Как сделать естественную вентиляцию в доме

Если у вас есть свой дом, то логично, что у вас возникает желание, чтобы он был уютным и комфортным для жизни. После того как на стену наклеена последняя полоса обоев и прикручена последняя розетка, вы почувствуете облегчение от завершения ремонтных работ. Однако важно осознавать, что помимо электричества, водоснабжения, отопления и канализации нужно заранее позаботиться о создании воздухообмена во всех помещениях для предотвращения накопления влаги, вредных примесей в воздухе от строительных материалов и для поступления в дом свежего воздуха.

Конечно, лучше создать механическую приточно-вытяжную вентиляцию, так как это наиболее технологичное, эффективное и современное решение с точки зрения создания воздухообмена в жилых помещениях. Такая система имеет достаточно много преимуществ, но имеет два весомых недостатка для владельца дома: достаточно высокая стоимость и сложные монтажные работы, которые требуют прокладки воздуховодов, что в свою очередь увеличивает первый недостаток.

Вентиляция в доме нужна, и вы обратили внимание на такое решение, как естественная вентиляция. Она имеет преимущества и недостатки, но это самый простой и дешевый метод воздухообмена, который выполняет главную задачу — он работает. В этой статье мы расскажем, как лучше ее создать, как повысить ее эффективность, на что обратить внимание и рассмотрим типичную схему такого решения. 

Как работает естественная вентиляция

 Основной принцип естественной вентиляции заключается в создании путей для движения воздуха. В вашем доме для этого сделаны вытяжные отверстия в помещениях кухни, туалета, ванной комнаты, подвала и других комнатах. Они подключены к вентиляционным шахтам, которые выполняют роль вытяжной системы. Окна, двери, вентиляционные шахты и специальные вентиляционные пассивные устройства помогают организовать естественный воздухообмен.

Когда температура снаружи отличается от температуры внутри дома, возникает естественная тяга. Теплый воздух, поднимающийся вверх, затягивается через вентиляционные отверстия и выходит естественным путем в вентиляционную шахту дома, а холодный воздух снаружи заходит через окна или приточные клапаны. Также важным аспектом является разница высот между вытяжными отверстиями, где воздух затягивается в шахту, и точкой выброса воздуха наружу. Чем больше эта разница, тем сильнее эффект естественной тяги, что способствует лучшей вентиляции помещений.

Этот тип вентиляции очень популярен в коттеджах стран Северной Европы и Северной Америки. В этих регионах умеренный и холодный климат, что создает разницу температур снаружи и внутри дома и обеспечивает эффективность воздухообмена. Монтаж ее очень прост, не требует больших капитальных вложений и электричества. Поэтому в каркасных домах это самый популярный вариант вентиляции в этих регионах.

Ваша задача — создать эти вентиляционные пути. Если вы посмотрите на рисунок, то увидите, что для работы такой системы нужно два фактора: воздух должен удаляться и замещаться свежим с улицы. Удаление из помещений у вас будет происходить через вентиляционные отверстия в шахте, а нужно также позаботиться о поступлении свежего воздуха. Если не будет такого поступления, то никакого удаления воздуха быть не может. Это то же самое, как зажечь свечу в банке и закрыть ее сверху крышкой. Свеча сначала будет гореть, но вскоре погаснет, так как закончится кислород. Точно так же без притока свежего воздуха удаление отработанного воздуха из помещения станет невозможным, и вентиляционная система перестанет выполнять свою функцию.

Расчет естественной вентиляции

Для того чтобы ваша вытяжная естественная вентиляция работала эффективно, необходимо выполнить расчет сечения вентиляционной шахты. Расскажем об основных правилах и приведем пример расчета.

Для разных групп помещений нужно использовать отдельные каналы, которые выходят вверх и выбрасывают воздух на улицу. Это предотвращает перекрестное загрязнение воздуха между помещениями. Например, воздух из туалета или ванной комнаты не будет попадать в жилые помещения. Вытяжные каналы из санузла и ванной можно объединить в одну шахту. Канал из кухни желательно выполнить отдельным. Каналы из жилых комнат можно объединить в один. 

Вентиляционные шахты желательно выполнять таким образом, чтобы количество поворотов было минимальным. Это влияет на эффективность вентиляции и снижает аэродинамическое сопротивление.

