Естественная вентиляция в частном доме: правильная организация вентиляционной системы
Для благоприятного микроклимата в помещении необходим приток свежего воздуха, насыщенного кислородом, и удаление водяного пара и токсичных газов. Наилучшим способом решить эту задачу в частном доме является монтаж системы воздухообмена естественного типа. Она позволяет не затрачивать средства на содержание оборудования, сервис и ремонт.
Предлагаемая статья о том, как организовать в доме естественную приточно-вытяжную вентиляцию.
Какие задачи решает вентиляция в частном доме
Воздух в помещении должен постоянно обновляться. Во-первых, это необходимо для восполнения кислорода, который постепенно замещается углекислым газом. Другие причины связаны с изменением чистоты, температуры и влажности внутреннего воздуха в результате:
- Приготовления пищи, использования бытовой химии.
- Работы бытовой техники.
- Сжигания топлива.
- Выделения токсичных веществ отделочными материалами.
Организация воздухообмена основана на естественном притоке свежего воздуха и удалении наружу углекислого газа, водяных паров и токсичных веществ.
Принцип работы естественного приточно-вытяжного воздухообмена
Движение воздушных потоков основано на законе Менделеева-Клайперона, согласно которому плотность воздуха обратно пропорциональна температуре. Нагретый воздух помещения имеет меньший удельный вес в сравнении с холодным, который поступает с наружной стороны стены. Он поднимается вверх и по вытяжным каналам выводится из дома. Его замещает приточный воздух. Неразрывность потоков является основным условием нормального протекания процесса естественной приточно-вытяжной вентиляции. Без притока не будет и вытяжки.
Скорость и объем вентиляции определяет тяга в воздуховодах. Она зависит от перепада температур снаружи и внутри помещения, пропускной способности приточных устройств, площади сечения и высоты вытяжных каналов. Чем выше эти показатели, тем лучше тяга естественной вентиляции.
Кроме этого, на давление в вентиляционных каналах влияет ветер. Чтобы использовать его силу для повышения тяги, используют аэродинамические насадки, работа которых основана на эффекте Бернулли. Они создают дополнительное разрежение в вытяжном канале системы вентиляции при обтекании их ветровым потоком.
Плюсы и минусы
Естественный приточно-вытяжной воздухообмен осуществляется за счет природных факторов. По сравнению с механическим способом вентиляции частного дома он имеет массу преимуществ:
- Бесшумная работа.
- Долговечность вентиляционной системы.
- Не требуется ремонт.
- Срок службы 50 лет.
- Способность системы естественной вентиляции работать без электроснабжения.
- Низкая цена компонентов.
- Быстрая установка системы естественной вентиляции.
- Может использоваться совместно с устройствами кондиционирования, осушения, нагревания и увлажнения воздуха.
К минусам естественного воздухообмена можно отнести некоторую зависимость тяги от погодных условий. Это не позволяет точно регулировать микроклимат помещения.
Схема потоков естественной вентиляции
Приток свежего воздуха организуют в жилые комнаты. Вытяжку по вентиляционным каналам производят из помещений, которые являются источниками запахов и повышенной влажности. Чтобы перетекание воздуха по дому происходило беспрепятственно, межкомнатные двери монтируют с зазором относительно пола либо вырезают в них отверстия, которые закрывают решетками. Если создать течение воздушных потоков таким способом не получается, то в перегородке устанавливают переточный клапан. В результате реализации такой схемы из помещения выводится загрязненный воздух и водяные пары, а запахи не передаются в жилые комнаты. В частном доме создается комфортный микроклимат.
В кухне и котельной с газовым оборудованием выделяются токсичные вещества и повышается температура воздуха. Здесь, помимо вытяжки, устраивают приточную естественную вентиляцию. Дополнительный приток воздуха требуется для поступления кислорода, необходимого для сжигания топлива. Вытяжку над плитой оснащают специальным вентиляционным каналом.
Устройство естественной вентиляции
В частном доме система вентиляции, основанная на приточно-вытяжном воздухообмене, состоит из следующих основных компонентов:
- Вентиляционных решеток.
- Вытяжки.
- Дефлекторов.
- Вентиляционных каналов.
- Приточных клапанов.
В зданиях старой постройки свежий воздух поступает в помещения через неплотности в деревянных окнах. Замена их на герметичные пластиковые конструкции нарушает вентиляцию частного дома. Приток чистого воздуха прекращается. Попытка восстановить воздухообмен работой новых окон в режиме проветривания сводит к нулю энергосберегающий эффект от их установки.
Для организации естественной вентиляции применяют приточный клапан. Это устройство пропускает наружный воздух, фильтрует его, подавляет шум и обеспечивает регулировку притока. При этом окна будут закрыты, и в комнатах не будет сквозняков, как это бывает при проветривании.
Приточные клапаны для естественной вентиляции
Существует две основных модели таких приборов:
- Стеновой воздушный клапан.
- Оконный проветриватель.
