принцип и схема работы, преимущества использования, устройство
Параметры комфортного проживания для человека имеют узкие рамки. Недостаток кислорода в комнате, сырость негативно отражаются на состоянии организма, вызывают болезни. Естественная вентиляция выводит наружу влагу и углекислый газ, приносит в помещение кислород, ароматы природы, улучшая в доме микроклимат.
Помещение вентилируется постоянно, с разной активностью, в зависимости от погодных условий. В отличие от принудительной вытяжки, процесс воздухообмена при естественной вентиляции происходит без вентиляторов и других механических устройств. Воздух движется самотеком, не подвергаясь фильтрации, очистке.
Что такое естественная вентиляция
Схема естественной вентиляции в частном доме
Воздух постоянно перемещается по комнатам и всему дому. Он проникает в щели окон и дверей, уходит вверх через трубы и открытые форточки.
Кроме отверстий в стенах и выводных каналов, никакие механизмы не используются.
- атмосферное давление;
- разница температур;
- различная плотность воздушных масс;
- воздействие силы гравитации.
Над полом в квартире распространяется холодный воздух. Внизу у него наибольшая плотность. Чем выше он поднимается, тем теплее и легче становится.
Стараясь заполнить свободное пространство, воздушные массы постоянно перемешиваются, устремляясь в места с меньшим давлением и более высокой температурой. Это движение создает естественную вентиляцию в доме.
Поток воздуха можно направить по определенному маршруту, усилить его или ослабить, но полностью управлять им не получается. Даже в герметично закрытой комнате происходит циркуляция воздуха.
Виды пассивной вентиляции
Специалисты различают организованную естественную вентиляцию и неорганизованную – самотечную. Основное отличие видов движения воздуха — в технических особенностях перемещения воздушного потока.
К организованным видам естественной вентиляции относятся специально созданные отверстия для поступления и выхода воздуха и проложенные вентиляционные каналы. Они заставляют воздушные массы двигаться по созданным с учетом природных факторов маршрутам.
Самотечные потоки проникают в дом снизу через щели и покидают жилье, устремляясь вверх. Проветривание помещений активизирует движение воздуха. Не создавая специальные каналы, можно освежить атмосферу в доме, если открыть окна.
Для качественного проветривания и создания естественной вентиляции надо открывать окна с противоположных сторон дома, чтобы поток шел от зоны с большим атмосферным давлением, например от северной стены, к области с меньшим – на южной стороне фасада, прогретого солнцем. Аналогичные условия разреженного воздуха создает ветер.
Со стороны, куда он дует, давление большее, а с противоположной воздух разреженный. При открывании окон происходит активное перемещение потоков. При этом влага и другие вредные вещества будут покидать жилье вместе с воздушными массами.
В многоквартирных домах система естественной вентиляции предусмотрена в проекте, и выводные каналы создаются при строительстве здания. Вентиляционные каналы проходят в стенах по всей высоте здания и заканчиваются трубами на крыше.
Они располагаются рядом с кухней, ванной, туалетом. Через трубопроводы в хозяйственных и санитарных помещениях наружу выходит воздух со всей квартиры. В комнаты он поступает через окна, микротрещины в стенах, зазоры в дверных проемах.
Пластиковые окна и стены из энергосберегающих материалов делают дом герметичным. Притока воздуха нет, циркуляция и естественная вентиляция отсутствует. В результате повышается уровень углекислого газа, сырость.
Жить в непроветриваемых домах не очень комфортно. Держать окна постоянно открытыми невозможно. Поэтому следует поставить в стене воздухозаборный клапан. Он будет пропускать необходимое количество воздуха только в одну сторону – внутрь помещения, а второй, в потолке, – выпускать его наружу. Собственно — это и есть простейший вариант естественной вентиляции.
Принцип работы системы естественной вентиляции
В частном доме воздух с улицы проникает в здание. Он прохладнее, и сначала устремляется вниз, затем, нагреваясь, поднимается.
Температура в комнатах первого этажа ниже, чем на втором. Кровля прогревается под солнцем, отдавая часть тепла чердаку. В результате, чем выше труба, тем сильнее она нагрета. Воздух устремляется по вентиляции вверх, в более разреженное пространство. На его место снаружи приходят холодные и тяжелые воздушные массы. Происходит естественный воздухообмен.
Принцип работы естественной вентиляции в многоэтажных домах несколько иной. Из-за высоты здания в несколько этажей создается большой перепад давления. Чем выше квартира, тем более разреженный воздух в вентиляционном канале.
Поток с первого этажа самый сильный. Устремляясь вверх, он увлекает за собой воздушные массы со всего многоквартирного дома. Перед вентиляционной решеткой создается зона с малой плотностью. Воздушные массы устремляются туда, попадают в трубу и улетают вверх, на улицу. На его место приходит воздух снаружи, по всем этажам.
Для многоквартирных домов естественного вентилирования не хватает, чтобы очистить кухню от запахов и копоти. Надо ставить принудительную вентиляцию и делать отдельный вывод, учитывая, как работает естественный поток.
Если в многоквартирном доме кто-то поставит принудительную вентиляцию и выведет ее в общий канал, то нарушится процесс естественного движения. В трубу начнет поступать большое количество воздуха.
Давление изменится, и образуется обратный поток – из трубы на кухни. В результате весь дом будет знать, что готовят в квартире соседей. Как сопутствующий фактор, на стенах и окнах появится влага, липкий налет и грибок по углам. Пар и жир не будут больше выводиться на улицу.
Летом температура в частных домах и на улице одинаковая. Перепад отсутствует, и естественная вентиляция не работает. Вечером, после захода солнца, на улице начинает холодать. В доме по-прежнему жарко, поскольку стены за день прогрелись.
Это приводит к образованию обратного потока, когда через вентиляционные каналы начинает поступать воздух с улицы и «выдавливать» через открытые окна воздух из комнаты. Процесс обмена происходит, но желанной прохлады нет.
Преимущества и недостатки
youtube.com/embed/L5VvVaYOaiU?feature=oembed» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»/>Пассивная естественная вентиляция имеет свои преимущества перед принудительной системой, особенно в жилых комнатах:
- нет шума от вентиляторов и других устройств для принудительного движения воздуха;
- постоянное поступление чистого воздуха снаружи в помещение, даже если никого нет дома;
- создание в квартире приятного и мягкого микроклимата;
- возможность смонтировать систему своими руками;
- простота в обслуживании;
- низкая стоимость;
- работа независимо от наличия источников электроэнергии.
Недостатков у естественной вентиляции несколько:
- активно действует только в холодное время года;
- воздух поступает с улицы естественным путем, без очистки, это может быть смог в городе или дым костра, неприятные запахи от соседа;
- для кухни и бытовых помещений естественного проветривания мало;
- мощность воздушного потока не регулируется, его можно только перекрыть, закрыв решетки и клапаны;
- летом при похолодании на улице возникает обратная тяга;
- активность работы вентиляции сильно зависит от погодных условий и постоянно меняется.
Технические характеристики естественного вентилирования не позволяют создавать достаточное давление для прохождения воздуха через фильтр. В кухне и ванной комнате, где постоянно повышенная влажность, копоть, жир и частицы моющих веществ, даже зимой самотечная вентиляция не может полностью очистить воздух.
Особенности проектирования пассивной вентиляции
В строительных ГОСТах и СНиПах заложены требования для установки вентиляционных каналов. Они созданы в прошлом веке, давно не изменялись и не учитывают особенности обустройства современной кухни и стремление поставить вытяжку с циркуляционным циклом. Оборудование не зависит от погодных условий, работает стабильно в заданном режиме.
При работе рециркуляционного очистного оборудования воздух втягивается внутрь, проходит через несколько фильтров и возвращается обратно на кухню, очищенный от всех примесей. При наличии принудительных систем фильтрации отказываться от схемы естественной вентиляции не стоит. Кислорода при принудительной циркуляционной очистке не прибавляется, содержание углекислоты и влажность с воздуха остаются на высоком уровне.
При расчете естественной вентиляции учитывается количество людей, постоянно находящихся в помещении, и рассчитываются нормы расхода ими кислорода для нормального дыхания. Норма на одного человека – 50 м3.
Для занимающихся спортом и работающих с большим нагрузками людей – 70 м3. Вопреки законам физики, чем больше помещение, тем меньше может быть движение воздушных масс. Например, в комнате объемом 30 м3 весь воздух за час должен 2 раза смениться, при увеличении пространства до 50 м3 достаточно один раз обновить его за час.
На кладовую, туалет и ванную предусмотрены минимальные нормы по естественной вентиляции. Человек не находится в них постоянно, заходит на несколько минут.
В расчетах объема воздушного потока используют сечение и высоту трубы, скорость вентиляции, температуру внутри и снаружи. Для упрощения процедуры вычислений существуют специальные справочники и программы.
Проверить тягу в уже готовой вытяжке можно с помощью зажигалки или листа бумаги. Если она хорошая, достаточно поднести к решетке пламя, и оно будет отклоняться, втягиваемое вместе с воздухом в трубу. Ели язычок горит ровно, следует что-то изменить. Для частных домов рекомендуется поднять трубу, установить ее выше.
Правильный расчет естественной вентиляции не обеспечит комфортные условия, если не соблюдать нормы по установке вытяжной системы:
- каналы должны проходить по внутренним стенам;
- устанавливать выводные решетки следует на кухне и в ванной;
- подводить с улицы воздух нужно через комнаты;
- каналы монтируются одинакового сечения по всей длине;
- количество изгибов должно быть минимальное, а переходы – плавные;
- трубы от камина, проходящие снаружи, следует утеплять, чтобы они не остывали;
- при образовании конденсата и быстрого засорения трубы на выходе следует ее удлинить и поднять по возможности выше или утеплить, если на чердаке холодно;
- дымоходы от каминов и других видов печей используются одновременно для естественной вентиляции.
Вентиляционную решетку для вывода воздуха следует устанавливать под потолком, на расстоянии 10 – 15 см. Отверстия в наружной стене под переточные каналы сверлятся внизу, в 15 – 20 см от пола.
При протяженности вентиляционного канала более 3 м необходимо делать смотровые окна, чтобы проверять состояние внутренних стенок и чистить их в случае скопления большого количества грязи.
Труба должна стоять строго вертикально. Допускается наклон в крайних случаях до 30⁰. Ее торцы прикрывают решетками от попадания внутрь птиц и грызунов.
Верхний край трубы должен быть выше, чем крыша. В противном случае ветер не будет создавать разреженность воздуха непосредственно над выводом вентиляции.
Необходимо обеспечить приток воздуха снаружи. Это щели под дверью и подоконником, стены из дерева и другого пористого материала. Древесина дышит сама по себе и не требует создания дополнительных щелей.
Без отверстий в фасаде воздух на замещение не будет поступать. На пластиковые окна, установленные плотно, без щелей, необходимо монтировать заборные клапаны. Без них стекла начнут запотевать. В помещении появится сырость, а по углам – черные пятна плесени.
Нормальная циркуляция воздуха и комфортные условия для проживания зависят от грамотной установки радиаторов отопления непосредственно под окнами. Холодный поток от стекол попадает в горячий воздух отопления. Он смешивается и уходит вверх.
При расположении радиатора отоплений на боковой или противоположной окну стене холодный поток будет скользить по полу, создавая некомфортную зону. В этом месте не рекомендуется ставить кровати и играть детям.
Составляющие системы естественной вентиляции
Элементы естественной вентиляции
Смонтировать естественную вытяжную вентиляцию несложно. Ее можно сделать самостоятельно во время строительства дома или капитального ремонта. Расчет количества вентиляционных каналов сделает проектная организация. Построить по готовым чертежам можно самостоятельно при наличии простых инструментов.
Детали для системы естественной вентиляции стандартные. При желании все данные можно подобрать в справочной таблице и самостоятельно создать эскиз самотечного проветривания. Перечень деталей включает:
- приточный стеновой клапан;
- выходные решетки;
- вентиляционные каналы-воздуховоды из гофрированной круглой или пластиковой прямоугольной трубы;
- фитинги и соединения;
- переточные клапаны.
Дымоходы от печей и каминов используют в качестве вытяжки для естественной вентиляции. К ним подводят вытяжные каналы, внизу ставят решетки, чтобы посторонние предметы не попали внутрь.
Клапанов парное количество, они регулируют мощность потока, и на каждый выводной должен быть входной, чтобы не образовывались участки с низким давлением внутри комнаты.
Для исключения обратного движения воздуха ставятся в воздуховоды переточные клапаны. Они допускают движение только в одну сторону и перекрывают обратные потоки воздуха.
Воздуховоды проще делать из белой гофрированной трубы. Ее можно согнуть под нужным углом без фитингов и переходов. Монтаж ее под потолком до вентиляционной шахты простой, надо только выдержать уклон 2-4⁰, поднимая конструкцию по направлению к выходу.
Приточный клапан в стене устанавливается в случае строительства дома из недышащих материалов. Они хорошо сохраняют тепло, но герметичны.
Правила монтажа естественной вентиляции
Начинать монтировать естественную вентиляцию помещений следует с разметки. Сначала определяется расположение вентиляционного канала и размечается место под решетку. Перед началом работ следует убедиться, что в стене на выбранном месте не проходят трубы, провода.
После для оборудования вытяжки устанавливается воздухозаборный клапан. Стена сверлится в нужном месте, создаются отверстия с помощью алмазной коронки. На место устанавливается весь узел, крепится саморезами. Снаружи отверстие закрывается решеткой.
Сделать естественную вентиляцию в частном доме можно с помощью гофрированной трубы, вентиляционных заборных и переточных решеток. Недостаток гофры в создании шума во время сильного потока воздуха.
При небольшом удалении от наружной стены монтаж системы лучше делать из прямоугольной пластиковой трубы. Устанавливать ее своими руками сложнее, надо обеспечить герметизацию стыков. Количество изгибов не должно превышать 3 шт. Фитинги подбираются соответствующие, закругленные.
В частных домах типа коттедж шахты не строят. Воздух выводится через стену или крышу. Вытяжной канал располагается как можно выше, в идеале прямо под потолком. По шаблону вырезается отверстие в стене, устанавливается решетка и крепится к ней воздуховод.
На крыше в местах выхода труб желательно поставить дефлектор. Он усилит тягу, защитит отверстие от попадания инородных предметов и птиц, придаст выводу трубы эстетичный вид.
Выводные каналы естественной вентиляции устанавливают на кухне, в ванной комнате, туалете. В жилых комнатах монтируются переточные клапаны на окнах или пробиваются отверстия в стенах. Поток воздуха будет выходить на улицу их влажных помещений, унося с собой капельки воды, жира, запахи. Комнаты будут наполняться свежим воздухом, насыщенным кислородом.
Обслуживание системы
Со временем тяга естественного вентилирования может ухудшаться. Даже зимой листочек бумаги не прилипнет к вентрешетке. Постепенно появится ощущение спертого воздуха, когда кислорода мало, и дышать трудно. Запахи с кухни будут витать по всему дому. Характерными признаками уменьшения потока, выходящего на улицу, являются появившиеся черные пятна в углах стен и запотевание окон.
К такому эффекту приводит уменьшение сечения вентиляционного канала из-за наслоения на внутренней поверхности пыли, конденсата и создания паучками их сетей. Система вентиляции нуждается в регулярном уходе и чистке вытяжных каналов.
Сняв решетку для очистки, необходимо с помощью зеркальца осмотреть вентиляционный канал изнутри. Если на его стенках толстый налет, надо чистить. В многоквартирных домах этим вопросом занимается ЖЭК. Жильцы дома должны написать заявление, а коммунальщики пригласить специалистов по вентиляции.
Владельцы частного сектора проводят очистку системы естественной вентиляции самостоятельно или вызывают специалистов – современных трубочистов. Восстановление нормальной циркуляции начинается с очистки решеток и воздушных клапанов организованной вентиляции. Сильнее всего они загрязняются на кухне, где в воздухе вместе с паром поднимаются частицы жира.
Вертикальные отводы очищаются сверху металлической щеткой на веревке. Ее опускают и поднимают, пока весть нагар не осыплется. В частных домах проще разобрать систему и очистить от сажи, промыть теплой мыльной водой. Затем установить на место и соединить.
