Естественная вентиляция домов и квартир своими руками: схемы, устройство, расчет

Естественные приточно-вытяжные системы вентиляции до недавнего времени были фаворитами промышленного и гражданского строительства. Сочетание простоты и надежности привлекают и профессионалов, и владельцев жилья.

Проникая в дом сквозь неплотности оконных блоков, щели либо специально установленные проветривающие устройства, воздух вытягивается наружу благодаря законам физики. Перед тем, как рассчитать естественную вентиляцию, ознакомьтесь с существующими видами, преимуществами и недостатками. С помощью наших советов вы легко и грамотно сконструируете своими руками естественную вентиляцию частного дома.

Принцип действия естественной вентиляции

Мы подробно расскажем, как работает естественная вентиляция, чтобы кажущаяся простота никого не обманула.

В холодную погоду теплые потоки активно вытягиваются из помещений через вентиляционные каналы. Создается область пониженного давления, которое выравнивается посредством засасывания воздушных масс снаружи. Прохладный уличный воздух согревается, цикл работы повторяется по тому же принципу, пока температура снаружи и доме не выравнивается.

Поэтому мы ощущаем особую духоту: санитарные нормы наша естественная вентиляция обеспечить не в состоянии.

Летом, когда атмосферный воздух горяч, естественная вытяжная вентиляция прекращает работу.

Успешная работа напрямую обеспечивается следующими условиями:

• вентиляционные каналы устанавливаются в помещениях с максимальным теплопритоком (кухня, ванная);
• вентиляционные шахты проектируют строго вертикально, к ним подключают каналы из квартир;
• в каждую из комнат дома обеспечивается бесперебойный приток воздуха с улицы (приточные клапаны, проветриватели, негерметичные деревянные окна);
• воздух между комнатами перемещается свободно. Для этого под дверями оставляется щель 1,5 см или в нижней половине дверного полотна устанавливается вентиляционная решетка.

Работа системы основана исключительно на значительной разнице климатических показателей в здании и на улице.

Виды естественной вентиляции

В зданиях с естественной приточно-вытяжной вентиляцией полностью исключается использование любых видов вентиляторов.

Существует два типа:

• Неорганизованная или самопроизвольная. Воздушные потоки проникают в дом через непредусмотренные специально щели, а выводятся через печную трубу. Никакие вентиляционные отдушины для этого не делают.
• Организованная. Воздух проникает в здание и покидает его через специально оборудованные продухи. Места нахождения продухов и их диаметр рассчитываются в зависимости от объема комнаты. Движение воздушных масс регулируют разными способами, в зависимости от которых система бывает:
  • гравитационной;
  • ярусной;
  • аэрационной.

Чтобы грамотно рассчитать систему в частном доме и сделать проект, важно подобрать подходящий способ движения воздуха.

Устройство несет немало преимуществ:

• реально оборудовать естественную вентиляцию частного дома своими руками, затратив немного средств и обладая минимальными познаниями в физике;
• эффективно работает при соблюдении некоторых условий и правильном проектировании;
• рассчитать естественную вентиляцию для частного дома достаточно просто.

Простой, но не всегда надежный принцип работы естественной вентиляции используют в жилых домах, общественных зданиях старой постройки, небольших складах, цехах. Но когда естественная вентиляция не в состоянии поддерживать нужный микроклимат, сохраняя ее, подключают вспомогательные вентиляторы, которые могут усиливать приток или вытяжку воздуха.

Схемы естественной вентиляции

Существует несколько типов схем для частного дома:

• бесканальные;
• канальные;
• постоянные;
• периодические.

Воздух проникает в дом через «сухие» комнаты: спальню, гостевую, , а отводится через «влажные» при любом устройстве вентиляции.

Проекты без использования вентканалов чаще делают для промышленных помещений. Постоянная схема характеризуется непрерывным движением воздуха. Периодическая схема естественной вентиляции подразумевает периодические проветривания.

Общеизвестная канальная схема естественной вентиляции частного дома довольно проста, она состоит из шахт, расположенных вертикально. Нижние концы шахт выходят в помещения и прикрываются вентиляционными решетками. Верхние поднимают над уровнем кровли.

Более всего в вытяжной вентиляции нуждаются ванные комнаты, туалеты, кухни, кладовки, котельные. С учетом этого рассчитывают схему.

Приточные устройства располагаются на уровне верха оконной створки. Вытяжные – как можно выше к потолку. Для свободного перемещения воздуха по дому под межкомнатными дверями оставляют щели.

Если необходимо вентилировать цокольный или мансардный этажи, оборудуются дополнительные воздуховоды.

Обычно все расчеты и схема готовятся в период проектирования здания. Во время строительства предусматривают полости или шахты.

Сила тяги напрямую влияет на скорость движения воздушного потока.

Которая во многом зависит от свойств вентканалов:

• сечения;
• высоты;
• теплоизоляции;
• количества поворотов.

Воздуховоды, подходящие по размеру для естественной вентиляции коттеджа, устанавливают во время возведения стен. Часто они совсем незаметно прячутся внутри перегородок.

