Проектирование системы приточно-вытяжной вентиляции

Чтобы создать в помещении комфортный микроклимат, необходимо обеспечить непрерывный приток в здание чистого воздуха, насыщенного кислородом, и одновременно удалять из него отработанный, содержащий углекислый газ, токсичные и водяные пары. Наилучший способ решить эту задачу — организовать естественную приточно-вытяжную вентиляцию.

Правильное обустройство воздухообмена невозможно без расчетов и разработки проекта. Специфика работы требует привлечения компетентных специалистов, чтобы учесть все особенности и нюансы. Имея готовый проект, застройщик может быть уверен в эффективной работе вентиляции и оценить затраты на покупку комплектующих и монтаж.

В статье рассказывается об устройстве и проектировании приточно-вытяжной системы. Это может быть полезным для владельцев частных домов — поможет узнать особенности такого типа вентиляции и какие работы потребуется выполнить.

Что такое приточно-вытяжная вентиляция?

Приточно-вытяжной воздухообмен основан на вытеснении загрязненного воздуха из помещения и замещении его свежим, который забирается с улицы через приточные каналы. Отработанный воздух, содержащий пыль, углекислый газ, токсины и водяной пар, удаляется наружу через вертикальный вытяжной стояк. Течение потоков может реализовываться за счет природных сил или с помощью вентиляторов. Для частных домов, как правило, проектируется естественная вентиляция, так как обладает массой преимуществ перед механической. Главные из них — бесшумность работы, долговечность, отсутствие затрат на электроэнергию, обслуживание и ремонт, а также низкая цена компонентов.

Естественная вентиляция не требует больших финансовых вложений и обычно рассматривается в качестве стартовой системы. Ее легко дополнить элементами механического типа. Принудительная вентиляция используется как дополнительная в случаях, когда не хватает природного воздухообмена. Примером могут служить встроенные канальные вентиляторы для кухни, в ванных и туалетных комнатах, включаемые одновременно с освещением этих помещений или по таймеру, устройства кондиционирования и т. д.

Течение воздушных потоков при естественном возбуждении происходит за счет гравитационных сил и ветра. Холодный приточный воздух — более тяжелый, он опускается вниз и вытесняет теплый комнатный воздух, который поднимается вверх. Для нормального воздухообмена необходим баланс притока и вытяжки. Если появляется дисбаланс, то он устраняется регулированием расхода свежего воздуха или тепловой мощности системы отопления. В некоторых случаях с этой целью открывают форточки с наветренной или подветренной стороны дома.

Тяга естественной вентиляции зависит от температуры и влажности воздуха, а также от высоты вытяжного канала.

Познакомьтесь с нашей продукцией

Вентиляционные шахты

Дымники

Вытяжные зонты

Колпаки

Что представляет собой проект вентиляции

Документ позволяет оптимизировать технические решения для достижения качества и надежности работы системы вентиляции, а также снизить затраты на ее обустройство для конкретного объекта. Проект выполняется в соответствии с санитарными, строительно-архитектурными, противопожарными и эксплуатационными требованиями, предусмотренными нормативными документами.

Типовой состав документации:

• техническое задание;
• общая схема вентиляции;
• пояснительная записка;
• чертежи;
• аксонометрическая схема вентиляции;
• спецификации и т. д.

Расчетная часть проекта включает в себя вычисление:

• тепло и влагопритоков в помещения от людей, бытовых приборов и других источников тепла и влаги;
• количества выделяемого углекислого газа;
• потерь давления в вентиляционных каналах.

На основании расчетов выбирается тип вентиляции, определяются расходы воздуха, сечения воздуховодов. В состав графической части входят поэтажные планы и разрезы с нанесенными на них каналами, вентиляционными шахтами и другими конструктивными элементами.

Требования к проектированию приточно-вытяжной вентиляции

При проектировании естественной системы используют следующие расчетные условия:

• температура уличного воздуха +5 °С;
• форточки и приточные клапаны вентиляции полностью открыты;
• ветер отсутствует.

Комфортные условия воздушной среды определяются температурой, влажностью, скоростью и газовым составом. Эти параметры различаются в зависимости от назначения помещения, а также от времени года. Холодный период характеризуется среднесуточной температурой ниже +10 °С, а теплый — выше +10 °С.

