У приміщенні, наповненому свіжим повітрям, легше дихається, продуктивний працюється і міцніше спиться. Але відкривати вікно для провітрювання кожні 2-3 години проблематично, ви згодні? Особливо, в нічний час, коли всі члени сім'ї солодко сплять.
Одним з автоматизованих рішень для цієї задачі є припливно-витяжна вентиляція (ПВВ) приміщення. Але як правильно її зробити? Ми допоможемо вам вивчити принцип роботи і розібратися з особливостями облаштування.
У нашій статті розглянуті складові елементи припливно-витяжної системи, правила їх розрахунку і нормативи повітрообміну в приміщеннях різного типу.
Підібрані схеми облаштування вентиляції, фото із зображенням окремих елементів системи, наведені корисні відеорекомендаціі по влаштуванню вентсистеми в приватному будинку своїми руками.
Що таке вентиляція?
Як часто ми провітрювати кімнату? Відповідь має бути максимально чесним: 1-2 рази на день, а то й забули відкрити вікно. А вночі скільки разів? Риторичне питання.
Згідно санітарно-гігієнічним нормам загальна маса повітря в кімнаті, де постійно знаходяться люди, повинна повністю оновлюватися кожні 2 години.
Під звичайною вентиляцією розуміють процес обміну повітряних мас між замкненим простором і навколишнім середовищем. Цей молекулярно-кінетичний процес надає можливість видалення надлишків теплоти і вологи за допомогою фільтраційної системи.
Вентиляція також забезпечує відповідність повітря в приміщенні санітарно-гігієнічним вимогам, що накладає власні технологічні обмеження на обладнання, яке буде генерувати цей процес.
Припливно-витяжна вентіляцтонная система призначена для реалізації повітрообміном заходів, результат яких забезпечує санітарно-гігієнічні норми в приміщенні 
Дії, що забезпечують як приплив свіжого повітряного потоку, так і відведення відпрацьованої повітряної маси, потрібні переважно там, де потрібно інтенсивний повітрообмін 
У системах припливно-витяжної типу поєднані пристрої, що стимулюють або відведення повітря, або його приток, або нагнітають і відсмоктують повітря одночасно 
Всі припливно-витяжні вентиляційні конструкції відносяться до механічної категорії, яка потребує встановлення технічних пристроїв і використанні електроенергії 
Вентиляційні системи припливно-витяжної типу можуть здійснювати фільтрацію, зрошення, підігрів або охолодження повітря. Але набагато краще з обробкою повітряного потоку справляються кондиціонери, які нерідко застосовуються в якості додаткового кліматичного обладнання 
Повітроводи та обладнання вентиляційних систем тільки в виробничих будівлях прокладаються відкритим способом. У комерційних і житлових приміщеннях їх приховують на горищах або за підвісними стелями, виняток - стиль лофт 
Традиційно збірку повітропроводів виробляли з елементів, у виготовленні яких використовувалася оцинкована сталь. Жесть донині застосовується на підприємствах і в будівлях, призначених для загального відвідування 
Вентиляційні канали в приватних кухнях, заміських будинках і в приміщеннях підприємств, які не потребують влаштування потужних систем, споруджуються з жорстких, пластичних і гофрованих полімерних труб
Вентиляційна підсистема - сукупність технологічних пристроїв і механізмів для забору, відведення, переміщення та очищення повітря. Вона є частиною комплексної системи комунікацій приміщень і будівель.
Радимо не зіставляти поняття вентиляції та кондиціонування - дуже схожі категорії, які мають ряд відмінностей.
- Основна ідея. Кондиціонування забезпечує підтримку певних параметрів повітря в замкнутому просторі, а саме температуру, вологість, ступінь іонізації частинок тощо. Вентиляція ж виробляє керовану заміну всього об'єму повітря через приплив і відведення.
