Вентиляция в каркасном доме своими руками

Подходит к началу очередной строительный сезон, значит, пришло время браться за изучение теории по запланированным на это лето работам...

Начну с вентиляции.

Для того, чтобы разобраться с устройством вентиляции в каркасном доме, нарисовать её схему и, в конечном итоге, своими руками воплотить в жизнь, мне сначала необходимо изучить Свод правил СП 60.13330.2012 "СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха" (утв. приказом Министерства регионального развития РФ от 30 июня 2012 г. N 279).

Для начала уясним основные определения.

Вентиляция - это обмен воздуха в помещениях для удаления избытков теплоты, влаги, вредных и других веществ с целью обеспечения допустимого микроклимата и качества воздуха в обслуживаемой или рабочей зоне при средней необеспеченности 400 ч/год - при круглосуточной работе и 300 ч/год - при односменной работе в дневное время.

Помещение с постоянным пребыванием людей - это помещение, в котором люди находятся:

• не менее 2 ч непрерывно или
• 6 ч суммарно в течение суток.

Обслуживаемая зона помещения (зона обитания) - это пространство в помещении, ограниченное плоскостями, параллельными полу и стенам:

• на высоте 0,1 и 2,0 м над уровнем пола для людей стоящих или двигающихся и
• высотой 1,5 м над уровнем пола для сидящих людей (но не ближе чем 1 м от потолка при потолочном отоплении),

на расстоянии 0,5 м от внутренних поверхностей наружных и внутренних стен, окон и отопительных приборов.

Кратность воздухообмена согласно СНиП 31-01-2003

Согласно п. 9.2 СНиП 31-01-2003 "Здания жилые многоквартирные" (с 01.10.2003 взамен СНиП 2.08.01-89) расчетные параметры воздуха в помещениях жилого дома следует принимать по оптимальным нормам ГОСТ 30494. При этом кратность воздухообмена в помещениях следует принимать в соответствии с таблицей:

Помещение	Кратность или величина воздухообмена, м3 в час, не менее
	в нерабочем режиме	в режиме обслуживания
Спальная, общая, детская комнаты	0,2	1,0
Библиотека, кабинет	0,2	0,5
Кладовая, бельевая, гардеробная	0,2	0,2
Постирочная, гладильная, сушильная	0,5	90 м3
Кухня с электроплитой	0,5	60 м3
Помещение с газоиспользующим оборудованием	1,0	1,0 + 100 м3 на плиту
Помещение с теплогенераторами и печами на твердом топливе	0,5	1,0 + 100 м3 на плиту
Ванная, душевая, уборная, совмещенный санузел	0,5	25 м3
Сауна	0,5	10 м3 на 1 человека

Кратность воздухообмена во всех вентилируемых помещениях, не указанных в таблице, в нерабочем режиме должна составлять не менее 0,2 объема помещения в час.

Согласно санитарно-гигиеническим нормам в расчете на одного человека должны обеспечиваться следующие условия:

• спокойствие (отдых, сон) — 20 м³/ч;
• умеренная активность — 40 м³/ч;
• активная деятельность (физическая работа, тренировки) — 60 м³/ч.

Особенности системы вентиляции в каркасном доме:

1. Удаление воздуха следует предусматриватьиз кухонь, уборных, ванных комнат и, при необходимости, из других помещений, при этом следует предусматривать установку на вытяжных каналах и воздуховодах регулируемых вентиляционных решеток и клапанов (п. 9.7 СНиП 31-01-2003). 
2. Воздух из помещений, вкоторых могут выделяться вредные вещества или неприятные запахи, должен удаляться непосредственно наружу и не попадать в другие помещения здания, в том числе через вентиляционные каналы. 
3. Объединение вентиляционных каналов из кухонь, уборных, ванных комнат (душевых), совмещенных санузлов, кладовых для продуктов с вентиляционными каналами из помещений с газоиспользующим оборудованием не допускается.

Исходя из того, что я хочу обеспечить себе максимально комфортные условия, необходимо будет учесть, что п. 7.1.4 СП 60.13330.2012 устанавливает:

• что в периоды года, когда параметры микроклимата и качество воздуха не могут быть обеспечены естественной вентиляцией (для меня подобными периодами могут стать безветренные дни жаркого лета) следует предусматривать механическую вентиляцию с частичным использованием систем естественной вентиляции для притока или удаления воздуха (далее - смешанную вентиляцию) .

Поэтому одну естественную вентиляцию в моём каркасном доме я рассматривать даже и не буду.

Низ отверстия для приемного устройства наружного воздуха следует размещать на высоте более 1 м от уровня устойчивого снегового покрова, определяемого по данным гидрометеостанций или расчетом, но не ниже 2 м от уровня земли. При этом п. 7.3.2 СП 60.13330.2012 определяет, что приемные устройства наружного воздуха не допускается размещать:

• на расстоянии менее 8 м по горизонтали от верхних частей дымовых труб, мест выброса вытяжного воздуха и мест с выделениями других загрязнений или запахов.

