На сьогоднішній день у сучасному будівництві є галузь, в яких проводяться дослідження з удосконалення технології спорудження, також покращують якості при експлуатації, не винятком є ​​повітрообмін приміщень у будівлі. Проблеми у цій сфері актуальні та вирішуються шляхом підбору кратності під систему вентиляції. Проводяться повномасштабні випробування та на основі їх пишуться стандарти. Найбільш успішною країною у цій справі є США. Ними був розроблений стандарт ASHRAE, використовуючи досвід інших країн, а саме Німеччини, Данії, Фінляндії та свої наукові розробки. На пострадянському просторі також є розроблений аналог такого документа. У 2002 році було розроблено АВОК стандарти «норми повітрообміну громадських та житлових будівель».

Будівництво сучасних споруд проводиться з розрахунком підвищеного утеплення та великої герметичності вікон. Тому оптимальний обмін повітря дуже важливий у подібних випадках для виконання санітарно-гігієнічних норм та відповідного мікроклімату. Також важливо не завдати шкоди енергозбереженню, щоб узимку у вентиляцію не витягувало все тепло, а влітку – прохолодне повітря з кондиціонера.

Щоб визначити розрахунок повітрообміну в приміщеннях, крім лікарень, було створено новий метод, описаний у виданні ASHRAE 62–1–2004. Його визначається за допомогою підсумовування показників значення свіжого зовнішнього повітря, яке подається безпосередньо для дихання, враховуючи площу приміщення, що припадає на одну особу. У результаті значення вийшло значно нижчим, ніж пізньої редакції ASHRAE.

Норми повітрообміну в житлових спорудах

При проведенні розрахунку необхідно використовують дані таблиці за умови, що рівень насиченості шкідливих компонентів не вищий за норми ГДК.

Приміщення	Норма повітрообміну	Примітки
Житлова зона	Кратність 0,35 ч-1, але не менше 30 м ³ / год * чол.	При розрахунку (м 3 /год) за кратністю обсягу приміщення враховується площа приміщення
	3 м³/м²*год житлових приміщень, при площі квартири менше 20 м²/ос.	Приміщення з конструкціями, що огороджують для повітря, вимагають додаткової витяжки.
Кухня	60 м³/год для електричної плити	Подача повітря до житлових кімнат
	90 м³/год для використання 4-конфорочної газової плити
Ванна кімната, туалет	25 м³/год із кожного приміщення	Так само
	50 м³/год при суміщеному санвузлі
Пральня	Кратність 5 год-1	Так само
Вбиральня, комора	Кратність 1 год-1	Так само

У разі невикористання приміщення для житла показники зменшуються таким чином:

• у зоні проживання на 0,2 год-1;
• в інших: кухня, ванна, туалет, комора, гардероб на 0,5 год-1.

При цьому необхідно уникнути попадання проточного повітря з цих приміщень до житлових, якщо воно там є.

У випадках, коли повітря, що надходить у приміщення з вулиці, проходить велику дистанцію до витяжки, то збільшується кратність повітрообміну. Є ще таке поняття, як запізнення вентиляції, що передбачає відставання попадання кисню зовні до початку його використання в приміщенні. Цей час визначається за допомогою спеціальної діаграми (дивитися на малюнок 1), враховуючи найменші норми обміну повітря у вищезгаданій таблиці.

Наприклад:

• витрата повітря 60 м ³ / год * чол;
• обсяг житла 30 м³/ос;
• час запізнення 0.6 год.

Норми повітрообміну для офісних будівель

Норми в таких будинках будуть значно вищими, тому що вентиляція повинна ефективно справлятися з великою кількістю вуглекислоти, що виділяється співробітниками офісу і техніки, що там знаходиться, прибирати надлишок тепла, при цьому подавати чисте повітря. У цьому випадку не буде достатньо природної вентиляції, використання такої системи на сьогоднішній день не може забезпечити необхідних гігієнічних та повітрообмінних стандартів. При будівництві використовують двері, що герметично закриваються, і вікна, також пристрій панорамного скління повністю обмежує попадання повітря зовні, що призводить до застою повітря і погіршення мікроклімату житла і загального стану людини. Тому необхідно проектувати та встановлювати спеціальну вентиляцію.

До основних вимог такої вентиляції входить:

• можливість забезпечення достатнього обсягу свіжого чистого повітря;
• фільтрація та усунення використаного повітря;
• відсутність перевищення стандартів шумності;
• зручне керування;
• невеликий рівень енергоспоживання;
• можливість вписуватися в інтер'єр та мати невеликі розміри.

У конференц-залах потрібно встановити додаткові припливні пристрої, а витяжку потрібно встановлювати в туалетах, коридорах і в залах для копіювання. В офісах механічна витяжка монтується у випадках, якщо площа кожного кабінету перевищує 35 кв. м.

Як показує практика, при неправильному розподілі великого потоку повітря в офісах із невисокими стелями створюється відчуття протягу, і в такому разі люди вимагають вимкнути вентиляцію.

Організація повітрообміну в приватному будинку

Здоровий мікроклімат і гарне самопочуття залежить багато в чому від правильної організації припливно-витяжної системи в будинку. Найчастіше під час проектування про вентиляцію буває забувають або приділяють мало уваги, думаючи, що однієї витяжки у туалеті буде достатньо для цього. І найчастіше повітрообмін організовані неправильно, що призводить до багатьох проблем і таїть загрозу для здоров'я людини.

Якщо є недостатній вихід забрудненого повітря, то в приміщенні буде великий рівень вологості, можливість зараження стін грибком, запотівання вікон і відчуття вогкості. А коли є поганий приплив, відчувається нестача кисню, велика запиленість і підвищена вологість або сухість, це залежить від сезону за вікном.

Правильно влаштована вентиляція та повітрообмін у будинку виглядає таким чином, як показано на малюнку.

Поступаючий повітря в житло повинен пройти спочатку через кватирку або відкриті стулки вікна, припливний клапан знаходиться із зовнішнього боку стіни житла, потім, проходячи через кімнату, проникає під дверним полотном або через спеціальні вентиляційні отвори і потрапляє в санвузли та кухню. Далі виходить через систему витяжок назовні.

Розрізняється спосіб організації обміну повітря у застосуванні систем вентиляції: механічної чи природної, але у всіх випадках надходження повітря походить з житлових зон, а виходить у технічних: санвузол, кухня та інші. При застосуванні будь-якої системи необхідно обов'язково влаштовувати вентиляційні канали у внутрішній частині капітальної стіни, це дозволить уникнути так званого перекидання потоку повітря, що означає зворотний рух до того, як зазначено на малюнку 2. По цих каналах відпрацьоване повітря відводиться назовні.

Навіщо потрібен повітрообмін?

Повітрообмін - це витрата зовнішнього повітря, що подається м3/годину, що потрапляє в будинок за допомогою системи вентиляції (рисунок 3). Забруднення середовища в житлових кімнатах походить від розміщених у них джерел – це може бути меблі, різна тканина, продукти споживання та життєдіяльності людини, побутові вироби. Також це трапляється шляхом газоутворення від впливу видихання вуглекислого газу людиною та інших життєво важливих процесів організму, ще різні технічні випари, які можуть бути присутніми на кухні від згоряння газу на плиті та багато інших факторів. Тому повітрообмін такий необхідний.

Щоб підтримувати нормальні показники повітря в житлі, слід контролювати насиченість вуглекислого газу СО2 за допомогою регулювання системи вентиляції з урахуванням концентрації. Але є другий спосіб, найпоширеніший – це метод контролю повітрообміну. Він значно дешевший і в багатьох випадках ефективніший. Існує спрощений спосіб його оцінки за допомогою таблиці 2.

Але при проектуванні механічної системи вентиляції у будинку чи квартирі потрібно робити розрахунок.

Як перевірити чи працює вентиляція?

Спочатку перевіряється чи працює витяжка, для цього необхідно піднести аркуш паперу або полум'я від запальнички безпосередньо до решітки вентиляції, що знаходиться у ванній або кухні. Полум'я або лист повинні відігнутися у бік витяжки, якщо це так, вона працює, а якщо такого не відбувається, то канал може бути перекритий, наприклад, забитися листям або з якоїсь іншої причини. Тому головне завдання – усунути причину та забезпечити потяг у каналі.

Опис:

Від ефективності роботи вентиляції залежить якість повітря, яким ми дихаємо. Недооцінка впливу повітрообміну на стан повітряного середовища в житлових квартирах призводить до істотного погіршення самопочуття людей, що в них проживають.

Природна вентиляція житлових будинків

Є. Х. Китайцева, доценти ММСУ

Є. Г. Малявіна, доценти ММСУ

Від ефективності роботи вентиляції залежить якість повітря, яким ми дихаємо. Недооцінка впливу повітрообміну на стан повітряного середовища в житлових квартирах призводить до істотного погіршення самопочуття людей, що в них проживають.

