Содержание
Естественная вентиляция – принцип работы, виды, преимущества
ПОДЕЛИТЕСЬ
В СОЦСЕТЯХ
Замечено, что от словосочетания «естественная вентиляция» большинство молодых специалистов-строителей сразу только отмахивается, так как в их коллективной голове возникают образы вентиляторов, рекуператоров, всевозможных приточных и обратных клапанов и прочих деталей, которыми насыщена любая схема механической вентиляции. Проблема в том, что сравнительно молодые, но достаточно опытные прорабы уже редко встречают эту самую естественную вентиляцию зданий в качестве образца (большинство из них являются самоучками).
Правильное обустройство естественной вентиляции — простой способ обеспечения здорового микроклимата в доме
Преимущества и недостатки естественной вентиляции
И естественная, и искусственная вентиляция обладают как достоинствами, так и недостатками. Чтобы понять, почему при монтаже своими руками следует предпочесть естественную вентиляцию механической, необходимо подробно рассмотреть принцип устройства первой.
Вплоть до 90-х годов устройство вентиляции в жилых домах было естественным, но большинство толком этого не застало: модой на пластиковые окна, всевозможные утеплители и элементы «умного дома» схема естественной вентиляции была вытеснена на периферию, где и так десятилетиями строили по старинке.
Принцип естественной вентиляции частного дома
Интересно! Естественная вентиляция – это вентиляционная система, в которой отсутствует принудительная движущая сила: вентилятор или другое механическое устройство. Воздушная тяга при такой схеме возникает за счёт перепада давления, а рабочий принцип естественной вентиляции основан на разнице температурных показателей в здании и на улице. Чем значительнее эта разница – тем лучше обеспечивается воздухообмен в помещениях.
Деревянные окна слегка сквозили, полусантиметровая щель под дверью обеспечивала естественную тягу. Необходимые 30 м3/час в сутки обеспечивались сами собой, так что скорее изыскивали способ уменьшить неизбежно возникающие при естественной приточной вентиляции сквозняки.
Для естественной циркуляции воздуха герметичные рамы окон следует оборудовать вентиляционным клапаном
Плюсы правильно организованной естественной вентиляции очевидны: она не требует особых затрат, работает сама по себе и смягчает температурный режим в помещении. Минусов тоже хватает: старая вентиляция была обеспечена старыми технологиями. Сейчас, особенно при стремлении сделать всё своими руками, нужно аккуратно просчитывать воздушный поток, иначе можно впасть в экстремум: сквозняки или недостаток кислорода будут обеспечены.
Считается, что подобные работы должен делать мастер. Но дешевизна естественной вентиляции по сравнению с искусственной позволяет наладить её самостоятельно. В случае ошибки исправить её будет в разы проще и дешевле.
Правильно организованная естественная вентиляция не требует особых затрат, работает сама по себе и смягчает температурный режим в помещении
Виды естественной вентиляции
По принципу устройства естественная вентиляция делится на два основных типа:
- Бесканальная естественная вентиляция.
- Канальная естественная вентиляция.
К бесканальной вентиляции относится проветривание помещений, осуществляемое вручную: поступление свежего воздуха происходит через открытые форточки или окна в комнатах и на кухне, а удаление отработанных воздушных масс – через вытяжные решётки на кухне и в санузлах.
Проветривание через открытые окна — самый простой способ обеспечить естественную вентиляцию помещений
Важно! Сделать расчёт естественной вентиляции возможно только при реализации её системы канальным способом.
Для устройства естественной вентиляции канального типа необходимо сделать в стенах и перекрытиях систему воздуховодов. Расчёт схемы и её монтаж вполне осуществим своими руками.
Вентиляционный клапан, встроенный в наружную стену, достаточно просто установить самостоятельно
Естественная вентиляция: принципы расчета
При желании сделать вентиляционную систему в доме своими руками необходимо сделать несложный расчет естественной вентиляции. Знания СНиПов не требуется – достаточно азов арифметики и нескольких базовых констант.
Полезный совет! Интенсивность воздухообмена регламентируют пять СНиПов, общих для всей российской территории, и ещё достаточное количество региональных нормативов. Но для расчёта естественной тяги вентиляции в частном здании можно обойтись и без них.
Схема движения воздуха при естественной вентиляции, организованной бесканальным способом
Нужно знать, что нормой считается приток в 30 м3/час на человека, плюс ещё 30 «просто так» для кухни. Поэтому нет смысла думать о площади и планировке здания, если это частный дом. В зависимости от широты нормативную тягу можно принять равной 20 м3/час для севера до 40 м3/час на юге. На севере воздух существенно плотнее и холоднее, поэтому излишне нагружать отопление интенсивным воздухообменом нежелательно. На юге плотность воздуха ниже, а метаболизм человека быстрее. Все двери должны иметь внизу щель от 1 до 2 см соответственно.
Условно все помещения делятся на «грязные» – это кухня и санузел в первую очередь, затем хозяйственные комнаты, кладовки, утеплённые подвалы и капитальные чердаки. «Чистые» – это все жилые помещения.
Для обустройства естественной вентиляции канального типа необходимо сделать в стенах и перекрытиях систему воздуховодов
Если обсуждать вопрос как сделать естественную вентиляцию совсем кратко, то принципы весьма просты. Из грязных помещений воздух удаляется при помощи вытяжки. В чистых же оборудуют приток, но ни в коем случае не устанавливают вытяжку: это только обеспечит сквозняк и большую потерю тепла в холодное время года. Воздух должен пройти сквозь все помещения в здании общим потоком (или несколькими «параллельными»).
Если в гараже часто ведутся какие-либо работы, то там необходим как приток, так и вытяжка. И не стоит забывать о «хоботе» для выхлопной трубы с выходом на улицу.
Воздух, поступающий через окна и двери, удаляется через вытяжные каналы естественным способом
«Грязные» помещения
Вытяжная естественная вентиляция на кухне и в санузле должна быть более мощной из-за запахов, к тому же эти помещения всегда располагают как можно дальше от жилых. То есть, в любом случае как минимум необходимо оборудовать вертикальные каналы и для кухни, и для санузла, и чем они будут выше, тем лучше. В 99% случаев типовые планировки частных домов уже обкатаны по самой удобной схеме: все каналы каждого помещения сведены в одну общую шахту, размещённую посреди здания. Это не только позволит уменьшит потерю доступной площади, но и шахта будет выходить в наивысшей точке крыши, а высота обеспечит качество тяги. Дополнительный плюс: не нужно будет делать слишком высокие трубы на крыше – это облегчит их обслуживание.
Санузлы особенно нуждаются в правильно организованной вентиляции
Если дом кирпичный, то есть ещё более логичный и дешёвый вариант: сама шахта и является каналом/каналами. А если дом каркасный, деревянный или его просто реконструируют (то есть, кирпичную шахту посреди здания не сделать без полного «разгрома»), то обычно используют пластиковые трубы из поливинилхлорида или канализационные. Разницы никакой, так как температурный режим труб будет почти естественным.
Выведенная на крышу здания шахта-труба обязательно обшивается с утеплителем. Это не даст трубе разрушаться из-за перепадов температуры – вытяжка с кухни в любом случае будет иметь значительную разницу с внешней атмосферой, причем расширяться будет именно внутренняя поверхность шахты. Заодно это значительно уменьшит количество конденсата. Сверху трубы необходимо сделать колпак для защиты от снега и дождя.
Вытяжную трубу выводят на крышу здания и накрывают колпаком во избежание попадания осадков
Если дом невысок или находится в южных широтах, то тяга может быть недостаточной. При разных погодных условиях может возникнуть эффект обратной тяги, тогда наличие настоящего камина или даже водонагревателя со своим встроенным отводом может привести к пренеприятным последствиям. В таком случае устанавливаются вентиляторы на выходы каналов, которые будут включаться при использовании вытяжки на кухне, водонагревателя или камина.
«Чистые» помещения
В жилых помещениях требуется устанавливать только приточные клапаны, да и то не всегда. Воздух должен идти от входного клапана естественной вентиляции до двери, но не циркулировать внутри комнаты – вытяжку ставить нельзя, так как она обеспечит постоянный, но незаметный сквозняк.
Для организации естественной вентиляции межкомнатные двери оборудуют вентиляционными решетками
В первую очередь, необходимо обратить внимание на окна и форточки – это основной естественный приток воздуха. Классические деревянные окна и при закрытых форточках пропускают от половины до нормы объёма воздуха каждое. Но современные рамы пропитывают противопожарным составом и многократно покрывают или даже выдерживают в лаке. Современный состав резины и жестяная обивка под стекла превращают такие окна почти в пластиковый стеклопакет – полная температурная и звуковая изоляция. Остается использовать форточки.
Рекуператор, встроенный в оконную раму, зимой обеспечит поступление теплого воздуха естественным способом
Но форточки дают слишком большую потерю тепла и слишком дискретно регулируются щеколдой с засечками. Поэтому существуют рамы, в которые вставляют проветриватели, позволяющие воздуху проходить через систему микроканалов, почти как в рекуператоре, что даёт постоянный поток воздуха с приростом температуры на 20°С.
Однако, если хочется более точного (в 10-20 раз) регулирования входящего потока воздуха, под потолком во внешней стене можно установить клапаны для приточного потока. В старых моделях их снабжают крышкой с виньером, а в новых используют уже привычные шторки-жалюзи. Их удобство в том, что в отличие от форточек, на каждом из клапанов можно один раз установить необходимый минимальный зазор, после чего форточка потребуется только в особенно жаркий день.
На вентиляционном клапане можно установить необходимый зазор, чтобы регулировать поток воздуха
Гараж, подвал и спецпомещения
Гараж отличается обилием слишком резких запахов, если его использовать регулярно. По идее хорошо бы оборудовать его принудительной вытяжкой, но если температура внутри совершенно не важна, то вполне можно установить и естественную.
Статья по теме:
У одной из стен делаем несколько отверстий на высоте 30-50 см под уровнем потолка для входных клапанов со шторками. С противоположной стороны устанавливается один или несколько выходных клапанов, естественно, тоже сверху.
Если естественной тяги недостаточно для обеспечения вентиляции, то её можно усилить принудительно с помощью вентиляторов, встроенных в воздуховод
Приточные клапаны расположены сверху, поэтому внутри помещения гаража устанавливаем к ним трубы-каналы вертикально вниз, причем внутрь трубы неплохо бы набить стекловаты. Конечно же, это «рекуператор» времен динозавров, но зимой, осенью и весной несколько дополнительных градусов температуры воздуха могут обеспечить быстрый прогрев двигателя и незамерзание замков.
Обратные клапаны для естественной вентиляции устроены чуть сложнее классических: к ним тоже полезно подсоединить короткую трубу вниз (20-30 см будет достаточно) и внизу вставить кран для слива. Зимой при активной работе в гараже внутри будет быстро набираться конденсат.
Демпфер для естественной вентиляции оборудован обратным клапаном, чтобы регулировать направление потока воздуха
С камином и водонагревом все просто – холодный уличный воздух подводится снизу под сам камин к пламени. Это улучшит приток кислорода к пламени и обеспечит прекрасную тягу. С вонограгревом тоже просто: труба от приточного клапана должна тянуться в дальний угол от бака и выпускать воздух у самого пола – нет смысла отнимать тепло у водонагрева.
Подвал может быть как техническим (мастерская), так и «пищевым». Мастерскую логично «оформлять» как гараж, а погреб для продуктов должен быть прохладным, но сухим. Для этого входные клапаны вставляются в пол первого этажа за решеткой – тёплый воздух жилого помещения обеспечит температуру в погребе всего на 3-5 градусов ниже.
Для вентиляции подвала можно установить вентиляционные решетки в пол первого этажа
Как видно из вышеизложенного, ничего в принципе сложного в устройстве естественной вентиляции своими руками нет. Из всего активного оборудования в отдельных случаях потребуется только вентилятор. Но есть и ещё одна маленькая хитрость, естественная для кирпичной шахты, но которую придется сделать в деревянном или каркасном здании: если все трубы изо всех помещений свести для «выхлопа» воедино, то общая разница давлений внутренней и внешней атмосферы будет больше, что даст ещё немного дополнительной тяги.
ОЦЕНИТЕ
МАТЕРИАЛ
Загрузка…
ПОДЕЛИТЕСЬ
В СОЦСЕТЯХ
СМОТРИТЕ ТАКЖЕ
REMOO В ВАШЕЙ ПОЧТЕ
принцип и схема работы, преимущества использования, устройство
Параметры комфортного проживания для человека имеют узкие рамки. Недостаток кислорода в комнате, сырость негативно отражаются на состоянии организма, вызывают болезни. Естественная вентиляция выводит наружу влагу и углекислый газ, приносит в помещение кислород, ароматы природы, улучшая в доме микроклимат.
Помещение вентилируется постоянно, с разной активностью, в зависимости от погодных условий. В отличие от принудительной вытяжки, процесс воздухообмена при естественной вентиляции происходит без вентиляторов и других механических устройств. Воздух движется самотеком, не подвергаясь фильтрации, очистке.
Что такое естественная вентиляция
Схема естественной вентиляции в частном доме
Воздух постоянно перемещается по комнатам и всему дому. Он проникает в щели окон и дверей, уходит вверх через трубы и открытые форточки.
Кроме отверстий в стенах и выводных каналов, никакие механизмы не используются. В основе работы системы естественной вентиляции лежат физические законы и явления:
- атмосферное давление;
- разница температур;
- различная плотность воздушных масс;
- воздействие силы гравитации.
Над полом в квартире распространяется холодный воздух. Внизу у него наибольшая плотность. Чем выше он поднимается, тем теплее и легче становится.
Стараясь заполнить свободное пространство, воздушные массы постоянно перемешиваются, устремляясь в места с меньшим давлением и более высокой температурой. Это движение создает естественную вентиляцию в доме.
Поток воздуха можно направить по определенному маршруту, усилить его или ослабить, но полностью управлять им не получается. Даже в герметично закрытой комнате происходит циркуляция воздуха.
Виды пассивной вентиляции
Специалисты различают организованную естественную вентиляцию и неорганизованную – самотечную. Основное отличие видов движения воздуха — в технических особенностях перемещения воздушного потока.
К организованным видам естественной вентиляции относятся специально созданные отверстия для поступления и выхода воздуха и проложенные вентиляционные каналы. Они заставляют воздушные массы двигаться по созданным с учетом природных факторов маршрутам.