В домах без печного отопления чистку надо производить раз в 5 – 7 лет. Кухня с газовой плитой загрязняет естественную вытяжку за 2 – 4 года. При наличии камина и печки чистить канал естественного вентилирования необходимо каждый сезон.
Наружные элементы следует регулярно протирать от пыли влажной салфеткой, удаляя с них всю грязь. Пылесос используют в крайних случаях, ставя его на малую и среднюю мощность. На кухне решетки лучше снимать, мыть с моющими средствами и хорошо сушить. Чистку выполнять по мере загрязнения.
В заключение
При благоустройстве квартиры и строительстве дома надо знать, что такое естественная вентиляция помещений и как правильно установить приточные клапаны и выводные решетки, чтобы получить максимальный уровень комфорта в комнатах.
Даже летом, когда поток воздуха менее активен, он способен избавить жилье от сырости, устранить избыток углекислого газа. В холодное время года отопительные системы высушивают воздух, дышать становится трудно, а с улицы он приходит свежий, влажный.
В кухне, подвале, ванной комнате и туалете без вентиляционного окна следует устанавливать дополнительно принудительную вытяжку и периодически включать ее.
Естественная вентиляция – принцип работы, виды, преимущества
ПОДЕЛИТЕСЬ
В СОЦСЕТЯХ
Замечено, что от словосочетания «естественная вентиляция» большинство молодых специалистов-строителей сразу только отмахивается, так как в их коллективной голове возникают образы вентиляторов, рекуператоров, всевозможных приточных и обратных клапанов и прочих деталей, которыми насыщена любая схема механической вентиляции. Проблема в том, что сравнительно молодые, но достаточно опытные прорабы уже редко встречают эту самую естественную вентиляцию зданий в качестве образца (большинство из них являются самоучками).
Правильное обустройство естественной вентиляции — простой способ обеспечения здорового микроклимата в доме
Преимущества и недостатки естественной вентиляции
И естественная, и искусственная вентиляция обладают как достоинствами, так и недостатками. Чтобы понять, почему при монтаже своими руками следует предпочесть естественную вентиляцию механической, необходимо подробно рассмотреть принцип устройства первой.
Вплоть до 90-х годов устройство вентиляции в жилых домах было естественным, но большинство толком этого не застало: модой на пластиковые окна, всевозможные утеплители и элементы «умного дома» схема естественной вентиляции была вытеснена на периферию, где и так десятилетиями строили по старинке.
Принцип естественной вентиляции частного дома
Интересно! Естественная вентиляция – это вентиляционная система, в которой отсутствует принудительная движущая сила: вентилятор или другое механическое устройство. Воздушная тяга при такой схеме возникает за счёт перепада давления, а рабочий принцип естественной вентиляции основан на разнице температурных показателей в здании и на улице. Чем значительнее эта разница – тем лучше обеспечивается воздухообмен в помещениях.
Деревянные окна слегка сквозили, полусантиметровая щель под дверью обеспечивала естественную тягу. Необходимые 30 м3/час в сутки обеспечивались сами собой, так что скорее изыскивали способ уменьшить неизбежно возникающие при естественной приточной вентиляции сквозняки.
Для естественной циркуляции воздуха герметичные рамы окон следует оборудовать вентиляционным клапаном
Плюсы правильно организованной естественной вентиляции очевидны: она не требует особых затрат, работает сама по себе и смягчает температурный режим в помещении. Минусов тоже хватает: старая вентиляция была обеспечена старыми технологиями. Сейчас, особенно при стремлении сделать всё своими руками, нужно аккуратно просчитывать воздушный поток, иначе можно впасть в экстремум: сквозняки или недостаток кислорода будут обеспечены.
Считается, что подобные работы должен делать мастер. Но дешевизна естественной вентиляции по сравнению с искусственной позволяет наладить её самостоятельно. В случае ошибки исправить её будет в разы проще и дешевле.
Правильно организованная естественная вентиляция не требует особых затрат, работает сама по себе и смягчает температурный режим в помещении
Виды естественной вентиляции
По принципу устройства естественная вентиляция делится на два основных типа:
- Бесканальная естественная вентиляция.
- Канальная естественная вентиляция.
К бесканальной вентиляции относится проветривание помещений, осуществляемое вручную: поступление свежего воздуха происходит через открытые форточки или окна в комнатах и на кухне, а удаление отработанных воздушных масс – через вытяжные решётки на кухне и в санузлах.
Проветривание через открытые окна — самый простой способ обеспечить естественную вентиляцию помещений
Важно! Сделать расчёт естественной вентиляции возможно только при реализации её системы канальным способом.
Для устройства естественной вентиляции канального типа необходимо сделать в стенах и перекрытиях систему воздуховодов. Расчёт схемы и её монтаж вполне осуществим своими руками.
Вентиляционный клапан, встроенный в наружную стену, достаточно просто установить самостоятельно
Естественная вентиляция: принципы расчета
При желании сделать вентиляционную систему в доме своими руками необходимо сделать несложный расчет естественной вентиляции. Знания СНиПов не требуется – достаточно азов арифметики и нескольких базовых констант.
Полезный совет! Интенсивность воздухообмена регламентируют пять СНиПов, общих для всей российской территории, и ещё достаточное количество региональных нормативов. Но для расчёта естественной тяги вентиляции в частном здании можно обойтись и без них.
Схема движения воздуха при естественной вентиляции, организованной бесканальным способом
Нужно знать, что нормой считается приток в 30 м3/час на человека, плюс ещё 30 «просто так» для кухни. Поэтому нет смысла думать о площади и планировке здания, если это частный дом. В зависимости от широты нормативную тягу можно принять равной 20 м3/час для севера до 40 м3/час на юге. На севере воздух существенно плотнее и холоднее, поэтому излишне нагружать отопление интенсивным воздухообменом нежелательно. На юге плотность воздуха ниже, а метаболизм человека быстрее. Все двери должны иметь внизу щель от 1 до 2 см соответственно.
Условно все помещения делятся на «грязные» – это кухня и санузел в первую очередь, затем хозяйственные комнаты, кладовки, утеплённые подвалы и капитальные чердаки. «Чистые» – это все жилые помещения.
Для обустройства естественной вентиляции канального типа необходимо сделать в стенах и перекрытиях систему воздуховодов
Если обсуждать вопрос как сделать естественную вентиляцию совсем кратко, то принципы весьма просты. Из грязных помещений воздух удаляется при помощи вытяжки. В чистых же оборудуют приток, но ни в коем случае не устанавливают вытяжку: это только обеспечит сквозняк и большую потерю тепла в холодное время года. Воздух должен пройти сквозь все помещения в здании общим потоком (или несколькими «параллельными»).
Если в гараже часто ведутся какие-либо работы, то там необходим как приток, так и вытяжка. И не стоит забывать о «хоботе» для выхлопной трубы с выходом на улицу.
Воздух, поступающий через окна и двери, удаляется через вытяжные каналы естественным способом
«Грязные» помещения
Вытяжная естественная вентиляция на кухне и в санузле должна быть более мощной из-за запахов, к тому же эти помещения всегда располагают как можно дальше от жилых. То есть, в любом случае как минимум необходимо оборудовать вертикальные каналы и для кухни, и для санузла, и чем они будут выше, тем лучше. В 99% случаев типовые планировки частных домов уже обкатаны по самой удобной схеме: все каналы каждого помещения сведены в одну общую шахту, размещённую посреди здания. Это не только позволит уменьшит потерю доступной площади, но и шахта будет выходить в наивысшей точке крыши, а высота обеспечит качество тяги. Дополнительный плюс: не нужно будет делать слишком высокие трубы на крыше – это облегчит их обслуживание.
Санузлы особенно нуждаются в правильно организованной вентиляции
Если дом кирпичный, то есть ещё более логичный и дешёвый вариант: сама шахта и является каналом/каналами. А если дом каркасный, деревянный или его просто реконструируют (то есть, кирпичную шахту посреди здания не сделать без полного «разгрома»), то обычно используют пластиковые трубы из поливинилхлорида или канализационные. Разницы никакой, так как температурный режим труб будет почти естественным.
Выведенная на крышу здания шахта-труба обязательно обшивается с утеплителем. Это не даст трубе разрушаться из-за перепадов температуры – вытяжка с кухни в любом случае будет иметь значительную разницу с внешней атмосферой, причем расширяться будет именно внутренняя поверхность шахты. Заодно это значительно уменьшит количество конденсата. Сверху трубы необходимо сделать колпак для защиты от снега и дождя.
Вытяжную трубу выводят на крышу здания и накрывают колпаком во избежание попадания осадков
Если дом невысок или находится в южных широтах, то тяга может быть недостаточной. При разных погодных условиях может возникнуть эффект обратной тяги, тогда наличие настоящего камина или даже водонагревателя со своим встроенным отводом может привести к пренеприятным последствиям. В таком случае устанавливаются вентиляторы на выходы каналов, которые будут включаться при использовании вытяжки на кухне, водонагревателя или камина.
«Чистые» помещения
В жилых помещениях требуется устанавливать только приточные клапаны, да и то не всегда. Воздух должен идти от входного клапана естественной вентиляции до двери, но не циркулировать внутри комнаты – вытяжку ставить нельзя, так как она обеспечит постоянный, но незаметный сквозняк.
Для организации естественной вентиляции межкомнатные двери оборудуют вентиляционными решетками
В первую очередь, необходимо обратить внимание на окна и форточки – это основной естественный приток воздуха. Классические деревянные окна и при закрытых форточках пропускают от половины до нормы объёма воздуха каждое. Но современные рамы пропитывают противопожарным составом и многократно покрывают или даже выдерживают в лаке. Современный состав резины и жестяная обивка под стекла превращают такие окна почти в пластиковый стеклопакет – полная температурная и звуковая изоляция. Остается использовать форточки.
Рекуператор, встроенный в оконную раму, зимой обеспечит поступление теплого воздуха естественным способом
Но форточки дают слишком большую потерю тепла и слишком дискретно регулируются щеколдой с засечками. Поэтому существуют рамы, в которые вставляют проветриватели, позволяющие воздуху проходить через систему микроканалов, почти как в рекуператоре, что даёт постоянный поток воздуха с приростом температуры на 20°С.
Однако, если хочется более точного (в 10-20 раз) регулирования входящего потока воздуха, под потолком во внешней стене можно установить клапаны для приточного потока. В старых моделях их снабжают крышкой с виньером, а в новых используют уже привычные шторки-жалюзи. Их удобство в том, что в отличие от форточек, на каждом из клапанов можно один раз установить необходимый минимальный зазор, после чего форточка потребуется только в особенно жаркий день.
На вентиляционном клапане можно установить необходимый зазор, чтобы регулировать поток воздуха
Гараж, подвал и спецпомещения
Гараж отличается обилием слишком резких запахов, если его использовать регулярно. По идее хорошо бы оборудовать его принудительной вытяжкой, но если температура внутри совершенно не важна, то вполне можно установить и естественную.
Статья по теме:
У одной из стен делаем несколько отверстий на высоте 30-50 см под уровнем потолка для входных клапанов со шторками. С противоположной стороны устанавливается один или несколько выходных клапанов, естественно, тоже сверху.
Если естественной тяги недостаточно для обеспечения вентиляции, то её можно усилить принудительно с помощью вентиляторов, встроенных в воздуховод
Приточные клапаны расположены сверху, поэтому внутри помещения гаража устанавливаем к ним трубы-каналы вертикально вниз, причем внутрь трубы неплохо бы набить стекловаты. Конечно же, это «рекуператор» времен динозавров, но зимой, осенью и весной несколько дополнительных градусов температуры воздуха могут обеспечить быстрый прогрев двигателя и незамерзание замков.
Обратные клапаны для естественной вентиляции устроены чуть сложнее классических: к ним тоже полезно подсоединить короткую трубу вниз (20-30 см будет достаточно) и внизу вставить кран для слива. Зимой при активной работе в гараже внутри будет быстро набираться конденсат.
Демпфер для естественной вентиляции оборудован обратным клапаном, чтобы регулировать направление потока воздуха
С камином и водонагревом все просто – холодный уличный воздух подводится снизу под сам камин к пламени. Это улучшит приток кислорода к пламени и обеспечит прекрасную тягу. С вонограгревом тоже просто: труба от приточного клапана должна тянуться в дальний угол от бака и выпускать воздух у самого пола – нет смысла отнимать тепло у водонагрева.
Подвал может быть как техническим (мастерская), так и «пищевым». Мастерскую логично «оформлять» как гараж, а погреб для продуктов должен быть прохладным, но сухим. Для этого входные клапаны вставляются в пол первого этажа за решеткой – тёплый воздух жилого помещения обеспечит температуру в погребе всего на 3-5 градусов ниже.
Для вентиляции подвала можно установить вентиляционные решетки в пол первого этажа
Как видно из вышеизложенного, ничего в принципе сложного в устройстве естественной вентиляции своими руками нет. Из всего активного оборудования в отдельных случаях потребуется только вентилятор. Но есть и ещё одна маленькая хитрость, естественная для кирпичной шахты, но которую придется сделать в деревянном или каркасном здании: если все трубы изо всех помещений свести для «выхлопа» воедино, то общая разница давлений внутренней и внешней атмосферы будет больше, что даст ещё немного дополнительной тяги.
ОЦЕНИТЕМАТЕРИАЛ Загрузка… ПОДЕЛИТЕСЬ
В СОЦСЕТЯХ
СМОТРИТЕ ТАКЖЕ
REMOO В ВАШЕЙ ПОЧТЕВсё о естественной вентиляции
Что такое естественная вентиляция
Под естественной вентиляцией подразумевается система, исключающая использование любого оборудования, которое бы могло принудительно побуждать воздушные потоки к движению. Таким образом, в условиях естественной вентиляции воздухообмен в помещении осуществляется сам по себе. Это и отличает её от принудительной вентиляции, предполагающей установку специального оборудования, обеспечивающего принудительный приток свежего воздуха и вывод отработанного наружу.Преимущества и недостатки естественной вентиляции
Перечислим основные преимущества и недостатки естественной вентиляции. Какие из них окажутся важными именно для вас и какая чаша весов в итоге перевесит, решать вам (на наш взгляд, лучше всё же проконсультироваться со специалистом).Преимущества естественной вентиляции:
- ничего не стоит. Это главное и, пожалуй, единственное очевидное преимущество. Нет необходимости покупать вентиляционное оборудование. Естественная вентиляция создаётся с помощью открытых дверей, окон, форточек, а также специальных отверстий в стенах
- легкость создания. Весьма сомнительное преимущество, но, тем не менее, если предусмотреть создание системы вентиляции еще на этапе строительства дома, то, действительно, в дальнейшем об этом задумываться не придётся
- обеспечивает приток свежего воздуха. Пусть не так хорошо и качественно, как принудительная вентиляция, но всё же: с естественной вентиляцией жизнь гораздо комфортнее, чем совсем без вентиляции.
- невозможность обработки воздуха. С улицы в помещение поступает необработанный воздух, то есть неочищенный, не прогретый/не охлаждённый. А это значит, что зимой в квартире (доме) при открытых окнах или даже одной только форточки практически сразу становится холодно. Летом же приточный воздух приносит жару (вместе с пылью и насекомыми)
- низкое качество и недостаточность воздухообмена. Естественная вентиляция сама по себе (не усиленная установкой принудительной вентиляции) не способна обеспечить качественный и полноценный воздухообмен
- спорная лёгкость создания. Да, для организации естественной вентиляции не требуется установка дополнительного оборудования. Но стоит понимать, что качество естественной вентиляции напрямую зависит от того, насколько профессионально она была спроектирована и каким образом реализована на этапе строительства дома. Если проигнорировать этот момент, то в будущем, когда дом уже будет построен, создание вентиляции влетит в копеечку.
