Циркуляція повітря: поняття, види, режим, принцип провітрювання і система руху повітря

Правильно спроектована вентиляція забезпечує інтенсивний повітрообмін, який дає свої переваги і влітку, і взимку. Припливно-витяжні комунікації сьогодні в основному базуються на силовому обладнанні, але і канальна мережу руху потоків має велике значення. Напрями, за якими здійснюється циркуляція повітря, продумуються з урахуванням технічних умов створення шахт, а також вимог до санітарного фону і мікроклімату.

Поняття повітрообміну

У ході експлуатації квартир і будинків замкнута середовище приміщень неминуче створює умови для розвитку негативних біологічних процесів. Для виключення цього фактора необхідно своєчасне оновлення повітря. Видалення забруднених або відпрацьованих повітряних мас і приплив свіжого повітря – це запорука оптимального санітарно-гігієнічного стану приміщення. Також система циркуляції повітря може служити в якості засобу температурно-вологісних показників, але це завдання другорядного порядку.


Отже, повітрообмін – це процес, що характеризує роботу вентиляційної системи в умовах закритого приміщення. Його можна представити і як розширену інфраструктуру з розгалуженою мережею каналів, по яких циркулюють повітряні потоки, і в якості обмеженою системи, що забезпечує прямий вихід потоків з приміщення на вулицю.

Природна циркуляція потоків повітря

Створити мережу повітроводів – це одна справа, а інша – змусити повітряні маси циркулювати по них. Причому не просто рухатися, рухатися в потрібному напрямку і з достатньою швидкістю. За замовчуванням використовується принцип природного переміщення повітря через вертикальні канали. Працюють такі системи на принципі руху теплого повітря, який піднімається в умовах достатньої різниці температур на вулиці і в будинку. Вплив на повітрообмін може надавати і вітер, регулюючи силу тяги.


Але, на цьому можливості таких мереж не закінчуються. Наприклад, природна циркуляція повітря в умовах квартири швидше буде орієнтуватися на роботу припливних отворів у стінах і вікнах, так як вертикальні канали вентиляції у багатоквартирних будинках передбачаються рідко. Якщо ж прямого виходу через бічні отвори немає в силу підвищеної герметизації отворів, організовується система переходу від горизонтальних каналів до загальних вертикальних шахт. У відповідності зі стандартами, ефективна робота природної вентиляції можлива при 12 °C в умовах, коли немає вітру. Звичайно, на практиці очікувати постійної підтримки заданого температурного режиму неможливо, тому використовуються ті чи інші засоби регулювання сили тяги. Її можна коригувати через вікна, вентилятори і припливно-витяжні установки.

Примусова циркуляція повітряних потоків

По мірі нарощування кількості механічних пристроїв в системі воздуховода, рух повітря все більше буде відповідати принципам примусового провітрювання. Циркуляція в даному випадку стимулюється обладнанням (в основному вентиляторами), яке може розосереджуватися в самих різних конфігураціях. Виділяють три моделі примусової циркуляції повітря:

Витяжна – передбачає виведення відпрацьованого повітря з приміщення.

Припливна – направляє в приміщення вуличні повітряні потоки.

Припливно-витяжна – як мінімум, працює по двох каналах, які виконують двосторонню циркуляцію.

У побутових умовах при експлуатації житлових приміщень можна обходитися припливними і витяжними системами. Хіба що кухні, ванні кімнати та технічні приміщення зажадають створення повної рециркуляційної інфраструктури.

Що краще – природне або примусове рух повітря?

Вибір концепції пристрою повітрообміну визначається конкретними умовами експлуатації приміщення. При цьому слід враховувати переваги кожної системи. Зокрема, до плюсів природної вентиляції відносять:

Недорога інфраструктура, доступна в побудові для приватних домовласників.

Відсутність механіки позбавляє від регулярного техобслуговування та прокладання ліній електропостачання.

Відсутні витрати на утримання. Досить періодично прочищати канали, що потребує мінімальних вкладень і зусиль.

Відсутність шуму з-за працюючого вентилятора.

Виходить проста система, яка відрізняється зручністю в експлуатації, але в той же час вона дає скромний ефект з точки зору роботи вентиляції. Тепер можна розглянути плюси від примусової системи циркуляції повітря:

Незалежно від зовнішніх умов може забезпечувати достатній обсяг провітрювання.