Самотечные потоки проникают в дом снизу через щели и покидают жилье, устремляясь вверх. Проветривание помещений активизирует движение воздуха. Не создавая специальные каналы, можно освежить атмосферу в доме, если открыть окна.
Для качественного проветривания и создания естественной вентиляции надо открывать окна с противоположных сторон дома, чтобы поток шел от зоны с большим атмосферным давлением, например от северной стены, к области с меньшим – на южной стороне фасада, прогретого солнцем. Аналогичные условия разреженного воздуха создает ветер.
Со стороны, куда он дует, давление большее, а с противоположной воздух разреженный. При открывании окон происходит активное перемещение потоков. При этом влага и другие вредные вещества будут покидать жилье вместе с воздушными массами.
В многоквартирных домах система естественной вентиляции предусмотрена в проекте, и выводные каналы создаются при строительстве здания. Вентиляционные каналы проходят в стенах по всей высоте здания и заканчиваются трубами на крыше.
Они располагаются рядом с кухней, ванной, туалетом. Через трубопроводы в хозяйственных и санитарных помещениях наружу выходит воздух со всей квартиры. В комнаты он поступает через окна, микротрещины в стенах, зазоры в дверных проемах.
Пластиковые окна и стены из энергосберегающих материалов делают дом герметичным. Притока воздуха нет, циркуляция и естественная вентиляция отсутствует. В результате повышается уровень углекислого газа, сырость.
Жить в непроветриваемых домах не очень комфортно. Держать окна постоянно открытыми невозможно. Поэтому следует поставить в стене воздухозаборный клапан. Он будет пропускать необходимое количество воздуха только в одну сторону – внутрь помещения, а второй, в потолке, – выпускать его наружу. Собственно — это и есть простейший вариант естественной вентиляции.
Принцип работы системы естественной вентиляции
youtube.com/embed/KvTaDb2wss4?feature=oembed» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»/>
В частном доме воздух с улицы проникает в здание. Он прохладнее, и сначала устремляется вниз, затем, нагреваясь, поднимается.
Температура в комнатах первого этажа ниже, чем на втором. Кровля прогревается под солнцем, отдавая часть тепла чердаку. В результате, чем выше труба, тем сильнее она нагрета. Воздух устремляется по вентиляции вверх, в более разреженное пространство. На его место снаружи приходят холодные и тяжелые воздушные массы. Происходит естественный воздухообмен.
Принцип работы естественной вентиляции в многоэтажных домах несколько иной. Из-за высоты здания в несколько этажей создается большой перепад давления. Чем выше квартира, тем более разреженный воздух в вентиляционном канале.
Поток с первого этажа самый сильный. Устремляясь вверх, он увлекает за собой воздушные массы со всего многоквартирного дома. Перед вентиляционной решеткой создается зона с малой плотностью. Воздушные массы устремляются туда, попадают в трубу и улетают вверх, на улицу. На его место приходит воздух снаружи, по всем этажам.
Для многоквартирных домов естественного вентилирования не хватает, чтобы очистить кухню от запахов и копоти. Надо ставить принудительную вентиляцию и делать отдельный вывод, учитывая, как работает естественный поток.
Если в многоквартирном доме кто-то поставит принудительную вентиляцию и выведет ее в общий канал, то нарушится процесс естественного движения. В трубу начнет поступать большое количество воздуха.
Давление изменится, и образуется обратный поток – из трубы на кухни. В результате весь дом будет знать, что готовят в квартире соседей. Как сопутствующий фактор, на стенах и окнах появится влага, липкий налет и грибок по углам. Пар и жир не будут больше выводиться на улицу.
Летом температура в частных домах и на улице одинаковая. Перепад отсутствует, и естественная вентиляция не работает. Вечером, после захода солнца, на улице начинает холодать. В доме по-прежнему жарко, поскольку стены за день прогрелись.
Это приводит к образованию обратного потока, когда через вентиляционные каналы начинает поступать воздух с улицы и «выдавливать» через открытые окна воздух из комнаты. Процесс обмена происходит, но желанной прохлады нет.
Преимущества и недостатки
Пассивная естественная вентиляция имеет свои преимущества перед принудительной системой, особенно в жилых комнатах:
- нет шума от вентиляторов и других устройств для принудительного движения воздуха;
- постоянное поступление чистого воздуха снаружи в помещение, даже если никого нет дома;
- создание в квартире приятного и мягкого микроклимата;
- возможность смонтировать систему своими руками;
- простота в обслуживании;
- низкая стоимость;
- работа независимо от наличия источников электроэнергии.
Недостатков у естественной вентиляции несколько:
- активно действует только в холодное время года;
- воздух поступает с улицы естественным путем, без очистки, это может быть смог в городе или дым костра, неприятные запахи от соседа;
- для кухни и бытовых помещений естественного проветривания мало;
- мощность воздушного потока не регулируется, его можно только перекрыть, закрыв решетки и клапаны;
- летом при похолодании на улице возникает обратная тяга;
- активность работы вентиляции сильно зависит от погодных условий и постоянно меняется.
Технические характеристики естественного вентилирования не позволяют создавать достаточное давление для прохождения воздуха через фильтр. В кухне и ванной комнате, где постоянно повышенная влажность, копоть, жир и частицы моющих веществ, даже зимой самотечная вентиляция не может полностью очистить воздух.
Особенности проектирования пассивной вентиляции
В строительных ГОСТах и СНиПах заложены требования для установки вентиляционных каналов. Они созданы в прошлом веке, давно не изменялись и не учитывают особенности обустройства современной кухни и стремление поставить вытяжку с циркуляционным циклом. Оборудование не зависит от погодных условий, работает стабильно в заданном режиме.
При работе рециркуляционного очистного оборудования воздух втягивается внутрь, проходит через несколько фильтров и возвращается обратно на кухню, очищенный от всех примесей. При наличии принудительных систем фильтрации отказываться от схемы естественной вентиляции не стоит. Кислорода при принудительной циркуляционной очистке не прибавляется, содержание углекислоты и влажность с воздуха остаются на высоком уровне.
При расчете естественной вентиляции учитывается количество людей, постоянно находящихся в помещении, и рассчитываются нормы расхода ими кислорода для нормального дыхания. Норма на одного человека – 50 м3.
Для занимающихся спортом и работающих с большим нагрузками людей – 70 м3. Вопреки законам физики, чем больше помещение, тем меньше может быть движение воздушных масс. Например, в комнате объемом 30 м3 весь воздух за час должен 2 раза смениться, при увеличении пространства до 50 м3 достаточно один раз обновить его за час.
На кладовую, туалет и ванную предусмотрены минимальные нормы по естественной вентиляции. Человек не находится в них постоянно, заходит на несколько минут.
В расчетах объема воздушного потока используют сечение и высоту трубы, скорость вентиляции, температуру внутри и снаружи. Для упрощения процедуры вычислений существуют специальные справочники и программы.
Проверить тягу в уже готовой вытяжке можно с помощью зажигалки или листа бумаги. Если она хорошая, достаточно поднести к решетке пламя, и оно будет отклоняться, втягиваемое вместе с воздухом в трубу. Ели язычок горит ровно, следует что-то изменить. Для частных домов рекомендуется поднять трубу, установить ее выше.
Правильный расчет естественной вентиляции не обеспечит комфортные условия, если не соблюдать нормы по установке вытяжной системы:
- каналы должны проходить по внутренним стенам;
- устанавливать выводные решетки следует на кухне и в ванной;
- подводить с улицы воздух нужно через комнаты;
- каналы монтируются одинакового сечения по всей длине;
- количество изгибов должно быть минимальное, а переходы – плавные;
- трубы от камина, проходящие снаружи, следует утеплять, чтобы они не остывали;
- при образовании конденсата и быстрого засорения трубы на выходе следует ее удлинить и поднять по возможности выше или утеплить, если на чердаке холодно;
- дымоходы от каминов и других видов печей используются одновременно для естественной вентиляции.
Вентиляционную решетку для вывода воздуха следует устанавливать под потолком, на расстоянии 10 – 15 см. Отверстия в наружной стене под переточные каналы сверлятся внизу, в 15 – 20 см от пола.
При протяженности вентиляционного канала более 3 м необходимо делать смотровые окна, чтобы проверять состояние внутренних стенок и чистить их в случае скопления большого количества грязи.
Труба должна стоять строго вертикально. Допускается наклон в крайних случаях до 30⁰. Ее торцы прикрывают решетками от попадания внутрь птиц и грызунов.
Верхний край трубы должен быть выше, чем крыша. В противном случае ветер не будет создавать разреженность воздуха непосредственно над выводом вентиляции.
Необходимо обеспечить приток воздуха снаружи. Это щели под дверью и подоконником, стены из дерева и другого пористого материала. Древесина дышит сама по себе и не требует создания дополнительных щелей.
Без отверстий в фасаде воздух на замещение не будет поступать. На пластиковые окна, установленные плотно, без щелей, необходимо монтировать заборные клапаны. Без них стекла начнут запотевать. В помещении появится сырость, а по углам – черные пятна плесени.
Нормальная циркуляция воздуха и комфортные условия для проживания зависят от грамотной установки радиаторов отопления непосредственно под окнами. Холодный поток от стекол попадает в горячий воздух отопления. Он смешивается и уходит вверх.
При расположении радиатора отоплений на боковой или противоположной окну стене холодный поток будет скользить по полу, создавая некомфортную зону. В этом месте не рекомендуется ставить кровати и играть детям.
Составляющие системы естественной вентиляции
Элементы естественной вентиляции
Смонтировать естественную вытяжную вентиляцию несложно. Ее можно сделать самостоятельно во время строительства дома или капитального ремонта. Расчет количества вентиляционных каналов сделает проектная организация. Построить по готовым чертежам можно самостоятельно при наличии простых инструментов.
Детали для системы естественной вентиляции стандартные. При желании все данные можно подобрать в справочной таблице и самостоятельно создать эскиз самотечного проветривания. Перечень деталей включает:
- приточный стеновой клапан;
- выходные решетки;
- вентиляционные каналы-воздуховоды из гофрированной круглой или пластиковой прямоугольной трубы;
- фитинги и соединения;
- переточные клапаны.
Дымоходы от печей и каминов используют в качестве вытяжки для естественной вентиляции. К ним подводят вытяжные каналы, внизу ставят решетки, чтобы посторонние предметы не попали внутрь.
Клапанов парное количество, они регулируют мощность потока, и на каждый выводной должен быть входной, чтобы не образовывались участки с низким давлением внутри комнаты.
Для исключения обратного движения воздуха ставятся в воздуховоды переточные клапаны. Они допускают движение только в одну сторону и перекрывают обратные потоки воздуха.
Воздуховоды проще делать из белой гофрированной трубы. Ее можно согнуть под нужным углом без фитингов и переходов. Монтаж ее под потолком до вентиляционной шахты простой, надо только выдержать уклон 2-4⁰, поднимая конструкцию по направлению к выходу.
Приточный клапан в стене устанавливается в случае строительства дома из недышащих материалов. Они хорошо сохраняют тепло, но герметичны.
Правила монтажа естественной вентиляции
Начинать монтировать естественную вентиляцию помещений следует с разметки. Сначала определяется расположение вентиляционного канала и размечается место под решетку. Перед началом работ следует убедиться, что в стене на выбранном месте не проходят трубы, провода.
После для оборудования вытяжки устанавливается воздухозаборный клапан. Стена сверлится в нужном месте, создаются отверстия с помощью алмазной коронки. На место устанавливается весь узел, крепится саморезами. Снаружи отверстие закрывается решеткой.
Сделать естественную вентиляцию в частном доме можно с помощью гофрированной трубы, вентиляционных заборных и переточных решеток. Недостаток гофры в создании шума во время сильного потока воздуха.
При небольшом удалении от наружной стены монтаж системы лучше делать из прямоугольной пластиковой трубы. Устанавливать ее своими руками сложнее, надо обеспечить герметизацию стыков. Количество изгибов не должно превышать 3 шт. Фитинги подбираются соответствующие, закругленные.
В частных домах типа коттедж шахты не строят. Воздух выводится через стену или крышу. Вытяжной канал располагается как можно выше, в идеале прямо под потолком. По шаблону вырезается отверстие в стене, устанавливается решетка и крепится к ней воздуховод.
На крыше в местах выхода труб желательно поставить дефлектор. Он усилит тягу, защитит отверстие от попадания инородных предметов и птиц, придаст выводу трубы эстетичный вид.
Выводные каналы естественной вентиляции устанавливают на кухне, в ванной комнате, туалете. В жилых комнатах монтируются переточные клапаны на окнах или пробиваются отверстия в стенах. Поток воздуха будет выходить на улицу их влажных помещений, унося с собой капельки воды, жира, запахи. Комнаты будут наполняться свежим воздухом, насыщенным кислородом.
Обслуживание системы
Со временем тяга естественного вентилирования может ухудшаться. Даже зимой листочек бумаги не прилипнет к вентрешетке. Постепенно появится ощущение спертого воздуха, когда кислорода мало, и дышать трудно. Запахи с кухни будут витать по всему дому. Характерными признаками уменьшения потока, выходящего на улицу, являются появившиеся черные пятна в углах стен и запотевание окон.
К такому эффекту приводит уменьшение сечения вентиляционного канала из-за наслоения на внутренней поверхности пыли, конденсата и создания паучками их сетей. Система вентиляции нуждается в регулярном уходе и чистке вытяжных каналов.
Сняв решетку для очистки, необходимо с помощью зеркальца осмотреть вентиляционный канал изнутри. Если на его стенках толстый налет, надо чистить. В многоквартирных домах этим вопросом занимается ЖЭК. Жильцы дома должны написать заявление, а коммунальщики пригласить специалистов по вентиляции.
Владельцы частного сектора проводят очистку системы естественной вентиляции самостоятельно или вызывают специалистов – современных трубочистов. Восстановление нормальной циркуляции начинается с очистки решеток и воздушных клапанов организованной вентиляции. Сильнее всего они загрязняются на кухне, где в воздухе вместе с паром поднимаются частицы жира.
Вертикальные отводы очищаются сверху металлической щеткой на веревке. Ее опускают и поднимают, пока весть нагар не осыплется. В частных домах проще разобрать систему и очистить от сажи, промыть теплой мыльной водой. Затем установить на место и соединить.