Виды естественной вентиляции
Естественная вентиляция бывает 3-х видов:- Неорганизованная вентиляция
- Организованная вентиляция
- Приточная вентиляция
Неорганизованная естественная вентиляция
Неорганизованная система естественной вентиляции предполагает поступление воздуха в помещение и его вывод наружу самым что ни на есть естественным образом. В этом случае воздухообмен осуществляется за счёт разницы температур (в помещении и за окном), скорости ветра и вообще – его наличия, повышения/понижения атмосферного давления. Таким образом, неорганизованная вентиляция создаётся при помощи окон (или форточек) и дверей, периодически открываемых жильцами для проветривания.Организованная естественная вентиляция
Организованная система естественной вентиляции представлена специальными отверстиями, которые создаются в стенах, под потолком и над полом. Через эти отверстия осуществляется приток и вывод воздуха. Система отверстий называется «организованной», потому что для создания такой вентиляции необходимо произвести точный расчёт, учитывающий размеры помещения и технические параметры вентиляции, а также правильно спроектировать систему вентиляционных каналов и безошибочно реализовать её при строительстве дома.Приточная и вытяжная естественная вентиляция
Приточная вентиляция призвана обеспечить приток свежего воздуха с улицы, вытяжная – отток отработанного воздуха из помещения наружу. В зависимости от поставленных задач, акцент может быть сделан либо на приточную вентиляцию, либо на вытяжную. Важно правильно реализовать естественную вентиляцию, особенно, если никакого дополнительного климатического оборудования устанавливать не планируется. От того, насколько правильно и качественно будет реализована система естественной вентиляции, в итоге зависит здоровье домочадцев, срок службы строительно-отделочных материалов, да и срок эксплуатации дома в целом.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!
Основные ошибки в организации естественной вентиляции
О первой ошибке мы сказали чуть ранее: экономия на проекте вентиляции – самая большая ошибка! Её трудно исправить. А всё, что трудно исправить, как правило, стоит немалых денег. Другими наиболее распространёнными ошибками являются:- отсутствие вентиляции на втором и последующих этажах дома. Многие отчего-то считают, что в вентиляции нуждается только первый этаж, соседствующий с подвалом. Но это не так. В вентиляции одинаково нуждаются все этажи дома!
- неправильное расположение вентиляционных отверстий (слишком высоко или, наоборот, слишком низко) замедляет воздухообмен, отчего в доме ощущается постоянная нехватка воздуха
- пренебрежение вентиляцией на кухне, в подвале и ванной комнате – причина появления и распространения плесени в доме и, как следствие, ухудшения здоровья домочадцев
- неправильно выбранный (и сделанный) скат крыши, в результате чего через трубу с улицы в помещение поступает холодный воздух и отработанный к тому же не выводится.
принцип работы и преимущества в использовании
Среди существующих типов систем естественная вентиляция наиболее доступна с финансовой точки зрения. При строительстве любого здания всегда присутствуют неплотности в проёмах окон, дверей, при укладке строительного материала, что способствует проникновению воздуха внутрь помещения. Его вытяжка обеспечивается воздействием внешних факторов, а также взаимодействием воздушной среды снаружи и внутри посещения.
Назначение и преимущества
Естественная вентиляция представляет собой систему, которая исключает использование любых устройств, принудительно побуждающих к движению воздушные потоки. Как правило, это вентиляторы любой мощности.
Циркуляция воздуха осуществляется лишь посредством проникновения воздуха через открытые окна, двери, форточки. Также воздух проникает сквозь всевозможные щели.
Применяется вентиляция с естественным побуждением в любом строении. И лишь, если данный тип системы не справляется с обслуживанием помещения, может быть задействовано одно или несколько устройств, задачей которых является нагнетание воздуха и ускорение его вытяжки. В каждом из видов: естественная и механическая вентиляция, есть свои особенности, но первый из указанных имеет ряд ощутимых преимуществ:
- простота обустройства;
- отсутствие крупных финансовых затрат;
- при правильно составленном проекте система естественной вентиляции может быть весьма эффективна;
- монтаж воздуховодов легко выполняется самостоятельно, без привлечения профессионалов.
Основные виды естественной вентиляции:
- Самопроизвольная (неорганизованная). В этом случае воздух поступает и удаляется из помещения исключительно за счёт естественных условий (разница давлений, температур, а также скорость ветра).
- Организованная. Обеспечивается посредством обустройства специальных отверстий, располагающихся на разной высоте и имеющих различную площадь. В зависимости от данных параметров, а также от того, как регулируется подача воздуха, различают несколько подвидов системы:
- ярусная;
- аэрация;
- гравитационная.
Когда проектируется естественная вентиляция принцип работы играет первостепенную роль, так как циркуляция в помещении зависит исключительно от того, насколько верным был расчёт. При малейших ошибках воздухообмен может быть недостаточным, что приведёт к ряду негативных последствий, включая образование застоя воздуха, увеличение уровня влажности, образование грибка и плесени.
Особенности обустройства
В каждом из видов объектов циркуляция воздуха происходит с учётом различных особенностей строения. Так, естественная вентиляция в частном доме обеспечивается помимо специально для этого предусмотренных отверстий (форточки в окнах, щели под дверью) также посредством основного строительного материала, из которого строился дом.
Дерево, будь то брус или доски, способно “дышать”, то есть воздух проникает в помещение через поры данного материала. Каркасный материал и кирпич лишены этого свойства, а значит, естественная вентиляция дома рассчитана только на достаточную пропускную способность форточек и щелей в окнах.
Внутри жилого помещения воздушные потоки циркулируют благодаря щелям под дверью между комнатами. Вытяжная система сконцентрирована вблизи помещений специального назначения, так как в них ощутимо увеличиваются значения всех параметров воздушной среды. В жилом помещении – это кухня и санузел. По такому же принципу обустраивается и естественная вентиляция в многоэтажном доме. С одним лишь отличием: имеется общая для всех квартир центральная магистраль, от которой расходятся ответвления. Именно данные каналы подводятся к кухням и санузлам всех квартир.
Составление проекта
Одним из первых шагов является расчет естественной вентиляции. Прежде всего, необходимо вычислить производительность будущей системы. Для этого определяется достаточное значение воздухообмена и его кратность. Существуют нормативные документы, в которых оговаривается, каким должен быть воздухообмен в помещении, чтобы удовлетворять потребность одного человека в кислороде за один час времени. Данное значение составляет 60 м3/ч. Определить достаточный воздухообмен в помещении можно, умножив количество человек, которые проживают в доме, на нормированное значение воздухообмена.
Определить количество смен объема воздуха в помещении можно, если умножить нормированную кратность воздухообмена на объем комнаты. Расчеты производятся для каждого помещения, а результаты суммируются. После того, как основные расчеты были произведены, составляется схема естественной вентиляции, которая основывается на физических свойствах воздуха при различных температурах. Так, воздушный поток, попадая в помещение, изначально более прохладный, а значит, проходит по низу помещения. Нагреваясь, он поднимается к потолку. Именно там обычно устанавливаются вытяжные решётки.
Соответственно, если обустраиваются дополнительные отверстия с контролируемым клапаном подачи воздуха, то делается это ближе к полу. А все воздуховоды располагаются вверху. Выполняя аэродинамический расчет системы естественной вентиляции, необходимо получить значения давлений на концах воздуховодов, а также просчитать среднюю скорость движения ветра. В действительности значение последнего из указанных параметров будет несколько ниже из-за того, что форма сечения воздуховода и уровень шероховатости его стенок несколько замедляют скорость продвижения воздушных потоков.
Проектирование естественной вентиляции включает в себя также расчёт сечения вентиляционных каналов. Ввиду того, что циркуляция воздушных потоков осуществляется под воздействием внешних факторов, то для обеспечения достаточной тяги требуется на порядок большая площадь сечения воздуховодов, чем для организации принудительной вентиляции.
Также следует знать, что скорость перемещения воздуха по вентиляционным каналам зависит и от их длины. Поэтому организация естественной циркуляции на чердаке не всегда оправданна.
Нередко для усиления тяги прибегают к использованию устройств механического действия – дефлекторов. Они просты по конструкции и устанавливаются на выходе воздуховодов. Благодаря особенностям механизма дефлекторы способны разряжать воздух в радиусе своего действия, что ощутимо увеличивает скорость движения воздушных потоков. Важной особенностью при составлении проекта вентиляционной системы является влияние значения температуры окружающей среды на тягу. Так, в летнее время естественная вентиляция практически перестаёт функционировать из-за того, что разница температур снаружи и внутри помещения незначительна.
Естественная вентиляция в частном доме своими руками
Вентиляционная система частного дома, основанная на естественном побуждении, работает или за счет ветровой нагрузки, или на основе разницы температур. Второй фактор, чаще всего, образуется во время нагрева бытовых приборов или функционирования отопительной системы.
Особенности естественной вентиляции
При возведении любого жилого строения изначально для него разрабатывается схема естественной вентиляции частного дома, принцип работы которой схож с проветриванием. Но если не усовершенствовать данную систему, в помещение будет попадать пыльца, пух и пыль, насекомые и пр. Данную проблему можно решить с помощью монтажа приточных каналов в наружных стенах с шумопоглащающей и антиоксидантной изоляцией, антикомариной сеткой.
В результате помещения наполняются чистым свежим воздухом, а для активизации его циркуляции вытяжные каналы оснащаются вентиляторами периодического действия, для которых требуется включение (самый распространенный пример – от света в санузле). Часто жилые помещения оснащаются бесшумными вентиляторами вытяжного типа с особыми заслонками, эффективно регулирующими воздухообмен. Это вид естественной вентиляции дома является достаточно дешевым.
Положительные аспекты естественной вентиляции:
- Воздухообмен в помещении организуется без применения дополнительного оборудования, то есть наблюдается существенная экономия средств;
- Идеально совмещается с климатическими системами;
- Простота естественной вентиляции в частном доме исключает вероятность возникновения поломок и сбоев.
Недостатки данной системы
Неполноценный воздухообмен способствует возникновению грибка и плесени, приводит к скоплению токсинов от строительных материалов, техники и мебели, сырости, неприятных запахов. Для нормальной жизнедеятельности человека требуется постоянное поступление свежего воздуха, что не всегда обеспечивается естественной вентиляцией.
Разновидности вентиляционных схем
Системы естественной вентиляции дома бывают канальными и бесканальными, периодическими и постоянными. При обустройстве канальной вентиляции в доме вертикально размещают вентиляционные каналы. Бесканальная более характерна для производственных помещений, поэтому здесь нет смысла ее рассматривать. Постоянная вентиляция подразумевает учащенную подачу свежего воздуха через систему воздушных клапанов, а периодическая заключается в проветривании через какие-либо промежутки времени.
Проектирование вытяжки в частном доме своими руками (схема)
План естественной вентиляции составляется на этапе проектирования дома, то есть инженеры все рассчитывают до начала строительства здания. Как правило, помещения, в которые воздух поступает, именуются сухими (например, гостиная и спальня), а те, из которых выводится – влажными (кухня, санузел). При такой схеме в дом поступает сухой воздух, а удаляется влажный, то есть не накапливаются влага и неприятные запахи.
Приточную решетку лучше монтировать в верхней половине окна, а вытяжную – в стене или на потолке с прямым выводом на крышу. Также циркуляция воздуха при естественной вентиляции дома усиливается, если нижние части межкомнатных дверей имеют щели. Данный воздушный зазор должен составлять, как минимум, 15 мм. Если при смене коврового покрытия, укладки паркета или плитки щель уменьшается, придется перекраивать зазор.
Редко когда эффективная вентиляция помещений основывается всего на одном ее виде. В большинстве случаев имеет смысл совместить естественную вентиляцию дома с приточной или вытяжной.
Видео — Естественная вентиляция загородного дома
Вентиляция в квартире: схема естественной и приточно-вытяжной
Всем хорошо известно, что человеку, для нормальной жизнедеятельности, необходим свежий воздух. Свежий воздух, который содержит кроме основного важного компонента-кислорода, озон ионы и фитонциды, обеспечивает нормальное функционирование жизнедеятельности.
В жилых помещениях и помещениях временного пребывания человека, для обеспечения нормального состава воздуха, предусматривается система вентиляции, которая призвана обеспечивать нормальный воздухообмен.
Такие системы, согласно действующим нормам, должны обладать определенными параметрами. Основными параметрами, которыми должна обладать система вентиляции в квартире, является кратность воздухообмена и объем воздуха, который способна удалить система, за определенное количество времени.
Существуют различные виды помещений, которые требуют специального качества воздуха. Под такими качествами понимается температура и влажность воздуха. Как пример можно привести помещение бассейна, где требуется специальные системы вентиляции, которые призваны поддерживать необходимый режим влажности.
Существуют определенные нормы, которые принимают за основу количество воздуха, необходимого на одного человека. Согласно этим нормам на одного человека необходимо поступление свежего воздуха в количестве 30м³/час.
Под понятием кратности воздухообмена понимается количество воздуха, которое обменивается в помещении в течение одного часа. Система вентиляции в квартире обеспечивает:
- удаление излишков теплого воздуха;
- вредных газов и примесей;
- обеспечивает удаление избытков влаги.
Между системами кондиционирования и системой вентиляции существует принципиальная разница. Она состоит в том, что система вентиляции обеспечивает подачу чистого воздуха и удаления отработанного, в то время, как система кондиционирования лишь автоматически поддерживает определенные параметры воздуха, такие как температура и влажность.
Зачастую ремонт квартир начинается с установки современных стеклопакетов и закрывания «не нужных» вытяжных отверстий. Современные стеклопакеты обладают довольно не плохой герметичностью, а закрывание вытяжных каналов полностью лишают помещение притока свежего воздуха.
Ломать и закрывать каналы вентиляции, определенно, не стоит, достаточно лишь установить, в таких каналах вытяжные вентиляторы, которые обеспечат нормальный воздухообмен в помещении и сделать это своими руками достаточно просто. В старых зданиях, такие каналы, могут быть достаточно захламлены, но, для принудительной системы, хватит небольшого отверстия, для того, чтобы обеспечить воздухообмен. На интенсивность этого процесса будет влиять лишь мощность установленного вентилятора.
Естественная
В любом здании, не зависимо от года постройки, существуют вытяжные вентиляционные каналы, которые призваны обеспечивать естественный воздухообмен. Такой естественный воздухообмен основан на принципе перемещения воздуха за счет разницы его температур. Этот процесс происходит в каналах вентиляции, которые выходят на верхние этажи здания, где, для усиления оттока, устанавливаются дефлекторы. Такие дефлекторы усиливают естественную циркуляцию за счет силы ветра.
Схема естественной вентиляцииДля систем естественной вентиляции, основанной на разнице давлений воздушного столба, очень важно расстояние между отверстием для забора воздуха и отверстием для выброса. Такое расстояние не должно быть меньше 3м. Чем больше расстояние между этими отверстиями, тем эффективнее будет работать естественная вентиляция
Приточно-вытяжная
Принудительная система вентиляции, которая основана на механическом удалении воздуха, оснащается различными механизмами, которые способны удалять отработанный воздух на значительные расстояния. Такие системы используются на больших производствах, которые требуют определенных условий к качеству окружающего воздуха.
Современные производства оснащаются локальными системами вентиляции, которые удаляют, или поставляют, воздух к определенным местам или зонам. В производственных помещениях, где производство связано с вредными парами и газами, устанавливают смешанные системы вентиляции. Такие системы содержат как естественную вентиляцию, так и принудительную.
Схема приточно-вытяжной вентиляцииУстройство и работа, больших принудительных систем, является довольно энергозатратной, поэтому, в случае совмещения принудительной и естественной вентиляции, достигается определенная экономия. Использование локальных систем, которые удаляют или поставляют воздух в определенную зону, довольно эффективно и с экономической точки зрения. Такие системы позволяют удалять газы и пары непосредственно от места их образования, тем самым не давая, распространятся по всему помещению. Однако, локальные системы, способны справляться только с небольшими участками, когда оказывается загрязненным большое помещение, приходится воспользоваться общеобменными системами.
Приточная
Основным элементом приточной системы является простой вентилятор. Как правило, это электрический осевой вентилятор. Такие вентиляторы устанавливаются в верхних проемах окон или в отверстиях в стене здания. Для производственных помещений, которые характеризуются выделением холодных газов или пыли, вытяжные каналы, которые выполняются из оцинкованной стали, прокладываются по полу или же выполняются под полом, в виде закрытых каналов.
