Естественная приточно-вытяжная вентиляция: принцип работы
Естественная приточно-вытяжная вентиляция — самый простой и распространенный вид воздухообмена в зданиях. Его можно встретить как в одноэтажных, так и в многоэтажных домах. Чем гравитационная вентиляция отличается от механической и как работает? Достаточно ли этого способа воздухообмена для частного и многоквартирного дома? На чем основаны требования к проектированию и монтажу? Ответы — в этой статье.
- Естественная приточно-вытяжная вентиляция — принцип работы
- От чего зависит скорость и объем воздухообмена?
- Движение воздуха по комнате
- Естественная и принудительная: отличия
- Основные элементы
- Вентиляционные каналы
- Рекуперация
- Плюсы и минусы
Естественная приточно-вытяжная вентиляция — принцип работы
Принцип работы естественной приточно-вытяжной вентиляции основан на эффекте конвекции. Нагретый воздух имеет меньшую плотность в сравнении с холодным, поступающий извне. Благодаря этому он поднимается вверх, через систему вытяжных решеток и вертикальных вентиляционных каналов выводится наружу. Одно из основных условий этого процесса — постоянный приток воздуха извне и хорошая тяга в воздуховодах. Обеспечить эти условия не всегда возможно из-за повышенной герметичности окон и дверей в современных домах, отсутствия воздухозаборников, погодных условий.
От чего зависит скорость и объем воздухообмена?
Корректная работа самотечной установки возможна при условии непрерывной подачи свежего воздуха. Должны соблюдаться следующие условия:
- Приток свежего воздуха через окна и стены. Многие владельцы домов и квартир стремятся максимально уплотнить окна, чтобы снизить потери тепла. Однако избыточная герметизация препятствует нормальному процессу фукционирования. Решение — установка специальных оконных и стеновых проветривателей (диффузоров, бризеров, клапанов).
- Разница температур. Температура внутри дома должна быть выше, чем снаружи. Это позволяет создать перепад давления, который позволяет воздуху выходить за пределы здания. Для надлежащего воздушного потока разница температур должна составлять минимум 12°С. Именно поэтому летом естественная приточно вытяжная вентиляция работает хуже.
- Соответствующая высота вентиляционных каналов. Чем выше воздуховоды, тем лучше тяга. Недостаточная длина вентканала останавливает движение воздуха (на чердаках и последних этажах многоквартирных домов воздухообмен хуже). Хорошее решение — насадки на дымоходы, улучшающие тягу.
Также важно помнить о правильной теплоизоляции воздуховодов. Охлаждение каналов приводит к уменьшению тяги.
Движение воздуха по комнате
При исправной климатической системе холодный воздух проходит через диффузоры и вытесняет более легкий теплый воздух. Вертикальные вентиляционные каналы выводят его за пределы помещения. При составлении схемы естественной приточно вытяжной вентиляции необходимо учитывать следующее: воздух должен поступать из слабозагрязненных помещений в более загрязненные помещения. Это движение воздушного потока обеспечивает корректный обмен всего воздуха в здании.
Для оптимизации процесса рекомендуется оборудовать двери вентиляционным решеткам или щелями в напольной зоне.
Естественная и принудительная: отличия
В чем разница между естественной и механической приточно-вытяжной вентиляцией дома? При самотечной вентсистеме используется тяга, создаваемая воздуховодами. Система требует минимальных затрат на проектирование, монтаж и обслуживание, не расходует электроэнергию. Механическое решение основано на движении воздуха, создаваемом электрическими вентиляторами.
Принудительная вентсистема не зависит от погодных условий за окном и обеспечивает непрерывный воздухообмен даже с закрытыми окнами. Предусматривает возможности регулировки, фильтрации, при установке дополнительных устройств — подогревает или охлаждает воздух. Работает от электросети и требует больших финансовых затрат на установку и обслуживание. Вышеупомянутые различия делают механическую вентиляцию более подходящей для жилых помещений.
Вентиляция приточно-вытяжная с естественным побуждением
Комбинация самотечной и механической вентиляции — оптимальный способ организовать воздухообмен в помещениях, где нет вредных выбросов.
Пример: жилые дома, квартиры, классические офисы. За приток отвечают децентрализованные устройства (клапаны, проветриватели, аэрогиверы, диффузоры). За отток — вентканалы и электровентиляторы в санитарных и кухонных зонах.
Устройство
На правильную работу влияет не только герметичность окон или температура за окном. Не менее важную роль играет размещение ключевого оборудования — воздуховодов и вентиляционных решеток. Наиболее важные аспекты:
- длина вентиляционного канала влияет на качество тяги. Если он слишком короткий, использованный воздух может вернуться в комнату (эффект обратной тяги). Слишком длинный воздуховод создает избыточную тягу и способствует потерям тепла зимой;
- хорошо подобранная насадка на оголовок вентканала защищает от снега, дождей, листвы и мусора;
- решетки для вентиляционных каналов на кухне и в ванной должны быть хорошо изолированы защищены от конденсата;
Учет этих аспектов значительно повышает эффективность приточно-вытяжной вентиляции с естественным побуждением.
Основные элементы
Важнейший элемент самотечной вентиляционной системы — воздуховоды, расположение которых предусматривается проектом дома. И вентканалы, и вентиляционная система должны соответствовать техническим требованиям, указанным в соответствующих строительных нормах.
Второй по важности элемент — вентиляционные решетки (отверстия в стене, через которые воздух из здания выводится в дымоход. Их следует устанавливать в таких помещениях, как кухня , ванная, туалет и в местах, где нет окон, например, в кладовой. Вентиляционные решетки обычно размещают на стене, примыкающей к вентканалу, в максимально высокой точке, вплотную к потолку — с 15-сантиметровым расстоянием.
Вентиляционные каналы
В здании должно быть соответствующее количество вентиляционных каналов. Их длина от решетки в помещении до выхода на крышу должна быть не менее 3 метров. Данные требования закреплены в действующих нормах. Площадь поперечного сечения вытяжного канала должна быть не менее 0,016 м², а наименьший размер поперечного сечения — менее 0,1 м. Допускается комбинация воздуховодов и канала для отвода дымовых газов при условии применения термостойких материалов.
Рекуперация
В систему естественной приточно-вытяжной вентиляции рекуператор встроить нельзя, что является одним из существенных недостатков. Прибор позволяет рекуперировать тепло из отработанного воздуха и снижает расходы на отопление в холодных регионах. Установка агрегата повышает стоимость вентсистемы на 40-50%, но окупается со временем.
Нормативы и стандарты
Условия установки определяются нормами строительного законодательства: СНиП 41-01-2003, СП 60.13330.2020. В документах зафиксирована необходимость установки приточных устройств, если коэффициент инфильтрации воздуха в стеклопакетах менее 0,3 м3/ч. Воздухораспределители должны иметь регулируемую степень открытия. В требованиях к установке диффузоров указано, что их можно монтировать:
- в верхней части окна;
- в оконном проеме;
- во внешней перегородке над окном.
Дополнительно самотечная вентиляция в кухне, ванной, туалете и в подсобных безоконных помещениях должна обеспечивать приток внутреннего воздуха через проемы в нижних частях двери или зазоры между нижним краем двери и полом/порогом. Сечение отверстий или щелей должно быть не менее 220 см2.
К отдельным вентиляционным стоякам следует подключать только однотипные помещения. Не допускается интеграция воздуховодов, обслуживающих квартиры, для удаления воздуха из нежилых помещений (подвалов, прачечных, сушилок, гаражей, подземных парковок).
Разновидности естественных вентсистем
Различают несколько категорий:
- комплекс вентканалов и решеток без механических элементов в составе;
- система с принудительным удалением воздуха (кухонные вытяжки, санитарные зоны);
- гибридный вариант, оснащенная насадками на воздуховоды, усиливающая циркуляцию при падении тяги или ограничивающая работу при сильном ветре.
Механические приточные и вытяжные элементы увеличивает ресурс и возможности системы.
Плюсы и минусы
Преимущества приточно-вытяжной естественной вентиляции в помещении:
- низкая стоимость строительства и отсутствие эксплуатационных расходов;
- простое управление;
- непрерывность работы;
- не требует каких-либо специальных устройств для работы;
- нет компонентов, которые могут выйти из строя.
К недостаткам относятся:
- большие потери тепла;
- зависимость от погодных условий, герметичности окон и здания;
- невозможность регулировки;
- отсутствие фильтрации подаваемого воздуха;
- невозможность контролировать количество входящего и выходящего потоков;
- риск ослабления или реверсирования воздушной тяги;
- большое количество факторов, влияющих на эффективность работы.
Работу такого решения легко нарушить. Корректный воздухообмен зависит от качества проектирования, монтажа, состояния воздуховодов и решеток.
Для каких строений оптимальна?
Естественная приточно-вытяжная вентиляция применяется в помещениях, где нет выброса вредных газов или пыли, а скорость воздухообмена относительно невелика.
Пример: жилые дома, небольшие промышленные предприятия. Ресурса данной системы для вредных производств, химических, медицинских лабораторий, недостаточно. В этом случае организовать циркуляция воздуха в соответствии с регламентными требованиями можно лишь с помощью механической вентсистемы.
Схема естественной вентсети в многоэтажном доме
Вентиляционные шахты предусмотрены проектом: их монтаж происходит на стадии строительства. Согласно ГОСТ, все санитарные помещениях оборудуются вытяжной вентиляцией. Дополнительно владельцы квартир могут оборудовать портативную приточку, установить межкомнатные переточные решетки и устройства, улучшающие качество воздуха.
Естественная приточно-вытяжная вентиляция в частном доме
Для правильной работы естественной приточно-вытяжной вентиляции в частном доме важно грамотно спроектировать систему воздуховодов, расположить элементы портативной приточки в комнатах, учесть межкомнатные переточные приспособления (решетки, отверстия в дверях). Для качественного проветривания чердака или мансарды используется насадка на оголовок вентканала для усиления тяги при недостаточной длине воздуховода.
Оконный клапан
Современные окна, оснащенные уплотнительными системами, не обеспечивают достаточного приточного воздуха, необходимого для проветривания, поэтому требуют установки дополнительных элементов.
Пример: оконный приточный клапан. Монтируется в раму, содержит элементы ручного или автоматического управления. Целесообразно приобретать окна с заранее установленным прибором. Монтаж клапана притока в стеклопакет может привести к потере гарантии.
Приточное устройство в стене
Стеновой клапан, проветриватель, аэрогивер — разновидности портативных приточных приборов, которые монтируются в стену. Отличаются функциональными возможностями. Клапан и проветриватель просто подают свежий воздух. Некоторые модели имеют встроенный фильтр грубой очистки и нагреватель. Аэрогивер, или бризер, — более современный прибор. Фильтрует, нагревает/охлаждает и ионизирует воздух. Поддерживает управление с пульта ДУ.
Межкомнатные решетки
Воздух, поступающий в помещение, должен пройти через всю квартиру, на пути к вентиляционным вытяжным решеткам. Чтобы это стало возможным, необходимо оставить зазор в 80 см2 под дверными полотнами между комнатами (можно обрезать дверь на 1 см по всей ширине). Под дверью в кухню, ванную, туалет и гардеробную зазор должен быть больше – 200 см2. Можно обрезать дверь на 2,5 см или установить решетку внизу.
Расчет воздухообмена
В жилом доме должно прежде всего обеспечиваться надлежащее количество воздуха, подаваемого в отдельные помещения. Минимальные значения определены регламентом:
- кухня, оборудованная газовой или угольной плитой: 70 м3/ч;
- кухня с внешним окном, оборудованная электрической плитой: в квартире до 3 человек — 30 м3/ч, в квартире более трех человек — 50 м3/ч;
- ванная: 50 м3/ч;
- санузел раздельный — 30 м3/ч;
- гостиная, отделенная от ванной комнаты и кухни более чем двумя дверями — 30 м3/ч.
Расчеты, связанные с размерами каналов или труб, должны производиться в соответствии с положениями о технических условиях.
Проектирование
Проект основывается на трех параметрах — высоте вентиляционных каналов, диаметре сечения и возможности подачи воздуха в дом (окружение здания и расположение против господствующих ветров). Для устранения выхода из строя системы необходимо позаботиться о периодических осмотрах. Правильно спроектированная и построенная установка имеет низкий процент отказов.
Монтаж
При выполнении работ по установке приточно-вытяжной вентиляции важно соблюдать следующие правила:
- Никогда не прокладывайте вентиляционный канал горизонтально. Этот запрет распространяется даже на очень короткие участки.
