Что такое естественная вентиляция

Что такое естественная вентиляция

Вентиляция обязательна для помещений с разнообразным назначением. Без нее воздух, насыщенный углекислым газом, будет отрицательно сказываться на общем состоянии и самочувствии человека. Отсутствие воздухообмена в производственных помещениях чревато более серьезными последствиями: развитие хронических заболеваний, острых отравлений.

Понятие вентиляции помещений

Основная система, принцип которой лежит в основе всех других, это естественная вентиляция. Прежде чем, ее рассмотреть, нужно разобраться, что представляет собой вентиляция. Это процесс воздухообмена, при котором воздух, насыщенный кислородом, поступает в помещение, а отработанный – удаляется из него. Благодаря такой циркуляции, в помещениях можно поддерживать определенный микроклимат, соответствующий санитарным нормам. Строительные нормы и правила 2.08.01-89 «Жилые здания» предусматривают оборудование жилых зданий вентиляцией с определенными параметрами воздуха и кратностью воздухообмена. Система призвана сохранять благоприятный микроклимат, нейтрализуя вредные газы и излишнюю влажность.

Но совершенно очевидно, что для осуществления вентиляции должны быть созданы определенные условия. Причинами возникновения движения воздушных масс являются:

  • Разница температур и атмосферного давления в помещении и за его пределами.
  • Механическое побуждение.
  • Гравитационные силы.

Что такое естественная вентиляция

Самая доступная, соответствующая требованиям санитарных норм – естественная вентиляция. Для ее осуществления необходимо, чтобы свежий воздух беспрепятственно поступал в помещения, вытесняя насыщенный углекислым газом, за его пределы. Принцип работы естественной вентиляции основан на физических законах. Так, поступление происходит через щелевые отверстия, окна, двери, а отработанный, поднимается и устремляется к вентиляционным отверстиям, находящимся в ванной, туалете, на кухне.

Преимущества естественного воздухообмена

  • Минимальная рабочая схема. Так, в многоквартирных домах – это вентиляционные решетки, встроенные в специальные отверстия. Для частных домов – такие же решетки, и кроме того, вентиляционная труба с наконечником, воздуховоды. Однако, все эти приспособления монтируются во время строительства, очень редко установка происходит дополнительно.
  • Экономна, так как не задействовано оборудование.
  • Возможен самостоятельный монтаж.
  • Не зависит от наличия напряжения в сети.

Однако у системы есть недостатки, о которых нужно помнить при ее монтаже:

  • Для правильной работы необходимо беспрепятственное движение воздушных масс.
  • В основу работы положена разница температур, которая возможна только в холодное время года. Это значительно сокращает период работы воздухообмена.

Движение воздушных потоков

Чтобы естественная вентиляция в помещении работала корректно, разберемся в причинах возможных препятствий, дабы учесть их при устройстве. Итак, вентиляция должна вытеснить некий объем воздуха, заменив его на свежий с улицы. Понятно, что воздух на улице и внутри помещения имеют свою температуру и влажность, а перемещение воздушных масс – интенсивность и направление.

Для классической схемы движения воздушных масс нужно обычное батарейное отопление, которое используется более, чем в 90% частных домов и квартир, расположенное под окном. Воздух, контактирующий с поверхностью окна, охлаждается больше, чем тот, который соприкасается с другими поверхностями. Холодные воздушные потоки имеют большую плотность, следовательно, они тяжелее теплых, потому устремляются вниз. Здесь их подхватывает тепло от батареи, они смешиваются и уже подогретый поток циркулирует по комнате, отдавая часть тепла, конструктивным элементам, стенам, мебели.

Охладившись, он опускается вниз и заменяет часть разряженного воздуха, образовавшегося под батареей. В такой циркуляции нет перепадов давления, но гравитационные силы создают постоянный цикличный поток в пределах данного помещения. Он не позволяет допустить холодный воздух к полу. Самой дискомфортной зоной будет то место, где смешиваются разно-температурные потоки, а остальные части комнаты находятся в, так называемой, зоне комфорта.

Если же отопительная батарея расположена не под окном, а у стены напротив, движение воздушных потоков будет иным. Так, контактирующие с окном воздушные потоки, опускаются вниз, где нет подогрева, стелятся по полу и, проходя через комнату, движутся к батарее. Нагреваясь от нее, воздух поднимается и продолжает свое движение уже поверху. Как и в классической схеме образуется циклический круг. Но, в том случае, температурный режим полностью нарушен, зона дискомфорта – значительно увеличена. Холодные потоки охлаждают пол, хождение по нему становится неприятным. Четкая разница между воздушными потоками, увеличивает скорость их передвижения.

