вентиляция в частном доме расчет воздухообмена
Система вентиляции частного дома в вопросах и ответах форумчан
Полагаем, что пользователи FORUMHOUSE согласятся с утверждением, что грамотный подход к системе вентиляции частного дома заключается в следующем – в первую очередь необходимо просчитать воздухообмен, затем, на основе этих данных подобрать необходимое сечение воздуховодов. И только после этого можно составлять схему вентиляции коттеджа, и определять места установки вентиляционного оборудования.
Виды и особенности
По мнению пользователя нашего портала (ник на форуме petrovk, г.Москва) вентиляцию в доме можно разделить на три типа:
petrovk:
– При проектировании системы вентиляции нужно руководствоваться следующим принципом – воздух в доме должен полностью обновляться за 1 час. Для моего каркасного дома в 200 м2, я остановился на проточно-вытяжной установке с рекуперацией тепла. Установка подбирается исходя из кол-ва кубов воздуха в доме, у меня 600, я взял установку для 700 кубов.
Следует помнить, что комфортная среда в доме создаётся не только за счёт поступления свежего воздуха, но и за счёт скорости движения воздушных потоков. Приточно-вытяжной вентиляции из-за наличия в ней вентилятора, создаёт больший поток воздуха, чем естественная вентиляция.
При работе механической вентиляции, скорость движения воздуха в вентиляционной системе в среднем составляет 3-5 м3/час, а при естественной около 1м3/час. Попробуем разобраться, создает ли естественная вентиляция создаёт более комфортную среду в доме. Этот вопрос не так прост, как кажется. Ведь для того чтобы пропустить через механическую и естественную вентиляционную систему один и тот же объём воздуха, требуется разное сечение вентиляционного канала. А значит, монтаж естественной вентиляции повлечёт за собой увеличение сечения канала, что далеко не всегда возможно с технической или эстетической точки зрения.
При любом типе вентиляции – независимо от того естественная она или механическая, необходимо обеспечить беспрепятственное движение воздуха по дому.
На кухне, над плитой, вытяжка должна идти отдельным каналом. Если вытяжка является принудительной, то кухню и ванную можно объединить одним вентиляционным каналом. Диаметр от входа к выходу не должен уменьшаться. Из-за специфики кухонной вытяжки воздуховод от неё делают обязательно круглым, оцинкованным и вертикальным, без колен. Нельзя использовать гофру, алюминий или пластиковый воздуховод.
Консультант нашего форума Елена Горбунова(ник на форуме Matilda):
– Естественная вентиляция работает при перепаде давлений на входе и выходе. Вход это вытяжной клапан, он ставится в потолке помещения или в стене под потолком. Выход это верх трубы. Перепад начинается с 10 метров. Еще перепад давлений зависит от разницы температур. Зимой он лучше, а летом хуже.
Естественный приток делают над отопительными приборами, которые располагают обычно под окнами. Или в двух метрах над полом.
Часто возникает вопрос,
а можно ли объединять вентиляционные каналы кухни, санузла и котельной в единую систему, затем поставить канальный вентилятор, и одной трубойвывести всё через крышу.
Пользователь нашего форума Владимир (ник на форуме Беспечный ангел) считает что:
– Ни в коем случае нельзя объединять вытяжку с канализации, тогда во всём доме будет вонять как в туалете, не зависимо от того перед вентилятором или после будет установлен воздуховод.
Matilda:
Воздуховоды для вентиляции для частного дома — требования и особенности
Чтобы система вентиляции работала с максимальной эффективностью необходимо, чтобы внутренняя поверхность воздуховода оказывала минимальное сопротивление движению воздуха. Посмотрим, как правильно выбрать воздуховоды для вентиляции своего дома.
Matilda:
– Главная задача
воздуховода – это позволить воздуху перемешаться свободно от точки забора воздуха к точке его выхода. И быть безопасным с точки зрения экологии и пожарной безопасности. Любая потеря давления сильно влияет или сводит на нет воздухообмен при естественной вентиляции. Потери давления возникают от неровной поверхности воздуховода, в горизонтальных участках, в коленах, тройниках и т.д. При прямоугольной форме воздуховода потери выше, чем при круглой, да и пыль в них скапливается хорошо.
