Комфорт в энергоэффективном доме

Продолжая тему о строительстве энергоэффективного жилья, давайте зададим себе вопрос, — отвечает ли нашим требованиям комфорт в энергоэффекттивном доме? Комфортные условия существования человека создаются тремя основными параметрами: температурой, влажностью и чистотой воздуха.

К сожалению, у человека, очень узкие рамки, при которых должны выполняться эти условия. Комфортная температура, это 18-22 град. С. В то время, как например, в Киевском регионе ежегодный перепад температур составляет от 60 до 70 град. С. Летом плюс 35, зимой минус 25 град. С.

Точно так же и по влажности. Нормальная относительная влажность для человека должна быть от 45% до 60%. То есть это порядка от 4 г до 6 г воды на метр куб воздуха. В то время, как в атмосфере эти параметры изменяются в пределах от 25% до 90%. По чистоте воздуха рамки также очень заужены. При увеличении концентрации углекислого газа буквально на пару процентов, человек начинает себя чувствовать дискомфортно.

Мы видим, что комфортные условия находятся в очень узких рамках. И создать такие условия может только вентиляция. Самый простой и испытанный способ – это естественная вентиляция. Давайте разберемся, можно ли при помощи естественной вентиляции создать требуемый комфорт, и в каких строениях?

Основная проблема естественной вентиляции в том, что она подвластна сезонности и суточному перепаду температур. Если, например, летом днем жарко, а к вечеру воздух начинает охлаждаться, то может возникнуть явление обратной тяги, то есть, не будет забираться чистый воздух и выбрасываться отработанный.

Такое явление характерно для вентиляционных каналов, которые выполнены в наружных стенах строения и теплоты самого канала не хватает, чтобы подогреть или догреть воздух, для создания тяги в вентканале. Поэтому, основное требование к монтажу вентиляционных каналов (дымоходов), это то, что их монтируют во внутренних стенах. Это для того, чтобы их держать всегда в тепле.

Стандартная конструкция для крыши, например для Киева – это не мансарда, а чердак. И многие не понимаю наличие чердака. Но ведь это не только дополнительная теплоизоляция между улицей и потолком верхнего этажа, но и система, которая работает на естественную вентиляцию. Все вентиляционные каналы проходят через чердак.

Прогретый воздух в чердачном перекрытии создает дополнительную тягу в вентканале, летом и зимой. Хотя зимой тяга вентиляционного канала сильная, даже излишне сильная, которая забирает тепло из-за большого температурного перепада, между наружной температурой и температурой внутри дома.

Понятно, что любой жилой дом обязательно должен иметь вентиляцию. И развитие строительных технологий, особенно в частном домостроении, идет в двух крайних направлениях. Одни – это инерционные дома с естественной вентиляцией, вторые – безинерционные с принудительной вентиляцией.

Инерционные, это дома построенные по классической технологии (кирпич, саман, керамические блоки, пеноблоки, газоблоки), способные как накапливать тепло и влагу, так и отдавать их, когда это необходимо помещению.

Безинеционные дома: построенные по традиционным технологиям (легкий самам, торфяные брикеты, древесина); построенные по новым технологиям (3D панели, МДМ, Сота, Термодом, Изодом, полистирол бетон, сендвич панели и др). Не накапливают и не передают тепло и влагу.

Основная тенденция строительства направлена на безинерционные дома. Естественно, их можно построить быстрее и дешевле. Как уже отмечали, безинерционные системы требуют принудительной вентиляции, которая очень дорогая. Нормальная система вентиляции с рекуперацией на дом 200 кв.м стоит порядка 15 – 20 тыс. долларов и это плюс к строительству дома.

В то же время, в инерционном доме можно обойтись естественной вентиляцией. Несмотря на то, что якобы первоначальные затраты при строительстве инерционного дома выше, но в эксплуатации с системой естественной вентиляции в доме создается хороший микроклимат и комфорт.

Естественная вентиляция в инерционном доме.
Существует три основных вида передачи тепла: конвекционное, лучистое и при непосредственном прикосновении. В инерционном строении вентиляция использует все три составляющие передачи тепла. В то время, как в безинерционных домах вентиляция использует только конвекционную составляющую.

На примере 3-х комнатной квартиры рассмотрим организацию естественной вентиляции.

При планировки такой квартиры необходимо организовать забор отработанного воздуха из санузла, кухни и кладовой.

Поступление воздуха в помещения квартиры через окна организуется по разному. В настоящее время, при установке металлопластиковых окон, в них обязательно должен быть встроен специальный клапан, для поступления свежего воздуха при закрытом окне.

Рассмотрим схему поступления и рециркуляции воздуха в помещении. Холодный воздух, поступая в комнату обладая большей плотностью, стремится вниз. В то же время радиатор, который стоит, как правило, под окном создает поток горячего воздуха. Смешивание потоков воздуха создают турбулентность или завихрения, и создается впечатление. Что от окна дует. Поэтому в зоне окна желательно не ставить никакой мебели, чтобы не простудиться.

Отработанный воздух, содержащий углекислый газ опускается к полу (углекислый газ плотность выше на 20% чем у воздуха). Наиболее грязная часть воздуха находится в нижней зоне. В то время как в верхней части находится более чистый и более теплый воздух. Вот почему в жилых комнатах нельзя устанавливать вентиляционные решетки вверху.