Клапан на окно для естественной вентиляции
Обычно представляет собой щель с заслонками. Устанавливается в верхней части рамы, чтобы поступающий снаружи воздушный поток смешивался с воздухом помещения и нагревался до комфортной температуры. Типовой состав вентиляционного клапана естественной вентиляции:
- Воздухозаборная наружная часть с решеткой.
- Вентиляционная щель в раме.
- Впускной элемент, оснащенный рассекателем воздуха, фильтром и регулирующим устройством.
Вентиляционные приточные приборы для естественных систем имеют пропускную способность от 5 до 20 м3. Если требуется большая производительность, то на окно устанавливают два клапана. К плюсам устройств относятся простота монтажа и возможность автоматического управления гигроприводом, который реагирует на изменение влажности.
Недостатками оконных систем является ухудшение шумоизоляции строения и риск нарушения вентиляции из-за замерзания вентиляционных отверстий.
Примеры наших работ
Настенные приточные клапаны
Такие модели имеют более высокую пропускную способность, чем оконные. У них отсутствуют ограничения по месту установки. Чтобы приточный свежий воздух лучше нагревался, клапан размещают в стене над прибором отопления. Другой вариант установки — на высоте 2 м возле оконного проема. Также возможен монтаж между прямым и обратным трубопроводом системы теплоснабжения помещения, если температура воздуха на улице не опускается ниже -20 °С.
Приточный клапан естественной вентиляции — это модуль цилиндрической формы, который оснащен элементами воздушной фильтрации, тепло- и звукоизоляции. Его монтаж предполагает вырезку сквозного канала в стене дома с помощью электроинструмента, оснащенного корончатым сверлом. В состав типового приточного клапана входят:
- Регулятор потока свежего воздуха.
- Губчатый воздушный фильтр.
- Крышка приточного клапана.
- Воздуховод.
- Вставка для тепло- и шумоизоляции.
- Вентиляционная решетка.
Воздуховод изготовлен из пластика. Его диаметр бывает от 6 до 14 см, длина от 20 см до 1 м и подрезается до размера, который соответствует ширине стены. В некоторых моделях эта деталь имеет телескопическую конструкцию, что позволяет выполнить монтаж клапана без подрезки. Диаметр приточной воздушной трубы определяет пропускную способность естественной системы. Этот параметр является основным при выборе модели клапана. В каталогах он приводится в зависимости от перепада давлений. В случае естественной вентиляции предпочтительны приточные изделия с показателем 10 Па.
Нормальная работа приточного клапана обеспечивается при разности температур внутри и снаружи дома не менее 5 °С. Другим условием является нормальное функционирование вытяжки.
Вентиляционные каналы
Состоят из решеток и воздуховодов в виде труб прямоугольного и круглого сечения.
Их встраивают в междуэтажные перекрытия домов. При монтаже естественной вентиляции используют круглые воздуховоды. Они имеют меньшее гидравлическое сопротивление в сравнении с прямоугольной конфигурацией. Что касается материалов труб, то изделия из стали отличает лучшая огнестойкость по сравнению с пластиковыми моделями.Отверстие для вытяжной вентиляционной решетки располагают в верхней части комнаты, что способствует эффективному отведению отработанного воздуха при естественной вентиляции.
Для выбора размера сечений каналов делают расчет в соответствии с нормами вентиляции, которые регламентируют требуемую кратность воздухообмена. Этот показатель зависит от типа помещения.
Нормы СНиП по кратности воздухообмена помещений
Тип помещения | Спальни | Ванная | Кухня | Жилые помещения |
Кратность воздухообмена, м3/ч | 2–4 | 3–8 | 10–15 | 3–6 |
Вытяжка
Возможные варианты организации удаления отработанного воздуха зависят от количества вентиляционных каналов. Если вытяжных труб немного, то каждую из них выводят на крышу. Недостатком схемы является необходимость устройства примыканий для всех каналов, что снижает надежность кровли.
Наилучшим вариантом является возведение вентиляционной шахты по центру дома на стадии его строительства. В уже построенном здании ее изготавливают из тонколистовой оцинкованной стали. Преимуществом шахты является наличие только одного примыкания к кровле при выводе на крышу всех каналов вентиляции, а также дымоходов и фановой трубы. Каждый трубопровод теплоизолируют, а дымоход гильзуют в процессе кладки стен шахты и оснащают устройством слива конденсата.
Дефлектор
Чтобы использовать силу ветра для увеличения тяги естественной вентиляции, применяют насадки, которые устанавливают на вытяжную трубу. При этом КПД системы вентиляции повышается, в зависимости от аэродинамических характеристик модели, на 15–20 % и уменьшается вероятность появления обратной тяги.
Другой функцией вытяжных устройств является защита канала от птиц. Наиболее известными типами аэродинамических изделий являются стационарные дефлекторы ЦАГИ из тонколистовой стали. Популярны также модели ротационных дефлекторов из пластика и стали (турбодефлекторы и нанодефлекторы). Их функционирование не зависит от направления ветрового потока, что обеспечивается вращением головки-крыльчатки. Она создает в вентиляционной шахте давление ниже атмосферного.