Гибкий – гофрированный воздуховод оказывает самое большое воздушное сопротивление. И его лучше всего применять, когда необходимо сделать поворот или присоединить к вентиляционному каналу кухонную вытяжку.
Очень часто, застройщики, по разным причинам не хотят делать вывод через крышу, предпочитая вывести вентиляционный канал через стену. Это не правильно.
Matilda:
– Никогда, ни при каких обстоятельствах, не стоит выводить вентиляцию через стену. Фасад испортите.
Уже через пару лет на стене будет видимое пятно вокруг выхода.
А естественную вентиляцию выводить, таким образом, ещё и бессмысленно, так как совершенно не будет перепада высоты, и, соответственно, давления.
Если, при принудительной системе вентиляции, все воздуховоды соединяются коленами и переходниками с одним вертикальным каналом, то рекомендуется установить на крышу вентилятор Е190Р.
Для управления этим вентилятором, в удобном месте ставится тиристорный регулятор скорости. А сами воздуховоды берутся диаметром в 125 мм.
На FORUMHOUSE вас ждет статья про вентиляционные системы, много полезной информации о системе вентиляции, увлекательное обсуждение выбора материала для воздуховодов. А ознакомившись с нашим видео, вы сможете наглядно увидеть, как комплексный подход к устройству вентиляци, позволяет не только обеспечить дом свежим воздухом, но и экономить средства.
Правила устройства вентиляции в частном доме
К устройству вентиляции в частном доме подходят точно так же, как и к остальным разновидностям построек. То есть, в основе этой инженерной системы лежат требования санитарных норм, которые нормируют степень проветривания помещения. У каждого помещения данная степень разная, поэтому с учетом каждой комнаты и в целом по всему дому проводится сооружение системы вентиляции.
Значение вентиляции для жилого дома
Некоторые частные застройщики считают, что придавать огромное значение системе вентиляции здания необязательно. И делают большую ошибку. Ведь необходимость воздушного обмена внутри помещений – это не только поддержание определенного микроклимата в доме, что, конечно, влияет на здоровье проживающих в нем людей, но и на качественное техническое состояние всей постройки и отдельных ее конструкций.
Вот пять причин, по которым можно судить о необходимости современной вентиляции дома.
Отдельно, конечно, надо сказать о кухне, как о самой активной комнате, где присутствует все негативные факторы, описанные выше. К ним можно добавить масляные испарения, продукты сгорания (если используется газовая плита). Именно здесь необходимо проложить главный вентиляционный стояк, именно в этой комнате требуется самый высокий воздухообмен.
Как видите, различных факторов, которые подтверждают необходимость присутствия вентиляционной системы в доме, немало. Главное – это правильно рассчитать ее с учетом воздухообмена в каждой комнате. Конечно, надо грамотно подойти к выбору вентиляции для частного дома.
Нормы и требования
Сделать вентиляцию просто так на глазок запрещается, потому что эта инженерная система работает по точным правилам вывода загрязненного воздуха с притоком свежего. И у каждого помещения есть свои нормативы воздухообмена. В некоторых из них нормы основаны только на обмене воздуха с учетом его объема. В других используются нормативы кратности замены фактичного объема самого помещения. То есть зависимость от размеров комнат, их площади и высоты потолков.
Предлагается таблица, в которой собраны показатели воздухообмена комнат частного дома.
Типы помещений | Объем воздухообмена или его кратность |
Жилые | 30 м³/ч |
Кухня | 60 – при 2-хкомфорочной плите 90 – при 4-х |
Ванная | 25 |
Туалет | 25 |
Совмещенный санузел | 50 |
Душевая | 5-кратный обмен |
Гардеробная | 1,5-кратный |
Кладовая | 1,5-кратный |
Кабинет | 0,5-кратный |
Если в доме сооружается сауна, бильярдная и другие помещения, которые используются нечасто, то расчет воздухообмена производится с учетом условий эксплуатации комнат. При этом обязательно учитывается этажность строения. Потому что для одноэтажного дома естественная вентиляция – лучший вариант, если в нем нет большого количества помещений, эксплуатируемых со специфичными условиями. К примеру, та же сауна или пристроенная к дому баня. Кстати, в этих помещениях главное правильно организовать выход и вход воздушных масс.
