Естественная или принудительная вентиляция: Естественная и принудительная приточно-вытяжная вентиляция – в чем отличия?

Естественная и принудительная приточно-вытяжная вентиляция – в чем отличия?

Когда речь заходит о микроклимате помещения любого типа, нередко возникает вопрос, а в чём, собственно говоря, состоят отличия принудительной вентиляции от естественной?
И вопрос этот весьма важный, учитывая реалии современного бытия – с его тенденциями к энергосбережению.
Но давайте обо всё по порядку…

Естественная приточно-вытяжная вентиляция

Это наиболее распространённый, наименее энергозатратный и древний как мир способ создания комфортной жилой и рабочей атмосферы в здании.

Преимущества естественной вентиляции

1. Казалось бы, преимущества совершенно очевидны – ведь ни одного киловатта электроэнергии на его обслуживание тратить не приходится.
2. Нет необходимости приобретения дорогостоящего инженерного оборудования.
3. Исключены износ и поломки.
4. Минимальны затраты на обслуживание и эксплуатацию: «чистьте чаще дымоход – свежий воздух сам придёт».

Свежий воздух поступает в помещение из окружающей среды через приоткрытые окна и двери, через стыки оконных рам и зазоры в дверных блоках, через специальные отверстия в наружных стенах.

А отработанный воздух удаляется из помещения либо тем же способом, либо через вытяжные каналы.

Самый распространённый пример  – наши квартиры.
Чистый воздух мы привычно добываем проветриванием, а всё, что выдыхаем – уходит в вентиляционные шахты.

Однако стоит отметить и недостатки естественной вентиляции, связанные в первую очередь с техническим прогрессом человечества.

Недостатки естественной вентиляции:

1. Популярные технологии экономии тепла за счёт установки пластиковых стеклопакетов исключают проникновение атмосферного воздуха сквозь щели и зазоры в оконных рамах.
2. Качество наружного воздуха зачастую оказывается не только низким, но и опасным для здоровья человека – промышленные предприятия и автомобильный транспорт выбрасывают в атмосферу тонны химических веществ, делающих воздух порой абсолютно непригодным для дыхания.
3. Климатические условия далеко не всегда позволяют эффективно проветривать помещения.

Жители многоквартирных домов могут только позавидовать владельцам загородных коттеджей, для которых естественная вентиляция по-прежнему остаётся вполне актуальным способом создания микроклимата.
Но скажем откровенно – частные дома вдоль автомобильных трасс определённо выпадают из этого списка.

Принудительная приточно-вытяжная вентиляция

Т.е. сам термин предполагает некое механическое воздействие, обеспечивающее приток наружного атмосферного воздуха в помещение.

Поскольку в основе любой вентиляционной установки заложен, как минимум один вентилятор – тут уже без электроэнергии точно не обойтись, если только вы не Шамаханская царица, вокруг которой суетится заботливая прислуга с веерами и опахалами…

Достоинств принудительной вентиляции множество:

1. Экономия тепловой энергии благодаря рекуперации тепла.
2. Существенное снижение затрат на отопление помещения в зимний период.
3. Очистка (фильтрация) приточного воздуха.
4. Стабильный воздухообмен по всему объёму вентилируемого помещения.
5. Автоматический контроль качества воздуха в помещении, его температуры и влажности.

Всё, однако, имеет свою цену, и благословенный научно-технический прогресс, давший нам массу возможностей для контроля среды обитания, весьма требователен к ресурсам.

К недостаткам принудительной вентиляции можно отнести:

1. Высокая стоимость приточно-вытяжных систем вентиляции.
2. Затраты на электроэнергию.
3. Затраты на эксплуатацию вентиляционного оборудования – ремонт, замена узлов и агрегатов, своевременная смена фильтров.
4. Высокие требования к проектированию.

Но ведь жизнь дорожает по всем параметрам, не правда ли?
И если сравнить затраты на грамотную организацию приточно-вытяжной вентиляции, то они окажутся существенно ниже тех, которые мы неизбежно несём в связи с растущими рисками для здоровья.

Всё, что мы экономим на чистом воздухе, в итоге отдаём врачам и аптекарям!

Здоровье дороже – это несомненный факт.
А главная задача специалистов компании TURKOV– создание экономных и энергоэффективных климатических систем по доступной цене.

Мы заботимся о вас, друзья – будьте здоровы!

Вентиляция в частном доме – естественная или принудительная?

РЕКЛАМА

Еще статьи на эту тему:

⇒ Как правильно сделать естественную вентиляцию в частном доме
⇒ Естественная вентиляция мансарды и верхних этажей частного дома

⇒ Устройство принудительной вентиляции в частном доме

Как сделать так, чтобы в доме было свежо, тепло и сухо, без сквозняков и пыли?

В частных домах повсеместное распространение получила система естественной вентиляции, в которой перемещение воздуха обусловлено разностью температур воздуха в помещении и на улице. Популярность естественной вентиляции объясняется простотой конструкции системы и её дешевизной.