Иногда такая ситуация складывается и при правильном расположении окон и радиаторов. Здесь важно помнить о мощности и размерах, например, если под окном расположена батарея, перекрывающая всего третью его часть, то в местах, где нет смешения теплого и холодного воздуха, будут возникать зоны преобладания холодных потоков, стелящихся по полу. Для исправления такого явления, необходимо установить либо две батареи, либо одну длинную.

Важно! В помещении, где находятся дети, рекомендуется устанавливать радиаторы только под окном! Иная схема расположения отопительных приборов, приводит к простудным заболеваниям из-за постоянно холодного пола. Если нет технической возможности правильно установить радиатор – такое помещение нельзя использовать для детской комнаты или спальни.

В помещениях с панорамными окнами происходит подобная ситуация. В основном, батареи устанавливают по обе стороны окон. Холодный воздух устремляется вниз, на пол, двигаясь к другому отопительному прибору или через дверь, создавая сквозняк в другое помещение. Кроме того, окна сильно запотевают, а это свидетельствует о том, что в помещении повышенная влажность. Исправить такое может тепловая завеса, но это уже элемент принудительной вентиляции.

Читайте также:  Отключен звук на ноутбуке как включить

Работа естественной вентиляции

В прохладное время года система естественной вентиляции работает таким образом. Теплый воздух всегда поднимается, поэтому если в частном доме два этажа, то верхний – более теплый. В системе вентиляции создается хорошая тяга благодаря разнице высот и четко направленному динамическому движению теплых воздушных масс вверх. Вентканал имеет часть трубы, находящуюся за пределами здания (над крышей) и холодный воздух пытается по ней, проследовать вниз.

Такой процесс способен вызвать обратную тягу. Но этого не происходит, так как вверх движется большой объем теплого воздуха. Потому, очень важно, для правильной и эффективной работы естественной вентиляции, еще во время строительства, все вентканалы и воздуховоды устраивать внутри строения.

Внимание! Еще один момент, который способен препятствовать правильному естественному воздухообмену – при установке подоконников полностью перекрывают отопительную батарею или устанавливают на нее декоративную решетку. Это препятствует нормальному движению теплых воздушных масс, которые не могут должным образом нагреть холодный воздух из окна.

Летом система естественной вентиляции работает несколько по-другому. Более всего нагревается крыша. Так, при температуре воздуха 28-30°C она прогревается до 55-75°C. Подкровельное пространство имеет более низкую температуру (около 38-43°C). На первом этаже дома достаточно комфортная температура – до 25°C, на втором – выше на 3-4 градуса и практически равна уличной. Температурные условия, при которых в доме более прохладно, чем на улице, не способствуют корректной работе естественного воздухообмена. Однако, летом есть возможность открывать окна для проветривания, создавая тем самым повышенное давление. Нужно помнить, что в месте, где ветер попадает в помещение, создается повышенное давление. Там же, где он его покидает – пониженное.

Нужно помнить, что воздух движется по пути наименьшего сопротивления (практически по прямой линии). Потому, чтобы «побудить» вентиляцию к работе, следует проводить сквозное проветривание, открывая окна со всех сторон дома. Если в строительный проект не закладывается механическая вентиляция, а предполагается только естественная, то следует учесть, что «глухих» стен в здании быть не должно. Все помещения должны быть оборудованы окнами, в том числе, туалетная и ванная комнаты.

Основополагающим фактором здоровья и комфортного микроклимата для человека является естественная вентиляция помещения, в котором он живёт и работает.

Находясь в здании, люди непрерывно подвергаются воздействию негативных условий: повышенная концентрация едких веществ, источаемых строительными и отделочными материалами; в процессе дыхания кислород превращается в углекислоту; образование продуктов горения от газовых приборов; пыль и шерсть животных содержат аллергены; некоторые комнатные растения выделяют ядовитые вещества.

Вентиляция препятствует образованию опасной концентрации вредных веществ в помещении.

Принцип работы и разновидности

Для начала необходимо разобраться, что такое естественная вентиляция и чем она отличается от механической системы проветривания.

Естественная вентиляция представляет собой систему, эксплуатация которой не подразумевает никаких технологических установок, приводящих в движение воздушные потоки (вентиляторы, рекуператоры, приточно-вытяжные установки).