Устройство вентиляции в частном доме
По нормативным схемам (стандартным) любая вентиляционная система основана на отводе и притоке воздуха. То есть, отдельно одно от другого не существует. Поэтому в доме надо обеспечить в первую очередь вывод отработанных воздушных масс и организовать приток свежего воздуха с улицы.
Совсем недавно, когда о пластиковых окнах еще не задумывались, приток воздуха происходил через щели и неплотности дверных и оконных конструкций. То есть, происходил естественный приток, который учитывался при расчетах вентиляции частных домов. Сегодня ситуация изменилась, потому что входные двери и окна – это герметичные конструкции, через которые свежий воздух в дом не поступает. А значит, надо найти те способы и технологии, которые обеспечат помещения чистым свежим воздухом.
В принципе, искать нет надобности, потому что такие устройства вентиляции давно существуют, только их раньше использовали на производственных объектах. Сегодня эти схемы перекочевали в частные дома и офисные здания. Главная задача – это выбрать необходимую схему, которая будет соответствовать внутреннему плану дома. При этом вентиляция должна быть эффективной в плане соответствующего воздухообмена, недорогой и простой в сборке. Конечно, учитывается воздухообмен в помещении (в каждом).
Естественная и принудительная вентиляционные системы
Сегодня в частных домах используются две вентиляционные системы, которые отличаются друг от друга наличием или отсутствием приборов, вытягивающих или нагнетающих воздух. Речь идет о вентиляторах. Если в схеме его нет – это естественная модель, если есть принудительная. Первую еще называют пассивной вентиляцией, потому что в ней воздух движется по чисто физическим законам, то есть, теплый поднимается вверх, а холодный опускает вниз.
Естественная
Итак, естественная вытяжная вентиляция – это чаще всего воздуховоды в виде стояков, которые располагаются в трех помещениях частного дома: в кухне, туалете и ванной. Именно отсюда и производится вытяжка отработанного воздуха со всех комнат.
При этом существует такой термин, как переток воздушных масс, это когда в одних комнатах установлены стояки для вытяжки, а в других приточные щели или отверстия. При этом воздух движется из тех помещений, где установлены приточные конструкции, в комнаты, где установлены вытяжные стояки. Именно такое движение воздушного потока из одних помещений в другие и называется перетоком. В качестве приточных конструкций используют чаще всего специальные клапаны, которые устанавливаются на окнах. Из зазор можно изменять в размерах, что дает возможность снижать или увеличивать интенсивность воздухообмена.
Устройство естественной вентиляции в доме – это самый простой и почти беззатратный вариант. Поэтому в одноэтажных строениях чаще всего используют именно его.
Принудительная
Принудительная вентиляция, она же механическая, это несколько разновидностей с учетом одинаковых схем расположения воздуховодов. То есть, все будет зависеть от того, в каком месте установлен вентилятор. Таких схем механической вентиляции дома три:
Приточная
Приточная вентиляция в частном доме сегодня встречается чаще остальных. Все дело в простоте компоновки элементов системы и удобстве обслуживания оборудования. Из самого названия становится понятным, что вентиляторы устанавливаются на приточных воздуховодах. В небольших домах устанавливается одна приточная установка в какой-нибудь большой комнате, откуда легко организовать переток.
При этом вентилятор устанавливается на улице или монтируются в стену канальные модели, которые собой представляют трубу с вентилятором внутри. Их обычно устанавливают под подоконниками или на уровне пола. Вот некоторые требования к приточной вентиляции:
Вытяжная
По самому названию становится понятным, что вентилятор устанавливается на вытяжку. Вариантов здесь не так и мало. Но схемы и требования одинаковы с приточной разновидностью. Хотя надо отдать должное, что производители сегодня позаботились о том, чтобы вытяжная схема была проста в обслуживании.
Традиционный вариант вытяжной вентиляции – это установка вентиляторов на крыше, чаще в чердачном помещении, где они соединяются с вытяжными воздуховодами. А от них отходит короткая труба, как выход через кровельный материал на улицу. При этом конец трубы закрывается козырьком от атмосферных осадков.
Более современный вариант – это вентиляция в стене. По сути, это канальные вентиляторы, которые монтируются в стену под потолком. Производители сегодня предлагают данный вид приборов разной мощности, производительности и размеров. Так что подобрать необходимую модель под требования и расчеты вентиляции не составит большого труда.