Проверка качества и уход за вентиляционной системой
Косвенную оценку работы естественной вентиляции в доме выполняют с помощью листа бумаги, который прикладывают к вытяжной решетке. Предварительно надо создать приток воздуха, ради чего открывают окно. Если бумага притянется к вытяжной решетке, то тяга вентиляции считается удовлетворительной. Чтобы получить количественные характеристики засорения вентиляционных каналов, замеряют скорость потока в системе измерительным прибором‑анемометром.
Обслуживание системы естественной вентиляции производят ежегодно. Оно включает в себя разборку приточных клапанов, продувку фильтров воздухом. Очищают от пыли вентиляционные приточные и вытяжные решетки.
Заключение
Естественная вентиляция — необходимый элемент частного дома. Если она правильно спроектирована и смонтирована, то в помещениях будет благоприятный для здоровья микроклимат.
Наша компания специализируется на создании систем естественной приточно-вытяжной вентиляции и готова организовать ее на любом этапе строительства или эксплуатации частного дома.
Схема вентиляции в частном доме своими руками
Современность всегда диктовала свои правила, так происходит и со строительством домов. Благодаря современным материалам (окнам из пластика, утеплительным фасадам, которые используются и изнутри, и снаружи), герметичность сооружения находится на довольно высоком уровне, но при всем при этом, возникает следующая проблема, а именно – обеспечение постройки нормальной вентиляции.
В данном случае есть два варианта решения проблемы – либо обратиться к специалистам, которые займутся организацией системы вентилирования сооружения, либо же составить ее самостоятельно без чьей-либо помощи.
- Зачем нужна вентиляция в частном доме?
- Особенности вентиляционных систем
- Варианты системы вентиляции в частном доме
- Выбор подходящей системы вентиляции
- Создание схемы вентиляции частного дома
Вентиляция в частном доме своими руками, схема и устройства которой будет зависеть от многих критериев, должна составляться точно и правильно, только в этом случае в доме не будет образовываться конденсат, распространяться плесень и различного рода вредные бактерии. Только правильно организованная вентиляция обеспечивает благоприятные климатические условия для всех проживающих.
Зачем нужна вентиляция в частном доме?
В нормальном воздухообмене нуждается каждое здание, особенно если оно жилое. Проветриванием, в данном случае, можно назвать необходимость замены уже отработанного воздуха новым, потому как в первом, содержится масса различных микробов и болезнетворных бактерий, вдыхание которых приводит к негативным последствиям для здоровья организма.
Помимо всего прочего, обеспечивая нормальную вентиляцию, хозяева избавляются сразу же от нескольких проблем:
- регулярное образование конденсата на окнах;
- оперативное размножение грибка из-за постоянной влаги;
- негативное воздействие «отравленного» воздуха на здоровье всех жильцов;
- постоянное образование на всех поверхностях пыли.
Стоит сразу же отметить, что обеспечить нормальную вентиляцию в частном доме регулярным открытием дверей и окон не получиться, потому как таким образом, вы просто впускаете свежий воздух в помещение, и только, а воздух должен циркулировать, а не застаиваться на одном месте.
Особенности вентиляционных систем
Для того чтобы перейти к пункту вентиляция в частном доме, схема устройства своими руками, необходимо для начала выяснить особенности таких систем, а именно разобраться с ее видами. Итак, существует принудительная вентиляция и, конечно же, естественная.
youtube.com/embed/KvTaDb2wss4″ frameborder=»0″ gesture=»media» allow=»encrypted-media» allowfullscreen=»»>Если говорить проще, то естественное вентилирование – это движение воздуха через «отверстие» в кровле сооружения, которое происходит благодаря имеющейся разнице внутреннего и наружного давления. В данном случае, чем больше будет эта разница, тем быстрее нагретый в помещении воздух будет заменяться свежим извне.
Принудительная вентиляция, в свою очередь, обеспечивается установкой вентиляционного типа. Воздух извне принудительно «вводиться» в помещение, а уже нагретый воздух также принудительно «удаляется» наружу.
Варианты системы вентиляции в частном доме
Для того чтобы определиться, в какой именно системе вентилирования нуждается то или иное сооружение, необходимо разобраться с каждым видом вытяжной системы по отдельности.
Естественная вентиляция
Для обеспечения воздухообмена естественным путем, необходимо при строительстве дома позаботиться о создании каналов в стенах, по которым и будет осуществляться естественная циркуляция воздуха (не стоит забывать и о зоне камина).
Схема естественной вентиляции включает в себя трубы, расположенные в вертикальном положении, которые начинаются в вентилируемой комнате, а заканчиваются на кровле.
Для того чтобы сделать естественную вентиляцию в частном доме своими руками, необходимо просто проложить канал в стене, сечение которого будет не менее 135 мм, и не стоит забывать и о толщине кладки, она должна быть не меньше полтора кирпича. В случае если это правило будет нарушено, есть вероятность возникновения, так называемой, обратной тяги. Для того чтобы тяга была достаточно сильной, труба в обязательном порядке должна быть немного выше самого конька.