- Головна особливість. Система кондиціонування працює з повітрям, який знаходиться в приміщенні і сам приплив свіжого повітря може взагалі бути відсутнім. Система вентилювання завжди працює на кордоні замкнутого простору і навколишнього середовища за допомогою обміну.
- Засоби і методи. На відміну від вентиляції в спрощеному вигляді кондиціювання являє собою модульну схему з декількох блоків, яка обробляє невелику частину повітря і таким чином підтримує санітарно-гігієнічні параметри повітря в зазначеному діапазоні.
Система вентиляції в будинку може бути розширена до будь-якого необхідного масштабу і забезпечує, у разі аварійної ситуації в приміщенні, досить швидку заміну всього обсягу повітряної маси. Що відбувається за допомогою потужних вентиляторів, нагрівачів, фільтрів і розгалуженою системи трубопроводів.
Вам може бути цікава інформація від облаштуванні вентиляційного трубопроводу з пластикових повітроводів, розглянута в інший нашій статті.
Крім основної функції, вентиляційні системи можуть бути частиною інтер'єру в промисловому стилі, який застосовується для офісних і торгових приміщень, розважальних закладів
Виділяють кілька класів вентиляції, які можна розділити щодо способу генерації тиску, поширення, архітектури та призначення.
Штучне нагнітання повітря в системі проводиться за допомогою нагнітальних установок - вентиляторів, повітродувок. Збільшивши тиск в системі трубопроводів, можна переміщати газоповітряну суміш на великі відстані і в значній обсязі.
Це характерно для промислових об'єктів, виробничих приміщень і громадських об'єктів з центральною системою вентилювання.
Генерація тиску повітря в системі може бути декількох типів: штучна, природна або комбінована. Часто застосовується комбінований метод
Розглядають системи вентиляції місцеві (локальні) і центральні. Локальні системи вентиляції - "точкові" вузькоспрямовані рішення для конкретних приміщень, де необхідно суворе відповідність стандартам.
Центральне вентилювання надає можливість створити регулярний обмін повітря для значної кількості однакових за призначенням приміщень.
І останній клас систем: припливні, витяжні і комбіновані. Припливно-витяжні системи вентиляції забезпечують одночасний приплив і витяжку повітря в просторі. Це найбільш поширена підгрупа систем вентилювання.
Такі конструкції забезпечують легке масштабування і обслуговування для найрізноманітніших приміщень промислового, офісного і житлового типу.
Фізична основа вентсистеми
Припливно-витяжна вентиляційна система являє собою багатофункціональний комплекс надшвидкої обробки газоповітряної суміші. Хоч це і система примусового транспортування газу, але в її основі лежать цілком з'ясовні фізичні процеси.
Для створення ефекту від природної конвекції повітряних потоків, джерела тепла розміщують максимально низько, а припливні елементи в стелі або під ним
Саме слово "вентиляція" тісно пов'язане з поняттям конвекції. Вона є одним з ключових елементів при переміщенні повітряних мас.
Конвекція - явище циркуляції тепловою енергією між холодними і теплими потоками газу. Існує природна і примусова конвекція.
Трохи шкільної фізики для розуміння суті того, що відбувається. Температура в кімнаті визначається температурою повітря. Переносниками теплової енергії є молекули.
Повітря - многомолекулярной газова суміш, яка складається з азоту (78%), кисню (21%) та інших домішок (1%).
Перебуваючи в замкнутому просторі (приміщенні), маємо неоднорідність температури щодо висоти. Це пов'язано з неоднорідність концентрації молекул.
З огляду на рівномірність тиску газу в замкнутому просторі (приміщенні), згідно з основного рівняння молекулярно-кінетичної теорії: тиск пропорційно твору концентрації молекул на їх середню температуру.