РЕКЛАМА

Как правило, простое и дешевое – не самое эффективное и выгодное. В странах, где люди больше заботятся о своем здоровье и считают затраты на содержание жилья, в частных домах получили большое распространение различные системы принудительной вентиляции.

В частных домах применяют следующие системы принудительной вентиляции:

• Принудительную вытяжную вентиляцию
  , когда удаление воздуха из помещений дома производится принудительно, а приток воздуха с улицы происходит естественным путем, через приточные клапаны.
• Принудительную приточно-вытяжную вентиляцию, в которой и приток и удаление воздуха в помещения дома выполняется принудительно.

Принудительная вентиляция может быть местной (распределенной) или централизованной. В местной системе принудительной вентиляции электрические вентиляторы устанавливают в каждом помещении дома, где это необходимо. В централизованной системе принудительной вентиляции вентиляторы находятся в одном блоке вентиляции, который трубами соединяют с помещениями дома.

Система естественной вентиляции в частном доме — особенности и недостатки

Система естественной вентиляции в частном доме представляет собой вертикальные каналы, которые начинаются в вентилируемом помещении и заканчиваются выше конька крыши.

Движение воздуха вверх по каналам происходит под действием сил (тяги), вызванных разностью температур воздуха на входе и выходе канала. Теплый воздух в помещении легче холодного на улице.

На тягу в канале вентиляции оказывает влияние также и ветер, который может как усиливать, так и уменьшать тягу. Сила тяги зависит и от других факторов: высоты и сечения вентканала, наличия поворотов и сужений, теплоизоляции канала и др.

Схема вентиляции помещений в многоэтажном частном доме

Схема естественной вентиляции в многоэтажном частном доме. На входе на верхний этаж с лестницы установлена дверь.  Если на верхнем этаже дома нет входных дверей на этаж, то канал естественной вентиляции устраивают из каждого помещения этажа.

По строительным правилам канал естественной вентиляции должен обеспечивать нормативный воздухообмен при температуре наружного воздуха +5 ^оС и ниже, без учета воздействия ветра (СП 60.13330.2016. п.7.1.10).

Летом, при температуре воздуха на улице выше указанной, воздухообмен ухудшается. Циркуляция воздуха через каналы естественной вентиляции практически полностью прекращается при температуре наружного воздуха выше +15 ^оС.

Зимой, чем холоднее на улице, тем сильнее тяга и выше потери тепла с уходящим на улицу воздухом. Потери тепла зимой через систему естественной вентиляции по некоторым оценкам могут достигать 40% от всех теплопотерь дома.

В домах каналы естественной вентиляции обычно выходят из помещений кухни, санузлов, котельной и гардеробных. Дополнительные каналы устраивают для вентиляции подвала или пространства под полом, для устройства защиты помещений от радиоактивного почвенного газа радона.

 

На верхних этажах частного дома также часто требуется устраивать дополнительные каналы естественной вентиляции из жилых комнат, чтобы обеспечить требуемый нормами воздухообмен.

В помещениях мансарды естественная вентиляция, как правило, не может обеспечить требуемый воздухообмен из-за недостатка тяги в вентканалах малой высоты.

Нормы естественной вентиляции

Российские строительные правила СП 55.13330.2011 «Дома жилые одноквартирные», пункт 8.4. требуют:

Минимальная производительность системы вентиляции дома

в режиме обслуживания должна определяться из расчета не менее однократного обмена объема воздуха в течение часа в помещениях с постоянным пребыванием людей.

Из кухни в режиме обслуживания должно удаляться не менее 60 м³ воздуха в час, из ванны, уборной – 25 м³ воздуха в час.

Кратность воздухообмена в других помещениях, а также во всех вентилируемых помещениях в нерабочем режиме должна составлять не менее 0,2 объема помещения в час.

Помещение с постоянным пребыванием людей — это помещение, в котором предусмотрено пребывание людей не менее 2 часов непрерывно или 6 часов суммарно в течении суток

Для сравнения приведу требования к производительности вентиляции в многоквартирном доме, как минимум:

Таблица из СП 54.13330.2016 «Здания жилые многоквартирные»

Указанная в нормах величина воздухообмена должна обеспечиваться для расчетных условий: температура наружного воздуха +5 ^оС, и температуры внутреннего воздуха помещения в холодный период года, (для жилых помещений +22 ^оС ) .

Поступление наружного воздуха в помещения следует предусматривать через специальные приточные устройства в наружных стенах или окнах.

Для квартир и помещений, в которых при температуре наружного воздуха +5 °С удаление нормируемого расхода воздуха не обеспечивается, следует предусматривать механическую вытяжную вентиляцию.

Механическую вентиляцию с частичным использованием систем естественной вентиляции для притока или удаления воздуха (смешанную вентиляцию) следует также предусматривать в периоды года, когда параметры микроклимата и качество воздуха не могут быть обеспечены естественной вентиляцией.

