Вентиляция зданий: принцип работы, классификация.
Под вентиляцией подразумевается комплекс процессов по утилизации отработанного воздуха из закрытого пространства, а также его замена на новый наружный воздух.
При необходимости может быть осуществлена обработка воздуха или проведен процесс его очистки от загрязнений, осуществлен подогрев, увлажнение, ионизация и так далее.
Вентиляция дает возможность создать необходимые условия в помещении для комфортного нахождения в нем человека, которые отвечают необходимым требованиям, заявленным в санитарных нормах и технологических процессах. Нередко под вентиляцией подразумевается целая система оборудований, приборов и устройств, которые служат для аналогичных целей.
История развития вентиляционных систем.
Еще в древности применялись на практике отдельные системы организованной вентиляции в закрытых помещениях. До начала 19 века под вентиляцией подразумевалось лишь естественное проветривание конкретной площади. Сама же теория естественного движения потоков воздуха была открыта Ломоносовым, а чуть позже, Фрибе сформулировал основные законы, способные определить интенсивность движения воздушных потоков в отапливаемом помещении через наружные ограждения, окна, проемы дверей. Это и стало началом учения о нейтральной зоне.
Схема движения воздушных потоков в стандартной однокомнатной квартире.
19 век начался с развития систем вентиляции, обладающих тепловой стимуляцией приточного, а также того воздуха, который удаляется из помещения. Очень скоро, учеными были выявлены недостатки данной системы. Все они были связаны с максимальным расходом теплоты. Был сделан вывод, что полная вентиляция может быть получена только путем механического воздействия.
После появления центробежных вентиляторов развитие технологии вентиляции начало происходить с огромной скоростью. В 1832 году А.А. Саблуков предложил первый центробежный вентилятор, который показал свою исправную и эффективную работу.
Пример конструкции центробежного вентилятора, разработанного А. А. Саблуковым.
Большой вклад в развитие вентиляции и отопления внес профессор Чаплин. С появлением электрических двигателей, имеющих изменяемую частоту оборотов, начался новый этап развития вентиляции.
Основным назначением вентиляционных систем является борьба с негативными выделениями в закрытом пространстве. К таким вредным выделениям можно отнести избыточные тепло и влага, разнообразные негативные газы и пары, а также пыль.
Разновидности систем вентиляции.
Рассмотрим основные типы систем вентиляции.
Под вентиляционной системой подразумевается совокупность устройств, способствующих обработке, транспортировке, подачи, а также удаления воздуха. Все системы вентиляции можно классифицировать по нижеуказанным признакам.
По способу создания давления, а также перемещения воздушных потоков, вентиляция бывает.
По назначению вентиляции делятся на.
По типу организации обмена воздуха вентиляции делятся на.
По конструкции вентиляция может быть.
Рассмотрим систему естественной вентиляции более подробно.
Система естественной вентиляции.
В процессе естественной вентиляции процесс воздухообмена происходит за счет разницы давления внутри здания и снаружи.
Говоря о неорганизованной естественной системе вентиляции, подразумевают воздухообмен в помещении, который происходит за счет разного давления внутри и снаружи помещения, а также за счет поведения ветра через не плотности конструкций ограждения, в процессе открытия форточек, дверей и так далее.
Схема естественных вентиляционных потоков в двухэтажном доме.
Красные стрелки – исходящие воздушные потоки.
Синие стрелки – входящие воздушные потоки.
Под организованной естественной вентиляцией понимают процесс воздухообмена, который происходит не только за счет разного давления, но и благодаря специально устроенным наружным ограждениям фрамуги с регулирующийся степенью открытия.
Естественная вентиляция является древним и популярным видом воздухообмена в помещениях.
Свободная вентиляция формируется благодаря разнице температуры внутри здания и снаружи, а также за счет атмосферного давления, на которое оказывает влияние высота здания и непрерывность давления ветра. Факторы, оказывающие влияние на естественный вид вентиляции, называются «ветровым пробуждением» и «тепловым пробуждением.
Видеоурок по домашней вентиляции.
В этом видео можно ознакомиться с основными принципами организации системы естественной вентиляции в коттедже или загородном доме.
Принцип работы свободной вентиляции.