Виды вентиляторов
Основным оборудованием, которое используется для устройства систем принудительной вентиляции в квартире, считается вентилятор. Основной функцией этого устройства является принудительное перемещение воздушных потоков. Существует большое количество типов таких устройств. В системах вентиляции помещений используется, в основном, осевые, канальные, оконные, потолочные, центробежные.
Наиболее распространенным типом, такого устройства, является малошумный центробежный вентилятор, который предназначен для удаления воздуха из помещений. Этот тип вентилятора может использоваться самостоятельно или же в системе каналов и воздуховодов. Благодаря эластичным прокладкам, которые используются на рабочих частях вентилятора, значительно снижается уровень шума. Этот прибор довольно прост в работе, поэтому пользуется большой популярностью. Это устройство выполняется из полимерных материалов.
Такие устройства прочно вошли в нашу жизнь, и их наличие никогда не будет лишним. Основные места расположения, этого устройства — это туалет, ванная и кухня. В туалете, как правило, этот прибор монтируется непосредственно в вытяжной короб. Кухня и ванная комната нуждаются в постоянном обмене воздуха, поэтому вентилятор, так же, необходим в этих помещениях.
Типы бытовых вентиляторов отличаются только по мощности. Мощность вентилятора нужно подбирать исходя из размеров помещения. Вернее не от размеров, а от кубатуры помещения. Вычислив кубатуру можно легко подобрать бытовой вытяжной вентилятор. В маркировке любого бытового вентилятора обязательно указывается его способность, которая указывается в куб/час. В последнее время часто стали использоваться модульные системы. В таких системах, помимо вентиляторов, используются различные шумоглушители, устройства для подогрева воздуха в холодное время года.
Модульные системы имеют различные фильтры для очистки воздуха. В системах вентиляции стали применять систему рекуперации воздуха. Она основана на обмене теплом воздуха, который удаляется из помещения и воздуха, который поступает в помещение. Таким образом, воздух, удаляемый из помещения, отдает до 70% тепла воздуху, который поступает в помещение. Существуют и более дорогие варианты, которые воплощены в готовой приточно-вытяжной установке. Такая установка, для квартиры, имеет довольно компактные размеры.
Естественная вентиляция в частном доме. Устройство естественной вентиляции. Схема естественной вентиляции
Появилась плесень на стене, ощущение спертого воздуха в помещения, приступы аллергии? Что же это может быть? А это очень распространенная проблема и связана она с отсутствием правильно смонтированный вентиляцией в частном доме, которая должна предусматривается еще при сооружении того или иного частного, жилого объекта. В данной статье поговорим об одном из типов вентиляционной системы, а именно об естественном воздухообмене, который позволяет без особых затрат создать оптимальный микроклимат внутри помещения. В тематической статье будут указаны положительные и негативные аспекты естественной вентиляции, а также выделены особенности её монтажа.
Оглавление:
- Что представляет собой естественная вентиляция? Преимущества и недостатки системы
- Схема естественной вентиляции частного дома
- Расчеты относительно естественной вентиляции в частном доме
- В каких домах лучше оборудовать естественную вентиляцию?
- Особенности монтажа естественной вентиляции в частном доме
- Советы специалистов по обустройству естественной вентиляции
Что представляет собой естественная вентиляция? Преимущества и недостатки системы
Чтобы обеспечить доступ чистого воздуха в помещение открытого окна не всегда достаточно, особенно если это частный дом с котельней, отдельными ванной комнатой и кухней, частый перепад температуры в которых активно провоцирует образование конденсата. Самым простым способом с справится с недостаточной циркуляцией воздушных масс в помещении — это организовать качественную вентиляционная систему сооружения, которая, в идеале, должна планироваться еще на этапе планировки строительного объекта. Среди трёх основных разновидностей воздуховодных типов — естественного, принудительного и комбинированного, большой популярностью пользуется первый вариант. Он отличается лёгкостью и простотой конструкции, представлен доступным бюджетом, а также имеет низкую вероятность появления сбоев в системе.
Естественная вентиляция в частном доме — это устройство, вытяжные каналы которого монтируют для каждой комнаты отдельно. Так ведь на кухне господствует излишнее количество паров и посторонних запахов, в ванной и туалете повышенный уровень влажности, и если их не устранять в жителей частного дома могут возникнуть проблемы со здоровьем.
Организовывая в своих владениях естественную систему вентиляции хозяева не тратят лишних средств на покупку дорогостоящего оборудования, так как это тип, способствующий бесперебойной циркуляции воздуха, функционирует без помощи дополнительной техники, различных вентиляторов и т.д. Для создания каналов, трубопроводов чаще всего покупают сантехнические пластиковые трубы, а также металлический материал, но как известно, в влажных местах металлические конструкции быстро поражаются ржавчиной.
Стоит отметить, что невзирая на свою востребованность в повседневной жизни, в строительстве, естественная вентиляция характеризуется приличным списком и минусов. К ним относят:
- отсутствие обработки поступающего уличного воздуха, к тому же при неправильном покрытии вентиляционных отверстий в помещения могут проникать пыльца, мусор, грызуны и т.д.;
- данную систему практически невозможно регулировать, разве что заслонкой, задвину в которую можно уменьшить воздухообмен, но увеличить его до необходимого не получится;
- в период сильных морозов усиливается тяга вентиляции, за счет чего слишком холодный воздух, в больших количествах проникает внутрь дома, в летний период действие воздухообменного устройства наоборот притормаживается и свежий воздух практически не поступает в помещение, так как тяги почти нет.
Таким образом, данный, способствующий природной циркуляции воздуха в жилище — это устройство, которое требует дополнительного оборудования, для того, чтобы его функциональность в летнее и зимнее время не прекращалась. О том, как сделать естественную вентиляцию в частном доме речь пойдет далее в статье.
Схема естественной вентиляции частного дома
Качественное обслуживание естественного воздухообмена в помещении напрямую зависит от подготовленной и использованной схемы конструкции, которую воплощают в реальность еще на начальном этапе сооружения дома, а вносят в планы еще при первоначальном проектировании застройки. Согласно принятым правилам комнаты в одноэтажном или многоэтажном жилом доме делятся на сухие и влажные. К первым относят гостиные, спальни и т.д., ко вторым кухни, ванные, туалеты и т.д, а это значит, что в сухих помещениях устанавливают каналы с поступающим воздухом, а в влажных с отходящим воздухом, таким образом обеспечивая отход тяжелых, сырых скоплений. Следовательно, естественная вентиляция в частном доме схема которой разработана и учтена правильно приносит своим хозяевам намного больше пользы, чем просто проветривание или установка обычных решетчатых отверстий в стенах.
Как показывает практика, большинство строительных проектов основывается на размещении приточных и отводных каналов в таких местах, как верхняя часть окна, стена или потолок, из которого напрямую можно вывести вытяжнуют трубу. Но как бы не располагались воздуховые дыры, естественную вентиляцию рекомендуют либо самостоятельно дополнить, усилить вентиляторами, или использовать в комбинации с принудительной системой циркуляции воздуха.
Расчеты относительно естественной вентиляции в частном доме
Дабы скорректировать возможные недочеты в устройстве естественной вентиляции в частном доме необходимо не только основыватся на подготовленные или заимствованные схемы, но и сделать расчеты оборудования, которые позволят подсчитать расходный материал (трубы, решетки, заслонки и т.д.) и его параметры. Поэтому при разработке документации обустройства воздухообмена учитываются такие критерии как назначение сооружения (для временного или постоянного жительства), количество жителей в доме, планировка и количество комнат и т.д.
То есть перед началом работы нужно знать каким должен быть диаметр труб для оттока и привода воздуха, их длина и т.д. К тому же расчеты помогут понять на сколько устройство естественной вентиляции в частном доме получается эффективным и функциональным и в каких местах его рекомендовано усилить при помощи специальных клапанов и другой специальной техники.
В каких домах лучше оборудовать естественную вентиляцию?
Из вышеперечисленного материала, нам стало понятно, что воздухообмен естественного характера — это слабая система, можно сказать маломощная, поэтому ее использование приемлемо в сооружениях из натуральных материалов, например, в деревянных домах, где по сути и сам строительный материал пропускает чистый воздух сквозь стены. А это значит, что для домов из пенополистиролбетона, сэндвич панелей и т.п. сырья оптимальной считается принудительная вентиляция.
Для жилых конструкций из бруса и других деревянных стройматериалов установка естественной вентиляции заключается в монтаже вертикальных каналов, их установка начинается из комнаты, которая требует проветривания, а заканчивается на кровле здания под коньком. Крайне необходим воздухообмен в гардеробных, санузлах, котельных, в которых продухи свежего воздуха способствуют и горению самого котла.
На качество тяги в воздухоциркулирующей системе частного дома играет роль не только толщина выбранной трубы, а и ее теплоизоляционные свойства, наличие различных изгибов и поворотов в каналах, которые со временем, если они без решеток, могут загрязняться и переставать функционировать.
Важно также обратить внимание на высоту и сечение использованных каналов естественной вентиляции.
Монтаж естественной вентиляции в частном доме основывается на двух основных правилах. Первое, заключается в использовании труб одинаковых параметров, которые ни в коем случае нельзя комбинировать с более узким или широким материалов, все каналы должны быть стандартных размеров, без перепадов. Второе, основывается на правильном выборе места под вентиляционные отверстия. Стоит знать, что приточный и оттоковый каналы никогда не размещаются рядом, расстояние между ними должно быть значительным, лучше если это будут противоположные углы и стены помещения. Не забывайте о том, что выход уличной вентиляционной трубы должен быть на порядок выше козырька здания, это усилит тягу в системе.
Особенности монтажа естественной вентиляции в частном доме
Естественная вентиляция в частном доме своими руками — это процесс который потребует от хозяевов дополнительного времени, но при этом не понадобится большой бюджет. Конечно, же бывает так, что систему кондиционирования организовывают в готовых постройках, но лучше это сделать на этапе строительства, когда вывести вентканалы и проложить трубопровод в стенах и полу вполне доступно, без затруднений монтажа. Разводка системы осуществляется с помощью пластикового инвентаря и начинается с подготовки и установки вентканалов. Их особенность в том, что они как входят внутрь помещения, так и имеют доступ к уличному пространству, за счет чего чистый воздух поступает в систему. То отверстие которое притягивает его дом, должно быть на расстоянии не менее двух метров над основанием здания, и совершенно не важно на какой из наружных стен конструкции оно будет проделано.
Канал, который отвечает за отвод чаще всего устанавливается на крыше, к нему сводятся все отводки естественной вентиляции. Его высота над уровнем здания должна быть более одного метра. Для крупногабаритных конструкций воздуховодных установок предусматривают несколько. В части труб, которые соприкасаются с улицей организовывают качественную теплоизоляцию, которая позволит установке бесперебойно функционировать в холодный период года. Усилить тягу в естественной вентиляции можно при помощи специально разработанных вентиляторов, их шум снижается дополнительной шумоизоляцией. Стоит сказать, что многие хозяева, которые серьезно относятся к чистоте и экологичности своего жилища оборудуют воздухоциркулирующие устройство профессиональными фильтрами, которые способствуют очищению и разжижению воздуха.
При правильном монтаже и планировке естественная вентиляция в частном доме должна выполнять следующие функции:
- проводить бесперебойный циркулирующий процесс обмена воздуха помещения с улицей;
- снабжать свежим воздухом все комнаты жилища, при этом влажные помещения должны эффективно просушиваться;
- в зимнее время холодные потоки не должны проникать в дом, а летом в доме не должен господствовать жаркий уличный воздух;
- полностью должны отсутствовать сквозняки.
Все эти требования, выдвигаемые к естественной вентиляции помещения легко реализовываются под чутким руководством опытных мастеров, к которым лучше обращаться при планировке строительного объекта.
Советы специалистов по обустройству естественной вентиляции
Естественная вентиляционная система — это устройство, детали которого стоят совсем недорого, при этом ее функциональность улучшает микроклимат частного жилища и позволяет его владельцам защитить себя от спертого воздуха, который провоцирует проблемы со здоровьем, а также пагубно влияет на кухонный и другой бытовой инвентарь. Дабы защитить и само воздухообменное устройство профиссионалы рекомендуют покупать или самостоятельно изготавливать специальные колпаки на канал который выводится на крышу здания. Стоит отметить, что хозяева, которые имеют практическое отношение к сварочному аппарату, также своими руками могут заготовить защитные решетки на вентканалы, используя металлические прутья.
Помните, что на функциональность вентиляционной системы будет влиять не только то, какой материал Вы выбрали за основу или качество того, как вы уложили его в стену, а и то насколько продуманно она была смонтирована.
Так как такие факторы как направление ветра, его скорость, а также перепады уличной и внутренней температуры отражаются на функциональность и циркуляции воздуха. Поэтому делая проект системы, выбирая схемы и производя расчеты к ним владелец должен опираться на господствующий климат на участке, рельеф земли и т.д.
Помните,чтобы ваша вентиляция хорошо работала стоит располагать вытяжку в центральной части здания или межстенном пространстве, так она получит дополнительную теплоизоляцию и будет в полной сохранности в холодное время.
Обратите внимание на форму воздуховодов, они должны быть прямоугольными или круглыми, это обеспечит и эстетичность и экономию пространства стены. Помните, что качественные отверстия — это те которые имеют одинаковые параметры, что обеспечивает продуктивность всей системе. Для дополнительной информации по теме смотрите видео:
Естественная вентиляция | WBDG — Руководство по проектированию всего здания
Введение
Почти все исторические здания вентилировались естественным путем, хотя многие из них были повреждены из-за установки перегородок и механических систем. С ростом осведомленности о стоимости и влиянии энергопотребления на окружающую среду естественная вентиляция становится все более привлекательным методом снижения энергопотребления и затрат, а также обеспечения приемлемого качества окружающей среды в помещении и поддержания здорового, комфортного и продуктивного климата в помещении, а не более преобладающий подход к использованию ИВЛ.При благоприятном климате и типах зданий естественная вентиляция может использоваться как альтернатива установкам кондиционирования воздуха, что позволяет сэкономить 10–30% от общего потребления энергии.
Системы естественной вентиляции полагаются на разницу давлений для подачи свежего воздуха через здания. Разница в давлении может быть вызвана ветром или эффектом плавучести, создаваемым разницей температур или разницей влажности. В любом случае количество вентиляции будет в решающей степени зависеть от размера и расположения отверстий в здании.Систему естественной вентиляции полезно рассматривать как контур, в котором одинаковое внимание уделяется приточной и вытяжной вентиляции. Проемы между комнатами, такие как окна с фрамугой, жалюзи, решетки или открытая планировка, — это методы создания контура воздушного потока через здание. Требования кодекса в отношении передачи дыма и огня создают проблемы для проектировщиков систем естественной вентиляции. Например, в исторических зданиях лестница использовалась в качестве вытяжной трубы, что во многих случаях запрещено правилами.
Описание
Естественная вентиляция, в отличие от принудительной вентиляции, использует естественные силы ветра и плавучесть для подачи свежего воздуха в здания. Свежий воздух необходим в зданиях для устранения запахов, обеспечения кислородом для дыхания и повышения теплового комфорта. При внутренней скорости воздуха 160 футов в минуту (фут / мин) воспринимаемая внутренняя температура может быть снижена на целых 5 ° F. Однако, в отличие от настоящего кондиционирования, естественная вентиляция неэффективна для снижения влажности поступающего воздуха.Это накладывает ограничения на применение естественной вентиляции во влажном климате.
А. Типы воздействия естественной вентиляции
Ветер может продувать воздух через отверстия в стене с наветренной стороны здания и высасывать воздух из отверстий с подветренной стороны и крыши. Разница в температуре между теплым воздухом внутри и холодным воздухом снаружи может привести к тому, что воздух в комнате поднимется и будет выходить через потолок или конек и попадать через нижние отверстия в стене. Точно так же плавучесть, вызванная разницей влажности, может позволить сжатому столбу плотного, охлаждаемого испарением воздуха наполнять пространство, а более легкий, теплый и влажный воздух выпускать ближе к верху.Эти три типа эффектов естественной вентиляции описаны ниже.