В домах без печного отопления чистку надо производить раз в 5 – 7 лет. Кухня с газовой плитой загрязняет естественную вытяжку за 2 – 4 года. При наличии камина и печки чистить канал естественного вентилирования необходимо каждый сезон.
Наружные элементы следует регулярно протирать от пыли влажной салфеткой, удаляя с них всю грязь. Пылесос используют в крайних случаях, ставя его на малую и среднюю мощность. На кухне решетки лучше снимать, мыть с моющими средствами и хорошо сушить. Чистку выполнять по мере загрязнения.
В заключение
При благоустройстве квартиры и строительстве дома надо знать, что такое естественная вентиляция помещений и как правильно установить приточные клапаны и выводные решетки, чтобы получить максимальный уровень комфорта в комнатах.
Даже летом, когда поток воздуха менее активен, он способен избавить жилье от сырости, устранить избыток углекислого газа. В холодное время года отопительные системы высушивают воздух, дышать становится трудно, а с улицы он приходит свежий, влажный.
В кухне, подвале, ванной комнате и туалете без вентиляционного окна следует устанавливать дополнительно принудительную вытяжку и периодически включать ее.
Как работает вентиляция — Мир Климата и Холода
Вентиляция — это сложная система, обеспечивающая постоянную циркуляцию воздуха в помещении. Благодаря ее работе производится удаление отработанного воздуха и его замена на свежий. За счет работы вентиляционной системы в помещении поддерживаются комфортные для быта и работы условия, а именно постоянная температура воздуха, влажность, чистота и скорость обмена воздушных масс.
Правильно и эффективно работающая вентиляция — это специально спроектированная система, которая учитывает конструктивные особенности помещения, его объем и кубатуру воздуха, которую нужно подавать и вытягивать. Чтобы понять, как работает вентиляция, обратимся к принципам её работы.
Принцип работы вентиляции
Работа любой вентиляционной системы строится на принципах естественной и принудительной циркуляции воздуха. Разумнее всего использовать оба варианта, потому что каждый из них имеет свои слабые и сильные стороны.
Одним из базовых принципов функционирования вентиляционной системы является так называемая естественная тяга. Воздух перемещается в помещении за счет разницы температур и давления воздушных масс. Такой вариант вентилирования воздуха используется как основной в большинстве многоквартирных домов.
Принцип работы естественной вентиляции
Естественная вентиляция работает на базе следующих принципов:
- Отработанные нагретые воздушные потоки всегда стремятся вверх
- Холодные воздушные массы занимают пространство ближе к полу
- Холодные воздушные массы всегда будут стремиться вытеснить теплые
Для того чтобы такая вентиляционная система функционировала достаточно будет установить канал для входящего воздуха ближе к полу в помещении и выходной канал для отработанного воздуха под потолком. Принцип действия вентиляции подразумевает создание непрерывного контура циркулирующего воздуха, где приток и вытяжка воздушных масс сбалансированы.
Принцип работы принудительной вентиляции
Принудительная вентиляция работает на базе следующих принципов:
- Приточный вентилятор нагнетает воздух из внешней среды
- Воздух проходит через фильтр и нагреватель, его происходит его очистка, нагрев
- Воздух по системе воздуховодов подается в помещения
- Вытяжной вентилятор осуществляет отток (вытяжку) воздуха во внешнюю среду.
В случае механической принудительной вентиляции необходимы точные расчеты и индивидуальный подбор оборудования. Для реализации системы понадобятся мощные вентиляторы, протяженная система вентиляционных каналов соответствующего диаметра, дополнительное оборудование в виде заслонок, анемостатов, фильтров, нагревателей, автоматики для управления системой вентиляции.
Такая система является энергозатратной и дорогостоящей, поэтому и выполняется строго по индивидуальному проекту и под конкретные задачи.
Как устроена вентиляция
Рисунок 1. Устройство принудительной системы вентиляции.
Устройство систем вентиляции определяется их назначением, производительностью, задачами для которых их используют. Самыми простыми и типичными вентиляционными системами являются естественные. Конструктивно они представлены приточно-вытяжными каналами. Подходят для использования в небольших жилых помещениях, где нет высокой загрязненности воздуха и проживает несколько человек.
Принудительные системы вентиляции (см. рисунок 1) используются для решения сложных задач по очистке и обработке воздуха. Их применяют в частных домах, в квартирах, где не справляется естественная система вентиляции, а также в офисах, кафе, ресторанах, магазинах, на производстве и других объектах. Производительность таких систем в десятки раз выше, а функционал системы позволяет постоянно контролировать качество воздуха и его параметры.
Основные элементы механической системы вентиляции
К числу основных элементов механической системы вентиляции (см. рисунок 2) относятся:
- Вентилятор или вентиляционная установка
- Система вентиляционных каналов
- Глушители шума на входе и выходе
- Нагревательные или охладительные приборы
- Фильтры
- Обратные клапаны
- Решетки и анемостаты
Рисунок 2. Основные элементы механической системы вентиляции.
Использование описанного оборудования позволяет создать эффективную систему вентилирования, которая не зависит от внешних факторов, времени года. За счет большего давления в системе вентиляции становится возможным транспортировать большие воздушные потоки в нужных направлениях, и повысить производительность системы вентиляции в десятки раз.
Принцип работы вентиляции и кондиционирования
Совмещение принципов вентиляции и кондиционирования по праву считается самым оптимальным решением для создания комфортных условий в помещении. Такой подход обеспечивает создание подходящего микроклимата, его постоянство и автоматическое поддержание на протяжении длительного времени.
Одним из удачных примеров в этой области выступает канальное вентиляционное оборудование. Например, канальные кондиционеры позволяют подмешивать приточный воздух и подавать его вместе с кондиционируемым. Кроме того, одновременную вентиляцию и кондиционирование помещений обеспечивают установки типа центральный кондиционер. Они производят полную обработку наружного воздуха и подают его в помещение — в этом и заключается принцип работы вентиляции и кондиционирования.
Рисунок 3. Схема приточно-вытяжной установки центрального кондиционирования с рекуператором воздуха.
Ещё более сложный пример — приточно-вытяжная установка центрального кондиционирования с рекуператором воздуха (см. рисунок 3). Она не только обеспечивает вентиляцию помещений, охлаждение и нагрев воздуха в летний и зимний периоды, но и позволяет сэкономить на эксплуатационных затратах. Входящий в её состав рекуператор позволяет нагревать холодный наружный воздух за счёт более теплого вытяжного и охлаждать летний наружный воздух за счёт более прохладного вытяжного. Всё это приводит к снижению энергозатрат на вентиляцию в среднем на 40-60%.
Где находится вентиляция в помещении
Любая система вентиляции должна изначально планироваться на стадии постройки дома. Это могут быть как общие, так и местные системы, либо комбинированный вариант. Системы естественной вентиляции чаще всего имеют один общий канал для нескольких помещений или квартир, который находится внутри стены и не подлежит доработке и улучшению после ввода постройки в эксплуатацию.
Системы механической и принудительной вентиляции монтируются под потолком с последующей зашивкой, и также чаще всего будут связаны с общеобменным каналом вентиляции, который изначально спроектирован в доме.
Большое значение для эффективной работы вентиляции в помещении имеет приток свежего воздуха. Главными источниками естественной вентиляции в жилых помещениях являются окна, двери и технологические отверстия в стенах.
Юрий Хомутский, технический редактор журнала «Мир климата»
Естественная вентиляция в многоквартирном доме.
Устройство и принцип работы
Устройство и принцип работы естественной вентиляции в многоквартирном доме
Организованная естественная вентиляция в жилом доме — это воздухообмен, происходящий за счет разницы плотности воздуха внутри здания и снаружи, через специально устроенные вытяжные и приточные проемы.
Для вентиляции помещений в жилом многоквартирном доме предусматривается естественная система вентиляции. Давайте разберемся как она устроена и за счет чего работает.
Устройство естественной вентиляции
В каждом подъезде с первого этажа по последний есть общий вентиляционный канал, который проходит вертикально снизу, вверх с выходом либо на чердак, либо сразу на крышу (в зависимости от проекта). К основному вентиляционному каналу подсоединяются каналы-спутники, начало которых расположено, как правило, в ванной, на кухне и туалете.
Через эти каналы-спутники «отработанный» воздух уходит из квартир, попадает в общую вентиляционную шахту, проходит ее и выводится в атмосферу.
Вроде бы все предельно просто и подобный механизм должен работать безотказно. Но существует множество моментов, которые могут помешать нормальной работе вентиляции.
Самое важное в работе естественной вентиляции то что в квартиру должен поступать воздух в достаточном количестве. По проектам, согласно СНиП этот воздух должен поступать через «неплотности» оконных проемов, а также, путем открытия форточек.
Выдержка из СНиП 2.08.01-89 (параметры минимального воздухообмена для квартиры).
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Но все мы понимаем, что современные окна в закрытом состоянии не пропускают ни звуки ни тем более воздух. Получается нужно все время держать окна открытыми, что естественно не представляется возможным по целому ряду причин.
Причины нарушения работы естественной вентиляции
- Переоборудование вент каналов
- Мусор в вентиляционном канале
- Не правильное подключение вытяжных зонтов
- Сезонность
Бывает, что вентиляция перестает работать из-за деятельных соседей, которые попросту могли сломать вентиляционный канал для расширения жилплощади. В таком случае у всех жильцов, квартиры которых находятся ниже, вентиляция работать перестанет.
Часто случается, что в вентиляционную шахту что-либо попадает и попросту не дает воздуху свободно двигаться. Если такое произошло, то Вам необходимо обратиться в соответствующую структуру, самостоятельно лезть в вентиляционный канал запрещено.
Так же распространенной проблемой является подключение кухонных вытяжек (вытяжных зонтов)большой мощности к каналу-спутнику, который для этого не предназначен. И когда такая вытяжка включена, то в общем вентиляционном канале образуется воздушная пробка, которая нарушает работу всей системы.
К сожалению, на работу естественной системы вентиляции так же имеет влияние температурный режим, в холодное время года она работает лучше, а летом, когда на улице температура повышается она работает слабее. К этому еще добавляется несколько отрицательных моментов описанных выше, и работа всей системы сходит на нет.
И конечно же бывают ошибки при строительстве допущенные подрядчиком по тем или иным причинам… Здесь поможет только установка приточно-вытяжного вентиляционного оборудования.
Естественная вентиляция работает круглый год 24 часа в сутки. Поэтому необходим круглосуточный приток воздуха в помещение. Если его не будет, то зимой при закрытых окнах возможно выпадение конденсата, повышение влажности вплоть до образования плесени, чтобы этого избежать установите приточные клапаны, это улучшит вентиляцию в помещении и избавит от лишней влаги.
Для организации хорошего воздухообмена в квартире круглый год. Потребуется установка проветривателя. Благодаря этому устройству Вам не придется открывать окна, а в квартиру всегда будет поступать свежий и чистый воздух.
принцип работы и преимущества в использовании
Среди существующих типов систем естественная вентиляция наиболее доступна с финансовой точки зрения. При строительстве любого здания всегда присутствуют неплотности в проёмах окон, дверей, при укладке строительного материала, что способствует проникновению воздуха внутрь помещения. Его вытяжка обеспечивается воздействием внешних факторов, а также взаимодействием воздушной среды снаружи и внутри посещения.
Назначение и преимущества
Естественная вентиляция представляет собой систему, которая исключает использование любых устройств, принудительно побуждающих к движению воздушные потоки. Как правило, это вентиляторы любой мощности.
Циркуляция воздуха осуществляется лишь посредством проникновения воздуха через открытые окна, двери, форточки. Также воздух проникает сквозь всевозможные щели.
Применяется вентиляция с естественным побуждением в любом строении. И лишь, если данный тип системы не справляется с обслуживанием помещения, может быть задействовано одно или несколько устройств, задачей которых является нагнетание воздуха и ускорение его вытяжки. В каждом из видов: естественная и механическая вентиляция, есть свои особенности, но первый из указанных имеет ряд ощутимых преимуществ:
- простота обустройства;
- отсутствие крупных финансовых затрат;
- при правильно составленном проекте система естественной вентиляции может быть весьма эффективна;
- монтаж воздуховодов легко выполняется самостоятельно, без привлечения профессионалов.
Основные виды естественной вентиляции:
- Самопроизвольная (неорганизованная). В этом случае воздух поступает и удаляется из помещения исключительно за счёт естественных условий (разница давлений, температур, а также скорость ветра).
- Организованная. Обеспечивается посредством обустройства специальных отверстий, располагающихся на разной высоте и имеющих различную площадь. В зависимости от данных параметров, а также от того, как регулируется подача воздуха, различают несколько подвидов системы:
- ярусная;
- аэрация;
- гравитационная.
Когда проектируется естественная вентиляция принцип работы играет первостепенную роль, так как циркуляция в помещении зависит исключительно от того, насколько верным был расчёт. При малейших ошибках воздухообмен может быть недостаточным, что приведёт к ряду негативных последствий, включая образование застоя воздуха, увеличение уровня влажности, образование грибка и плесени.
Особенности обустройства
В каждом из видов объектов циркуляция воздуха происходит с учётом различных особенностей строения. Так, естественная вентиляция в частном доме обеспечивается помимо специально для этого предусмотренных отверстий (форточки в окнах, щели под дверью) также посредством основного строительного материала, из которого строился дом.
Дерево, будь то брус или доски, способно “дышать”, то есть воздух проникает в помещение через поры данного материала. Каркасный материал и кирпич лишены этого свойства, а значит, естественная вентиляция дома рассчитана только на достаточную пропускную способность форточек и щелей в окнах.
Внутри жилого помещения воздушные потоки циркулируют благодаря щелям под дверью между комнатами. Вытяжная система сконцентрирована вблизи помещений специального назначения, так как в них ощутимо увеличиваются значения всех параметров воздушной среды. В жилом помещении – это кухня и санузел. По такому же принципу обустраивается и естественная вентиляция в многоэтажном доме. С одним лишь отличием: имеется общая для всех квартир центральная магистраль, от которой расходятся ответвления. Именно данные каналы подводятся к кухням и санузлам всех квартир.
