Для хорошего самочувствия и здорового сна человеку нужен воздух, насыщенный кислородом. Вентиляция удаляет старый воздух и обеспечивает приток нового. А если она не работает, то люди чаще дышат углекислым газом, который сами же и производят: человек выдыхает в час около 15 литров такого газа. Еще в квартире могут скапливаться неприятные запахи от туалета или из кухни, а мебель может выделять токсичные вещества.
Часто люди даже не замечают проблем с воздухообменом или пренебрегают этим и живут в доме с плохим микроклиматом.
Расскажу, какие бывают виды вентиляции, как ее правильно рассчитать и почему лучше обратиться к специалистам. В статье буду приводить для примера в основном частные дома, но в целом все сказанное относится и к квартирам: подходы, расчеты и типы вентиляции в них те же самые.
Это вентиляционный стояк, который ведет на крышу. За счет разницы давления на разных высотах воздух из помещения уходит наружу. Свежий воздух поступает через приоткрытые двери и окна, стыки в оконных рамах и другие зазоры.
Это когда воздух удаляют и закачивают в помещение вентиляторы. Сейчас такие системы используют все чаще, так как они создают комфортный микроклимат.
Плюсы:Это сочетание принудительного и естественного способа вентиляции. Например, вытяжка организована с помощью вентилятора, а приток — естественным образом. Или наоборот: приток принудительный, а вытяжка естественная. Еще может быть так: вентиляторы стоят и на вытяжку, и на приток, но в дополнение к ним есть естественные вытяжные каналы в санузлах и кухне.
Дальше рассмотрим подробнее принудительную вентиляцию как современный и наиболее комфортный вариант.
Вот основные функции, которые она выполняет.
Уменьшает содержание углекислого газа и других вредных веществ. Для жилых помещений оптимально, если содержание СО₂ — не более 400 см³ на 1 м³.
Уровень измеряют специальными приборами и датчиками. На практике используют параметр ppm — количество частиц СО₂ на миллион частиц воздуха.
Для жилья нормой считается концентрация на уровне 600—800 ppm. При уровне свыше 1500 ppm помещение нужно проветривать, иначе человек может почувствовать недомогание и утомление.
Снабжает дом чистым воздухом. Вентиляция удаляет отработанный воздух и заменяет его на свежий. В прежние времена необходимость в этом была меньше: люди жили в деревянных домах с негерметичными окнами, воздух обновлялся сам собой. С появлением стеклопакетов и современных материалов дом стал гораздо более закрытым.
Так, стены каркасных домов обтягиваются пленкой, и человек, по сути, находится в большом термосе. Если не ставить окна на проветривание, жители будут буквально задыхаться. Например, когда двое спят в спальне 15 м² с закрытой форточкой, то уже через пару часов воздух в комнате станет «тяжелым». Вставать посреди ночи и проветривать вряд ли кто-то будет, в итоге люди спят плохо и не отдыхают. А в зимнее время дом проветривают еще реже.
Вентиляция нужна, даже если живете на природе. В моей практике был случай, когда владелец коттеджа отказался от нее, так как вокруг росли сосны. А через полгода уже звонил: «Что угодно сделайте, только поставьте вентиляцию: окна потеют, в доме запахи и тяжелый воздух».
Вентиляция нужна, даже если живете на природе. В моей практике был случай, когда владелец коттеджа отказался от нее, так как вокруг росли сосны. А через полгода уже звонил: «Что угодно сделайте, только поставьте вентиляцию: окна потеют, в доме запахи и тяжелый воздух».
Принудительная вентиляция будет подавать свежий воздух стабильно. Еще в системе ставят фильтры, которые не позволяют пыли и мошкам попадать в дом.
Нормализует влажность. Зимой оптимальная влажность в жилых помещениях 30—45%, летом — до 60%. Влажность всегда особенно высока на кухне, в ванной комнате, в постирочной или рядом с аквариумом.
В доме без вентиляции окна могут запотевать, а на стенах скапливается конденсат, из-за чего потом появляется грибок. От влажного воздуха портятся мебель и двери, меняют цвет и отклеиваются обои, отсыревает штукатурка. А если в стенах не предусмотрена пароизоляция, сырость может проникнуть внутрь конструкции. Например, в каркасных стенах влага может намочить утеплитель — минеральную вату. Она потеряет свои свойства, и дом станет холоднее. Также будут гнить стойки каркаса, что снизит срок жизни дома.
Вентиляционная система решает проблему: влажный воздух уходит в вытяжку, а взамен с улицы поступает свежий. Конечно, он тоже насыщен влагой, но не так сильно.
Поддерживает комфортную температуру. Принудительная вентиляция работает круглый год, система может также охлаждать или подогревать воздух. Так решается проблема теплопотерь, ведь простая вентиляция увеличивает нагрузку на систему отопления: нагретый воздух выбрасывается на улицу, а холодный заходит внутрь, в результате надо сильнее обогревать дом.
Принудительная приточно-вытяжная система создает баланс между здоровым воздухообменом и теплопотерями.
Обеспечивает звукоизоляцию. Когда работает принудительная вентиляция, не надо открывать окна, чтобы проветрить. Актуально, если перед домом оживленная дорога или есть шумные соседи.
В многоквартирных домах вытяжки из кухни и санузла выходят в общий вентиляционный канал, который идет на крышу. То есть вытяжка работает за счет естественной тяги вентканала. Тяга же появляется из-за разницы давлений. Свежий воздух заходит через открытые окна, форточки или, например, через щели в деревянных рамах.
Те, кто вырос в Советском Союзе, наверняка помнят: подходишь к окну, а из-под оконной рамы «тянет». С точки зрения доступа свежего воздуха это было полезно и называлось инфильтрацией: воздух поступал в помещение через такие вот неплотности.
Сейчас некоторые производители ставят на пластиковые окна вентиляционные решетки, но они помогают не всегда. Лучше самостоятельно позаботиться о приточном воздухе: чаще проветривать, поставить приточный клапан в стене или сделать полноценную приточно-вытяжную систему. Ее, например, часто размещают на лоджии.
Также нередко бывает ситуация: сосед сверху поставил на кухне в общий вытяжной канал вентилятор. В результате у соседа вытяжка работает, а в квартире ниже — нет, так как воздух подпирается встречным потоком сверху. Тогда cтавят вентилятор с обратным клапаном — такой клапан пропускает воздух в шахту, но не выпускает его из нее. Обратный клапан поможет и в случае, если по общей шахте тянутся запахи от соседей.
Но нужно учесть, что запахи от соседей могут проникать не только через вентиляцию. Иногда они идут через щели в полу или приходят из подъезда через неплотности двери. Если нормального притока свежего воздуха нет, то будет тянуть изо всех щелей, в том числе от соседей, особенно если на кухне работает мощная вытяжка.
Чтобы решить проблему запахов, нужно создать избыточное давление воздуха в квартире с помощью приточной установки. Еще вариант — обеспечить естественный приток воздуха с улицы и устранить все щели: например, перезалить полы, а если запах идет от стыка стены и пола, то убрать плинтус и обработать этот стык монтажной пеной.
Когда вентиляцию проектирует специалист, он рассчитывает для каждой комнаты вентиляционный баланс — соотношение объема подаваемого и удаляемого воздуха. Баланс может быть положительным или отрицательным, в зависимости от назначения помещения.
Жилые комнаты и столовая. Чтобы с улицы не залетала пыль, когда хозяева откроют окно, часто делают положительный баланс — принудительный приток воздуха в комнату больше вытяжки. Когда открывается окно, воздух выталкивается из дома на улицу, а не наоборот.
Также часто в жилых комнатах делают только приток воздуха, а вытяжку ставят в «грязных» помещениях: санузле, кухне, котельной. Тогда запахи из этих помещений не будут распространяться по дому.
Кухня, санузел, котельная, подвал. Здесь часто присутствуют неприятные запахи, а в котельной могут скапливаться газы или того хуже — происходить утечка угарного газа, если в доме, например, стоит твердотопливный котел. Чтобы запахи не распространялись по другим комнатам, должен быть отрицательный вентиляционный баланс — выходящего воздуха больше приточного.
При расчете балансов учитывают множество факторов: например, вытяжку над плитой, камин или печь, которые вытягивают воздух через дымоход, а еще активно сжигают кислород.
В конечном итоге должен получиться паритет объемов вытягиваемого и приточного воздуха. Ведь, если приток сильно больше, в помещениях появится избыточное давление и, например, будет тяжело открывать межкомнатные двери. Если же вытяжка больше притока, начнется неконтролируемый подсос уличного воздуха через щели, когда на улице холодно или жарко. Все это плохо скажется на микроклимате.
Чтобы добиться хорошего воздухообмена, важно правильно рассчитать ключевой параметр — норму расхода воздуха. Вот несколько вариантов, как это сделать.
По площади, без учета других факторов. Для жилых помещений воздухообмен должен быть не менее 3 м³/ч на 1 м² жилой площади. То есть для подсчета умножаем площадь помещения на 3.
Так, для дома в 100 м² необходимый воздухообмен — 300 м³/ч.
По кратности обмена воздуха.Кратность показывает, сколько раз в час воздух обновляется полностью. В разных типах помещений кратность различается.
Так, в жилых помещениях с постоянным пребыванием людей кратность должна быть не менее 1. То есть за час весь объем воздуха должен смениться.
- Например, для спальни площадью 10 м² и высотой потолков 3 м, при кратности 1 объем обмена в час — 30 м³. Но это грубый расчет, который не учитывает количество проживающих. Мой опыт показывает, что в спальнях нужен больший воздухообмен.
- Сменяемость воздуха на кухне по нормам — выше 60 м³/ч. То есть при площади помещения 10 м² кратность должна быть не менее 6. Получается, менять воздух в такой кухне надо раз в 10 минут, даже если там нет людей. По сути это как жить с открытой форточкой.
Тут важно помнить, что чем больше требований мы предъявляем к системе, тем она дороже и тем сильнее будет охлаждать помещение зимой. Также чем больше воздуха перегоняет вентилятор, тем сильнее он шумит.
| Помещение | Значение воздухообмена |
|---|---|
| Спальня, гостиная, детская комната при площади квартиры менее 20 м² на одного человека | 3 м³/ч на 1 м² жилой площади |
| То же при общей площади квартиры более 20 м² на одного человека | Кратность 0,35, но не менее 30 м³/ч на человека |
| Кладовая, бельевая, гардеробная | Кратность 0,2 |
| Кухня с электроплитой | 60 м³/ч |
| Помещения с газоиспользующим оборудованием | 100 м³/ч |
| Ванная, душевая, туалет | 25 м³/ч, при совмещенном санузле — 50 м³/ч |
По количеству людей в помещении. На одного человека, который постоянно находится в комнате, должно приходиться не менее 30 м³ свежего воздуха в час, если организовано естественное проветривание. Если проветривания нет, норма составляет 45 м³ свежего воздуха в час на человека.
Если люди находятся в помещении не постоянно, то есть не больше двух часов подряд, норма воздухообмена — 20 м³/ч.
Например, в спальне, где ночуют два человека, воздухообмен должен быть минимум 60 м³/час. А вот расчет для гостиной, где весь день работают муж и жена и иногда к ним прибегают дети: 2 × 30 + 2 × 20 = 100 м³/час.
Нормы по воздухообмену на человека нужно рассматривать как минимальные. На практике часто берут увеличенный параметр — 60 м³ воздуха на человека, и это считается комфортным уровнем.
Проектирование вентиляционной системы лучше доверить инженеру, так как кроме расхода воздуха еще нужно учесть скорость потока в каналах, сечение воздуховодов и, например, сопротивление движению воздуха на поворотах трубы. В зависимости от этого и других параметров специалист подберет мощность приточно-вытяжных вентиляторов.
В интернете есть калькуляторы, которые помогут самостоятельно рассчитать вентиляцию, но с ними нужно быть внимательным.
Бывает, человек рассчитал воздухообмен и купил вентилятор нужной мощности, но не учел, что воздуховоды оказывают большое сопротивление. В итоге вентилятор выдает гораздо меньший объем воздуха.
Вот как рассчитать основные параметры
Скорость воздуха. Есть рекомендуемые средние скорости движения воздуха в воздуховодах:
Чем быстрее движется воздух по каналу, тем больше шума. Поэтому важно правильно подобрать размеры воздуховода — чтобы воздух двигался с нужной скоростью, но с минимальным сопротивлением.
