Вентиляция в загородном доме

Кислород в народ! Пожалуй, с этой шуточной фразы одного из наших заказчиков, который, кстати, живет с полноценной вентиляцией с рекуперацией тепла, мы и начнем повествование про вентиляцию дома. Тема вентиляции сама по себе интересна и многогранна. Начиная с того, что в массовом сознании присутствуют ряд стереотипов из серии того, что дорогая вентиляция нужна только в каркасном доме, а в брусовом, так и вообще незачем любая, так как там у стен присутствует функция дыхания и оканчивая некоторой путаницей в различных системах вентиляции и их функциональных отличиях. Именно по причине емкости данной темы разобьём ее повествование на несколько статей. В этой публикации отразим базовую информацию по вентиляции, ее необходимости, а также о тех типах вентиляции нахождение которых логично в современном загородном доме вне зависимости от технологии строительства.

Обратимся к истокам значения слова вентиляция. Ventilatio в переводе с латыни означает не что иное, как простое проветривание. В целом, теперь все и становится на места, ведь каждому из нас известно с детства важность проветривания в помещениях. Начиная от необходимости замещения отработанного, насыщенного углекислым газом, воздуха на свежий с большим содержанием кислорода и оканчивая важностью проветривания при распространении острых респираторных вирусных инфекций, а точнее уменьшения этого распространения. А добавив к отмеченному еще и необходимость обеспечения низких показателей влажности в санузлах с точки зрения сохранности конструкций, образованию грибка, плесени и желанию современного человека обеспечить процесс проветривания комфортным и управляемым, мы дополняем полную картину с точки зрения важности системы вентиляции в современном доме.

Еще в самом начале искренне рекомендуем читателю не относиться легкомысленно к вентиляции, а точнее к выбору ее типа. Связанно это с тем, что, уговорив себя на легкое решение (которое обычно стремиться к экономии финансов) сейчас, потом, осознав его неправильность, откатить назад будет нелегко. Речь не про обязательность применения недешевой вентиляции именно с рекуперацией тепла, речь именно в осознанности выбора. Впрочем, совет в нелегкомысленном выборе универсален и касается не только вентиляции.

Также, не можем пройти мимо событий 2020 связанных с новым коронавирусом COVID-19 который перевернул весь мир с ног на голову. Без лишних передергиваний и манипуляций на тему пандемии, с которой столкнулось человечество, просто зафиксируем факты. Новый коронавирус, как и любой другой вирус, передаваемый от больного человека к здоровому респираторным (воздушно-капельным) путем наиболее подвержен распространению в закрытых и непроветриваемых помещениях. Это утверждение уже давно не нуждается в доказательствах. Да, в пределах одной семьи и одного дома высока вероятность, что переболеют все люди, но при обеспечении качественного замещения отработанного воздуха на свежий, во-первых, можно и действительно не заболеть и такие случаи находятся не в пределах просто статистической погрешности, а во-вторых, есть очень важный фактор, влияющий на вероятность заражения и на тяжесть течения болезни в случае заражения. Речь идет про вирусную нагрузку или инфицирующую дозу вируса.

Если по-простому, есть нижний порог, исчисляемый в количестве вирусных частиц, при которых конкретный организм получив эти частицы не заразится и вовсе, так как его иммунная система справилась с опасностью. А если заражение все-таки произошло, то, чем больше вирусная нагрузка, тем тяжелее будет проистекать сама болезнь. Тут нам и помогает система вентиляции, которая обеспечивает замещение воздуха в помещении уменьшая тем самым концентрацию вирусных частиц в нем.

На рисунке выше, взятом на сайте Федерации европейских ассоциаций по системам отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха – REHVA, наглядно показан принцип влияния вентиляции на концентрацию вируса в проветриваемом и непроветриваемом помещении. Впрочем, этот принцип вполне понятен и на интуитивном уровне.

Отметим, что есть еще один важный параметр обеспечивающий как комфорт проживания в доме, так и хорошую профилактику при ОРВИ – это влажность в воздухе. Обычно влажность в доме явно ниже необходимой нормы в 40 – 60%. Пожалуй, посвятим этой теме отдельную статью.

