Что такое вентиляция: устройство и принцип работы

Под вентиляцией здания понимают систему каналов, оборудования и приспособлений, позволяющую выводить отработанный воздух и заменять его новым. Принцип действия любой конструкции одинаков.

Зачем нужна вентиляция

В процессе дыхания человек, животные, растения поглощают кислород и выделяют углекислый газ. При этом для нормального самочувствия и животным, и растениям требуется газовая смесь определенного состава. В закрытом помещении уровень кислорода во вдыхаемой смеси уменьшается, концентрация углекислого газа растет. Последний при превышении допустимого содержания представляет смертельную опасность.

На практике такая ситуация встречается редко. Зато гораздо чаще возникает другая. Кладовка внутри дома, бойлерная в полуподвале, туалет нередко оказываются без вентиляции. В результате сырость в ванной приводит к появлению плесени, в кладовке и внутренних коридорах воздух остается спертым и затхлым, избавиться от запахов в санузле не представляется возможным.

Основные задачи вентиляции:

• обеспечение достаточного воздухообмена – замены отработанного воздуха свежим с необходимой кратностью;
• вывод избыточного тепла;
• вывод избыточной влажности;
• удаление газов;
• удаление пыли.

В состав системы входят элементы, позволяющее эту задачу выполнить:

• вентиляционные шахты;
• вентиляционные каналы – от фундамента до крыши;
• воздуходувы;
• окна – учитывают возможность проветривания с помощью окна и приток воздуха за счет технических зазоров, щелей и вентиляционных клапанов в раме;
• механические приспособления, усиливающие поток воздуха;
• электрические приборы.

Вентиляция может включать некоторые или все элементы, соединенные последовательно, параллельно и смешанно.

Последствия отсутствия вентиляции

Представить себе жилое или хозяйственное помещение без вентиляции довольно сложно. Поэтому чаще речь идет о недостаточно мощной системе или неправильно устроенной.

• При недостаточной кратности воздухообмена воздух в служебных помещениях быстро становится затхлым и тяжелым. Если жилые комнаты изолированы слишком тщательно – металлопластиковые окна без вентканалов, пластиковая обшивка – воздух и здесь становится тяжелой. Итог – постоянные головные боли, отеки глаз, носа, горла, раздражительность, усталость, потеря сил.
• Наружу выводится нагретый воздух. Таким образом вентиляция избавляет от избытка тепла. В противном случает ухудшается самочувствие обитателей дома. Техника выходит из строя намного быстрее из-за перегрева.
• В таких помещениях, как ванная, кухня, туалет, баня, бассейн влажность очень высока. При отсутствии вентиляции пар конденсируется на поверхностях и со временем повреждает отделку. Дерево гниет, пластик покрывается плесенью и разъедается солью, бетон, штукатурка разрушаются от грибка.
• Локальные или местные вытяжки удаляют газы с определенных участков. Такие варианты встречаются не только в лаборатории: вытяжка на кухне, избавляющая от чада и запахов при готовке, относится к этому типу. Без нее испарения жира и воды, красители, копоть остаются на поверхности стен и мебели, что приводит к ихпорче.

Общеобменная система вентиляции поддерживает нормальную циркуляцию воздуха. Аварийная или противодымная может спасти жизнь. Система включается при появлении опасных газов, например, угарного газа на кухне, хлористых выделений на производстве. Мощная вытяжка быстро высасывает отравленный воздух и дым из помещения.

Разновидности систем по назначению

Классифицируют вентиляционные конструкции по самым разным признакам: канальные и бесканальные, общие локальные, с теплообменником и без. Различают их и по направлению воздействия.

Циркуляция воздуха предполагает вывод газов из здания и замену отработанного воздуха новым. На практике эти процессы разделяют. В некоторых случаях приточка воздуха может происходить пассивно – открытая дверь или окно. Чтобы вывести воздух, нужно приложить усилие. Возможен и обратный вариант. В таких случаях на часть системы необходимо установить устройства, увеличивающие скорость воздушного потока: вентиляторы, диффузоры.

Приточная

Приточная вентиляция – система приспособлений, обеспечивающая ввод воздуха. Может представлять собой один модуль – вентилятор с фрагментом трубы для установки. Может включать воздуходувы, решетки, диффузоры, фильтры, клапаны и прочее.

Простейший вариант нередко встречается на пластиковых окнах. Это вентклапан, вмонтированный прямо в раму. Без открывания окна он обеспечивает приток свежего воздуха. Однако мощность его невелика.

В кухне, в ванной, если здесь нет вентиляционной шахты, устанавливают приточку. Монтируют блок на стену рядом с окном, на расстоянии не менее 2–2,2 м от пола. Другой вариант – на радиаторы под подоконником. В последнем случае воздух с улицы будет сразу подогреваться, а вентилятор обеспечит достаточный воздушный поток. Ту же функцию выполняет бризер.

Вытяжная

Используется для выведения загрязненного воздуха. Самый простой вариант – вытяжка на кухне. Вентилятор вмонтирован прямо в прибор или устанавливается на тройник, воздух выводится в общую вентиляционную шахту дома или прямо на улицу.

Потребность в вытяжной конструкции обычно выше. В современных квартирах с герметичными окнами естественная циркуляция затруднена. В таких помещениях, как ванная и кухня, ее мощности недостаточно, чтобы вывести влагу, тепло и запахи.

При необходимости сооружают систему, обслуживающую несколько комнат. Для этого устанавливают сеть воздухозаборных труб и вентилятор на выходе вытяжки.

Приточно-вытяжная

В квартирах в ней редко возникает надобность. В частных домах, где появляется много внутренних изолированных помещений и погребов, она бывает кстати.