Крім циркуляції як такий, що дозволяє виконувати функції охолодження, нагрівання та фільтрації повітряних мас.

Можливість організації системи теплообміну передбачає практично безкоштовний нагрівання надходять мас.

Недоліки примусового повітрообміну обумовлені труднощами в монтажі і обслуговуванні вентиляційного обладнання, яке до того ж потребує додаткового простору для установки.

Чому може не працювати повітрообмін?

У більшості випадків для невеликих приватних будинків проектується природна вентиляція з тягою, яка формується при русі через вентиляційні канали по вертикалі. Проблеми роботи таких систем пов'язані з тепловою модернізацією приміщень. Вона виконується в цілях енергозбереження на зимовий час, коли постає питання економії тепла. Практично це може виражатися в установці пластикових склопакетів, герметизації щілин і димоходів. У підсумку преграждаются шляху природної вентиляції. Вирішити проблему циркуляції повітря в приміщеннях без збільшення витрат на опалення допоможе принцип рекуперації. Він реалізується за рахунок установки вентиляційних блоків з металевими пластинами, які передають тепло від вихідних мас знову надходить повітря.

Принцип провітрювання

Це різновид систем мікровентиляції, яка передбачає виведення повітря з найкоротшим шляхам. Наприклад, це може бути прямий воздухоотвод з кухні або санвузла. При цьому на відміну від вікон або інших точок природної циркуляції, сучасний принцип провітрювання передбачає можливість регулювання потоків. Дані маніпуляції можуть здійснюватися як вручну, так і за допомогою автоматики. Другий варіант є кращим, так як сприяє формуванню мікроклімату, близького до природного. Наприклад, в квартирі циркуляція повітря за принципом автоматичного провітрювання може ґрунтуватися на зміні показника тиску. Система враховує швидкість вітру, направляючи в приміщення оптимальний потік повітря. Завдяки цьому виключається переохолодження і в цілому встановлюється комфортний температурно-вологісний баланс.

Режими циркуляції повітря – приплив і відведення

І природна і примусова система повітрообміну може працювати в двох режимах окремо, так і в якості припливно-витяжною. Обидва напрямки циркуляції повинні розраховуватися окремо. Наприклад, в оцінці оптимальних обсягів припливу береться до уваги правило, згідно з яким за 1 годину повинно проводитися повне оновлення повітря. Тобто в приміщенні з обсягом 50 м3 за 1 годину система вентиляції повинна подати не менше 50 м3. Є й інший підхід до розрахунку обсягів припливу, який ґрунтується на кількості людей в приміщенні. Так, режим циркуляції повітря в будинку буде розраховуватися виходячи з того, що на кожного, хто живе в ньому людину має припадати щонайменше 20 м3 вуличного повітря, що надходить щогодини. Що стосується відводу, то цей режим особливо важливий для технічних і санітарно-гігієнічних приміщень. Щоб в будинку не виникало надлишковий тиск або розрідження, обсяг висновку повинен відповідати кількості нагнітається мас.

Технічна організація системи повітрообміну

Існують різні концепції і принципи облаштування систем вентиляції та провітрювання. У самому спрощеному варіанті це буде комплекс решіток з прямими каналами воздухоотвода, що забезпечують надходження вуличного повітря. Стандартні системи домашньої циркуляції повітря припускають організації горизонтальних і вертикальних шахт. Дана інфраструктура виконується за допомогою металевих або пластикових повітроводів різного перерізу. Це можуть бути прямокутні і круглі, гнучкі і жорсткі конструкції, які зазвичай монтуються за принципами прихованої установки.

Висновок

Як показує практика, проектування систем вентиляції на ранніх етапах розробки спільного проекту будинку в подальшому забезпечує більш широкі можливості для вирішення завдання оновлення повітря в приміщеннях. Справа в тому, що ефективність циркуляції повітря визначається не тільки вентиляційної інфраструктурою, але і плануванням житла, а також застосованими на етапі будівництва ізоляційними матеріалами. Наприклад, комплексне утеплення стін і стель знижує повітрообмін, погіршуючи тим самим і якість повітря. Локально виправити становище дозволяють кошти мікровентиляції, але і для них потрібна буде ретельно продумана схема розташування точок припливу і відведення.