Вентиляция в доме без потерь тепла
Благодаря публикациям в СМИ, теперь каждый человек знает, что вентиляция является важнейшей инженерной системой любого помещения. Плохая вентиляция в доме может привести к болезням его обитателей и к выходу из строя отделочных материалов и строительных конструкций.
При проектировании вентиляции частного дома большинство застройщиков учитывает планировку постройки и используемые при строительстве материалы. Но для создания эффективной вентиляционной системы необходимо учитывать климатические особенности, а также режим эксплуатации здания. Об особенностях вентиляции частного дома в зимний период и пойдет речь в этой статье.
Система проветривания дома отвечает за вывод излишней влаги и отработанного воздуха из помещений. Исходя из этого, в частных домах могут применяться следующие схемы воздухообмена:
- Естественная приточно-вытяжная вентиляция помещений, где приток организован через естественные неплотности окон и дверей.
- Механическая приточно-вытяжная система, с обеспечением воздухообмена посредством вентиляторов.
- Комбинированных систем с естественной вытяжкой и принудительным притоком свежего воздуха.
Каждая из этих схем требует грамотного проектирования и расчетов. Но если в теплое время года проблемы с проветривание можно решить открыванием окна или форточки, то зимой этого не сделаешь без потери драгоценного тепла.
При строительстве частных домов в нашей стране, чаще всего используется естественная вентиляция. Она имеет массу достоинств, среди которых наиболее значимыми для застройщика являются простота реализации и дешевизна исполнения. Но ее использование имеет и один недостаток – влияние разницы температур между домом и улицей на циркуляцию воздушных потоков: чем разница больше, тем и воздухообмен лучше.
Проблема естественной вентиляции дома в холодное время года заключается как раз в усиленном воздухообмене, при котором вместе с отработанным воздухом в атмосферу выносится до 40% тепла и как следствие, увеличиваются расходы на отопление.
Но если разговор идет об системе проветривания, нельзя не затронуть проблему вентиляции подпола в частном доме зимой.
Пространство под полом должно проветриваться, чтобы предотвратить появление конденсата на лагах и утеплительных конструкциях пола.
При организации неконтролируемого проветривания подпола в зимний период потери тепла через пол могут достигать 20%. Если прибавить к этому возможные потери, которые создает усиленный воздухообмен, то получается значительная цифра. Многие владельцы частных домов с подвалами решают проблему потери тепла при естественной вентиляции подпола в деревянных домах зимой, закрыванием продух. Это, как правило, помогает снизить потери, но возникает риск появления конденсата, гнили и поражению плесенью деревянных конструкций в «пироге» пола.
Нельзя обойти стороной и вопрос организации проветривания чердачного помещения. При недостаточной циркуляции воздуха на чердаке в летний период раскаленная крыша будет повышать температуру воздуха в жилых помещениях, в результате чего возможны дополнительные затраты на создание системы кондиционирования. В зимний период, наоборот, хороший воздухообмен на чердаке будет способствовать значительным потерям тепла через перекрытия. При этом, возможно образование конденсата в кровельном пироге и помещении чердака, который будет негативно влиять на состояние стропил и теплоизоляционного слоя.
Вывод 1: Естественная вентиляция не может в полной мере гарантировать качественный воздухообмен и сохранение тепла в частном доме.
Вентиляция с механическим побуждением в частном доме имеет массу достоинств, среди которых наиболее значимым является контроль объемов воздухообмена и скорости циркуляции воздуха. Применение механической вентиляции позволит настраивать воздухообмен и, следовательно, снижать теплопотери.
Но и тут не все гладко, так как круглогодичное использование вентиляции с механическим побуждением «выливается» в значительные финансовые затраты на оплату счетов за использование электроэнергии.
Вывод 2: Постоянное использование в частных домах принудительной вентиляционной системы может оказаться экономически невыгодно.
