💨 Естественная вентиляция в частном доме: принцип действия, достоинства и недостатки

Еще не столь давно при ведении частного жилого строительства будущие хозяева домов вопросы вентиляции если и рассматривали, то все равно отодвигали их на задний план, не придавая этим проблемам должного внимания. В определенной мере подобный подход был оправдан: сама конструкция зданий, материал их возведения, наличие печей с дымоходными каналами, установка не отличающихся герметичностью деревянных оконных рам и дверных блоков – все это способствовало постоянной циркуляции воздуха в помещениях, которой бывало достаточно для поддержания более-менее приемлемого микроклимата.
Однако, в настоящее время тенденция разительно изменилась. Появились новые строительные и отделочные материалы, широко применяются современные окна и двери, обеспечивающие практически полную герметизацию проемов, повысились требования к термоизоляции зданий, то есть при строительстве стараются максимально перекрыть любые пути утечки тепла. Обычной инфильтрации воздуха через строительные конструкции становится явно недостаточно, и поэтому еще на стадии проектирования сразу предусматривается и система эффективного вентилирования помещений.
Принцип действия естественной вентиляции. Ее достоинства и недостатки.
В каких условиях возможно применение естественной вентиляции
Вентилирование помещений может быть организовано по различным схемам, но все их можно разделить на две основных группы.
1. Первая большая группа, которая, в свою очередь, делится на несколько разновидностей – это принудительная вентиляция, потоки воздуха в которой создаются за счет того или иного механического воздействия, обеспечивающегося работой специальных вентиляторов. Такая вентиляция может быть приточной, вытяжной, либо созданной по комбинированной схеме. Подобные схемы – весьма сложны, обычно требуют профессионального похода, но зато позволяют контролировать качество поступающего в помещения воздуха, проводить его необходимую доочистку.
2. Вторая – это рассматриваемая в нашей статье естественная вентиляция, которая не предполагает принудительной подачи или вытягивания воздушных масс. Все перемещение потоков осуществляется исключительно за счет естественных сил, починяющихся законам физики.
— Перепад температуры – теплый воздух всегда имеет меньшую плотность и, стало быть, массу, в сравнении с более холодным, и оттого стремится вверх.
— Перепад давления: за счет высоты поднятия вертикальных вентиляционных каналов создается определённый, хотя и не столь значительный, перепад давления, способствующий перемещению воздуха.
— Воздействие ветра.
Работа естественной вентиляции не приемлет установки каких-либо высокоэффективных фильтрующих устройств (если не считать за них решетки или сетки, не пропускающие, например, палую листву, крупный мусор, насекомых и т.п.). Эти устройства затруднят или даже сделают невозможным нормальное перемещение воздушных потоков с улицы в помещения, что приведёт к неработоспособности всей системы системы в целом. Таким образом, ограничиваться естественной вентиляцией имеет смысл только в условиях чистого воздуха в районе строительства.
Понятно, что создание естественной вентиляции в доме, расположенном вблизи оживленной автомагистрали, где воздух перенасыщен выхлопами и пылью, становится неудачным решением. По тем же соображениям не применяется такая схема, если на участке застройки традиционно чувствуется неприятный запах от расположенных неподалеку промышленных предприятий, животноводческих комплексов, очистных сооружений и т.п. Вместо оздоровления микроклимата, в помещениях будет получен совершенно противоположный эффект.
К схожему критерию оценки допустимости естественной вентиляции можно отнести и уровень шума (например, не столь далеко от участка расположена железнодорожная линия или аэропорт). Следует помнить, что такая схема вентилирования всегда снижает общий уровень звукоизоляции дома.
Комфортные условия проживания предполагают оптимальное сочетание нескольких параметров – насыщенности воздуха кислородом, его температуры и относительной влажности. Практика показывает, что естественная вентиляция будет поддерживать этот баланс только в условиях так называемого инерционного дома.
В это понятие заложено то, что здание возведено из материалов, способных аккумулировать тепловую энергию – сюда можно отнести кирпич, газосиликатные, керамзитобетонные, керамические блоки, шлакоблоки, глинобитные стены. При этом дом должен иметь качественную термоизоляцию, выполненную исключительно снаружи. Определённой инерционностью обладают стены, выстроенные из дерева (бревно или брус) либо из самана.