Поступление наружного воздуха в помещения при естественной вытяжной вентиляции для жилых и бытовых помещений следует предусматривать через специальные приточные устройства в наружных стенах или окнах. Для квартир и помещений, в которых при температуре наружного воздуха 5°С не обеспечивается удаление нормируемого расхода воздуха, следует предусматривать механическую вытяжную вентиляцию.

Расчет скорости воздуха в воздуховоде

В помещениях жилых зданий приточный воздух следует подавать таким образом, чтобы обеспечить требуемые параметры микроклимата в пределах обслуживаемой зоны, из воздухораспределителей, расположенных в верхней зоне (смесительная вентиляция). Соответственно, удаление воздуха из помещений системами вентиляции следует предусматривать из зон, в которых воздух наиболее загрязнен или имеет наиболее высокую температуру или энтальпию (п. 7.5.10 СП 60.13330.2012).

Приемные отверстия для удаления воздуха системами общеобменной вытяжной вентиляции для удаления избытков теплоты, влаги и вредных газов из верхней зоны помещения следует размещать под потолком или покрытием, но не ниже 2 м от пола до низа отверстий. 

Особенности подбора и размещения вентиляционного оборудования для вентиляции каркасного дома:

1. Энергоэффективность систем отопления, вентиляции и кондиционирования следует обеспечивать за счет применения приточно-вытяжных вентиляционных систем с механическим побуждением, с утилизацией теплоты удаляемого воздуха (п. 11.3  СП).
2. Вентиляторы (в том числе канального типа), фильтры, клапаны, шумоглушители и др. оборудование следует выбирать по расчетному расходу воздуха с учетом подсосов и потерь через неплотности:
   • в оборудовании - по данным завода-изготовителя или по расчету (по классу герметичности А согласно 7.11.8);
   • в воздуховодах вытяжных систем и приточных систем - в соответствии с требованиями 7.11.8 (согласно ГОСТ Р ЕН 13779 плотными класса герметичности В).
3. Оборудование вытяжных систем, удаляющих воздух с резким или неприятным запахом (из уборных, курительных комнат и др.), не допускается размещать в общем помещении для вентиляционного оборудования вместе с оборудованием для приточных систем (п. 7.9.14 СП).
4. Через жилые комнаты, кухни, а также через квартиры жилых многоквартирных зданий не допускается прокладывать транзитные воздуховоды систем, обслуживающих помещения другого назначения (п. 7.11.10  СП).
5. Воздуховоды, в которых возможны оседание или конденсация влаги или других жидкостей, следует выполнять с уклоном не менее 0,005 в сторону движения воздуха и предусматривать дренирование (п. 7.11.14  СП).
6. Все воздуховоды, их соединительные элементы, клапаны, фильтры и другая арматура, а также воздухораспределители, решетки и т.п., используемые в системах воздуховодов, должны изготовляться из негорючих материалов. Применение горючих материалов допустимо только (п. 13.2.2 СП 31-105-2002 «Проектирование и строительство энергоэффективных одноквартирных жилых домов с деревянным каркасом»):
   • в системах воздуховодов, в которых температура воздуха не превышает 120 °С;
   • в горизонтальных воздуховодах, обслуживающих один этаж.
7. В системах вентиляции с температурой перемещаемого воздуха ниже 120 °С допускается применение воздуховодов из горючих материалов (любой группы горючести), за исключением вертикальных воздуховодов, проходящих через междуэтажное и чердачное перекрытия; указанные участки вертикальных воздуховодов должны выполняться из негорючих материалов (п. 13.2.4 СП 31-105-2002).
8. Трубы и вентиляционные короба необходимо прокладывать под балками или между элементами каркаса. Размер отверстия в балках (например, при выполнении электропроводки к вентиляторам системы вентиляции) не должен быть больше четверти высоты балки. Стойки с вырезами или отверстиями, превышающими треть их глубины, следует укреплять, для чего с одной стороны стойки прибивается брусок толщиной 38 мм или металлическая накладка.

Расчет расхода воздуха системы приточно-вытяжной вентиляции в каркасном доме

Как я уже выяснил, подавать свежий воздух требуется только в те помещения, где люди могут находиться длительное время: спальни, гостиные, кабинеты и т. п. В коридоры воздух не подается, а из кухни и санузла удаляется через каналы вытяжной вентиляции.

Схема движения воздушных потоков будет выглядеть следующим образом: свежий воздух подается в жилые помещения, оттуда он (уже частично загрязненный) попадает в коридор, из коридора — в санузлы и на кухню, откуда удаляется через вытяжную вентиляцию, унося с собой неприятные запахи и загрязнители. Указанная схема движения воздуха исключает возможность распространения неприятных запахов по дому.

Для определения требуемого расхода воздуха нам нужно рассчитать два значения воздухообмена:

1. воздухообмен по количеству людей;
2. воздухообмен по кратности.