Какое сечение выбрать

Для каждого помещения рассчитывается свое сечение шахты. Когда вы соединяете вытяжные каналы в одну шахту, то выполняете правило сложения: сечение шахты будет равно сумме сечений всех каналов. То есть каналы из жилых комнат можно объединить в одну шахту, каналы из ванной и туалетов в свою вентиляционную шахту и так далее.

Пример расчета

Необходимо сначала рассчитать количество воздуха, которое должно удаляться из помещений. Скорость воздуха в вытяжных каналах должна быть в диапазоне 1-2 м/сек. Зная эти параметры, вы сможете рассчитать сечение воздуховодов.

Вот рекомендованные значения кратности воздухообмена для разных помещений:

• Спальни: 1-2 раза в час, но не менее чем 30 м³/час на 1 человека
• Гостиные: 1-2 раза в час, но не менее чем 20 м³/час на 1 человека
• Кухни: 6-8 раз в час, но не менее чем 90 м³/час, если установлена газовая плита
• Ванная комната: 9-10 раз в час, но не менее чем 25 м³/час
• Туалет: 10-12 раз в час, но не менее чем 25 м³/час
• Подвал: 3-5 раз в час

Сделаем расчет сечения вытяжных каналов.

Формула для расчета сечения

Сечение = Объем воздухообмена (м³/час) / (Скорость воздуха (м/с) x 3600)

Спальня. Для одного человека нужно 30 м³/час. Например, для спальни на двоих человек:

Объем воздухообмена = 2 человека х 30 м³/час = 60 м³/час

Сечение = 60 / (2 х 3600) = 0,0083 м²

Кухня. Кратность воздухообмена 8 раз в час. Предположим, площадь кухни 10 м², а высота потолка 2,5 м:

Объем = 10 м² х 2,5 м=25 м³

Расход воздуха = 25 м³ х 8 = 200 м³/час

Сечение = 200 / (2 х 3600) = 0,0278 м²

Сравниваем это значение с минимальным 90 м³/час для кухни и видим, что показатель 200 м³/час больше.

Ванная комната. Кратность воздухообмена 9 раз в час. Предположим, площадь ванной комнаты 5 м², а высота потолка 2,5 м.

Объем = 5 м² х 2,5 м = 12,5 м³

Расход воздуха = 12,5 м³ х 9 = 112,5 м³/час

Необходимое сечение = 112,5 / (2х3600) = 0,0156 м²

Туалет.  Кратность воздухообмена 10 раз в час. Предположим, площадь туалета 2 м², а высота потолка 2,5 м:

Объем = 2 х 2,5 = 5 м³

Объем воздухообмена = 5 х 10 = 50 м³/час

Сечение = 50 / (2*3600) = 0,006944 м²

Здесь мы вспоминаем, что канал из ванной комнаты и туалета можно объединить в одну шахту, поэтому сечение этой шахты будет

0,0156 м² + 0,006944 м² = 0,022544 м²

Таким образом, мы делаем расчет для каждой комнаты, где будут установлены вентиляционные шахты. Напомним, что если помещения относятся к одной группе по назначению (жилые комнаты, ванная комната и туалет и другие), то каналы из них можно соединять в одну вентиляционную шахту.

Как подобрать необходимый размер вентиляционной шахты по сечению

По таблицам ниже вы сравниваете необходимое сечение вентиляционной шахты и размер канала, который имеет такое же сечение или немного больше. 

Круглые вентиляционные шахты

Прямоугольные вентиляционные шахты

Какую установить решетку на вытяжку

Вентиляционная решетка должна быть размером больше, чем размер сечения вентиляционной шахты. Ее сечение должно быть не меньше, чем то, которое вы рассчитали для канала из помещения. Поскольку скорость воздуха на решетке должна быть не больше чем 2 м/с, то эти значения сечения будут одинаковы. Но размеры канала и размеры решетки с одним сечением будут разные, так как у решетки есть направляющие или ламели, которые уменьшают живое сечение.

Когда вы заказываете решетку, то производитель всегда указывает это значение в своем каталоге, сайте или на упаковке.

