Естественная вентиляция в частном доме: как сделать

Сезонные особенности влияют на естественную вентиляцию. Воздушные потоки внутри дома в жаркие летние и зимние холодные дни заметно отличаются. Если обратить внимание на причины возникновения воздушных масс, можно лучше понять, что такое естественная вентиляция в частном доме: как сделать ее и создать приятный микроклимат. Источником движения воздуха является сила гравитации, разница давления и механическое побуждение иных природных явлений. Три объективных показателя делают основную погоду в доме.

Необходимость в частном доме

С каждым годом сокращается количество строительных компаний, которые предлагают услуги по расчету и установке естественной вентиляции в частных домах. Точка фокуса направлена на устройство искусственной, принудительной вентиляции. Однако, есть много сторонников природного образа жизни во всех его проявлениях.

Естественная вентиляция в частном доме стала менее популярной, но в системе функционирования найдется много положительных моментов:

• Профессионально установленная система естественной вентиляции, в целом, справляется со своей основной задачей;
• С помощью вентканала образуется мягкий и приятный микроклимат;
• Благодаря циркуляции воздуха, создаются нормальные условия для проживания. Нормальные условия – это адекватная температура, влажность, чистота воздуха;
• Вентиляция использует три основных вида передачи тепла: конвекционная во время движения жидкостей и газов, лучистая с помощью тепловых лучей и теплопередача при непосредственном соприкосновении.

Тепловая энергия, которую забирают стены не выходит на улицу. Поэтому зимой в помещении тепло, а летом прохладно. Вся площадь комнаты работает на то, чтобы быстро нагреть воздух зимой, а летом в ночное время охладить и держать температуру весь день. Происходит процесс за счет теплопередачи.

Если стены прогрелись хорошо, при понижении температуры воздуха чувствуются комфортные условия. Это работает инфракрасное лучистое тепло, которое исходит от стен. При интенсивной замене воздуха вместе с естественной вентиляцией, дом самостоятельно аккумулирует тепло.

Естественная вентиляция подвластна сезонности и суточному перепаду температуры. Но, в целом, система, более чем, оправдывает себя в кирпичных, деревянных помещениях, домах из шлакоблока, пенобетона и газобетона.

По сути, в таких домах уже заложена функция природного рекупиратора, где самостоятельно аккумулируется тепло. Забирается тепло у отработанного воздуха, проходя через коридоры. Сами стены, пол и потолок поглощают тепло, взамен отдают чистый воздух. Естественная вентиляция гармонично работает над созданием микроклимата в доме.

В современных постройках по типу термодом, изодом, из каркаса, полистиролбетона провести естественную вентиляцию можно, но она будет мало эффективна. Естественная система вентиляции может только заменить воздух, но не сможет регулировать тепло и влажность.

Схема и принцип работы естественной системы вентиляции, ее преимущества и недостатки

Принцип работы заключается в простой схеме: воздух проникает в помещение нагревает (охлаждает) отрабатывает выходит на улицу. Природный круговорот воздушной массы используется в естественной системе вентиляции.

Через каналы, которые предусмотрены в стадии строительства, происходит движение воздуха — помещение вентилируется. Не обеспечивая приток воздуха, говорить об идеализации системы вентиляции сложно.

Схема естественной приточно-вытяжной вентиляции в частном доме

При обеспечении достаточного притока воздуха в помещение, отработанный состав удаляется через вытяжные отверстия естественной вентиляции из зоны наибольшего загрязнения: кухня, ванная, туалет.

Актуальные строения имеют герметичный периметр дома:

• Современные двери соответствуют нормативной базе;
• Пластиковые окна далеко ушли от вчерашних створок и ставень и т.д.

Правильная система вентиляции выполняет обязательное условие: поступательный сбалансированный приток и отток воздуха. Герметичность не позволяет идеально работать естественной системе вентиляции. Если все закупорить, процесс нарушается.

Появляются признаки недостаточной вентиляции помещения:

• Запотевание стекол;
• Жирный налет на стенах в кухне;
• Грибок на стенах в кухне и санузле;
• Повышенная влажность относительно естественного фона в зимний период.

