Что такое естественная вентиляция и как ее правильно организовать?

Существует большое количество вариантов обеспечить вентиляцию. Но не все они одинаково значимы на практике. Раньше всего должна обеспечиваться естественная вентиляция, лишь при невозможности получить таким способом требуемый объем воздуха имеет смысл рассматривать альтернативы.

Согласно СНиП, действующим в России, может существовать три вида систем, обеспечивающих движение воздуха:

• вентиляция с естественным побуждением;
• вентилирующие комплексы принудительного характера;
• комбинация этих принципов (когда приток происходит самопроизвольно, а отток обеспечивается специальными аппаратами).

Суть естественного притока в том, что он происходит через открываемые составные части окон либо через предусмотренные во внешних стенах клапаны. Чтобы удалить загрязненный и отработанный воздух наружу, применяются вентилирующие каналы, размещенные во внутренних стенах. Допускается естественный отток в жилых комнатах при помощи вытяжных отверстий, расположенных не в обслуживаемом пространстве напрямую, а во влажных зонах — кухне и санузле. Движущей силой потока является различие удельной массы находящегося на улице и циркулирующего внутри дома воздуха. Это различие связано с тем, что неодинакова его температура.

Проблема в том, что температура перемещения воздуха лимитируется именно различием по плотности. Поскольку оно незначительно при любых практически существующих температурах, скорость движения воздушных масс невелика. Уже при длине горизонтальных участков воздуховодов свыше 8 м возникают проблемы. Потому приходится активно использовать дефлекторы или же монтировать канал поближе к дымоходу. Благодаря такому сближению воздух согревается, возрастает разница в его температуре по сравнению с наружной средой.

Стоит учесть, что естественная вентиляция способна работать и за счет ветрового давления. Применять аэрацию, то есть проветривание на основе разницы температур, стараются в крупных производственных цехах, где при работе выделяется много тепла. Но ограничение связано с тем, что нельзя аэрировать воздух, в котором содержится избыточный объем вредных газов и пылевых частиц на притоке. Также от нее надо отказываться, если такой прием грозит появлением тумана, выпадением росы или конденсата.

Уже приведенное описание показывает, что в естественной вентиляции не применяются вентиляторы и электрические моторы. Она способна обеспечивать подачу воздуха через неплотные участки оконных и дверных конструкций. Поскольку никакое дополнительное оборудование не требуется, нет расхода электрической энергии, общая стоимость заметно меньше, сокращаются и эксплуатационные затраты. Поставить подобные каналы и дополнить их всеми необходимыми средствами можно и самостоятельно, без особой подготовки. Последующий уход заметно упрощен, нет необходимости заботиться об электроснабжении.

Есть ряд слабых мест, не позволяющих считать естественную вентиляцию действительно универсальным решением. Реальная эффективность ее действия лимитирована внешними факторами, влиять на которые люди не в состоянии. Очень часто возникают ситуации, когда естественное проветривание оказывается почти бессильно и не обеспечивает требуемого обновления воздуха в помещении. В зимние месяцы ситуация формально улучшается из-за увеличения разницы температур, однако, это сопровождается почти неизбежно сквозняками. Проблемой бывает и то, что естественная вентиляция не подлежит регулировке даже в самой малой степени.

Использование механических блоков полноценно решает эти проблемы. Воздушные потоки рассредотачиваются максимально равномерно, может быть обеспечен качественный обогрев. Механическая вентиляция превосходит естественную и по качеству очистки приточного воздуха. Естественная и механическая вентиляция одинаково полноценны, у них есть свои особенности, преимущества и сфера применения. Так что нельзя однозначно сказать, какой вариант лучше.

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.

Естественные вентиляционные системы бывают организованными и неорганизованными, различия между которыми связаны со структурой. Подвидом естественной организованной вентиляции является общеобменная, в том числе аэрация. Она обеспечивается путем формирования особых проемов со створными переплетами в стене и вентиляционном фонаре. Переплеты могут иметь:

• верхнюю;
• нижнюю;
• среднюю оси кручения.