Учитывая климатические особенности и экономическую составляющую, наиболее рациональным способом организации воздухообмена в частном доме может являться комбинированное проветривание. В летний период дом будет проветриваться при помощи естественного притока и вытяжки. Зимой воздухообмен в помещении будет осуществлять принудительная система, включающая в себя приточные и вытяжные вентиляторы, фильтрующие элементы, рекуператор и автоматику. Применение такой системы в частном доме позволит сохранить до 25% тепла и компенсировать финансовые затраты на оплату электроэнергии, потребляемую механизмами.
Есть и другой способ обеспечения контролируемого вентилирования в частном доме, при котором вместо рекуператора используется грунтовый теплообменник. Для этого необходимо организовать приток уличного воздуха через теплообменник, размешенный в землю ниже уровня ее промерзания. Холодные воздушные массы будут нагреваться естественным теплом земли, что позволяет снизить потребление электричества на подогрев приточного воздуха в холодное время года.
Многие спрашивают, можно ли включать кондиционер на вентиляцию зимой, для эффективного перемешивания более холодного приточного, с нагретым воздухом в жилом помещении? Начнем с того, что эксплуатация бытовых кондиционеров в холодное время года запрещена. При наличии зимнего комплекта можно расширить диапазон работы климатической техники, но только на охлаждение (не на обогрев)! В режиме вентиляции работает только вентилятор внутреннего блока, который прогоняет через фильтр воздушные массы в помещении. Именно поэтому включать сплит-систему в режим «вентиляция» в зимний период можно.
Как сделать так, чтобы в доме было свежо, тепло и сухо, без сквозняков и пыли?
В частных домах повсеместное распространение получила система естественной вентиляции, в которой перемещение воздуха обусловлено разностью температур воздуха в помещении и на улице. Популярность естественной вентиляции объясняется простотой конструкции системы и её дешевизной.
Как правило, простое и дешевое – не самое эффективное и выгодное. В странах, где люди больше заботятся о своем здоровье и считают затраты на содержание жилья, в частных домах получили большое распространение различные системы принудительной вентиляции.
В частных домах применяют следующие системы принудительной вентиляции:
- Принудительную вытяжную вентиляцию, когда удаление воздуха из помещений дома производится принудительно, а приток воздуха с улицы происходит естественным путем, через приточные клапаны.
- Принудительную приточно-вытяжную вентиляцию, в которой и приток и удаление воздуха в помещения дома выполняется принудительно.
Принудительная вентиляция может быть местной (распределенной) или централизованной. В местной системе принудительной вентиляции электрические вентиляторы устанавливают в каждом помещении дома, где это необходимо. В централизованной системе принудительной вентиляции вентиляторы находятся в одном блоке вентиляции, который трубами соединяют с помещениями дома.
Система естественной вентиляции в частном доме представляет собой вертикальные каналы, которые начинаются в вентилируемом помещении и заканчиваются выше конька крыши.
Движение воздуха вверх по каналам происходит под действием сил (тяги), вызванных разностью температур воздуха на входе и выходе канала. Теплый воздух в помещении легче холодного на улице.
На тягу в канале вентиляции оказывает влияние также и ветер, который может как усиливать, так и уменьшать тягу. Сила тяги зависит и от других факторов: высоты и сечения вентканала, наличия поворотов и сужений, теплоизоляции канала и др.
По строительным правилам канал естественной вентиляции должен обеспечивать нормативный воздухообмен при температуре наружного воздуха +5 о С, без учета воздействия ветра.
Летом, при температуре воздуха на улице выше указанной, воздухообмен ухудшается. Циркуляция воздуха через каналы естественной вентиляции практически полностью прекращается при температуре наружного воздуха выше +15 о С.
Зимой, чем холоднее на улице, тем сильнее тяга и выше потери тепла с уходящим на улицу воздухом. Потери тепла зимой через систему естественной вентиляции по некоторым оценкам могут достигать 40% от всех теплопотерь дома.
На верхних этажах частного дома также часто требуется устраивать дополнительные каналы естественной вентиляции из жилых комнат, чтобы обеспечить требуемый нормами воздухообмен.