Ветер
Ветер вызывает положительное давление с наветренной стороны и отрицательное давление с подветренной стороны зданий. Чтобы выровнять давление, свежий воздух будет поступать в любое наветренное отверстие и выходить из любого отверстия с подветренной стороны. Летом ветер используется для подачи как можно большего количества свежего воздуха, а зимой вентиляция обычно снижается до уровня, достаточного для удаления избыточной влаги и загрязняющих веществ.Выражение для объема воздушного потока, вызванного ветром:
Qwind = K x A x V, где
Qwind = объем воздушного потока (м 3 / ч)
A = площадь меньшего отверстия (м 2 )
V = скорость ветра снаружи (м / ч)
K = коэффициент полезного действия
Коэффициент полезного действия зависит от угла ветра и относительного размера входных и выходных отверстий. Он колеблется от 0,4 для ветра, поражающего отверстие под углом 45 °, до 0.8 для прямого попадания ветра под углом 90 °.
Иногда ветер преобладает параллельно стене здания, а не перпендикулярно к ней. В этом случае по-прежнему возможно вызвать ветровую вентиляцию архитектурными особенностями или способом открытия створчатого окна. Например, если ветер дует с востока на запад вдоль стены, обращенной на север, первое окно (которое открывается наружу) будет иметь петли с левой стороны, которые будут действовать как ковш и направлять ветер в комнату. Второе окно будет открываться с правой стороны, чтобы отверстие было направлено вниз по ветру от открытого стекла, а отрицательное давление вытягивало воздух из комнаты.
Важно избегать препятствий между наветренными впускными и подветренными выпускными отверстиями. Избегайте перегородок в помещении, ориентированных перпендикулярно потоку воздуха. С другой стороны, в принятой конструкции впускные и выпускные окна исключаются непосредственно напротив друг друга (вы не должны видеть сквозь здание, в одном окне и в другом), чтобы способствовать большему перемешиванию и повысить эффективность вентиляция.
Плавучесть
Плавучесть вентиляции может быть вызвана температурой (вытяжная вентиляция) или влажностью (градирня).И то и другое можно объединить, если охлаждающая башня будет поставлять воздух, охлаждаемый испарением, в низкую часть помещения, а затем полагаться на повышенную плавучесть влажного воздуха, когда он нагревается, для выпуска воздуха из помещения через дымовую трубу. Подача холодного воздуха в помещение осуществляется под давлением столба холодного воздуха над ним. Хотя и градирни, и дымовые трубы использовались отдельно, автор считает, что градирни следует использовать только в сочетании с вытяжной вентиляцией помещения, чтобы обеспечить стабильность потока.Плавучесть возникает из-за разницы в плотности воздуха. Плотность воздуха зависит от температуры и влажности (холодный воздух тяжелее теплого воздуха при той же влажности, а сухой воздух тяжелее влажного воздуха при той же температуре). Внутри самой градирни влияние температуры и влажности действует в противоположных направлениях (температура понижается, влажность повышается). Внутри комнаты тепло и влажность, исходящие от людей, а также другие внутренние источники имеют тенденцию поднимать воздух. Несвежий нагретый воздух выходит из отверстий в потолке или крыше и позволяет свежему воздуху поступать в нижние отверстия, чтобы заменить его.Ступенчатая вентиляция — особенно эффективная стратегия зимой, когда разница температур в помещении и на улице максимальна. Вентиляция с эффектом стеклопакета не будет работать летом (предпочтительнее использовать ветровые установки или источники влажности), потому что для этого требуется, чтобы в помещении было теплее, чем на улице, что нежелательно летом. Дымоход, обогреваемый солнечной энергией, может использоваться для управления эффектом дымовой трубы без повышения температуры в помещении, а солнечные дымоходы очень широко используются для вентиляции компостных туалетов в парках.1/2, где
Qstack = объемная скорость вентиляции (м 3 / с)
Cd = 0,65, коэффициент расхода.
A = свободная площадь входного отверстия (м 2 ), что равняется площади выходного отверстия.
г = 9,8 (м / с 2 ). ускорение свободного падения
h = расстояние по вертикали между средними точками входа и выхода (м)
Ti = средняя температура воздуха в помещении (K), обратите внимание, что 27 ° C = 300 K.
To = средняя температура наружного воздуха (K)
Вентиляция градирни эффективна только при очень низкой наружной влажности.Следующее выражение для воздушного потока, создаваемого столбом холодного воздуха, нагнетающего давление в подаваемом воздухе, основано на форме, разработанной Томпсоном (1995), с коэффициентом по данным, измеренным в Центре посетителей национального парка Зайон . Эта башня имеет высоту 7,4 м, квадратное сечение 2,4 м и проем 3,1 м 2 .
Qcool tower = 0,49 * A * [2gh (Tdb-Twb) / Tdb] 1/2, где
Qcool tower = объем скорости вентиляции (м 3 / с)
0,49 — это эмпирический коэффициент, рассчитанный по данным Zion Центр для посетителей, штат Юта, который включает поправку на плотность влажности, эффекты трения и эффективность испарительной подушки.
A = свободная площадь входного отверстия (м 2 ), что равняется площади выходного отверстия.
г = 9,8 (м / с 2 ). ускорение свободного падения
h = расстояние по вертикали между средними точками входа и выхода (м)
Tdb = температура наружного воздуха по сухому термометру (K), обратите внимание, что 27 ° C = 300 K.
Twb = температура наружного воздуха по влажному термометру ( К)
Общий воздушный поток за счет естественной вентиляции является результатом комбинированного воздействия давления ветра, плавучести, вызванной температурой и влажностью, а также любых других эффектов от таких источников, как вентиляторы.Воздушный поток от каждого источника можно комбинировать методом квадратного корня, как описано в Справочнике ASHRAE — Основы. Наличие механических устройств, использующих комнатный воздух для горения, негерметичных систем воздуховодов или других внешних воздействий может существенно повлиять на работу систем естественной вентиляции.
B. Рекомендации по проектированию
Конкретный подход и конструкция систем естественной вентиляции зависят от типа здания и местного климата. Однако количество вентиляции в решающей степени зависит от тщательного проектирования внутренних пространств, а также от размера и расположения отверстий в здании.
- Обеспечьте максимальную ветровую вентиляцию, разместив конек здания перпендикулярно летним ветрам.
- Приблизительные направления ветра суммированы в сезонных диаграммах «роз ветров», которые можно получить в Национальном управлении океанографии и атмосферы (NOAA). Однако эти розы обычно основаны на данных, взятых в аэропортах; фактические значения на удаленной строительной площадке могут сильно отличаться.
- Здания следует размещать там, где летние ветры минимальны.Ветрозащитная полоса из вечнозеленых деревьев также может быть полезна для смягчения холодных зимних ветров, которые, как правило, дуют преимущественно с севера.
- Постройки с естественной вентиляцией должны быть узкими.
- Распределение свежего воздуха по всем частям очень широкого здания с помощью естественной вентиляции затруднительно. Максимальная ширина, которую можно было бы ожидать для естественной вентиляции, оценивается в 45 футов. Следовательно, здания, которые полагаются на естественную вентиляцию, часто имеют шарнирный план этажа.
- В каждой комнате должно быть два отдельных приточных и вытяжных отверстия. Расположите выхлопную систему высоко над входным отверстием, чтобы усилить эффект дымовой трубы. Ориентируйте окна по всей комнате и смещайте их друг относительно друга, чтобы обеспечить максимальное перемешивание в комнате и минимизировать препятствия для воздушного потока внутри комнаты.
- Оконные проемы должны открываться жильцам.
- Обеспечьте вентиляционные отверстия на гребне.
- Коньковое вентиляционное отверстие — это отверстие в самой высокой точке крыши, которое обеспечивает хороший выход как для плавучести, так и для вентиляции, вызываемой ветром.В проеме конька не должно быть препятствий, чтобы воздух мог свободно выходить из здания.
- Обеспечьте достаточный внутренний поток воздуха.
- В дополнение к первоочередному рассмотрению потока воздуха в здание и из него важен воздушный поток между комнатами здания. По возможности внутренние двери должны быть открытыми, чтобы обеспечить вентиляцию всего здания. Если требуется конфиденциальность, вентиляция может быть обеспечена через высокие жалюзи или фрамуги.
- Рассмотрите возможность использования декоративных фонарей или вентилируемых световых люков.
- Фонарь или вентилируемый световой люк обеспечат отверстие для выхода застоявшегося воздуха в рамках стратегии вентиляции плавучести. Световой колодец светового люка также может действовать как солнечный дымоход, увеличивая поток. Отверстия ниже в конструкции, такие как окна подвала, должны быть предусмотрены для завершения системы вентиляции.
- Обеспечить вентиляцию чердака.
- В зданиях с чердаками вентиляция чердачного помещения значительно снижает теплопередачу в кондиционируемые помещения внизу.На вентилируемых чердаках примерно на 30 ° F холоднее, чем на чердаках без вентиляции.
- Рассмотрите возможность использования стратегии охлаждения с помощью вентилятора.
- Потолочные вентиляторы и вентиляторы для всего здания могут обеспечить эффективное снижение температуры до 9 ° F, что составляет одну десятую потребляемой электроэнергии механических систем кондиционирования воздуха.
- Определите, выиграет ли здание от открытой или закрытой вентиляции.
- Закрытое здание хорошо работает в жарком и сухом климате, где температура сильно колеблется от дня к ночи.Массивное здание вентилируется ночью, а утром закрывается, чтобы не пропускать горячий дневной воздух. Затем люди охлаждаются за счет лучистого обмена с массивными стенами и полом.
- Открытое строительство хорошо работает в теплых и влажных районах, где температура не сильно меняется днем и ночью. В этом случае рекомендуется использовать дневную перекрестную вентиляцию для поддержания температуры в помещении, близкой к температуре наружного воздуха.
- Используйте механическое охлаждение в жарком влажном климате.
- Постарайтесь обеспечить естественную вентиляцию для охлаждения массы здания ночью в жарком климате.
- Открытые лестницы обеспечивают вентиляцию с эффектом стека, но соблюдайте все меры предосторожности при возгорании и задымлении на закрытых лестницах.
Фотография центра для посетителей в национальном парке Зайон, на которой изображена градирня с нисходящим потоком воздуха с испаряющейся средой наверху и выхлопом через окна в высоких потолках.
Фото: Робб Уильямсон
Естественная вентиляция в большинстве климатических условий не переводит внутренние условия в зону комфорта в 100% случаев.Убедитесь, что жители здания понимают, что от 3% до 5% времени тепловой комфорт не может быть достигнут. Это делает естественную вентиляцию наиболее подходящей для зданий, где кондиционирование помещения не ожидается. Как проектировщику важно понимать проблему одновременного проектирования для естественной вентиляции и механического охлаждения — может быть сложно спроектировать конструкции, которые должны полагаться как на естественную вентиляцию, так и на искусственное охлаждение. Естественно вентилируемая конструкция часто включает в себя шарнирный план и большие оконные и дверные проемы, в то время как искусственно кондиционируемое здание иногда лучше всего обслуживается компактной планировкой с герметичными окнами.Более того, внимательно интерпретируйте данные о ветре. Местный рельеф, растительность и окружающие здания влияют на скорость ветра, падающего на здание. Данные о ветре, собранные в аэропортах, могут не очень многое рассказать вам о местных условиях микроклимата, на которые могут сильно влиять естественные и искусственные препятствия. Подсказки о том, какой тип естественной вентиляции может быть наиболее эффективным, часто можно найти в исторической и местной строительной практике.
C. Материалы и методы строительства
Некоторые из материалов и методов, используемых для проектирования надлежащих систем естественной вентиляции в зданиях, — это солнечные дымоходы, ветряные башни и методы управления летней вентиляцией.Солнечный дымоход может быть эффективным решением там, где преобладающий бриз недостаточно надежен, чтобы полагаться на ветровую вентиляцию, и где поддержание температуры в помещении, достаточно превышающей температуру наружного воздуха, для создания плавучего потока было бы неприемлемо теплым. Дымоход изолирован от занимаемого пространства и может максимально обогреваться солнцем или другими способами. Воздух просто выпускается через верхнюю часть дымохода, создавая всасывание внизу, которое используется для удаления застоявшегося воздуха.
Ветряные башни, часто увенчанные тканевыми парусами, которые направляют ветер в здание, являются обычным явлением в исторической арабской архитектуре и известны как «малкафы».«Поступающий воздух часто проходит мимо фонтана, чтобы обеспечить испарительное охлаждение, а также вентиляцию. Ночью процесс меняется на противоположный, и ветряная башня действует как дымоход для вентиляции воздуха в помещении. В современном варианте, называемом« охлаждающая башня », используется испарительный охлаждающие элементы в верхней части градирни для создания давления в приточном воздухе холодным плотным воздухом.
Летом, когда наружная температура ниже желаемой внутренней температуры, следует открывать окна для максимального поступления свежего воздуха. Для поддержания внутренней температуры не более чем на 3-5 ° F выше наружной температуры требуется большой поток воздуха.В жаркие безветренные дни скорость воздухообмена будет очень низкой, и внутренняя температура будет иметь тенденцию превышать температуру наружного воздуха. Использование принудительной вентиляции с вентилятором или тепловой массы для лучистого охлаждения может быть важным для контроля этих максимальных температур.
D. Инструменты анализа и проектирования
Методы справочника, такие как те, что представлены в справочнике ASHRAE Fundamentals Handbook или Bansal and Minke’s Passive Building Design: A Handbook of Natural Climatic Control (ISBN: 044481745X), очень полезны при расчете воздушного потока от естественных источников для очень простой геометрии здания.
Вычислительная гидродинамика (CFD): для предсказания деталей естественного воздушного потока могут использоваться численные вычислительные модели механики жидкости. Эти компьютерные симуляции подробны и трудоемки, но оправданы там, где важно точное понимание воздушного потока. Они использовались для анализа новых зданий, включая атриум здания суда в Фениксе и ангар музея авиации и космонавтики в Вашингтоне, округ Колумбия.
Обширный список журналов, книг и других справочных материалов по естественной вентиляции и другим пассивным технологиям включен в Архив Солнцестояния.Например:
Программа кодексов энергопотребления зданий Министерства энергетики США
Информационный бюллетень EERE: естественное охлаждение вашего дома
Пакеты программного обеспечения для анализа естественной вентиляции включают:
AIRPAK: обеспечивает расчет моделирования воздушного потока, переноса загрязняющих веществ, распределения воздуха в помещении, распределения температуры и влажности, а также теплового комфорта с помощью вычислительной гидродинамики.
FLOVENT: вычисляет воздушный поток, теплопередачу и распределение загрязнений для застроенной среды с использованием вычислительной гидродинамики.
FLUENT: Программа вычислительной гидродинамики, полезная при моделировании естественной вентиляции в зданиях. Он моделирует воздушный поток при определенных условиях, поэтому для оценки годовой экономии энергии требуется дополнительный анализ.
STAR-CD: STAR-CD использует вычислительную гидродинамику, чтобы помочь инженерам-строителям, архитекторам и руководителям проектов, которым необходимо более глубокое и детальное понимание вопросов, связанных с отоплением и вентиляцией, распределением дыма и загрязняющих веществ и анализом пожарной опасности, а также проектированием чистых помещений.
Модели зданий включают в себя очень ограниченные возможности для преднамеренной естественной вентиляции, но они включают расчет естественной инфильтрации воздуха в зависимости от разницы температур, скорости ветра и эффективной площади утечки или расписания и определяемые пользователем функции для скорости инфильтрации.
URBAWIND: UrbaWind моделирует ветер в городской местности и автоматически рассчитывает естественный расход воздуха в зданиях с учетом эффектов окружающих зданий и местной климатологии.
Проектирование зданий с низким энергопотреблением с помощью Energy-10: программа моделирования с почасовой оплатой, разработанная для информирования на самых ранних этапах процесса проектирования. Работает на IBM-совместимых платформах. Лучше всего работает с процессором Pentium или выше и 32 мегабайтами оперативной памяти.
DOE-2: Полное почасовое моделирование; Расчет дневного света и яркости интегрируется с почасовым моделированием энергии. Рекомендуется IBM или совместимый Pentium.
EnergyPlus ™: программа моделирования энергопотребления зданий, предназначенная для моделирования зданий с соответствующими потоками тепла, охлаждения, освещения, вентиляции и других потоков энергии.