СНиП 2.08.01-89 "Житлові будинки" рекомендує наступну схему повітрообміну квартир: зовнішнє повітря надходить через відкриті кватирки житлових кімнат і видаляється через витяжні грати, встановлені в кухнях, ванних кімнатах та туалетах. Повітрообмін квартири повинен бути не менше однієї з двох величин: сумарної норми витяжки з туалетів, ванних кімнат та кухні, яка в залежності від типу кухонної плити становить 110 - 140 м 3 /год, або норми припливу, що дорівнює 3 м 3 /год на кожний м 2 житлової площі. У типових квартирах, як правило, перший варіант норми виявляється вирішальним, в індивідуальному – другий. Так як цей варіант норми для великих квартир призводить до невиправдано завищених витрат вентиляційного повітря, у московських регіональних нормах МГСН 3.01-96 "Житлові будинки" передбачається повітрообмін житлових кімнат з витратою 30 м 3 /год на одну особу. Найчастіше проектними організаціями ця норма трактується як 30 м 3 /год однією кімнату. У результаті великих муніципальних (не елітних) квартирах повітрообмін може бути занижений.

У житлових будинках масової забудови зазвичай виконується природна витяжна вентиляція. На початку масового житлового будівництва застосовувалася вентиляція з індивідуальними каналами від кожної витяжної решітки, що з'єднувалися з витяжною шахтою безпосередньо або через збірний канал на горищі. У будинках до чотирьох поверхів ця схема застосовується досі. У високих будинках для економії місця через кожні чотири - п'ять поверхів кілька вертикальних каналів об'єднувалося одним горизонтальним, від якого повітря прямувало до шахти по одному вертикальному каналу.

В даний час важливим рішенням систем природної витяжної вентиляції багатоповерхових будівель є схема, що включає вертикальний збірний канал - "ствол" - з бічними відгалуженнями - "супутниками". Повітря надходить у бічне відгалуження через витяжний отвір, розташований у кухні, ванній кімнаті або туалеті і, як правило, у міжповерховому перекритті над наступним поверхом перепускається у магістральний збірний канал. Така схема значно компактніша за систему з індивідуальними каналами, може бути аеродинамічно стійкою і відповідає вимогам протипожежної безпеки.

Кожна вертикаль квартир може мати два "стволи": по одному здійснюється транзит повітря з кухонь, по іншому - з туалетів та ванних кімнат. Допускається використовувати один "ствол" для вентиляції кухонь і сантехкабін за умови, що місце приєднання бічних відгалужень до збірного каналу в одному рівні має бути вище рівня приміщення, що обслуговується, не менше ніж на 2 м. Один або два останні поверхи часто мають індивідуальні канали, не пов'язані із загальним магістральним "стволом". Це відбувається, якщо конструктивно неможливо приєднати верхні бічні канали до магістрального за загальною схемою.

У типових будинках основним елементом системи природної вентиляції є поверховий вентблок. У будівлях, що будуються за індивідуальними проектами, витяжні димарі найчастіше виконуються в металі.

Вентблок включає ділянку магістрального каналу одного або декількох бічних відгалужень, а також отвір, що з'єднує вентблок з приміщенням, що обслуговується. Зараз бічні відгалуження підключаються до магістрального каналу через 1 поверх, тоді як попередні рішення передбачали підключення через 2 - 3 і навіть через 5 поверхів. Міжповерховий стик вентблоків є одним із найненадійніших місць системи витяжної вентиляції. Для його герметизації досі іноді використовується цементний розчин, що укладається на місці по верхньому торцю блоку, що лежить нижче. При встановленні наступного блоку розчин видавлюється і частково перекриває переріз вентиляційних каналів, внаслідок чого змінюється їхня характеристика опору. Крім того, відзначалися випадки негерметичного загортання стику між блоками. Все це призводить не тільки до небажаного перерозподілу повітряних потоків, а й до перетікання повітря через вентиляційну мережу з одних квартир до інших. Використання спеціальних герметиків все ж таки призводить до бажаного результату в умовах трудомісткості операції загортання при важкодоступності шва.

З метою скорочення тепловтрат через стелю верхнього поверху і для підвищення температури на його внутрішній поверхні більшість типових проектів багатоповерхових будівель передбачає пристрій "теплого горища" заввишки близько 1,9 м. В нього надходить повітря з декількох збірних вертикальних каналів, що робить горище загальним горизонтальним ділянкою системи вентиляції. Видалення повітря з горищного приміщення здійснюється через одну на кожну секцію будинку витяжну шахту, гирло якої відповідно до СНіП "Житлові будівлі" розташовується на 4,5 м вище за перекриття над останнім поверхом.

При цьому витяжне повітря на горищі не повинно остигати, інакше збільшується його щільність, що призводить до перекидання циркуляції або зниження витрати витяжки. У підлоги горища над вентблоком влаштовується оголовок, всередині якого, як правило, приєднуються бічні канали останнього поверху до магістрального. При виході з оголовка в стовбурі повітря рухається з високою швидкістю, тому до нього за рахунок ежекції підсмоктується витяжне повітря з бічних каналів останнього поверху.

Так як одні і ті ж вентблоки використовуються в будинках від 10 до 25 поверхів, то для 10 - 12-поверхового будинку швидкість повітря в магістральному каналі при виході на "тепле горище" недостатня для ежекції повітря з бокового відгалуження верхнього поверху. В результаті цього, за відсутності вітру або при вітрі, спрямованому на протилежний для квартири фасад, нерідкі випадки перекидання циркуляції і задування витяжного повітря інших квартир в квартири останнього поверху.

Розрахунковим для природної вентиляції є режим відкритих кватирок при температурі зовнішнього повітря +5°С та безвітряній погоді. При зниженні температури зовнішнього повітря тяга збільшується, і вважається, що провітрювання квартир лише покращується. Розраховується система ізольовано від будівлі. У той же час витрата повітря, що видаляється системою, є лише однією складовою повітряного балансу квартири, в якому крім нього значну роль можуть відігравати витрати повітря, що інфільтрується або ексфільтрується через вікна і надходить або виходить з квартири через вхідні двері. За різних погодних умов та напрямків вітру, відкритих або закритих кватирок складові цього балансу перерозподіляються.

Крім конструктивних рішень самої системи та погодних умов - температури та вітру - на роботу природної вентиляції впливають висота будівлі, планування квартири, її зв'язок із сходово-ліфтовим вузлом, розміри та повітропроникність вікон та вхідних у квартиру дверей. Тому норми щільності і розмірів цих огорож теж слід вважати такими, що мають відношення до вентиляції, як і рекомендації щодо планування квартир.

Повітряне середовище у квартирі буде кращим, якщо квартира забезпечена наскрізним або кутовим провітрюванням. Обов'язковою ця норма щодо СНиП "Житлові будинки" є лише для будівель, що проектуються для III та IV кліматичних районів. Проте в даний час і для середньої смуги Росії архітектори намагаються розміщувати в будівлі квартири так, щоб вони задовольняли цю умову.

До вхідних дверей у квартири СНиП"ом "Будівельна теплотехніка" пред'являється вимога високої герметичності, що забезпечує повітропроникність не більше 1,5 кг/ч·м 2 , що практично має відтнути квартиру від сходово-ліфтової шахти. вдається далеко не завжди. На підставі численних досліджень, що проводяться в 80-х роках ЦНДІЕП інженерного обладнання, МНІІТЕП"ом, відомо, що в залежності від ступеня ущільнення притворів дверей значення їх аеродинамічної характеристики опору відрізняються майже в 6 разів. Нещільність квартирних дверей породжує проблему перетікання відпрацьованого повітря з квартир нижніх поверхів по сходовій клітці до квартир верхніх поверхів, внаслідок чого навіть при добре працюючій витяжній вентиляції приплив свіжого повітря значно скорочується. У будинках з одностороннім розташуванням квартир ця проблема ускладнюється. Схема формування повітряних потоків у багатоповерховому будинку з нещільними квартирними дверима показано на рис. 1. Одним із способів боротьби з перетіканням повітря через сходову клітку та ліфтову шахту є влаштування поверхових коридорів або холів, що мають двері, що відокремлює сходово-ліфтовий вузол від квартир. Однак таке рішення при нещільних квартирних дверях посилює горизонтальне перетікання повітря з односторонніх квартир, що виходять на навітряний фасад, до квартири завітряної орієнтації.