Составление проекта
Одним из первых шагов является расчет естественной вентиляции. Прежде всего, необходимо вычислить производительность будущей системы. Для этого определяется достаточное значение воздухообмена и его кратность. Существуют нормативные документы, в которых оговаривается, каким должен быть воздухообмен в помещении, чтобы удовлетворять потребность одного человека в кислороде за один час времени. Данное значение составляет 60 м3/ч. Определить достаточный воздухообмен в помещении можно, умножив количество человек, которые проживают в доме, на нормированное значение воздухообмена.
Определить количество смен объема воздуха в помещении можно, если умножить нормированную кратность воздухообмена на объем комнаты. Расчеты производятся для каждого помещения, а результаты суммируются. После того, как основные расчеты были произведены, составляется схема естественной вентиляции, которая основывается на физических свойствах воздуха при различных температурах. Так, воздушный поток, попадая в помещение, изначально более прохладный, а значит, проходит по низу помещения. Нагреваясь, он поднимается к потолку. Именно там обычно устанавливаются вытяжные решётки.
Соответственно, если обустраиваются дополнительные отверстия с контролируемым клапаном подачи воздуха, то делается это ближе к полу. А все воздуховоды располагаются вверху. Выполняя аэродинамический расчет системы естественной вентиляции, необходимо получить значения давлений на концах воздуховодов, а также просчитать среднюю скорость движения ветра. В действительности значение последнего из указанных параметров будет несколько ниже из-за того, что форма сечения воздуховода и уровень шероховатости его стенок несколько замедляют скорость продвижения воздушных потоков.
Проектирование естественной вентиляции включает в себя также расчёт сечения вентиляционных каналов. Ввиду того, что циркуляция воздушных потоков осуществляется под воздействием внешних факторов, то для обеспечения достаточной тяги требуется на порядок большая площадь сечения воздуховодов, чем для организации принудительной вентиляции.
Также следует знать, что скорость перемещения воздуха по вентиляционным каналам зависит и от их длины. Поэтому организация естественной циркуляции на чердаке не всегда оправданна.
Нередко для усиления тяги прибегают к использованию устройств механического действия – дефлекторов. Они просты по конструкции и устанавливаются на выходе воздуховодов. Благодаря особенностям механизма дефлекторы способны разряжать воздух в радиусе своего действия, что ощутимо увеличивает скорость движения воздушных потоков. Важной особенностью при составлении проекта вентиляционной системы является влияние значения температуры окружающей среды на тягу. Так, в летнее время естественная вентиляция практически перестаёт функционировать из-за того, что разница температур снаружи и внутри помещения незначительна.
Всё о естественной вентиляции
Что такое естественная вентиляция
Под естественной вентиляцией подразумевается система, исключающая использование любого оборудования, которое бы могло принудительно побуждать воздушные потоки к движению. Таким образом, в условиях естественной вентиляции воздухообмен в помещении осуществляется сам по себе. Это и отличает её от принудительной вентиляции, предполагающей установку специального оборудования, обеспечивающего принудительный приток свежего воздуха и вывод отработанного наружу.
Преимущества и недостатки естественной вентиляции
Перечислим основные преимущества и недостатки естественной вентиляции. Какие из них окажутся важными именно для вас и какая чаша весов в итоге перевесит, решать вам (на наш взгляд, лучше всё же проконсультироваться со специалистом).
Преимущества естественной вентиляции:
- ничего не стоит. Это главное и, пожалуй, единственное очевидное преимущество. Нет необходимости покупать вентиляционное оборудование. Естественная вентиляция создаётся с помощью открытых дверей, окон, форточек, а также специальных отверстий в стенах
- легкость создания. Весьма сомнительное преимущество, но, тем не менее, если предусмотреть создание системы вентиляции еще на этапе строительства дома, то, действительно, в дальнейшем об этом задумываться не придётся
- обеспечивает приток свежего воздуха. Пусть не так хорошо и качественно, как принудительная вентиляция, но всё же: с естественной вентиляцией жизнь гораздо комфортнее, чем совсем без вентиляции.
Недостатки естественной вентиляции:
- невозможность обработки воздуха. С улицы в помещение поступает необработанный воздух, то есть неочищенный, не прогретый/не охлаждённый. А это значит, что зимой в квартире (доме) при открытых окнах или даже одной только форточки практически сразу становится холодно. Летом же приточный воздух приносит жару (вместе с пылью и насекомыми)
- низкое качество и недостаточность воздухообмена. Естественная вентиляция сама по себе (не усиленная установкой принудительной вентиляции) не способна обеспечить качественный и полноценный воздухообмен
- спорная лёгкость создания. Да, для организации естественной вентиляции не требуется установка дополнительного оборудования. Но стоит понимать, что качество естественной вентиляции напрямую зависит от того, насколько профессионально она была спроектирована и каким образом реализована на этапе строительства дома. Если проигнорировать этот момент, то в будущем, когда дом уже будет построен, создание вентиляции влетит в копеечку.
Виды естественной вентиляции
Естественная вентиляция бывает 3-х видов:
- Неорганизованная вентиляция
- Организованная вентиляция
- Приточная вентиляция
Неорганизованная естественная вентиляция
Неорганизованная система естественной вентиляции предполагает поступление воздуха в помещение и его вывод наружу самым что ни на есть естественным образом. В этом случае воздухообмен осуществляется за счёт разницы температур (в помещении и за окном), скорости ветра и вообще – его наличия, повышения/понижения атмосферного давления. Таким образом, неорганизованная вентиляция создаётся при помощи окон (или форточек) и дверей, периодически открываемых жильцами для проветривания.
Организованная естественная вентиляция
Организованная система естественной вентиляции представлена специальными отверстиями, которые создаются в стенах, под потолком и над полом. Через эти отверстия осуществляется приток и вывод воздуха. Система отверстий называется «организованной», потому что для создания такой вентиляции необходимо произвести точный расчёт, учитывающий размеры помещения и технические параметры вентиляции, а также правильно спроектировать систему вентиляционных каналов и безошибочно реализовать её при строительстве дома.
Приточная и вытяжная естественная вентиляция
Приточная вентиляция призвана обеспечить приток свежего воздуха с улицы, вытяжная – отток отработанного воздуха из помещения наружу. В зависимости от поставленных задач, акцент может быть сделан либо на приточную вентиляцию, либо на вытяжную. Важно правильно реализовать естественную вентиляцию, особенно, если никакого дополнительного климатического оборудования устанавливать не планируется. От того, насколько правильно и качественно будет реализована система естественной вентиляции, в итоге зависит здоровье домочадцев, срок службы строительно-отделочных материалов, да и срок эксплуатации дома в целом.
Создание естественной вентиляции
Возвращаясь к главному преимуществу естественной вентиляции, вспомним, что для её обустройства не нужно покупать никакого климатического оборудования. Зато нужно уделить особое внимание грамотному проектированию, учитывающему параметры и особенности помещения, в котором планируется создавать вентиляцию.
Итак, проект по обустройству естественной вентиляции должен учитывать:
- площадь помещения (квартиры или дома)
- планировочные особенности помещения
- специфику строительно-отделочных материалов, используемых в строительстве и для наружной/внутренней отделки. Так, например, в «дышащем» деревянном доме бывает достаточно организовать вентиляцию в сложных помещениях, к которым относится кухня, санузел, подвал
- количество постоянно проживающих людей
- количество окон и способы их открытия (будут ли это окна с форточками или распространенные пластиковые стеклопакеты с функцией проветривания)
От этих факторов напрямую зависит объем и кратность воздухообмена, необходимые для создания комфортных условий пребывания в помещении, на основе чего, в свою очередь, и должна создаваться вентиляция. Решается: нужно ли делать вентиляционные отверстия в стенах, какими должны быть отверстия между полом и нижней частью двери, какого размера делать окна и форточки и т.д.
Особого внимания при составлении проекта вентиляции заслуживают сложные помещения, к которым относятся указанные выше кухня, санузел (ванная и туалет) и подвал. Всё это помещения с повышенным уровнем влажности и вытекающими отсюда проблемами в виде плесени, грибков, бактерий и неприятного запаха.
Если у вас нет опыта в составлении проекта вентиляции, не пренебрегайте услугами профессионалов. В этом случае экономия приведёт к ещё большим затратам в дальнейшем!
Основные ошибки в организации естественной вентиляции
О первой ошибке мы сказали чуть ранее: экономия на проекте вентиляции – самая большая ошибка! Её трудно исправить. А всё, что трудно исправить, как правило, стоит немалых денег. Другими наиболее распространёнными ошибками являются:
- отсутствие вентиляции на втором и последующих этажах дома. Многие отчего-то считают, что в вентиляции нуждается только первый этаж, соседствующий с подвалом. Но это не так. В вентиляции одинаково нуждаются все этажи дома!
- неправильное расположение вентиляционных отверстий (слишком высоко или, наоборот, слишком низко) замедляет воздухообмен, отчего в доме ощущается постоянная нехватка воздуха
- пренебрежение вентиляцией на кухне, в подвале и ванной комнате – причина появления и распространения плесени в доме и, как следствие, ухудшения здоровья домочадцев
- неправильно выбранный (и сделанный) скат крыши, в результате чего через трубу с улицы в помещение поступает холодный воздух и отработанный к тому же не выводится.
Это, пожалуй, самые распространённые ошибки, допускаемые тогда, когда вентиляция организуется своими руками. Избежать их можно. Если довериться специалистам. Так вы сэкономите и деньги, и время.
Принцип работы естественной вентиляции в помещении
Естественная вентиляция древнейшее и одно из самых устоявшихся приспособлений, которое дошла до нашего времени. Создали ее для воздухообмена в помещениях. Таким образом, можно сказать, что принцип работы естественной вентиляции заключается в том, чтобы в здании был комфортный микроклимат, а так же свежий и чистый воздух.
Из названия понятно, что она не нуждается в дополнительных помощниках, вроде вентилятора или иных механических устройств. Интересно, что принцип работы естественной вентиляции устроен так, что воздушная тяга создается при перепадах давления, с учетом разницы температур на улице и в помещении. Чем больше разница, тем лучше происходит воздухообмен.
В многоквартирных домах принцип работы естественной вентиляции заключается в выведение неприятного воздуха с помощью естественной тяги, которая возникает в вытяжных воздуховодах высоких зданий. Существуют определенные нормы, которые обязывают к тому, чтобы в жилом помещении непременно находилась вентиляционная система. Ведь она способствует ликвидации загрязненного воздуха из вашего жилища.
Естественная вентиляция в многоэтажном доме по СНиПу
Совет: вытяжная вентиляция в таких помещениях как уборная, ванная и кухня, непременно должна быть мощнее из-за силы запахов, которые в них находятся. Также следует оборудовать каналы вентиляции для этих помещений в вертикальном положении и чем выше, тем лучше.
Важно! Следите за правильным и качественным воздухообменом, ибо это может привести к серьезным последствиям со здоровьем.
Для проверки качественной работы вашей вентиляционной системы необходимо взять маленький кусочек салфетки или бумаги (мягкой), приоткрыть окно, а кусок материала поднести к вентиляционной решетке. Если она заколыхалась, значит все работает нормально и не о чем переживать, но когда салфетка не притягивается — вентиляционная система не работает.
Проверка вентиляционной системы листом бумаги
Плюсы и минусы естественной вентиляции
Несомненно, что у всего есть положительные и отрицательные качества. Так и с вентиляцией будь она естественная, искусственная или принудительная. В статье не будут описаны мельчайшие достоинства и недостатки, но основные перечислим.
Итак, начнем с плюсов данного типа вентиляции:
- нет траты денег на электроэнергию для перемещения воздуха;
- расценки на само устройство крайне скромны и дальнейшая эксплуатация не повлечет за собой затраты;
- простота монтажа и использования;
- не нужно прогревать воздух;
- если возникнет желание усилить вентиляцию, то это можно сделать без каких-либо трудностей, так как ее можно комбинировать с различными сплит-системами, вентиляторами и другими устройствами.
Но, к сожалению, вместе с этими плюсами есть и минусы данного устройства:
- при невозможности подогрева воздуха и небольшого избытка тепла в помещении в рабочей зоне может сильно понизится температура;
- есть ограничения в возможностях очищения воздуха от пыли;
- нет ресурсов для распределения приточного воздуха на определенные рабочие места.
Оставлять естественную или прибегать к каким-то новым приспособлениям в воздухообмене — решать вам. Но то, что вентиляционная система должна работать качественно и безотказно — это факт, который не обсуждается.
Дополнительная информация в этом видео.
Естественная вентиляция | WBDG — Руководство по проектированию всего здания
Введение
Почти все исторические здания вентилировались естественным путем, хотя многие из них были повреждены из-за установки перегородок и механических систем. С ростом осведомленности о стоимости и влиянии энергопотребления на окружающую среду естественная вентиляция становится все более привлекательным методом снижения энергопотребления и затрат, а также для обеспечения приемлемого качества окружающей среды в помещении и поддержания здорового, комфортного и продуктивного климата в помещении, а не более преобладающий подход к использованию ИВЛ.При благоприятном климате и типах зданий естественная вентиляция может использоваться как альтернатива установкам кондиционирования воздуха, что позволяет сэкономить 10–30% от общего потребления энергии.
Системы естественной вентиляции полагаются на разницу давлений для подачи свежего воздуха через здания. Разница в давлении может быть вызвана ветром или эффектом плавучести, создаваемым разницей температур или разницей влажности. В любом случае количество вентиляции будет в решающей степени зависеть от размера и расположения отверстий в здании.Систему естественной вентиляции полезно рассматривать как контур с одинаковым вниманием к приточной и вытяжной. Проемы между комнатами, такие как окна с фрамугой, жалюзи, решетки или открытая планировка, — это методы создания контура воздушного потока через здание. Требования кодекса в отношении передачи дыма и огня создают проблемы для проектировщиков систем естественной вентиляции. Например, в исторических зданиях лестница использовалась в качестве вытяжной трубы, что во многих случаях запрещено правилами.
Описание
Естественная вентиляция, в отличие от принудительной вентиляции, использует естественные силы ветра и плавучесть для подачи свежего воздуха в здания. Свежий воздух необходим в зданиях для устранения запахов, обеспечения кислородом для дыхания и повышения теплового комфорта. При внутренней скорости воздуха 160 футов в минуту (фут / мин) воспринимаемая внутренняя температура может быть снижена на целых 5 ° F. Однако, в отличие от настоящего кондиционирования, естественная вентиляция неэффективна для снижения влажности поступающего воздуха.Это накладывает ограничения на применение естественной вентиляции во влажном климате.