Сопротивление системы. Вентилятор проталкивает воздух по вентиляционным каналам, и чем больше поворотов, изгибов и других препятствий на пути, тем сложнее это делать. Кроме того, чем длиннее воздуховод, тем более мощный нужен вентилятор, так как по мере продвижения воздуха даже на прямых участках его давление падает.
Учитывают сопротивление всех участков воздуховода и элементов системы: вентиляционных решеток, фильтров, тройников, отводов, сужений и расширений канала. В зависимости от общего сопротивления и подбирают мощность вентилятора.
Многие допускают ошибку: рассчитывают только воздухообмен и покупают вентилятор соответствующей мощности. Например, для квартиры нужно 300 м³ в час, и берут вентилятор с такой производительностью.
На самом деле это максимальный объем воздуха, которую будет перекачивать вентилятор при отсутствии сопротивления. Если же учесть сопротивление, реальный воздухообмен будет ниже, то есть вентилятор надо было покупать мощнее.
Производители вентиляторов в паспорте указывают, какой объем воздуха выдает прибор в зависимости от сопротивления.
Расчет сопротивления удобнее всего сделать в программе для аэродинамического расчета воздуховодов, также можно воспользоваться специальными таблицами.
В самом простом виде приточно-вытяжная система состоит их двух вентиляторов, которые прокачивают воздух по двум веткам воздуховодов — приточной и вытяжной. Воздуховоды могут быть разной формы и из разных материалов: сталь, пластик, алюминиевая гофра и другие. Все воздуховоды и элементы вентиляции утепляют, чтобы избежать появления конденсата.
Систему можно усложнить, если добавить в нее дополнительные компоненты. Вот наиболее популярные.
Фильтры. Обычно их ставят на входе уличного воздуха в дом. Но иногда фильтры устанавливают и на вытяжку, чтобы улавливать пыль, которая высасывается с воздухом из дома.
Шумоглушители. Их ставят после вентиляторов, они снижают передающийся по воздуховодам гул.
Нагреватели или охладители воздуха. Нужны, чтобы подавать в помещение воздух комфортной температуры. Это могут быть электрические устройства, которые работают по принципу фена для волос, или калориферы - водяные теплообменники, где воздух нагревается или охлаждается при помощи жидкости.
Узел автоматики. Тогда система будет сама все регулировать. Например, по команде датчика СО₂ направлять в ту или иную комнату свежий воздух. А пока людей в комнате нет, отключаться. Вентиляцию можно интегрировать в систему «умный дом», задать ей сценарии работы и управлять из мобильного приложения.
Датчики пожара. Если случился пожар, вентиляция должна отключиться, иначе она будет подпитывать свежим воздухом огонь и дом сгорит в считаные минуты.
Чтобы система вентиляции не вышла громоздкой, часто используют компактную приточно-вытяжную установку: в нее уже встроены приточный и вытяжной вентиляторы, а также дополнительные элементы — автоматика, фильтры, догреватели и рекуператор. О рекуператоре я расскажу ниже.
У приточно-вытяжной установки четыре раструба, к которым подключаются вентиляционные каналы — приточные и вытяжные. Наружу выводятся две трубы: одна выбрасывает воздух, а другая засасывает свежий. Расстояние между выводами труб на улице берут от 3 метров, чтобы вытяжной воздух случайно не попал обратно в приточный канал. Желательно также учесть розу ветров. У меня были случаи, когда все приходилось переделывать, потому что не учли ветер и воздух из дома тут же попадал обратно.
Рекуператор - это теплообменник, который подогревает приточный воздух за счет температуры выходящего. Примеры таких установок: Royal Clima и Electrolux.
Зимой, когда на улице, к примеру, −20 °C, а в помещении +22 °C, чтобы не выбрасывать нагретый воздух из помещения, а в дом не пускать морозный, делают рекуперацию. Благодаря этому повышается энергоэффективность дома — он не теряет много тепла.
Два потока в рекуператоре не смешиваются, поэтому нет опасности, что в дом вернется старый воздух. Он и воздух с улицы взаимодействуют через теплообменник. Они бывают трех основных типов:
КПД рекуператора, как правило, зависит от площади теплообменника. Чем больше площадь — тем лучше.
Помимо централизованной установки с рекуперацией бывают отдельные настенные и потолочные рекуператоры. Они подходят для проветривания небольших помещений.