От главного канала устраивают остальные отводы (горизонтальные), которые прокладываются ко всем комнатам, включая нежилые.
Принудительная вентиляция
Если естественная система вентиляции в частном доме не способна в полной мере обеспечивать свежим воздухом, необходимо прибегнуть к организации принудительного вентилирования. Чаще всего в такой вытяжной системе нуждаются такие комнаты как: ванна, котельная, кухня.
К приборам, благодаря которым организация принудительной вентиляции становится довольно простой, относятся различного рода вытяжки и вентиляторы.
Благодаря системе вентилирования в комнатах не будет излишней влаги, а также неприятных запахов.
Схемы вентиляции частного дома в данном случае могут быть различными, чаще всего пользуются настенными устройствами вентилирования.
Смешанная вентиляция
Идеальным вариантом практически для любого дома выступит наличие в нем смешанной системы, то есть, в помещениях, где достаточно естественного проветривания ничего не нужно менять, а устанавливать приборы дополнительного вентилирования необходимо будет только лишь в тех комнатах, где естественная вентиляция не справляется со своими непосредственными «обязанностями».
Чаще всего таким устройством обеспечиваются ванные комнаты (для выведения излишней влаги, которая способствует распространению грибка и плесени), туалеты (для утилизации неприятных запахов), кухни (для удаления гари, жира).
Выбор подходящей системы вентиляции
Перед тем как сделать монтаж вентиляционной системы, нужно определиться, какой именно она должна быть, то есть, какой из имеющихся вариантов будет максимально эффективным.
В том случае, если габариты здания небольшие, площадь не больше 150 — 190м2, и при этом там проживает до 5 человек, тогда приточно-вытяжная система с тягой естественного типа, будет идеальным вариантом. В данном случае воздухообмен будет естественным.
Не стоит забывать, что в таком случае, эффективность работы вентиляции в частном доме будет зависеть исключительно от особенностей климата и условий погоды.
Нередко применяется, так называемая, приточная система. Такой вид вентиляции актуален для небольших помещений, но разница в том, что в данном случае, влиять на эффективность вытяжной системы может человеческий фактор, ведь наружный воздух подается внутрь насоса (в специально установленные фильтры).
Если площадь дома превышает 300 м2, подойдет совокупность приточно-вытяжной системы и рекуператора. В данном случае создается регулируемая система подачи воздуха (то есть, полностью автоматизированная).
Создание схемы вентиляции частного дома
Сказать точно, какую именно систему вентилирования лучше всего выбрать, нельзя, потому как все зависит от этажности здания, его проекта и других особенностей. Главное, что необходимо помнить при создании плана вентиляции в частном доме своими руками, это то, что составляются они под определенный, конкретный проект, и самым эффективным считается комбинированный вариант.
С выходом в стену
Нередко при строительстве дома используют вентиляцию с выходом в стену. Этот вариант считается более простым и менее затратным, поэтому она так популярна среди застройщиков.
Свежий воздух в здание поступает либо через оконные проемы, либо же через специально созданные отверстия в стенах. Такой вариант вентиляции отлично подходит для сложных проектов.
С выходом через кровлю
Такой способ проветривания подходит для несложных проектов, потому как сложная конструкция кровли очень сильно усложняет систему воздухообмена в сооружении. Если же хозяин дома все-таки решил выбрать рассматриваемую вентиляцию, то он должен позаботиться о том, чтобы вентиляционная труба была достаточно высокой, тогда и вентилирование будет действительно эффективной.
Вентиляция в частном доме своими руками, схема планирования которой должна быть тщательно продуманной и при ее расчете должны быть учтены все факторы, которые могут повлиять на ее эффективность.
Как определить потребность в вентиляции пассивного дома
| 4 минуты чтенияЖилая система вентиляции постоянно контролирует влажность воздуха в доме и автоматически регулирует вентиляцию, пока качество воздуха не станет оптимальным. При этом до 96 % тепла вытяжного воздуха кухни, гостиной и ванной комнаты повторно используется для нагрева приточного воздуха, поэтому приятная температура достигается при минимально возможном потреблении энергии. Это обеспечивает как обновление воздуха, так и здоровый микроклимат в помещении. В этой статье в общих чертах объясняется, как мы интерпретируем стандарт пассивного дома в отношении выбора подходящей системы для вашего проекта.
Пассивный дом требует использования вентиляционных систем с рекуперацией тепла, иначе в год будет теряться гораздо больше энергии, чем пассивный дом фактически использует для обогрева. При той же скорости воздухообмена вентиляционная установка без рекуперации тепла теряет около 24 кВтч/(м²год) – максимальная потребность в обогреве помещения составляет всего 15 кВтч/(м²год).
Поэтому для пассивного дома необходимы системы вентиляции с эффективностью рекуперации тепла не менее 75% и потреблением электроэнергии не более 0,45Втч/м³ объема транспортируемого воздуха. При этом акустическая нагрузка систем вентиляции не должна превышать 25 дБ в жилых помещениях и 35 дБ в помещении системы вентиляции. Это требует тщательного планирования воздуховодов и установки глушителей.