Например, при температуре наружного воздуха выше +5 ^оС, производительность каналов естественной вентиляции снижается. В этом случае допускается в помещениях с окнами увеличивать воздухообмен путем открытия окон, форточек и фрамуг. В помещениях без окон следует предусматривать механическую принудительную вытяжную вентиляцию.

Нормы вентиляции для помещений с газовыми котлами и колонками

Теплогенератор (газоиспользующее оборудование, котел): Устройство, предназначенное для выработки тепловой энергии за счет сжигания газа.

Теплогенераторная: Отдельное нежилое помещение для размещения источника тепловой энергии (теплогенератора) и дополнительного вспомогательного оборудования к нему.

Вентиляция помещений (теплогенераторная, котельная), предназначенных для установки газоиспользующего оборудования, должна быть естественной. Вытяжка предусматривается из расчета трехкратного воздухообмена в час, а приток — в объеме вытяжки и дополнительного количества воздуха на горение газа. Размеры вытяжных и приточных устройств определяются расчетом (п. 5.9 СП 402.1325800.2018)  

При установке котла или колонки в кухне-столовой, вытяжка предусматривается из расчета однократного воздухообмена в час и дополнительного объема воздуха 100 м³/ч на работу газовой плиты (СП 60.13330) (п. 5.9 СП 402.1325800.2018).

Система естественной вентиляции в частном доме работает следующим образом

В старых домах, квартирах свежий воздух с улицы проникает в жилые комнаты через неплотности в деревянных окнах, затем через переточные отверстия в дверях (обычно щель между краем двери и полом) доходит до кухни и санузлов и выходит в канал естественной вентиляции.

 

Основное назначение такой вентиляции – это удаление продуктов горения газа, влаги и запахов из кухни и санузлов. Жилые комнаты в такой системе вентилируются недостаточно. В комнатах для проветривания приходится открывать форточки.

В случае применения в доме современных герметичных конструкций окон, для притока свежего воздуха необходимо устанавливать в наружных стенах комнат или в окнах специальные приточные клапаны.

Приточный клапан в окне.

Приточный клапан в стене.

Часто приточные клапаны не делают даже в новых домах. Для притока воздуха приходится постоянно держать приоткрытыми створки окон, в лучшем случае, устанавливая для этого на окна фурнитуру «микропроветривания». (Сначала выбираем и платим деньги за герметичные окна с несколькими уровнями уплотнений для защиты от холода, шума и пыли, а затем держим их постоянно приоткрытыми !? 😕 )

Также часто можно видеть, как в помещениях дома устанавливают герметичные двери, без щели у пола или другого отверстия для прохода воздуха. Установка герметичных дверей перекрывает естественную циркуляцию воздуха между помещениями дома.

Многие даже не подозревают о необходимости обеспечить постоянный приток свежего воздуха в комнаты и циркуляцию воздуха между помещениями. Установив пластиковые окна и герметичные двери, так и живут в духоте, с конденсатом и плесенью. А в воздухе помещений повышенная концентрация смертельно опасных газов — радиоактивного радона и коварного формальдегида.

Недостатки естественной вентиляции 

Все эти открытые форточки, приоткрытые створки, щели в окнах, отверстия-клапаны в наружных стенах и окнах, являются причиной сквозняков,  служат источником уличной пыли, аллергенной пыльцы растений, насекомых и уличного шума.

Главный недостаток естественной вентиляции в наших домах — отсутствие контроля и регулирования количества подаваемого и удаляемого из помещений воздуха.

В результате, нередко в доме душно, повышенная влажность воздуха, выпадает конденсат на окнах и в других местах, появляется грибок и плесень. Обычно, это говорит о том, что вентиляция не справляется со своей задачей — удалять, выделяемые в воздух помещения, загрязнения и избыточную влагу. Количество уходящего через вентиляцию воздуха явно недостаточно.

В других домах зимой чаще наоборот, воздух очень сухой с относительной влажностью менее 30% (комфортная влажность 40-60%). Это свидетельствует о том, что через вентиляцию уходит слишком много воздуха. Поступающий в дом морозный сухой воздух  не успевает насытиться влагой и сразу уходит в вентканал. А с воздухом уходит и тепло. Получаем дискомфорт микроклимата помещений и потери тепла.

В летнее время тяга в канале естественной вентиляции уменьшается, вплоть до полного прекращения движения воздуха в канале. Комнаты в этом случае проветривают, открывая окна. Другие помещения без окон, например, ванную, туалет, гардеробную таким способом проветривать не получится. В таких помещениях, которые летом остаются без вентиляции, легко и быстро скапливается влажный воздух, а затем появляется, запах, грибок и плесень.

Как улучшить работу естественной вентиляции

Работу естественной вентиляции можно сделать более экономной, если на входе в вентканал установить автоматический клапан, управляемый датчиком влажности. Степень открывания клапана будет зависеть от влажности воздуха в помещении — чем выше влажность, тем больше открыт клапан.

В комнатах устанавливают приточные клапаны, управляемые датчиком температуры наружного воздуха. С понижением температуры плотность воздуха увеличивается и клапан необходимо прикрывать, чтобы исключить поступление в помещение избыточного количества холодного воздуха.

Автоматизация работы клапанов позволит сократить потери тепла с уходящим через вентиляцию воздухом на 20-30%, а общие теплопотери дома на 7-10%.

Следует понимать, что такая местная автоматизация работы каждого отдельного клапана не сможет устранить в полной мере недостатки естественной системы вентиляции в доме. Установка автоматических клапанов лишь немного улучшит работу вентиляции, особенно в зимнее время.

Можно, как минимум, установить на приточных и вытяжных каналах регулируемые решетки и клапаны, и регулировать их вручную, хотя бы два раза в год. На зимний период прикрывают, а с наступлением тепла вытяжные решетки и приточные клапаны открывают полностью.

Строительные правила допускают кратность воздухообмена в нерабочем режиме помещений снижать до 0,2 объема помещения в час, т.е. в пять раз. В доме всегда найдутся редко используемые помещения. Особенно, на верхних этажах дома. Зимой обязательно закрывайте клапаны вентиляции в редко используемых помещениях.

Проветриватель в наружной стене обеспечивает принудительный приток воздуха в помещение. Мощность вентилятора всего 3 -7 Вт.

По сравнению с приточным клапаном проветриватель имеет следующие преимущества:

• Объем поступающего с улицы воздуха ограничивается лишь мощностью вентилятора.
• Создают в помещении избыточное давление, благодаря чему в домах и квартирах с плохо функционирующим каналом вытяжной вентиляции увеличивается воздухообмен, а также исключается подсос загрязненного воздуха из соседних помещений и подвала.
• Снижают зависимость работы естественной вентиляции от климатических факторов.
• Достижима глубокая очистка воздуха от пыли, аллергенов и запахов в результате применения более эффективных фильтров с высоким аэродинамическим сопротивлением.
• Обеспечивают лучшую защиту дома от уличного шума.

Проветриватели, оснащенные электронной системой климат-контроля, подогревом воздуха, особыми фильтрами часто называют бризерами.

В продаже имеются недорогие электронные приборы для домашнего использования, которые измеряют влажность воздуха. Повесьте такой прибор на стену и регулируйте пропускную способность каналов вентиляции, ориентируясь на показания прибора. Поддерживайте оптимальную влажность воздуха в жилых помещениях 40-60%.

Термогигрометр бытовой, измеряет температуру и влажность воздуха в доме

Проверьте наличие и размеры вентиляционных отверстий для перемещения воздуха между помещениями в доме. Площадь переточного отверстия для выхода воздуха из жилой комнаты должна быть не менее 200см². Обычно оставляют щель между краем двери и полом в комнате высотой 2-3см.

Переточное отверстие для входа воздуха на кухню, ванную или в другое помещение, оснащенное вентиляционным вытяжным каналом, должно быть площадью не менее 800 см². Здесь лучше установить вентиляционную решетку в нижней части двери или внутренней стены помещения.

Перемещаясь из комнаты к помещению с вентканалом, воздух должен проходить не более чем через два переточных отверстия (две двери).

Вентиляционные каналы, которые проходят через неотапливаемое помещение (чердак) должны быть утеплены. Быстрое охлаждение воздуха в канале уменьшает тягу и приводит к выпадению конденсата из удаляемого воздуха. Трасса канала естественной вентиляции не должна иметь горизонтальных участков, которые также снижают тягу.

Вентилятор в канале естественной вентиляции

Для улучшения работы естественной вентиляции устанавливают кухонные вытяжки, а также электрические вентиляторы на входе вентканалов. Такие вентиляторы пригодны лишь для кратковременной и интенсивной вентиляции помещений в период значительных выделений влаги и загрязнений. Вентиляторы сильно шумят, их производительность, а значит и электропотребление,  превышает величины, необходимые  для постоянного проветривания.

Следует заметить, что установка вентилятора в существующий канал естественной вентиляции уменьшает просвет канала. Авторотация лопастей (вращение под напором набегающего воздуха лопастей не работающего вентилятора) еще больше увеличивает аэродинамическое сопротивление канала. В результате, установка вентилятора заметно уменьшает силу естественной тяги в канале.

 

Аналогичная ситуация — когда кухонную вытяжку над плитой присоединяют к единственному на кухне каналу естественной вентиляции.

Фильтры, клапаны и вентилятор в кухонной вытяжке практически перекрывают естественную тягу в канале вентиляции. Кухня с выключенной вытяжкой остается без вентиляции, что ухудшает воздухообмен во всем доме.

