Устройство проветривателя для квартиры


КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЕСТЕСТВЕННОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ

Основная задача вентиляции — поддерживать в помещениях воздух, отвечающий по своему качеству санитарно-гигиеническим требованиям. Неорганизованное распределение свежего воздуха по помещениям, происходящее естественным путем под влиянием разности плотностей наружного и внутреннего воздуха, определяемой разностью их температур (для горячих цехов), или под воздействием ветра (для холодных цехов), называют проветриванием. Проветривание помещений достигается периодическим открыванием форточек, фрамуг, дверных и оконных проемов. Кроме того, воздух в помещение просачивается через щели и поры стен, окон и дверей. Это явление называют инфильтрацией.

Естественная бесканальная постоянная вентиляция производственных помещений, организованная таким образом, что обеспечивает заданную кратность воздухообмена помещения, носит название аэрация. Аэрация имеет большое значение, особенно там, где нужна высокая кратность воздухообмена, требующая при механической вентиляции значительных затрат электроэнергии (например, в термических, литейных, кузнечных и других цехах).


В теплый период года приток воздуха осуществляется через все нижние аэрационные проемы в стеновых ограждениях, а также ворота и входные двери. В холодный и переходный периоды года воздух в необходимом объеме притекает через проемы в стеновых ограждениях, расположенных не ниже 4 м от уровня пола (до низа проема). Вытяжка в любой из периодов года осуществляется через фрамуги фонарей, а также через шахты и дефлекторы. В холодный и переходный периоды года фрамуги фонарей открывают лишь на участках, расположенных над источником тепловыделений или вблизи них.

Технологическое оборудование и трубопроводы выделяют избыточную теплоту. В помещениях с избытками явной теплоты температура воздуха внутри помещения выше, чем наружного, а плотность соответственно меньше, что обусловливает наличие разности давлений наружного и внутреннего воздуха. На определенной высоте помещения, в так называемой плоскости равных давлений, эта разность равна нулю (рис. 1). Ниже плоскости равных давлений существует разрежение, что обусловливает приток наружного воздуха, а выше — некоторое избыточное давление, за счет которого нагретый воздух удаляется наружу.

Схема распределения давления воздуха при естественной вентиляции в здании

Рисунок 1. Схема распределения давления воздуха при естественной вентиляции в здании

Давление, Па, заставляющее воздух перемещаться при естественной вентиляции, определяют по формуле


где ?н — плотность наружного воздуха, кг/м3; ?вн — плотность воздуха помещения, кг/м3; h — расстояние по вертикали от центра приточного проема до центра вытяжного, м; g — ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с2.

Это давление расходуется на преодоление сопротивления движению воздуха в помещении и придание ему необходимой скорости при выбросе в атмосферу.

При ветреной погоде с наветренной стороны здания образуется зона повышенного давления воздуха за счет затормаживания перемещающихся воздушных масс, а с подветренной и над кровлей здания — разрежение (рис. 2). Благодаря образующейся разнице давлений наружный воздух входит в здание через открытые проемы с наветренной стороны здания и выходит через открытые отверстия с противоположной, подветренной стороны. В некоторых случаях задувание ветра в проемы здания приводит к уменьшению воздухообмена, повышению температуры воздуха и его загазованности в рабочей зоне. Чтобы рационально использовать действие ветра и теплового давления, необходимо правильно организовать движение воздушных потоков внутри здания. Это достигается выбором оптимальной схемы открывания створок проемов и применением незадуваемых фонарей (рис. 3).


Движение воздушных потоков при обтекании здания в ветреную погоду

Рисунок 2. Движение воздушных потоков при обтекании здания в ветреную погоду

Регулирование воздушных потоков при естественной вентиляции путем открывания створок

Рисунок 3. Регулирование воздушных потоков при естественной вентиляции путем открывания створок: а — при безветрии в теплое время года; б — при безветрии в холодное время года; в — при боковом ветре в теплое время года; г — при боковом ветре в холодное время года; 1, 6 — нижние створки; 2, 5 — верхние створки; 3, 4 — створки в аэрационных фонарях кровли; 7 — источники теплоты

Количество приточного воздуха G, кг/ч, которое должно поступать в приточные проемы аэрируемого здания, определяют по формуле


где Q — теплоизбытки в помещении, Вт; с — удельная массовая теплоемкость воздуха, кДж/(кг·°С); tуд — температура удаляемого воздуха, °С; tпр — расчетная температура приточного воздуха, °С (параметры А — см. табл. 3.1).