Формування повітряних потоків у багатоповерховій будівлі

Повітропроникність вікон житлових будівель по БНіП "Будівельна теплотехніка" не повинна перевищувати 5 кг/год·м 2 для пластикових та алюмінієвих вікон, 6 кг/год·м 2 - для дерев'яних. Їх розміри, виходячи з норм освітленості, визначаються БНіП "Житлові будівлі", обмежуючи відношення площі світлових прорізів усіх житлових кімнат та кухонь квартири до площі підлоги цих приміщень завбільшки не більше 1:5,5.

При природній витяжній вентиляції вікна грають роль припливних пристроїв. З одного боку мала повітропроникність вікон призводить до небажаного скорочення повітрообміну, а з іншого - до економії теплоти на підігрів інфільтраційного повітря. При недостатній інфільтрації вентиляція здійснюється через відкриті кватирки. Неможливість відрегулювати положення стулок кватирок змушує мешканців іноді використовувати їх тільки для короткочасного провітрювання приміщень навіть за відчутної задухи в квартирі.

Альтернативним варіантом неорганізованого припливу є припливні пристрої різних конструкцій, встановлені безпосередньо у зовнішніх огорожах. Раціональне розміщення припливних пристроїв у поєднанні з можливістю регулювати витрату припливного повітря дозволяє вважати їхню установку досить перспективною.

Натурні дослідження та численні розрахунки повітряного режиму будівлі дозволили виявити загальні тенденції зміни складових повітряного балансу квартир за зміни погодних умов для різних будівель.

Варіанти розміщення аеромату

При зниженні температури зовнішнього повітря збільшується частка гравітаційної складової у різниці тиску зовні та всередині житлового будинку, що призводить до збільшення витрат інфільтрації через вікна на всіх поверхах будівлі. Найбільше це збільшення позначається на нижніх поверхах будівлі. Збільшення швидкості вітру за постійної температури зовнішнього повітря викликає збільшення тиску лише з навітряному фасаді будівлі. Найбільше зміна швидкості вітру впливає на перепади тисків верхніх поверхів високих будівель. Швидкість і напрям вітру надають сильніший вплив на розподіл повітряних потоків у системі вентиляції та витрати інфільтрації ніж температура зовнішнього повітря. Зміна температури зовнішнього повітря від -15°С до -30°С призводить до такого збільшення повітряобміну в квартирі як і збільшення швидкості вітру від 3 до 3,6 м/с. Зростання швидкості вітру не позначається на витраті повітря, що видаляється з квартири завітряного фасаду, проте при поганих вхідних дверях приплив у них зменшується через вікна і збільшується через вхідні двері. Вплив гравітаційного тиску, вітру, планування, опору повітропроникненню внутрішніх та зовнішніх конструкцій, що захищають, для будівель підвищеної поверховості виражено більш різко, ніж у будівлях малої та середньої поверховості.

У зв'язку з встановленням у приміщенні щільних вікон пристрій лише витяжної системи виявляється неефективним. Тому для подачі припливу в квартири використовуються як різні пристрої (спеціальні аеромати у вікнах, що мають досить великий аеродинамічний опір і не пропускають шум з вулиці (рис. 2), припливні клапани у зовнішніх стінах (рис. 3), так і проектується механічна вентиляція припливу .

За кордоном набули поширення в житловому будівництві механічні системи витяжної вентиляції, особливо для будівель підвищеної поверховості. Ці системи відрізняє стійка робота в усі періоди року. Наявність малошумних та надійних у роботі дахових вентиляторів (аналогічними вентиляторами обладнуються і шахти сміттєпроводу) зробило такі системи досить масовими. Для припливу повітря у віконних палітурках встановлюються, як правило, аероматы.

На жаль, вітчизняний досвід застосування загальних для будівлі або стояка систем механічної вентиляції пов'язаний з низкою проблем, про що свідчив приклад експлуатації в Москві десятків 22-поверхових будівель серії І-700А. За станом повітряного середовища свого часу вони визнали аварійними. Наслідком конструктивних та монтажних дефектів, а також поганої експлуатації (непрацюючі вентилятори) є недостатнє видалення повітря в цілому зі всіх квартир та перетікання його з одних квартир за непрацюючою системою до інших. Відзначено й інші недоліки, пов'язані з поганою герметичністю систем та складністю їх монтажного регулювання.

У кращому положенні з точки зору експлуатації вентиляторів знаходяться квартири з індивідуальними вентиляторами. До них відносяться квартири ряду типових будівель, де на останніх поверхах в індивідуальні витяжні канали встановлюються невеликі осьові вентилятори.

Багато нарікань на роботу систем природної вентиляції зробило правомірним питання: а чи може така система працювати добре за різних погодних умов? Відповідь на це питання було вирішено отримати методом математичного моделювання шляхом спільного розгляду повітряного режиму всіх приміщень будівлі із системою вентиляції, що дозволяє виявити достовірну якісну та кількісну картину розподілу повітряних потоків у будівлі та системі вентиляції.

Для дослідження було обрано 11-поверхову однопід'їзну будівлю, в якій усі квартири мають кутове провітрювання. Два останні поверхи займають дворівневі квартири. Площі вікон та їх повітропроникність у приміщенні відповідають нормам так само як і повітропроникність дверей (повітропроникність вікон 1-го поверху дорівнювала 6 кг/год·м 2 , а дверей - 1,5 кг/год·м 2). У сходовій клітці всіх поверхах є вікна. У кожній квартирі розташовано два "стволи" систем природної витяжної вентиляції, виконаної в металі. Усі системи вентиляції було прийнято такими, як вони розраховані проектною організацією. Магістральні канали передбачені одним діаметром за висотою. Діаметри бічних відгалужень виконані однаковими. Для бічних відгалужень підібрано діафрагми, що вирівнюють витрати витяжного повітря по поверхах. Висота шахти над підлогою верхнього технічного поверху височіє на 4 м.

Розрахунком визначалися витрати повітря, що становлять повітряний баланс кожної квартири при різних зовнішніх температурах, швидкості вітру та при відкритих та закритих кватирках.

Крім основного вищеописаного варіанту, були розглянуті варіанти з квартирними дверима, що відповідають повітропроникності 15 кг/ч·м 2 при різниці тисків 10 Па і з вікнами, що забезпечують повітропроникність 10 кг/ч·м 2 на першому поверсі при зовнішній температурі -26°С .

Результати розрахунку для квартири з необхідною витратою витяжки 120 м3/ч·м2 представлені на рис. 4.

Рисунок 4а свідчить про те, що при нормативних вікнах і дверях і закритих кватирках витрати повітря, що видаляється через витяжну вентиляцію, практично рівні витратам інфільтраційного повітря протягом усього опалювального сезону при вітрі і при безвітрі. Через квартирні двері практично немає руху повітря (всі двері працюють на притоку з витратою 0,5 - 3 м 3 /ч·м 2). Через вікна навітряного та завітряного фасадів спостерігається інфільтрація. Витрати на верхньому поверсі відносяться до дворівневої квартири, що пояснює збільшені значення витрат. Видно, що вентиляція працює досить рівномірно, але при закритих вікнах норми повітрообміну не виконуються навіть при температурі зовнішнього повітря -26°С та лобовому вітрі 4 м/с на один із фасадів квартири.

На рис. 4б показано зміну витрат повітря того ж варіанта огорож в будівлі, але при відкритих кватирах. Двері, як і раніше, ізолюють квартири всіх поверхів від сходової клітки. При +5°С та безвітря повітрообмін квартир близький до нормативного з невеликим перевитратою на перших поверхах (криві 3). При температурі зовнішнього повітря -26°З вітрі 4 м/с повітрообмін перевищує нормативний в 2,5 - 2,9 разу. Причому кватирки навітряного фасаду (крива 1б) працюють на приплив, а бічного – на витяжку (крива 1б). Система вентиляції видаляє повітря із великим перевитратою. На цьому малюнку показані витрати повітря в теплий період року (температура зовнішнього повітря за параметрами А). Різниця між температурами зовнішнього та внутрішнього повітря 3°С. При вітрі 3 м/с через вікна одного фасаду повітря надходить (крива 5б), через вікна іншого - видаляється (крива 5б). Повітрообмін є достатнім. При безвітря (або завітряному фасаді) всі вікна компенсують витяжку, яка становить від 35 до 50% норми (криві 4).

Малюнки 4в і 4г ілюструють ті ж режими, що і малюнки 4а і 4б, але при дверях зі збільшеною повітропроникністю. Видно, що вентиляція працює, як і раніше, стійко. При закритих кватирках перетікання повітря через квартирні двері незначно, при відкритих - у нижніх поверхах повітря йде через двері в сходову клітку, у верхніх - надходить у квартири. На рис. 4г витрати повітря через двері відносяться до варіантів 1 та 5. У варіантах 3 та 4 витрати повітря через двері незначні.