Через систему естественной вентиляции могут проникать посторонние запахи. Причина кроется в одновременном использовании двух типов вентиляции. Иногда ставят принудительную вытяжку на кухню, где есть уже естественная вентиляция.

Ее вводят в канал, предназначенный только для естественной вентиляции. В результате происходит переизбыток воздуха. Движение превышает нормативы в десятки, сотни и тысячи раз. Такой воздух ищет ближайшие места, чтобы реализовать свой потенциал. Жильцы в своем доме ощущают всю палитру запахов, которые передаются на верхние этажи. Такая вытяжка рушит всю естественную вентиляцию.

Основное требование к устройству вентиляционных каналов – их делают во внутренних стенах, чтобы конструкция находилась всегда в тепле. Стандартное планирование жилого помещения заключается в том, чтобы организовать забор отработанного воздуха через ванну, санузел, кухню.

Канал естественной вентиляции устанавливают вровень с крышей, можно чуть выше. Допускается отклонение по нормам под углом 15^◦ от конька по направлению к вентканалу.

Тяга зависит от трех факторов:

1. Высота столба. Чем выше канал естественной вентиляции, тем сильнее будет тяга;
2. Перепад плотности воздуха, которая зависит от температуры внутри и снаружи помещения. Например, на улице зимой -30^◦C, а в помещении +26^◦C, то тяга будет максимальная. Чем больше перепад температур, тем активней движение воздуха в канале. Летом при одинаковой температуре воздуха на улице и в помещении тяга отсутствует или работает, как на приток;
3. Флюгарок труба должна устанавливаться с подветренной стороны, чтобы поддувалась ветром со всех сторон. Если труба будет установлена ниже, то с одной стороны будет обдувание, с другой кровля не даст попасть ветру в вентканал.

Когда воздух проходит через верх трубы появляется разряжение, и воздух из канала вентиляции захватывается еще сильней. Чем выше разница температур и сильней ветер на улице, тем эффективней работает естественная вентиляционная система.

Чистый, но холодный воздух поступает в дом. Он имеет большую плотность, поэтому стремится уйти вниз. В то же время радиаторы создают потоки горячего воздуха. В зоне встречи двух потоков создается турбулентное движение встречного взаимообмена воздушных масс.

Отработанный воздух, который содержит в себе углекислый газ, более тяжелый, чем тот, который поступает с улицы. Углекислота имеет плотность на 20% больше обычного воздуха. Отсюда наиболее грязный воздух находится в нижней зоне. Сверху более чистый и теплый воздух.

Преимущества:

• Установка занимает не много времени;
• Простой монтаж, можно установить своими руками;
• Эксплуатация и дальнейшее обслуживание тоже не сложное;
• Функционирует естественным образом, без дополнительных расходов;
• Покупка и работы стоят намного дешевле, чем принудительная система вентиляции.

Недостатки:

• При одинаковой температуре в помещении и на улице и безветренной погоде вентиляция работать не будет;
• Если летом днем жарко, а к вечеру воздух на улице начинает охлаждаться, в вентканале может появиться обратная тяга

Не будет забираться чистый воздух, а появится обратный эффект. Но происходит это в том случае, если вентиляционные каналы выполнены по безынерционной системе для современных домов, где особо нет тепловых потерь, но в то же время, не могут накапливать тепловую энергию. Это говорит о том, что теплоты канала недостаточно, чтобы догреть воздух и создать тягу в дымоходе, чтобы воздух выходил наружу.

Расчет минимально необходимого притока воздуха

Расчет делается тремя основными способами: площадь, кратность, санитарные нормы.

По площади:

Величина, которая дает ответ на вопрос, сколько раз в течение 60 мин. в комнате происходил воздухообмен, принимается во внимание кратность. Зависит от размеров (объема) комнаты. Если в течение часа свежего воздуха поступила на один объем всего дома, кратность равна одному.