Чтобы исправить ситуацию, в воздуховод между каналом естественной вентиляции и кухонной вытяжкой рекомендуется помещать тройник с обратным клапаном на боковом отводе. При не работающей вытяжке обратный клапан открывается, обеспечивая свободный проход воздуха из помещения кухни в канал вентиляции.

Кухонная вытяжка подключена к единственному каналу вентиляции на кухне через тройник на воздуховоде. За круглой вентрешеткой установлен обратный клапан. При включении вентилятора вытяжки створка клапана поворачивается и перекрывает проход воздуха через вентрешетку.

При включении кухонной вытяжки на улицу выбрасывается большое количество теплого воздуха с единственной целью — удалить запахи и другие загрязнения, которые образуются над кухонной плитой.

Для исключения потерь тепла рекомендуется устанавливать над кухонной плитой зонт, оснащенный вентилятором, фильтрами и поглотителями запахов для глубокой очистки воздуха. После фильтрации, очищенный от запахов и загрязнений воздух направляется обратно в помещение. Такой зонт часто называют фильтрующей вытяжкой с рециркуляцией.  Следует учитывать, что экономия от снижения расходов на отопление несколько нивелируется, из-за необходимости периодической замены фильтров в вытяжке.

В продаже имеются вентиляторы, управляемые датчиком влажности. Вентилятор включается при достижении определенного порога влажности в помещении и отключается при её снижении. Все указанные выше особенности работы вентиляторов в системе естественной вентиляции сохраняются и при работе с датчиком влажности.

Работа вентилятора в любом случае приводит лишь к увеличению тяги в вентканале и к снижению влажности в помещении. Но он не способен ограничивать естественную тягу, препятствуя излишней сухости воздуха и потерям тепла зимой.

Кроме того, в системе естественной вентиляции согласованно работают несколько элементов, расположенных в разных частях дома — приточные клапаны, вытяжные каналы, переточные решетки между помещениями.

Включение вентилятора в одном из каналов часто приводит к нарушению режима работы других элементов системы.  Например, приточные клапаны в доме часто не могут пропустить необходимое для работы вентилятора резко возросшее количество воздуха. В результате, при включении вытяжки на кухне, опрокидывается тяга в вытяжном канале в ванной комнате — воздух с улицы начинает поступать в дом через вытяжной канал в ванной.

Естественная вентиляция в частном доме — это система:

• простая и дешевая в монтаже;
• не имеет каких-либо механизмов, требующих электропривода;
• надежная, не ломается;
• очень дешевая в эксплуатации — расходы связаны только с необходимостью выполнения периодических осмотров и чисток вентиляционных каналов;
• не шумит;
• эффективность ее работы сильно зависит от атмосферных условий – большую часть времени вентиляция работает не в оптимальном режиме;
• имеет ограниченную возможность регулировки ее производительности, только в сторону снижения воздухообмена;
• зимой работа системы естественной вентиляции приводит к значительным теплопотерям;
• летом система вентиляции не работает, вентиляция помещений возможна только через открытые окна, форточки;
• отсутствует возможность подготовки воздуха, подаваемого в помещение — фильтрации, подогрева или охлаждения, изменения влажности;
• не обеспечивает необходимого комфорта (воздухообмена) – что является причиной духоты, сырости (грибков, плесени) и сквозняков, а также служит источником уличной пыли (пыльцы растений) и насекомых, снижает звукоизоляцию помещений.

Вентиляция верхних этажей многоэтажного частного дома

В многоэтажном доме, как в большом канале вентиляции, существует естественная тяга, под действием которой воздух с первого этажа устремляется вверх по просвету лестниц, на верхние этажи.

Если не предпринимать никаких мер, то на верхних этажах дома будем всегда иметь духоту и повышенную влажность, а в доме перепад температур между этажами.

Существует два варианта устройства естественной вентиляции верхних этажей дома.

Читайте: Вентиляция мансарды и верхних этажей частного дома 

Вентиляция в деревянном доме

Интересно, что традиционные для России дома со стенами из бревна или бруса не имеют специальных устройств для вентиляции. Вентиляция помещений в таких домах происходит за счет не контролируемой воздухопроницаемости стен («дышащие стены»), перекрытий и окон, а также в результате перемещения воздуха через дымоход при топке печи.

В конструкциях современного деревянного дома все чаще применяют различные способы герметизации — машинное профилирование сопрягаемых поверхностей бревен и брусьев, герметики для межвенцовых швов, паронепроницаемые и ветрозащитные пленки в перекрытиях, герметичные окна. Стены дома обшивают и утепляют, обрабатывают различными ядовитыми составами.

В комнатах дома, как правило, нет печей.

Система вентиляции в таких современных деревянных домах просто необходима.

Вентиляция гардеробных и кладовок

В гардеробной комнате, кладовке обязательно должна быть сделана вентиляция. Без вентиляции в помещениях появится запах, повысится влажность и даже может появиться на стенах конденсат, грибок и плесень.