Приложение
Среди основных типов зданий, которые могут получить выгоду от применения естественной вентиляции:
- автобусных остановок, навесов для пикников и других строений, где не ожидается строгого кондиционирования помещений,
- бараков и прочих жилых домов на одну и несколько семей,
- — самые маленькие отдельно стоящие строения в теплом и умеренном климате, а —
- складов, бассейнов обслуживания и других многоярусных объектов в теплом климате.
Здания с естественной вентиляцией должны быть спроектированы так, чтобы обеспечивать тепловой комфорт, обеспечивать адекватное удаление влаги и загрязняющих веществ, а также соответствовать государственным стандартам энергосбережения или превосходить их.
Соблюдайте все нормы и правила, касающиеся транспортировки дыма и огня, при принятии решения о применимости естественной вентиляции и при проектировании системы.
Дополнительные ресурсы
WBDG
Типы зданий / Типы помещений
Применимо ко всем типам зданий и пространствам.
Задачи проектирования
Сохранение исторического наследия, продуктивное, надежное / безопасное, устойчивое
Руководства и спецификации
Руководство по проектированию ограждающих конструкций здания
Windows
Публикации
- Справочник ASHRAE — основы, глава 26 Американского общества инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE). Атланта, Джорджия. Хорошее обсуждение уравнений естественной вентиляции и основной источник современной практики принудительной вентиляции.
- Дизайн с климатом Виктора Ольгая. Принстон, Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета. 1963 г. Определена зона теплового комфорта человека и исследованы способы обеспечения повышенного комфорта естественными средствами.
- Руководство по энергоэффективной вентиляции Мартина В. Лиддамента. Центр вентиляции с инфильтрацией воздуха, 1996.
- Как работает естественная вентиляция Стивен Дж. Хофф и Джей Д. Хармон. Эймс, штат Айова: Департамент сельскохозяйственной и биосистемной инженерии, Государственный университет Айовы, ноябрь 1994 г.
- Характеристики ОВК и здоровье людей W.K. Зибер, М.Р. Петерсен, Л. Стейнер, Р. Малкин, М.Дж. Менделл, К. Уоллингфорд, Т. Уилкокс, М. Крэндалл и Л. Рид. ASHRAE Journal , сентябрь 2002 г.
- Наизнанку, процедуры проектирования для пассивных экологических технологий Г.З. Браун, Б. Хаглунд, Дж. Лавленд, Дж. Рейнольдс и М. Уббелод. Нью-Йорк, Нью-Йорк: John Wiley & Sons, Inc., 1992. ISBN: 0471898740. Основное обсуждение вопросов естественной вентиляции, предназначенное для студентов-архитекторов.
- Пассивное проектирование зданий: Справочник по контролю естественного климата Наренда Бансал, Наренда, Герд Хаузер и Гернот Минке. Нидерланды: Elsevier Science BV, 1994. ISBN: 044481745X. Содержит информацию о физике естественной вентиляции, включая обсуждение уравнений, связанных с эффектами вентиляции ветра и плавучести.
- Скорость вентиляции и здоровье Олли Сеппянен, сотрудник ASHRAE, Уильям Дж. Фиск, P.E., член ASHRAE, и Марк Дж.Менделл, доктор философии ASHRAE Journal , август 2002 г.
Прочие
Наука о естественной вентиляции
На протяжении всей истории в зданиях использовалась естественная вентиляция. Однако с ростом стремления к энергоэффективности наука, лежащая в основе естественной вентиляции, снова стала очень популярной. В зависимости от конструкции здания, регионального климата и назначения здания естественная вентиляция может быть эффективным средством поддержания комфортной температуры в помещении при значительном сокращении энергопотребления и технического обслуживания.
При вентиляции здания естественным образом создается контур движения воздуха. Этот контур подает свежий воздух во внутреннее пространство, позволяя существующему воздуху выходить. Этот контур воздушного потока разработан с учетом изменений давления, возникающих из-за разницы в температуре и влажности воздуха. Естественный поток воздуха в здание, из него и внутри него регулируется через стратегически расположенные входные и вытяжные вентиляционные отверстия. Это способствует лучшему движению воздуха в пространстве.Короче говоря, это наука, лежащая в основе естественной вентиляции.
Как естественная вентиляция увеличивает движение воздуха и регулирует температуруТеплый воздух внутри здания имеет меньшую плотность, чем холодный воздух снаружи. Эта разница заставляет теплый воздух в здании естественным образом подниматься к потолку. Система естественной вентиляции, которую часто называют системой гравитационной вентиляции, облегчает движение воздуха, устраняя самое большое препятствие на его пути; потолок.Вентиляторы устанавливаются на крыше здания, чтобы пропускать большие объемы теплого воздуха. Эти вентиляторы позволяют максимальному количеству воздуха эвакуироваться из здания, при этом не позволяя дождю, животным или мусору проникать внутрь.
По мере того, как температура снаружи здания повышается и понижается, система естественной вентиляции может легко контролировать внутреннюю температуру, позволяя воздуху выходить по мере необходимости. Увеличение скорости поступающего через стену приточного воздуха или сильный ветерок через верхнюю часть вентилятора часто приводят к увеличению скорости движения воздуха в здании.
Саморегулирующийся характер естественной системы вентиляции, наряду с ее способностью более эффективно охлаждать в очень жарких условиях, а также преимуществами экономии денег и энергии, привели к увеличению ее использования.
Применение естественной вентиляцииВо-первых, важно понять науку о естественной системе вентиляции. Постройка с естественной вентиляцией — это очень тонкий и сложный процесс. Инженер по вентиляции должен учитывать несколько факторов при проектировании новой системы вентиляции.
Каждое отверстие в здании влияет на внутренний воздушный поток и, в свою очередь, на внутреннюю температуру. Приточные и вытяжные вентиляционные отверстия, а также двери, окна, погрузочные платформы и отсеки — все это влияет на движение воздуха внутри здания. Кроме того, существуют также внутренние факторы, такие как стены, барьеры, размещение большого оборудования, солнечные тепловые нагрузки и многое другое.
Возможность создания эффективной системы естественной вентиляции также зависит от окружающей среды в здании.У каждого отдельного объекта будут факторы, уникальные для его региона. Инженер по вентиляции учтет эти факторы при проектировании системы. Такие факторы, как среднемесячная температура, погодные условия и многое другое, будут иметь значение при проектировании системы естественной вентиляции.
Местоположение самой конструкции также важно при проектировании для естественной вентиляции. Ориентация здания может иметь большое значение при повышении температуры днем.Использование естественной прохлады и тепла в течение дня может повысить эффективность системы естественной вентиляции. Также необходимо учитывать другие факторы, такие как расположение других искусственных препятствий поблизости.
Наука о естественной вентиляции
Поскольку при проектировании системы естественной вентиляции необходимо учитывать множество факторов, экспертиза имеет большое значение. Знание того, как каждая часть головоломки сочетается друг с другом, имеет решающее значение для разработки системы, которая функционирует должным образом.Плохо спроектированная система естественной вентиляции может сделать помещение еще более жарким. Это связано с тем, что теплый воздух может задерживаться в стенах. Кроме того, система может непреднамеренно вытолкнуть горячий воздух обратно на рабочий пол. Вот почему так важно иметь кого-то, кто разбирается в науке, лежащей в основе естественной вентиляции, для проектирования системы.
Так же, как выбор правильного оборудования важен, выбор конструкции, которая должным образом контролирует поток или воздух, жизненно важен для создания эффективной и действенной системы естественной вентиляции.Естественная вентиляция наиболее эффективна в многоярусных конструкциях, таких как склады, предприятия тяжелой промышленности и фабрики. Он также очень хорошо работает в помещениях с более теплым климатом и в помещениях с большим количеством тепла. Изучите науку, лежащую в основе естественной вентиляции, чтобы сделать первый шаг к лучшей системе сегодня.
Возвращение в эпоху естественной вентиляции
В зданиях обычно используется естественная вентиляция. Однако, стремясь сделать здания более современными, мы отказались от естественной вентиляции по эстетическим причинам, таким как интеграция механических систем и внутренних перегородок.Эти компромиссы порождают некоторые проблемы, включая увеличение стоимости и неблагоприятное воздействие на окружающую среду. Чтобы решить эти проблемы, проектировщики и подрядчики возвращаются в эпоху естественной вентиляции.
Естественная вентиляция не только снижает расходы, но и значительно снижает потребление энергии. Он также предлагает безопасный, качественный, комфортный и здоровый климат в помещении. Это более важные преимущества, чем то, что когда-либо предоставляет современный вариант механической вентиляции.Естественная вентиляция пригодится как лучшая альтернатива установкам кондиционирования воздуха в местах и ситуациях с благоприятными климатическими условиями и типами зданий. Благодаря такому расположению можно сэкономить до 30% от общего потребления энергии.
Работая по принципу разности давлений, системы естественной вентиляции равномерно снабжают все здание свежим воздухом. Изменение давления может быть связано с изменением влажности или эффектом плавучести, создаваемым разницей температур или ветром.Независимо от причины, размеры проемов и их размещение определяют объем вентиляции, которую получает здание.
Давайте сравним систему естественной вентиляции с контуром, не отдавая приоритет вытяжке над притоком и наоборот. Контур воздушного потока в здании завершается либо открытием между комнатами, включая решетки, жалюзи или окна с фрамугой, либо методами открытой планировки. Некоторые из проблем, с которыми должен столкнуться проектировщик естественной вентиляции, включают требования кодекса, касающиеся передачи дыма и огня.Требования кодекса сделали невозможным использование лестницы в качестве вытяжной трубы — такое расположение можно получить в большинстве исторических зданий.
Что такое естественная вентиляция?
Естественная вентиляция — это система, которая снабжает здания свежим воздухом с использованием естественных сил ветра и плавучести вместо механических методов. Невозможно переоценить важность свежего воздуха в зданиях; он обеспечивает лучший тепловой комфорт и обеспечивает обильное снабжение кислородом для дыхания. Большинство вентиляторов работают со скоростью внутреннего воздуха 160 футов в минуту (фут / мин) и могут снизить воспринимаемую внутреннюю температуру до 5 градусов по Фаренгейту.Пожалуй, единственный недостаток системы естественной вентиляции по сравнению с настоящей системой кондиционирования — то, что она не может снизить влажность поступающего воздуха. И по этой причине это не лучший вариант во влажном климате.
Какие виды эффектов естественной вентиляции?
Когда ветер дует в здание, воздух проходит через отверстия в стенах с наветренной стороны, всасывая воздух из отверстий на крыше и с подветренной стороны. Из-за разницы температур между холодным воздухом снаружи и теплым воздухом внутри, воздух в помещении может подниматься и выходить через конек или потолок и попадать через нижние отверстия в стене.Точно так же, возникающая плавучесть из-за разницы во влажности может позволить столбу воздуха, который уже находится под давлением и охлаждается испарением, обеспечивать пространство. Напротив, более теплый, влажный и легкий воздух выходит ближе к верху.
Ниже приведены сведения об этих трех формах эффектов естественной вентиляции.
Ветер.
Ветер оказывает отрицательное давление на подветренную сторону зданий и положительное давление на наветренную сторону. Это вызывает необходимость уравнять давление.И, следовательно, свежий воздух входит через любое наветренное отверстие и выходит через любое доступное подветренное отверстие. Летом ветер в изобилии доставляет свежий воздух. Однако количества свежего воздуха, доступного зимой, достаточно только для того, чтобы избавиться от лишних загрязняющих веществ и влаги.
Ветер обычно течет перпендикулярно зданию. Однако в случаях, когда поток является параллельным, ветровая вентиляция может быть принудительной путем включения определенных архитектурных особенностей или использования оконных проемов в створках.В ситуации, когда ветер дует с запада с востока и вдоль стены, обращенной на север, первое окно, открывающееся на петлях с левой стороны, служит ковшом, перенаправляющим ветер в комнату. С другой стороны, второе окно будет поворачиваться с правой стороны, чтобы гарантировать, что проем будет направлен вниз по ветру от открытой стеклянной плоскости, а отрицательное давление вытеснит воздух из комнаты.
Между подветренным выпускным и наветренным впускными отверстиями не должно быть препятствий.Точно так же не должно быть перегородок в комнате, ориентированной перпендикулярно потоку воздуха. И наоборот, принятый дизайн гарантирует, что выходное и входное окна не находятся прямо напротив друг друга. Это должно обеспечить улучшенное перемешивание и более эффективную вентиляцию.
Плавучесть.
Существует две формы выталкивающей вентиляции — индуцированная влажностью, также известная как градирня, и индуцированная температурой, также известная как вытяжная вентиляция. Можно объединить и то, и другое — создать градирню, которая может подавать испарительно охлажденный воздух в низком пространстве, полагаясь на повышенную плавучесть влажного воздуха для нагрева и выпуска воздуха из помещения через дымовую трубу.Вес столба холодного воздуха над пространством оказывает давление на подачу холодного воздуха в то же пространство. Хотя можно использовать как стеллажи, так и градирни по отдельности, их интеграция работает только в том месте, где целью является стабилизация воздушного потока.
Плавучесть возникает из-за разницы в плотности воздуха, которая, в свою очередь, зависит от влажности и температуры. Это правдоподобно, учитывая, что при одинаковой температуре влажный воздух весит больше, чем сухой, а при той же влажности теплый воздух весит больше, чем холодный.Воздействие влажности и температуры в градирне противоречиво по действию; первый тянет вверх, а второй тянет вниз. Воздух в комнате обычно поднимается вверх благодаря теплу и влажности от внутренних источников и людей, находящихся в комнате. Наличие существующего нагретого воздуха, проходящего через отверстия в потолке или крыше, позволяет свежему воздуху поступать в нижние отверстия и заменять его. Эффективность вытяжной вентиляции максимальна в зимний период, учитывая, что разница температур внутри и снаружи помещения максимальна.И наоборот, летом эффективность значительно снижается, поскольку требование о том, чтобы в помещении было теплее, чем на улице, не может быть выполнено.
Соображения по дизайну.
В зависимости от местного климата и типа здания подход и конструкция систем естественной вентиляции могут отличаться. Лучшие конструкции или подходы — это те, которые заботятся о внутреннем пространстве, а также о размещении и размере проемов в зданиях. Эти два фактора в основном определяют количество вентиляции, которую получает здание.Вы можете проверить сезонные диаграммы «розы ветров» на веб-сайте Национального управления океанографии и атмосферы (NOAA), чтобы получить представление о предполагаемых направлениях ветра. Эти розы полагаются на данные, зарегистрированные в аэропортах. Следовательно, нет ничего странного в том, что на удаленной строительной площадке будут иметься незначительные или резко отличающиеся значения.
Лучше всего строить на участках, где нет препятствий для ветра или нет. Если на участке растут вечнозеленые деревья, то ветрозащитный экран значительно поможет смягчить холодные зимние ветры, дующие с севера.
Узкие здания лучше всего подходят для естественной вентиляции.
Если здание очень широкое, естественная вентиляция не справится с равномерным и эффективным распределением свежего воздуха в каждой его части. Здание, в котором будет установлена система естественной вентиляции, не должно превышать ширину 45 футов. Вот почему большинство зданий с естественной вентиляцией поставляются с шарнирно-сочлененной планировкой этажа.
В каждой комнате должно быть два отдельных вытяжных и приточных отверстия. Эффект стека может быть максимизирован за счет выхлопа высоко над входом.Окна должны быть поперек комнаты и смещены друг от друга; это гарантирует минимальные препятствия для воздушного потока и максимальное перемешивание в помещении. Жильцы должны найти оконные проемы простыми в использовании.
Ridge Vents должны присутствовать.
Отверстие в самой высокой точке крыши называется коньковым вентиляционным отверстием. Он служит хорошим выходом для вентиляции, вызываемой ветром и плавучестью. Коньковый проем позволит максимально эффективно отводить воздух из здания только при отсутствии препятствий.
Обеспечьте достаточный внутренний поток воздуха.
Очень важно обеспечить надлежащий воздушный поток между комнатами в здании. Лучше всего использовать межкомнатные двери, которые можно открывать; они способствуют вентиляции всего здания. Фрамуги и высокие жалюзи могут быть отличными источниками вентиляции, если есть необходимость в уединении.