Тепловое пробуждение возникает в процессе нагрева канала вентиляции, а ветровое побуждение – это результат работы энергии ветра, который выталкивает отработанные потоки воздуха из вентиляционных каналов, находящихся в вертикальном положении. При таких системах вентиляции нередко применяются дефлекторы, которые нужны для увеличения тяги в воздуховодах. Стоит иметь ввиду, что при безветренной погоде дефлекторы теряют свою актуальность.
Практически в каждом проекте типового здания разрабатывается естественная вентиляция, представляющая собой вертикальные каналы со специальными приточными отверстиями, которые закрыты вентиляционными решетками. Если Вы обращали внимание на дома с дымоходами на крышах, то могли заметить, что на них размещаются многочисленные вентиляционные каналы. Это признак того, что в доме есть такой тип вентиляции. В то же время система искусственной вентиляции не так проста в устройстве. Хотя многие домовладельцы пытаются смонтировать ее самостоятельно.
Свободная вентиляция в современном жилом помещении.
В основном вытяжные каналы располагают в кухнях, ванных комнатах, санузлах и даже гардеробных. Размеры каналов естественной вентиляции рассчитываются с учетом подъемной силы, возникающей при наружной температуре около 12 градусов, но без учета ветра. Если предполагается более высокая температура, Вы обязаны знать, что воздухообмен в любых помещениях может дополнительно производиться через открытые окна.
А вот для улучшения работы вентиляции лучше смонтировать на выходных отверстиях каналов дефлекторы . Они под воздействием ветра способны увеличивать тягу в канале. Однако во время безветренной погоды дефлекторы не работают, а наоборот создают дополнительное сопротивление проходящему воздуху.
Видеолекция по естественной вентиляции.
В этом весьма любопытном видео рассматриваются основополагающие принципы создания естественной системы вентиляции в коттедже. Выясняется, что нередко в центральной системе вентиляции нет необходимости, а многие компании попросту не предоставляют услуг по расчету вентиляции естественного типа.
Хотите сделать вентиляцию, которая не будет зависеть от погоды? Используйте устройства, вызывающие принудительное движение воздуха, а именно вентиляторы. В некоторых странах Европы это решение преобладает, в отличие от естественной вентиляции.
В России и на просторах бывших СНГ оно встречается исключительно на тех объектах, где требуются нормативные документы. То же самое относится и к односемейным домам. Единственным исключением являются кухонные вытяжки, потому что устанавливаются практически в каждом новом доме.
Типичный бытовой вентилятор.
Для некоторых домовладельцев более простым решением окажется покупка вентиляторов, потребляющих небольшое количество электроэнергии и предназначенных для непрерывной работы. В таком случае естественная вентиляция не понадобится. Ведь лучше купить надежный вытяжной настенный вентилятор, и установить его на место решеток, находящихся во входных отверстиях каналов вентиляции. Особенно это подойдет тем, кому стандартной спроектированной естественной вентиляции просто недостаточно.
5 недостатков бытовых вентиляторов.
Но такое решение имеет и некоторые недостатки.
Настенный вентилятор сильно шумит, и наверняка Вы не захотите, чтобы он работал круглосуточно.
Производительность единственного вентилятора вытяжного типа в разы превышает производительность необходимую для вентиляционной решетки.
Постоянная работа подобных устройств приводит к увеличению потерь тепла на подогрев вентиляционного воздуха, что также сказывается на потреблении электроэнергии.
Настенные вентиляторы, монтируемые вместо вентиляционных решеток, лучше эксплуатировать для кратковременного, но все же интенсивного проветривания ванных комнат и санузлов после каждого их применения.
Когда вентиляторы не работают, довольно проблематично должным образом проветривать весь дом. А все потому, что они перекрывают приточное отверстие каналов вентиляции естественного типа, и усложняют или вообще делает невозможным приток свежего воздуха. Это значит, что для более-менее эффективного проветривания дома зимой придется открывать окна.
Если Вас не устраивают вышеуказанные недостатки, поручите выполнение проекта искусственной вентиляции еще на начальном этапе строительства здания.
Искусственная вентиляционная система.