- Внутренняя поверхность воздуховода должна быть гладкой: любые неровности нарушают тягу дымохода.
- Если для кладки используется традиционный кирпич, работа должна выполняться с особой точностью. Полости в швах, подтекание раствора или дефекты по краям отдельных элементов недопустимы.
- Все изгибы и отклонения от вертикали не должны превышать 30°.
При монтаже оголовков важно предусмотреть специальные насадки для изоляции от погодных факторов.
Техобслуживание и сервис
Естественная приточно-вытяжная вентиляция состоит из вытяжных каналов и вентиляционных решеток. Оборудование требует регулярного осмотра и очистки, поводом к которому может быть ослабление или отсутствие тяги. Косвенное свидетельство неисправной системы — скопление и перетекание запахов из одного помещения в другое, избыточная влажность. Для проверки состояния вентсети рекомендовано обращаться к специалистам.
Проверка исправности
Существуют простые бытовые способы: с помощью салфетки и пламени. В первом случае проверяется наличие движения воздуха (если она есть, салфетка должна «прилипнуть» в решетке). Во втором — эффект обратной тяги (выявляется при отклонении пламени). Если первый способ достаточно безобиден, второй опасен из-за риска возгорания скопившегося мусора в канале. Использовать его не рекомендуется. Более профессиональный способ проверить исправность вентсети — проверка скорости движения воздушного потока с помощью анемометра.
Также можно обратится к специалистам за профессиональным техническим обслуживанием вентиляционных систем.
Вывод
Естественная приточно-вытяжная вентиляция — это воздухообмен в помещении на основе движения воздуха, вызванного физическими явлениями: перепадом температур, ветром. Достоинством естественной вентиляции является автономная и бесшумная работа, не требующая источника питания. Недостатком — большие потери тепла в помещениях и отсутствие регулирования.
При механической вентиляции теплопотери значительно ниже (на 30-40%), что выражается в меньших затратах на отопление здания. В связи с этим рентабельность является дискуссионной.
127495 , Российская Федерация , Москва , Москва , Дмитровское шоссе, 163А, корпус 2
— дата изменения статьи Алексей Папченко QWENT Руководитель технического отдела
Особенности установки вентиляции с естественным побуждением
Вентиляция — это обязательный элемент любого помещения. Она обеспечивает нормальный микроклимат и продлевает срок службы как самого помещения, так и всего, что в нем находится. Наиболее предпочтительным вариантом является вентиляция с механическим побуждением. В состав такой системы входят дополнительные устройства, делающие воздухообмен максимально эффективным и независимым от погодных условий. Однако стоимость системы с механическим побуждением сравнительно высока. В некоторых ситуациях смысла в устройстве такого воздухообмена нет, т. к. хватает возможностей вентиляции с естественным побуждением. При желании систему с естественным побуждением можно обустроить самостоятельно.
Основные преимущества и сферы использования такой вентиляции
Вентиляция рассматриваемого типа работает на основе разности температур и давления воздуха снаружи и внутри помещения. Такая вентиляция не требует применения вентиляторов и прочих дополнительных устройств, необходимых для работы механической вентиляции. Воздух проникает через специальные отверстия, окна, форточки, щели и через них же уходит из помещения.
Естественная вентиляция подходит для строений любого типа. Смысл в применении дополнительных устройств есть лишь в том случае, когда естественная вентиляция не справляется с возлагаемыми на нее задачами.
Среди основных преимуществ систем вентиляции с естественным побуждением можно выделить:
- Простоту обустройства, не требующую применения специальных устройств.
- Отсутствие больших денежных вложений.
- Высокую эффективность при грамотно подготовленном проекте.
- Отсутствие необходимости привлечения профессионалов для монтажа вентиляционной системы.
Вентиляция с естественным побуждением бывает нескольких типов, а именно:
- Неорганизованной, т. е. самопроизвольной. В случае такой вентиляции подача воздуха и его удаление из комнаты осуществляются исключительно благодаря разнице температур и давления, а также скорости движения ветра.
- Организованной. Предполагает обустройство специальных вентиляционных отверстий. Они размещаются на разных уровнях и имеют различное сечение. Является более эффективным способом организации воздухообмена с естественным побуждением.
В процессе устройства вентиляции с естественным побуждением самое главное — это составить правильный проект. От правильности выполнения расчета напрямую зависит эффективность воздухообмена. Малейшие ошибки способны привести к снижению эффективности системы, которое грозит множеством негативных последствий вроде застоя воздуха, повышения влажности до недопустимого уровня, появления плесени и т. д.
Особенности обустройства вентиляции с естественным побуждением
Каждый объект требует индивидуального расчета с учетом имеющихся особенностей. К примеру, в частном доме естественная вентиляция организовывается при помощи специальных воздуховодов и прочих отверстий в конструкции. Помимо этого, вентиляция с естественным побуждением зависит и от материала, использованного при строительстве дома. К примеру, древесина имеет свойство «дышать». Благодаря этому свойству воздух проникает в помещение через имеющиеся поры в древесине. У кирпича и ряда других материалов таких свойств нет. Следовательно, вентиляция с естественным побуждением рассчитана исключительно на пропускную способность форточек и всевозможных щелей. Это наблюдается, если не монтируются отдельные воздуховоды.
В жилых помещениях циркуляция воздуха осуществляется за счет щелей под межкомнатными дверьми. Вытяжная система в наибольшей степени концентрируется возле специальных помещений вроде санузлов и кухонь. Такой же принцип обустройства вентиляции используется и в многоэтажных домах. Единственное различие заключается в том, что все квартиры подключены к общей центральной магистрали. Уже от нее в помещения идут ответвления. Если имеющейся вентиляции недостаточно, монтируются специальные воздуховоды.
Рекомендации по составлению проекта вентиляционной системы
Чтобы вентиляционная система с естественным побуждением работала так, как нужно, необходимо выполнить правильный расчет. Сначала определяется производительность воздухообмена. Для этого нужно знать точное значение и кратность воздухообмена. Есть ряд нормативных документов, в которых указано, каким должен быть воздухообмен. На одного человека нужно 60 м³/ч. Таким образом, достаточный воздухообмен определяется путем умножения количества людей, проживающих в доме, на утвержденную норму.