Температуру удаляемого воздуха вычисляют по формуле

где tрз — температура в рабочей зоне, которая не должна превышать установленную санитарными нормами, °С; ? — температурный градиент по высоте помещения, °С/м (находится в диапазоне 0,5… 1,5 °С/м); Н — расстояние от пола до центра вытяжных проемов, м; hр.з — высота рабочей зоны, принимаемая равной 2 м.

Вентиляция через аэрационные фонари является надежной и эффективной (см. рис. 3). Управляют открытием и закрытием фонаря дистанционно, из операторской.

В практике строительства жилых, общественных и производственных зданий, не требующих интенсивного воздухообмена, широкое распространение получили канальные системы естественной вентиляции (рис. 4). В таких системах вертикальные вытяжные каналы размещают в специальных железобетонных блоках, шахтах или в толще внутренних стен.


Канальная система вытяжной вентиляции с естественным побуждением

Рисунок 4. Канальная система вытяжной вентиляции с естественным побуждением: 1 — вытяжная решетка; 2 — вертикальный канал; 3 — горизонтальный утепленный канал; 4 — утепленная вытяжная шахта; 5 — дефлектор

С целью повышения эффективности использования ветра для вытяжки или усиления теплового давления вытяжки трубы снабжают специальными насадками — дефлекторами. Наиболее распространенным является дефлектор ЦАГИ (рис. 5). Он представляет собой цилиндрическую обечайку 2, в нижней части которой установлен диффузор 1. Колпак 3 служит для защиты от попадания атмосферных осадков в патрубок 5, а конус 4 — для предохранения от задувания внутрь дефлектора. При обдувании диффузора 1 ветром внутри обечайки создается разрежение, вследствие чего воздух из помещения по воздуховоду поступает в патрубок 5 и затем выходит наружу через две кольцевые щели между обечайкой и краями колпака 3 и конуса 4.

Дефлектор ЦАГИ

Рисунок 5. Дефлектор ЦАГИ: 1 — диффузор; 2 — обечайка; 3 — колпак; 4 — конус; 5 — патрубок

Сборные короба и вытяжные шахты выполняют из несгораемых материалов (табл. 1); при прокладке их на чердаках зданий стенки дополнительно утепляют, чтобы избежать выпадения конденсата на их внутренних поверхностях в зимнее время. Объединять в жилых зданиях вытяжные вентиляционные каналы из кухонь, санузлов и ванных комнат, находящихся на противоположных сторонах здания, не разрешается.


Таблица 1. Изделия и материалы для воздуховодов

Характеристика транспортируемой среды
Изделия и материалы
Воздух температурой не более 80°С

при относительной влажности:

не более 60 % Бетонные, железобетонные и гипсовые вентиляционные блоки; асбестоцементные трубы и короба; гипсокартонные, гипсобетонные и

арболитовые короба; тонколистовая оцинкованная, кровельная, листовая, рулонная холоднокатаная сталь; стеклоткань; бумага и картон; другие материалы, отвечающие требованиям указанной среды

более 60 % Бетонные и железобетонные вентиляционные блоки; асбестоцементные трубы и короба; тонколистовая оцинкованная, листовая сталь; листовой алюминий; пластмассовые трубы и плиты; стеклоткань; бумага и картон с соответствующей пропиткой; другие материалы, отвечающие требованиям указанной среды
Воздушная смесь с химически

активными газами, парами и пылью

Керамические и асбестоцементные трубы и короба; пластмассовые трубы и короба; блоки из кислотоупорного бетона и пластобетона; стеклоткань; металлопласт; листовая сталь; бумага и картон с соответствующими транспортируемой среде защитными покрытиями и пропиткой; другие материалы, отвечающие требованиям указанной среды

Примечание. Воздуховоды из асбестоцементных конструкций не допускается применять в системах приточной вентиляции.