Варіанти вікон та дверей підвищеної повітропроникності при закритих кватирках наведено на рис. 4д. Розрахунки показують, що при повітропроникних вікнах інфільтрація забезпечує вентиляційну норму повітря тільки в найхолодніший період року.

Висновок

У квартирах з двосторонньою орієнтацією природна вентиляція може працювати добре більшу частину року, якщо вона правильно розрахована та змонтована. У спеку лише вплив вітру може забезпечити необхідний повітрообмін.

Сучасні норми повітропроникнення вікон змушують подумати про спеціальні заходи щодо забезпечення припливу зовнішнього повітря в квартири.

Значного поліпшення повітряного режиму житлових будинків можна досягти, якщо повітропроникність квартирних дверей наблизити до нормативної. З одного боку, норму повітропроникності можна було б навіть трохи підвищити, а з іншого, необхідно дати підхід до розрахунку необхідного опору повітропроникненню квартирних дверей. Зараз неможливо підібрати двері, що відповідають нормі, для будівель різної поверховості та планування з урахуванням кліматичних факторів.

Як зробити правильно?

Хороша вентиляція зовсім не означає обов'язкове встановлення дорогих припливно-витяжних систем у будинку або квартирі: достатньо лише правильно організувати рух потоків повітря в будівлі або приміщенні. У цій статті ми розглянемо основні принципи створення системи повітрообміну в будинку, який забезпечить оптимальний мікроклімат у будинку та збереження його конструкцій.

Що таке вентиляція та навіщо вона потрібна?
Вентиляція - це організований обмін повітря в приміщеннях, що створюється для видалення надлишків теплоти, вологи, шкідливих та інших речовин, що накопичуються в атмосфері приміщень та припливу свіжого повітря для дихання. За допомогою вентиляції створюють допустимі або оптимальні для людини мікроклімат та якість повітря. Також вентиляція потрібна для захисту та забезпечення необхідного рівня збереження будівель при різних природних та техногенних впливах та явищах.
Британські будівельні норми Building Regulations 2010 Document F, Section 1 так визначають призначення вентиляції будинку:
п.4.7 Вентиляція необхідна для досягнення таких цілей:
а. приплив зовнішнього повітря для дихання;
б. розведення та видалення забруднюючих речовин у повітрі, у тому числі запахів;
с. контроль надлишкової вологості (створюваної водяною парою, що міститься в повітрі всередині приміщень);
d. приплив повітря для паливоспалюючої техніки.

Що таке оптимальні умови для людини?

Оптимальними вважається показники повітря, у яких при тривалому і систематичному вплив на людини забезпечується фізіологічний комфорт. Найчастіше під оптимальними умовами розуміється температура повітря від 21 до 25 ° C, відносна вологість від 40 до 60%, швидкість руху повітря не більше 0,2-0.3 м/с та газовий склад повітря, максимально наближений до природного складу атмосферного повітря (75 ,5% – азот, 23,1% – кисень, 1,4% – інертні гази).

Яка буває вентиляція?
Природна вентиляція - найпоширеніший вид вентиляції приміщень, який створює повітрообмін за рахунок різниці щільності теплішого повітря всередині приміщення і холоднішого зовні. Цей вид вентиляції простий у влаштуванні та експлуатації.

Примусова чи механічна вентиляція приміщень забезпечується механічним спонуканням – використанням вентиляторів для руху повітря. Механічна вентиляція може бути припливною, витяжною або припливно-витяжною.

Змішана вентиляція додатково до примусової використовує для припливу та видалення повітря природну вентиляцію.

За співвідношенням припливу та видалення повітря можна виділити припливну, витяжну та змішану вентиляцію.

Переваги та недоліки різних видів вентиляції

Порівняння різних видів вентиляції

Вид вентиляції	Переваги	Недоліки
Витяжна вентиляція	Нескладна та недорога конструкція Підходить для місцевої вентиляції	Можливе виникнення зворотної тяги при використанні печей та камінів Припливне повітря надходить із випадкових джерел Втрачається нагріте або охолоджене повітря.
Приточна вентиляція	Не впливає негативно на роботу печей та камінів. Надлишковий підпірний тиск запобігає надходженню забруднювачів з атмосферного повітря (наприклад, радону) Можливість подачі повітря у певне місце (наприклад, до печі)	Не видаляє забруднене повітря із приміщень Приплив повітря з підвищеною чи зниженою температурою чи вологістю Можливе відчуття протягів
Збалансована система повітрообміну	Немає явищ інфільтрації або ексфільтрації повітря Можливе точне регулювання балансу припливу та витрати повітря Можлива рекуперація теплової енергії повітря, що видаляється	Складний дизайн та висока вартість

Який повітрообмін рекомендується для житлових приміщень?
Рекомендована величина повітрообміну визначається виходячи з кількості людей, що просиджують у приміщеннях, площі (об'єму) приміщень і виду вентиляції. Для природної вентиляції в приміщеннях, де на одну людину припадає не менше 20 метрів житлової площі, рекомендується витрата повітря не менше 30 кубічних метрів повітря на годину (але не менше 35% від обсягу всього приміщення). У будівлях, де на одну особу припадає менше 20 квадратних метрів площі, повітрообмін має становити не менше 3 кубометрів повітря на годину на кожен квадратний метр житлової площі.

Британські будівельні норми (2010 рік, частина F, Вентиляція, таблиці 5.1-5.2) передбачають спрощений розрахунок необхідного постійного повітрообміну в будинку:

За вимогами Міжнародного будівельного коду для житлових будівель (IRC, Section R303.4), якщо рівень інфільтрації свіжого повітря в будинок менше 5 об'ємів на годину, в будинку потрібне встановлення механічної припливної вентиляції.

Як влаштувати вентиляцію в будинку чи квартирі?

Найчастіше в будинках та квартирах влаштовується змішана вентиляція з періодичним використанням примусової витяжної вентиляції у місцях повішеної вологості та локального погіршення газового складу повітря (санвузли, кухні, сауни, котельні, майстерні, гаражі) у комбінації з природною припливною та витяжною вентиляцією.

При аерації приміщень природний приплив повітря в приміщення здійснюється при провітрюванні через відкриті вікна та двері (залпове провітрювання) та інфільтрацію через щілини та нещільності в конструкціях, що захищають, вікнах. У сучасних будинках з практичною відсутністю щілин в огороджувальних конструкціях і вікнах приплив повітря здійснюється через щілинні клапани у верхній частині віконних рам (дерев'яні або пластикові рами), через звичайні клапани інфільтрації повітря, що встановлюються у зовнішніх стінах, або через механічні інфільтратори, що забезпечують як пасс так і приплив повітря, що спонукається вентилятором, його очищення і нагрівання при необхідності.

Для видалення повітря при безканальній вентиляції використовуються вікна, кватирки та фрамуги. Видалення повітря відбувається або за рахунок різниці щільності повітря всередині та зовні будівлі, або за рахунок різниці тисків з навітряного та підвітряного боку будівель. Такий вид вентиляції є найнедосконалішим, тому що повітрообмін у цьому варіанті є найбільш інтенсивним, його важко регулювати, що може призвести до протягів та швидкого зниження комфортної температури повітря всередині приміщень.

Більш досконалою схемою природної вентиляції є схема з використанням витяжних вертикальних вентиляційних каналів. Витяжні канали повинні розташовуватися у товщі внутрішніх стін або приставних блоках біля внутрішніх стін. Для попередження промерзання, випадання конденсату та погіршення тяги вентканали, що проходять через холодні горищні приміщення, повинні добре утеплюватися. Для посилення тяги вентилятори на покрівлі обладнуються дефлекторами.

Приймальні отвори для видалення повітря природної витяжної вентиляції з верхніх зон приміщення розміщують під стелею не нижче 0,4 метра від стелі і, одночасно не нижче 2 м від підлоги до низу отворів, щоб видалялося лише перегріте (перезволожене, загазоване) повітря із зони вище людського зростання.

У будинках з печами та камінами прокладають окремі вентиляційні канали для подачі вуличного повітря до опалювальних приладів, що дозволяє уникнути неприємностей, пов'язаних з недостатньою подачею повітря в зону горіння, виникнення зворотної тяги, різкого зниження концентрації кисню, необхідності тримати відчиненими вікна під час роботи печей та камінів. .

Механічну витяжну вентиляцію додають для місць скупчення забруднень повітря (витяжка над газовою плитою), у місцях надмірної вологості (санвузли, сауни, басейни), кухні, з'єднаної з вітальнею або їдальнею, кухні без вікна. Потрібна примусова вентиляція і за дуже низьких вуличних температур (нижче - 40°C).

Загальні помилки пристрою вентиляції у будинках та квартирах.