В помещениях мансарды естественная вентиляция, как правило, не может обеспечить требуемый воздухообмен из-за недостатка тяги в вентканалах малой высоты.
Российские строительные правила СП 55.13330.2011 «Дома жилые одноквартирные», пункт 8.4. требуют:
Минимальная производительность системы вентиляции дома в режиме обслуживания должна определяться из расчета не менее однократного обмена объема воздуха в течение часа в помещениях с постоянным пребыванием людей.
Из кухни в режиме обслуживания должно удаляться не менее 60 м 3 воздуха в час, из ванны, уборной – 25 м 3 воздуха в час.
Кратность воздухообмена в других помещениях, а также во всех вентилируемых помещениях в нерабочем режиме должна составлять не менее 0,2 объема помещения в час.
Помещение с постоянным пребыванием людей — это помещение, в котором предусмотрено пребывание людей не менее 2 часов непрерывно или 6 часов суммарно в течении суток
Для сравнения приведу требования к производительности вентиляции в многоквартирном доме, как минимум:
Таблица из СП 54.13330.2011 «Здания жилые многоквартирные»
Указанная в нормах величина воздухообмена должна обеспечиваться для расчетных условий: температура наружного воздуха +5 о С, и температуры внутреннего воздуха помещения в холодный период года, (для жилых помещений +22 о С ) .
Поступление наружного воздуха в помещения следует предусматривать через специальные приточные устройства в наружных стенах или окнах.
Для квартир и помещений, в которых при температуре наружного воздуха +5 °С удаление нормируемого расхода воздуха не обеспечивается, следует предусматривать механическую вытяжную вентиляцию.
Механическую вентиляцию с частичным использованием систем естественной вентиляции для притока или удаления воздуха (смешанную вентиляцию) следует также предусматривать в периоды года, когда параметры микроклимата и качество воздуха не могут быть обеспечены естественной вентиляцией.
Например, при температуре наружного воздуха выше +5 о С, производительность каналов естественной вентиляции снижается. В этом случае допускается в помещениях с окнами увеличивать воздухообмен путем открытия окон, форточек и фрамуг. В помещениях без окон следует предусматривать механическую принудительную вытяжную вентиляцию.
Основное назначение такой вентиляции – это удаление продуктов горения газа, влаги и запахов из кухни и санузлов. Жилые комнаты в такой системе вентилируются недостаточно. В комнатах для проветривания приходится открывать форточки.
В случае применения в доме современных герметичных конструкций окон, для притока свежего воздуха необходимо устанавливать в наружных стенах комнат или в окнах специальные приточные клапаны.
Часто приточные клапаны не делают даже в новых домах. Для притока воздуха приходится постоянно держать приоткрытыми створки окон, в лучшем случае, устанавливая для этого на окна фурнитуру «микропроветривания». (Сначала выбираем и платим деньги за герметичные окна с несколькими уровнями уплотнений для защиты от холода, шума и пыли, а затем держим их постоянно приоткрытыми !? 😕 )
Также часто можно видеть, как в помещениях дома устанавливают герметичные двери, без щели у пола или другого отверстия для прохода воздуха. Установка герметичных дверей перекрывает естественную циркуляцию воздуха между помещениями дома.
Многие даже не подозревают о необходимости обеспечить постоянный приток свежего воздуха в комнаты и циркуляцию воздуха между помещениями. Установив пластиковые окна и герметичные двери, так и живут в духоте, с конденсатом и плесенью. А в воздухе помещений повышенная концентрация смертельно опасных газов — радиоактивного радона и коварного формальдегида.
Все эти открытые форточки, приоткрытые створки, щели в окнах, отверстия-клапаны в наружных стенах и окнах, являются причиной сквозняков, служат источником уличной пыли, аллергенной пыльцы растений, насекомых и уличного шума.
Главный недостаток естественной вентиляции в наших домах — отсутствие контроля и регулирования количества подаваемого и удаляемого из помещений воздуха.
