Естественная вентиляция в частном доме: наши советы
Рассмотрим, как обеспечить естественную вентиляцию в частном доме на этапе проектирования. Также расскажем о возможности модернизации вентиляции в уже построенном доме с использованием дефлекторов, вытяжных и приточных устройств.
Воздухообмен осуществляется с помощью системы вытяжных воздуховодов. Они начинаются в помещениях (обычно на кухне и в ванной, самых «грязных» комнатах в доме). Затем воздуховоды идут вверх, на чердак, а затем на крышу.
В этих вентиляционных каналах создается воздушная тяга, которая позволяет отводить отработанный воздух из дома на улицу. Вместо него в дом поступает свежий воздух через окна, двери и неплотности в стенах и оконных рамах.
Воздух перемещается по вытяжным воздуховодам в соответствии с двумя простыми законами физики:
- Теплый воздух стремится вверх
- Воздух движется туда, где давление ниже
Факторы, оказывающие влияние на силу тяги в воздуховодах:
- Разница в температуре между вытяжным и уличным воздухом. Зимой сила тяги увеличивается, так как теплый воздух в комнате стремится подниматься вверх по вытяжным воздуховодам. Летом разница в температуре отсутствует, и тяга равна нулю, что приводит к практической остановке воздухообмена.
- Вертикальное расстояние между комнатой и крышей. Вверху давление ниже, чем на поверхности земли. Поэтому чем выше заканчивается вытяжной канал, тем больше разница в давлении. Следовательно, тяга становится сильнее.
- Скорость и направление ветра. Ветер возникает, когда атмосферное давление распределяется неравномерно. Если в оконной зоне создается зона повышенного давления, а на выходе из вытяжной трубы – зона пониженного давления, то воздух легко проникает в помещение и выходит наружу.
Мы не можем контролировать ни ветер, ни давление, ни температуру за окном. Это основной недостаток естественной вентиляции — она зависит от погодных условий.
Однако существуют несколько хитростей, которые помогут правильно организовать естественную вентиляцию в частном доме своими руками. Некоторые из них можно применить только на этапе проектирования, а другие — даже в уже построенном доме с чистовым ремонтом.
Принцип работы естественного приточно-вытяжного воздухообмена
Основа движения воздушных потоков заключается в применении закона Менделеева-Клайперона, согласно которому плотность воздуха обратно пропорциональна его температуре. Когда воздух в помещении нагревается, его удельный вес уменьшается по сравнению с холодным воздухом, поступающим снаружи через стены. Нагретый воздух поднимается вверх и выводится из дома через вытяжные каналы, при этом его место занимает приточный воздух. Беспрерывность потоков является необходимым условием для нормального протекания процесса естественной приточно-вытяжной вентиляции. Без притока не может быть вытяжки.
Скорость и объем вентиляции определяются тягой в воздуховодах. Эта тяга зависит от разницы в температуре между внешней средой и помещением, пропускной способности приточных устройств, площади сечения и высоты вытяжных каналов. Чем выше эти параметры, тем лучше работает естественная вентиляция.
Воздействие ветра также оказывает влияние на давление в вентиляционных каналах. Чтобы использовать его силу для увеличения тяги, применяются специальные аэродинамические насадки, которые работают на основе эффекта Бернулли. При воздействии ветрового потока они создают дополнительное разрежение в вытяжном канале системы вентиляции.
Принцип работы инженерной сети
Функционирование системы основано на гравитационном воздухообмене. Для ее работы не требуется установка оборудования, механизмов или подключение к электросети. Круговорот воздуха осуществляется за счет разницы температур и давления внутри помещения и на улице.
Схема воздухообмена следующая:
- Чтобы в помещение проникали прохладные уличные потоки, владелец частного дома обустроил сквозное отверстие на нижней части стен, а также оставил щели на старых окнах, открытые форточки и двери.
- Для перемещения свежих потоков между комнатами используются открытые двери и специально обустроенные отверстия в простенках.
- Отработанные теплые потоки поднимаются к потолку и выталкиваются на улицу через вытяжные отверстия. В частном доме такие вытяжки расположены в самых загрязненных комнатах, таких как кухня, ванная, туалет или совмещенный санузел.
Воздухообмен в помещении происходит постоянно, повторяя цикл. Основной принцип работы естественной вентиляции одинаков для всех случаев, но зависит от второстепенных факторов. К ним относятся:
- Температурный градиент между помещением и улицей может быть разным. Иногда на улице бывает теплее, чем в комнате, что вызывает обратную тягу. Такая ситуация возникает в жаркое лето, когда владелец частного дома включает кондиционер для понижения температуры.
- Высота, на которой находится вентиляционное отверстие, влияет на давление. Чем выше расположена вытяжка или воздуховод, выходящий через крышу, тем сильнее будет тяга, так как давление падает с увеличением высоты над уровнем земли.