Схема естественной вентиляции этих помещений должна исключать поступление воздуха из гардеробной комнаты или кладовки в жилые комнаты.

Если двери этих помещений выходят в коридор, холл или кухню, то помещения вентилируются так же, как вентилируются жилые комнаты в доме. Для притока свежего воздуха с улицы, в окне (если оно есть) или в стене размещают приточный клапан. В двери гардеробной, кладовки оставляют щель внизу, между дверью и полом, или делают другое отверстие для прохода воздуха, например, в нижнюю часть двери вставляют вентиляционную решетку.

Свежий воздух поступает в помещение гардеробной или кладовки через приточный клапан, затем уходит через отверстие в двери в коридор, и далее направляется на кухню, в вытяжной канал естественной вентиляции дома.

Между помещением гардеробной или кладовки и помещением, где имеется канал естественной вентиляции должно быть на более двух дверей.

Если двери гардеробной выходят в жилую комнату, то движение воздуха для вентиляции гардеробной следует организовать в противоположном направлении — из жилой комнаты, через отверстие в двери, в вентиляционный канал гардеробной. В этом варианте гардеробную комнату оснащают каналом естественной вентиляции.

Вентиляция в Вашем городе

 

Вентиляция частного дома. Воздушные потоки в доме — видео :

Цель вентиляции — улучшить качество воздуха в доме. Существует конфликт между необходимостью улучшения качества воздуха и минимизации расходов на устройство современной вентиляции и сокращения потребления ею энергии.

Между тем,  вентиляция — не единственный способ улучшить качество воздуха в помещении. Наиболее важным является контроль источников загрязнения воздуха. Речь идет о повседневных привычках, таких как запрет на курение в комнате, забота о том, чтобы бактерии и грибы не размножались в квартире.

Качество воздуха в доме явно зависит от того, применены ли для строительства материалы с низким уровнем вредных выделений. Природные материалы, такие как древесина, камень или стекло, считаются в первую очередь такими.

При разумном выборе материалов на стадии строительства, хорошее качество домашнего воздуха может поддерживаться , даже если установлена ​​менее дорогая и энергоемкая система вентиляции.

Еще статьи на эту тему:

⇒ Как правильно сделать естественную вентиляцию в частном доме
⇒ Естественная вентиляция мансарды и верхних этажей частного дома
⇒ Устройство принудительной вентиляции в частном доме

Естественная вентиляция и механическая вентиляция

Надлежащая вентиляция является критическим фактором для домов и зданий. Плохая вентиляция может привести к накоплению загрязнителей воздуха в помещении, таких как пыль, пыльца, плесень и бытовая химия. Эффективная и надежная система вентиляции удаляет загрязненный воздух, постоянно подавая свежий и чистый воздух. Хотя естественная вентиляция может быть приемлемым вариантом, необходимо учитывать ряд факторов и проблем с надежностью. Вместо этого многие энергоэффективные строители и домовладельцы выбирают эффективность и надежность механической системы вентиляции, такой как вентилятор с рекуперацией энергии (ERV) или вентилятор с рекуперацией тепла (HRV).

Что такое естественная вентиляция?

Как следует из названия, в естественной вентиляции отсутствует контролируемый механический процесс, обеспечивающий постоянную вентиляцию дома или здания. Естественная вентиляция может происходить за счет инфильтрации воздуха или открытых дверей и окон. Инфильтрация воздуха чаще всего происходит в менее герметичных домах, поскольку воздух «просачивается» через небольшие отверстия и трещины в оболочке здания. Практика открывания дверей и окон, как правило, обеспечивает более адекватную вентиляцию, чем инфильтрационная утечка, но все же недостаточна, когда речь идет об оптимальном качестве воздуха в помещении.

Современные современные здания и образ жизни препятствуют естественной вентиляции из-за:

• Вопросы безопасности, конфиденциальности, энергии, пыли и шума, связанные с открытием дверей и окон
• Большое количество загрязняющих веществ в помещении, таких как бытовая химия
• Более плотные ограждающие конструкции домов и зданий, уменьшающие поток входящего и выходящего воздуха
• Нюансы сложности и размеров дома при проектировании и строительстве

Недостаток естественной вентиляции

Естественная вентиляция через щели, отверстия, двери и окна в долгосрочной перспективе часто оказывается ненадежной. Это связано с тем, что процесс зависит от нескольких различных факторов, которые вместе определяют эффективность удаления старого воздуха и введения нового воздуха. Основные недостатки естественной вентиляции связаны с движущими силами процесса, сложностью управления воздушным потоком и потенциально вредным воздействием, которое неправильная вентиляция может оказать на ограждающие конструкции здания.

Движущие силы

Существуют три основные движущие силы естественной вентиляции: эффект ветра, механический эффект и эффект дыма. В то время как в домах могут быть идеальные условия для этих движущих сил для надлежащей вентиляции дома, условия сильно различаются и зависят от внешних факторов. Эти факторы включают силу ветра, климат и температуру местности, а также то, как они взаимодействуют с размером, конструкцией и планировкой дома. В результате идеальный воздушный поток очень редко возникает на постоянной основе.