1 . Повна відсутність системи вентиляції.Як не дивно це звучить, основною помилкою систем вентиляції у дачних будинках є повна відсутність систем вентиляції. Домовласники, заощаджуючи на вентканалах, сподіваються на те, що провітрювати будинок можна буде через кватирки або стулки вікон. Однак ефективне провітрювання не завжди можливе через природні та температурні умови і якість повітря всередині будинку швидко погіршується, зростає вологість, з'являється цвіль. У приміщеннях без вікон обов'язково має бути вентиляція.

2. Відсутність пристроїв припливу повітря до приміщень.У сучасних практично герметичних будинках із суцільним контуром пароізоляції, що виключає щілинну інфільтрацію повітря, з віконними рамами з ущільнювачами відсутні випадкові джерела інфільтрації повітря. Для забезпечення вентиляції в таких будинках потрібне встановлення клапанів інфільтрації повітря у стінах або щілинних клапанів у віконних рамах.

Окремий канал для вуличного повітря потрібен для нормальної та безпечної роботи кожної печі або каміна. Причому подавати повітря потрібно саме з вулиці, а не з підпілля, де можуть накопичуватись радіоактивні ґрунтові гази. Якщо окремого каналу для печі або каміна не передбачено, то знадобиться встановлення механічної припливної вентиляції, що постійно працює в приміщенні під час протоплення печі.

3. Міжкімнатні двері без вентиляційних проміжків знизу або без вентиляційних решіток.При організації природної вентиляції менш забруднене повітря рухається від джерел інфільтрації або відкритих вікон та дверей через усі приміщення до канальної витяжної вентиляції у приміщеннях з більш забрудненим повітрям (кухні та санвузли). Для вільного руху повітря потрібна наявність вентиляційних зазорів під дверима (S=80 см 2) та вентиляційних ґрат на дверях у санвузли (S=200см 2) для припливу свіжого повітря.

4. Наявність повітряного сполучення у квартирах багатоквартирних будинків із сходовими клітками або сусідськими квартирами. Через негерметизовані канали для проходу труб та комунікацій, через розеткові коробки та замкові свердловини у квартиру інфільтрується замість свіжого атмосферного повітря забруднене повітря із сходових клітин або сусідніх квартир.

5. Установка вентиляційних каналів у зовнішніх стінах, примиканнях до зовнішніх стін, прохід вентканалів через неопалювані приміщення без утеплення. Внаслідок охолодження або промерзання вентканалів погіршується тяга, на внутрішніх поверхнях утворюється конденсат. Якщо повітроводи розміщуються біля зовнішньої стіни, то між зовнішньою стіною та повітроводом залишають повітряний або утеплений зазор не менше 50 мм.

6. Установка приймальних ґрат витяжних вентканалів нижче 0,4 м від площини стелі.Скупчення перегрітого, перезволоженого та забрудненого повітря під стелею.

7. Установка приймальних ґрат витяжних вентканалів нижче 2 м від площини підлоги.Видалення теплого повітря із зони комфорту людини, зниження температури у зоні комфорту, створення «протягів».

8. Наявність двох і більше витяжних каналів у віддалених один від одного місцях квартири чи будинку, горизонтальні ділянки повітроводів. Наявність різних віддалених один від одного вентиляційних каналів знижує ефективність вентиляції, як і нахил вентканалів на кут більше 30 градусів від вертикалі. Горизонтальні ділянки повітроводів вимагають встановлення додаткових канальних вентиляторів.

9. Підключення витяжки над плитою до витяжної канальної вентиляції на кухні з повним закладенням отвору вентканалу. Одна з найпоширеніших помилок самодіяльних будівельників та шабашників. В результаті витяжка повітря з кухні припиняється, запахи поширюються квартирою. Підключення витяжки повинно здійснюватися із збереженням решітки припливу витяжного каналу із встановленим зворотним клапаном для попередження закидання витяжного повітря назад до кухні.

10. Видалення повітря із санвузлів через стіну надвір, а чи не через вертикальний вентканал.У холодну пору повітря може не видалятися через наскрізний канал, а навпаки надходити в санвузол. При використанні витяжного вентилятора в такій схемі його лопаті можуть обмерзати.

11. Загальний вентилятор для двох суміжних приміщень.В цьому випадку повітря може не виводитись назовні, а перемішуватися між приміщеннями.

12. Загальний вентилятор для приміщень на різних поверхах.Можливе закидання забрудненого повітря з нижнього поверху на верхній.

13. Відсутність окремого вентканалу для приміщень на верхньому поверсі.Приводить до погіршення якості повітря (підвищена вологість, температура, забруднення) на верхньому поверсі .

14. Відсутність окремого вентканалу для приміщень нижнього поверху.Внаслідок цього забруднене повітря з нижнього поверху піднімається на верхній поверх, перешкоджаючи притоку свіжого повітря з атмосфери.

15. Відсутність витяжного вентканалу в приміщеннях без вікон, за двома дверима від найближчого вікна.Застій повітря у приміщенні, порушення перетікання повітря в сусідні приміщення.

16. Висновок вентканалу на горище, «щоб тепліше було».Поширена помилка самобудівників, що призводить до погіршення вентиляції та зволоження підпокрівельних конструкцій. Фатальна помилка при невентильованому горищі.

17. Прокладання транзитних повітроводів з технічних приміщень, котелень та гаражів через житлові кімнати.Можливий витік забрудненого повітря у житлові приміщення.

18. Відсутність природної припливної та витяжної вентиляції підвалів.Підвали як місця потенційно підвищеної вологості та концентрації радіоактивних ґрунтових газів повинні отримувати атмосферне повітря по припливному повітроводу та мати окремий витяжний канал природної вентиляції. У радононебезпечних районах витяжна вентиляція з підвалів повинна мати ізольований від інших вентиляційний канал із механічним спонуканням.

Якщо підвальне приміщення має постійний повітрообмін із житловим приміщенням через відкриті отвори, то вентиляція будинку з підвалом організується як для багатоповерхової будівлі.

19. Відсутня чи недостатня вентиляція холодних підпілля.У зовнішніх стінах підвалів та технічних підпілля, що не мають витяжної вентиляції, слід передбачати продухи загальною площею не менше 1/400 площі підлоги технічного підпілля, підвалу, рівномірно розташовані по периметру зовнішніх стін. Площа одного продуху має бути не менше 0,05 м2. У радононебезпечних районах сумарна площа продухів для вентиляції підвалу має становити мінімум 1/100 – 1/150 від площі підвалу.

20. Відсутня або недостатня вентиляція парних бань та саун.Для створення здорової атмосфери в парних має бути організований повіхообмін 5-8 обсягів парної за годину. Подача повітря в парну проводиться по окремому припливному повітропроводу під піч або кам'янку. Видалення повітря з сауни або лазні проводиться по повітропроводу в протилежному куті парної, розташованому під полицями на висоті від 80 до 100 см. Для швидкого видалення гарячого вологого повітря передбачається витяжний канал, що перекривається, із забором повітря біля стелі парної.

21. Відсутня чи недостатня вентиляція горищного простору.

У даху з холодним горищем внутрішній простір повинен вентилюватися зовнішнім повітрям через спеціальні отвори в стінах, площа перерізу яких при суцільному скатному покрівлі повинна бути не менше 1/1000 площі перекриття. Тобто для горища площею 100м 2 потрібні вентиляційні отвори горищного простору мінімальною площею не менше 0,1 м 2 .

Андрій Дачник.

Від ефективності вентиляції залежить наше самопочуття. Тому кожна житлова будівля обов'язково має бути обладнана повітрообмінною системою. Вентиляція житлового будинку завжди організується за однією схемою: чисте повітря подається до кімнат, а видаляється через припливні отвори в кухні, санвузлі та коморі. Існує кілька способів організації повітрообміну у житловому будинку.

Види вентиляції

Природна повітрообмінна система

Вентиляційні системи бувають з примусовим та природним спонуканням. У системах природної вентиляції повітряні потоки рухаються тягою, що виникає під впливом різниці температур, перепадів тиску і вітрового навантаження. У примусових системах повітрообмін відбувається за допомогою вентиляторів.

Класифікація вентиляції за призначенням:

• Припливні – подають повітря у приміщення;
• Витяжні – видаляють із будинку відпрацьоване внутрішнє повітря;
• Припливно-витяжні виконують функції і припливних, і витяжних систем.

Припливні системи

Приточна вентиляція

Припливна вентиляція призначена для подачі свіжого повітря в приміщення за допомогою повітронагнітальних пристроїв. Такі системи можуть мати різну комплектацію та вартість.

Різновиди пристроїв для подачі повітря до будинку:

• Припливний клапан;
• Припливний вентилятор;
• Припливне встановлення.