Расчет канальной системы вентиляции с естественным побуждением сводится к определению размеров живого сечения воздуховодов, оказывающих проходу требуемого количества воздуха сопротивление, соответствующее расчетному давлению. Потери давления в воздуховодах определяют как сумму потерь давления на участках самого протяженного тракта сети. На каждом участке потери давления, Па, состоят из потерь на трение (RI) и на преодоление местных сопротивлений (Z):


где R — удельная потеря давления по длине участка, обусловленная трением, Па/м; l — длина участка, м.

Площадь живого сечения воздуховодов, м2, определяют по формуле

где L — расчетный расход воздуха, м3/ч; v — скорость воздуха в воздуховоде, м/с (обычно ее принимают равной 0,5… 1,0 м/с).

Площадь живого сечения и размеры воздуховода находят, задаваясь скоростью движения воздуха в нем. Потери давления на трение определяют с помощью специальных таблиц или номограмм (рис. 6), составленных для круглых стальных воздуховодов. Если воздуховоды для канальной системы вентиляции предполагается выполнять прямоугольными, то для каждого участка рассчитывают диаметр d3 равновеликого (эквивалентного по трению) круглого воздуховода:

где, а + b — длины сторон прямоугольного воздуховода, м.

Удельные потери давления на трение R, определенные по номограмме для стальных воздуховодов (см. рис. 6), в случае неметаллических воздуховодов корректируют, умножая найденное значение на коэффициент ?, который для шлакогипсовых каналов равен 1,1; для шлакобетонных — 1,15; для кирпичных — 1,3.

Для каждого участка потери давления, Па, на преодоление местных сопротивлений рассчитывают по формуле


где ?? – сумма коэффициентов местных сопротивлений на каждом участке; — динамическое давление, Па, определяемое по номограмме (см. рис. 6).

Номограмма для расчета круглых стальных воздуховодов

Рисунок 6. Номограмма для расчета круглых стальных воздуховодов

В сети воздуховодов потери на местные сопротивления составляют 80…90% от общих потерь, поэтому при конструировании систем вентиляции нужно избегать резких поворотов, лишних задвижек, клапанов на воздушном тракте.

Преимуществами систем естественной вентиляции являются простота конструкции и сравнительная легкость обслуживания, недостатком — малый радиус действия, особенно для помещений с небольшими избытками теплоты.

Почему проветриванию стоит уделять особое внимание?

Основываясь на том, что было упомянуто выше, можно уверенно констатировать: значение качественной воздушной среды в квартире переоценить практически нереально.

Доказано, что попадая в так называемое «атмосферное болото», подавляющее большинство людей страдает от таких неприятностей, как:

  • повышенная утомляемость;
  • нарастающая раздражительность;
  • головные боли и т.д.

При условии, что помещение не проветривается должным образом, его микроклимат крайне тяжело переносится человеком.

И если оптимальную температуру в комнатах можно поддерживать посредством отопительного оборудования, то для обеспечения надлежащего воздухообмена необходимы иные способы решения. Это применение систем вентиляции, а также проветривание помещений, способные на отлично справиться с рассматриваемой задачей.

Отдельно стоит отметить, что в современных квартирах огромное значение имеют такие моменты, как утепление стен, полов и потолков, а также обеспечение герметичности устанавливаемых окон. Разумеется, выполнение таких действий снижает затраты, связанные с отоплением помещений, однако здесь есть и негативная сторона.

Дело в том, что после осуществления подобных мероприятий квартиры проветриваются значительно хуже – по сути, атмосфера в них просто «закупоривается». Закономерным результатом этого становится ухудшение качества воздуха в каждой комнате – проблема, справиться с которой может только эффективная вентиляция жилища, естественная или же механическая.

Ключевые задачи проветривания

Практика подтверждает, что наиболее дешевый и весьма действенный способ обеспечения полноценного воздухообмена – это регулярное проветривание квартиры. Проветривание квартиры Если же перечислить задачи, которые оно должно решать в самую первую очередь, то их список выглядит следующим образом:

  • обеспечение притока достаточного количества свежего воздуха;
  • эффективное устранение неприятных запахов, имеющих место в проветриваемых помещениях;
  • минимизация количества вредоносных микроорганизмов, находящихся в воздушном пространстве;
  • регулирование температуры в помещении;
  • поддержание уровня влажности, который оптимален для человека.