Чтобы изучить устройство и принцип действия естественной вентиляции необходимо вспомнить законы физики. Воздух на улице и в помещениях имеет, как правило, разные значения температуры и атмосферного давления. Через фрамугу окна или воздуховод, расположенный в стене, более плотный прохладный воздух проникает внутрь здания, а более лёгкий и тёплый, но уже загрязнённый воздух «выталкивается» наружу через вытяжные каналы, находящиеся выше точки притока.

Естественная вентиляция подразделяется на организованную (канальную) и самопроизвольную (бесканальную). В первом случае приток воздуха осуществляется через открытые двери, фрамуги, естественные щели здания. Выведение отработанных воздушных масс происходит через вытяжные шахты, расположенные в стенах и имеющие отверстия на кухне, в подсобных помещениях, в ванной комнате. Для организации канальной вентиляции в стенах и перекрытиях дома монтируют систему пластиковых или металлических каналов для притока свежего воздуха.

Факторы, влияющие на скорость и объём воздушного потока

Эффективность естественной вентиляции обусловлена природными факторами, что позволяет снизить энергозатраты по обслуживанию дома на 10-30%.

Перечень составных элементов, участвующих в естественном воздухообмене:

  1. Температура на улице и внутри помещения. Чем значительнее разница наружной и внутренней температуры, тем больше скорость и объём воздушных масс. В холодное время года естественная вентиляция функционирует наиболее продуктивно за счёт максимальной разницы плотности воздуха. С наступлением тепла значения удельного веса уличного и комнатного воздуха начнут выравниваться, что приведёт к ослабеванию тяги. В летний период, когда температура воздуха на улице достигает 28-30ºС, а в комнате ‒ 22-24ºС, возникает эффект обратной тяги, что ни в коем случае не говорит о неисправности системы вентиляции.
  2. Особенности обустройства вытяжной трубы. Чем выше вытяжная труба над поверхностью ‒ тем ниже показатели атмосферного давления, следовательно, тем сильнее тяга воздушных потоков из помещений.
  3. Влажность воздуха. Повышение относительной влажности воздуха при естественной вентиляции снижает скорость воздушного обмена.
  4. Скорость и направление ветра. Усиление силы ветра способствует понижению давления на исходе вытяжных труб, тем самым увеличивая объём выходящего из помещения воздуха. В безветренную тёплую погоду воздухообмен ослабевает.
Читайте также:  Советский фрезерный станок по дереву

Основные функции

Основной функцией естественного проветривания является обеспечение притока свежего воздуха извне и устранение загрязнённого пылью, излишней влагой и вредными парами отработанного воздуха внутри помещения.

Основные составляющие благоприятного качества жизни для человека: температура и влажность воздуха соответствуют санитарно-гигиеническим нормам, отсутствие углекислого и других вредных газов в жилом или производственном помещении, воздушный поток по комнате распределяется оптимально, не создавая сквозняков.

Для обеспечения комфортной воздушной среды используется вентиляционный клапан стеновой, представляющий собой технологический канал из пластика или металла. Клапан монтируется в стены или оконные проёмы и создаёт естественный приток воздуха за счёт перепада давления между прохладным уличным (более плотным) и тёплым воздухом в помещении. Перемещение воздушных масс осуществляется благодаря работе вытяжки или наличию вентиляционных каналов.

Виды схем и их различия

Подбор схемы для устройства естественной вентиляции в многоквартирном многоэтажном доме зависит от количества этажей, конструктивных особенностей и планировки здания, степени загрязнения окружающего воздуха, уровня шума конкретного района.

Важно учитывать строительные нормы и правила ‒ невозможно смонтировать индивидуальные параллельные вытяжные шахты для каждой квартиры дома, в котором более 9 этажей. В строительстве высотных зданий применяются две утверждённые схемы.

Первый вариант предусматривает вывод всех вентиляционных каналов на чердак и объединение их в общий горизонтальный воздуховод, имеющий один выход с наиболее удобным расположением.

Второй вариант предполагает присоединение каждой квартиры к общему вентиляционному стояку параллельными каналами, по которым отработанный тёплый воздух удаляется посредством вертикальных воздуховодов над кровлей.

Отличие этих схем состоит в наличии или отсутствии горизонтального воздуховода на чердаке и в оснащении (отсутствии) общими воздушными стояками.