Решетки бывают накладные или с фланцами. Накладные решетки очень просто монтируются на поверхность стены, они просто прикладываются к поверхности и крепятся саморезами. Вентиляционные решетки с фланцами вставляются в подготовленное отверстие в стене под этот фланец. Монтаж здесь включает несколько дополнительных шагов:  отверстие в стене должно быть точно под размер фланца решетки. После вставки решетки в подготовленное отверстие фланец помогает удерживать ее на месте. Дополнительно решетка может фиксироваться с помощью саморезов, это зависит от конструкции решетки.

Выбор между накладными решетками и решетками с фланцами зависит от конкретных требований к монтажу и эстетического вида.

Создание притока воздуха 

Мы возвращаемся ко второму важному фактору естественной вентиляции — созданию притока воздуха. Поскольку мы рассматриваем только пассивную вентиляцию, то путей здесь может быть два: держать окна приоткрытыми или установить приточные клапаны в окна или стены.

Эти два способа будут эффективными для воздухообмена, но между ними есть разница в использовании. Рассмотрим их.

Открытые окна

Это самый доступный и бесплатный метод, который не требует вообще никаких вложений и затрат. Окна легко открыть, есть стандартные режимы проветривания у производителей окон или специальные кронштейны для такого использования. Из недостатков отметим, что для эффективного и постоянного воздухообмена в помещениях нужно постоянно использовать окна в таком режиме. С точки зрения безопасности, проникновения шума, пыли и насекомых это не всегда может быть удобным для комфорта. 

Кроме того, в холодное время года это приводит к чрезмерной нагрузке на систему отопления, так как большая часть тепла будет неконтролируемо уходить на постоянный подогрев воздуха.

Приточные клапаны на окнах или в стене

Что это такое? По сути, это отверстия в конструкции дома, которые выходят на улицу. Благодаря их наличию, свежий воздух может заходить в дом и смешиваясь с внутренним, удаляться через вытяжную естественную вентиляцию. Таким образом, создается постоянный воздухообмен в помещениях.

Оконный проветриватель устанавливается на профиль окна сверху. Для этого в профиле делают сверлом отверстия насквозь. С двух сторон на эти отверстия монтируют проветриватель и крепят к раме. С внутренней стороны решетка оборудована регулятором.

Для стенового проветривателя во внешней стене делают круглый отверстие диаметром 100-150 мм (размер зависит от модели). В стене размещают пластиковый канал с изоляцией. Со стороны улицы к нему крепят внешний колпак, со стороны помещения к каналу подсоединяют внутреннюю решетку с регулятором и фильтром.

 Для того чтобы контролировать количество воздуха, которое будет заходить в дом, клапаны оборудованы регуляторами воздуха. Это заслонки, которые могут изменять сечение приточного канала.

 Преимущества и недостатки естественной вентиляции

 Этот тип вентиляции является простым и самым доступным способом сделать вентиляцию в частном доме, когда другие способы не подходят для владельца. Она использует такие природные силы для обмена воздуха, как разница температур и давления. Как любое решение, такой тип имеет свои преимущества и недостатки. Рассмотрим детально, какие есть плюсы и минусы.

Плюсы

Простой монтаж

Вытяжные вентиляционные каналы всегда устанавливаются в домах при их строительстве, для эффективного обмена воздуха достаточно обеспечить приток воздуха. Будут ли это приточные клапаны или открытые окна, решение принимает пользователь. 

Низкая стоимость и нулевые эксплуатационные затраты

Эта вентиляция работает без электричества, вентиляционные решетки и клапаны доступны по стоимости на фоне общей стоимости ремонта.

Надежность

Так как это решение не имеет движущихся механических частей, то ломаться там почти нечему. Единственное исключение — это клапаны регулирования количества воздуха у приточных клапанов. При постоянном уходе и чистке они вряд ли очень быстро выйдут из строя.

Минусы

Зависимость от внешних условий 

Эффективность естественной вентиляции зависит от внешних погодных условий. В жаркую погоду или при отсутствии ветра тяга может снижаться или вообще исчезнуть, что ухудшит воздухообмен. Летом этот тип очень неэффективен вследствие отсутствия разницы температур. Например, на улице +26°С, а в доме +25°С. При такой разнице температур и учитывая, что это частный дом и разница давления между вытяжными решетками и выбросом воздуха на крыше будет небольшой, естественная вентиляция будет малоэффективной. 