Главный элемент системы – модуль с двумя вентиляторами, работающими в противоположном направлении. Дополнительные приспособления: воздуходувы, решетки, обратные клапаны – здесь без них не обойтись, диффузоры и прочее.

Так как такая система работает на электричестве, ее нередко оснащают обогревателями, увлажнителями, очистителями.

Все воздуходувы в здании должны иметь одинаковое сечение.

Естественная и принудительная вентиляция

Внутри здания и снаружи воздух находится под разным давлением. Обычно внутри дома он легче, так как нагревается, а снаружи – тяжелее. За счет этой разницы холодный воздух естественным путем проникает внутрь здания, а теплый его покидает. Это и есть естественный воздухообмен.

Эффективность естественной вентиляции сильно зависит от погодных условий. Чем больше разница в давлении (зимой), тем лучше будет вентиляция. Чем она меньше (жарким летом, в дождливый день), тем хуже происходит обмен.

Классификация следующая.

• Неорганизованная – обмен за счет разницы в давлении производится через отверстие, возникающие при строительстве: щели в рамах, технические зазоры, открытые окна, фрамуги и двери.
• Организованная – то же самое происходит через специальные приточные и вытяжные проемы. В системе появляются воздуходувы, решетки, фильтры, диффузоры и другие механические приспособления.

Принудительная вентиляция тоже выполняется за счет разницы давлений. Однако здесь она возникает из-за работы прибора – вентилятора, эжектора. Такой вариант эффективнее, так как не зависит от погоды. Интенсивность воздухообмена можно регулировать на разных участках и в общем.

Система обязательно включает воздуходувы вне шахты, вентиляторы. Здесь можно установить очистители, фильтрующие устройства, увлажнители, ионизаторы, даже обогреватели. Однако такая вентиляция зависит от электричества и довольно дорога в использовании.

Выделяют также смешанную или комбинированную вентиляцию. В этом случае естественная организованная система дополняется вентиляторами и эжекторами, которые включаются, когда естественная циркуляции не справляется со своей задачей: при сильном зное, в дождь, в экстренных случаях.

Приточно-вытяжная вентиляция – разновидность искусственной.

Типы систем по зоне обслуживания

По способу организации воздухообмена системы делят на общие, локальные, аварийные, противодымные.

Местная

Может быть приточной или вытяжной. Такие системы чаще используются в промышленности, но и в быту вытяжка на кухне стала привычным явлением.

Пример приточно-вытяжной конструкции: приточка и вытяжка в банном комплексе. Циркуляция для собственно банного помещения организуется отдельно. Здесь она выводит избыток влаги и тепла не столько во время банных процедур, сколько позднее. Она не дает влаге накапливаться внутри и вызывать гниение дерева.

Общеобменная

Такой вариант создает одинаковые условия в нескольких помещениях. Влажность, тепло, а также пыль и углекислый газ равномерно распределяются и не создают высокой концентрации. Кратность воздухообмена рассчитывается в зависимости от характера помещения. Для жилой комнаты достаточно 3 кубов на человека в час, в кухне потребуется 6–8 в зависимости от количества оборудования.

Общеобменная и общедомовая вентиляция – не одно и то же. Общеобменная – это тип системы, общедомовая – система, объединяющая здание.

Аварийная

Монтируется в помещениях, где есть вероятность выброса вредных веществ, активируется в чрезвычайных ситуациях. Работает очень интенсивно и быту не используется.

Противодымная

Устанавливается в любых помещениях, где есть риск пожара. Это производственные здания, общественные, где собирается большое количество людей, специальные. Ее задача – накачать как можно больше воздуха в помещение, чтобы предупредить распространение дыма. Система эффективна в начале пожара.

Конструкции вентиляционных систем

По конструкции различают канальные и бесканальные схемы.

1. Бесканальная – отсутствуют воздуходувные короба и вентиляционные шахты. Элементы приточки или вытяжки устанавливается на наружные стены и выводят воздух прямо на улицу. Делают отверстия возле оконных и дверных проемов, в помещениях, где нужно улучшить естественную циркуляцию. Бесканальная система может быть принудительной и естественной. Она намного экономнее: нет воздуходувов, нет затрат на их установку и обслуживание. Однако для вентиляции больших зданий такой вариант не годится.
2. Канальная – включает разветвленную сеть воздуходувов. Трубы прокладывают в нескольких помещениях, соединяют между собой и выводят наружу в одном месте – через стену или крышу. При этом уменьшается количество точек забора и выхода. Канальная система также может быть естественной – циркуляция через вентиляционные шахты – и принудительной.

Дополнительные функции

Искусственная вентиляционная система нередко дополняется устройствами, улучшающими качество обмена или характеристики поставляемого воздуха.

1. Система с подогревом – на точки забора воздуха устанавливают рекуператоры. Такое устройство подогревает входящий поток.
   
2. Шумопоглотитель – при большой протяженности или мощности вытяжки система издает немало шумов. Для их предупреждения устанавливают шумопоглотитель. Это конструкция с поверхностями, отделанными звукопоглощающими материалами. Шумопоглотитель ставят между вентилятором и магистральным воздуховодом.
   
3. Фильтры – обычно служат для очистки приточки. Устройство поглощает пыль, грязь, удаляет дым. Фильтрация высокой степени удаляет кислотные ангидриды и запахи. Срок эксплуатации фильтра ограничен, его нужно регулярно менять.
   
4. Увлажнители – установки, увеличивающие влажность входящего воздуха. Весьма актуальны зимой, когда и морозный воздух, и воздух в доме из-за обогревателей одинаково сухой.
   

В системе естественной вентиляции установка любых таких элементов невозможна.