Размер и скорость потока
В руководстве по итоговому протоколу вентиляции, которое поставляется с пакетом планирования пассивного дома (PHPP), описывается, сколько воздуха необходимо подавать в пассивный дом. Принцип заключается в том, что при работающей системе вентиляции приточный и вытяжной воздух должны быть равными, т.е. в равновесии.
Приточный воздух установлен на расстоянии 30 м 3 /ч на человека, рассчитанного с использованием фактического количества людей, которые, как ожидается, будут жить в доме, вместо значения по умолчанию, рассчитанного PHPP на уровне 35 м 2 /чел. Для малонаселенных домов (> 40 м 2 на человека) ставка обратного ограничителя составляет 0,3 ACH (обмен воздуха в час). Это дает стандартный расход воздуха, который обычно устанавливается как средняя скорость вентилятора. Нормы вытяжки обычно основаны на влажных помещениях: 60 м 3 /ч для кухонь, 40 м 3 /ч для ванных комнат/подсобных помещений и 20 м 3 /ч для туалетов.
Общая скорость извлечения обычно выше скорости подачи. Этому противодействует запуск обоих вентиляторов на более высокой скорости, когда для приготовления пищи или купания требуется вытяжка. Проектная скорость «повышения» представляет собой либо «стандартную» скорость + 30%, либо общую скорость извлечения, в зависимости от того, что больше.
Расчеты номинальной ставки PHPP отличаются. PHPP сначала устанавливает максимальный поток как большее из значений подачи и извлечения, рассчитанных выше, а затем устанавливает стандартный расход на уровне 77% от этого значения. Это означает, что для густонаселенных домов ставка на человека ниже 30 м 3 /ч на человека, а для домов с большим количеством ванных комнат ставка на человека выходит выше.
Рекомендуется следовать стандартной норме вытяжки на 30 м 3 /ч на человека и увеличивать или уменьшать скорость вытяжки, чтобы достичь увеличения на +30-40%, при условии соблюдения местного законодательства.
Что касается определения расхода воздуха в каждую комнату, основное правило состоит в том, чтобы обеспечить приток воздуха в спальню не менее чем на 15 м 3 /ч на человека, а остальную часть зарезервировать для жилых помещений.
В зависимости от планировки столовые часто не нуждаются в собственном снабжении, потому что они могут полагаться на воздух, поступающий на кухню. Скорость вытяжки устанавливается в соответствии с типом помещения, но должна быть уменьшена пропорционально скорости усиления до стандартной скорости, чтобы обеспечить баланс скорости подачи и вытяжки.
Компания Dantherm считает, что уровень Passivhaus является адекватным, поскольку жилые вентиляционные установки с рекуперацией тепла обеспечивают значительно более высокую скорость подачи свежего воздуха в спальни и гостиные. Уровень Passivhaus также снижает риск пересыхания внутреннего воздуха в зимнее время. Кроме того, конструкция Passivhaus позволяет использовать «низкую» скорость вращения вентилятора, которая обычно на 30 % ниже стандартной скорости. Это удобно, когда в доме никого нет.
Применяется наивысшее требование
Как правило, подача воздуха и вытяжка должны быть сбалансированы. Следовательно, наибольшая цифра определяет требуемую производительность системы вентиляции.
Система вентиляции имеет максимальную производительность. Крайне важно, чтобы вы выбрали систему, которая подходит для этой задачи. Если вы выберете систему, которая может обеспечить только минимальную потребность в подаче/вытяжке воздуха при максимальной производительности, вы рискуете получить систему с недостаточной мощностью, которая использует нецелесообразное количество энергии для выполнения своей работы и которая также является более шумной, чем должна быть.
Требования к шуму для вентиляции жилых помещений
Компания Passivhaus рекомендует, чтобы уровень шума от технических установок, включая системы вентиляции, был ниже 25 дБ в жилых помещениях и 35 дБ в помещении системы вентиляции.
Обратитесь к эксперту
Нужна помощь в выборе правильного решения? Наша команда из более чем 100 специалистов по климат-контролю может помочь.
Вы также можете связаться или присоединиться к обсуждению в наших социальных сетях. Посетите нашу страницу в LinkedIn.
Home Energy Magazine :: Weatherization Ventilation
Версия этой статьи опубликована в выпуске журнала Home Energy Magazine за март/апрель 2010 года.
ПОДЕЛИТЬСЯ
Нажмите здесь, чтобы прочитать больше статей о вентиляцииВ связи с недавним увеличением финансирования утепления в соответствии с Законом о восстановлении и реинвестировании США (ARRA) появилась прекрасная возможность распространить усилия по утеплению на большее количество домов и квартир. ARRA выделяет более 5 миллиардов долларов на защиту от непогоды домохозяйств с низким доходом в рамках существующих общественных программ. Он также финансирует защиту от непогоды в рамках программы блочных грантов по энергоэффективности и сохранению для городов и округов по всей территории Соединенных Штатов. Часть III, раздел 1121 закона, предоставляет домовладельцам налоговую льготу в размере до 1500 долларов США для повышения энергоэффективности, включая защиту от непогоды. Утепление старых конструкций с добавлением вентиляции позволит повысить энергоэффективность и улучшить качество воздуха в помещении (IAQ) по сравнению с атмосферостойкими конструкциями без вентиляции.