Якщо тиск скрізь однаково, тоді твір концентрації молекул на температуру у верхній частині кімнати буде еквівалентний такій же твором концентрації на температуру:
p = nkT, n верх * T верх = n низ * T низ, n верх / n низ = T низ / T верх
Чим нижче температура, тим більше концентрація молекул, а значить і більше загальна маса газу. Тому кажуть, що тепле повітря "легше", а холодний - "важче".
Правильна вентиляція в сукупності з ефектом конвекції здатні підтримувати в приміщенні встановлений температурний режим і вологість в періоди автоматичного відключення основного обігріву
У зв'язку з вищевикладеним стає очевидним основний принцип облаштування вентиляції: подача (приплив) повітря зазвичай обладнується знизу приміщення, а відведення (витяжка) - зверху. Це аксіома, яку потрібно враховувати під час проектування системи вентиляції.
Особливості припливно-витяжної вентиляції
Припливно-витяжна вентиляція взаємодіє з двома різними за складом і призначенням потоками повітря, які згодом обробляються.
У ПВВ все необхідне обладнання і додаткові системи розміщені в єдиному каркасі, який можна встановлювати всередині лоджії, на горищі, на стіні зовні будинку і т.д.
Спеціальна конструкція установки надає широкі можливості щодо забезпечення вентилювання практичних будь-якої кількості кімнат у приміщенні.
Крім основної функції переміщення повітря, припливно-витяжна вентиляція включає в себе наступний арсенал допоміжних підсистем і додаткових функцій.
Серед яких такі:
- охолодження і підігрів повітря;
- іонізація і зволоження частинок;
- знезараження та фільтрація повітря.
Розглянемо типовий робочий цикл припливно-витяжної системи вентилювання, яка базується на двухконтурной моделі транспортування.
На першому етапі відбувається забір холодного повітря від навколишнього середовища і витяжка теплого повітря з приміщення. По обидва боки повітря проходить систему очищення.
Після холодне повітря передається в калорифер (нагрівач) - характерно для ПВВ з рекуперацією тепла. Крім того, тепло холодному газу передається від витяжного теплого повітря - характерно для звичайних систем.
Після нагрівання і обміну теплом витяжної відпрацьоване повітря відводиться через зовнішній канал, а нагрітий свіже повітря подається в приміщення.
Популярна компоновка вентиляційного модуля включає теплообмінну камеру (рекуператор), в якій відбувається обмін теплової енергії між зустрічними потоками повітря. У будь-якому випадку кожен потік проходить через подвійну систему фільтрації
Головними принципами роботи припливно-витяжної вентиляції є ефективність і економія.
Класична схема припливно-витяжної вентиляції має такі переваги:
- висока ступінь очищення вхідного потоку
- доступна експлуатація та обслуговування знімних елементів
- цілісність і модульність конструкції.
Для розширення функціоналу припливно-витяжні установки оснащують допоміжними блоками управління і контролю, фільтр-системами, датчиками, автотаймером, Шумоглушники, сигналізаторами перевантаження електродвигунів, рекуперативними блоками, піддонами для конденсату і т. П.
У складі припливно-витяжної системи можуть використовуватися окремі установки, які вчиняють або паркан, або відведення повітряної маси 
Системами фільтрів, блоками з зрошувачами і калориферами в таких випадках обладнуються повітроводи припливних гілок систем. Устаткування встановлюється близько до точок подачі повітря 
Всі беруть участь в обробці повітря пристрої, в тому числі і витяжний вентилятор, можуть розташовуватися в одному корпусі. Подібні агрегати використовуються на малих підприємствах, в приватних спорткомплексах і заміських будинках 
У конструкції витяжних установок немає пристроїв, що займаються підготовкою повітря до подачі в приміщення. Воно простіше в установці, обслуговуванні, експлуатації
Динамічні параметри вентиляції
З проектуванням системи вентиляції пов'язано досить багато питань, оскільки в разі помилкового розрахунку характеристик з цілком економічного вентиляційного комплексу можна отримати марнотратного "монстра" енергоресурсів.