Количество смен воздушных масс определяется путем умножения объема помещения на нормированную кратность воздухообмена. Нужно выполнить отдельные расчеты для каждого помещения, а после просуммировать полученные результаты. После завершения основных расчетов необходимо составить схему вентиляции с естественным побуждением. Она основывается на физических характеристиках воздуха при разных температурах. Важно знать, что при попадании в помещение у воздуха изначально более низкая температура, за счет чего он проходит по низу комнаты. Постепенно воздух нагревается и поднимается. Для его отвода под потолком устанавливаются вытяжные отверстия.
Если у вас возникла необходимость в обустройстве дополнительных отверстий для подачи воздуха в помещение, то их необходимо создавать ближе к полу. А те отверстия, через которые будет отводиться отработанный воздух, размещаются ближе к потолку.
Читать также:
Особенности обустройства вентиляции в каркасной бане
В процессе проведения аэродинамического расчета вам нужно узнать давление на концах воздуховодов и определить среднюю скорость движения ветра. Последнее значение на практике получается несколько ниже, т. к. шероховатость стенок воздуховода и особенности его формы замедляют движение ветра.
В процессе проектирования системы естественной вентиляции нужно также рассчитать сечение воздушных каналов. Ввиду того что потоки воздуха циркулируют под воздействием внешних факторов и делают это преимущественно с одинаковой скоростью, для того чтобы обеспечить достаточную тягу, вам придется сделать воздуховоды гораздо большего сечения, чем в случае с принудительной вентиляцией. Важно знать и то, что длина вентиляционных каналов оказывает прямое воздействие на скорость движения воздуха. Именно поэтому делать естественную вентиляцию на чердачных помещениях далеко не всегда целесообразно.
Довольно часто с целью усиления тяги системы комплектуются механическими устройствами, известными как дефлекторы. Такие устройства имеют предельно простую конструкцию и размещаются на выходе из воздушных каналов. Особенности механизма позволяют дефлекторам разряжать воздух по радиусу действия, благодаря чему воздушные потоки движутся с гораздо более высокой скоростью.
При составлении проекта воздуховода нужно учитывать степень влияния окружающей температуры на тягу. К примеру, летом естественная вентиляция почти не работает, т. к. температура внутри помещения и за его пределами становится практически одинаковой.
Пошаговая инструкция по обустройству вентиляции
Сначала подготовьте то, что поможет вам организовать систему естественного воздухообмена:
- пиломатериалы;
- вытяжной клапан круглого сечения;
- гофрированная труба;
- вытяжная решетка и задвижки;
- шуруповерт;
- рулетка для измерений;
- пила, желательно электрическая или бензиновая (но можно и обычную);
- молоток;
- саморезы по дереву;
- уголок.
Создание вентиляции с естественным побуждением предполагает обустройство двух вентиляционных отверстий. То, через которое в помещение будет поступать свежий воздух, располагается примерно в 10 см от пола. Вытяжное же отверстие, через которое воздух будет отводиться, делается под потолком. Эти два отверстия должны быть размещены на противоположных стенах.
В вентиляционные отверстия вставьте воздуховоды. Для вытяжного отверстия нужен воздуховод с высотой в 50 см, в приточное — достаточно 30 см. Закройте воздуховоды защитными сетками и установите козырьки.
Чтобы вентиляция с естественным побуждением нормально работала, между приточным и вытяжным отверстиями должна быть разница по высоте не меньше 3 м.
Учитывайте и то, что эффективно работать она будет только в холодное время года. Если важно иметь качественную вентиляцию круглый год, лучше отдать свой выбор в пользу системы с механическим побуждением.
Свои особенности есть у обустройства вентиляции подвальных помещений. В случае с ними порядок устройства естественной вентиляции будет иметь некоторые отличия.
Система также состоит из приточной и вытяжной труб. Для обеспечения хорошего воздухообмена трубы устанавливаются в двух уровнях. По возможности лучше разместить их в разных местах подвального помещения. Вытяжная труба располагается под потолком, а приточная — примерно в 0,5 м от поверхности пола.
В данном случае перемещение воздушных масс по вентиляционным трубам осуществляется благодаря разности удельных весов воздуха. Вытяжную трубу нужно вывести выше конька крыши. При несоблюдении данного требования получить устойчивую тягу невозможно. В пределах подвального помещения рекомендуется сделать утепление.
Обратите внимание на такой момент, как сечение воздуховодов. Его нужно подбирать с учетом площади подвального помещения. Если площадь подвала не превышает 6-8 м², то достаточно трубы размером 12х12 см. В случае если помещение имеет большую площадь, то и трубы должны иметь большее сечение. Можно установить всего одну трубу вентиляции, но в данном случае она должна иметь размер не меньше 15х15 см.
При желании вы можете не покупать трубы, а сделать их самостоятельно из досок. Все трубы должны быть правильно подогнаны. Конструкция обязательно оснащается заслонками и задвижками, благодаря которым вы сможете регулировать тяги и исключать риск появления сквозняков. Можно установить одну трубу вентиляции с ветроулавливателем. После установки она разделяется по вертикали на два канала. По одному из них воздух будет поступать в помещение, по второму — выводиться на улицу. Трубу необходимо утеплить. Чтобы получить возможность регулировки интенсивности воздухообмена, установите задвижку.
Таким образом, нужно оценить особенности помещения, уточнить, сколько людей будет в нем находиться, и уже на основании этих условий решать, будет ли достаточно вентиляции с естественным побуждением либо же нужно организовывать механическую систему. Удачной работы!
Особенности установки вентиляции с естественным побуждением
Разное
Автор admin На чтение 20 мин. Просмотров 2 Опубликовано 13 сентября, 2020
Местная вентиляция
Местной вентиляцией называется такая, при которой воздух подают на определенные места (местная приточная) и загрязненный воздух удаляют только от мест образования вредных выделений (местная вытяжная).
Местная приточная вентиляция
Системы местного притока делятся на воздушные души и воздушные оазисы. Задача воздушного душа – подавать чистый воздух к рабочим местам, а также снижать температуру воздуха в зоне притока. Воздушные оазисы – это участки помещений, изолированные перегородками, куда подается воздух с пониженной температурой.
В качестве местной приточной вентиляции также используются воздушные завесы, которые создают как бы воздушные перегородки или изменяют направление потоков воздуха.
Местная вентиляция требует значительно меньше затрат, чем общеобменная. В производственных помещениях часто применяют смешанный тип вентиляции – общеобменную для устранения вредных выделений во всем помещении, и местную вентиляционную систему для обслуживания рабочих мест.