Чтобы сделать естественную вентиляцию в частном доме вытяжные шахты не используют. Исключение составляют коттеджи выше 2 этажей с подвалом. В доме создаётся естественная тяга воздушных масс от окна или двери, выходящих через печной или каминный дымоход. При отсутствии камина монтируется вытяжная труба. Она проходит горизонтально через кухню, санузел, подсобные помещения и выводится вертикально на крышу.

Преимущества и недостатки естественной вентиляции

Правильно спроектированная и смонтированная естественная приточно-вытяжная вентиляция поддерживает оптимальные условия воздухообмена для жизнедеятельности человека, способствует сохранению его работоспособности и крепкого иммунитета.

Преимущества естественной вентиляции:

  1. Не требует использования сложного технологического оборудования и подключения к источнику энергии.
  2. Не нуждается в регулярном обслуживании и ремонте на протяжении длительного срока эксплуатации.
  3. Не создаёт постороннего шума и вибрации.
  4. Возможно сочетание с техникой для ионизации, кондиционирования, подогрева, осушения либо увлажнения воздуха.
  5. Отсутствуют расходы на электроэнергию.

К недостаткам относятся: низкая интенсивность воздухообменного процесса; отсутствие возможности регулировки системы; недостаточная скорость воздушных масс приводит к образованию конденсата и плесневых грибков. Максимальная эффективность естественной вентиляции обеспечивается только в холодное время года и в ветреную погоду.

Принципы расчёта для разных помещений

Расчёт естественной вентиляции производится в зависимости от функционального назначения помещения, количества и метража комнат, числа проживающих людей. Учитывая эти данные предстоит определить фактические габариты и необходимое количество вытяжных каналов.

Нормы воздухообмена в помещении регламентируются общероссийскими СНиП и отдельными региональными нормативами.

Для того, чтобы сделать правильный расчёт естественной вентиляции необходимо знать, что вытяжка оборудуется только для кухни и санузла, кладовок, подвалов и чердаков. Жилые комнаты обеспечиваются исключительно притоком воздуха: установка в них вытяжки создаст сквозняки и значительную потерю тепла в зимний период. Движения воздушных масс проходят общим потоком или «параллельно» через всё помещение.

Принцип расчёта естественного воздухообмена по кратности

Кратность обмена ‒ коэффициент, выражающий количество удаляемого отработанного воздуха из помещения в течение часа.

Расчёт производится по формуле: L=N×V

Где: L ‒ необходимый объём воздуха; N ‒ нормы воздухообмена (регламентируется СНиП, берётся из таблицы); V ‒ объём конкретного помещения в м³.

Оценка качества вентиляции и её обслуживание

Возведение жилых, административных и производственных зданий на стадии проектировки предполагает наличие каналов для естественной вентиляции.

Читайте также:  Ремонт труб пнд своими руками

Ошибки при устройстве системы воздуховодов приводят к нарушению циркуляции или недостаточному притоку свежего воздуха. В результате люди рискуют подвергнуться воздействию болезнетворных микроорганизмов, содержащихся в отработанном воздухе либо отравиться едкими парами. Особо остро эта проблема касается жилых домов с газовыми приборами, технологических и авторемонтных корпусов, медицинских учреждений.

Провести оценку качества работы вентиляции можно элементарным способом при помощи тонкого листа бумаги. Необходимо открыть дверь или фрамугу в помещении и приложить бумажный лист к вытяжной вентиляционной решётке. Качественная вентиляция притянет и будет удерживать бумагу силой тяги.

Профессиональной оценка степени засорения вентиляционных каналов осуществляется анемометром. Прибор измеряет мощность воздушных потоков, образующихся вследствие пониженного давления.

Подведение итогов

Естественную вентиляцию помещений невозможно полностью заменить никакими высокотехнологичными и современными устройствами для очищения, кондиционирования, увлажнения или принудительной вентиляции воздуха. Однако для максимальной безопасности жильцов рекомендуется совмещать естественное проветривание с приборами принудительной вытяжки, расположенными над газовыми плитами, в туалете и ванной комнате, в примыкающем гараже частного дома, цокольном помещении.

Естественная вентиляция — это движение воздуха в закрытом помещении, которое возникает за счёт разности температур (а значит и объёмов) наружного и внутреннего воздуха (тепловой напор, гравитационное давление) и действия ветра (ветровой напор).