Приточно-вытяжная
Эта разновидность вентиляционной системы отличается от предыдущих лишь наличием вентиляторов и на выходе стояков, и на входных приточных каналах. Во-первых, надо отдать должное высокой эффективности схемы. Во-вторых, это относится больше к недостаткам, данная система полностью энергозависимая. И хотя производители вентиляторов предлагают экономичные модели, все равно тратить на работу оборудования придется постоянно.
Необходимо отметить, что данная схема может собираться или организовываться по трем основным принципам: отдельная расстановка, модульная и моноблочная.
К первой относится система, в которую входят отдельно втяжная вентиляция и приточная. То есть, это все те же каналы с вентиляторами на приток воздуха и на его вытяжку. Здесь важно точно подобрать вентиляторы по производительности, чтобы не нарушился баланс необходимого объема воздуха внутри помещений дома.
Модельная конструкция – это объединенные в одну системы воздуховоды, разбросанные по всем помещениям. А основной модуль, в который входят вентилятор, фильтры, шумопоглотители и прочие, располагается на чердаке. При этом разводка делается так, чтобы в каждую комнату заходили приточные каналы, расположенные у пола, и вытяжные у потолка. Само поступление свежего воздуха производится через один входной канал, который соединяется с основным блоком. Если дом небольшой, то лучше эту сложную разводку не использовать. Есть варианты попроще.
Моноблочная система – это единый блок, в который входят все приборы, обозначенные в предыдущем варианте. Это небольших размеров комплекс оборудования, размещенном в специальном шкафу, который устанавливается на улице или в любом служебном помещении, к примеру, в кладовке или котельной. Самое главное, что установить моноблок своими руками – не проблема. При этом надо особенное внимание уделить монтажу приточно-вытяжным каналам.
Проектирование вентиляции в доме
Проектирование вытяжной вентиляции или любой другой – это в первую очередь грамотное расположение воздуховодов. Проект составляется на стадии проектирования самого дома и является неотъемлемой частью общего проекта. Поэтому вентиляционные каналы, особенно вытяжные, закладываются сразу на стадии сооружения дома.
В первую очередь закладываются основные стояки в кухне, в ванной и туалете, котельной и других помещениях, оговоренных выше. Монтаж производят с подвала, то есть, труба вентиляции укладывается в фундамент дома и выводится в подвал с помощью отвода. То есть, ее устанавливают на стадии заливки бетонного раствора. Это, конечно, не строгое требование, потому что вариантов сооружения немало, просто это самый простой вариант.
В стадии проектирования необходимо учитывать объем воздухообмена, за счет чего подбираются сечения вентиляционных труб. Это важный момент, от которого зависит эффективность работы всей системы. Обязательно учитывается производительность вентиляторов и места их установки.
Расчет вентиляции в частном доме
Рассмотрим расчет естественной вентиляции, как самой простой. Для этого надо обозначить два параметра: минимальное количество воздуха, поступающего снаружи (Qп) и минимальный объем для вывода из дома (Qв). Обе величины табличные из СП 54.13330.2011 первые в таблице №1, вторые в таблице №2.
Обе они основаны на габаритах помещений дома. Поэтому вводные данные:
В первую очередь определяется общий воздухообмен в комнатах, для чего надо перемножаются между собой воздухообмен жилых помещений, равный 30 м³/ч на количество комнат – 3. 60х3=180 м³/ч. Это значение приточного объема, который проходит через жилые помещения.
Складываются значения воздухообменов всех подсобных помещений: 90+25+25=140 м³/ч.
Находится частота смены воздуха в кладовке. Здесь используется кратность, равная 0,2. То есть, надо объем кладовки умножить на данный показатель: 4,5х3х0,2=2,7 м/ч.
Теперь надо сложить два последних значения: 140+2,7=142,7 м³/ч. Это вытяжной объем воздуха. Далее надо сравнить вытяжной и приточный воздух: получается, что приточного больше. Его и берем за основу расчета.
Теперь надо рассчитать сечение воздуховода. К примеру, если оно квадратное со сторонами 10 см или круглое диаметром 150 мм, то производительность такой трубы при естественной вентиляции составляет 30 м³/ч. Если в сооружении дома используются стояки этого сечения, то надо установить: 180/30=6 стояков. Чтобы уменьшить количество вытяжек, можно увеличить сечения с подбором по таблице производительности воздуховодов.