Що безпосередньо впливає на фінансові витрати його обслуговування. В результаті сама ідея економічної експлуатації обладнання не розглядається.
Основне навантаження вентиляційної системи доводиться на вентилятор. Продуктивність вентилятора залежить від форми импеллера (колеса з лопатями), якості матеріалів і збірки обладнання
Щоб коректно спроектувати припливно-витяжну вентиляцію рекомендується провести алгебраїчні розрахунки продуктивності установки і динамічні параметри повітряних потоків.
Є кілька різноманітних методик і алгоритмів обчислень, але нашій увазі буде представлений один з найпростіших і надійних варіантів.
Все що пов'язано з другорядними процесами зволоження, додаткової іонізації і вторинного очищення на даному етапі можна не враховувати.
Нормативи з облаштування
Наводити повний перелік санітарних норм і правил (СНиП), які висуваються до різних систем вентилювання нераціонально, оскільки матеріалу вистачить на пару книг, але знати опорні константи для житлових і офісних приміщень необхідно.
Що стосується офісних приміщень, при побудові системи вентиляції основна увага звертається на ті приміщення, де буде знаходиться персонал офісу.
Далі все нормативи вказуються в розрахунку на одну людину. У класичному офісній будівлі на одному поверсі розташовується повноцінний набір різноманітних за призначенням приміщень.
Наприклад, в кабінеті за одну годину повинна відбуватися заміна 60 кубів повітря, в операційних залах - 30-40 м 3, в санвузлі - 70 м 3, в курилці - понад 100 м 3, в коридорах і вестибюлях - 10 м 3.
Згідно загальних санітарних норм для житлових приміщень, в одну годину відбувається повний обмін повітряної маси в кількості 30 м 3 в розрахунку на одну людину - розрахунок за кількістю мешканців.
Існує ще один підхід в розрахунку обсягу повітря - по площі. На кожен квадратний метр житлового простору доводиться 3 м 3.
Окремо варто згадати про вентиляції промислових об'єктів і складських ангарів - 20 м 3 на одиницю площі. У таких величезних приміщеннях системи вентиляції будуються на основі багатокомпонентної системи парних вентиляторів (4, 8, 16 і більше шт в каркасі)
Для інших підсобних приміщень є готові нормативні параметри. Так, кухня з електроплитою - понад 60 м 3, з газовою плитою - більше 80 м 3, ванна - не менше 25 м 3 і т. Д.
Крім того, необхідно пам'ятати, що для житлових кімнат швидкість повітряних потоків становить не більше 2 м / с, а для кухні та санвузли швидкість повинна бути в 4-6 м / с.
Формули і пояснення до них
Переходимо безпосередньо до характеристик і формулами. Обчислення відбуваються в кілька етапів, на кожному з яких ми вираховуємо одну з характеристик системи вентиляції.
Робочий об'єм повітря
Розглянемо обчислення робочого об'єму повітря (м 3 / год).
Для офісу рекомендуємо робити розрахунок за кількістю людей:
V = 35 * N,
Де N - кількість людей одночасно знаходяться в приміщенні.
Для квартир і приватних будинків необхідно виробляти прорахунок щодо обсягу житлового простору:
V = 2 * S * H,
Де: 2 - коефіцієнт кратності обміну повітря в одиницю часу (за 1 годину); S - житлова площа; H - висота приміщень.
Розрахунок перетину воздуховода
Перетин воздуховода для вентиляції розраховується в см 2. Магістральні повітроводи бувають двох типів в перерізі: круглі і прямокутні.
Площа перетину труби розраховується за співвідношенням:
S перетин = V * 2, 8 / ω,
Де: S перетин - площа перетину; V - об'єм повітря (м 3 / год); 2, 8 - коефіцієнт узгодження розмірностей; ω - швидкість потоку в магістралі (м / с).
Швидкість потоку повітря, що проходить по магістралі, зазвичай еквівалентна 2-3 м / с.