В результате, нередко в доме душно, повышенная влажность воздуха, выпадает конденсат на окнах и в других местах, появляется грибок и плесень. Обычно, это говорит о том, что вентиляция не справляется со своей задачей — удалять, выделяемые в воздух помещения, загрязнения и избыточную влагу. Количество уходящего через вентиляцию воздуха явно недостаточно.
В других домах зимой чаще наоборот, воздух очень сухой с относительной влажностью менее 30% (комфортная влажность 40-60%). Это свидетельствует о том, что через вентиляцию уходит слишком много воздуха. Поступающий в дом морозный сухой воздух не успевает насытиться влагой и сразу уходит в вентканал. А с воздухом уходит и тепло. Получаем дискомфорт микроклимата помещений и потери тепла.
В летнее время тяга в канале естественной вентиляции уменьшается, вплоть до полного прекращения движения воздуха в канале. Комнаты в этом случае проветривают, открывая окна. Другие помещения без окон, например, ванную, туалет, гардеробную таким способом проветривать не получится. В таких помещениях, которые летом остаются без вентиляции, легко и быстро скапливается влажный воздух, а затем появляется, запах, грибок и плесень.
Работу естественной вентиляции можно сделать более экономной, если на входе в вентканал установить автоматический клапан, управляемый датчиком влажности. Степень открывания клапана будет зависеть от влажности воздуха в помещении — чем выше влажность, тем больше открыт клапан.
В комнатах устанавливают приточные клапаны, управляемые датчиком температуры наружного воздуха. С понижением температуры плотность воздуха увеличивается и клапан необходимо прикрывать, чтобы исключить поступление в помещение избыточного количества холодного воздуха.
Автоматизация работы клапанов позволит сократить потери тепла с уходящим через вентиляцию воздухом на 20-30%, а общие теплопотери дома на 7-10%.
Следует понимать, что такая местная автоматизация работы каждого отдельного клапана не сможет устранить в полной мере недостатки естественной системы вентиляции в доме. Установка автоматических клапанов лишь немного улучшит работу вентиляции, особенно в зимнее время.
Можно, как минимум, установить на приточных и вытяжных каналах регулируемые решетки и клапаны, и регулировать их вручную, хотя бы два раза в год. На зимний период прикрывают, а с наступлением тепла вытяжные решетки и приточные клапаны открывают полностью.
Строительные правила допускают кратность воздухообмена в нерабочем режиме помещений снижать до 0,2 объема помещения в час, т.е. в пять раз. В доме всегда найдутся редко используемые помещения. Особенно, на верхних этажах дома. Зимой обязательно закрывайте клапаны вентиляции в редко используемых помещениях.
По сравнению с приточным клапаном проветриватель имеет следующие преимущества:
- Объем поступающего с улицы воздуха ограничивается лишь мощностью вентилятора.
- Создают в помещении избыточное давление, благодаря чему в домах и квартирах с плохо функционирующим каналом вытяжной вентиляции увеличивается воздухообмен, а также исключается подсос загрязненного воздуха из соседних помещений и подвала.
- Снижают зависимость работы естественной вентиляции от климатических факторов.
- Достижима глубокая очистка воздуха от пыли, аллергенов и запахов в результате применения более эффективных фильтров с высоким аэродинамическим сопротивлением.
- Обеспечивают лучшую защиту дома от уличного шума.
Проветриватели, оснащенные электронной системой климат-контроля, подогревом воздуха, особыми фильтрами часто называют бризерами.
В продаже имеются недорогие электронные приборы для домашнего использования, которые измеряют влажность воздуха. Повесьте такой прибор на стену и регулируйте пропускную способность каналов вентиляции, ориентируясь на показания прибора. Поддерживайте оптимальную влажность воздуха в жилых помещениях 40-60%.
Проверьте наличие и размеры вентиляционных отверстий для перемещения воздуха между помещениями в доме. Площадь переточного отверстия для выхода воздуха из жилой комнаты должна быть не менее 200см 2 . Обычно оставляют щель между краем двери и полом в комнате высотой 2-3см.