- Направление и сила ветра также влияют на воздушные потоки. При неравномерном распределении атмосферного давления скорость перемещения воздуха увеличивается. В результате естественная вентиляция в частном доме усиливается, так как возле окон образуется зона повышенного давления, а на вытяжке – зона пониженного давления.
Работа вентиляции в частном доме зависит от природных факторов, но владелец не может на них повлиять. Однако существуют способы улучшить естественную тягу.
Как правильно организовать вытяжку в частном доме
Вентиляционные системы могут быть двух типов:
- естественная — воздух циркулирует из-за разницы давления между нижней и верхней частью воздуховода;
- принудительная — поток воздуха создается вращающимися лопастями.
Для построек в саду
Вариант, который не очень эффективен и используется для небольших построек, предназначенных для проживания в теплое время года. В этом случае приток воздуха осуществляется с помощью стеновых или оконных клапанов, а также решеток, установленных на дверях. Традиционным решением является использование печи с дымоходом. Если такой печи нет, можно прокинуть трубу от потолка до крыши, расположив ее наиболее удаленно от окон и дверей, чтобы не выводить свежий кислород наружу. На крыше рекомендуется установить козырек, чтобы предотвратить попадание дождя, а в комнате закрыть клапан, если наступят холода. Диаметр трубы может быть до 20 см, но для небольшой комнаты будет достаточно 5 см.
Высота трубы должна быть не менее 3 метров, иначе не будет хорошей тяги. Согласно СанПиН 2.-10, труба не должна выступать над кровлей более чем на 1 метр.
Вместо использования обычной трубы, будь то пластиковая или металлическая, можно воспользоваться шлангом из полиэфира или алюминиевой фольги. Не обязательно выводить верхнюю часть через крышу. Достаточно сделать выход под кровельным скатом и закрыть его сеткой, чтобы обеспечить перепад давлений. Вентканал можно встроить в стену при ее возведении или установить рядом с ней.
Чтобы избежать повреждения гидроизоляции стен и перекрытий, рекомендуется использовать специальные муфты, которые защитят их от проникновения влаги. Такие муфты можно легко найти в магазине или изготовить самостоятельно.
Шахту лучше располагать вертикально. Чем меньше горизонтальных участков и изгибов, тем эффективнее будет система.
Внутри кирпичной стены возможно проложить вытянутый канал прямоугольной формы, однако такое сечение не обеспечивает эффективную работу, в отличие от круглого. Кроме того, для внутренней прокладки необходимы стены с значительной толщиной.
Критерии выбора диаметра воздуховодов
Производители предлагают воздуховоды различного диаметра, как круглого, так и прямоугольного сечения. В центральных магистралях систем принудительной вентиляции оптимальная скорость воздушного потока составляет около 5 м/сек, а в боковых ответвлениях — до 3 м/сек.
Для точного определения необходимого диаметра специалисты используют специальную диаграмму, которая учитывает параметры скорости и расхода воздушного потока.
В практике применяются прямоугольные воздухопроводы сечением 16х20 см и круглые с диаметром 20 см для систем принудительной вентиляции с производительностью до 360 м3 в час.
Как сделать вентиляционную систему своими руками
Естественная вентиляция работает на основе физических законов, используя разницу в теплоте воздуха в помещении и на улице (теплый воздух легче) и разницу в давлении. Для создания простой конструкции в частном доме центральный канал прокладывается в несущей стене с сечением около 130–140 мм. От него отводятся горизонтальные ответвления диаметром 100–100 мм в комнаты дома.
Схема и устройство вентиляционной системы с вентканалом
Устройство вентиляционной системы
Правильный способ установки
Вентканал в стене
Для организации проведения разводки используются пластиковые трубы. Далее в работу вступает физика — более теплый воздух в комнате под давлением вытягивается наружу, а более холодный уличный воздух поступает в комнаты через специально сделанные каналы или естественным путем, такие как дверные проемы, открытые окна и т.д.
Размещение приточных каналов в стене
- Толщина стен вытяжного канала должна быть не менее полутора кирпичей, иначе воздух в нем быстро охладится, и произойдет обратный процесс — воздух будет поступать в комнаты, а не вытягиваться.
- Труба на выходе вытяжного канала на крыше должна быть выше конька, иначе завихрения крыши могут помешать нормальной работе тяги.
Вывод системы на улицу
Основной проточный канал может быть создан по стандартной схеме, как было описано выше. Однако, для организации поступления свежего воздуха с улицы, есть два варианта — установка проточных каналов в подоконниках или создание зазоров в окнах. Если выбрать второй вариант, рекомендуется использовать металлопластиковые окна, которые имеют преимущество перед деревянными окнами — повышенный уровень шумоизоляции. Эти меры достаточно, чтобы обеспечить необходимую вентиляцию помещения в доме.
Поступление свежего воздуха является крайне важным
Поступление свежего воздуха является неотъемлемым условием