Вирахувавши площа перетину воздуховода можна визначити діаметр для круглого або ширину / висоту для прямокутного повітроводу. Знаючи ширину можемо знайти висоту перетину і навпаки. Діаметр круглого перетину дорівнюватиме √4 * S перетин / pi
Кількість і розмір дифузорів
Розглянемо далі як обчислити кількість і розмір дифузорів. Габарити розпилювача зазвичай вибирають в 1.5-2 рази більше від площі перетину основної магістралі.
З кількістю дифузорів трохи складніше, їх обчислюють за формулою:
N = V / (2820 * ω * d 2),
Де: N - шукана кількість дифузорів; V - витрата повітряної маси (м 3 / год); ω - швидкість потоку повітря (м / с); d - діаметр дифузора (м), якщо він круглий.
Якщо дифузор прямокутного перетину, тоді:
N = π * V / (2820 * ω * 4 * a * b),
Де: π - число Пі, a і b - габарити перетину.
Параметри продуктивності установки
Відомі дві найбільш важливі характеристики вентиляційного блоку - потужність і ступінь генерується тиску. Потужність вентиляційної станції вираховується так:
P = ΔT * V * Cv / 1000,
Де: ΔT - дельта температур повітря на вході / виході (° С); V - витрата повітряної маси (м 3 / год); Cv - теплоёмкость воздуха (0, 336 Вт*ч/м³*°С).
Генерируемое давление определяется по характеристической кривой производительности главного вентилятора.
Этот параметр должен быть эквивалентен аэродинамическому сопротивлению воздушной сети. Производители вентиляторов предоставляют график кривой в техническом паспорте на изделие.
Кроме того, немаловажно иметь общее представление о нагревателе входного потока воздуха - калорифере. Это обособленная часть вентиляционной системы, где происходит нагревание воздуха. Проходя, например, через тепловой радиатор, воздух тем самым нагревается.
Калорифер, в котором нагревание происходит через радиатор и обмен тепловой энергией с вытяжным потоком называют рекуператором. Существуют одно и многосекционные рекуператоры, которые позволяют смешивать воздушные потоки с большой разницей их входных температур
В заключение стоит упомянуть о напряжении сети питания для вентиляционного блока. Рекомендуется использовать сеть напряжения 380 В, она обеспечит надёжную эксплуатацию установки любой мощности.
Специфика установки механической вентиляции
С монтажом вентиляционной установки приточного типа домашний мастер, вне сомнений смог бы справиться без привлечения рабочих.
Однако стоит помнить, что работы проводятся на опасной для неопытного исполнителя высоте. Потому лучше привлечь тех, кто имеет опыт, инструменты и страховочные приспособления для выполнения следующих этапов:
Этап 1: Буровым станком алмазного бурения, предназначенным для формирования отверстий в бетоне, каменной кладке, кирпиче, выбуривают отверстие диаметром, равным сечению воздуховода 
Этап 2: Пробуренное отверстие очищают от пыли и мелких частиц пробуренной конструкции, затем в него заводят воздуховод 
Этап 3: Корпус установки отделяют от системного блока для облегчения проведения работ 
Этап 4: Системный блок временно удаляют в сторону, корпус проверяют на прочность соединений, чтобы их не пришлось корректировать на высоте 
Этап 5: Страховочный канат, к которому будет крепиться корпус, заводят в воздуховод и перекидывают в окно 
Этап 7: Вторую часть страховочного корпуса, закрепленного на корпусе, проводят в воздуховод со стороны улицы 
Этап 7: Аккуратно придерживая и страхуя канатом, корпус соединяют с воздуховодом 
Этап 8: Осторожно развернув корпус и направив его к окну, заводят системный блок в корпус и защелкивают его
По завершению вовсе непростых манипуляций по монтажу непосредственно приточной установки останется только ее подключить к коммуникациям.