Вентилируемые световые люки или фонари лучше.
Преимущество вентилируемого светового люка или фонаря состоит в том, что они предлагают отверстие для наружного потока воздуха в стратегии плавучести.Мансардный люк имеет световой колодец, который может работать как солнечный дымоход для улучшения потока. Система вентиляции неполна без нижних проемов конструкции, например, окон первого этажа.
Встроенная вентиляция чердака.
Если в здании есть чердак, лучшим способом уменьшить теплопередачу в кондиционируемые помещения ниже будет вентиляция чердачного помещения. Разница температур между вентилируемыми и невентилируемыми чердаками составляет около 30 градусов по Фаренгейту.
Рекомендуются ли стратегии охлаждения с помощью вентилятора?
С потолочными вентиляторами и вентиляторами для всего здания эффективная температура может быть снижена до 9 градусов по Фаренгейту, при этом расход электроэнергии составляет одну десятую от потребляемой системой механического кондиционирования воздуха. Важно определить лучший подход между системой вентиляции закрытого или открытого здания для здания.
Если наблюдается значительная разница температур днем и ночью, идеальная система вентиляции — это подход к закрытому зданию.В этом случае здание вентилируется ночью и закрывается утром, чтобы горячий дневной воздух не проникал внутрь. Лучистый обмен внутри гигантских стен и пола отвечает за охлаждение людей, находящихся в здании.
Если в помещении тепло и влажно, с небольшой разницей температур днем и ночью или без нее, идеальной системой вентиляции является открытое здание. Здесь перекрестная вентиляция — лучший способ поддерживать температуру в помещении, близкую к температуре наружного воздуха.
Естественной вентиляции не всегда достаточно для оптимального комфорта в помещении. Фактически, 3-5% времени жители здания не будут наслаждаться тепловым комфортом. Поэтому естественная вентиляция не идеальна для зданий без кондиционирования помещений. Перед дизайнерами стоит задача найти решение, объединяющее системы естественной вентиляции и механического охлаждения. В то время как искусственно кондиционируемое здание прекрасно подойдет с компактной планировкой с герметичными окнами, конструкция с естественной вентиляцией представляет собой смесь больших дверей и оконных проемов, а также шарнирного плана этажа.Проектировщики также должны учитывать такие факторы, как правильная интерпретация данных о ветре, окружающих зданиях, растительности и местной топографии при оценке скорости ветра и его воздействия на здание.
Методы строительства и используемые материалы.
Разнообразные методы и материалы используются при проектировании адекватных природных систем для зданий. К ним, среди прочего, относятся методы управления летней вентиляцией, ветряные башни и солнечные дымоходы. Дымоход на солнечных батареях используется в ситуациях, когда поддержание температуры в помещении выше температуры наружного воздуха для создания плавучего потока приведет к недопустимо высокой температуре окружающей среды.Также более предпочтительно, когда вентиляция, вызванная ветром, не работает из-за неадекватного преобладающего бриза. Учитывая, что дымоход отделен от занимаемого пространства, его можно обогревать солнцем или аналогичными альтернативами. Выпуск воздуха обычно происходит через верхнюю часть дымохода, создавая всасывание в основании для удаления застоявшегося воздуха.
Древние арабские постройки характеризуются ветряными башнями, также известными как «малкафы», с тканевыми парусами наверху.Роль тканевых парусов — направлять ветер в здание. Как только входящий воздух проходит мимо фонтана, он обеспечивает испарительное охлаждение и вентиляцию. Ночью происходит обратное: ветряная башня функционирует как дымоход, отводящий воздух из помещения. Современная форма этой конструкции — «Градирня» — система, в которой элементы испарительного охлаждения размещаются в верхней части градирни, таким образом создавая приточный воздух плотным и холодным воздухом.
Лето известно тем, что внешняя температура ниже заданной внутренней температуры.Когда это произойдет, открытие окон поможет максимально увеличить приток свежего воздуха. Внутренняя температура может поддерживаться на 3-5 градусов по Фаренгейту выше наружной температуры только при обильном потоке воздуха. Когда день становится жарким и спокойным, скорость воздухообмена очень низкая, и это вызывает повышение внутренней температуры, намного превышающей внешнюю. В таких случаях при максимальных температурах лучшим методом охлаждения является использование тепловой массы или принудительной вентиляции для лучистого охлаждения.
Естественная вентиляция зданий — Designing Buildings Wiki
Вентиляция необходима в зданиях для удаления «застоявшегося» воздуха и замены его «свежим» воздухом:
В широком смысле вентиляцию в зданиях можно разделить на «естественную» или «механическую».
Смешанные, гибридные или вспомогательные системы вентиляции включают естественную вентиляцию, дополненную механическими системами.
Естественная вентиляция, как правило, дешевле в строительстве, эксплуатации и обслуживании, чем механическая вентиляция, и поэтому, как правило, это первый вариант, рассматриваемый в процессе проектирования.Однако могут быть обстоятельства, при которых естественная вентиляция невозможна, и поэтому необходима механическая вентиляция:
Некоторые из этих проблем можно избежать или смягчить путем тщательного определения местоположения, ориентации, размещения, зонирования и дизайна здания.
Естественная вентиляция обычно подразделяется на:
Эффективность этих механизмов зависит от большого количества переменных, но в очень широком смысле:
Комбинация этих стратегий вентиляции с дополнительным использованием тепловой массы позволяет создать широкий спектр решений для естественной вентиляции, таких как тромбированные стены, солнечные дымоходы и так далее.
Проектирование естественной вентиляции может оказаться чрезвычайно сложным из-за взаимодействия между перекрестной вентиляцией и эффектом трубы, а также сложной геометрии здания и распределения отверстий. Это может потребовать анализа с использованием специализированных программных систем анализа, таких как вычислительная гидродинамика.
На естественную вентиляцию также может влиять поведение людей, например, человек, находящийся рядом с окном, решает его закрыть. По этой причине может быть полезно автоматизировать системы естественной вентиляции или провести обучение жителей.Затем важно контролировать поведение, чтобы гарантировать, что системы продолжают работать по назначению.
Автоматизация систем вентиляции может вызвать у пассажиров чувство беспомощности, невозможности локально влиять на окружающие условия (например, путем открытия или закрытия окна) и, как следствие, большей вероятности того, что они будут недовольны этими условиями.
В современных зданиях, которые имеют тенденцию быть полностью изолированными снаружи, если окна или другие вентиляторы не открыты, проблемы, такие как конденсация, могут возникнуть зимой, когда отверстия закрыты.В результате, как правило, обеспечивается «струйная вентиляция» или «фоновая» вентиляция, чтобы обеспечить всегда адекватный уровень вентиляции. Капельные вентиляторы могут быть самобалансирующимися, при этом размер открытого пространства зависит от разницы давления воздуха на нем.
Возможно, хотя и относительно сложно, включить рекуперацию тепла в системы естественной вентиляции, чтобы в более прохладных условиях тепло, регенерированное из вытяжного воздуха, использовалось для предварительного нагрева свежего воздуха, поступающего в здание.
Кроме того, для предварительного нагрева приточного воздуха можно использовать тепловую массу. Например, см. «Термальный лабиринт» и «Предварительное кондиционирование приточного воздуха на земле».
Вентиляция в зданиях регулируется Частью F строительных норм. Утвержденный документ F включает стандарты вентиляции и качества воздуха для всех зданий, а также требования по предотвращению образования конденсата. Типы вентиляции включают: механический, пассивный стек, фон и продувка (быстрая).
Дополнительную информацию см. В утвержденном документе F.
Проверка пассивной вентиляции в проектировании зданий с помощью CFD
Выбор наиболее подходящей стратегии вентиляции при проектировании здания требует учета множества факторов, включая положение здания, ветровую нагрузку, расположение входов и т. Д. Цель состоит в том, чтобы обеспечить прохождение достаточного количества свежего воздуха через здание для обеспечения комфорта для пассажиров, однако универсального решения не существует.
Повышение осведомленности о затратах и влиянии высокого потребления энергии на окружающую среду сделало пассивную вентиляцию, также называемую естественной вентиляцией, все более привлекательным методом, особенно при проектировании экологически чистых зданий.Он способен поддерживать высокое качество воздуха в помещении и здоровый, комфортный микроклимат в помещении, обеспечивая при этом гораздо более высокий уровень энергоэффективности. В определенных климатических условиях и типах зданий естественная вентиляция может быть весьма предпочтительной альтернативой механическим системам кондиционирования воздуха, позволяя экономить 10–30% от общего потребления энергии. [1]
Что такое пассивная вентиляция
В широком смысле системы вентиляции можно разделить на естественные и механические. Системы механической вентиляции (или принудительной вентиляции) перемещают свежий воздух через здания с помощью вентиляторов, нагнетателей или других механических компонентов, в то время как пассивная вентиляция (или естественная вентиляция) основана на перепаде давления, используя физические свойства воздуха.
Эти перепады давления могут быть вызваны ветром или эффектом плавучести, создаваемым разницей температуры или влажности. В любом случае количество вентиляции будет в решающей степени зависеть от размера и расположения отверстий в здании. Пассивную систему вентиляции можно сравнить с контуром: проемы между комнатами (например, фрамуги, жалюзи, решетки или открытая планировка) завершают контур воздушного потока через здание.
Пример: Естественная вентиляция многоэтажного дома, модель термитника.(Источник)Преимущества пассивной вентиляции
Пассивная вентиляция — необходимость в зеленом здании. Если климат и тип здания позволяют это, есть много веских причин, по которым вам следует выбрать пассивную вентиляцию. Вот некоторые из преимуществ пассивной системы вентиляции:
- Сниженные (или устраненные) затраты на создание, эксплуатацию и обслуживание системы
- Снижение энергопотребления здания
- Отсутствие вентиляторов означает снижение шума и повышение комфорта пассажиров.
- Больше свободы дизайна и лучшее использование пространства внутри здания
Однако внедрение такой системы не лишено недостатков и проблем:
- Местное качество воздуха может быть плохим, например, если здание находится рядом с оживленной дорогой
- Высокий уровень шума может затруднить открытие окон
- Если местная городская территория очень густонаселенная, она может укрыть здание от ветра.
- Проблемы безопасности могут помешать открытию окон
- Проемы могут создавать сквозняки внутри здания
- Жильцы имеют меньше контроля над внутренней средой Требования Кодекса
- , касающиеся передачи дыма и огня, могут создавать проблемы
Как моделирование CFD может помочь вам проверить производительность пассивной вентиляции
Несмотря на потенциальные проблемы, огромные преимущества пассивной вентиляции часто делают ее первым вариантом, исследуемым в процессе проектирования здания.Использование пассивной вентиляции может быть заманчивым вариантом, но трудно полагаться исключительно на это решение без подтверждения эффективности. Здесь может помочь компьютерное моделирование гидродинамики, позволяющее проверить использование естественной конвекции в здании и снизить затраты на системы искусственного воздухообмена.
Чтобы лично убедиться, как программное обеспечение для облачного моделирования CFD может помочь в принятии обоснованных решений об использовании пассивной вентиляции как части системы воздухообмена коммерческого здания, просмотрите этот бесплатный веб-семинар:
Пример: вентиляция торгового центра
В этом примере мы будем использовать моделирование CFD с SimScale, чтобы проверить эффективность естественной вентиляции в торговом центре в зависимости от конфигурации окон.Этот проект моделирования под названием «Проектирование пассивной вентиляции для универмага» был использован для анализа и может быть свободно скопирован и использован в качестве шаблона. В этом проекте мы рассмотрим вентиляцию 3-этажного здания торгового центра с прямоугольными коробками, представляющими людей, для упрощения.
Эффективность пассивной системы вентиляции в коммерческом здании зависит от следующих факторов с соответствующими стандартами:
- Скорость полета внутри здания
- ASHRAE 55 : внутренняя скорость не должна превышать 0.2 м / с, увеличена до 0,8 м / с [2]
- Обменов воздуха в час
- ASHRAE 62.1 : 6-10 бирж для торговых центров [3]
Simulation Setup
Чтобы точно спрогнозировать эффективность естественной вентиляции в этом коммерческом здании, давайте рассмотрим пять сценариев с различными конфигурациями окон: с открытыми окнами, с открытыми окнами на первом, первом или втором этаже и с закрытыми окнами.Предположим, что прямо у входа дует ветер со скоростью 5 м / с. Для этого анализа давайте использовать стационарный режим, имитацию ламинарного потока, с воздухом в качестве выбранной жидкости. Применяются следующие граничные условия:
Вход : фиксированная скорость, 5 м / с
Выход : выход давления
Наружные стороны : стены, створка
Строительные и внутренние элементы : стены, створ
Моделирование конструкции здания заняло около 5 часов вычислительного времени.
Результаты моделирования
Зоны высокой скорости: все окна открыты Зоны высокой скорости: окна первого этажа открытыПоперечный поток ветра | Курс обмена по воздуху | |
---|---|---|
Окно первого этажа открыто | 7,59 | 0,00363 |
Окно 1-го этажа открыто | 7,87 | 0,00376 |
Окно 2-го этажа открыто | 6,99 | 0,00334 |
Все окна открыты | 12.59 | 0,00602 |
Результаты моделирования доказывают, что для вентиляции всего коммерческого здания будет обеспечено недостаточно воздуха, что делает пассивную вентиляцию неподходящей конструкцией. Можно сделать следующие выводы о производительности системы вентиляции:
- Ветровая вентиляция может существенно повлиять на воздушный поток внутри здания.
- Вентиляция через окна с одной стороны здания не обеспечивает достаточного воздухообмена.
- Ветровую вентиляцию можно использовать для стимулирования циркуляции воздуха в здании, но это может вызвать чрезмерно быстрое движение воздуха.
- Если дверь открыта на ветру, посетители нижнего этажа будут испытывать дискомфорт, поэтому стоит изучить вопрос об установке ветровых препятствий.
Эти идеи позволяют нам вносить изменения в общий дизайн здания, а также в расположение окон, чтобы максимизировать эффективность естественной вентиляции и избежать дискомфорта для пассажиров или посетителей. Для более подробного анализа результатов, а также живой демонстрации того, как моделирование CFD может помочь вам проверить эффективность пассивной вентиляции, просмотрите этот бесплатный веб-семинар:
Так почему же еще не все инженеры используют моделирование потока жидкости при проектировании зданий?
Доступность: традиционное программное обеспечение CAE необходимо устанавливать локально на дорогих высокопроизводительных компьютерах, большинство из которых большую часть времени простаивают. С SimScale все вычисления выполняются в облаке — все, что требуется, — это веб-браузер.
Эксплуатационные расходы: Стандартные коммерческие пакеты программного обеспечения для моделирования очень дороги. С SimScale есть возможность сразу начать моделирование с помощью бесплатного плана сообщества или 14-дневной пробной версии для профессионального плана.
Ноу-хау: Большинство современных инструментов разработаны для экспертов и опытных инженеров по моделированию. Чтобы восполнить этот пробел в знаниях, SimScale предлагает большую публичную библиотеку проектов, бесплатное обучение и поддержку в режиме реального времени через чат.
Если вы хотите узнать больше о том, как моделирование CFD помогает инженерам и архитекторам улучшить характеристики зданий, загрузите этот бесплатный технический документ.
HVAC — Естественная вентиляция и инфильтрация
HVAC — Естественная вентиляция и инфильтрация
А. Бхатия, Б.
Краткое содержание курса
Естественная вентиляция относится к процессу обмена теплого строительного воздуха на более холодный наружный воздух. без использования энергоемких механических устройств, таких как вентиляторы и воздухозаборники кондиционеры.
С увеличенным осведомленность о стоимости и воздействии на окружающую среду использования энергии, естественной вентиляции становится все более привлекательным методом обеспечения приемлемого внутреннего качество окружающей среды и поддержание здорового, комфортного, производительного помещения климат. В благоприятном климате в качестве альтернативы можно использовать естественную вентиляцию. к системам кондиционирования воздуха, что позволяет экономить 10-30% от общего потребления энергии.
Этот 3-часовой курс
дается обзор конструкции систем естественной вентиляции.