A. Типы воздействия естественной вентиляции
Ветер может продувать воздух через отверстия в стене с наветренной стороны здания и высасывать воздух из отверстий с подветренной стороны и крыши. Разница в температуре между теплым воздухом внутри и холодным воздухом снаружи может привести к тому, что воздух в комнате поднимется и будет выходить через потолок или конек, а затем попадать через нижние отверстия в стене. Точно так же плавучесть, вызванная разницей влажности, может позволить сжатому столбу плотного, охлаждаемого испарением воздуха наполнять пространство, а более легкий, теплый и влажный воздух выпускать ближе к верху.Эти три типа эффектов естественной вентиляции описаны ниже.
Ветер
Ветер вызывает положительное давление с наветренной стороны и отрицательное давление с подветренной стороны зданий. Чтобы выровнять давление, свежий воздух будет поступать в любое наветренное отверстие и выходить из любого отверстия с подветренной стороны. Летом ветер используется для подачи как можно большего количества свежего воздуха, а зимой вентиляция обычно снижается до уровня, достаточного для удаления избыточной влаги и загрязняющих веществ.Выражение для объема воздушного потока, вызванного ветром:
Qwind = K x A x V, где
Qwind = объем воздушного потока (м 3 / ч)
A = площадь меньшего отверстия (м 2 )
V = скорость ветра снаружи (м / ч)
K = коэффициент полезного действия
Коэффициент полезного действия зависит от угла ветра и относительного размера входных и выходных отверстий. Он колеблется от примерно 0,4 для ветра, поражающего отверстие под углом 45 °, до 0.8 для прямого попадания ветра под углом 90 °.
Иногда ветер преобладает параллельно стене здания, а не перпендикулярно к ней. В этом случае все еще возможно вызвать ветровую вентиляцию архитектурными особенностями или способом открытия створки окна. Например, если ветер дует с востока на запад вдоль стены, обращенной на север, первое окно (которое открывается наружу) будет иметь петли с левой стороны, которые будут действовать как ковш и направлять ветер в комнату. Второе окно будет открываться с правой стороны, чтобы отверстие было направлено вниз по ветру от открытого стекла, а отрицательное давление вытягивало воздух из комнаты.
Важно избегать препятствий между наветренными впускными и подветренными выпускными отверстиями. Избегайте перегородок в помещении, ориентированных перпендикулярно потоку воздуха. С другой стороны, принятый дизайн позволяет избежать входных и выходных окон, расположенных прямо напротив друг друга (вы не должны видеть сквозь здание, в одном окне и в другом), чтобы способствовать большему перемешиванию и повысить эффективность вентиляция.
Плавучесть
Плавучевая вентиляция может быть вызвана температурой (вытяжная вентиляция) или влажностью (градирня).И то и другое можно объединить, если охлаждающая башня будет поставлять воздух, охлаждаемый испарением, в низкую часть помещения, а затем полагаться на повышенную плавучесть влажного воздуха, когда он нагревается, для выпуска воздуха из помещения через дымовую трубу. Подача холодного воздуха в помещение осуществляется под давлением столба холодного воздуха над ним. Хотя и градирни, и дымовые трубы использовались отдельно, автор считает, что градирни следует использовать только в сочетании с вытяжной вентиляцией помещения, чтобы обеспечить стабильность потока.Плавучесть возникает из-за разницы в плотности воздуха. Плотность воздуха зависит от температуры и влажности (холодный воздух тяжелее теплого воздуха при той же влажности, а сухой воздух тяжелее влажного воздуха при той же температуре). Внутри самой градирни влияние температуры и влажности действует в противоположных направлениях (температура понижается, влажность повышается). В помещении тепло и влажность, исходящие от людей, а также другие внутренние источники имеют тенденцию поднимать воздух. Несвежий нагретый воздух выходит из отверстий в потолке или крыше и позволяет свежему воздуху поступать в нижние отверстия, чтобы заменить его.Ступенчатая вентиляция — особенно эффективная стратегия зимой, когда разница температур в помещении и на улице максимальна. Вентиляция с эффектом стеклопакета не будет работать летом (предпочтительнее использовать ветровые или влажные источники), потому что для этого требуется, чтобы в помещении было теплее, чем на улице, что нежелательно летом. Дымоход, обогреваемый солнечной энергией, может использоваться для управления эффектом дымовой трубы без повышения температуры в помещении, а солнечные дымоходы очень широко используются для вентиляции компостных туалетов в парках.1/2, где
Qstack = объемная скорость вентиляции (м 3 / с)
Cd = 0,65, коэффициент расхода.
A = свободная площадь входного отверстия (м 2 ), что равняется площади выходного отверстия.
г = 9,8 (м / с 2 ). ускорение свободного падения
h = расстояние по вертикали между средними точками входа и выхода (м)
Ti = средняя температура воздуха в помещении (K), обратите внимание, что 27 ° C = 300 K.
To = средняя температура наружного воздуха (K)
Вентиляция градирни эффективна только при очень низкой наружной влажности.Следующее выражение для воздушного потока, создаваемого столбом холодного воздуха, нагнетающего давление в источнике воздуха, основано на форме, разработанной Томпсоном (1995), с коэффициентом по данным, измеренным в Центре посетителей национального парка Зайон . Эта башня имеет высоту 7,4 м, квадратное сечение 2,4 м и проем 3,1 м 2 .
Qcool tower = 0,49 * A * [2gh (Tdb-Twb) / Tdb] 1/2, где
Qcool tower = объем скорости вентиляции (м 3 / с)
0,49 — это эмпирический коэффициент, рассчитанный по данным Zion Центр для посетителей, штат Юта, который включает поправку на плотность влажности, эффекты трения и эффективность испарительной подушки.
A = свободная площадь входного отверстия (м 2 ), что равняется площади выходного отверстия.
г = 9,8 (м / с 2 ). ускорение свободного падения
h = расстояние по вертикали между средними точками впуска и выпуска (м)
Tdb = температура наружного воздуха по сухому термометру (K), обратите внимание, что 27 ° C = 300 K.
Twb = температура наружного воздуха по влажному термометру ( К)
Общий воздушный поток за счет естественной вентиляции является результатом комбинированного воздействия давления ветра, плавучести, вызванной температурой и влажностью, а также любых других эффектов от таких источников, как вентиляторы.Воздушный поток от каждого источника можно комбинировать по принципу квадратного корня, как описано в Справочнике ASHRAE — Основы. Наличие механических устройств, использующих комнатный воздух для горения, негерметичных систем воздуховодов или других внешних воздействий может существенно повлиять на работу систем естественной вентиляции.
B. Рекомендации по проектированию
Конкретный подход и конструкция систем естественной вентиляции зависят от типа здания и местного климата. Однако количество вентиляции в решающей степени зависит от тщательного проектирования внутренних пространств, а также от размера и расположения отверстий в здании.
- Обеспечьте максимальную ветровую вентиляцию, разместив конек здания перпендикулярно летним ветрам.
- Приблизительные направления ветра суммированы в сезонных диаграммах «роза ветров», которые можно получить в Национальном управлении океанографии и атмосферы (NOAA). Однако эти розы обычно основаны на данных, взятых в аэропортах; фактические значения на удаленной строительной площадке могут сильно отличаться.
- Здания следует размещать там, где летние препятствия для ветра минимальны.Ветрозащитная полоса из вечнозеленых деревьев также может быть полезна для смягчения холодных зимних ветров, которые, как правило, дуют преимущественно с севера.
- Постройки с естественной вентиляцией должны быть узкими.
- Распределение свежего воздуха по всем частям очень широкого здания с использованием естественной вентиляции затруднительно. Максимальная ширина, которую можно было бы ожидать для естественной вентиляции, оценивается в 45 футов. Следовательно, здания, которые полагаются на естественную вентиляцию, часто имеют шарнирный план этажа.
- В каждой комнате должно быть два отдельных приточных и вытяжных отверстия. Расположите выхлопную трубу высоко над входом, чтобы максимизировать эффект дымовой трубы. Сориентируйте окна по комнате и смещайте друг от друга, чтобы обеспечить максимальное перемешивание в комнате и минимизировать препятствия для воздушного потока внутри комнаты.
- Оконные проемы должны открываться жильцам.
- Обеспечьте вентиляционные отверстия на гребне.
- Коньковое вентиляционное отверстие — это отверстие в самой высокой точке крыши, которое обеспечивает хороший выход как для плавучести, так и для вентиляции, вызываемой ветром.В проеме конька не должно быть препятствий, чтобы воздух мог свободно выходить из здания.
- Обеспечьте достаточный внутренний поток воздуха.
- В дополнение к первоочередному рассмотрению воздушного потока в здании и из него важен воздушный поток между комнатами здания. По возможности внутренние двери должны быть открытыми, чтобы обеспечить вентиляцию всего здания. Если требуется конфиденциальность, вентиляция может быть обеспечена через высокие жалюзи или фрамуги.
- Рассмотрите возможность использования декоративных фонарей или вентилируемых световых люков.
- Фонарь или вентилируемый световой люк обеспечат отверстие для выхода застоявшегося воздуха в рамках стратегии плавучести. Световой колодец светового люка также может действовать как солнечный дымоход, увеличивая поток. Отверстия ниже в конструкции, такие как окна подвала, должны быть предусмотрены для завершения системы вентиляции.
- Обеспечить вентиляцию чердака.
- В зданиях с чердаками вентиляция чердачного помещения значительно снижает теплопередачу в кондиционируемые помещения внизу.На вентилируемых чердаках примерно на 30 ° F холоднее, чем на чердаках без вентиляции.
- Рассмотрите возможность использования стратегии охлаждения с помощью вентилятора.
- Потолочные вентиляторы и вентиляторы для всего здания могут обеспечить эффективное снижение температуры до 9 ° F, что составляет одну десятую потребляемой электроэнергии механических систем кондиционирования воздуха.
- Определите, выиграет ли здание от открытой или закрытой вентиляции.
- Закрытое здание хорошо работает в жарком и сухом климате, где температура сильно колеблется от дня к ночи.Массивное здание ночью вентилируется, а утром закрывается, чтобы не пропускать горячий дневной воздух. Затем обитатели охлаждаются за счет лучистого обмена с массивными стенами и полом.
- Открытое строительство хорошо работает в теплых и влажных районах, где температура не сильно меняется от дня к ночи. В этом случае рекомендуется использовать дневную перекрестную вентиляцию для поддержания температуры в помещении, близкой к температуре наружного воздуха.
- Используйте механическое охлаждение в жарком влажном климате.
- Постарайтесь обеспечить естественную вентиляцию для охлаждения массы здания ночью в жарком климате.
- Открытые лестницы обеспечивают вентиляцию с эффектом стека, но соблюдайте все меры предосторожности в отношении огня и дыма для закрытых лестниц.
Фотография центра для посетителей в национальном парке Зайон, показывающая градирню с нисходящим потоком воздуха с испаряющейся средой наверху и выхлопными газами через окна в высоких потолках.
Фото: Робб Уильямсон
Естественная вентиляция в большинстве климатических условий не переводит внутренние условия в зону комфорта в 100% случаев.Убедитесь, что жители здания понимают, что от 3% до 5% времени тепловой комфорт не может быть достигнут. Это делает естественную вентиляцию наиболее подходящей для зданий, где кондиционирование помещения не ожидается. Как проектировщику важно понимать проблему одновременного проектирования для естественной вентиляции и механического охлаждения — может быть сложно спроектировать конструкции, которые должны полагаться как на естественную вентиляцию, так и на искусственное охлаждение. Естественно вентилируемая конструкция часто включает в себя шарнирный план и большие оконные и дверные проемы, в то время как искусственно кондиционируемое здание иногда лучше всего обслуживается компактной планировкой с герметичными окнами.Кроме того, внимательно интерпретируйте данные о ветре. Местный рельеф, растительность и окружающие здания влияют на скорость ветра, падающего на здание. Данные о ветре, собранные в аэропортах, могут не очень многое рассказать вам о местных условиях микроклимата, на которые могут сильно влиять естественные и искусственные препятствия. Подсказки о том, какой тип естественной вентиляции может быть наиболее эффективным, часто можно найти в исторической и местной строительной практике.
C. Материалы и методы строительства
Некоторые из материалов и методов, используемых для проектирования надлежащих систем естественной вентиляции в зданиях, — это солнечные дымоходы, ветряные башни и методы управления летней вентиляцией.Солнечная труба может быть эффективным решением там, где преобладающий бриз недостаточно надежен, чтобы полагаться на ветровую вентиляцию, и где поддержание температуры в помещении, достаточно превышающей температуру наружного воздуха, для создания плавучего потока было бы неприемлемо теплым. Дымоход изолирован от занимаемого пространства и может максимально обогреваться солнцем или другими способами. Воздух просто выпускается через верхнюю часть дымохода, создавая в нижней части всасывание, которое используется для удаления застоявшегося воздуха.
Ветряные башни, часто увенчанные тканевыми парусами, которые направляют ветер в здание, являются обычным явлением в исторической арабской архитектуре и известны как «малкафы».«Поступающий воздух часто проходит мимо фонтана, чтобы обеспечить испарительное охлаждение, а также вентиляцию. Ночью процесс обратный, и ветряная башня действует как дымоход для вентиляции воздуха в помещении. В современном варианте, называемом« охлаждающая башня », используется испарительный охлаждающие элементы в верхней части градирни для создания давления в приточном воздухе холодным плотным воздухом.
Летом, когда наружная температура ниже желаемой внутренней, окна должны быть открыты для максимального поступления свежего воздуха. Для поддержания внутренней температуры не более чем на 3-5 ° F выше наружной температуры требуется большой поток воздуха.В жаркие безветренные дни скорость воздухообмена будет очень низкой, и внутренняя температура будет иметь тенденцию превышать температуру наружного воздуха. Использование принудительной вентиляции с вентилятором или тепловой массы для лучистого охлаждения может быть важным для контроля этих максимальных температур.
D. Инструменты анализа и проектирования
Методы справочника
, такие как те, что представлены в справочнике ASHRAE Fundamentals Handbook или Bansal and Minke’s Passive Building Design: A Handbook of Natural Climatic Control (ISBN: 044481745X), очень полезны при расчете воздушного потока от естественных источников для очень простой геометрии здания.