Сложности с управлением потоком воздуха

Из-за постоянных изменений движущих сил естественной вентиляции трудно контролировать воздушный поток в здании. В зависимости от погодных условий отверстия и проемы в оболочке здания могут непредсказуемым образом действовать как точки входа и выхода воздуха.

Ударная оболочка здания

В условиях холодного зимнего климата подъем теплого и влажного воздуха в помещении может привести к проблемам с влажностью верхних стен и чердака. Точно так же горячий и влажный летний воздух, поступающий в кондиционируемое здание, может привести к образованию конденсата в полостях стен здания. Со временем эти проблемы могут поставить под угрозу прочность и долговечность здания.

Эффективность механической вентиляции

Механическая вентиляция может помочь преодолеть недостатки естественной вентиляции. Zehnder HRV или ERV работает для вытяжки воздуха из влажных помещений, таких как ванные комнаты и кухни, и подачи сбалансированного количества свежего воздуха в жилые помещения, такие как спальни и гостиные. Благодаря этим системам механической вентиляции владельцы домов и зданий могут лучше контролировать надлежащую вентиляцию здания, независимо от внешних факторов, таких как погода или время года.

Механическая или естественная вентиляция? ‒ HOBEL ‐ EPFL

Alexandre Burgaud, Laure Toullier, Sofia Chajon Gomar, Mya Jamal Lahjouji

Как люди, одна из наших главных забот – чувствовать себя хорошо и здорово в помещении. Однако наш комфорт должен решать и другие вопросы, такие как экономика и экология. Чтобы иметь представление о том, как мы можем объединить эти параметры, нам пришлось проанализировать два разных способа воздействия на самочувствие человека: естественную и механическую вентиляцию.

Естественная вентиляция – это поток воздуха через отверстия, такие как окна или двери, создаваемый разницей давлений внутри и снаружи здания. Механическая вентиляция – это поток воздуха, управляемый специальными устройствами.

В дополнение к теме, мы задаемся вопросом о факторах, влияющих на условия жизни людей в зданиях, об оптимальной конструкции для наилучшей вентиляции и текущем прогрессе в области вентиляционных систем. Естественная вентиляция страдает от огромной изменчивости, но это лучший способ сэкономить деньги, энергию и обновить свежий воздух в помещении, особенно при заболеваниях. Что касается механической вентиляции, то она обеспечивает лучший температурный комфорт, лучшую защиту от загрязнителей воздуха, но жертвует значительным количеством энергии.

Воздействие на человека и влияющие факторы в здании

Вентиляция зданий оказывает большое влияние на настроение и здоровье в целом. Это необходимо для обеспечения хорошего качества воздуха в помещении путем удаления загрязняющих веществ, запахов, влаги, обеспечения теплового комфорта в помещении и обеспечения хорошего распределения воздуха. В противном случае низкая скорость вентиляции может вызвать несколько инфекций и симптомы больных зданий.

Таким образом, мы иллюстрируем воздействие на людей и факторы в строительстве на основе годового исследования [1] в Урумчи, Китай. Для сбора данных ученые провели несколько измерений (с использованием комплектов датчиков) и обследований в 5 квартирах с механической вентиляцией: в 4 квартирах с рекуперацией тепла и в одной без, а в 4 квартирах только с естественной вентиляцией. В этом регионе зима холодная (в январе средняя температура наружного воздуха -15,2°С), а летом температура в среднем не превышает 30°С. Будем считать NV для естественной вентиляции и MV для механической вентиляции.

В этом исследовании мы можем четко заметить разницу между NV и MV: оценка микроклимата помещений постоянными жителями дает в среднем 6,25/10 для NV и 8/10 для MV. Действительно, преимущество МВ заключается в контроле количества поступающего внутрь воздуха и удалении влаги или запахов. Кроме того, на людей не влияет внешний шум, а загрязняющие вещества можно фильтровать. Напротив, NV не может реально регулировать тепловой комфорт (тепловой поток не является постоянным и напрямую зависит от ветра, перепада давления и температуры наружного воздуха). Тем не менее, мы знаем, что NV обеспечивает более здоровый образ жизни, поскольку у людей есть связь с внешним миром. Действительно, управляемая механическая вентиляция (CVM) требует регулярного обслуживания, иначе поступающий от нее воздух может содержать токсичные частицы или бактерии, которые могут быть вредны для пользователей.

Согласно исследованию в Урумчи, в четырех квартирах, использующих только NV, относительная влажность зимой составляла 29,3%. Тогда как тот, который использовал MV, имел относительную влажность 26,1%. Зимой, поскольку люди обычно меньше открывают окна, в квартирах с естественной вентиляцией относительная влажность выше. Однако относительная влажность быстро падает при открывании окон. Следовательно, относительная влажность ниже при MV.