Таким образом, можно констатировать, что правильно организованный воздухообмен крайне полезен для любого жилища без исключения.

Важно понимать, что он представляет собой обязательную меру, а не прихоть, а потому игнорировать его обеспечение настоятельно не рекомендуется.

Принципы эффективного воздухообмена

Существует довольно внушительное количество рекомендаций, следуя которым, можно обеспечить правильное проветривание.

Если же выделить наиболее действенные из них, то перечень подобных советов будет выглядеть определенным образом.

  1. Общеизвестно, что ночь, проведенная в комнатах с плотно закрытыми окнами, выполненными из металлопластика, приводит к повышению уровня влажности в любом таком помещении. Именно поэтому после сна следует тщательно проветривать жилище – причем не только комнату, но и ванну с кухней – на протяжении 10-15 минут.
  2. Достойно упоминания и такое полезное действие, как проветривание комнаты перед сном. Его выполнение крайне желательно – в силу того, что оно способствует насыщению помещения кислородом.
  3. В течение дня квартира должна проветриваться как минимум несколько раз. Конкретное число таких мероприятий определяется на основании уровня влажности – как в комнатах, так и на улице. А также стоит добавить, что средняя длительность проветривания в подобных ситуациях составляет 4-5 минут.
  4. Если позволят погодные условия, помещения можно проветрить не только благодаря вертикальному воздухообмену, но и посредством полного открытия створок. Такой способ проветривания позволяет насытить квартиру кислородом с наименьшими временными затратами (примерно за четверть часа).
  5. Не стоит забывать и про сквозной способ воздушного обмена. Жилища, проветриваемые подобным образом, получают полностью обновленную атмосферу за каких-то несколько минут. К использованию сквозного режима воздухообмена в холодную пору года следует подходить с осторожностью – не отказываясь от него в принципе, но делая акцент на щелевом проветривании.
  6. Температура в квартире не должна опускаться ниже 15-градусной отметки.

Если же в помещениях постоянно находятся люди, то таким комнатам полезнее всего обеспечить регулярное проветривание – с соблюдением часового интервала.

Помимо этого, если в квартире имеются помещения с повышенной влажностью, то они должны плотно закрываться – дабы их атмосферная влага не распространялась на все жилище.

Не следует содержать чересчур много комнатных растений – их численность должна быть умеренной. Это объясняется тем, что из-за полива в земле содержится много влаги, которая постепенно выделяется в пространство помещения. Комнатные растения

Использование проветривателей

Рассказывая о том, как правильно проветривать жилые помещения, стоит упомянуть об устройствах приточной вентиляции. Таковыми являются проветриватели – весьма примечательные решения, устанавливаемые в металлопластиковых стеклопакетах или на внешних стенах и работающие в двух режимах (естественном или принудительном).

Первые представляют собою клапаны, располагающиеся в щелях или стенах и не предусматривающие наличие вентилятора. Любая такая система должна функционировать благодаря разнице давлений – соответственно, в квартире и на улице. Для обеспечения эффективного воздухообмена в помещении должна быть установлена вытяжная вентиляция – иначе толку от такого проветривателя не будет.

Что же касается систем, обеспечивающих принудительную подачу воздуха в жилище, то они оснащаются вентиляторами и монтируются в стенах. Заслуживает внимания и такая полезная функция подобных проветривателей, как фильтрация крупных и средних частиц, не позволяющая им проникать в помещение.

Кроме того, дополнительно такие устройства могут очищать воздух от микроскопических примесей (данный способ фильтрации подразумевает использование угольной задержки нежелательных частиц). Также все большую популярность набирают компактные приточные установки с климат-контролем – решения, предусматривающие функционирование в автоматическом режиме.


Использованные источники

  1. baurum.ru/_library/?cat=device_ventilation&id=1438
  2. vozduhstroy.ru/ventilyaciya/provetrivatel-dlya-kvartiry.html
  3. forum.abok.ru/index.php?showtopic=13776

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.