Дома стали гораздо более термически эффективными, но они также содержат больше загрязнителей воздуха внутри, в то время как водяной пар от повседневных действий, таких как дыхание, приготовление пищи и купание, вызывает конденсацию на поверхностях внутри стен, что позволяет плесени разрушать структуру. Однако с механической вентиляцией теплоэффективные дома могут сохранить свою структурную целостность и создать более здоровую среду для жителей.
За последние 30 лет строители новых домов серьезно усвоили этот урок вентиляции. Они включают в новые конструкции различные устройства для забора свежего воздуха, устройства для рекуперации энергии и вентиляторы. Здравомыслящие покупатели жилья и строительные нормы и правила требуют эффективной вентиляции дома. Но многие старые односемейные и многоквартирные дома никогда не улучшались таким образом. Многие из них все еще отстают даже в базовой вентиляции, такой как кухонные и ванные вентиляторы.
В течение следующих нескольких лет улучшения утепления домов будут более привлекательными для домовладельцев благодаря стимулирующим деньгам, поступающим в штаты от Министерства энергетики. Это дает возможность специалистам по погодным условиям и ремонту вести бизнес, сохраняя при этом структурную целостность домов, повышая энергоэффективность и улучшая здоровье жителей старых домов.
Причины для проветривания
Исторически сложилось так, что дома и многоквартирные дома строились так, чтобы обеспечить обильный приток наружного воздуха. У них было относительно мало проблем с качеством воздуха в помещении, поскольку воздух поступал регулярно. Но их также было трудно нагреть или охладить. По мере того как энергия становилась дороже, строители начали заделывать щели, добавлять изоляцию и заменять старые окна и двери. В результате счета за электроэнергию стали меньше, но были и непредвиденные последствия.
В тесных помещениях воздух задерживается и становится спертым, повышается влажность и уровень загрязнения, снижается качество воздуха в помещении. Несмотря на то, что методы строительства улучшились за счет улучшения производства и законодательства, некоторые строительные материалы могут загрязнять воздух внутри помещений: сомнительные материалы, такие как гипсокартон, который выделяет газы и разъедает металлические трубы, а также химические вещества, попадающие в химчистку одежды и штор. Даже растения, домашние животные и другие источники влаги могут навредить дому и, в конечном счете, людям в нем, если эту влажность не уменьшить с помощью вентиляции или осушения. Общеизвестно, что плесень усугубляет астму и аллергию у людей.
Выше приведен лишь неполный список элементов, которые могут повлиять на качество воздуха в помещении. Поэтому, когда вы решите утеплить дом, вам следует серьезно подумать об установке механической вентиляции, чтобы обеспечить здоровую внутреннюю среду. Министерство энергетики и государственные директивы согласны; они обычно рекомендуют добавить вентиляцию, если в доме или квартире будут или уже были выполнены обширные работы по герметизации воздуха.
Исторически сложилось так, что механическую вентиляцию старались избегать, уплотняя птичник до такой степени, что потребности в наружном воздухе могли удовлетворяться за счет утечек и открывающихся окон. Идея заключалась в том, чтобы загерметизировать дом только до такой степени, чтобы через щели в здании по-прежнему просачивалось около 0,35 ACH, основываясь на тесте двери вентилятора.
Измерение 0,35 ACH — это довольно хорошая естественная вентиляция, но результаты испытаний дверного вентилятора дают среднегодовое значение герметичности дома, а не абсолютное значение. Когда нет движущих сил, нет ветра или разницы температур между помещением и снаружи, птичник проветривается меньше, чем указано в тесте. Таким образом, дом, как правило, намного плотнее, чем показывает тест на дверь с вентилятором. Если решения по вентиляции основаны на среднем значении дверцы вентилятора, это все равно, что носить одну и ту же одежду в течение всего года в зависимости от среднегодовой температуры снаружи.
Проверка дверцы воздуходувки — отличный инструмент для обнаружения утечек и измерения степени защиты от атмосферных воздействий. Но это мало влияет на потребность в вентиляции. Механическая вентиляция гарантирует, что независимо от того, что происходит снаружи, вы можете контролировать воздухообмен любым способом, который лучше всего подходит для экономии энергии и создания здоровой внутренней среды. Правило «Герметизировать и правильно проветривать» относится как к новым, так и к уже существующим домам.