Вычислительная гидродинамика (CFD): для предсказания деталей естественного воздушного потока могут использоваться численные вычислительные модели механики жидкости. Эти компьютерные симуляции подробны и трудоемки, но оправданы там, где важно точное понимание воздушного потока. Они использовались для анализа новых зданий, включая атриум здания суда в Фениксе и ангар музея авиации и космонавтики в Вашингтоне, округ Колумбия.
Обширный список журналов, книг и других справочных материалов по естественной вентиляции и другим пассивным технологиям включен в Архив Солнцестояния.Например:
Программа кодексов энергопотребления зданий Министерства энергетики США
Информационный бюллетень EERE: естественное охлаждение вашего дома
Пакеты программного обеспечения для анализа естественной вентиляции включают:
AIRPAK: обеспечивает расчет моделирования воздушного потока, переноса загрязняющих веществ, распределения воздуха в помещении, распределения температуры и влажности, а также теплового комфорта с помощью вычислительной гидродинамики.
FLOVENT: рассчитывает воздушный поток, теплопередачу и распределение загрязнений для застроенной среды с использованием вычислительной гидродинамики.
FLUENT: Программа вычислительной гидродинамики, полезная при моделировании естественной вентиляции в зданиях. Он моделирует воздушный поток при определенных условиях, поэтому для оценки годовой экономии энергии требуется дополнительный анализ.
STAR-CD: STAR-CD использует вычислительную гидродинамику, чтобы помочь инженерам-строителям, архитекторам и руководителям проектов, которым необходимо более глубокое и детальное понимание вопросов, связанных с отоплением и вентиляцией, распределением дыма и загрязняющих веществ и анализом пожарной опасности, а также проектированием чистых помещений.
Модели зданий включают в себя очень ограниченные возможности для преднамеренной естественной вентиляции, но они включают расчет естественной инфильтрации воздуха в зависимости от разницы температур, скорости ветра и эффективной площади утечки или расписания и определяемые пользователем функции для скорости инфильтрации.
URBAWIND: UrbaWind моделирует ветер в городской местности и автоматически рассчитывает естественный расход воздуха в зданиях с учетом эффектов окружающих зданий и местной климатологии.
Проектирование зданий с низким энергопотреблением с помощью Energy-10: программа моделирования с почасовой оплатой, разработанная для информирования на самых ранних этапах процесса проектирования. Работает на IBM-совместимых платформах. Лучше всего работает с процессором Pentium или выше и 32 мегабайтами оперативной памяти.
DOE-2: Полное почасовое моделирование; Расчет дневного света и яркости интегрируется с почасовым моделированием энергии. Рекомендуется IBM или совместимый Pentium.
EnergyPlus ™: программа моделирования энергопотребления зданий, предназначенная для моделирования зданий с соответствующими потоками тепла, охлаждения, освещения, вентиляции и других потоков энергии.
Приложение
Среди основных типов зданий, которые могут получить выгоду от применения естественной вентиляции:
- автовокзалы, навесы для пикников и другие сооружения, где не ожидается строгого кондиционирования помещений,
- бараков и прочих жилых домов на одну и несколько семей,
- — самые маленькие отдельно стоящие строения в теплом и умеренном климате, а
- складов, бассейнов для обслуживания и других многоярусных объектов в теплом климате.
—
Здания с естественной вентиляцией должны быть спроектированы так, чтобы обеспечивать тепловой комфорт, обеспечивать адекватное удаление влаги и загрязняющих веществ, а также соответствовать государственным стандартам энергосбережения или превосходить их.
Соблюдайте все нормы и правила, касающиеся транспортировки дыма и огня, при принятии решения о применимости естественной вентиляции и при проектировании системы.
Дополнительные ресурсы
WBDG
Типы зданий / Типы помещений
Применимо ко всем типам зданий и пространствам.
Задачи проектирования
Сохранение исторического наследия, продуктивное, надежное / безопасное, устойчивое
Руководства и спецификации
Руководство по проектированию ограждающих конструкций здания
Windows
Публикации
- Справочник ASHRAE — основы, глава 26 Американского общества инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE). Атланта, Джорджия. Хорошее обсуждение уравнений естественной вентиляции и основной источник современной практики принудительной вентиляции.
- Дизайн с климатом Виктора Ольгая. Принстон, Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета. 1963 г. Определена зона теплового комфорта человека и исследованы способы обеспечения повышенного комфорта естественными средствами.
- Руководство по энергоэффективной вентиляции Мартина В. Лиддамента. Центр вентиляции с инфильтрацией воздуха, 1996.
- Как работает естественная вентиляция Стивен Дж. Хофф и Джей Д. Хармон. Эймс, штат Айова: Департамент сельскохозяйственной и биосистемной инженерии, Государственный университет Айовы, ноябрь 1994 г.
- Характеристики ОВК и здоровье людей W.K. Зибер, М.Р. Петерсен, Л. Стейнер, Р. Малкин, М.Дж. Менделл, К. Уоллингфорд, Т. Уилкокс, М. Крэндалл и Л. Рид. ASHRAE Journal , сентябрь 2002 г.
- Наизнанку, процедуры проектирования для пассивных экологических технологий Г.З. Браун, Б. Хаглунд, Дж. Лавленд, Дж. Рейнольдс и М. Уббелод. Нью-Йорк, Нью-Йорк: John Wiley & Sons, Inc., 1992. ISBN: 0471898740. Основное обсуждение вопросов естественной вентиляции, предназначенное для студентов-архитекторов.
- Пассивное проектирование зданий: Справочник по контролю естественного климата Наренда Бансал, Наренда, Герд Хаузер и Гернот Минке. Нидерланды: Elsevier Science BV, 1994. ISBN: 044481745X. Содержит информацию о физике естественной вентиляции, включая обсуждение уравнений, связанных с эффектами вентиляции ветра и плавучести.
- Скорость вентиляции и здоровье Олли Сеппянен, сотрудник ASHRAE, Уильям Дж. Фиск, P.E., член ASHRAE, и Марк Дж.Менделл, доктор философии ASHRAE Journal , август 2002 г.
Прочие
Как работают системы естественной вентиляции?
Почему выбирают естественную вентиляцию
Естественная вентиляция — это метод охлаждения воздуха в помещении, который использовался веками. Этот проверенный временем метод по-прежнему актуален благодаря множеству преимуществ, которые он предлагает по сравнению с системами механической вентиляции. Читайте дальше, чтобы узнать больше о том, как работают системы естественной вентиляции и как они могут сэкономить ваше время и деньги.
СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ
Как работает естественная вентиляция
Естественная вентиляция отводит теплый воздух из помещения и охлаждает его без использования механической вентиляции. Естественная вентиляция достигается за счет использования различных методов вентиляции, но наиболее распространенными являются оконная вентиляция и вытяжная вентиляция.
Что такое вытяжная вентиляция?
В вытяжной вентиляции используются стратегически расположенные жалюзи и вентиляционные отверстия в верхней и нижней частях конструкции, позволяющие выходить поднимающемуся теплому воздуху и входить в него холодному воздуху.Поскольку теплый воздух имеет более низкое давление, чем холодный воздух, он, естественно, более плавучий и поднимается над холодным воздухом. Стековая вентиляция использует это естественное явление в наших интересах, позволяя контролировать воздушный поток без использования дорогостоящих механических систем. Естественная вентиляция полезна по разным причинам: от открытых окон, которые забирают теплый воздух из дома или здания, до стенной вентиляции.
Преимущества естественной вентиляции
1.Контроль влажности
Одной из причин, по которой естественная вентиляция так широко используется в коммерческих целях, является ее способность контролировать влажность. Контроль влажности необходим для коммерческих предприятий и заводов, которым для работы требуется любое оборудование или технологии. Когда воздух внутри помещения слишком влажный, он может повредить чувствительные детали и материалы, а также компьютеры и другую электронику. Естественная вентиляция обеспечивает непрерывный поток воздуха по всей площади, что помогает контролировать влажность без необходимости в дорогостоящих коммерческих осушителях.
ПРОМЫШЛЕННЫЕ ВЕНТИЛЯТОРЫ
2. Снижение эксплуатационных расходов
Возможно, наиболее очевидным преимуществом систем естественной вентиляции является значительная экономия энергии. Без использования систем механической вентиляции не требуется электричество для охлаждения помещения. Для крупных коммерческих операций затраты на энергию от механических систем могут составлять значительную часть операционных расходов организации.
Почему системы естественной вентиляции более доступны по цене, чем механические?
Помимо более низких затрат на электроэнергию, системы естественной вентиляции могут сэкономить сотни, если не тысячи, затрат на ремонт и техническое обслуживание при коммерческой эксплуатации.Когда большие коммерческие системы HVAC используются ежедневно, вероятность неисправности или поломки детали довольно высока. Однако в случае систем естественной вентиляции нет скрытых платежей за ремонт или техническое обслуживание, потому что здесь нет механических систем для работы!
3. Здоровье и благополучие
Помимо более низких эксплуатационных расходов и меньшей влажности, системы естественной вентиляции могут помочь предотвратить заболевания, передаваемые по воздуху, благодаря постоянному притоку свежего воздуха. Для владельца бизнеса это означает меньшее количество рабочих часов и потерю заработной платы из-за болезни.Как менеджер, вы можете быть уверены, что сезон простуды и гриппа не оставит вас без персонала.
УЗНАТЬ, КАК СОДЕРЖАТЬ БОЛЕЗНИ ВОЗДУХА
Недостатки естественной вентиляции
1. Менее эффективен в теплом климате
Если ваше предприятие расположено в самой южной части Соединенных Штатов, скорее всего, у вас иногда бывает летняя температура с трехзначными цифрами. В этом случае системы естественной вентиляции могут быть недостаточно эффективными в летние месяцы.Хотя системы естественной вентиляции все еще могут быть установлены и могут хорошо работать в другое время года, для обеспечения дополнительного охлаждения могут потребоваться персональные охлаждающие вентиляторы и испарительные охладители.
ПОДРОБНЕЕ
2. Холодный воздух зимой
Как и в случае с более теплым климатом, системы естественной вентиляции также могут быть менее эффективными для работы в зимнем климате, если обычно наблюдаются температуры ниже нуля. Для борьбы с чрезмерным холодным воздухом мы рекомендуем комбинировать вентиляторы естественной вентиляции с вентиляторами-смесителями с низким энергопотреблением, чтобы предотвратить слишком быстрое рассеивание теплого воздуха.Эти вентиляторы можно выключать летом, чтобы воздух продолжал поступать в здание и выходить из него.
ВЕНТИЛЯТОРЫ
Кому нужны системы естественной вентиляции
Если вы не уверены, выиграет ли ваш бизнес от систем естественной вентиляции, запланируйте консультацию с членом команды Bedson REPS. Мы будем рады посетить ваше предприятие, чтобы помочь объяснить преимущества и недостатки различных систем и дать вам рекомендации.Наша цель — помочь вам сэкономить время и деньги, выбрав системы, которые идеальны и эффективны для вас, чтобы сократить расходы на электроэнергию и эксплуатационные расходы. Чтобы запланировать посещение, свяжитесь с нами сегодня.
СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ
Естественная вентиляция зданий — Designing Buildings Wiki
Вентиляция необходима в зданиях для удаления «застоявшегося» воздуха и замены его «свежим» воздухом:
В широком смысле вентиляцию в зданиях можно разделить на «естественную» или «механическую».
Смешанные, гибридные или вспомогательные системы вентиляции включают естественную вентиляцию, дополненную механическими системами.
Естественная вентиляция, как правило, дешевле в строительстве, эксплуатации и обслуживании, чем механическая вентиляция, и поэтому, как правило, это первый вариант, рассматриваемый в процессе проектирования. Однако могут быть обстоятельства, при которых естественная вентиляция невозможна, и поэтому необходима механическая вентиляция:
Некоторые из этих проблем можно избежать или смягчить путем тщательного определения местоположения, ориентации, размещения, зонирования и дизайна здания.
Естественная вентиляция обычно подразделяется на:
Эффективность этих механизмов зависит от большого количества переменных, но в очень широком смысле:
Комбинация этих стратегий вентиляции с дополнительным использованием тепловой массы позволяет создать широкий спектр решений для естественной вентиляции, таких как тромбовые стены, солнечные дымоходы и так далее.
Проектирование естественной вентиляции может оказаться чрезвычайно сложным из-за взаимодействия между перекрестной вентиляцией и эффектом трубы, а также сложной геометрии здания и распределения отверстий.Это может потребовать анализа с использованием специализированных программных систем анализа, таких как вычислительная гидродинамика.
На естественную вентиляцию также может влиять поведение людей, например, человек, находящийся рядом с окном, решает его закрыть. По этой причине может быть полезно автоматизировать системы естественной вентиляции или провести обучение жителей. Затем важно контролировать поведение, чтобы гарантировать, что системы продолжают работать по назначению.
Автоматизация систем вентиляции может вызвать у пассажиров чувство беспомощности, невозможности локально влиять на окружающие условия (например, путем открытия или закрытия окна) и, как следствие, большей вероятности того, что они будут недовольны этими условиями.
В современных зданиях, которые имеют тенденцию быть полностью изолированными снаружи, если окна или другие вентиляторы не открыты, проблемы, такие как конденсация, могут возникнуть зимой, когда отверстия закрыты. В результате, как правило, обеспечивается «капельная вентиляция» или «фоновая» вентиляция, обеспечивающая всегда адекватный уровень вентиляции. Капельные вентиляторы могут быть самобалансирующимися, при этом размер открытого пространства зависит от разницы давления воздуха на нем.
Возможно, хотя и относительно сложно, включить рекуперацию тепла в системы естественной вентиляции, чтобы в более прохладных условиях тепло, регенерированное из вытяжного воздуха, использовалось для предварительного нагрева свежего воздуха, поступающего в здание.
Кроме того, для предварительного нагрева приточного воздуха можно использовать тепловую массу. Например, см. «Термальный лабиринт» и «Предварительное кондиционирование приточного воздуха на земле».
Вентиляция в зданиях регулируется Частью F строительных норм. Утвержденный документ F включает стандарты вентиляции и качества воздуха для всех зданий, а также требования по предотвращению образования конденсата.Типы вентиляции включают: механический, пассивный стек, фон и продувка (быстрая).