После расчета параметров воздухообмена следует выбрать большее из этих двух значений.

Расчет сопротивления сети воздухораспределения вентиляции в каркасном доме

В процессе движения воздуха по воздуховодам, распределителям и другим элементам сети он испытывает сопротивление движению. Чтобы преодолеть это сопротивление и сохранить требуемый расход воздуха, вентилятор должен создавать определенное давление, измеряемое в Паскалях (Па). Чем больше будет падение давление в воздухораспределительной сети, тем ниже станет фактическая производительность вентилятора.

Сопротивление сети слабо зависит от количества обслуживаемых помещений и определяется протяженностью и конфигурацией самого длинного пути от входа (воздухозаборной решетки) до выхода (воздухораспределителя). 

Зависимость производительности вентилятора или вентустановки от сопротивления (полного давления) воздухопроводной сети задается в виде графика, который называется вентиляционная характеристика. 

Таким образом, для дальнейшего выбора приточной установки нам необходимо рассчитать сопротивление сети. Однако точный расчет требует учета сопротивления каждого ее элемента и выполняется автоматически с помощью специализированного программного обеспечения. Ручной же расчет весьма трудоемок и требует использования большого объема данных — графиков или таблиц сопротивления элементов сети в зависимости от скорости движения воздуха. Я считал с помощью калькулятора (http://www.rfclimat.ru). По заявлению авторов в калькуляторе применяется немного упрощенная методика, которая, тем не менее, учитывает все основные параметры сети. 

При расчете с помощью калькулятора у меня получидлись следующие параметры сети воздухораспределения вентиляции в моём каркаснике:

• общая производительность 270 м³/ч;
• площадь сечения магистрального воздуховода 250 см²;
• рекомендуемый диаметр воздуховода Ø 180 мм;
• сопротивление воздухопроводной сети 144 Па.

Выбор вентилятора для вентиляционной системы каркасного дома

Для выбора вентилятора мне потребуется проанализировать значения двух параметров:

1. общей производительности вентилятора;
2. сопротивления воздухопроводной сети.

Для выбора подходящей модели мне нужно отобрать вентиляторы, максимальная производительность которых несколько больше значения, которое я рассчитал для своего дома. После этого по вентиляционной характеристике конкретного вентилятора я определю производительность вентиляционной системы при рассчитанном ранее сопротивлении сети. Если полученное значение будет несколько выше требуемой производительности вентиляционной системы, то выбранная модель мне подходит.

Например, на сайте http://www.astravent74.ru приводится следующий график для вентиляторов типа ВКК:

Приму расчетное значение производительности — 300 м³/ч, а сопротивление сети воздухораспределения - равным 160 Па. Исходя из графика, модель вентилятора ВКК-160 мне подходит: при сопротивлении сети в 160 Па он обеспечит воздухообмен около 480  м³/ч. Фактическая производительность этого вентилятора заметно больше потребной расчетной, но с учетом того, указанные вентиляторы поддерживают регулировку оборотов симисторами, я смогу снизить максимальную производительность системы до заданного уровня (или с помощью выносных регуляторов скорости типа MTY, или автоматизировав управление . Это возможно в том случае, если автоматика вентустановки позволяет настраивать максимальную скорость вращения вентилятора.

Снижение уровеня шума вентиляционной системы

Так как я предполагаю разместить приточную установку на чердаке, то проводить дополнительную шумоизоляцию корпусов вентиляторов я не буду А вот на входе и выходе в вентсистему поставлю шумоглушители, так как асинхронные вентиляторы, управляемые от частотного регулятора, на низких оборотах издают неприятный гул.

Шумоглушитель необходим для подавления шумов, возникающих на вентиляторе и выходном фланце вентустановки. Эффективность работы шумоглушителя зависит от его:

1. длины,
2. типа и толщины звукопоглощающего материала,
3. скорости воздуха в шумоглушителе.

Для эффективной работы длина шумоглушителя должна быть 900-1200 мм.

Если к уровню шума в жилых помещениях предъявляются повышенные требования, то можно:

• смонтировать последовательно два шумоглушителя, либо
• выбирать шумоглушитель с более высоким шумоподавлением (этот параметр указывается в технических характеристиках изделия).

Воздуховоды воздухораспределительной сети являются источником шума, который определяется, преимущественно, скоростью воздуха:

• 2-3 м/с — тихие;
• 4-5 м/с — средний уровень шума;
• 6-7 м/с — шумные (подходит для офисов).

Скорость воздуха в воздуховодах можно определить по таблице, исходя из неё, скорость воздуха в воздухораспределительной системе моего дома не будет превышать 3-4 м/с, что меня вполне устраивает (если вдруг в местах изгибов, разветвлений или сужений воздуховодов, то есть там, где воздух встречает препятствие, резко меняет направление или ускоряется, возникнут дополнительные шумы, то придется поставить шумоизолированные воздуховоды типа Sonodec).