Переточное отверстие для входа воздуха на кухню, ванную или в другое помещение, оснащенное вентиляционным вытяжным каналом, должно быть площадью не менее 800 см 2 . Здесь лучше установить вентиляционную решетку в нижней части двери или внутренней стены помещения.
Перемещаясь из комнаты к помещению с вентканалом, воздух должен проходить не более чем через два переточных отверстия (две двери).
Вентиляционные каналы, которые проходят через неотапливаемое помещение (чердак) должны быть утеплены. Быстрое охлаждение воздуха в канале уменьшает тягу и приводит к выпадению конденсата из удаляемого воздуха. Трасса канала естественной вентиляции не должна иметь горизонтальных участков, которые также снижают тягу.
Для улучшения работы естественной вентиляции устанавливают кухонные вытяжки, а также электрические вентиляторы на входе вентканалов. Такие вентиляторы пригодны лишь для кратковременной и интенсивной вентиляции помещений в период значительных выделений влаги и загрязнений. Вентиляторы сильно шумят, их производительность, а значит и электропотребление, превышает величины, необходимые для постоянного проветривания.
Аналогичная ситуация — когда кухонную вытяжку над плитой присоединяют к единственному на кухне каналу естественной вентиляции.
Фильтры, клапаны и вентилятор в кухонной вытяжке практически перекрывают естественную тягу в канале вентиляции. Кухня с выключенной вытяжкой остается без вентиляции, что ухудшает воздухообмен во всем доме.
Чтобы исправить ситуацию, в воздуховод между каналом естественной вентиляции и кухонной вытяжкой рекомендуется помещать тройник с обратным клапаном на боковом отводе. При не работающей вытяжке обратный клапан открывается, обеспечивая свободный проход воздуха из помещения кухни в канал вентиляции.
При включении кухонной вытяжки на улицу выбрасывается большое количество теплого воздуха с единственной целью — удалить запахи и другие загрязнения, которые образуются над кухонной плитой.
Для исключения потерь тепла рекомендуется устанавливать над кухонной плитой зонт, оснащенный вентилятором, фильтрами и поглотителями запахов для глубокой очистки воздуха. После фильтрации, очищенный от запахов и загрязнений воздух направляется обратно в помещение. Такой зонт часто называют фильтрующей вытяжкой с рециркуляцией. Следует учитывать, что экономия от снижения расходов на отопление несколько нивелируется, из-за необходимости периодической замены фильтров в вытяжке.
В продаже имеются вентиляторы, управляемые датчиком влажности. Вентилятор включается при достижении определенного порога влажности в помещении и отключается при её снижении. Все указанные выше особенности работы вентиляторов в системе естественной вентиляции сохраняются и при работе с датчиком влажности.
Работа вентилятора в любом случае приводит лишь к увеличению тяги в вентканале и к снижению влажности в помещении. Но он не способен ограничивать естественную тягу, препятствуя излишней сухости воздуха и потерям тепла зимой.
Кроме того, в системе естественной вентиляции согласованно работают несколько элементов, расположенных в разных частях дома — приточные клапаны, вытяжные каналы, переточные решетки между помещениями.
Включение вентилятора в одном из каналов часто приводит к нарушению режима работы других элементов системы. Например, приточные клапаны в доме часто не могут пропустить необходимое для работы вентилятора резко возросшее количество воздуха. В результате, при включении вытяжки на кухне, опрокидывается тяга в вытяжном канале в ванной комнате — воздух с улицы начинает поступать в дом через вытяжной канал в ванной.