Именно в таких условиях, когда стены способны накапливать тепловой потенциал, а затем отдавать его потокам поступающего воздуха, правильно организованная естественная вентиляция будет работать на улучшение микроклимата в помещениях. Нагретые поверхности становятся своеобразным рекуператором, то есть способствуют быстрому и качественному прогреву поступающего воздуха.
А вот в так называемых безынерционных домах картина уже совсем другая. Постоянно проникающие свободные потоки воздуха извне приводят к неоправданно большим теплопотерям, выхолаживают дом, и об обеспечении нормального баланса температуры и влажности говорить не приходится. К таким зданиям можно отнести постройки, возведенные по каркасной технологии, из СИП-панелей, сэндвич-панелей, полистирол-бетона, вакуумных блоков и ряда других современных строительных материалов. В таких условиях единственно правильное решение – это применение продуманной системы принудительной вентиляции.
Естественная вентиляция больше подойдёт для компактных в плане зданий, без длинных анфилад комнат, флигелей и пристроек. Усложняется ее создание и с возрастанием уровней – возводимых этажей (об этом будет рассказано ниже). Практически неприменима она «в чистом виде» или весьма неэффективна для вентилирования жилой мансарды, в силу особенностей этого помещения – здесь придется применять иную схему.
Итак, прежде чем приступать созданию системы естественной вентиляции, следует оценить перечисленные критерии оценки, и лишь потом принимать решение.
Принцип действия системы естественной вентиляции загородного дома
Итак, давайте теперь рассмотрим, каково же принципиальное устройство естественной вентиляции частного дома, как она работает.
Для функциональности такой схемы необходима совокупность приточных и вытяжных каналов с обеспечением свободного, незатрудненного перемещения воздуха между ними.
Свежий воздух (показан широкими синими стрелками) проникает в помещения через приоткрытые окна или специальные заборные вентиляционные клапаны (поз. 1). Там он нагревается за счет действия приборов отопления, конвекции и теплоотдачи от аккумулирующих тепловой потенциал конструкций, вытесняет более плотный, насыщенный углекислым газов «отработанный» воздух, который перемещается (широкие зеленые стрелки) к помещениям в которых установлены вытяжные отдушины. Для его свободного перемещения на пути следования предусматриваются или просветы между поверхностью пола и дверным полотном, или сквозные окошки в самих дверях (поз. 2).
Вытяжные отдушины (поз. 3) обычно предусматриваются в самых «грязных» помещениях, требующих максимального воздухообмена для удаления запахов, испарений или избыточной влажности. Здесь воздушные потоки «отработанного» воздуха (широкие красные стрелки), подхватывая собой все эти негативные составляющие, выходят в отдушины и перемещаются вверх по вертикальным вентиляционным каналам, за счет уже упомянутых выше разниц температур и давления.
Эти воздуховоды выводятся через чердак и крышу и оканчиваются оголовками вентиляционных труб над поверхностью кровли (поз. 4). Размещение этих труб на крыше также подчиняется определённым правилам, о которых будет рассказано ниже.
Таким образом, для эффективной работы естественной вентиляции дома в целом, каждое из помещений должно быть оборудовано или приточным каналом (клапаном), или выходной отдушиной. Ряд помещений предполагает наличие и клапана, и отдушины.
При планировании расположения приточных клапанов и вентиляционных отдушин руководствуются следующими правилами:
Приточный клапан (или иной путь поступления чистого воздуха) должен быть предусмотрен в любом из жилых помещений, будь то спальня, гостиная, детская, кабинет, столовая и т.п.
Вентиляционные каналы с отдушинами предусматриваются:
— В помещениях кухонь. Следует помнить, что наличие кухонной вытяжки над плитой не освобождает от необходимости размещения вентиляционного отдушины.
— В ванных комнатах, туалетах или совмещенных санузлах, домашних банях.
— В выделенном помещении под домашнюю прачечную.