Курс включает
тест с несколькими вариантами ответов в конце, который предназначен для улучшения понимания
материалов курса.
Обучение Объектив
По пройдя курс, вы поймете:
- Как естественно вентиляция отличается от механической вентиляции?
- Какие цели и соответствующие области применения естественной вентиляции?
- Что такое ветер управляемая вентиляция и какие факторы определяют эффективность ветровой вентиляции?
- Что такое стек управляемая вентиляция и какие факторы усиливают эффект стека?
- Как определить интенсивность вентиляции с использованием контроля загрязнения, тепловыделения и воздухообмена методы?
- Что такое инфильтрация и как пористость здания влияет на инфильтрацию?
- Какие общие рекомендации, которых следует придерживаться при проектировании естественной вентиляции?
- Какой дизайн стандарты и нормы, регулирующие проектирование естественной вентиляции?
- Какие
общие инструменты проектирования и программное обеспечение для анализа вентиляции
системы?
Предполагается Аудитория
Этот курс нацелено на инженеров-механиков и инженеров HVAC, архитекторов, проектировщиков зданий, энергетики Аудиторы, Управляющие объектами, Управляющие недвижимостью и недвижимостью, Операционные и Обслуживающий персонал и общая аудитория.
Введение в курс
Естественная вентиляция Системы полагаются на перепады давления для перемещения свежего воздуха через здания. Давление различия могут быть вызваны ветром или эффектом плавучести, создаваемым температурой различия. В любом случае количество вентиляции будет в решающей степени зависеть от от размеров и размещения проемов в здании. Полезно думать системы естественной вентиляции как контура, с учетом приточно-вытяжной.Проемы между комнатами, такие как окна фрамуги, жалюзи, решетки или открытые планы — это методы создания контура воздушного потока через здание.
Хотя осторожность должна быть приняты во избежание эффекта аэродинамической трубы в зонах здания; это очевидно обеспечивает нежелательный эффект чрезмерно ветреной среды, особенно проблема, если в этом районе ведется работа с документами. Тип и размещение открытых окон или специальных воздухозаборников и выходов имеет решающее значение для направления воздух внутрь и наружу, поэтому они обеспечивают как вентиляцию, так и охлаждение внутренних поверхностей.Внутреннее пространство должно быть организовано так, чтобы гарантировать, что мертвый воздух карманы в занятых зонах не встречаются. Конструкции могут включать предсердия, внутренние лестничные клетки, вентиляционные трубы и маленькие вентиляторы для отвода вентиляционного воздуха. Код однако требования необходимо понимать полностью.
Каждое из этих указаний
определены и обсуждаются в этом учебном модуле.
Курс
Содержимое
The содержание курса находится в файле PDF HVAC — Естественная вентиляция и инфильтрация .
Пожалуйста, нажмите подчеркнутый выше гипертекст для просмотра, загрузки или печати документа для вашего изучение. Из-за большого размера файла мы рекомендуем сначала сохранить файл на свой компьютер, щелкнув правой кнопкой мыши и выбрав «Сохранить цель Как … «, а затем откройте файл в Adobe Acrobat Reader. Если у вас все еще есть любые трудности при загрузке или открытии этого файла, возможно, вам придется закрыть некоторые приложения или перезагрузите компьютер, чтобы освободить память.
Краткое содержание курса
Естественная вентиляция представляет собой проектную концепцию всего здания. В дизайне используется эффект стека и давление ветра для подачи наружного воздуха внутрь зданий с целью охлаждения. При вентиляции здания с использованием естественной вентиляции используются две различные стратегии проектирования. необходимо учитывать — один для зимы и один для лета. Зимой необходимы лишь небольшие потоки воздуха (обычно 5-8 л / с на человека), но есть опасность сквозняков холодного воздуха.Летом основная задача — обеспечить достаточный воздушный поток для эффективного охлаждения. Особенности естественно вентилируемых вытяжные отверстия в зданиях расположены высоко в здании, при этом воздухозаборники расположены низко. в здании и открытые планы здания для облегчения движения воздуха.
Естественная вентиляция снижает потребление энергии на вентиляторы и механическое охлаждение и в большинстве случаев дает жильцам контроль над своим пространством. Реальные преимущества естественной вентиляции система двоякая:
- Без расходов для вентиляционного оборудования, электрооборудования и технического обслуживания и
- Нет проблем
создаваемые «затемнениями» или «затемнениями», вызванными штормами.
или недостаточные возможности генерации.
По стоимости энергия и вероятность перебоев в электроснабжении увеличиваются, естественная вентиляция системы становятся более желанными.
Естественная вентиляция в большинстве климатических условий не переместит внутренние условия в зону комфорта 100% времени. Убедитесь, что жители здания понимают, что от 3% до 5% время тепловой комфорт не может быть достигнут. Это делает естественную вентиляцию наиболее подходит для зданий, в которых не предполагается кондиционирование помещения.Некоторые дизайны использовать механические системы для подачи наружного воздуха для пассажиров, но использовать естественный вентиляция для охлаждения.
Как дизайнер это
важно понимать проблему одновременного проектирования для естественных
вентиляция и механическое охлаждение — проектирование конструкций может быть затруднительным
которые предназначены для использования как естественной вентиляции, так и искусственного охлаждения.
Тест
Один раз вы закончили изучать выше содержания курса, тебе надо пройти тест для получения кредитов PDH .
ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: Материалы содержащиеся в онлайн-курсе не являются заявлением или гарантией со стороны Центра PDH или любого другого лица / организации, упомянутых здесь. Материалы предназначены только для общей информации. Они не заменяют грамотного профессионала. совет. Применение этой информации к конкретному проекту должно быть пересмотрено. зарегистрированным архитектором и / или профессиональным инженером / геодезистом. Кто-нибудь делает использование информации, изложенной в настоящем документе, делает это на свой страх и риск и предполагает любую вытекающую из этого ответственность.
типов систем вентиляции | HomeTips
Раньше естественная вентиляция была наиболее распространенным методом, позволяющим свежему наружному воздуху заменить воздух в помещении в доме. Сегодня это обычно не лучшая стратегия вентиляции, особенно для домов, которые должным образом изолированы от воздуха для повышения энергоэффективности. Естественная вентиляция также обычно не обеспечивает адекватного контроля влажности.
Естественная вентиляция возникает при неконтролируемом движении воздуха или его проникновении через трещины и небольшие отверстия в доме — те же самые, которые вы хотите закрыть, чтобы сделать ваш дом более энергоэффективным.Открывающиеся окна и двери также обеспечивают естественную вентиляцию. Однако из-за систем центрального отопления и охлаждения большинство людей не так часто открывают окна и двери. Поэтому инфильтрация воздуха стала основным способом естественной вентиляции в домах.
Скорость естественной вентиляции дома непредсказуема и неконтролируема, поэтому вы не можете полагаться на нее для равномерной вентиляции дома. Естественная вентиляция зависит от герметичности дома, температуры наружного воздуха, ветра и других факторов.Поэтому в мягкую погоду в некоторых домах может не хватать естественной вентиляции для удаления загрязняющих веществ. С другой стороны, плотно закрытые дома большую часть времени могут иметь недостаточную естественную вентиляцию, в то время как дома с высокой степенью инфильтрации воздуха могут иметь высокие затраты на электроэнергию.
Точечная вентиляция может использоваться для повышения эффективности естественной вентиляции. Однако, если и точечная, и естественная вентиляция вместе не отвечают требованиям вентиляции вашего дома, вам следует подумать о стратегии вентиляции всего дома.
Точечная вентиляция повышает эффективность других стратегий вентиляции — естественной и всей дома — за счет удаления загрязняющих веществ из воздуха в помещении и / или влаги в их источнике. Точечная вентиляция включает использование локальных вытяжных вентиляторов, таких как те, которые используются над кухонными плитами и в ванных комнатах.
Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE) рекомендует периодическую или непрерывную скорость вентиляции для ванных комнат и кухонь вместо использования окон (естественная вентиляция): 50 или 20 кубических футов в минуту для ванных комнат и 100 или 25 кубических футов в минуту для кухонь соответственно.
Точечная вентиляция повышает эффективность других стратегий вентиляции — естественной и всей дома — за счет удаления загрязняющих веществ из воздуха в помещении и / или влаги в их источнике. Точечная вентиляция включает использование локальных вытяжных вентиляторов, таких как те, которые используются над кухонными плитами и в ванных комнатах.
Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE) рекомендует периодическую или непрерывную скорость вентиляции для ванных комнат и кухонь вместо использования окон (естественная вентиляция): 50 или 20 кубических футов в минуту для ванных комнат и 100 или 25 кубических футов в минуту для кухонь соответственно.
Все вентиляторы, вентиляционные отверстия и вентиляционное оборудование в доме работают вместе как «система вентиляции» для обмена внутренним и наружным воздухом без потерь энергии. Системы вентиляции можно разделить на четыре типа: вытяжные, приточные, сбалансированные и с рекуперацией тепла. Правильная система вентиляции для конкретного дома зависит от климата и потребностей конструкции.
Вытяжные системы вентиляции предпочтительны в холодном климате, где они менее склонны втягивать влажный воздух в здание.Напротив, приточные системы вентиляции лучше контролируют влажность в теплом климате. Сбалансированные системы вентиляции работают как в холодном, так и в жарком климате, но их установка дороже. Системы рекуперации тепла обменивают воздух внутри помещения на воздух снаружи
Следующая информация и диаграммы, подготовленные EERE, помогут разобраться в различиях между этими системами.
Вытяжные системы вентиляции
Вытяжные системы вентиляции работают за счет разгерметизации здания. Уменьшая внутреннее давление воздуха ниже давления наружного воздуха, они извлекают воздух из дома, в то время как подпиточный воздух проникает через утечки в оболочке здания и через преднамеренные пассивные вентиляционные отверстия.
Система вытяжной вентиляции DOEСистемы вытяжной вентиляции наиболее применимы в холодном климате. В климате с теплым влажным летом разгерметизация может втягивать влажный воздух в полости стен здания, где он может конденсироваться и вызывать повреждение из-за влаги.
Вытяжные системы вентиляции относительно просты и недороги в установке. Обычно вытяжная система вентиляции состоит из одного вентилятора, подключенного к единой вытяжной точке, расположенной в центре дома.
Предпочтительным вариантом является подключение вентилятора к воздуховодам из нескольких комнат (особенно комнат, где обычно образуются загрязнители, например, ванных комнат).Регулируемые пассивные вентиляционные отверстия через окна или стены могут быть установлены для подачи свежего воздуха, а не для утечек в оболочке здания. Однако пассивные вентиляционные отверстия могут быть неэффективными, поскольку для их правильной работы могут потребоваться большие перепады давления, чем создаваемые вентилятором.
Вытяжные вентиляторы точечной вентиляции, установленные в ванной, но работающие непрерывно, представляют собой вытяжную вентиляционную систему в простейшем виде.
Одной из проблем, связанных с системами вытяжной вентиляции, является то, что они могут затягивать загрязнители вместе со свежим воздухом в дом.Например, помимо втягивания свежего наружного воздуха, они могут втягивать следующее:
• Радон и плесень из подполья
• Пыль с чердака
• Дым из пристроенного гаража
• Дымовые газы от камина или ископаемые топливный водонагреватель и топка.
Это может особенно вызывать беспокойство, когда вентиляторы для ванн, вытяжные вентиляторы и сушилки для одежды (которые также сбрасывают давление в доме во время работы) работают, когда также работает вытяжная система вентиляции.
Вытяжные системы вентиляции также могут способствовать более высоким расходам на отопление и охлаждение по сравнению с системами вентиляции с рекуперацией энергии, поскольку вытяжные системы не регулируют и не удаляют влагу из подпиточного воздуха до того, как она попадет в птичник. Информация предоставлена EERE
Системы приточной вентиляции
Приточные системы вентиляции работают за счет создания избыточного давления в здании. Они используют вентилятор для нагнетания наружного воздуха в здание, в то время как воздух выходит из здания через отверстия в кожухе, воздуховоды ванны и вытяжной вентиляции, а также специальные вентиляционные отверстия. системы относительно просты и недороги в установке. Типичная система имеет систему вентиляторов и воздуховодов, которая подает свежий воздух обычно в одну, но предпочтительно в несколько комнат, которые жители занимают больше всего (например, спальни, гостиная, кухня).Эта система может включать регулируемые оконные или стенные вентиляционные отверстия в других комнатах.
Системы приточной вентиляции позволяют лучше контролировать поступающий в дом воздух, чем системы вытяжной вентиляции. Создавая давление в доме, эти системы препятствуют проникновению загрязняющих веществ извне и предотвращают обратную тягу дымовых газов из каминов и бытовых приборов. Они также позволяют фильтровать воздух, поступающий в птичник, для удаления пыльцы и пыли или осушать.
Приточные системы вентиляции лучше всего работают в жарком или смешанном климате.Поскольку они создают давление в доме, они могут вызвать проблемы с влажностью в холодном климате.
Зимой приточная система вентиляции вызывает утечку теплого внутреннего воздуха через случайные отверстия в наружной стене и потолке. Если внутренний воздух достаточно влажный, некоторая влага может конденсироваться на чердаке или в частях наружной стены, что может способствовать появлению плесени, грибка и гниения.
Как и системы вытяжной вентиляции, системы приточной вентиляции не смягчают и не удаляют влагу из воздуха до того, как она попадет в птичник.Таким образом, они могут способствовать более высоким затратам на отопление и охлаждение по сравнению с системами вентиляции с рекуперацией энергии. Поскольку воздух поступает в птичник в отдельных местах, перед доставкой наружный воздух может потребоваться смешать с воздухом в помещении, чтобы избежать сквозняков холодного воздуха зимой. Другой вариант — проточный канальный нагреватель, но он увеличит эксплуатационные расходы.
Сбалансированные системы вентиляции
Сбалансированные системы вентиляции, если они правильно спроектированы и установлены, не создают и не сбрасывают давление в доме.Напротив, они вводят и выбрасывают примерно равные количества свежего наружного воздуха и загрязненного внутреннего воздуха соответственно. Сбалансированная система вентиляции обычно состоит из двух вентиляторов и двух систем воздуховодов. Она способствует хорошему распределению свежего воздуха за счет размещения приточных и вытяжных вентиляционных отверстий в соответствующих местах. Сбалансированная система вентиляции DOE
Типичная сбалансированная система вентиляции предназначена для подачи свежего воздуха в спальни и общие комнаты, где люди проводят больше всего времени. Он также удаляет воздух из помещений, где чаще всего образуются влага и загрязняющие вещества, таких как кухня, ванные комнаты и прачечная.
Как и приточная, и вытяжная системы, сбалансированные системы вентиляции не смягчают и не удаляют влагу из воздуха до того, как она попадет в птичник.
Однако они используют фильтры для удаления пыли и пыльцы из наружного воздуха перед тем, как ввести их в дом.
Также, как и в системах приточной вентиляции, наружный воздух может потребоваться смешать с воздухом в помещении перед доставкой, чтобы избежать сквозняков холодного воздуха зимой. Это может способствовать увеличению затрат на отопление и охлаждение.
Сбалансированные системы вентиляции подходят для любого климата; однако, поскольку для них требуются две системы воздуховодов и вентиляторы, они обычно дороже в установке и эксплуатации, чем приточные или вытяжные системы.
Системы рекуперации энергии
Системы вентиляции с рекуперацией энергии обычно стоят дороже, чем установка других систем вентиляции. В общем, простота является ключом к рентабельной установке. Чтобы сэкономить на затратах на установку, многие системы используют существующие воздуховоды.
Сложные системы не только дороже в установке, но и требуют больших затрат на техническое обслуживание и больше электроэнергии. Для большинства домов попытка восстановить всю энергию отработанного воздуха, вероятно, не будет стоить дополнительных затрат.К тому же подобные системы вентиляции пока еще не очень распространены. Только некоторые подрядчики HVAC обладают достаточными техническими знаниями и опытом для их установки.
Как правило, вы хотите иметь приточный и возвратный каналы для каждой спальни и для каждой общей жилой зоны. Участки воздуховодов должны быть как можно более короткими и прямыми. Воздуховод правильного размера необходим для сведения к минимуму перепадов давления в системе и, таким образом, повышения производительности.