Клапан забезпечує приплив повітря природним способом. За місцем установки клапана, вони бувають віконні та стінові. Для віконного провітрювання їх монтують у верхню частину вікна. Для установки стінового клапана в стіні просвердлюється наскрізний отвір, оптимальне місце розташування – між віконною рамою та батареєю, щоб повітря, що входить у зимовий час, трохи прогрівалося.

Вентилятори для подачі повітря встановлюються у зовнішню стіну або раму. Такі найпростіші пристрої, як клапани та вентилятори, мають ряд недоліків, а саме: слабкі фільтри, відсутність підігріву повітря взимку та охолодження – влітку. Цих мінусів позбавлені набірні та моноблочні установки.

Витяжні системи

Витяжна примусова вентиляція

Витяжна вентиляція забезпечує відведення повітря з приміщення, буває природною та примусовою. Видалення повітряних мас природно відбувається через вертикальну витяжну трубу, верхній кінець якої виведено за межі даху. Повітряники з різних приміщень (кухні, санвузла, комори) можна підключити до центральної витяжної труби, але якщо вони розташовані поруч один з одним. Для кімнат, що знаходяться в різних частинах будинку, необхідно встановлювати окремі витяжні труби.

Важливо! Щоб система ефективно працювала, повітроводи не можна розташовувати паралельно стелі (допустимий кут 35º), так само слід уникати різких поворотів.

Правила встановлення витяжної труби:

• Від висоти труби залежить ефективність тяги, верхній кінець каналу повинен виступати вище за рівень ковзана як мінімум на 1 м;
• Витяжні труби слід встановлювати вертикально;
• Щоб уникнути утворення конденсату місця примикання труби до даху, потрібно ретельно герметизувати, використовуючи цементний розчин або герметик.

Якщо правильно підібрати модель та тип вентилятора з урахуванням призначення та розмірів приміщення, витяжний пристрій функціонуватиме особливо ефективно. Такі вентилятори встановлюють на кухні чи санвузлі. Існують пристрої для монтажу в круглі та прямокутні повітроводи.

Приточно-витяжна вентиляція

Природно-припливно-витяжна система

Припливно-витяжна вентиляція одночасно виконує функції припливної та витяжної установки. У системах особливу увагу потрібно приділити монтажу витяжної труби, так як вона забезпечує тягу, а отже, і надходження повітря до приміщення. Як мовилося раніше, свіжі повітряні потоки надходять у будинок через зазори у будівельних конструкціях чи припливні клапани. Повітрообмін у примусовій припливно-витяжній вентиляції може бути забезпечений декількома способами: вентиляторами, моноблочною або набірною повітрообмінною системою.

Набірні та моноблочні установки

Елементи набірної вентиляції

Набірні та моноблочні установки, за типом дії, діляться на припливні, витяжні та припливно-витяжні пристрої. Набірна вентиляція складається з потужного припливного вентилятора, фільтрів, зволожувачів повітря, калорифера, поглиначів шуму та повітроводів, вентиляційних ґрат. Розміщення набірної вентиляції вимагає багато місця, зазвичай основні вузли встановлюють в окремому приміщенні (венткамері) або на горищі. До того ж нічим не приховане розведення повітряних каналів виглядає не естетично. Тому її приховують за підвісними конструкціями, що важко зробити в приміщенні з низькими стелями.

Моноблочні установки відрізняються безшумною роботою та невеликими розмірами. Не вимагають спеціального місця для встановлення, їх можна кріпити до стіни коридору, лоджії. Всі елементи (фільтр, вентилятор, калорифер рекуператор) укладені в корпус із шумопоглинаючого матеріалу. Моноблоки підходять для встановлення у невеликих котеджах та квартирах.

Перетікання повітря

Правильно організований повітрообмін

Для будь-якої вентиляції, як природної, і примусової, важливо правильно організувати рух повітряних потоків у приміщенні. Повітря має безперешкодно рухатися від припливу до витяжки.

Вільному переміщенню повітряних мас часто заважають герметичні міжкімнатні двері. Щоб уникнути застою, рекомендується залишати двосантиметровий зазор між підлогою та дверним полотном або врізати спеціальну переточну решітку.

Системи з рекуперацією

Вентиляційна система з рекуперацією

Все більшої популярності набувають вентиляційні системи з рекуперацією. Це пояснюється тим, що в холодну пору року витрачається величезна кількість енергії на обігрів приміщення. Рекуператор дозволяє економити від 40 до 70% тепла за рахунок підігріву вхідних потоків теплим повітрям, що віддаляється.

Важливо! У зимовий час рекуперації не вистачає, щоб довести температуру повітря до комфортної (20º). Доводиться додатково нагрівати повітряні потоки вбудованим у систему калориферами.

Рекуператор є теплообмінником, через корпус якого проходить вступник і віддаляється з будинку. Повітряні маси поділяють тонкі металеві пластини, через які відбувається теплообмін. Влітку повітря так само буде частково охолоджуватися.

Виходячи з вищевикладеного ми бачимо, що організувати комфортний для того чи іншого приміщення повітрообмін можна декількома способами, і кожен вибирає собі той вид конструкції, який йому не обходимо під ті чи інші потреби або вид будівлі.

У цій статті буде розглянуто призначення та класифікацію систем вентиляції для житлових приміщень. Ми розповімо як зробити розрахунок системи вентиляції та наведемо приклад розрахунку систем вентиляції. Розглянемо як перевірити чи працює вентиляція і дамо докладну методику розрахунку систем вентиляції.

Класифікація систем вентиляції

Системи вентиляції житлових та громадських будівель, можна класифікувати за трьома категоріями: за функціональним призначенням, за способом спонукання руху повітря та за способом переміщення повітря.

Види систем вентиляції за функціональним призначенням:

1. Припливна система вентиляції (система вентиляції, що забезпечує подачу до приміщення свіжого повітря);
2. Витяжна система вентиляції (система вентиляції, що видаляє з приміщення відпрацьоване повітря);
3. Рециркуляційна система вентиляції (система вентиляції, яка забезпечує подачу до приміщення свіжого повітря з частковим підмішуванням витяжного повітря).

Види систем вентиляції за способом спонукання руху повітря:

1. З механічним чи штучним (це системи вентиляції, у яких переміщення повітря здійснюється за допомогою вентилятора);
2. З природним чи природним (переміщення повітря здійснюється за рахунок дії гравітаційних сил).

Види систем вентиляції за способом переміщення повітря:

1. Канальні (переміщення повітря здійснюється по мережі повітроводів та каналів);
2. Безканальні (повітря потрапляє до приміщення не організовано, через нещільність вікон, відкриті вікна, двері).

Чим загрожує неякісна вентиляція?

Якщо в будинку недостатній приплив, то в приміщенні буде спостерігатися нестача кисню, підвищена вологість або сухість (залежно від пори року) та запиленість.

Запотівання вікон при недостатній вентиляції

Якщо ж у будинку недостатня витяжка, то спостерігатиметься підвищена вологість, жирна кіптява на стінах кухні, запотівання вікон у зимовий період, можливий грибок на стінах, особливо ванної кімнати та туалеті, а також стінах вкритих шпалерами.

Грибок на шпалерах при недостатній вентиляції

І як наслідок підвищення ризику захворювання серцево-судинної та дихальної системи. Крім того, велика частина меблів та оздоблювальних матеріалів постійно виділяє у повітря небезпечні хімічні сполуки. Їх ГДК (гранично допустимі концентрації) в санітарно-гігієнічних висновках на дану меблі та оздоблювальні матеріали визначається за умов дотримання норм вентиляції. І чим гірше працює вентиляція, тим більше збільшується концентрація цих шкідливостей у повітрі будинку. Тому від забезпечення належної вентиляції залежить здоров'я мешканців будинку.

Як перевірити чи працює Ваша вентиляція?

Насамперед, ви можете перевірити, чи працює витяжка. Для цього піднесіть запальничку або аркуш паперу до вентиляційних ґрат, встановлених у стіні ванної кімнати або на кухні. Якщо полум'я (або листок паперу) відігнулося у бік ґрат, то тяга є, витяжка робоча. Якщо ні, то канал перекритий, наприклад, забився, листям через повітропровід. Якщо ж у Вас квартира, його могли перекрити сусіди, роблячи перепланування приміщень. Тому перше ваше завдання забезпечити тягу у вентиляційному каналі.

Перевірка вентиляції на наявність тяги за допомогою запальнички

Якщо потяг є, але він не постійний, і над або під Вами живуть сусіди. У такому разі до Вас може перетікати повітря, із сусідських приміщень несучи за собою запахи. У цій ситуації необхідно оснащувати витяжку зворотним клапаном або автоматичним жалюзі, яке закривається при зворотній тязі.

Як перевірити чи достатньо у Вас перетин витяжки, ми розглянемо далі.