Местная вытяжная вентиляция
Вентиляционные системы данного типа применяются для удаления вредных выделений из локальных зон помещения, когда их распространения по всей площади можно избежать.В производственных помещениях она обеспечивает улавливание и отвод вредных выделений: газов, дыма, пыли и частично выделяющегося от оборудования тепла. Для удаления вредностей применяют местные отсосы (укрытия в виде шкафов, зонты, бортовые отсосы, завесы, укрытия в виде кожухов у станков и др.).
Местные вытяжные системы вентиляции весьма эффективны, так как позволяют удалять вредные вещества непосредственно с места образования, не допуская их распространения по всему помещению.
Однако и они не могут решить всех задач – например, удаления выделений, рассредоточенных на значительной площади или в объеме. В таком случае используют общеобменные типы вентиляционных систем.
Особенности вентиляционного оборудования
Рассмотрим подробнее отличия между самыми распространенными моделями установок по ключевым критериям.
Расчёт производительности вентиляционной системы
Мощность приточно-вытяжной системы является одним главных параметров при выборе того или иного решения. Расчёт делается на основе усредненных данных:
- производительности в 200-350 кубометров в час достаточно для обслуживания квартир, площадью 30—60 кв. м.;
- установки на 350-500 м3/ч достаточно для площадей от 70 до 150 м2.
Пример расчета производительности вентилятора
Самые мощные (в 3000 м3/ч) модели приточно-вытяжной вентиляции с механическим пробуждением монтируют в коттеджах и крупных офисных комплексах. Без тщательных расчётов здесь просто не обойтись.
Система приточно-вытяжной вентиляции – механическая установка. Функционирование в постоянном режиме неизменно предполагает наличие определенного шумового фона. Для выбора самого тихого агрегата придется учесть ряд тонкостей. Значение одного и того же уровня шума зачастую отображается в нескольких единицах:
- LpA – значение звукового давления;
- LwA – уровень акустической мощности.
При равных значениях уровень первого будет ниже. Необходимо сопоставлять между собой эти 2 критерия
Задача первостепенной важности – измерять уровень шума в нескольких точках. Специалисты выделяют 3 из них: у воздухозаборника (где установлен клапан), у основания прибора и на выпуске
Под статическим давлением необходимо понимать напор, формируемый вентилятором на участке, где находится клапан. Данное значение зависит от нескольких факторов:
- протяженности воздуховодов;
- количества «рукавов», переходов;
- фильтрационной системы, её типа.
Статический напор F s — это искусственно полученная величина, которая передаётся вентилятором в систему только вместе с составляющей динамического напора
Примеры значений статического напора и сопутствующих зависимостей
Примеры значений статического напора и сопутствующих зависимостей
Механическая вытяжка в небольшой 3-х комнатной квартире с качественной фильтрационной системой должна иметь рабочее давление в 400-500 Па, этого будет вполне достаточно
Если расчёт проблематично выполнить своими руками, обратите внимание на вентиляционную установку с богатыми настройками
Вентиляция с естественным побуждением оснащается простейшими механизмами оповещения о степени загрязнения фильтров. Данные поступают и направляются в память.
Необходимо отметить, что подобный метод контроля чисто условный, поскольку реального отслеживания уровня загрязненности фильтров нет. Гораздо эффективнее установки, оснащенные специализированными датчиками, способными отслеживать перепад по давлению на входе и выходе фильтра.
Вентиляция своими руками
Для того чтобы сделать систему естественной вентиляции своими руками, необходимо обращать внимание на важные моменты
- Материал дома – к примеру, дерево отлично подходит для такой вентиляционной системы, так как этот материал сам по себе «дышит» и активно пропускает воздух, создавая в доме комфортный микроклимат. А вот в бетонных и кирпичных домах придется заняться созданием дополнительных вентиляционных отверстий, через которые в помещения будет попадать воздух.
- Количество человек, находящихся в помещении – чем больше людей постоянно находится в доме, тем больше работы приточным и вытяжным воздуховодам, тем больше воздуха они должны пропускать через себя за минимальный промежуток времени.
- Тип деятельности, который выполняется в помещении – например, для кухни или спортивного зала нужна более мощная вытяжка, чем для складского помещения.
Кроме того, для успешного проектирования естественной вытяжной системы нужно учитывать требования к нормам воздухообмена. Они составляют 60 кубических метров в час на одного человека, находящегося в помещении. А для того чтобы определить, сколько раз должен смениться воздух, необходимо просто умножить объем помещения на кратность, значение которой можно найти в соответствующих нормативных таблицах. Расчет делается отдельно для каждого помещения, а затем полученные цифры просто суммируются. Если речь идет о системе циркуляции воздуха в многоквартирном доме, то каждая система отдельно взятой квартиры должна иметь выход в общую.
Занимаясь вентиляцией, также стоит учитывать сечение и длину воздуховодов. Чем труба короче, тем быстрее по ней будет двигаться воздух. Учтите, что при естественной вытяжке наибольшая эффективность достигается тогда, когда разница между температурой в доме и на улице максимальная, то есть зимой.
В пошаговом исполнении обустройство вентиляции с естественным побуждением – это:
- создание двух отверстий – для входа и для выхода воздуха, приточные воздуховоды должны находится приблизительно в 10 см от пола, а вытяжные вентиляционные отверстия – под самым потолком, в идеале располагать их нужно в противоположных углах помещения;
- в отверстия вставляются воздуховоды: оптимальная высота приточного и вытяжного – 30 и 50 см соответственно;
- отверстия закрываются специальными решетками и козырьками — это делается для того, чтобы в них не попадали насекомые, мусор и влага с улицы.
Естественная приточная вентиляция эффективна далеко не всегда, поэтому в ряде случаев стоит обустроить вместо нее приточно-вытяжную вентиляцию с механическим побуждением.
Исторический очерк
Отдельные приёмы организованной вентиляции закрытых помещений применялись ещё в древности. Вентиляция помещений до начала XIX века сводилась, как правило, к естественному проветриванию. Теорию естественного движения воздуха в каналах и трубах создал М. В. Ломоносов. В 1795 году В. X. Фрибе впервые изложил основные положения, определяющие интенсивность воздухообмена в отапливаемом помещении сквозь неплотности наружных ограждений, дверные проёмы и окна, положив этим начало учению о нейтральной зоне.
В начале XIX в. получает развитие вентиляция с тепловым побуждением приточного и удаляемого из помещения воздуха. Отечественные учёные отмечали несовершенство такого рода побуждения и связанные с ним большие расходы теплоты. Академик Э. X. Ленд указывал, что полная вентиляция может быть достигнута только механическим способом.
С появлением центробежных вентиляторов технология вентиляции помещений быстро совершенствуется. Первый успешно работавший центробежный вентилятор был предложен в 1832 А. А. Саблуковым. В 1835 этот вентилятор был применён для проветривания Чагирского рудника на Алтае. Саблуков предложил его и для вентиляции помещений, трюмов кораблей, для ускорения сушки, испарения и т. д. Широкое распространение вентиляции с механическим побуждением движения воздуха началось с конца XIX века.
Одним из крупнейших учёных в области вентиляции и отопления являлся профессор В. М. Чаплин.
Одним из этапов развития вентиляции было появление электрических двигателей с изменяемой частотой оборотов. Первое упоминание о вентиляторе с таким электродвигателем ознаменовано 1972—1974 годами, когда компания Каналфлэкт применила этот двигатель в канальном вентиляторе.
Если же вести речь о вентиляции, как о явлении в истории, то нельзя не упомянуть Римскую империю, инженеры которой устанавливали в некоторых домах нечто вроде вентиляционной шахты. При этом термин «вентиляция» произошёл от латинского слова «ventilatio», которое означает «проветривание».
Аварийная вентиляция: кратности воздухообмена
Интенсивность вентиляции определяется кратностью обмена воздуха. Есть соответствующая формула, которая определяет, что кратность — отношение воздухообмена к суммарному объему вентилируемого воздуха. Формула выглядит так:
Если сформулировать формулу простыми словами, то кратность — время, за которое происходит обмен воздуха в помещении за 60 минут. Требования и стандарты устанавливают для каждого типа помещения, сферы его использования и шанса на появление ЧП свою кратность воздухообмена.
По нормативам кратность воздухообмена должна быть более 8 объемов помещения с высотой потолка около шести метров. Чем выше помещение, тем больше кратность зависит от их площади. Это значит, что на 1 кв. м. площади должно быть воздуха более 50 куб. м.
Чаще всего, включение аварийной вентиляции осуществляется механическим способом, с помощью использования сверхмощных вентиляторов. Кроме устранения ядовитых газов, может осуществляться контрольный замер их состава. Герметичность всего комплекса обеспечивает защиту от возникновения взрыва и проникновения вредных веществ в помещения по соседству.
Кратность воздухообмена остается одним из самых важных параметров. Следует помнить, что применение активных химических соединений и добавок также могут нейтрализовать опасность. Весь объем используемых соединений и растворов рассчитывается на основании стандартов и нормативно-технических документов, с учетом кратности обмена воздуха и скорости.
Устройство и виды вентиляции в цехах для сварки
В сварочном цеху обустраивается два вида воздухообмена:
- общеобменный;
- локальный.
В сварочном цеху устанавливаются два вида воздухообмена: общеобменный или локальный
В цехе не должно образовываться «мёртвых» участков, особенно это касается углов, где застаивается отработанный воздух с большой концентрацией вредных элементов. Схема с горизонтальной подачей воздуха отлично подходит для сварочных помещений небольшой площади.
Приточные каналы с вентиляторами устанавливаются на высоте до 4 метров. Вытяжные каналы оснащаются вентиляторами аналогичной мощности и обустраиваются на противоположной стене. Высота расположения каналов должна быть одинаковой.
Расстояние между стеной с притоком и стеной с вытяжкой не должно превышать 100 метров. Если расстояние больше, отработанный воздух будет скапливаться в центральной зоне помещения. Мощность вытяжного вентилятора не должна быть меньше мощности прибора на входе, в противном случае загрязнённый воздух будет застаиваться.
Вертикальная система предусматривает использование подвального помещения. Там монтируются приточные каналы. Под полом цеха монтируются вентиляторы. Отверстия в полу закрываются специальными металлическими решётками.
Диаметр ячеек не должен превышать 50 мм. Скорость потоков при выходе из вентиляторов – 4,5 м/с, скорость при проходе через решётку – 0,1–0,2 м/с. Вытяжные вентиляторы монтируются на крыше с выведением каналов в потолке.
Вытяжной вентилятор необходимо монтировать на крыше с выведением каналов в потолке
При автоматической системе сварки оборудуется система отсосов, располагающаяся на расстоянии не более 50 см от места линии сварки.
Преимущества применения местной вентиляции, состоящей из отсосов:
- удаление опасных веществ непосредственно в зоне их выделения;
- предотвращение распространения опасных элементов по всему помещению;
- близкое расположение позволяет производить удаление с использованием меньших объёмов воздуха и расходования меньших мощностей.
В помещениях, где невозможно оборудовать стационарные сварочные посты, и сварщики постоянно перемещаются во время проведения работ, местная вентиляция в виде отсосов будет неэффективна. В таких случаях используется общеобменная система высокой мощности с кратностью воздухообмена более 10.
В ряде ситуаций использование местной вентиляции с отсосами невозможно по следующим причинам:
- Изменение наименований свариваемых изделий (различные размерные характеристики и т. д.).
- Работа с объектами больших размеров.
- Невозможность использования фиксированных постов.
- Необходимость выполнения процедур по погрузке и выгрузке.
Если локальную систему использовать нельзя, то существенно увеличивается мощность общеобменного воздухообмена.
Оптимальная схема горизонтальной вентиляции в помещении длиной 30 м и шириной 20 м должна включать по 7 вентиляторов для притока и вытяжки с мощностью 7000 куб. м/ч. Необходима мощность оборудования для вертикальной системы в помещении с аналогичными размерами: на входе не менее 3400 куб. м/ч и на выходе 6800 куб. м/ч.
При выборе вентиляционной схемы нужно учитывать особенности производственных процессов. При сварке образуются конвективные потоки, когда подогретый воздух, насыщенный опасными веществами, от мест сварки поднимается наверх. В таких условиях поток к потолку можно усилить системой приточной вентиляции, а вверху установить вытяжное оборудование, но потоки отличаются крайней неустойчивостью.
Для повышения эффективности вентиляции рабочие места в помещении отгораживаются друг от друга. Эта мера при наличии локальной вытяжки позволяет локализовать опасные выделения и выводить их с помощью отсосов. При наличии перегородок подойдёт только вертикальная система общей вентиляции.
Агрегаты для локальной вытяжной системы
Существующие укрытия, которыми комплектуются системы вытяжной вентиляции, делятся на несколько специализированных категория:
- агрегаты, установленные на источнике загрязнения;
- решения, перекрывающие собой источник загрязнения;
- изделия-передувки.
На практике огромной популярностью пользуются агрегаты, с помощью которых источник распространения опасных веществ локализуется в определенной зоне. Впрочем, подобные решения далеко не всегда удобно и целесообразно применять. Им на смену пришли более современные вытяжки с отводом в вентиляцию:
- металлические и поликарбонатные зонты с функцией вытяжки;
- локальные отсасывающие агрегаты;
- мощные вытяжные шкафы;
- капсулированные решения;
- отвод выделений из корпуса станков и рабочих агрегатов;
- витринные, фасонные и бортовые решения.
Системы местной вентиляции очень распространены в местах, где необходимо обеспечить требуемые нормы по воздухообмену в конкретной, локальной зоне.
Вытяжные зонты – самые популярные и распространенные конструкции отсосов. Ими оборудуют небольшие рабочие зоны (столы для пайки, готовки). Опасные примеси оперативно собираются и перенаправляются вверх, после чего отводятся. Вентиляция для вытяжки функционирует как посредством естественной тяги, так и принудительной.
Специализированные отсосы – вытягивают нежелательные и потенциально опасные вещества с минимальным расходом кислорода. Промышленная вытяжная вентиляция зачастую представлена несколькими местными агрегатами. Основная их особенность – они не препятствуют работе.
Вытяжные шкафы – одни из самых эффективных решений для принудительного удаления вредных испарений, веществ, формируя при этом минимальный уровень воздухообмена. В продаже представлено несколько разновидностей таких шкафов:
- с устройством верхнего отвода, посредством которого удаляется горячий и влажный воздух;
- с удалением загрязненных потоков боковой конструкции – речь идёт о некотором аналоге «улитки», для сбора остаточных продуктов;
- с отводными решениями комбинированного типа, находящимися снизу агрегата.
Локальные вытяжки: а — вытяжной шкаф; б — витринное укрытие; в — укрытие-кожух для заточного станка; г — вытяжной зонт; д — зонт-козырек над открытым проемом печи; е — вытяжная воронка при сварке крупногабаритных изделий; ж — нижний отсос; з — боковой отсос; и — наклонная вытяжная панель; к — двухбортовой отсос от гальванической ванны; л — однобортовой отсос с передувкой; м — кольцевой отсос для ручного сварочного пистолета
Вентилятор, расположенный в системе воздухообмена, создает завихрение потока таким образом, чтобы пыль локализировалась в небольшой зоне, а не распространялась по комнате. Пример такой установки – сварочный пост, где принудительная вытяжная вентиляция представлена небольшим шкафом. Отсос в них располагается вверху конструкции.
Если речь идёт об отводе неопасных веществ, то скорость движения допускается в следующих пределах:
- 0.5 – 0.7 м/c;
- 1.1 – 1.6 м/с – для тех случаев, когда из помещения отводятся ядовитые примеси, металлические испарения.
Вытяжные шкафы устанавливают в химических лабораториях
Что касается всасывающих панелей, то их применяют в случаях, когда воздух в замкнутом пространстве насыщен ядовитыми газами, пылью и теплом. Панель располагают так, чтобы ядовитые составы находились на максимальной удаленности от работника. Вытяжные трубы для вентиляции дополняют встроенным двигателем и оперативно удаляют опасные суспензии. Рассматриваемые установки используют на сварочных постах, при обработке крупных изделий. От сварки они располагаются на удаленности до 3.5 м, оборудуются вентиляторами с одним или двумя двигателями.
Скорость движения воздушных масс должна соответствовать следующим критериям:
- от 3.5 до 5 м/с, если речь идёт о выделении горячей пыли;
- от 2 до 3.5 м/с, если при работе выделяются ядовитые или непыльные суспензии.
Специалисты акцентируют внимание на одном важном моменте – монтаж вытяжной вентиляции осуществляют при условии, кто 1 м2 панели отводит 3.3 тыс. м3 воздуха ежечасно
Бортовые отсосы актуальны для случаев, когда источник загрязнения удерживается в вертикальном положении, при помощи специальных подъёмников. Подобные установки получили широкое распространение в цехах, где проводится гальваническая обработка металлов, при которой опасные вещества наливают в специальную ёмкость, а затем засасываются через небольшое отверстие.
С конструктивной точки зрения вытяжная вентиляция производственных помещений представляет собой несколько воздуховодов, входные отверстия которых имеют узкую форму (до 10 см), располагаются они у краев ванны.
Принцип работы
Основной принцип работы вентиляции в квартире подразумевает замещение всего того воздуха, который не поступает из-за чрезмерной герметичности жилья. Строители и ремонтники старательно сокращают тепловые потери, что и приводит как раз к понижению естественного притока. В многоэтажных домах обязательно монтируется приточно-вытяжная естественная вентиляция. Именно с учетом нее определяются нормы обмена воздуха. Поступление новых порций воздуха должно происходить при помощи:
- дверных отверстий;
- дверных неплотных участков;
- оконных отверстий;
- оконных неплотных участков;
- форточек и/или фрамуг.
Выход отработанной массы, как уже говорилось, обеспечивается вентиляционными каналами. Этот элементарный подход работал только до тех пор, пока не началось массовое использование непроницаемых окон и дверей. В деревянном частном доме они еще не создают серьезных проблем, но вот в монолитных каменных постройках, где расположены городские квартиры, требуется дополнительное усиление. Потому все большее распространение получает усовершенствованный вариант вентиляции — приточно-вытяжной формат.
Верхняя точка должна ставиться строго на одной линии с кровельным коньком. Иногда можно встретить утверждения, что допускается понижение на угол до 15 градусов. Но это ненадежное и нестабильное решение, которого профессионалы стараются всячески избегать. Повышая канал, делают систему эффективнее. В летние месяцы, когда температура внутри помещения и за его пределами выравнивается, тяга отсутствует (и это в лучшем случае).
Иногда и вовсе происходит «переворот» в вентиляционной системе, и естественный отток начинает засасывать воздух из внешней среды. Потому на практике в чистом виде натуральная вытяжка почти нигде не применяется. Флюгарку нужно ставить так, чтобы она обдувалась ветровыми потоками со всех сторон и не где угодно, а там, где скорость движения воздуха на улице больше всего. Для определения нужного места используют розу ветров и информацию о рельефе местности.
Чтобы естественная вентиляция справлялась со своей задачей, надо тщательно рассчитывать ее шахты. Они должны обеспечивать именно такой приток, который обеспечивает требуемые санитарные нормы. Не допускается такое устройство вентиляционных каналов, которое обеспечивает приток менее 3 куб. м на 1 кв. м территории в течение 60 минут. Также требуется учесть норму по созданию микроклимата на одного человека, которая составляет 30 куб. м за те же 60 минут. Если природная вентиляция работает полноценно, скорость воздуха должна составлять от 50 до 100 см за 1 секунду.
Создание естественной вентиляции
Возвращаясь к главному преимуществу естественной вентиляции, вспомним, что для её обустройства не нужно покупать никакого климатического оборудования
Зато нужно уделить особое внимание грамотному проектированию, учитывающему параметры и особенности помещения, в котором планируется создавать вентиляцию
Итак, проект по обустройству естественной вентиляции должен учитывать:
- площадь помещения (квартиры или дома)
- планировочные особенности помещения
- специфику строительно-отделочных материалов, используемых в строительстве и для наружной/внутренней отделки. Так, например, в «дышащем» деревянном доме бывает достаточно организовать вентиляцию в сложных помещениях, к которым относится кухня, санузел, подвал
- количество постоянно проживающих людей
- количество окон и способы их открытия (будут ли это окна с форточками или распространенные пластиковые стеклопакеты с функцией проветривания)
От этих факторов напрямую зависит объем и кратность воздухообмена, необходимые для создания комфортных условий пребывания в помещении, на основе чего, в свою очередь, и должна создаваться вентиляция. Решается: нужно ли делать вентиляционные отверстия в стенах, какими должны быть отверстия между полом и нижней частью двери, какого размера делать окна и форточки и т.д.
Особого внимания при составлении проекта вентиляции заслуживают сложные помещения, к которым относятся указанные выше кухня, санузел (ванная и туалет) и подвал. Всё это помещения с повышенным уровнем влажности и вытекающими отсюда проблемами в виде плесени, грибков, бактерий и неприятного запаха.
Если у вас нет опыта в составлении проекта вентиляции, не пренебрегайте услугами профессионалов. В этом случае экономия приведёт к ещё большим затратам в дальнейшем!
Виды вентиляционных систем
Вентиляция помещения бывает нескольких видов:
- Естественная – так называемая вентиляция с естественным побуждением. Функционирует за счет разницы температуры и давления внутри и снаружи помещения.
- Принудительная — приток и отток воздушных масс происходит за счет механических приборов (вентиляторов).
- Комбинированная – только приток или отток воздушных масс происходит за счет механических приборов (вентиляторов).
Схема работы принудительных проветривателей
Принцип действия естественного типа вентиляции представляет собой приток чистого воздушного потока и отток уже загрязненного и насыщенного углекислым газом воздуха без использования механических средств. Поступление нового воздуха осуществляется через окна, форточки и открытые двери балкона. Вытяжка отработанного — через вентлюки, расположенные в санузлах, кухне и кладовках.
В небольших жилых помещениях естественной вентиляции вполне достаточно. Для многокомнатной квартиры или загородного 2- или 3-этажного дома потребуется установка принудительной приточно-вытяжной вентиляционной системы.
Чтобы понять, нужно ли модифицировать естественную вентиляцию, необходимо обратить внимание на определенные показатели наличия плохого воздухообмена и разобраться, что требуется усилить — приток или отток воздуха. Часто необходимо сделать принудительным как поступление воздуха, так и его вытяжку
Существует несколько признаков, свидетельствующих о том, что в квартире недостаточно хорошо функционирует вентиляция:
- повышенная влажность в летний период
- низкая влажность в зимнее время года
- на кухне, в санузле появляется плесень на стенах
- чувствуется постоянная духота
- воздух имеет запах пищи или канализационных стоков
Если обнаружены хотя бы несколько из вышеперечисленных факторов, то установка принудительной системы вентиляции является обязательной для данного помещения. Она поможет избавиться от различных заболеваний дыхательной системы всех жильцов дома или квартиры, наличия повышенного уровня углекислого газа, скопления неприятных запахов, развития патогенных микроорганизмов.
Достоинства принудительной (механической) приточно-вытяжной системы вентиляции:
- Качественная фильтрация воздуха.
- Увлажнение и ионизация частиц.
- Процесс как подогрева, так и охлаждения воздуха.
Вытяжная вентиляция с естественным побуждением
Применяется вытяжная вентиляция с естественным побуждением везде, в каждом помещении.
Только при невозможности системы справится с поставленной задачей, к ней подключают одно или несколько устройств, которые заставляют воздушные массы перемещаться и способствуют ускорению их циркуляции.
В целом, подобный принцип проветривания комнат имеет ряд достоинств:
- отсутствие больших затрат;
- легкость в проектировании;
- высокая эффективность;
- простой монтаж.
Условно естественная вытяжная вентиляция делится на 2 вида:
- Самопроизвольная, когда взаимодействие воздушных масс внутри и снаружи дома осуществляется только за счет внешних факторов (разница давлений или температур, наличие ветра).
- Организованная, когда движение воздуха в помещении происходит за счет специально оборудованных отверстий, которые имеют различные размеры и располагаются на разной высоте.
Данная система делится на несколько подвидов, в зависимости от принципа подачи воздушных масс и параметров описанных выше отверстий:
- гравитационная
- аэрационная
- ярусная
Принцип подачи воздуха играет главную роль при составлении проекта естественной вытяжной вентиляции, расчет которой должен быть точным и верным, так как от него напрямую зависит циркуляция микроклимата в здании.
Даже малейшие ошибки в расчетах могут привести к недостатку воздухообмена и негативным последствиям, в том числе повышение уровня влажности, образования застоя воздуха, грибка и плесени.
Источник https://ceds.ru/blog/estestvennaya-pritochno-vytyazhnaya-ventilyatsiya/
Источник https://1poclimaty.ru/vidy/ventilyaciya-s-estestvennym-pobuzhdeniem.html
Источник https://dymohod-msk.ru/mehaniceskaa-vytaznaa-ventilacia-oboruduetsa/