Дополнительную информацию см. В утвержденном документе F.
Естественная вентиляция: подача свежего воздуха в коммерческие здания
Все изображения любезно предоставлены The Bilco Company
Майкл П. Тухи
До сих пор профессионалам в области дизайна приходилось полагаться на добавление стандартных приводов к стандартным окнам, чтобы обеспечить автоматическую естественную вентиляцию в здании.Поскольку это единственное доступное решение, возникло несколько проблем.
Эти стандартные продукты часто поставляются двумя разными производителями, поэтому их интеграция и правильная совместная работа могут оказаться сложной задачей. Кроме того, эти компоненты, как правило, не тестируются на совместную работу в сборе, поэтому их долговечность является проблемой.
В этой статье обсуждается история вентиляции, описываются ее принципы и сравнивается с механической вентиляцией.Рассмотренные вопросы необходимо учитывать при выборе отдельного окна и привода по сравнению с интегрированной системой естественной вентиляции; в нем также рассматриваются варианты, доступные для естественной вентиляции.
История вентиляции
Вентиляция — процесс подачи и удаления воздуха через внутреннее пространство — может осуществляться естественным или механическим способом. В доме принципы естественной вентиляции обычно применяются, просто открывая окна, чтобы впустить свежий воздух и прохладный ветерок.Механическая вентиляция регулируется путем регулировки термостата для обеспечения обогрева или кондиционирования воздуха в соответствии с требуемой температурой в помещении.
Однако редко можно найти коммерческое здание с открывающимися окнами для естественной вентиляции,
, поэтому обычно мало контроля над климатом в рабочей среде. Большинство рабочих либо адаптируются к условиям, либо будут жаловаться кому-то, кто их контролирует. Обычно единственный способ действия — отрегулировать термостат.
Иглу, вигвамы, римские атриумы и персидские ветрозащитные устройства — все это прошлые примеры того, как естественный поток воздуха использовался для управления микроклиматом в помещении или просто для удаления дыма и дыма.
Предполагается, что первый пример механической вентиляции был разработан в 1500-х годах на Ближнем Востоке, когда движение воздуха осуществлялось слугами, тянущими веревки, прикрепленные к подвешенным к потолку рамам, покрытым холстом. В 1700-х годах Джон Теофил Десагюльерс изобрел лопаточный вентилятор, который использовал центробежную силу для удаления застоявшегося воздуха из шахт; позже, в результате промышленной революции, системы механической вентиляции стали использоваться в больших зданиях, таких как здание парламента Великобритании. По мере развития механических систем жительница Нового Орлеана Шайлер Уиллер изобрела первый электрический вентилятор в 1882 году.Этот прорыв в области механической вентиляции привел, пожалуй, к самым драматическим последствиям. В 1902 году Уиллис Кэрриер разработал первую систему кондиционирования воздуха, навсегда изменившую внутреннюю среду и уменьшив потребность в естественной вентиляции в коммерческих зданиях.
Сегодня естественная вентиляция активно возвращается в коммерческие здания. Под влиянием таких факторов, как высокие затраты на электроэнергию, нездоровая среда в помещении и необходимость защиты экосистемы, естественная вентиляция становится все более популярным методом управления средой в помещении.
Системы естественной вентиляции используют ветер и тепло для создания комфортной и здоровой внутренней среды с оптимальными уровнями температуры и влажности и хорошим качеством воздуха в помещении (IAQ). Системы полагаются на автоматически открывающиеся и закрывающиеся вентиляторы и могут варьироваться от простого переключателя открытия / закрытия до полностью интегрированной системы управления энергопотреблением с датчиками углекислого газа, температуры и погоды, а также элементами управления для взаимодействия с системой климат-контроля в здании.
Как работает естественная вентиляция
Плавучесть и воздушный поток являются двумя основными движущими силами естественной вентиляции здания.Под плавучестью понимается принцип, согласно которому менее плотный горячий воздух будет подниматься внутри здания по мере поступления более холодного воздуха. Это зависит от разницы температур между внутренним и наружным воздухом и использует вытяжную вентиляцию, когда поднимающийся теплый воздух выходит из конструкции, создавая эффект вакуума, который втягивает более холодный наружный воздух снизу. Когда ветер или бриз попадают в естественный вентилятор, этот воздушный поток в сочетании с эффектом плавучести создает циркуляцию внутри здания, что приводит к более прохладной и комфортной среде.Воздушный поток также может создавать перекрестную вентиляцию — процесс, при котором наружный воздух направляется ветром в вентиляторы на одной стороне здания, вытесняя внутренний воздух с другой стороны.
Как при поперечной, так и при вытяжной вентиляции не должно быть значительной разницы между температурами в помещении и на улице. Простое движение воздуха значительно повысит комфорт пассажиров благодаря принципам теплопередачи и испарительного охлаждения.
Естественная вентиляция имеет ряд преимуществ по сравнению с автономной системой механической вентиляции.С точки зрения стоимости, система климат-контроля с использованием естественной вентиляции потребует меньшей и менее дорогой механической системы. Меньшие механические системы также требуют меньше энергии; это в сочетании с минимальным энергопотреблением автоматических естественных вентиляторов обеспечивает дополнительную экономию. Кроме того, можно снизить эксплуатационные расходы здания, поскольку естественные вентиляторы не требуют значительного обслуживания, особенно по сравнению с более крупными механическими системами.
Тот факт, что естественная вентиляция потребляет меньше энергии, также обеспечивает экологические преимущества, поскольку снижение энергопотребления снижает выбросы углеводородов.Естественные вентиляторы также практически не влияют на окружающую среду. В отличие от механических систем, они не выделяют тепла и мало шумят, поэтому практически не оказывают негативного воздействия на условия в помещении.
Помимо снижения стоимости и уменьшения воздействия на окружающую среду, естественная вентиляция также помогает справиться с синдромом больного здания (SBS). Этот вредный для здоровья эффект возникает, когда в здании циркулирует недостаточно свежего воздуха, чтобы вытеснить воздух, содержащий чрезмерное количество углекислого газа (CO 2 ), плесени, грибка или других загрязнителей.И Национальный совет по безопасности США (NSC), и Канадский центр гигиены и безопасности труда (CCOHS) определили недостаточное поступление наружного воздуха как частую причину проблем с качеством воздуха в помещениях (IAQ). В Соединенном Королевстве Национальная служба здравоохранения (NHS) заявила, что «наибольшему риску подвергаются офисные работники в современных зданиях без открывающихся окон и с механической вентиляцией или кондиционированием воздуха».
10 советов по естественной вентиляции в вашем доме
Одним из наиболее практичных и эффективных способов обеспечения устойчивости и экологичности жизни даже в городской среде является естественная вентиляция.Что такое естественная вентиляция? Проще говоря, естественная вентиляция — это метод подачи свежего наружного воздуха в жилые помещения без использования кондиционеров и других типов устройств с механическим приводом. Другой термин, связанный с естественной вентиляцией, — «пассивное охлаждение», который относится к конструкциям, в которых не используется сложное или сложное механическое оборудование для создания комфортных условий в интерьере здания. Хороший и простой пример — строительство больших открытых окон в доме вместо установки кондиционеров.
Вот 10 простых способов использования естественной вентиляции вне зависимости от того, спланировано ли ваше здание или дом уже сейчас, или вы находитесь на стадии планирования.
Для домов, спроектированных:
1. Почвенные покрытия. Покройте тротуары и прилегающую территорию травой или другими материалами с низкой теплопоглощающей способностью. Например, если вы выберете траву, тепло, удерживаемое в земле, будет минимальным. Это очень помогает направлять прохладный воздух в ваш дом или здание.
2. Земляные курганы. Земляные курганы — удивительный пример биомимикрии, концепции циркуляции воздуха в которых заимствованы из курганов насекомых и чернохвостых луговых собачек. Их можно добавить в ландшафт вашего дома / сада / двора, чтобы улучшить циркуляцию воздуха, особенно в летние месяцы.
3. Водные элементы. Как и во многих восточных пейзажах и домашнем дизайне, вода является важным элементом. Фонтаны, бассейны или плавательные бассейны могут действовать как переходные пространства, где воздух естественным образом охлаждается перед прохождением через помещения.
4. Мебель из лозы или бамбука. Эти материалы способствуют хорошей циркуляции воздуха благодаря своей воздушной конструкции и низкому удержанию тепла. Плетение и бамбук идеально подходят для улицы, но также отлично подходят для дома.
5. Частое открывание окон. Это может показаться очевидным, но многие люди редко открывают окна в своих домах по разным причинам, от шума до пыли и соображений безопасности. Это снижает потребность в электрических вентиляторах или других системах охлаждения, и в зависимости от того, где вы живете, свежий воздух также может улучшить качество воздуха в помещении.
Для новостройки:
1.Высота окна. Установка окон высотой не менее 3,6 футов способствует движению воздуха в помещении, а также снижает тепловую нагрузку на потолки.
2. Дефлекторы ветра / воздуха. Они могут быть расположены горизонтально или вертикально для перенаправления воздушного потока и могут быть установлены в виде выступов, жалюзи или планок и должны быть размещены на более высоком уровне для перенаправления движения воздуха.
3. Столбики. Clerestories не только обеспечивают естественное освещение, но также могут улучшить движение воздуха.Поскольку известно, что горячий воздух поднимается вверх, фонарь может действовать как вентиляционное отверстие и пространство для накопления горячего воздуха.
4. Ориентация окна . Окна должны быть расположены на северной и южной сторонах для оптимальной вентиляции, если это не мешает эстетическим видам. Это способствует естественному бризу и хорошей вентиляции помещений, особенно в летние месяцы.
5. Переходные пространства. Обозначьте корты, балконы, атриумы и другие открытые пространства, способствующие циркуляции воздуха.
Преимущества естественной вентиляции неоспоримы. Значительно снижаются затраты на энергию, улучшается качество воздуха и сводятся к минимуму выбросы химических веществ в воздух кондиционерами или другими механическими устройствами. В целом, использование естественной вентиляции в вашем доме может оказать огромное положительное влияние на его жителей, само здание и окружающую среду.
Источник изображения: Изображение 1
Что такое естественная вентиляция? Типы, преимущества и недостатки
Почему менеджеры поощряют людей использовать такие методы, как естественная вентиляция? Международная оценка Управления оценки технологий США показывает, что у развивающихся стран есть потенциал для сокращения выработки электроэнергии, если энергия будет использоваться более эффективно.Вентиляция, в частности естественная вентиляция, — один из таких методов. Это способ подачи свежего воздуха в дом или офис с использованием пассивных сил, обычно за счет разницы в скорости ветра или давлении, внешнем и внутреннем. У этого поста две цели. Первый — предоставить разумное, общее и актуальное описание теории и измерений естественной вентиляции. Во втором рассказывается, как теория и измерения могут быть применены к моделированию домов с естественной вентиляцией.
Что такое естественная вентиляция
Практически все исторические здания вентилировались естественным способом.Благодаря большему количеству знаний о стоимости и влиянии энергопотребления на окружающую среду, естественная вентиляция становится все более заслуживающим внимания методом. Это подходящее решение для снижения энергопотребления и затрат и обеспечения допустимого внутреннего состояния окружающей среды, а также для поддержания здорового и удобного климата в помещении, а не более распространенный метод использования механической вентиляции. В желаемом климате естественная вентиляция может использоваться в качестве замены систем кондиционирования воздуха, что позволяет сэкономить 10–30% всей потребляемой энергии.
Естественная вентиляция; Простой метод (Ссылка: designingbuildings.co )
Естественная вентиляция — это процедура поступления свежего воздуха в дом снаружи. Этот новый воздух вытесняет грязный теплый воздух из комнат через отверстие в крыше. Этим можно управлять без механической помощи. Хотя это было краткое введение, его практическое применение и использование намного сложнее. Естественная вентиляция — один из наиболее практичных методов снижения энергопотребления в зданиях.Он использует естественную силу ветра и плавучесть, чтобы проникать на свежий воздух и распространять его по зданиям для жителей. Естественная вентиляция управляется различными давлениями между одной секцией здания и другой или между внешней и внутренней частью.
Естественная вентиляция может обеспечить достаточный приток воздуха для дыхания, адекватную вентиляцию загрязняющих веществ, достаточное тепловое кондиционирование и отходы влажности за счет хорошей связи с динамикой окружающей среды. Дизайнеры обычно выбирают естественную вентиляцию, потому что она снижает образование углерода и дешевле в установке и эксплуатации, чем полная механическая вентиляция.Он также требует меньшей защиты, изменяет ожидания обитателя и обеспечивает больший контроль над окружающей их средой. Этот тип вентиляции обеспечивает свободное ночное охлаждение, понижая дневную температуру. Естественная вентиляция и комфорт человека взаимосвязаны. Если вы хотите кратко увидеть их отношения, нажмите здесь.
Типы естественной вентиляции
Существует два основных типа естественной вентиляции, которые естественным образом возникают в зданиях. Первый — это ветровая вентиляция (также известная как перекрестная вентиляция), а вторая — вентиляция, управляемая плавучестью (также известная как стековый эффект).Тем не менее, выбор наилучшего метода проектирования и эксплуатации вентиляционной системы основан на различных вопросах. Как эффективность, так и дизайн включают некоторые различные параметры, которые объясняются ниже.
Эффективность естественной вентиляции
Воздействие естественной вентиляции в здании может возрасти, если вы рассмотрите следующие вопросы:
- Преобладающая скорость и направление ветра
- Условия строительства и ориентация
- Размеры, расположение и функционирование окон
- Окружающая среда
- Наружная температура и влажность
Соображения по конструкции
Если вы думаете о проектировании естественной вентиляции в своем новом здании, вы должны обратить внимание на следующие основные приемы проектирования:
- Внешние компоненты
- Типы окон и проверка
- Внешний вид и размеры здания
- Конек вентс
- Ориентация и расположение здания
- Входные и выходные отверстия для воздуха
Существует два часто используемых метода естественной вентиляции:
Ветровая вентиляция (перекрестная вентиляция)
Движущийся ветер возле здания создает различные секции низкого и высокого давления.Наветренная часть дома — это зона с высоким давлением, а подветренная часть и крыша — с низким давлением. Размещение отверстий разных типов и размеров в секциях низкого и высокого давления может заставить воздух проходить через здание с повышенной скоростью и в желаемом направлении.