Розрахунок повітрообміну. Формула розрахунку вентиляції

Для того щоб вибрати необхідну нам систему вентиляції, потрібно знати, скільки повітря треба подавати або видаляти з того чи іншого приміщення. Простими словами, необхідно дізнатися повітрообмін у приміщенні або групі приміщень. Це дасть зрозуміти як розрахувати систему вентиляції, вибрати тип і модель вентилятора і зробити розрахунок повітроводів.

Існує багато варіантів як розрахувати повітрообмін, наприклад, видалення надлишків тепла, видалення вологи, розведення забруднень до ГДК (гранично допустимої концентрації). Усі вони вимагають спеціальних знань, уміння користуватися таблицями та діаграмами. Слід зазначити, що існують державні нормативні документи, такі як СанПіни, ГОСТи, СНіПи та ДБНи, в яких чітко визначено, які мають бути системи вентиляції в тих чи інших приміщеннях, яке обладнання має використовуватися і де воно має розташовуватися. А також, яка кількість повітря, з якими параметрами і за яким принципом має подаватися і видалятися. При проектуванні систем вентиляції кожен інженер проводить розрахунки відповідно до вищезгаданих норм. Для розрахунку повітрообміну в житлових приміщеннях ми також керуватимемося цими нормами і скористаємося двома найпростішими методами знаходження повітрообміну: за площею приміщення, за санітарно-гігієнічними нормами та повітрообмін за кратностями.

Розрахунок за площею приміщення

Це найпростіший розрахунок. Розрахунок вентиляції площею виробляється виходячи з те, що з житлових приміщень норми регламентують подавати 3 м 3 /годину свіжого повітря на 1 м 2 площі приміщення, незалежно кількості людей.

Розрахунок за санітарно-гігієнічними нормами.

За санітарними нормами для громадських та адміністративно-побутових будівель на одну постійно перебуває в приміщенні людину необхідно 60 м 3 /годину свіжого повітря, а на одного тимчасового 20 м 3 /годину.

Розрахунок за кратностями

У нормативному документі, а саме у табл.4 ДБН В.2.2-15-2005 Житлові будинкиє таблиця з наведеними кратностями по приміщеннях (табл.1), їх ми будемо використовувати у цьому розрахунку (для Росії ці дані наведено в СНиП 2.08.01-89* Житлові будинки, Додаток 4).

Таблиця 1. Кратності повітрообміну у приміщеннях житлових будинків.

Приміщення	Розрахункова температура взимку, ºС	Вимоги до повітрообміну
		Приплив	Витяжка
Загальна кімната, спальня, кабінет	20	1-разовий	--
Кухня	18	-	За повітряним балансом квартири, але не менше, м 3 /година	90
Кухня-їдальня	20	1-разовий
Ванна	25	-		25
Вбиральня	20	-		50
Поєднаний санвузол	25	-		50
Басейн	25	За розрахунком
Приміщення для пральної машини у квартирі	18	-	0,5-кратний
Вбиральня для чищення та прасування одягу	18	-	1,5-кратний
Вестибюль, загальний коридор, сходова клітка, передпокій	16	-	-
Приміщення чергового персоналу (конс'єржа/конс'єржки)	18	1-разовий	-
Незадимна сходова клітка	14	-	-
Машинне приміщення ліфтів	14	-	0,5-кратний
Сміттєзбірна камера	5	-	1-разовий
Гараж-стоянка	5	-	За розрахунком
Електрощитова	5	-	0,5-кратний

Кратність повітрообміну- Це величина, значення якої показує, скільки разів протягом однієї години повітря в приміщенні повністю замінюється на новий. Вона безпосередньо залежить від конкретного приміщення (його обсягу). Тобто, одноразовий повітрообмін це коли протягом години в приміщення подали свіже і видалили «відпрацьоване» повітря в кількості, що дорівнює одному об'єму приміщення; 0,5 кранний повітрообмін - половину обсягу приміщення. У цій таблиці у двох останніх колонках зазначені кратності та вимоги до повітрообміну в приміщеннях з припливу та витяжки повітря відповідно. Отже, формула розрахунку вентиляції, що включає потрібну кількість повітря, виглядає так:

L=n*V(м 3 /година) , де

n- нормована кратність повітрообміну, час-1;

V- Об'єм приміщення, м 3 .

Коли ми вважаємо повітрообмін для групи приміщень у межах однієї будівлі (наприклад, житлова квартира) або для будівлі в цілому (котедж), їх слід розглядати як єдиний повітряний об'єм. Цей обсяг повинен відповідати умові ∑ L пр = ∑ L витТобто, скільки повітря ми подаємо, таку ж повинні і видалити.

Таким чином, послідовність розрахунку вентиляції за кратностяминаступна:

1. Вважаємо об'єм кожного приміщення в будинку ( об'єм = висота * довжина * ширина).
2. Підраховуємо для кожного приміщення обсяг повітря за формулою: L=n*V.

Для цього попередньо вибираємо з таблиці 1 норму за кратністю повітрообміну для кожного приміщення. Більшість приміщень нормується лише приплив чи лише витяжка. Для деяких, наприклад кухня-їдальня і те й інше. Прочерк означає, що це приміщення не потрібно подавати (видаляти) повітря.
Для тих приміщень, для яких у таблиці замість значення кратності повітрообміну вказаний мінімальний повітрообмін (наприклад, ≥90 м 3 /год для кухні), вважаємо необхідний повітрообмін рівним цьому рекомендованому. Наприкінці розрахунку, якщо рівняння балансу (∑ L прі ∑ L вит) у нас не зійдеться, то значення повітрообміну для цих кімнат ми можемо збільшувати до необхідної цифри.

Якщо в таблиці немає будь-якого приміщення, то норму повітрообміну для нього вважаємо, враховуючи, що для житлових приміщень норми регламентують подавати 3 м. 3 /година свіжого повітря на 1 м 2 площі приміщення. Тобто. вважаємо повітрообмін для таких приміщень за формулою:L=S приміщення *3.

Усі значення Lокругляємо до 5 у бік, тобто. значення мають бути кратними 5.

1. Підсумовуємо окремо Lтех приміщень Lтех приміщеньдля яких нормується витяжка. Отримуємо 2 цифри: ∑ L прі ∑ L вит.
2. Складаємо рівняння балансу ∑ L пр = ∑ L вит.

Якщо ∑ L пр > ∑ L вит, то для збільшення∑ L витдо значення ∑ L прзбільшуємо значення повітрообміну для тих приміщень, для яких ми в 3 пункті прийняли повітрообмін, що дорівнює мінімально допустимому значенню.
Розглянемо розрахунки на прикладах.

Приклад 1: Розрахунок кратності.

Є будинок площею 140 м 2 з приміщеннями: кухня (s 1 = 20 м 2), спальня (s 2 = 24 м 2), кабінет (s 3 = 16 м 2), вітальня (s 4 = 40 м 2), коридор (s 5 = 8 м 2), санвузол (s 6 = 2 м 2), ванна (s 7 = 4 м 2), висота стель h = 3,5 м. Потрібно скласти повітряний баланс будинку.

1. Знаходимо обсяги приміщень за формулою V=s n *h, вони становитимуть V 1 =70 м 3 , V 2 =84 м 3 , V 3 =56 м 3 , V 4 =140 м 3 , V 5 =28 м 3 , V 6 =7 м 3 , V 7 =14 м 3 3 .
2. Тепер порахуємо потрібну кількість повітря за кратностями (формула L=n*V) і запишемо в таблицю, попередньо округливши одиничну частину до п'яти у більшу сторону. При розрахунку кратність n беремо з таблиці 1, отримуємо такі значення необхідної кількості повітря L:

Таблиця 2. Розрахунок за кратностями.

Примітка:У таблиці 1 немає позиції, яка б регламентувала кратність повітрообміну в приміщенні Вітальні. Тому норму повітрообміну йому вважаємо, враховуючи що з житлових приміщень норми регламентують подавати 3 м 3 /годину свіжого повітря на 1 м 2 площі приміщення. Тобто. вважаємо за формулою: L=S приміщення *3.

Таким чином, L пр.вітальня = S вітальня*3 = 40 * 3 = 120 м 3 /годину.

1. Підсумовуємо окремо L тих приміщень, для яких нормується приплив повітря, та окремо L тих приміщень, Для яких нормується витяжка:

∑ L прит = 85 +60 +120 = 265 м 3 /годину;
∑ L вит= 90 +50 +25 = 165 м 3 /годину.