Допускается монтаж переплетов в приточном и вытяжном проеме, особой разницы тут нет. Существует немало разновидностей каналов для притока и оттока воздуха. Горячие цеха требуют, к примеру, эвакуации значительного объема тепла. Потому отводные магистрали должны обеспечивать решение такой задачи. Конвекционная теплота, появляющаяся в горячем цехе, неплохо отводится организованной аэрацией — фрамугами, световыми фонарями, вытягивающими зонтами.

Важно! Иногда естественный отвод тепловой энергии недостаточен, тогда требуется применять механические отводящие компоненты. Возмещение дефицита воздухообмена осуществляется с помощью тех же створок проемов, располагаемых на различной высоте. Летом она должна составлять 50-100 см, а зимой требуется уже 400-600 см. Вытягивающие фонари для аэрации должны быть устроены так, чтобы исключалось задувание воздуха внутрь. Эта задача разрешается за счет применения ветрозащитных щитков.

В теплый период года довольно широко применяются ворота с воздушными завесами. В любом случае организованный тип естественного проветривания подразумевает точную регулировку поступления воздушных масс. Что касается неорганизованной системы, неизменной чертой является прямое выталкивание прогретого воздуха свежим притоком при непосредственном контакте. В организованном варианте могут применяться проемы, количество проходящего через них воздуха при этом контролируется с использованием фрамуг. Площадь каналов, образуемых проемами и аэрационными фонарями, определяется на основе специальных расчетов соответственно требуемому уровню газообмена.

Так как при неорганизованной естественной вентиляции интенсивность поступления воздуха прямо связана со скоростью ветра, придется для расчетов учитывать и уровень теплоизоляции стен. Именно неорганизованному варианту надо отдавать предпочтение везде, где выделяется много газов. Это относится не только к кухням, но и к гаражам, мастерским, многим индустриальным предприятиям. Но говоря про типы организации вентиляции, мало сделать однозначный выбор в пользу естественного или механического способа организации движения воздушных потоков. Важно разобраться с тем, требуется ли вытяжная или приточно-вытяжная конструкция.

Согласно установленным требованиям, комната должна проветриваться раз в 120 минут полностью. Суть приточно-вытяжных комплексов состоит в том, что они сочетают средства для получения свежего воздуха и для удаления отработанной его массы. Именно таким комбинированным конструкциям отдают предпочтение большинство людей. Такие комплексы очень просто масштабируются (приспосабливаются к работе на различных площадях), могут быть применены хоть на заводе, хоть в многоквартирном или частном доме.

Качественная приточно-вытяжная система подразумевает расположение всех основных и вспомогательных устройств внутри общего каркаса. Не имеет особого значения, где именно он установлен. Это может быть и чердачное помещение, и холодный балкон, и даже отапливаемый чердак. Объединение подкачки и удаления воздуха позволяет решать следующие задачи:

• охлаждение поступающей массы летом;
• ее разогрев зимой;
• насыщение воздуха ионами;
• дезинфекция притока;
• освобождение его от механических примесей.

Работа организуется в виде ряда циклов. Сначала холодный воздух, находящийся вне помещения, проходит внутрь. Одновременно с этим идентичное количество уже использованного воздуха покидает дом или иной объект. Как на входе, так и на выходе он не может обойти очистную систему. Далее маршруты потоков начинают отличаться.

Холодная масса движется в нагревательный блок (калорифер), если система рассчитана на рекуперацию тепла. Сократить расходы на обогрев и ускорить его помогает непрямой контакт поступающего и уходящего потоков. Именно поэтому специалисты считают приточно-вытяжную конфигурацию эталоном экономичности и практичности. При необходимости такая вентиляция может оборудоваться средствами подавления шума, специальными датчиками, емкостями для сбора конденсата, автоматизированными таймерами и так далее.