По кратности:

Сначала рассчитывается весь объем дома, потом объем воздуха. Умножаются высота, длина и ширина. Объем определяется по формуле: L=n·V

• L объем воздуха;
• n кратность воздухообмена;
• V объем помещения.

Объем притока и оттока должны быть одинаковыми.

По санитарным нормам

На каждого человека норма в среднем 20-30 кубометров воздуха. В случае тяжелой работы – 50 кубов. Ориентироваться, прежде всего, на количество людей в доме и их потребности. Многие отталкиваются от объема помещения.

Простая логика входит в противоречие с физикой жизни: большая комната требует меньше вентиляции, чем маленькая. Чем больше комната тем больше объем воздуха.

Если загородный дом внушительных размеров, а проживают всего 4-5-7 человек, нет смысла ставить огромные вентканалы, которые предлагает советский СНиП. Последние 40 лет нормы вентиляции не пересматривались и не менялись

50 м³ воздуха в час необходимо человеку в помещении. Если находится постоянно . В два раза меньше периодически приходящих. Складываются два значения: 50 м³+25 м³ = 75 м³

Если не будет притока, нельзя забрать отработанный воздух. Для того, чтобы забрать, такой же объем воздуха надо подать в комнату. Сила тяги зависит от температуры внутри помещения, температуры снаружи помещения и вертикального участка (высоты столба).

При одном и том же сечении, но на разной высоте одинаковая скорость в одних случая проходит, в других нет. Если температура внутри помещения и снаружи одинаковая, давление тяги будет равно нулю.

Сила тяги в канале естественной вентиляции рассчитывается по формуле:

P=(ρ_v – ρ_n) х g х h

• P сила тяги;
• ρ_v внутренняя плотность воздуха внутри помещения;
• ρ_n наружная плотность воздуха за пределами помещения на улице;
• g=9,80665 м/с² ускорение свободного падения;
• h высота столба.

Чтобы найти внутреннюю плотность, надо:

ρ_v=353 : (274 м³/ч + t^◦C_v)

• t^◦C_v температура внутри помещения;
• 353 м³/ч справочная величина;
• 274 м³/ч справочная величина расчетного расхода воздуха

Чтобы найти наружную плотность, надо:

• ρ_n=353 : (274 м³/ч — t^◦C_n), где t^◦C_n– температура на улице.

Разбираем устройство системы естественной вентиляции по составляющим

Система естественной вентиляции состоит из вертикальных внутристенных или приставных каналов с отверстиями, закрытыми жалюзийными решетками, сборных горизонтальных воздуховодов и вытяжной шахты.

Для каждого этажа здания характерно свое расчетное гравитационное давление. Оно зависит от расстояния центра вытяжных решеток по вертикали до верха шахты. Наибольшее давление будет для помещений первого этажа здания.

Приточные клапана на стенах помещения

Приточные клапаны помогут избавить дом от герметичности и привести свежий воздух без шума, пыли, в спокойной обстановке при комфортной температуре. Работает эффективно при наличии вытяжки. Если важна шумоизоляция в квартире, выбирают стеновые устройства. Они лучше поглощают посторонние звуки. Устраняет духоту и излишнюю влажность. Поток воздуха регулируется движением заслонки. В помещении свежий воздух смешивается с теплым и равномерно прогревается по всей поверхности.

• Клапан устанавливается на расстоянии приблизительно два метра от пола с направлением выхода воздуха вверх;
• Перед установкой необходимо проверить работу вентиляционных каналов на кухне и в ванной комнате. Без работы вытяжных каналов клапаны работать не будут;
• Цифровым детектором проверяются стены на наличие проводки и скрытой арматуры;
• Корпус клапана прикладывают к стене, делается разметка;
• Чтобы при сверлении избежать пыли, к стене приклеивается пакет. В него будет ссыпаться грубый мусор;
• Над окном устанавливают пылесос для всасывания мелкой пыли;
• В перфоратор вставляется коронка, в стене делается заходное отверстие глубиной 7-10 см;

• Замеряют толщину стены, делают отметку на буре. По эту отметку необходимо углубиться в стену;
• Стену бурят, не доходя до конца несколько сантиметров:
• Пылесосом из отверстия удаляется лишняя пыль;
• Далее, используется алмазная коронка, чтобы избежать грубых сколов снаружи;
• В готовое отверстие вставляется уплотнитель, оставляя отступ около 8 мм от уровня стены:
• Вовнутрь просовывают трубку. Она должна дойти до конца стены с внешней стороны. Со стороны улицы надевается решетка с акустическим козырьком из комплекта. Обязательно используется страховка;
• Внутри помещения корпус клапана прикладывается прижимом утеплителя, чтобы труба находилась по центру отверстия в корпусе;
• Конструкция выравнивается, делается разметка под крепление;
• Затем высверливаются четыре отверстия. Вставляются дюбели, корпус клапана прикрепляется к стене;
• Вовнутрь устанавливается глушитель с фильтром. Сверху готовый клапан закрывается крышкой.

Процесс установки по времени занимает чуть меньше часа. Про проветривание с открытыми окнами можно забыть.

Приточные клапана на окнах

Прекрасно решается три задачи: проветриваются комнаты, перестают запотевать окна, при этом не создаются сквозняки. При установке пластиковых окон герметизируется помещение. Ограничивается доступ воздуха, начинает появляться конденсат. Со временем может образоваться грибок. Если нужен объем в помещении, клапан выбирается более мощный по пропускной способности или ставят два вентклапана.

Основное назначение — без открытия окна можно проветривать помещение. В зависимости от модели для одних нарезаются уплотнительные резинки, для других надо сверлить отверстия в раме окна. Например, популярная модель Air-box. В комплект входит:

1. Клапан;
2. Две резинки;
3. Три самореза.

Сначала воздуху приходится уходить вверх, чтобы обойти раму и створку со специальным уплотнителем. Затем, воздух через клапан попадает в дом. Вода в помещение не попадает, а, значит, что обледенения зимой не будет. Одна часть ставится внутри помещения, другая снаружи. Клапан можно установить на каждое окно. Система простая, зафиксировать клапан можно самому отверткой и шуруповертом. На верхнюю горизонтальную раму прикладывается резинка, делаются замеры и прикручивается на створку. На раме отрезается родная резинка и устанавливается резинка из комплекта.

Если нужен свежий воздух, клапан открывается вправо и регулируется объем подаваемого воздуха. Важно знать, что при открывании и закрывании окна, клапан нельзя оставлять в крайнем левом положении, иначе, его можно повредить. Попутно такая конструкция решает проблему фурнитуры окна. Холодный свежий воздух поступает только из клапана.

Вентиляционные каналы между помещениями

Вентиляционные каналы объединяют в одну шахту. В некоторых случаях шахта служит вентканалом. Если в доме установлен камин, он сам является вытяжной шахтой. Камин имеет дымоход с разницей высот. Засасывает воздух, во время работы выводит дым и гарь. В нерабочем состоянии, если не перекрыт, выводит воздух из дома.

Каналы, в первую очередь, нужны для влажных помещений: кухня, ванная, туалет, сауна, бассейн. Обязательный атрибут для подвала, котельной, гаража. В котельной канал выполняет двойную функцию: выводит воздух и обеспечивает вывод газохода котла отработанных продуктов горения.

Прочная конструкция выводит непрерывный канал на отметку выше крыши, обеспечивая воздухообмен. На кухне, в санузле, в ванной должны быть свои вентканалы. Притока воздуха должно хватать для работы обоих каналов. Если расположить конструкцию на неправильной высоте, не будет естественной тяги. Соответственно, никакого воздухообмена вентиляцией не получится.

Нельзя делать высоту вентканала, исходя из художественно-архитектурных, и объемно-планировочных решений. Не требуется дополнительный вентилятор и другие механические устройства.

Место расположения канала в загородном доме – одна из стен влажного помещения, которое необходимо проветривать. На небольшую семью достаточно одного, максимум, два. В основную шахту будут группироваться элементы из всех помещений.