Определение достаточности вентиляции
Наиболее широко принятым и, возможно, лучшим стандартом вентиляции является стандарт ANSI/ASHRAE 62.2-2007 «Вентиляция и приемлемое качество воздуха в помещениях в малоэтажных жилых зданиях». ANSI — это Американский национальный институт стандартов, частная некоммерческая организация, которая наблюдает за разработкой добровольных согласованных стандартов для продуктов, услуг, процессов, систем и персонала в Соединенных Штатах. Организация также координирует стандарты США с международными стандартами, чтобы американские продукты можно было использовать во всем мире. ASHRAE — это Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха, профессиональная организация, представляющая интересы инженеров, подрядчиков и производителей продукции HVAC, которая используется во всех типах зданий.
Расчет CFM Существует простой способ расчета вентиляции, рекомендованный стандартом ASHRAE 62.2. Возьмите количество спален плюс 1, умноженное на 7,5, плюс площадь пола в квадратных футах, разделенную на 100 ([BR+1] 7,5 + SF/100). Стандарт также содержит таблицу, которая еще больше упрощает определение размеров (см. Таблицу). В этой таблице учитывается приблизительная площадь пола в квадратных футах и количество спален для определения степени воздухообмена. Например, чтобы рассчитать вентиляцию для 2500 футов 2 дом с тремя спальнями, следуйте по линии 1 501–3 001 футов 2 до столбца с 2–3 спальнями, чтобы обнаружить, что нам требуется 60 кубических футов в минуту непрерывной вентиляции. |
ASHRAE 62.2 был принят Калифорнией и Мэном как часть строительных норм и правил для нового строительства и в настоящее время рассматривается несколькими другими штатами и юрисдикциями. Это также упоминается как требование к вентиляции для большинства программ зеленого строительства. LEED для домов от Совета по экологическому строительству США, пакет Indoor Air Plus от Energy Star и Национальный стандарт экологического строительства от Национальной ассоциации домостроителей используют 62.2 в качестве стандарта вентиляции. Стандарт требует непрерывной вентиляции с низкой скоростью, которая зависит от количества жильцов и размера дома или квартиры. Он требует 7,5 CFM воздухообмена на каждого человека плюс 1 CFM на каждые 100 квадратных футов площади пола. Предполагается, что в главной спальне будут находиться два человека (см. «Расчет CFM»).
Это упоминается в 62.2 как вентиляция всего здания и обычно упоминается как общая вентиляция. ASHRAE 62.2 был разработан в первую очередь для нового строительства, где относительно просто сделать все правильно с первого раза. Существующие дома и квартиры старше нескольких лет, вероятно, не построены в соответствии с требованиями действующих норм. Комитет ASHRAE 62.2 недавно написал приложение для существующих домов в качестве руководства о том, как выполнять требования стандартов в существующих структурах. Чтобы упростить соблюдение стандарта, приложение позволяет увеличить поток нового вентилятора во всем доме, чтобы компенсировать недостатки местной вентиляции, например, на кухнях и в ванных комнатах.
Какой тип вентиляции подходит для работы?
Различные программы экологического строительства, льготы по коммунальным услугам и ASHRAE 62.2 позволяют обеспечить вытяжную вентиляцию, приточную вентиляцию или приточно-вытяжную вентиляцию. Вот плюсы и минусы каждого из этих подходов.
Вытяжная вентиляция — самый простой способ вентиляции, используемый на всей территории США. Такую вентиляцию можно создать с помощью модернизированного вентилятора для ванны, соответствующего шумовым характеристикам для общей вентиляции, или с помощью дополнительного вентилятора, размещенного в другом месте дома. Это может быть один вентилятор или встроенный выносной вентилятор, подключенный к более чем одному воздухозаборнику. Однако поступающий воздух не фильтруется.
Приточная вентиляция использует специальный вентилятор или устройство обработки воздуха, являющееся частью системы центрального отопления или охлаждения, для подачи воздуха в дом. Это позволяет фильтровать или охлаждать наружный воздух перед его подачей внутрь. Недостатком использования обработчика воздуха является то, что он приводится в действие мощным двигателем, поэтому его работа обходится дорого. Кроме того, воздуховод должен быть установлен снаружи к возвратной стороне воздухообрабатывающего агрегата и иметь надлежащие размеры для поступления необходимого количества воздуха.
Вы можете снизить свои эксплуатационные расходы, задействовав вентиляционную установку в течение одной трети времени при условии, что поток воздуха будет в 3 раза выше, чем при непрерывной работе системы. В этом сценарии кондиционер должен работать один раз каждые три часа, чтобы обеспечить сопоставимый уровень качества воздуха в помещении. Но при использовании приточной вентиляции возникают другие проблемы, в том числе сильный сквозняк, когда система работает на высокой скорости только для вентиляции. Во влажном климате осушающий приточный вентилятор может быть лучшим решением, так как он может осушать горячий влажный наружный воздух до того, как он попадет в дом.
Сбалансированные системы обеспечивают номинально сбалансированное количество приточной и вытяжной вентиляции. Что это значит? Если требуется 60 кубических футов в минуту вентиляции, этот тип системы предназначен для отвода 60 кубических футов в минуту спертого воздуха и подачи 60 кубических футов в минуту свежего воздуха. Это можно сделать с помощью единственной установки, способной утилизировать тепло из отработанного воздуха. Либо это можно сделать из двух отдельных вентиляторов без рекуперации тепла. Это может быть сделано с центральным канальным блоком или с одним блоком, установленным на потолке.