Таблица 1. Оптимальные и допустимые параметры состояния воздушной среды (ГОСТ 30494-2011)

Одна из основных задач при проектировании системы вентиляции заключается в определении воздухообмена, необходимого для обеспечения комфортного газового состава воздуха. Для оценки его качества выбрана концентрация углекислого газа. Причины выбора — диоксид углерода оказывает наиболее сильное воздействие на организм человека и его содержание можно точно измерить. Нормы объема свежего воздуха, необходимого для создания комфортного микроклимата по содержанию СО₂, установлены в результате исследований в 60-х годах прошлого века советским ученым О.В. Елисеевой. В настоящее время концентрация углекислого газа регламентирована ГОСТ 30494-2011. Максимально допустимое содержание СО₂ в воздухе помещения — 0,1 %. При превышение этого предела нарушается работа органов дыхания и снижается активность головного мозга. Высокое качество воздуха соответствует величине 0,035–0,04 %.

При проектировании надо учитывать, что в приточном свежем воздухе уже может присутствовать некоторая концентрация диоксида углерода, которая зависит от загрязненности атмосферы. Так, для сельской местности примерная концентрация СО₂ в наружном воздухе находится в пределах до 0,035 %, а в центре крупного города достигает значения 0,04 %.

Методика расчета воздухообмена приточно-вытяжной вентиляции

Для расчета количества воздуха, необходимого для ассимиляции тепловлагопритоков и углекислого газа, используются специальные программные продукты. Нормируемые воздухообмены при проектировании принимают по СНиП 41-01-2003, а для Москвы и Московской области — по МГСН 3.01-01. Для самостоятельного подсчета можно воспользоваться упрощенными методами.

При этом за базу берут нормативные показатели и учитывают кратность воздухообмена (отношение объемного расхода чистого воздуха, подаваемого в помещение, к объему комнаты). Кратность воздухообмена (K) для частного дома установлена от 1 до 3. Требуемый объемный расход воздуха вычисляется по формуле: V = S * H * K (здесь S и H — площадь и высота комнаты).

Требования к обустройству приточно-вытяжной вентиляции

Основой правильной работы вентиляционной системы является грамотно составленная схема циркуляции воздушных масс по помещениям. Наилучший вариант, когда такая система разрабатывается на стадии проектирования объекта инженером по вентиляции совместно с архитектором и дизайнером. Это позволяет предусмотреть пространство под размещение воздуховодов, увеличив при необходимости высоту потолков, и гармонично вписать конструктивные элементы в интерьер помещения. В случае реконструкции или перепланировки здания могут потребоваться работы по штроблению стен под вентиляционные каналы.

Система вентиляции коттеджей предусматривает приток наружного воздуха в жилые помещения, а вытяжку отработанного из кухни, ванной, душевых, санузла и котельной. Не допускается объединять вытяжные каналы из кухни и туалета в один воздуховод. Кухня, оснащенная газовой плитой, и топочная оснащаются самостоятельными приточными каналами, чтобы скомпенсировать кислород, сжигаемый при работе отопительного и кухонного оборудования. Для свободного течения воздушных масс по помещениям от приточки до вытяжки предусматриваются межкомнатные переточные решетки или устраивается зазор между полотном двери и порогом. Чтобы повысить тягу вытяжной вентиляции, предусматривают установку дефлектора на оголовок выбросной шахты, что создает дополнительное разрежение в устье вытяжного канала за счет обдува насадки ветром. Такая добавка к тяге на 15–20 % может оказаться весьма кстати летом в жаркие дни или при недостаточной высоте стояка вытяжной вентиляции.

Приток наружного воздуха в дом следует предусматривать из наиболее чистой зоны приусадебного участка на высоте более 2 м. Место забора не должно выходить на автомагистраль, места складирования отходов, свалки и другие источники вредных выделений и неприятных запахов. Входное отверстие закрывают решеткой и устанавливают в нем стеновой утепленный шумоизолированный воздушный клапан с фильтром грубой очистки. Некоторые модели таких устройств, например бризер или аэрогивер, не только регулируют подачу и фильтруют, но и нагревают или охлаждают, а также ионизируют приточный воздух. Клапаны выпускаются широкой номенклатурой по производительности. Диаметр в зависимости от пропускной способности бывает 60–140 мм, длина — до 1 м. При выборе модели необходимо обращать внимание на гидравлическое сопротивление изделия. Для обустройства естественной вентиляции выбирают приборы с минимальным значением этого параметра (10 Па).