Самый простой способ узнать ветровую или ветровую вентиляцию — это посмотреть в открытое окно. Свежий воздух поступает через одну сторону, распространяется по всему дому, а затем выходит через противоположную сторону, вытесняя несвежий теплый воздух, который находился в здании.Кроме того, это привлекательное и недорогое решение для вентиляции в определенных сферах. Посетите здесь, чтобы увидеть исчерпывающее объяснение этого типа естественной вентиляции.
Тем не менее, следует учитывать, что ветровая вентиляция не всегда идеальна в местах, где много пыли или загрязнений. Он также не работает в местах, где ветер нежелателен, то есть ветер движется в противоположном направлении и не оказывает никакого воздействия.
Вентиляция, управляемая плавучестью (эффект стека)
Этот тип естественной вентиляции кажется сложным, но по своей сути он работает как камин.Поскольку теплый воздух поднимается вверх, а холодный остается на низком уровне, эта процедура заставляет теплый воздух подниматься.
Тепло, производимое в зданиях, идет вверх к потолку. В огромных зданиях, где конструкция имеет заметную высоту, естественная тенденция к подъему теплого воздуха вызывает перенос воздуха по всему зданию. Это то, что обычно называют эффектом суммирования или термической плавучестью. Теплый воздух проходит через здание и выходит через естественный вентилятор. Отверстия в стенах на уровне пола позволяют входить прохладному воздуху, заменяя выходящий теплый воздух.
Эффект плавучести при естественной вентиляции (Ссылка: umn.edu )
Высокие крыши промышленных сооружений создают значительные перепады давления и температуры; Следовательно, промышленные помещения являются идеальным местом для установки гравитационных систем вентиляции. Использование этих различий может естественным образом направлять воздух вверх и наружу из здания.
В отличие от перекрестной вентиляции, эта процедура все еще может выполняться в прохладные и безветренные дни. Для естественной вентиляции вентиляция с использованием плавучести является правильным вариантом круглый год.
Комбинированная вентиляция
Естественные вентиляторы также можно комбинировать с принудительной вентиляцией, чтобы обеспечить удобство всего здания в течение дня.
В некоторых регионах возможна только принудительная вентиляция. Для помещений, в которых используются химические вещества, высота потолков ниже или просто не выделяется достаточно тепла, необходима принудительная вентиляция. В конце концов, есть много объяснений того, почему принудительная вентиляция может быть жизненно важной. Некоторые руководители предприятий используют системы, в которых использовалось естественное решение для больших секций, и принудительная вентиляция для операционных и небольших площадей по всему дому.
Таким образом, комбинированная вентиляция представляет собой лучшее решение. Наконец, вы уменьшите операционные платежи, сохраните комфортное качество воздуха и убедитесь, что вы соблюдаете все важные указания по безопасности и здоровью в своем доме.
Преимущества естественной вентиляции
Трудно дать определенные объяснения преимуществ и недостатков естественной вентиляции по сравнению с механическими системами, почти потому, что на них влияют некоторые внешние условия, такие как использование здания и изменение климата.Тем не менее, этот вопрос не может быть пропущен в этом посте о естественной вентиляции, и можно дать некоторые общие объяснения.
Комфортный воздушный поток в здании за счет естественной вентиляции (Ссылка: econaur.com )
При правильной установке и обслуживании естественная система вентиляции имеет несколько преимуществ по сравнению с механической. Естественная вентиляция может обеспечить более высокий уровень вентиляции с большей экономией за счет использования естественной мощности и больших отверстий.Они более энергоэффективны, особенно если отопление не требуется. Хорошо спроектированные системы можно использовать для обеспечения более высокого уровня дневного света.
Другое главное преимущество естественной вентиляции состоит в том, что она помогает поддерживать экологичную среду в здании. Учитывая тысячи лет существования естественной вентиляции, это утверждение трудно объяснить. Одним из факторов, способствующих этому, является то, что естественной системе не требуется электрическая энергия для вентиляторов, которая может составлять 25% электроэнергии, потребляемой в конструкции с механической вентиляцией.
Есть также записи о том, что обитатели дома хотят контролировать свое окружение и предпочитают не быть полностью изолированными от внешней среды. Естественная вентиляция удовлетворяет обоим этим требованиям, тогда как обычное устройство кондиционирования воздуха — нет.
В целом, преимущество естественной вентиляции заключается в ее способности обеспечивать очень высокий уровень воздухообмена по низкой цене с помощью самой обычной системы. Хотя скорость воздухообмена может значительно измениться, здания с новыми системами вентиляции (которые смоделированы и работают надлежащим образом) могут получить очень высокие уровни воздухообмена за счет естественной мощности, которая может быть значительно больше, чем минимальные потребности в вентиляции.
Недостатки естественной вентиляции
У систем естественной вентиляции есть некоторые недостатки, которые обсуждаются ниже.
Естественная вентиляция изменчива и основана на внешних климатических условиях, сравнимых с внутренней средой. Две движущие силы, которые создают скорость воздушного потока, включая разницу температур и ветер, меняются случайно. Естественную вентиляцию трудно контролировать, поскольку в одних местах воздушный поток может быть слишком тяжелым, а в других — статическим.
Могут возникнуть проблемы с контролем направления воздушного потока из-за отсутствия стабильного отрицательного давления; Таким образом, загрязнение коридоров и прилегающих помещений представляет опасность.
Естественная вентиляция предотвращает использование сажевых фильтров. Стандарты безопасности, культуры и климата могут требовать, чтобы окна и вентиляционные отверстия оставались закрытыми; в этих ситуациях уровень вентиляции может быть намного ниже.
Он действует только тогда, когда доступны естественные силы; когда необходим высокий уровень вентиляции, также высоки требования к доступности естественной энергии.
Системы естественной вентиляции обычно не работают должным образом, и нормальное функционирование может быть прервано по разным причинам, таким как закрытие дверей или окон, разрушение оборудования, прерывание коммунальных услуг (если это высокотехнологичная система), низкое моделирование, неправильное управление , или плохой сохранности.
Хотя затраты на консервацию систем естественной вентиляции могут быть очень низкими, если система вентиляции не может быть правильно настроена или сохранена из-за нехватки средств, ее работа может быть изменена, что приведет к увеличению опасности переноса переносимых по воздуху патогенов.
Еще одним недостатком естественной вентиляции является то, что она ограничена в степени, в которой она может обеспечивать охлаждение в жарких климатических условиях, особенно в тех, которые также являются влажными. Чтобы эта система была допустимой в некоторых климатических условиях, необходимо объединить ее с некоторой приемлемой (низкоэнергетической) системой охлаждения.
Естественная вентиляция не требует дополнительного места для производственных помещений или сетей воздуховодов, но некоторые места часто требуются для дымоходов (дымоходы, атриумы). Конкретный недостаток состоит в том, что ошибки при моделировании естественной системы может быть труднее исправить.
Другие возможные проблемы, такие как загрязнение воздуха, насекомые-переносчики, шум и безопасность, также требуют внимания. Тем не менее, эти проблемы можно преодолеть, например, с помощью более совершенного моделирования или гибридной (смешанной) вентиляции.
Поперечная вентиляция, эффект дымохода и другие концепции естественной вентиляции
Поперечная вентиляция, эффект дымохода и другие концепции естественной вентиляции
Больница Сары Кубичек Сальвадор / Жоао Филгейрас Лима.Изображение © Нельсон Кон ShareShare
-
Facebook
-
Twitter
-
Pinterest
-
Whatsapp
-
Mail
9000daily.com или 9000daily.com / 887460 / перекрестная вентиляция-эффект-дымоход-и-другие-концепции-естественной вентиляции
Нет ничего более рационального, чем использование ветра, естественного, бесплатного, возобновляемого и полезного для здоровья ресурса, для улучшения теплового комфорта в помещении. наши проекты.Осознание ограниченности ресурсов и потребности в сокращении энергопотребления устранило системы кондиционирования воздуха как главного героя любого проекта. Архитекторы и инженеры обращаются к этой более пассивной системе для улучшения теплового комфорта. Очевидно, что существуют экстремальные климатические условия, в которых нет выхода или использования искусственных систем, но на большей части земной поверхности можно обеспечить приятный поток воздуха через окружающую среду с помощью пассивных систем. , особенно если действия рассматриваются на стадии проекта.
Это очень сложная тема, но мы подошли к некоторым концепциям, иллюстрирующим их, с помощью встроенных проектов. В проектах может помочь ряд систем вентиляции: естественная поперечная вентиляция, естественная принудительная вентиляция, эффект дымохода и испарительное охлаждение, которые в сочетании с правильным использованием конструктивных элементов позволяют улучшить тепловой комфорт и снизить потребление энергии.
Естественная поперечная вентиляция — это когда отверстия в определенной среде или конструкции расположены на противоположных или соседних стенах, позволяя воздуху входить и выходить.Предназначенная для зданий в климатических зонах с более высокими температурами, система позволяет постоянно менять воздух внутри здания, обновляя его и при этом, значительно снижая внутреннюю температуру.
В «Доме Ли» от Studio MK27 используются оконные рамы, которые позволяют полностью открываться, при встраивании в стены конструктивное решение позволило иметь большие отверстия в двух стенах, расположенных напротив друг друга, обеспечивая обильную вентиляцию и вызывая постоянное тепловое равновесие. воздух меняется.
Casa Lee / Студия MK27. Изображение © Фернандо Герра | FG + SG
Искусственная естественная вентиляция относится к термоиндукционным системам, которые используются для охлаждения воздуха. Теплый воздух легче холодного, в этом случае во внешней или внутренней среде теплый воздух поднимается вверх, а холодный — вниз. В этой системе вентиляции отверстия расположены близко к земле, поэтому холодный воздух попадает в пространство, выталкивая массу теплого воздуха вверх, где отверстия для выпуска воздуха расположены в потолке, например навесы и фонари.
Больница Сары Кубичек, Сальвадор / Жоао Филгейрас Лима. Image © Nelson Kon
Превосходным примером этой модели является больница Сары Кубичек в Сальвадоре, Бразилия, спроектированная бразильским архитектором Жоао Филгейрасом Лимой, который через изогнутые металлические навесы с большими и разными расширениями, последовательно повторяемыми, вентилирует окружающую среду за счет выпуск теплого воздуха и загрязнений через верхние отверстия, обеспечивая при этом естественный свет. Следует подчеркнуть, что в проектах, связанных со здоровьем, избегают использования систем, соответствующих перекрестной вентиляции, поскольку это может вызвать передачу бактерий через распространение воздуха.
Рейхстаг / Норман Фостер. Image © Renate Dodell через Flickr Licença CC BY-ND 2.0
В вертикальных зданиях постоянно используется вертикальный поток вентиляции через дымоход . Холодный воздух оказывает давление под теплым воздухом, заставляя его подниматься вверх, а также при принудительной вентиляции. Однако в этом случае открытые участки у проектного центра или башен позволяют тому же воздуху циркулировать через окружающую среду, выходя через крышу, фонарь, зенитные отверстия или ветровые выхлопы.Купол нового немецкого парламента, Рейхстага, спроектированный Норманом Фостером, является примером этой системы вентиляции. Через верхнюю часть с внешней стеклянной крышкой и перевернутый конус с панелями, отраженными от центра, обеспечивается циркуляция воздуха в здании, который выпускается через отверстие наверху.
Estratégias bioclimáticas do Edifício da Empresa de Desenvolvimento Urbano (EDU) в Медельине. Image © EDU Здание градостроительной компании (EDU) в Медельине. Image © Alejandro Arango
При строительстве новой штаб-квартиры Urban Development Company (EDU) в Медельине внешняя оболочка, состоящая из высококачественных сборных элементов, позволяет проводить к внутреннему солнечному дымоходу для освежения холодного воздуха снаружи.Это делается с помощью простых материалов, которые генерируют терморегулирование массы и термодинамические концепции — выпуклые и тепловые силы — вызывая изменение температуры постоянного жидкого воздуха с холодного на теплый, создавая воздушные потоки в рабочих помещениях.
Palácio da Assembléia de Chandigarh / Le Corbusier. Изображение © Laurian Ghinitoiu
Испарительная система охлаждения , используемая в работах Ле Корбюзье в Чандигархе и Оскара Нимейера в Бразилиа, использует наличие больших водяных зеркал или озер, стратегически расположенных по направлению к преобладающим потокам воздуха, перед зданиями с проемами после плавания над водой следует ветер с определенным процентом влажности, гарантируя свежесть в засушливом климате.
Помимо систем вентиляции, следует учитывать и конструктивные механизмы.
Вентиляция по Brise Soleil Diagram. Image © Matheus Pereira
Brises Soleil или солнцезащитные козырьки — отличные механизмы для обеспечения естественной вентиляции, которая в дополнение к контролю за светом и солнцем, если она правильно спроектирована и размещена в сочетании с солнечными и местными условиями ветра, может гарантировать отличное внутреннее тепловое качество. Они также позволяют контролировать, вызывает ли мебель или даже протекающие элементы (кобоги, перфорированные пластины, машрабии и др.) Прямую вентиляцию с возможностью расчета в процентах в зависимости от размера проемов.Схема открытия окон
. Image © Matheus Pereira
Необходимо учитывать типы отверстий. С практической точки зрения, давайте представим себе среду, в которой, если выбрано окно с двумя листами раздвижного стекла, подразумевается, что при открытии только 50% проема позволит ветру проникнуть внутрь. При таком же размере пролета, если выбрать окно с одним или двумя открытыми листами, вентиляция будет цельной. В зависимости от выбранного типа окна, уплотнения или двери, он будет напрямую влиять на направление ветра (вертикальный, горизонтальный или наклонный) и процентную долю входящей воздушной массы.
Схема вентиляции. Image © Matheus Pereira
Барьеры также следует учитывать. Представьте себе среду с двойной высотой потолка, проемом (дверью) в нижней части и двумя другими проемами (окнами), расположенными на противоположной стене в средней и самой высокой точке, а также в центре стены половинной высоты. Конечно, центральная стена будет действовать как барьер и определять направление ветров. В решении проблемы могут помочь и другие конструктивные элементы, например, замена кладки перфорированным кирпичом — кобогосом.
Различная высота проемов и барьеров (стены, подоконники, панели или мебель), расположенных в пространстве, также напрямую влияет на уровень и скорость уровней вентиляции.