Вентиляторы с рекуперацией тепла перемещают тепло от одного воздушного потока к другому для предварительного нагрева поступающего воздуха. Вентиляторы с рекуперацией энергии перемещают тепло и влагу из одного воздушного потока в другой для охлаждения и осушения поступающего воздуха. Какую бы систему вы ни использовали, желательно, но не обязательно согласно ASHRAE 62.2, иметь возможность увеличивать скорость вентиляции в периоды высокой занятости или активности. Это можно сделать с помощью любых других вентиляторов периодического действия, которые у вас есть, или с помощью вентиляторов, которые могут временно увеличить скорость воздушного потока.
Уровень шума Уровень шума HVI основан на испытаниях в сертифицированной лаборатории и выражается в единицах, называемых сонами. Сон — это всемирно признанная единица измерения выходного звука. Соны переводят показания в децибелах в числа, которые соответствуют тому, как люди воспринимают громкость, и следуют линейной шкале, такой как дюймы. Показания Sone предлагают быстрое сравнение звука для дилетантов и инженеров. В таблице показано, как общие уровни звука влияют на то, как мы себя чувствуем. ASHRAE 62.2 требует, чтобы вентилятор непрерывного действия во всем здании или общей вентиляции имел номинальную мощность 1 сон или меньше. Вытяжки и другие вентиляторы для ванн должны быть рассчитаны на 3 сона или менее. Каталог сертифицированных продуктов HVI включает данные о производительности около 3000 вентиляторов и других вентиляционных устройств. Он ежемесячно обновляется на сайте www.HVI.org. |
Стандарты производительности
Возможность полупостоянно увеличивать скорость вентиляции полезна для владельцев многоквартирных домов, чтобы разместить больше людей, чем в среднем. Несколько государственных кодексов и ASHRAE 62.2 требуют, чтобы вентиляторы были сертифицированы Институтом домашней вентиляции (HVI) для обеспечения надлежащей работы. Критерии включают воздушный поток, звук и мощность, а также эффективность вентиляторов с рекуперацией тепла и вентиляторов с рекуперацией энергии. Звук является критической проблемой, потому что люди часто выключают или отключают шумные вентиляторы (см. «Оценки звука»).
ASHRAE 62.2 требует непрерывной вентиляции, но делает исключение для прерывистых систем, которые работают с гораздо большей скоростью, чем типичный вентилятор, работающий непрерывно. Другими словами, работа вентилятора в течение одной трети времени с трехкратной скоростью так же хороша, как и непрерывный поток с более низкой скоростью, если рабочий цикл составляет менее трех часов. Подробнее читайте в ASHRAE 62.2. Суть в том, что непрерывный поток воздуха с низкой скоростью намного проще, чем использование прерывистого потока воздуха.
Очевидно, что стоимость энергии и потребление энергии являются ключевыми факторами при выборе и установке механической вентиляции. Стандартный потребительский вентилятор может стоить 60–75 долларов в год при непрерывной работе. Однако вентилятор с рейтингом Energy Star может стоить всего 10–40 долларов в год за электроэнергию.
Заключительные мысли
При установке механической вентиляции необходимо учитывать ряд других моментов. Они включают тип, фитинги и конфигурацию воздуховодов; возможность давления вентилятора; и стратегии контроля. Специалисты по техническому заданию и монтажники должны знать эти детали, чтобы гарантировать, что система вентиляции работает должным образом. Правильно сконфигурированная и установленная механическая вентиляция является обязательным условием герметичной и энергоэффективной конструкции. И герметичная, энергоэффективная конструкция необходима для поддержания хорошего качества воздуха в помещении. Помните: сделайте его герметичным и правильно проветрите.
Дон Стивенс — национальный менеджер по исследованиям и развитию компании Panasonic Home & Environment.
Для получения дополнительной информации:
Чтобы связаться с Доном Стивенсом, напишите ему по электронной почте stevensd@us. panasonic.com.
Panasonic Home & Environment Company
В связи с недавним увеличением финансирования программы защиты от непогоды Panasonic Home & Environment Company создала веб-сайт защиты от непогоды, который содержит рекомендации по выбору надлежащей вентиляции для оптимальной энергоэффективности. Он также включает онлайн-видео и информацию о важности вентиляции; нормы и стандарты по утеплению; стратегии вентиляции; обучение проектированию и монтажу воздуховодов. Эти ресурсы, посвященные погодным условиям, можно использовать для ознакомления нового персонала с требованиями к вентиляции; инструктировать новых подрядчиков и направлять существующих подрядчиков; и для обоснования спецификаций программы.
Веб-сайт: www.panasonic.com/ventfans
Веб-сайт ресурса Weatherization: www.panasonic.com/ventresource
Институт домашней вентиляции (HVI)
HVI представляет широкий ассортимент продукции для вентиляции жилых помещений, продаваемой в Северной Америке.