- простая и дешевая в монтаже;
- не имеет каких-либо механизмов, требующих электропривода;
- надежная, не ломается;
- очень дешевая в эксплуатации — расходы связаны только с необходимостью выполнения периодических осмотров и чисток вентиляционных каналов;
- не шумит;
- эффективность ее работы сильно зависит от атмосферных условий – большую часть времени вентиляция работает не в оптимальном режиме;
- имеет ограниченную возможность регулировки ее производительности, только в сторону снижения воздухообмена;
- зимой работа системы естественной вентиляции приводит к значительным теплопотерям;
- летом система вентиляции не работает, вентиляция помещений возможна только через открытые окна, форточки;
- отсутствует возможность подготовки воздуха, подаваемого в помещение — фильтрации, подогрева или охлаждения, изменения влажности;
- не обеспечивает необходимого комфорта (воздухообмена) – что является причиной духоты, сырости (грибков, плесени) и сквозняков, а также служит источником уличной пыли (пыльцы растений) и насекомых, снижает звукоизоляцию помещений.
В многоэтажном доме, как в большом канале вентиляции, существует естественная тяга, под действием которой воздух с первого этажа устремляется вверх по просвету лестниц, на верхние этажи.
Если не предпринимать никаких мер, то на верхних этажах дома будем всегда иметь духоту и повышенную влажность, а в доме перепад температур между этажами.
Существует два варианта устройства естественной вентиляции верхних этажей дома.
Интересно, что традиционные для России дома со стенами из бревна или бруса не имеют специальных устройств для вентиляции. Вентиляция помещений в таких домах происходит за счет не контролируемой воздухопроницаемости стен («дышащие стены»), перекрытий и окон, а также в результате перемещения воздуха через дымоход при топке печи.
В конструкциях современного деревянного дома все чаще применяют различные способы герметизации — машинное профилирование сопрягаемых поверхностей бревен и брусьев, герметики для межвенцовых швов, паронепроницаемые и ветрозащитные пленки в перекрытиях, герметичные окна. Стены дома обшивают и утепляют, обрабатывают различными ядовитыми составами.
В комнатах дома, как правило, нет печей.
Система вентиляции в таких современных деревянных домах просто необходима.
В гардеробной комнате, кладовке обязательно должна быть сделана вентиляция. Без вентиляции в помещениях появится запах, повысится влажность и даже может появиться на стенах конденсат, грибок и плесень.
Схема естественной вентиляции этих помещений должна исключать поступление воздуха из гардеробной комнаты или кладовки в жилые комнаты.
Если двери этих помещений выходят в коридор, холл или кухню, то помещения вентилируются так же, как вентилируются жилые комнаты в доме. Для притока свежего воздуха с улицы, в окне (если оно есть) или в стене размещают приточный клапан. В двери гардеробной, кладовки оставляют щель внизу, между дверью и полом, или делают другое отверстие для прохода воздуха, например, в нижнюю часть двери вставляют вентиляционную решетку.
Свежий воздух поступает в помещение гардеробной или кладовки через приточный клапан, затем уходит через отверстие в двери в коридор, и далее направляется на кухню, в вытяжной канал естественной вентиляции дома.
Между помещением гардеробной или кладовки и помещением, где имеется канал естественной вентиляции должно быть на более двух дверей.
Если двери гардеробной выходят в жилую комнату, то движение воздуха для вентиляции гардеробной следует организовать в противоположном направлении — из жилой комнаты, через отверстие в двери, в вентиляционный канал гардеробной. В этом варианте гардеробную комнату оснащают каналом естественной вентиляции.
Цель вентиляции — улучшить качество воздуха в доме. Существует конфликт между необходимостью улучшения качества воздуха и минимизации расходов на устройство современной вентиляции и сокращения потребления ею энергии.
Между тем, вентиляция — не единственный способ улучшить качество воздуха в помещении. Наиболее важным является контроль источников загрязнения воздуха. Речь идет о повседневных привычках, таких как запрет на курение в комнате, забота о том, чтобы бактерии и грибы не размножались в квартире.
Качество воздуха в доме явно зависит от того, применены ли для строительства материалы с низким уровнем вредных выделений. Природные материалы, такие как древесина, камень или стекло, считаются в первую очередь такими.
При разумном выборе материалов на стадии строительства, хорошее качество домашнего воздуха может поддерживаться , даже если установлена менее дорогая и энергоемкая система вентиляции.
05 Мар 2019 admin 11