Устанавливать лучше вне несущей стены. В противном случае, работа будет связана с технологическими сложностями. Самое главное, правильно установленный канал беспрепятственно выходит на поверхность. Не пересекается со стропильными балками перекрытия и другими возможными препятствиями на крыше. Ни одна конструкция не должна соприкасаться с каналом или примыкать к нему.

Оформление завершается в самом разнообразном стиле: от причудливых зонтиков до оцинкованных, керамических, деревянных фигур. Самое главное, чтобы канал не оставался открытым под дождем и другими атмосферными осадками.

Вытяжные элементы системы

• Жалюзийные решетки

В вентиляционных отверстиях помещений жилых и общественных зданий для регулирования количества вытяжного или приточного воздуха устанавливают жалюзийные решетки.

Наиболее широкое применение получили решетки с подвижными перьями, Состоят из рамки, неподвижной решетки и вертикальных клапанов-перьев. Клапаны устанавливаются сзади решетки, приводятся в движение шнуром. Могут иметь разнообразное художественное оформление.

• Дефлекторы

Устройство на вентиляционной трубе, позволяющее ускорять потоки и создавать тягу в дымоходе. Работает от энергии ветра для создания разрежения на уровне выхода воздуха из вытяжной шахты или вытяжной трубы. Модели выполняются в различных формах: зауженные, поворотные, с прорезями и другие.

Есть дефлекторы, которые создают разряжение за счет ускорения воздуха с любого направления. Откуда бы ни дул ветер, создается тяга.

• Усилитель тяги

Имеет ветровой флюгер, встает по ветру. При смене ветра усилитель моментально меняет направление. Модель не вибрирует даже при ураганном ветре. Действует, как зонтик, вставая по ветру. Решает вопросы, если:

1. Плохая вентиляция;
2. Опрокидывание тяги;
3. Происходит задувание котлов
4. Возникновением обратной тяги в дымоходах.

Советы опытных мастеров

• Стандартная конструкция крыши чердак (не мансарда)

Чердак это не только дополнительная изоляция между улицей и потолком верхнего этажа, но и целая система, которая работает на естественную вентиляцию. И ее надо использовать.

В жаркий день поверхность крыши разогревается до +50^◦C. В каналах, проходящих через чердак, создается нагрев. За счет этого создается дополнительная тяга. Зимой при температуре -25^◦C, на чердаке сохраняется плюсовая температура порядка +10^◦C. Также благотворно влияет на подогрев вентиляционного канала и создание дополнительной тяги.

• Дополнение к естественной вентиляции

В жилых комнатах внизу двери рекомендуется оставлять небольшую щель 20-25 мм. Либо врезаются три вентиляционных небольших решетки, чтобы чистый теплый воздух попадал вверх, а грязный и холодный забирался под дверью и уходил дальше.

В помещениях, которые являются избытком тепла, запахов, влаги, вентиляционные решетки крепятся под потолком. При высоких трехметровых потолках – на метр ниже, чтобы верхняя часть оставалась зоной аккумуляции тепла, так как именно в ней находится избыток. Высокие потолки в частном доме естественным образом собирают тепло и чистый воздух.

Но задача естественной вентиляции забрать не только отработанный (серый) воздух, но и излишки влаги на кухне, в ванной комнате, в санузле. Для этих целей в дверное полотно врезается специальная решетка прямоугольной формы.

Как самостоятельно проверить работу вентиляции?

1. Открыть форточку, окно или дверь, обеспечить приток воздуха;
2. К вентиляционному отверстию поднести зажженную спичку.

При нормальной работе вентиляции, пламя отклоняется в сторону вытяжного отверстия.

Если дымоход находится в наружной стене, он может промерзать и продуваться ветром. Все вентиляционные каналы должны быть выполнены только во внутренних стенах.

Перед выбором и установкой вентиляции, задайте себе вопрос, а есть ли у вас природный источник чистого воздуха? Если ответ утвердительный, можно думать об установке естественной вентиляции. Она справится со своим предназначением, а в доме будет царить приятная атмосфера и комфортный микроклимат. 90% здоровья и энергии зависит от воздуха, которым дышим.