Ощущения людей относительно сухости воздуха значительно отличаются в квартирах, использующих NV, а не MV. Действительно, в нашем примере в квартирах, использующих NV, 3 из 4 оценок сухости воздуха постоянными жителями ответили отрицательно. Тогда как при МВ люди скорее ощущают выраженную сухость воздуха (3 из 5) или ощущают слабую сухость воздуха (2 из 5). Таким образом, использование увлажнителей было почти всегда необходимо в МВ. Очевидно, что NV дает пользователям лучшее ощущение сухости воздуха.

Концентрация CO2 должна оставаться ниже 1000 частей на миллион, иначе это повлияет на работоспособность человека. Его концентрация варьируется в зависимости от использования NV или MV . В нашем тематическом исследовании уровни концентрации CO2 были ниже при ИВЛ из-за улучшенной вентиляции. Более того, при открывании окон концентрация СО2 падает медленно. Кроме того, если наружный воздух имеет значительную концентрацию CO2, его концентрация также будет увеличиваться в помещении при использовании NV.

Все измерения, записанные в ходе тематического исследования, показали, что в НВ чем выше относительная влажность, тем выше концентрация СО2. Однако измерения не показали этой корреляции в МВ.

Средняя температура зимой оказалась выше в помещении с естественной вентиляцией: 24,3°C по сравнению с 22,7°C для MV. Но летом она вполне эквивалентна: 26,3°С для НВ и 26,6°С для МВ. При MV температура остается постоянной, в то время как при NV происходят большие колебания температуры при открывании окон, так как температура быстро падает.

Рекомендации по проектированию

NV использует силы ветра и эффекты дымовой трубы из-за различий в плотности воздуха внутри и снаружи здания, чтобы обеспечить постоянную подачу свежего воздуха в здания. Поэтому она сильно зависит от конструкции здания. Действительно, естественно проветривать башню сложнее, чем дом на первом этаже. Поэтому мы должны продумать дизайн нашей конструкции и адаптировать вентиляцию.

В зданиях с естественной вентиляцией необходимо максимизировать ветровую вентиляцию. Мы можем сделать это, расположив конек здания перпендикулярно направлению ветра. Кроме того, здания с естественной вентиляцией должны быть узкими и иметь несколько проемов (окна, двери…), ориентированных таким образом, чтобы не блокировать проходящий поток воздуха. Наконец, некоторые детали конструкции, такие как лестницы или чердаки, позволяют использовать пассивные системы, такие как перекрестная, принудительная или вертикальная вентиляция. Действительно, чем выше потолок, тем меньше сопротивление потоку. Следовательно, улучшается перекрестная вентиляция.

Достижения в области механической вентиляции

Хотя NV кажется хорошим способом очистки воздуха в вашем доме, он не может гарантировать достаточный приток воздуха. Этот тип вентиляции больше не является предпочтительным и был заменен на ИВЛ.

К сожалению, СН требует энергопотребления. Таким образом, энергосбережение, являющееся глобальной проблемой, повлияло на типы СН и привело к многочисленным достижениям.

Действительно, в зависимости от нашего выбора CMV обеспечивает значительную экономию энергии. Среди них мы можем найти одно- или двухпоточные системы, чувствительные к влажности, а также гибридные системы вентиляции.

К сожалению, некоторые из этих систем не так экологичны. Двухпоточные CMV, например, не намного более экологичны, чем однопоточные, потому что даже при ограниченном потреблении энергии углеродный след не снижается. Тем не менее, достижения позволяют сочетать системы вентиляции с геотермальными теплообменниками с низким энергопотреблением, чтобы уменьшить углеродный след.

В заключение мы видим, что механическая вентиляция в глобальном масштабе является лучшим способом обеспечения хорошего комфорта с лучшим контролем многих аспектов, таких как тепловое постоянство или фильтрация загрязняющих веществ. Кроме того, у него есть некоторые важные недостатки, особенно экологические и экономические, в то время как адекватная конструкция здания может эффективно снизить потребление энергии. Поскольку инновации в механической вентиляции по-прежнему производят большое количество углерода, даже если экологические соображения становятся все более и более высокими, мы можем думать, что наша вентиляция не останется полностью механической, а будет лучше сочетать оба решения.

Ссылки

[1] Влияние механической вентиляции и естественной вентиляции на микроклимат в помещениях жилых домов Урумчи, 2018 г., авторы Yi Zhao, Hejiang Sun и Daixin Tu, доступно на: https://www.sciencedirect.com/ science/article/pii/S0360132318304906

[2] Natural Ventilation, National Renewable Energy Laboratory , Andy Walker, 08.02.2016, доступно на: https://www.wbdg.org/resources/natural-ventilation

[3] Преимущества и недостатки механических систем вентиляции, Hunker , Джули Боуден-Дэвис, 05.