Рассмотрим подробнее этот процесс с помощью следующей фотоподборки.
Этап 9: Для подключения приточной установки к электропитанию в стене снова бурят отверстия, но уже диаметром, равным диаметру используемого в прокладке канала 
Этап 10: Для подключения электропитания к установке и для системы управления прокладываются отдельные линии 
Этап 11: Со стороны помещения к воздуховоду подсоединяется кронштейн, предназначенный для фиксации шумопоглощающего устройства 
Этап 12: На присоединенный к воздуховоду кронштейн накручивают шумопоглощающий диффузор, имеющийся в комплектации оборудования 
Этап 13: Внутри помещения в удобном для пользования месте устанавливают пульты управления системой. Монтаж производится по принципу обычных розеток 
Этап 14: По завершению установки и подключения вентиляционного оборудования его проверяют на работоспособность 
Если планируется использование установки для обслуживания двух смежных помещений, к ней подключают дополнительный воздуховод 
В случае расположения на неутепленной лоджии с естественным притоком воздуха потребуется адаптер. Схема его монтажа изображена на рисунке. Сам приточник не утепляется
Сведения о последовательности монтажа принудительных вентиляционных установок поможет избежать многих грубейших ошибок, допускаемых неопытными монтажниками.
Особенности построения естественной ПВВ
При разработке качественной естественной приточно-вытяжной вентиляции, большинство специалистов соблюдают некий “устав” проектно-монтажных работ.
Эти правила помогают создать действительно эффективные и экономичные решения даже для самых нестандартных расположений комнат и подсобных помещений в частном доме и многокомнатной квартире многоэтажки.
Во время проектирования вентиляции нужно постараться создать естественное течение воздуха от жилых комнат через коридоры к санузлу и кухне
Коридоры в этом случае выступают в роли проточных пространств. Поэтому главный вентиляционный блок системы нужно располагать по центру дома, в верхней части коридоров или подсобных помещений.
Например, вентиляционный модуль для 2-этажного частного дома можно расположить на первом этаже вверху подсобного помещения или основного коридора. Для 1-этажного дома, как вариант, в нижней части чердака.
Прокладывая магистральный трубопровод, нужно помнить что приточный воздух должен идти в жилые комнаты, а вытяжной - уходить через кухни и подсобные помещения.
Поэтому приточные диффузоры размещаются на условной границе “комната-среда”, а вытяжки на кухне, в ванной, подсобке, туалете.
Диффузор сочетает в себе две функции: равномерное распределение свежего и отвод уже использованного воздуха. Они бывают самой разной формы. Изготавливаются из тонколистового металла и пластика
Существуют замечания касательно высоты расположение входных и выходных воздушных проёмов. Выход вентиляционной системы размещают обязательно выше уровня крыши здания.
Это обезопасит ПВВ от вторичного забора только что выведенного воздуха через вытяжные отверстия.
Забор свежего воздуха необходимо производить на высоте не менее 2 метров от поверхности земли.
Потому что мелкие абразивные частички и пыль может подниматься с помощью ветровых потоков на высоту более 1 метра и залетать в приточные диффузоры, тем самым быстро засорять фильтры первичной очистки.
Висновки і корисне відео по темі
В ролике рассказывают и демонстрируют особенности проектирования и монтажа ПВВ в частном доме:
Ещё один наглядный пример готового решения для вентиляции частного 1-этажного деревянного дома:
Резюмируя вышеизложенную информацию, отметим что приточно-вытяжная вентиляция несложная для проектирования, доступная для приобретения и монтирования система.
Вентиляция в совокупности с системой отопления позволяет организовать баланс свежего и тёплого воздуха в помещении.
Вы занимались обустройством вентиляции на даче? Или знаете секреты проектирования и монтажа вентсистемы в квартире? Поделитесь, пожалуйста, своим опытом – оставляйте свои комментарии к этой статье.