работать в постоянном режиме или же «по требованию» (например, включаться по сигналу от датчиков влажности или датчиков качества воздуха в квартире). Узкое место подобных установок — обмерзание вытяжных отверстий на улице в лютые холода. Однако большую часть года они функционируют без проблем — было бы в доме электричество.
Первым делом для нормальной работы системы необходим доступ свежего воздуха с улицы в жилые помещения — спальню, гостиную. Если в комнатах старые деревянные окна, никакого специального оборудования не потребуется. Если же установлены пластиковые окна с герметичным притвором, то приток воздуха в жилые комнаты, скорее всего, придется организовать. Например, с помощью уже упомянутых выше приточных клапанов, монтируемых в сквозные отверстия в наружных стенах.
Вытяжку воздуха из кухни часто устраивают с помощью настенного центробежного вытяжного вентилятора, накладываемого на сквозное отверстие, прорезанное в наружной стене дома. Со стороны фасада дома отверстие замыкается вытяжной вентрешеткой.
Для вытяжки воздуха из ванной и туалета — помещений, которые обычно не соприкасаются с наружными стенами дома, потребуется влагозащищенный канальный вентилятор производительностью примерно 80–150 м 3 /ч: ставят его обычно в санузле, за подшивным потолком. Влажный воздух из ванной и туалета выкачивается с его помощью на улицу по воздуховоду — влагостойкому и шумоизолированному. Прокладывать такой воздуховод приходится через жилые комнаты, по кратчайшему пути к ближайшей наружной стене, в пространстве за подшивным потоком, или же в пустотах декоративного понижения потолка по периметру помещения. Воздухозабор в санузле и выпуск воздуховода на улице закрывают вентрешетками.
Для санузлов в квартире логично покупать центробежный вентилятор с пониженным уровнем шума (32–36 дБ (А)), приспособленный для долговременной работы (ресурс — не менее 30 000–40 000 часов).
Приточная установка для одной комнаты Marta |
Можно порекомендовать VKP-mini (Vents) производительностью от 80 до 176 м 3 /ч. К впускным патрубкам этого устройства могут подключаться до 4 коротких воздуховодов, выпускной патрубок — всего один. Долговечные модели канальных вентиляторов из полимерных материалов, которым нипочем долговременный контакт с влажным загрязненным воздухом, выпускают Vortice (модельный ряд Lineo), Cata ( SMT ), Panasonic (FV-12NS1), Shuft и другие.
Без смога и запаха
В современных мегаполисах пластиковые окна часто устанавливают только для того, чтобы наглухо отгородить квартиру от улицы. Воздух за окнами из-за близости к автомобильной трассе загрязнен сонмами опаснейших химических соединений. И его вдыхание со временем обязательно сказывается на здоровье домочадцев…
Увы, герметизация жилища, как единственная мера по борьбе со смогом, ничего хорошего жильцам квартиры не сулит. В задраенном жилище воздух быстро становится еще более токсичным, чем на улице. Поэтому помимо установки герметичных окон приходится оборудовать жилище системой механической вентиляции.
Простейшее решение — приточная установка, тщательно очищающая уличный воздух от загрязнений и при необходимости подогревающая его до комфортных +17 ºС, прежде чем подать в квартиру. Сброс отработанного воздуха из жилища организуется через каналы естественной вытяжной вентиляции (если они находятся в рабочем состоянии), в противном случае — с помощью индивидуальной системы вытяжной вентиляции квартиры.
Подобные системы, если, конечно, они правильно спроектированы и установлены, поддерживают в помещении наиболее высокий уровень климатического комфорта, не создают сквозняков. Проблем с подогревом приточного воздуха не возникает даже в лютые холода.
Для организации притока свежего очищенного воздуха в помещение площадью 10–30 м 2 очень удобны приточные установки для одной комнаты, например Marta, или другие подобные устройства. Монтируется такая установка под окном или в любом другом месте помещения, но обязательно на граничащей с улицей стене. Воздух из атмосферы (как правило, в объеме от 40 до 120 м 3 /ч) она всасывает через пробуренный в стене канал диаметром 100–150 мм, обрабатывает поток до требуемых кондиций, после чего запускает в комнату.
Моноблочная приточная вентиляционная установка TA Mini |
Примечательно, что приточные установки для одной комнаты можно монтировать и в уже отделанные помещения, не нарушая интерьера, не портя отделки, и всего за несколько часов. В режиме рециркуляции установка работает как высокоэффективный очиститель воздуха в комнате.
Если очищенный от загрязнений уличный воздух нужен сразу нескольким комнатам, логично рассмотреть возможность установки системы вентиляции на основе моноблочной приточной установки. Она будет забирать воздух с улицы, соответствующим образом его подготавливать, после чего по сети приточных воздуховодов подавать во все нуждающиеся в нем комнаты. Если дом, в котором вы живете, имеет внутренний дворик и качество воздуха там лучше, чем у фасада, выходящего на проезжую часть, то «питать» квартиру свежим воздухом логично именно из этого экологически более благополучного воздушного бассейна.
Конструктивно моноблочная приточная установка для квартиры представляет собой короб, собранный из теплоизолированных панелей, внутри установки расположены канальный или центробежный вентилятор, электрический нагреватель воздуха (чаще всего однофазный, на 220 В, однако в некоторых случаях применяются и трехфазные модели на 380 В), фильтры, а также система автоматики и другие элементы.
Монтируются центральные приточные установки на лоджии, но иногда и непосредственно в квартире — например, на антресолях, в кладовке, в гардеробной или коридоре. В зависимости от особенностей конструкции они размещаются за подшивным потолком, устанавливаются на полу или на стене, в горизонтальном или вертикальном положении.
Модели с атмосфероустойчивым покрытием корпуса и достаточно эффективной его теплоизоляцией могут располагаться и вне отапливаемой зоны — на лоджии или стене здания — так же как внешние блоки сплит-систем. Необходимо лишь предусмотреть возможность их регулярного технического обслуживания (замена фильтров, ремонт двигателя и другие работы).
Для подачи воздуха в комнаты часто предусматривают воздуховод-коллектор (магистральный участок), от которого в разные помещения разведены подводящие воздуховоды меньшего диаметра. Сеть вентканалов располагается за подшивным потолком. В устья подводящих воздуховодов ставят гармонирующие с интерьером воздухораспределительные устройства.
После подключения к сети и запуска приточная установка работает в автоматическом режиме круглый год. Важно лишь вовремя оплачивать счета за электроэнергию да проводить техническое обслуживание.