Воздуховоды систем вентиляции могут быть выполнены в виде каналов в строительных конструкциях, например во внутренних кирпичных стенах или в шахтах из вентиляционных блоков. Также их оформляют приставными коробчатыми конструкциями к стене или подвесными трубопроводами, прикрепленными к потолку (круглого и прямоугольного сечения). Прямоугольные каналы лучше компонуются в помещении с ограниченной высотой, с их помощью легче обеспечить эстетичность интерьера при открытой прокладке. Круглые воздуховоды дешевле и имеют меньшее сопротивление движению воздуха.

Часто каналы вытяжной вентиляции прокладываются в пространстве подвесного потолка или в межэтажных перекрытиях и выводятся на кровлю через вентиляционную шахту. Для создания тяги ее длина по вертикали должна быть не менее 2 м. При этом не допускается объединять вытяжные воздуховоды, забирающие воздух с разных этажей дома. Загрязненные воздушные массы с каждого этажа выводятся из здания отдельным воздуховодом. Требования к положению верхнего среза вытяжного стояка относительно конька и поверхности крыши те же, что и для дымохода.

Основные этапы проектировочных работ

При проектировании вентиляции обычно принято разбивать работу на четыре этапа:

• разработка технического задания (формирование требований к объекту проектирования);
• эскизный проект (создается идея);
• разработка проектной документации (проработка предыдущего этапа, расчетные работы);
• выпуск рабочей документации (разрабатываются чертежи, по которым будет вестись монтаж).

Проект начинается с разработки технического задания, которое формируется совместно с владельцем дома и архитектором. Документ учитывает индивидуальные характеристики здания. Их перечень включает:

• Планировку дома.
• Количество проживающих людей.
• Этажность постройки.
• Характеристики газового и отопительного оборудования.
• Удаленность от автодорог, свалок, промышленных производств.
• Характеристики материалов стен.
• Материал кровли.
• Метеорологические и климатические условия (роза ветров и т. д.).

На этапе эскизного проекта выбирается тип вентиляции и разрабатывается принципиальная схема системы. На стадии проектной документации формируются основные технические решения, производятся предварительные расчеты воздухообмена, влагопритоков, количество выделений углекислого газа, выбираются размеры вентиляционных каналов, схема вентшахты, материалы воздуховодов, выполняется расчет потерь давления.

На стадии рабочего проекта разрабатывается привязка системы к плану здания с подробной деталировкой узлов, а также производятся точные расчеты. Документация позволяет полностью реализовать систему вентиляции и передается в монтаж.

О проектировании вентиляции верхних этажей домов

Главной проблемой создания естественной вентиляции в многоэтажных коттеджах являются лестничные марши, по которым на верхний этаж с нижнего поднимается загрязненный воздух. Соответственно, параметры микроклимата (температура и влажность) на разных уровнях будут отличаться. Устранить этот недостаток можно двумя способами:

• перекрыть течение воздуха с лестниц на этажи;
• изолировать каждую комнату.

Обычно применяют первый вариант, так как второй сложен в реализации из-за необходимости обустройства автономными системами каждого помещения.

Оптимальное решение вывода из дома вентиляционных и дымовых газов

Для снижения количества примыканий к кровле при устройстве вытяжки применяют вентшахты. В них, помимо отдельных воздуховодов вытяжной вентиляции, размещают в гильзованном стальном канале дымоход и фановую трубу канализации с выводом их на уровень верхней части шахты. Чтобы исключить выпадение конденсата, каждый вытяжной элемент теплоизолируют, а в нижней части дымохода предусматривают дренажный вентиль для отвода конденсата. Особенностью схемы является то, что дымоход пропущен через оголовок шахты и его выходное отверстие расположено выше. Это решение исключает конденсацию водяных паров дымовых газов на оголовке.

Заключение

Вентиляция — неотъемлемая часть любого здания. Создание комфортного микроклимата, сохраняющего здоровье человека, необходимо для помещений любого типа: коттеджей, квартир, детских садов, магазинов, офисов, складов или цехов. Устройство правильной вентиляции требует специальных знаний и должно выполняться профессионалами в области климатической техники.

Наша компания специализируется на обустройстве частных домов естественной приточно-вытяжной вентиляцией и готова выполнить разработку проекта на любом этапе строительства или реконструкции здания.