4. Складемо рівняння повітряного балансу. Як бачимо∑ L вит > ∑ L виттому збільшуємо значенняL виттого приміщення, де ми взяли значення повітрообміну, що дорівнює мінімально допустимому. У нас такі всі три приміщення (кухня, санвузол, ванна кімната). ЗбільшимоL витдля кухні до значенняL вит кухні=190. Таким чином, сумарне∑ L вит = 265м3 /годину. Умова таблиці 1(табл. 4 ДБН В.2.2-15-2005 Житлові будинки ) виконано: ∑ L пр = ∑ L вит.

Потрібно зауважити, що в приміщеннях ванни, санвузла та кухні ми організовуємо тільки витяжку, без припливу, а в приміщеннях спальні, кабінету та вітальні лише приплив. Це для запобігання перетіканню шкідливостей у вигляді неприємних запахів у житлові приміщення. Також, це видно по таблиці 1, в осередках припливу навпроти цих приміщень стоять прочерки.

Приклад 2. Розрахунок за санітарними нормами.

Умови залишаються колишніми. Тільки додамо інформацію, що у будинку живуть 2 особи, і проведемо розрахунок за санітарними нормами.

Нагадаю, що за санітарними нормами на одну людину, що постійно перебуває в приміщенні, необхідно 60 м 3 /годину свіжого повітря, а на одного тимчасового 20 м 3 /годину.

Отримаємо, що для спальні L 2=2*60=120 м 3 /годину, для кабінету приймемо одного постійного мешканця та одного тимчасового L 3= 1 * 60 +1 * 20 = 80 м 3 /годину. Для вітальні приймаємо двох постійних мешканців та двох тимчасових (як правило, кількість постійних та тимчасових людей, визначається технічним завданням замовника) L 4=2*60+2*20=160 м 3 /годину, запишемо отримані дані у таблицю.

Таблиця 3. Розрахунок за санітарними нормами.

Склавши рівняння повітряних балансів ∑ L пр = ∑ L вит:165<360 м 3 /час, видим, что количество приточного воздуха превышает вытяжной на L= 195 м 3 /годину. Тому кількість витяжного повітря необхідно збільшити на 195 м3/годину. Його можна рівномірно розподілити між кухнею, санвузлом та ванною, а можна подати в одне з цих трьох приміщень, наприклад, кухню. Тобто. у таблиці зміниться L вит.кухня і складе L вит.кухня= 285 м 3 /годину. Зі спальні, кабінету та вітальня повітря перетікатиме у ванну, санвузол та кухню, а звідти за допомогою витяжних вентиляторів (якщо вони встановлені) або природної тяги віддаляться з квартири. Таке перетікання необхідне запобігання поширенню неприємних запахів і вологи. Таким чином, рівняння повітряних балансів ∑ L пр = ∑ L вит: 360 = 360 м 3 /годину - виконується.

Приклад 3. Розрахунок площі приміщення.

Цей розрахунок зробимо, враховуючи, що для житлових приміщень норми регламентують подавати 3 м 3 /годину свіжого повітря на 1 м 2 площі приміщення. Тобто. вважаємо повітрообмін за формулою: ∑ L= ∑ L пр = ∑ L вит =∑ S приміщення *3.

∑ L вит 3= 114 * 3 = 342м 3 /годину.

Порівняння розрахунків.

Як бачимо варіанти розрахунків відрізняються кількістю повітря ( ∑ L вит1=265 м 3 /година< ∑ L вит3=342 м 3 /година< ∑ L вит2=360 м 3 /годину). Усі три варіанти є правильними згідно з нормами. Однак, перший третій більш прості та дешеві в реалізації, а другий трохи дорожчий, але створює більш комфортні умови для людини. Як правило, при проектуванні вибір варіанта розрахунку залежить від бажання замовника, точніше від його бюджету.

Підбір перерізу повітроводу

Тепер, коли ми порахували повітрообмін, можемо вибрати схему реалізації системи вентиляції та зробити розрахунок повітроводів системи вентиляції.

У системах вентиляції використовують два типи жорстких повітроводів - круглі та прямокутні. У прямокутних повітроводах, для зменшення втрат тиску та зниження шуму, співвідношення сторін має не перевищувати значення три до одного (3:1). При виборі перерізу повітроводів потрібно керуватися тим, що швидкість магістральному повітроводі повинна бути до 5 м/с, а в відгалуженнях до 3 м/с. Розрахувати розміри перерізу повітроводу можна визначають за діаграмою наведеною нижче.

Діаграма залежності перерізу повітроводів від швидкості та витрати повітря

На діаграмі горизонтальні лінії відображають значення витрати повітря, а вертикальні лінії – швидкість. Косі лінії відповідають розмірам повітроводів.

Підбираємо переріз відгалужень магістрального повітроводу (які заходять безпосередньо в кожну кімнату) та самого магістрального повітроводу для подачі повітря витратою L= 360 м 3 /годину.

Якщо повітропровід із природною витяжкою повітря, то нормована швидкість руху повітря в ньому не повинна перевищувати 1м/год. Якщо ж повітропровід з постійною механічною витяжкою повітря, то швидкість руху повітря в ньому вище і не повинна перевищувати 3 м/с (для відгалужень) і 5 м/с для магістрального повітроводу.

Підбираємо переріз повітропроводу при механічній витяжці повітря, що постійно працює.

Ліворуч і праворуч на діаграмі позначено витрати, вибираємо наш (360 м 3 /годину). Далі, рухаємося по горизонталі до перетину з вертикальною лінією, що відповідає значенню 5 м/с (для максимального повітроводу). Тепер, по лінії швидкості, опускаємося вниз до перетину з найближчою лінією перетину. Отримали, що переріз потрібного нам магістрального повітроводу 100х200 мм або Ø150 мм. Для підбору перерізу відгалуження рухаємося від витрати 360 м 3 /годину по прямій до перетину зі швидкістю 3 м 3 /годину. Отримуємо переріз відгалуження 160х200 мм або Ø 200 мм.

Ці діаметри будуть достатніми при встановленні лише одного витяжного каналу, наприклад, на кухні. Якщо ж у будинку буде встановлено 3 витяжні вентканали, наприклад у кухні, санвузлі та ванній кімнаті (приміщення з найзабрудненішим повітрям), то сумарна витрата повітря, яку потрібно відвести ми ділимо на кількість витяжних каналів, тобто. на 3. І вже на цю цифру підбираємо перетин повітроводів.

За цим графіком підібрати перерізи на такі невеликі витрати досить складно. Ми вважаємо їх у спеціальній програмі. Тому, якщо потрібно – питайте, порахуємо.

Природна витяжка повітря. Ця діаграма підходить тільки для підбору перерізів механічної витяжки. Природна витяжка підбирається вручну або з використанням програм підбору перерізів. Знову ж таки, питайте, порахуємо.

Примітка:У нашому прикладі його не було, але особливу увагу слід привернути до себе приміщення плавального басейну, коли воно є в будинку. Басейн це приміщення з надмірною кількістю вологи та при розрахунку необхідного повітрообміну потрібен індивідуальний підхід. З практики можу сказати, що витрата виходить не менше восьми разів. Це досить велика витрата і якщо врахувати, що температура припливного повітря має бути на 1-2°С вище за температуру води в басейні, то витрати на нагрівання повітря в зимовий період дуже великі. Тому для приміщень плавальних басейнів логічніше використовувати системи осушення повітря. Ці системи працюють за такою схемою - осушувач забирає вологе повітря з приміщення, пропускаючи через себе, видаляє з нього вологу (шляхом його охолодження), потім підігріває до заданої температури та подає назад у приміщення. Також існують системи осушення повітря з можливістю підмішування свіжого повітря.

Схема вентиляції є суто індивідуальною для кожного будинку і залежить від архітектурних особливостей будинку, від побажань замовника і т.д. Між тим, є деякі умови, яких необхідно дотримуватися, і вони стосуються всіх схем без винятку.

Загальні вимоги до систем вентиляції

1. Витяжне повітря викидаємо назовні вище покрівлі. При природній витяжній вентиляції всі канали виводять вище покрівлі. При механічній витяжній вентиляції - повітропровід так само виводять вище покрівлі або всередині будівлі, або зовні.
2. Забір свіжого повітря при механічній системі припливної вентиляції здійснюється за допомогою решітки. Її необхідно розміщувати мінімум на два метри вище за рівень землі.
3. Рух повітря необхідно організовувати таким чином, щоб повітря з житлових приміщень рухалося у напрямку приміщень із виділенням шкідливостей (санвузол, ванна, кухня).

У цій статті ми розібрали, якими бувають системи вентиляції та як розраховується необхідний повітрообмін. Ця інформація допоможе Вам правильно підібрати систему вентиляції та забезпечити максимально комфортний для життя мікроклімат у Вашому домі.

У Додатку до статті Ви знайдете нормативні документи, де викладено питання Вентиляції з нормативної точки зору.