Бывает так, что все эти изощренные опции попросту не нужны. Требуется только обеспечить удаление загрязненного воздуха, а поступление свежего будет производиться в таком случае без специальных мер. Но даже в жилых помещениях гораздо чаще применяется сочетание вытяжного и отводного способов проветривания. На производственных предприятиях вытяжками оборудуют места, где требуется точечно сбрасывать загрязненную воздушную массу или отводить тепло в избыточном количестве. В любой квартире аналогом таких мест является кухня.

Разобравшись с предпочтительным способом обустройства, можно браться уже за решение задачи по организации вентиляции своими руками. Сначала размечают на схемах и чертежах местонахождение всех каналов и используемых для вытяжки шахт. В этот же момент проводится расчет объема воздуха, который должен быть удален из помещений сквозь всякий канал. Теперь можно чертить аксонометрическую схему с нанесением номеров участков, с обозначением ранее вычисленных объемов воздуха. Рекомендуется последовательное исполнение расчетов с тех веток, в которых гравитация минимально значима — это каналы на верхних этажах.

Чтобы рассчитать гравитационное давление, ориентируются на температуру уличного воздуха +5 градусов. Расчетное значение температуры комнатного воздуха принимается в 18 градусов тепла. Только затем вычисляют необходимую площадь сечений вытягивающих каналов. Когда этот показатель определен, надо принять размеры каналов, кратные величине кирпичей, и дополнительно рассчитать реальный темп перемещения воздуха. Таблицы, используемые для аэродинамических расчетов, составлялись для стальных каналов круглой формы.

А потому, если предстоит использовать прямоугольные отводные линии, расчетным показателем становится эквивалентный диаметр. Он должен быть таким, чтобы понижение давления из-за силы трения оказывалось тем же самым, что в круглом канале при идентичной скорости газового потока. Нельзя забывать про коррективы, связанные с шероховатостью неметаллических конструкций. Надо добиваться того, чтобы суммарное понижение давления оказалось на 10% менее, чем изначальное давление. Если этого добиться нельзя, придется корректировать сечение отдельных участков воздуховодов.

При монтаже отверстия вытяжек прикрывают решетками жалюзи, ставящимися на 50-70 см ниже потолка. Целесообразно, чтобы эти решетки были:

• на кухне 0,2-0,25 м;
• в ванной и туалетной комнатах 0,15 м;
• в совмещенных санузлах 0,15-0,2 м.

Если дом построен из кирпича, каналы для вытяжки должны быть размещены в толще стен. Когда канал показан на схеме для каждого этажа, требуется перенести его в план чердачного помещения. Размечают обязательно, какое количество воздуха удаляют из каждого отдельного помещения. Размещение вентилирующих каналов внутри стен позволяет сохранить конструкцию неизменно в тепле. Приточные клапаны рекомендуется ставить в стенах, так как подобные устройства эффективно поглощают все звуки.

К сведению! Сократить засорение комнаты пылью помогает приклеивание пакета в нужных местах. Именно туда высыпется всевозможный мусор. Изначальное отверстие глубиной 70-100 мм делается при помощи перфоратора с коронкой. Когда отверстие пройдено, из него выбирают грязь пылесосом, а затем вставляют уплотнитель. Туда же вводят трубку, достигающую конца стены, а с улицы монтируют решетки с акустическими козырьками.

При этой работе непременно требуется страховка. Трубу вводят в середину корпусного отверстия, а после выравнивания конструкции делают разметку. Теперь нужно сверлить 4 отверстия. Вкручивают дюбели, корпус монтируется на стене. Ставят глушители с фильтрами. Смонтированные клапаны требуется прикрыть крышкой. Рекомендации специалистов таковы:

• лучше всего ставить шахту в центре дома;
• выбор круглых воздуховодов может быть оправдан только при значительном доступном месте;
• чем жестче труба, тем эффективнее движение воздуха по ней.

О том, как сделать естественную вентиляцию своими руками, смотрите в следующем видео.