С другой стороны при очень большой разнице температур зимой наоборот эффективность будет слишком большой. Даже при перекрытии регулятором канала, некоторое количество воздуха будет проникать в помещение. При использовании таких клапанов может образовываться конденсат на внутренних решетках.

Потеря тепла

В холодное время года приточный воздух будет снижать общую температуру в помещениях. Он поступает холодным, потом смешивается с внутренним воздухом и забирает часть его тепла. Это увеличивает нагрузку на систему отопления и может приводить к увеличению затрат на энергоноситель отопления — электричество, газ, дрова и прочее.

Ограниченный контроль

Регуляторы притока позволяют очень грубо увеличить или уменьшить количество воздуха. К сожалению, вы не можете точно контролировать объем воздуха или его направление. Это может привести к недостаточной вентиляции или наоборот к чрезмерной.

Простые решения для повышения эффективности естественной вентиляции 

Для того чтобы система такой вентиляции была более контролируемой и удовлетворяла вашим требованиям к воздухообмену, можно на все вентиляционные шахты установить вытяжные вентиляторы. Когда вентилятор начинает работать, он удаляет воздух из помещения и создает в нем разрежение. Это разрежение компенсируется притоком свежего воздуха снаружи через приточные клапаны или открытые окна. Таким образом, даже в теплое время года, когда естественная вентиляция малоэффективна, вентилятор обеспечивает постоянный воздухообмен.

Вытяжные вентиляторы устанавливаются в помещениях ванной комнаты, туалета и кухни. Они включаются пользователем с помощью выключателя при необходимости или автоматически по датчикам или по программируемому режиму.

На рынке представлено множество моделей вытяжных вентиляторов, которые могут удовлетворить разнообразные потребности пользователей. Среди них есть вентиляторы с полезными дополнительными функциями, которые делают их использование удобным и автоматическим:

1. Таймер задержки выключения: Эта функция позволяет вентилятору работать некоторое время после выключения света или окончания использования помещения, обеспечивая дополнительный воздухообмен и удаление остатков влажного или загрязненного воздуха.

2. Датчик влаги: Вентиляторы с датчиком влаги автоматически включаются при повышении уровня влажности в помещении, что особенно полезно в ванных комнатах и кухнях. Это помогает предотвратить образование конденсата и плесени.

3. Управление со смартфона: Современные модели вентиляторов могут быть оснащены системами дистанционного управления через смартфон. Это позволяет пользователям контролировать работу вентилятора даже в том случае, если вы находитесь не дома, и настраивать режимы работы в соответствии со своими потребностями.

4. Режимы автоматического проветривания: Некоторые вентиляторы имеют встроенные программы автоматического проветривания, которые периодически включаются для обеспечения свежего воздуха в помещении. Это особенно полезно для поддержания постоянного микроклимата при долгом отсутствии жильцов.

 Естественная вентиляция является наиболее распространенным способом обеспечения воздухообмена в домах уже несколько тысячелетий. Она проста, экономична и энергоэффективна, что делает ее привлекательным вариантом для многих владельцев домов. Однако для повышения ее продуктивности и для того, чтобы сделать ее более управляемой, можно использовать вытяжные вентиляторы и приточные клапаны. Эти устройства помогают обеспечить постоянный и эффективный воздухообмен, даже в теплое время года, когда естественная вентиляция менее эффективна.

Конечно, механическая вентиляция является наилучшим решением для обеспечения полного объема потребности в свежем воздухе в доме. Она обеспечивает точный контроль за воздухообменом и может быть настроена в соответствии с конкретными условиями и требованиями помещения. Однако не каждый владелец может позволить себе такое решение из-за высоких затрат на оборудование и монтаж. Поэтому вентиляция, которая основана на природных силах, имеет право на существование и может сделать ваш дом комфортным.

Какой бы вариант вентиляции вы не выбрали, нужно понимать, что она должна быть правильно спроектирована и установлена. Вентиляция обеспечивает не только комфорт, но и здоровье жильцов, помогает избежать проблем с влажностью, плесенью и загрязнением воздуха. Поэтому важно тщательно планировать эту инженерную систему и выбрать наиболее подходящее решение для ваших потребностей и возможностей.