Естественный воздухообмен в зданиях возникает путём инфильтрации (просачивания) наружного воздуха через щели и неплотности в оконных и дверных проёмах, а также через поры в строительных материалах конструкций зданий (т.н. «дыхание стены»).

Чем больше перепад температур и сила ветра, тем интенсивнее происходит воздухообмен. Способствует усиленной инфильтрации воздуха и открытый тип застройки, отдаленность от других зданий. Нагретый в помещении воздух поднимается вверх и уходит из него через верхнюю часть стен, оконные и дверные проёмы; на его место в нижние зоны помещений устремляется холодный воздух.

При закрытых окнах и дверях естественная вентиляция незначительна — кратность воздухообмена составляет 0,5-1 и максимум 1,5 раза в зимнее время. В связи с этим применяются средства усиления естественной вентиляции: открывающиеся окна или специальные устройства — форточки и фрамуги. Такая управляемая организованная естественная вентиляция называется аэрациейи при проектировании обитаемых помещений (исключая помещения, требующие особой чистоты и режима стерильности) нормируется т.н. форточный коэффициентили коэффициент аэрации-представляющий собой отношение площади действующих форточек к площади пола помещения (допустимое значение его 1:50, оптимальное1:40).Зимой форточки достаточно открывать на 5-10 мин 4 раза в день и более, лучше это делать в отсутствии людей в помещении. Фрамуга, располагающаяся в верхней части окна и открывающаяся под углом 45° к его поверхности, является более совершенной конструкцией, т.к. поступающий через неё снаружи воздух поднимается вверх и, опускаясь, смешивается с тёплым воздухом помещения, что уменьшает возможность охлаждения людей и позволяет длительно держать фрамугу открытой. Наилучший эффект проветривания достигается одновременным открыванием форточек (или окон) помещения с двух противоположных сторон его (или через коридор) — т. н. сквозное проветривание,при котором кратность воздухообмена достигает 25-100 раз. Неплохие результаты аэрации возможны и при угловом проветривании. В типовом строительстве применяются и бесфрамужные окна с узкой боковой створкой, обеспечивающие достаточный воздухообмен в помещении. Однако полное открытие створки сопровождается сильным дутьем, что ограничивает пользование ими в холодные периоды года.

К средствам усиления естественной вентиляции в многоэтажных зданиях относятся также индивидуальные вытяжные вентиляционные каналы,расположенные в стенах зданий и выходящие на крышу, где их отверстия снабжаются специальными насадками-дефлекторами, отсасывающими воздух за счёт энергии ветра; летом из-за небольшой разницы температуры наружного и комнатного воздуха эффективность этой системы может быть нулевой. В южных регионах страны дополнительно устраиваются подоконные аэрационные приточные устройства. Следует иметь в виду, что в многоэтажных больничных зданиях в результате взаимодействия ветра и подъёмной силы воздуха возникают неконтролируемые потоки воздуха внутри здания (особенно в шахтах лестнично-лифтовых узлов), что способствует распространению микроорганизмов. Поэтому желательно выполнять при проветривании помещений ЛПУ следующие законы:

1. Проветривать через окна можно только те помещения, где
перенос микробов мало возможен;

2. Обмен воздуха между помещениями с различной степенью
чистоты сокращается, если плотно закрыты двери;

3. Предпочтительнее создавать нейтральные зоны-шлюзы и
механическую вентиляцию там, где не исключены опасные перетоки
воздуха
(см. ниже, гигиенические требования к вентиляции в ЛПУ).

Основным недостатком естественной вентиляции является её непостоянство и изменчивость, связанные с погодными условиями, особенно направлением и силой ветра, поэтому для многих помещений необходимо устройство искусственной вентиляции.

Ссылка на основную публикацию
Что такое балки окружающий мир
Для улучшения этой статьи желательно ? : Дополнить статью (статья слишком короткая либо содержит лишь словарное определение). Найти и оформить...
Чертежи арок из гипсокартона
Изящная арка – элемент архитектуры, которые способен сделать любой интерьер изысканным и неповторимым. Правильно выбранная конструкция арки позволит ей стать...
Чертежи деревянных лодок из досок
Иметь собственную лодку мечтают не только охотники и рыбаки. Кому не хочется в жаркие дни совершить прогулку по воде, при...
Что такое барботирование семян
Если у вас залежались семена, или соседка подарила редкий сорт на пробу, нужно обязательно их простимулировать перед посевом. Предварительная обработка...
Adblock detector