Чем выше над кровлей поднимается оголовок вентканала, тем выше при скорость воздуха. Это объясняется большей разницей давления внизу и вверху.

Нормы воздухообмена при естественной вентиляции

Нормы согласно АВОК-1-2002 составляют:

Проект изначально основывают на санитарных нормах. Схема естественной вентиляции не обеспечит здоровый микроклимат в доме, если они не учтены. Так, при излишнем воздухообмене жителей ожидают сквозняки и простудные заболевания, а при слабом — духота, скопление пыли и аллергенов.

Расчет воздуховодов естественной вентиляции

Воздуховоды это одна из главных составляющих естественной вентиляции квартиры или дома. По ним из помещений отводится отработанный воздух. Чтобы система функционировала правильно, нужен расчет сечений труб.

Формула 1. Сначала подсчитываются удельные потери:

В числителе гравитационное давление, в знаменателе проектная длина трассы в метрах.

Формула 2. Гравитационный напор в Паскалях:

здесь h – высота воздушного столба, р_в – плотность воздуха в комнате, р_н – плотность воздуха на улице в кг/куб.м.

Размеры труб рассчитывают так:

• Обозначение коробов и вентиляционных решеток на плане естественной вытяжной вентиляции;
• Составление аксонометрической схемы.

При составлении аксонометрической схемы вертикальные каналы должны быть размещены равномерно и обеспечивать движение одинаковых объемов воздуха.

Порядок выполнения своими руками аэродинамического расчета для системы частного дома:

• Первыми просчитывают наиболее удаленные от шахты участки;
• Для каждой ветки просчитывают гравитационное давление, используя Формулу 2;
• Расчет сечения воздуховодов:
  
  Здесь L – расход воздуха на вентилирование, V_р – скорость газов;
• Рассчитав размеры воздуховодов, подбирают наиболее подходящие по диаметру трубы;
• Диаметр сечения прямоугольного воздуховода рассчитывают по диаметру круглого, аналогичного по трению: D=2cb/(c+b), здесь c и b – стороны сечения воздуховода в метрах.

Для расчетов принимаются усредненные показатели скорости воздуха в естественной вентиляции: от 0,5 до 1 м/сек.

В качестве воздуховодов для устройства естественной вентиляции выбирайте пластиковые трубы круглого сечения.

Их гладкая внутренняя поверхность свободно пропускает через себя воздух, не создавая препятствий. Они легко стыкуются между собой и просты в обслуживании. Желательно перед обустройством естественной вентиляции в частном доме обработать пластиковые трубы антистатическим раствором.

Проблемы естественной вентиляции

Даже правильно рассчитанная естественная вентиляция имеет несколько минусов. Зависимость от внешних условий мы уже упомянули.

И последний фактор, сводящий на «нет» наличие вытяжной естественной вентиляции: герметичные окна. Воздух не поступает через уплотнители окон-ПВХ, современные стеновые материалы полностью изолируют жилье. Поэтому общедомовые вытяжки не работают.

Проверить эффективность очень просто:

• Откройте форточку на кухне;
• Поднесите к вытяжной решетке вентканала листок тонкой бумаги размером с ладонь;
• Если листок удерживается, значит, естественная вентиляция работает как часы.

Распространена и проверка естественной вентиляции с помощью зажженной спички. Такой способ опасен и может вызвать пожар или взрыв в вентиляционной шахте. Поэтому профессионалы проверяют только бумажным листком.

Через воздуховоды естественной вентиляции из квартиры или коттеджа вместе с несвежим воздухом выносится тепло. Уличный воздух заносит пыль и аллергены. А на кухне естественная приточно-вытяжная вентиляция не справится с паром и жаром в дни больших приготовлений пищи.

Решение проблем

Создать постоянный или регулируемый приток воздуха для естественной вентиляции квартиры можно, установив приточный клапан. Приточные клапаны бывают стеновыми или оконными. Обладая некоторыми навыками, реально нормализовать работу естественной вентиляции своими руками.

Приточные устройства обязательно снабжаются сетками, которые не пропустят в квартиру пыль и насекомых.

В качестве вспомогательного вытяжного устройства широко используются вытяжки. Необходимо грамотно подключить кухонную вытяжку с сохранением естественной вентиляции. Вентиляционная решетка на кухне не перекрывается, так как предусмотрен отдельный выход для вытяжки. Естественная вентиляция кухни сохраняется, при этом вентилятор усиленно гонит из помещения влажный, насыщенный частичками жиров воздух.

Выведите конец воздуховода на улицу. Это наиболее целесообразный вариант для тех, кто хочет подключить кухонную вытяжку, сохранив естественную вентиляцию.

Снаружи воздуховод прикрывается обратным клапаном, его поверхность покрывается теплоизоляцией. Способ более затратный, но грамотный.

Прибегнув к нашим рекомендациям, вы обеспечите квартиру или дом эффективной естественной вентиляцией круглый год, независимо от погоды.

Видео о том, как самостоятельно установить оконный приточный клапан: