Особенности и принцип работы естественной вентиляции помещений

Особенности естественной вентиляции - преимущества и недостатки, принцип и схема работы, как установить и настроить своими руками.

Какие ошибки могут быть допущены

Естественная вентиляция своими руками создается довольно просто, однако в процессе этой работы нужно учитывать множество нюансов, о которых многие люди просто не знают. Именно поэтому они могут допускать серьезные и существенные ошибки, которые ведут к тому, что эта инженерная коммуникация не является эффективной, поэтому пользоваться ею будет не очень легко и приятно. К этим ошибкам относится:

  • Неправильное расположение вентиляционных отверстий, которые могут быть сделаны либо слишком низко, либо чересчур высоко;
  • Отсутствие вентиляционных элементов на втором этаже дома, поскольку многие люди думают, что для эффективной системы достаточно предусмотреть ее компоненты только на первом этаже;
  • Неправильно созданный скат крыши, в результате чего через выходную трубу поступает холодный воздух с улицы, а отработанный не может выйти;
  • Отсутствие естественной вентиляции в ванной комнате, которая является замкнутым помещением, что ведет к образованию в ней плесени или грибков.

Все вышеперечисленные ошибки являются довольно распространенными, а при этом могут привести к тому, что будет получена система, которая просто не сможет справляться со своими задачами

Поэтому важно подходить к созданию естественной вентиляции обдуманно и серьезно

Естественная вентиляция

Перемещение воздуха в системах естественной вентиляции происходит:

  • вследствие разности температур наружного (атмосферного) воздуха и воздуха в помещении, т.н. «аэрации»;
  • вследствие разности давлений «воздушного столба» между нижним
    уровнем (обслуживаемым помещением) и верхним уровнем — вытяжным
    устройством (дефлектором), установленным на кровле;
  • в результате воздействия так называемого ветрового давления.

Аэрацию применяют в цехах со значительными тепловыделениями, если
концентрация пыли и вредных газов в приточном воздухе не превышает 30 %
предельно допустимой в рабочей зоне. Аэрацию не применяют, если по
условиям технологии производства требуется предварительная обработка
приточного воздуха или если приток наружного воздуха вызывает
образование тумана или конденсата.

В помещениях с большими избытками тепла воздух всегда теплее
наружного. Более тяжелый наружный воздух, поступая в здание, вытесняет
из него менее плотный теплый воздух.

При этом в замкнутом пространстве помещения возникает циркуляция
воздуха, вызываемая источником тепла, подобная той, которую вызывает
вентилятор.

В системах естественной вентиляции, в которых перемещение воздуха
создается за счет разности давлений воздушного столба, минимальный
перепад по высоте между уровнем забора воздуха из помещения и его
выбросом через дефлектор должен быть не менее 3 м. При этом
рекомендуемая длина горизонтальных участков воздуховодов не должна быть
более 3 м, а скорость воздуха в воздуховодах — не превышать 1 м/с.

Воздействие ветрового давления выражается в том, что на наветренных
(обращенных к ветру) сторонах здания образуется повышенное, а на
подветренных сторонах, а иногда и на кровле, — пониженное давление
(разрежение).

Если в ограждениях здания имеются проемы, то с наветренной стороны
атмосферный воздух поступает в помещение, а с заветренной — выходит из
него, причем скорость движения воздуха в проемах зависит от скорости
ветра, обдувающего здание, а также, соответственно, от величин
возникающих при этом разностей давлений.

Системы естественной вентиляции относительно просты и не требуют
сложного дорогостоящего оборудования и расхода электрической энергии.
Однако зависимость эффективности этих систем от переменных факторов
(температуры воздуха, направления и скорости ветра), а также небольшое
располагаемое давление не позволяют решать с их помощью все сложные и
многообразные задачи в области вентиляции.

Варианты реализации вентиляционной системы

Реализация качественной вентиляции и системы кондиционирования общественных помещений — залог комфорта и хорошего самочувствия людей. Есть несколько основных технических решений для этих инженерных систем.

Общеобменная наборная вентиляция

Вытяжная часть вентиляционной системы нужна для устранения загрязненного воздуха, избытка влаги и тепла из помещения.

Ее корректная работа зависит от постоянного притока воздуха. Для этого нужна приточная вентиляция, подающая свежий воздух извне помещения.

В пределах одного этажа воздуховоды разводятся по потолку, позже, когда система будет полностью собрана, их можно будет спрятать за подвесным потолком

Наборная вытяжная вентиляция состоит из: наружной решетки, вентилятора, блока автоматики, воздуховодов, вытяжных зонтов (кухни, лаборатории), внутренней решетки или вытяжных диффузоров.

Для приточной вентиляции нужны следующие составные элементы: наружная решетка, фильтр, нагреватель воздуха, глушитель, датчики влажности, температуры, обмерзания, вентилятор, воздуховоды, внутренние настенные или потолочные решетки, приточные диффузоры.

Такой тип вентиляции используется наиболее часто в общественных зданиях. В строении монтируется несколько веток общеобменной вентиляции, не сообщающихся друг с другом.

Плюс наборной вентиляции — отдельная очистка воздуха в разных помещениях, возможность регулировать мощность воздушного потока в каждом кабинете. Но подобное инженерное решение имеет и ряд недостатков. Основной — громоздкость. В зданиях, где нет возможности спрятать воздуховоды за навесным потолком, возникают проблемы с эстетичностью данной конструкции.

В случае, когда вентиляция является межэтажной, вертикальные воздуховоды монтируются способом наращивания сверху или наращивания снизу.

В случаях, когда монтаж подвесного потолка невозможен, воздуховоды за ним не спрятать. Вентиляционная система прокладывается открытым способом, воздуховоды декорируются в соответствии с интерьером заведения

Некоторые бары и рестораны используют воздуховоды в качестве части декора помещения. В таком случае обычно используются нержавеющие воздуховоды. В целом, аккуратно смонтированная вентиляция вписывается в интерьер заведения.

Для подавления шума воздуховоды покрываются изолирующим материалом, который эффективно препятствует распространению звуков между отдельными помещениями и практически сводит к нулю шум воздуха в самих воздуховодах.

Подобная система вентиляции подходит для зданий с большим количеством раздельных кабинетов.

Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией

От предыдущего варианта эта вентиляционная система отличается наличием рекуператора — теплообменника поверхностного типа. Устанавливается в месте пересечения приточной и вытяжной веток вентиляции.

Удаляемый из помещения воздух оставляет на пластинах рекуператора тепло. Воздух, который поступает по приточной системе, нагревается от его керамических пластин.

Рекуператор в системе вентиляции нагревает свежий воздух до комфортной температуры. Это энергоэффективное приспособление позволяет сохранить около 20-30% тепла

Обратные клапаны в корпусе рекуператора препятствуют выбросу воздуха между ветками вентиляции.

Рекуперация позволяет весьма значительно сэкономить на обогреве. Особенно ощутимо это преимущество рекуператора в большом помещении: конференц-зале, кинотеатре, актовом зале.

Приточно-вытяжные установки

Использование вентиляционной установки отпугивает многих владельцев зданий из-за высокой цены самого агрегата. Он представляет собой устройство «все-в-одном» – основные элементы размещаются в корпусе.

Отдельные модели комплектуются охладителем воздуха. К сожалению, использовать его для кондиционирования большого количества кабинетов разного назначения затруднительно. Это происходит из-за невозможности установить индивидуальный температурный режим для каждого отдельного помещения.

Использование вентиляционных установок избавит от шума и лишних хлопот с обустройством вентиляции и гарантирует минимум хлопот с обслуживанием системы вентиляции

Приточно-вытяжные установки — самый простой вариант организации вентиляционной системы. Довольно компактное устройство не занимает много места в вентиляционной камере.

Из-за того, что вентиляторы расположены внутри хорошо изолированного корпуса, уровень шума от приточно-вытяжной установки ниже. Обслуживание установок стоит значительно дешевле, чем наборных систем. Их недостаток — необходимость монтировать дополнительное вентиляционное оборудование в санузлах, курительных, серверных.

Вычисление аэрации

Аэрация промышленных комнат летом гарантирует поступление воздушных потоков сквозь просветы снизу ворот и входных дверей. В прохладные месяца поступление в нужных размерах совершается под средством верхних просветов, от 4 м и больше над уровнем пола. Вентиляция на протяжении целого года выполнялась при помощи шахт, дефлекторов и форточек.

Зимой фрамуги открывают только в участках над генераторами усиленных тепловых выделений. Во время генерации в комнатах здания лишней очевидной теплоты, то температурный режим воздуха в нем постоянно больше, чем температурный режим вне здания, и, в соответствии, плотность менее.

Данное явление и приводит к присутствию разницы давлений атмосферы вне и внутри комнат. В плоскости на конкретной высоте комнаты, которую именуют как плоскость одинаковых давлений, данная разница отсутствует, то есть, приравнивается к нулю.

Выше данной плоскости имеется некое излишнее напряжение, что приводит к удалению горячей атмосферы наружу, а внизу от данной плоскости, — разрежение, обусловливающее приток свежего воздуха. Давление, вынуждающее передвигаться воздушные массы в процессе природной вентиляции, можно установить исходя их вычислений:

Перечислите виды механической вентиляции, объясните принцип действия и укажите область применения.

Осевые
вентиляторы

Осевой вентилятор представляет собой
расположенное в цилиндрическом кожухе
(обечайке) колесо из консольных лопастей,
закреплённых на втулке под углом к
плоскости вращения. Рабочее колесо как
правило насаживается непосредственно
на ось электродвигателя.

При вращении колеса воздух захватывается
лопастями и перемещается в осевом
направлении. При этом перемещение
воздуха в радиальном направлении
практически отсутствует.

Осевые вентиляторы имеют больший КПД
по сравнению с радиальными и диаметральными.
Такие вентиляторы, как правило, применяют
для подачи значительных объёмов воздуха
при малых аэродинамических сопротивлениях
вентиляционной сети.

Центробежные
(радиальные) вентиляторы.

Расположенное в спиральном кожухе
лопаточное (рабочее) колесо, при вращении
которого воздух, попадающий в каналы
между его лопатками, двигается в
радиальном направлении к периферии
колеса и сжимается. Преимуществами
радиальных вентиляторов с лопатками
рабочего колеса, загнутыми вперёд,
являются меньший диаметр колеса, а
соответственно и меньшие размеры самого
вентилятора, и более низкая частота
вращения, что создаёт меньший шум.

Диаметральные
(тангенциальные) вентиляторы.

Диаметральный (тангенциальный) вентилятор
состоит из рабочего колеса барабанного
типа с загнутыми вперёд лопатками и
корпуса, имеющего патрубок на входе и
диффузор на выходе. Действие диаметральных
вентиляторов основано на двукратном
поперечном прохождении потока воздуха
через рабочее колесо.

Используются в основном в кондиционерах
(внутренние блоки сплит-систем) и тепловых
завесах. В вентиляционных сетях
диаметральные вентиляторы используются
крайне редко.

Воздушные
фильтры.

Служат для очистки приточного воздуха,
а в некоторых случаях и вытяжного
воздуха. Существует множество типов
конструкцийвоздушных фильтров. Принцип
действия, конструкция и материал фильтра
зависят от требуемых параметров воздуха.
В вентиляционных системах воздушные
фильтры классифицируются по степени
очистки воздуха.

Воздухонагреватели.

Для подогрева воздуха в вентиляционных
системах используются воздухонагреватели.
Большинство воздухонагревателей в
вентиляционных системах — водяные либо
электрические. Водяные воздухонагреватели
это по сути теплообменники, в которых
воздух получает тепло от горячей воды,
нагретой в отопительном котле или
поступающей из центральной теплосети.
Электрические воздухонагреватели
питаются от электросети и преобразуют
электрическую энергию в тепловую.

Противопожарные
клапаны.

Клапан противопожарный — автоматически
и дистанционно управляемое устройство
для перекрытия вентиляционных каналов
или проемов в ограждающих строительных
конструкциях зданий, имеющее предельные
состояния по огнестойкости, характеризуемые
потерей плотности и потерей теплоизолирующей
способности:.

Пружинный
привод с тепловым замком.

Пружинный привод с тепловым замком
дешевле остальных и не требует
дополнительной автоматики и подвода
электропитания.

Классификация по подаче давления и перемещению воздуха

Естественная или центральная вентиляция относятся к традиционным способам проветривания здания. Происходит она из-за перепадов температур и атмосферного давления.

Чтобы организовать этот естественный процесс ставятся воздуховоды. Они прокладываются внутри здания на стадии его строительства или монтируются при очередном капитальном ремонте.

Важно, что работа такой системы зависит от выбранных материалов для строительства здания. Так, стены из кирпича или дерева «дышат» лучше, чем бетонные

Механическая или искусственная система проветривания требуется тогда, когда обычной мало. Она работает благодаря специальным обрабатывающим устройствам (фильтрам, пылеуловителям, нагревателям, вентиляторам и воздуховодам), которые заменяют загрязненный воздух на свежий, а также увлажняют, очищают, подогревают или охлаждают его. Необходимо отметить, что искусственная система не зависит от погоды и очищает воздух любыми способами, однако и стоит она дороже естественной.

Механическая система делится на два подвида — общеобменную и локальную.

Комбинированный вид вентиляции включает в себя элементы естественной и механической системы. Так, в промышленном здании или частном доме одновременно могут присутствовать окна (элементы естественной формы) и вытяжки (элементы механической системы).

Как рассчитать производительность системы

Чтобы самостоятельно рассчитать требуемые параметры для одноэтажного или двухэтажного строения, нужно учитывать несколько факторов:

  • Площадь помещения.
  • Кратность полного обмена воздуха, находящегося в помещении за один час.
  • Нормы обеспечения свежим воздухом по САНПИН из расчета на одного человека (для обычных условий проживания в расчет берут 30 м3/час).

Пошаговый алгоритм расчета поможет определить необходимый объем воздуха, для дальнейшего подбора подходящего оборудования:

  1. Чтобы получить полный объем воздуха в доме, необходимо сложить объем всех помещений. Ориентируясь на нормы потребления воздуха в различных помещениях жилища и показатели объема этих помещений, следует вывести средний показатель кратности полного обмена воздуха.
  2. Умножив полученную кратность на суммарный объем, получим объем, который необходим для поступления и удаления воздуха в час.
  3. Исходя из этого показателя, рассчитывают количество и мощность устройств обеспечивающих приток и параметры вытяжки. При расчете необходимо руководствоваться инструкцией и техническими характеристиками используемых приборов и типа вытяжного канала.

Данный расчет не учитывает изменения мощности тяги в различных климатических условиях. Для получения более точных данных придется совершать более сложные расчеты.

По возникновению давления

Как уже было отмечено, такая классификация подразумевает наличие двух разновидностей: естественной и механической. Ознакомимся с их особенностями.

Вентиляция естественного типа

Действие естественной вентиляции

Движение воздушных потоков в случае применения подобного вида системы осуществляется:

  • по причине разного уровня температур воздушной среды внутри и снаружи помещения;
  • как результат разного давления воздуха на нижнем и верхнем уровне;
  • вследствие воздействия давления потоков ветра.

Аэрация зачастую используется в производственных цехах, где происходят значительные выделения тепла, а концентрация пыли и прочих загрязнений не превышает 30% нормального значения. Ее использование не даст никакого результата в тех случаях, когда по условиям поток наружного воздуха является причиной образования конденсата или тумана, а также если необходима предварительно обрабатывать приточную воздушную смесь.

Системы с естественным типом, где движение воздушных потоков осуществляется в результате разного давления воздушного столба, подразумевают, что перепад высоты между местом выброса воздуха и точкой его забора составлял хотя бы 3 метра. Вместе с этим рекомендуется, чтобы воздуховоды, расположенные горизонтально, не превышали 3 метров в длину, скорость движения потока в них – не более 1 метра за секунду.

При воздействии ветрового давления воздушная смесь движется в результате того, что с обращенной к ветру стороне помещения образовывается повышенное, а с противоположной стороны или на крыше – пониженное давление. Если при этом в стенах здания имеют проемы, то с первой стороны воздушный поток будет поступать в помещение, а с другой – выходить из него. При этом скорость движения потока будет зависеть от величины разностей давления.