Поэтому, в жилых комнатах в дверях в нижней части желательно делать отверстия, порядка 15-25 мм. Через эти отверстия и будет уходить грязный отработанный воздух дальше, а чистый и теплый – оставаться в помещении.

В инерционном доме в верхней части комнат, это аккумулятор тепла и чистого воздуха при высоких потолках.

Далее, теплый воздух, находясь в комнате, отдает свое тепло стенам потолку полу. При открытии форточки тепло никуда не девается и не уходит, оно остается внутри. И когда попадает в комнату холодный воздух, вся площадь комнаты работает на то, чтобы быстро нагреть этот воздух. Инерционные дома аккумулируют тепло и создают комфорт для человека. Принудительная система вентиляции, работающая на автоматике, не эффективна в таких домах.

Низкий потолок важен для безинерционных домов.

В таких домах тепло, находящееся под потолком при открывании форточки моментально улетучивается. И пока радиатор не нагреет помещение, мы будем чувствовать прохладу и дискомфорт. То есть в таких системах должен быть и приток и забор, что создает принудительная вентиляция.

Давайте вернемся к схеме. Воздух, попадая в комнаты, нагревается радиаторами и отработанный направляется в коридор. В коридорах не устанавливают никаких отопительных приборов. Воздух, который проходит в коридор (серый воздух) имеет пониженное содержание кислорода. Но в то же время он содержит тепло влагу.

Задача естественной вентиляции забрать не только избыток тепла из воздуха, но и избыток влажности. Избыток влаги в воздухе находится в кухне и ванной комнате. В этом воздухе находится и избыток неприятных запахов. И, несмотря на это, в инерционных домах, в коридорах, холлах, лестничных маршах отработанный воздух нагревает стены.

Что же касается ванной, кухни, кладовой, в дверях нужно встраивать не только отверстия, но и прямоугольные решетки. В идеале, можно даже оставлять открытыми двери, чтобы увеличить проветривание. В таких помещениях вентиляционные решетки ставятся под потолком, на расстоянии 0,5- 0,8 м, от потолка. Это необходимо для аккумуляции тепла.

Когда специалисты по вентиляции утверждают, что все тепло улетает в вентиляцию, они правы только в том случае, если речь идет о безинерционном доме.
Какой бы путь не был у воздуха, безинерционные стены тепло не заберут. Поэтому очень важно в таких домах иметь систему с централизованной, принудительной вентиляцией.

Очень важный параметр комфорта это влажность. В своей жизнедеятельности человек постоянно испаряет влагу. Он дышит и выдыхает более влажный воздух. Задача вентиляции забирать избыток влаги. В инерционных домах делается и это. Стены из инерционных материалов (кирпич, саман) забирают избыток влаги. В то же время, в отопительный сезон, когда воздух сухой, накопленная влага от стен возвращается в помещение.

В крайних случаях, при снижении относительной влажности ниже 40% нужно включать увлажнитель воздуха.

Итак, мы видим, что естественная вентиляция полностью себя оправдывает в инерционных домах. В безинерционном доме система вентиляции сможет только заменить воздух, но она не будет регулировать тепло и влажность. Поэтому в таких домах естественную вентиляцию делать можно, но она малоэффективна.

Инерционный дом выполняет функцию рекуператора, аккумулятора тепла. Его стены забирают тепло у воздуха, который проходит по холодным помещениям (коридор, лестничные площадки, марши). И функцию рекуператора выполняют пол, стены, потолок. Они отбирают тепло у отработанного воздуха и отдают это тепло чистому воздуху. Зачем в таком доме ставить рекуператор?

Естественно, если ваш дом расположен в мегаполисе и присутствует большая загазованность и пыль, вынуждающие держать окна закрытыми, в этом случае, конечно же, необходимо прибегать к установке принудительной вентиляции. Но если ваш дом находится загородом или в зоне, где чистый воздух, какой смысл ставить центральную вентиляцию с фильтрующей системой?

Итак, зададим себе вопросы и постараемся на них ответить.

Вопрос первый – если у вас источник чистого воздуха (загородный дом, квартиры выше 6-го этажа, где концентрация выхлопных газов гораздо ниже)?

Если вы ответите себе да, то ваш выбор – создании естественной вентиляции и нет необходимости ставить централизованную принудительную вентиляцию. Проверьте тягу в вентиляционных каналах, поступление воздуха через окна (клапана), наличие щелей в дверях комнат и решеток в дверях кухни и санузла.

Если ваш дом соответствует инерционным характеристикам, вы спокойно устанавливаете естественную вентиляцию, она будет справляться со своими функциями и в вашем доме будет комфортно. Конечно созданный вами комфорт должен сочетаться с энергоэффективностью бытовой техники.

Если на первый вопрос вы отвечаете, нет – у вас нет источника чистого воздуха (грязный, загазованный, шумный) и окна нужно держать закрытыми, вам не обойтись без принудительной централизованной вентиляции. Выбор такой вентиляции очень большой. Даже если дом инерционный, но воздух грязный, все равно нужно ставить принудительную вентиляцию.

В безинерционных домах – однозначно нужно делать принудительную вентиляцию.

Понравилась статья, поделись с друзьями. Вопросы, предложения, замечания лучше записывать в комментарии.