Принципы расчета систем вентиляции другого типа основываются на тех же параметрах.
Монтаж своими руками
К монтажу вентиляции в частном доме надо подходить с позиции – какая система была выбрана. Если это естественная модель, то главное – грамотно заложить стояки. С принудительной вентиляцией придется повозиться, особенно, если это разветвленная сеть. Самый простой вариант – установка стеновых вентиляторов, для чего просто в стенах делаются отверстия коронкой и перфоратором под диаметр трубы, куда и вставляется оборудование.
С внешней стороны, то есть, с улицы, труба закрывается козырьком и решеткой. С внутренней устанавливается декоративная решетка. Здесь важно очень грамотно провести подключение вентилятора к питающей сети электрического тока. Для этого обычно проводят штробление стен, куда и закладывается питающий кабель от вентилятора до распаячной коробки. Правда, это делают на стадии ремонта или отделки. Если проводится установка в отремонтированном помещении, тогда рекомендуется проводку прокладывать в специальные пластиковые короба.
Необходимо отметить, что приточные и вытяжные каналы могут оборудоваться вентиляторами, если в доме устраивается комплексная схема отвода воздуха. При этом, как и в случае расчета естественной вентиляции, определяется максимальный параметр из двух расчетных: вытяжка и приток. Именно на основе проделанных выкладок выбирается вентилятор, а точнее, его производительность.
Несложно провести монтаж и моноблочного устройства. Главная задача – правильный выбор места установки. Как показывает практика, предпочтение отдается улице у стены дома. Хотя вариант в служебном помещении решает проблему замерзания оборудования. Удобен этот аппарат тем, что в него уже включены все необходимые приборы, которые отвечают не только за воздухообмен, но и за чистоту подаваемого воздушного потока.
В общем, можно самому сделать вытяжную вентиляцию или приточную, если правильно провести предварительные расчеты. Нельзя на глаз выбирать оборудование и воздуховоды. Может случиться так, что их мощности и сечения будет недостаточным, чтобы справиться с объемом внутренних помещений.
Рекомендации специалистов
Калькулятор для расчета и подбора компонентов системы вентиляции
Если нужно подобрать модель с увлажнением, охлаждением или рекуперацией – воспользуйтесь калькулятором на сайте Breezart.
Пример расчета, расположенный ниже, поможет разобраться, как пользоваться калькулятором.
Пример расчета вентиляции с помощью калькулятора
На этом примере мы покажем, как рассчитать приточную вентиляцию для комнатной квартиры, в которой живет семья из трех человек (двое взрослых и ребенок). Днем к ним иногда приезжают родственники, поэтому в гостиной может длительное время находиться до 5 человек. Высота потолков квартиры — 2,8 метра. Параметры помещений:
№ помещения | 1 | 2 | 3 |
Наименование помещения | Детская | Спальня | Гостиная |
Площадь | 17 м² | 14 м² | 22 м² |
Кол-во людей | 1 человек (днем и ночью) | 2 человека ночью, 1 человек днем | 0 человек ночью, 5 человек днем |
Нормы расхода для спальни и детской зададим в соответствии с рекомендациями СНиП — по 60 м³/ч на человека. Для гостиной ограничимся 30 м³/ч, поскольку большое количество людей в этой комнате бывает нечасто. По СНиП такой расход воздуха допустим для помещений с естественным проветриванием (для проветривания можно открыть окно). Если бы мы и для гостиной задали расход воздуха 60 м³/ч на человека, то требуемая производительность для этого помещения составила бы 300 м³/ч. Стоимость электроэнергии для нагрева такого количества воздуха оказалась бы очень высокой, поэтому мы пошли на компромисс между комфортом и экономичностью. Для расчета воздухообмена по кратности для всех помещений выберем комфортный двукратный воздухообмен.
Магистральный воздуховод будет прямоугольным жестким, ответвления — гибкими шумоизолированными (такое сочетание типов воздуховодов не самое распространенное, но мы выбрали его в демонстрационных целях). Для дополнительной очистки приточного воздуха будет установлен фильтр тонкой очистки класса EU5 (расчет сопротивления сети будем вести при загрязненных фильтрах). Скорости воздуха в воздуховодах и допустимый уровень шума на решетках оставим равными рекомендуемым значениям, которые заданы по умолчанию.