Вентиляция с механическим побуждением

Такие типы систем подразумевают наличие специального оборудования – вентиляторов, нагревателей, двигателей, что позволяет перемещать воздушные потоки на большие расстояния. При этом требуются затраты электрической энергии, хотя и ее функциональность не зависит от окружающей среды и ее условий.

Использование таких систем позволяет обеспечить дополнительную обработку воздуха – его нагревание, очистку, увлажнение и тому подобное.

Виды вентиляции: общий подход

Выбор актуальной вентсистемы нужно начинать с оценки эксплуатационных способностей здания

Итак, вентиляция – это инженерная система, которая призвана обеспечить воздухообмен, поддерживающий определенный температурно-влажностный режим. В отличие от других систем, вентиляция способна функционировать без применения какого-либо оборудования и устройств, основываясь на физических законах. Ее основное предназначение подавать в помещение чистый воздух, наполненный кислородом и удалять отработанный, насыщенный углекислым газом.

Необходимость поддержания определенного режима в любом помещении делает вентиляционную систему самой востребованной из всех инженерных систем. Существующая классификация делит вентсистемы на четыре категории:

  1. По действию воздухообмена (естественный, принудительный).
  2. Смешанная (приток, вытяжка).
  3. Зональная (общеобменная, местная).
  4. По построению (с каналами, без каналов).

Вентиляция и ее виды имеют свои особенности, хотя предназначение у всех одно – создавать благоприятный микроклимат для комфортного проживания и работы человека. Вопрос о том, какой системой будет снабжен строительный объект, рассматривается еще на стадии проектирования.

Для того, чтобы понять каково назначение вентиляции определенного вида, нужно разобраться в их особенностях. Ведь от правильного выбора зависят условия правильной работы. Для определенного помещения, в строительных нормативах, предусмотрен свой особый режим влажности и температуры.

Преимущества естественного воздухообмена

  • Минимальная рабочая схема. Так, в многоквартирных домах – это вентиляционные решетки, встроенные в специальные отверстия. Для частных домов – такие же решетки, и кроме того, вентиляционная труба с наконечником, воздуховоды. Однако, все эти приспособления монтируются во время строительства, очень редко установка происходит дополнительно.
  • Экономна, так как не задействовано оборудование.
  • Возможен самостоятельный монтаж.
  • Не зависит от наличия напряжения в сети.

Однако у системы есть недостатки, о которых нужно помнить при ее монтаже:

  • Для правильной работы необходимо беспрепятственное движение воздушных масс.
  • В основу работы положена разница температур, которая возможна только в холодное время года. Это значительно сокращает период работы воздухообмена.

Механическая и смешанная вентиляции: их краткая характеристика

Мехсистема

Механическая вентиляция представляет собой усовершенствованную естественную, то есть приточно-вытяжные процессы выполняются с помощью специального оборудования (вентиляторы, электронагреватели воздуха, фильтры, рекуператоры, иногда – ионизаторы). Недостатками таких систем являются: дорогостоящее оборудование; сложный монтаж; зависимость от напряжения в сети; затраты на электроэнергию.

Потребитель должен знать мощность включенных в схему вентиляторов

Основное же преимущество – корректная работа в любое время года, не зависимо от температуры. Кроме того, воздух, поступающий с улицы, очищается от вредных примесей и нагревается до комфортной температуры (при наличии в составе системы нагревателя воздуха или рекуператора).

Комбисистема

Смешанная вентиляция представляет собой приточную и вытяжную, при которых один их процессов естественных потоков заменяют принудительным. Приточная вентиляция помогает улучшить процесс подачи свежего воздуха в помещение. Для нее используют механические (оконные или стеновые приточные клапаны) либо электрические (вентиляторы, приточные установки).

Оборудованием для вытяжки являются вытяжные вентиляторы. Их устанавливают в вентиляционные отверстия в санитарных комнатах, монтируют и на кухне, в стене с выходом на улицу. Такие приборы значительно улучшают воздухообмен. Элементарная вытяжка для частного дома состоит из: клапана; вентилятора; вытяжной шахты; электродвигателя; воздуховода; дефлектора.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Сам Себе Строитель
Добавить комментарий

Adblock
detector