— В кладовках, сушилках, гардеробных комнатах, если они выходят в помещения жилой зоны. Если же они отделены дверью от коридора или кухни, то в них устанавливается приточный клапан.
— В домашней мастерской, если работа в ней может сопровождаться появлением паров, дыма, неприятных запахов (сварка, пайка, окрашивание, применение химикатов различного предназначения – клеи, мастики, растворители, технические жидкости и т.п.)
Ряд помещений требует размещения и приточного клапана, и вентиляционной отдушины:
— Помещения, в которых установлено газовое отопительное оборудование.
— Комната жилой зоны, в случае если между нею и ближайшим вентиляционным каналом расположено более двух дверей.
— Жилое помещение, объединённое с кухней, то есть, например, кухня-столовая.
— Домашние спортивные илии тренажерные залы.
Особый подход требуется к помещениям второго этажа. Дело в том, что теплый воздух с первого этажа обязательно поднимается вверх, и на систему вентиляции ложится дополнительная нагрузка. Здесь возможны два варианта:
— Если второй этаж отделен от лестничной клетки постоянно закрытой дверью, то подход к размещению приточных клапанов и вытяжных отдушин остается практически таким же. Правда, с оговоркой – в том случае, когда на втором этаже не предусматривается «грязных» помещений (кухня, ванная, туалет и т.п.), отдушина может расположиться в общем холле (коридоре), куда выходят все комнаты.
— В том случае, когда второй этаж не перекрывается дверьми от первого, в каждом из помещений, независимо от его предназначения, предусматривается и канал поступления свежего воздуха, и вентиляционная отдушина.
Кроме того, наличие приточного окна и вентиляционной отдушины обязательно для цокольных (подвальных) помещений и для пространства под деревянными полами на лагах на первом этаже. Но вентиляция подвалов – это уже отдельная тема для более тщательного рассмотрения, и в настоящей публикации «выведена за скобки».
Преимущества и недостатки системы естественной вентиляции дома
Итак, на какие преимущества системы можно рассчитывать, если выбирается схема естественной вентиляции загородного дома:
Подобная вентиляционная система требует минимальных финансовых вложений. Большинство работ вполне доступно для самостоятельного проведения. Правда, если дом ранее не имел вытяжных вентиляционных каналов – над этим придётся серьезно потрудиться. Приточные же клапаны в монтаже особых затруднений доставить не должны.
Система надежна, в первую очередь по той причине, что в ее конструкции не предполагается сложных механизмов – по большому счету, здесь просто нечему выходить из строя.
Естественная вентиляция не требует сложного ухода. В принципе, он сводится лишь к регулярной ревизии состояния вентиляционных каналов и, при необходимости, их прочистке.
Такая система совершенно энергонезависима и не требует дополнительных эксплуатационных расходов.
Отсутствие механизмов – это еще и отсутствие технологического шума, присущего другим типам вентиляции принудительного принципа работы.
Однако, не забываем и о достаточно весомых недостатках естественной вентиляции:
В большинстве случаев приточные каналы не имеют качественных фильтров (они бы препятствовали естественной циркуляции), а значит, поступающий воздух несет с собой загрязнения, пыль, запахи, цветочную пыльцу. Возможно проникновение мелких насекомых.
Приточные клапаны – это «брешь» в общей звукоизоляции дома.
Система очень сложно поддается количественному регулированию поступающих объемов воздуха.
Естественная вентиляция чрезвычайно зависима от времени года и даже от текущей и погоды на улице. В зимний период, когда разница температур внутри дома и снаружи велика, вентиляция работает «на полную катушку», что зачастую вызывает перерасход энергоносителей на нужды отопления. Уменьшение же поступления воздуха извне (например, прикрытием приточных клапанов) сразу дает повышенную влажность – со всеми вытекающими последствиями.
В летнюю жару, наоборот, циркуляция воздуха может замедлиться или даже вовсе прекратиться. Выход один: применять в это время схему сквозного проветривания, открывая окна с обеих сторон дома – движение воздуха будет осуществляться за счет разницы давления на подветренной и наветренной сторонах. Но при этом из «грязных» помещений вполне вероятно перетекание избыточной влаги и запахов в жилую зону.