Вы получите эффективную, комфортную и главное энергосберегающую систему! К тому же Вам удастся избежать трат, которые связаны с сооружением дорогостоящих вентиляционных каналов. Вместо них будут устанавливаться нержавеющие воздуховоды, соединяющие центральный вентилятор (обслуживает весь дом) с отдельными решетками.
Искусственная система вентиляции в современном коттедже.
В том случае, когда требуется провести централизованную искусственную вентиляцию, лучше отдать предпочтение приточно-вытяжной системе с рекуперацией тепла. Такой вариант стоит, конечно, дороже отдельного вентилятора вытяжного типа, зато кроме вытяжных воздуховодов можно будет развести по дому приточные. Таким образом, Вам удастся уменьшить тепловые потери при отоплении на целых 25.
Система искусственной вентиляции дома из клееного бруса.
Если говорить о механической вентиляции, в которой обмен воздухом организуется при разности давления, создаваемого вентилятором, то такой метод является более эффективным. Это связано с тем, что воздух предварительно может быть избавлен от грязи и доведен до нужной влажности и температуры.
Преимущества искусственной (механической) вентиляции.
Рассмотрим преимущества механической вентиляции, в сравнении с естественной.
Максимальный радиус охвата благодаря давлению, которое создается вентилятором.
Возможность изменения или сохранения нужного объема приточного и вытяжного воздуха, несмотря на условия (к ним относятся температура воздуха снаружи и скорость ветра.
Возможность пропускать воздух, поступающий в помещение, после предварительной обработки.
Организация оптимального распределения воздуха при подачи к рабочим местами, регулировка скорости исходя из рабочих условий.
Возможность уловить вредные выделения в месте их скопления, а также предотвратить распространение по общей площади помещения.
Разновидности механических вентиляционных систем.
Механические системы классифицируются следующим образом.
Системы, которые удаляю не чистый воздух из помещения. Они носят название вытяжные.
Системы, которые обеспечивают подачу воздуха снаружи, приточные системы.
Комбинированные системы, при которых применяется, как местная, так и общая вытяжка.
Существует также система вентиляции, которая необходима на производственных площадях, поскольку здесь возможно непредвиденное скопление вредных веществ, паров и горючего. Такие системы называют аварийными.
Пример противодымной вентиляционной системы, монтируемой на крыше здания.
Противодымные вентиляционные системы устанавливаются там, где организуется производство чего-либо, где возможно применение технологий с высокой степенью воспламеняемости. Данные системы вентиляции обеспечивают безопасность в процессе работы.
Вентиляция бани.
Если перед Вами встал вопрос строительства бани на дачном участке, стоит заранее продумать вопрос организации вентиляции. Ведь от того, какая будет система вентиляции в бане, напрямую будут зависеть ее конструктивные особенности. Чаще всего, в рубленых банях, вентиляция сама по себе не существует.
Элементы системы вентиляции и освещения бани.
Воздух идет через свободно расположенные внизу венцы стены. Но в тех банях, где горение в печке постоянно стимулируется в процессе процедуры, нужно обязательно организовать грамотную систему вентиляции.
Вентиляция коттеджа.
Вентиляция коттеджа требует особого внимания. Например, вентиляцию городской квартиры организовать значительно сложнее, чем в загородном доме. Рассмотрим отличия.
Схема вентиляции типового коттеджа.
Коттеджи расположены с экологической точки зрения в более чистом месте, воздух здесь лучше, поэтому возможно использование более простой системы фильтрации. Проектируя вентиляцию в коттедже, нужно с вниманием отнестись к шахтам, а также местам прохода вентиляционных стояков.
Такую работу правильно делать параллельно с проектировочными видами работ. Это даст возможность избежать многих ошибок при монтажных работах. Кроме того, в коттедже есть помещения, к которым предъявляются особые критерии в плане требований. Это подвалы, бассейны, сауны.
В итоге, самой распространенной системой вентиляции коттеджей является естественная приточно-вытяжная система . Некоторые используют энергоэффективную приточно-вытяжную вентиляцию, которая основывается на системе рекуперации. Нужно сделать предварительную оценку целесообразности и экономической эффективности той или иной системы, а далее приступать к работе. Для России такие системы с трудом окупаемы, однако, при большом доме, применение такой системы более чем целесообразно.