Расчет начнем с составления схемы воздухораспределительной сети. Эта схема позволит нам определить длину воздуховодов и количество поворотов, которые могут быть как в горизонтальной, так и вертикальной плоскости (нам нужно посчитать все повороты под прямым углом). Итак, наша схема:
Сопротивление воздухораспределительной сети равно сопротивлению самого длинного участка. Этот участок можно разделить на две части: магистральный воздуховод и самое длинное ответвление. Если у вас есть два ответвления примерно одинаковой длины, то нужно определить, какое из них имеет большее сопротивление. Для этого можно принять, что сопротивление одного поворота равно сопротивлению 2,5 метров воздуховода, тогда наибольшее сопротивление будет иметь ответвление, у которого значение (2,5* поворотов + длина воздуховода) максимально. Выделять из трассы две части необходимо для того, чтобы можно было задать разный тип воздуховодов и разную скорость воздуха для магистрального участка и ответвлений.
Длина магистрального воздуховода (от воздухозаборной решетки до ответвления в помещение № 1) — 15 метров, на этом участке есть 4 поворота под прямым углом. Длину приточной установки и воздушного фильтра можно не учитывать (их сопротивление будет учтено отдельно), а сопротивление шумоглушителя можно принять равным сопротивлению воздуховода той же длины, то есть просто посчитать его частью магистрального воздуховода. Длина самого длинного ответвления составляет 7 метров, на нем есть 3 поворота под прямым углом (один — в месте ответвления, один — в воздуховоде и один — в адаптере). Таким образом, мы задали все необходимые исходные данные и теперь можем приступать к расчетам (скриншот). Результаты расчета сведены в таблицы:
Результаты расчета по помещениям
№ помещения | 1 | 2 | 3 |
Наименование помещения | Детская | Спальня | Гостиная |
Расход воздуха | 95 м³/ч | 120 м³/ч | 150 м³/ч |
Площадь сечения воздуховода | 88 см² | 111 см² | 139 см² |
Рекомендуемый диаметр воздуховода | Ø 110 мм | Ø 125 мм | Ø 140 мм |
Рекомендуемые размеры решетки | 200×100 мм 150×150 мм | 200×100 мм 150×150 мм | 200×100 мм 150×150 мм |
Результаты расчета общих параметров
Тип вентсистемы | Обычная | VAV |
Производительность | 365 м³/ч | 243 м³/ч |
Площадь сечения магистрального воздуховода | 253 см² | 169 см² |
Рекомендуемые размеры магистрального воздуховода | 160×160 мм 90×315 мм 125×250 мм | 125×140 мм 90×200 мм 140×140 мм |
Сопротивление воздухопроводной сети | 219 Па | 228 Па |
Мощность калорифера | 5.40 кВт | 3.59 кВт |
Рекомендуемая приточная установка | Breezart 550 Lux (в конфигурации на 550 м³/ч) | Breezart 550 Lux (VAV) |
Максимальная производительность рекомендованной ПУ | 438 м³/ч | 433 м³/ч |
Мощность электрич. калорифера ПУ | 4.8 кВт | 4.8 кВт |
Среднемесячные затраты на электроэнергию | 2698 рублей | 1619 рублей |
Расчет воздухопроводной сети
Расчет мощности калорифера и выбор приточной установки
Далее по производительности системы и разности температур воздуха определяется максимальная мощность калорифера. После этого на основании всех полученных данных подбирается приточная установка.
В результатах расчета помимо требуемой производительности системы вентиляции указывается максимальная производительность ПУ при заданном сопротивлении сети. Если эта производительность оказывается заметно выше требуемого значения, можно воспользоваться возможностью программного ограничения максимальной производительности, которая доступна для всех вентустановок Breezart. Для максимальная производительность указывается для справки, поскольку регулировка ее производительности производится автоматически в процессе работы системы.
Расчет стоимости эксплуатации
В этом разделе рассчитывается стоимость электроэнергии, затрачиваемой на нагрев воздуха в холодный период года. Затраты для зависят от ее конфигурации и режима работы, поэтому принимаются равными среднему значению: 60% от затрат обычной системы вентиляции. В нашем случае можно сэкономить снижая расход воздуха ночью в гостиной, а днем — в спальне.