Перейдем к самому устройству вентиляции в доме. Опишем те типы механической вентиляции, которые обеспечивают потребности большинства жителей загородных домов вне зависимости от технологии их строительства в общем и которые мы применяем именно в наших домах, в частности.

Данный тип вентиляции также именуется как вытяжная вентиляция и главным ее назначением являются:

1. Механическое удаление увлажненного воздуха из санузлов для исключения проблем, связанных с образованием грибка и плесени в этих помещениях. То есть назначение утилитарное – защитить конструкции от негативных последствия влияния на них избыточной влажности.
2. Обеспечение пониженного давления в доме, а следовательно участие и непосредственная помощь в направленном движении воздушного потока через естественный приток (окна, оконные или стеновые клапаны) для утилизации отработанного человеком воздуха содержащего высокую концентрацию углекислого газа.

Именно этот способ вентиляции является минимально необходимым, который мы применяем в наших домах и именно его мы часто реализуем в «домах не для постоянного проживания», то есть в тех, которые эксплуатируются наездами. Для удобства понимания практического применения, рассмотрим этот тип вентиляции на примере одного из лидеров Финского и не только рынков в таких системах – Vilpe.

Система вентиляции имеет два главных элемента – крышный вентилятор Vilpe, например E120, обеспечивающий постоянную вытяжку и стеновой клапан или в других случаях самый простой способ – открытое окно, через которые реализуется приток свежего воздуха естественным, не механическим путем. Таким образом, вентилятор на кровле создает постоянный подпор внутри дома, а за счет клапана в стене или открытого окна поток воздуха перемещается из жилых зон в сторону санузлов обеспечивая тем самым постоянное замещение отработанного воздуха в доме на свежий с улицы. Важно понимать, что процесс воздухообмена должен носить постоянный, а не кратковременный характер. В связи с этим крышный вентилятор должен работать не только в моменты наличия высокой влажности в этих помещениях, а непрерывно. Применение же именно крышных вентиляторов, то есть расположенных за пределами теплого контура дома, совместно с такими устройствами как глушители в системе воздуховодов обеспечивают дополнительный комфорт в эксплуатации.

Отдельно остановимся на способе обеспечения притока. Он реализовывается тремя основными методами: простым открыванием окна, оконными клапанами и стеновыми клапанами. Открывание окна не является оптимальным с точки зрения регулировки, хоть и не требует дополнительных финансовых затрат. То есть создать оптимальный поток воздуха, который обеспечивает качественное проветривание и, например, не переохладить помещение в зимний период при помощи окна практически невозможно. По сути, управление потоком воздуха сводится к двум положениям окна – микропроветривание при котором воздуха будет недостаточно и открытое окно в положении откидывания, при котором воздуха будет в избытке, но этот способ вносит дискомфорт при проживании, так как скорее всего жильцы банально замерзнут.

Оконные клапаны также не зарекомендовали себя в удобстве эксплуатации по нашим наблюдениям. Правда этот факт скорее субъективен в связи с тем, что отсутствует большая статистика применения, и все же есть и положительные отзывы об успешных примерах эксплуатации таких систем притока воздуха. На основании этих данных, мы посчитали необходимым обозначить и этот способ обеспечения притока воздуха в дом. Третий способ, который по нашему мнению более предпочтителен, чем предыдущие, является монтаж стеновых клапанов. Поток воздуха проходящий через них можно регулировать, а некоторые имеют функцию встроенного термостата для автоматической настройки степени открывания в зависимости от температуры воздуха на улице.

Разумеется, все три способа притока воздуха, в частности, как и система вентиляции в целом, имеют объективный недостаток в зимней эксплуатации – холодный воздух, попадающий в помещение, может приносить дискомфорт при проживании, что особенно актуально при постоянной эксплуатации дома. Как ни смешно это звучит, но часто у жильцов такого дома остается простой выбор – или открытое окно/клапан, или открытая межкомнатная дверь для вовлечения объема воздуха из соседних помещений для дыхания.

Второй же главный и очень весомый недостаток в низкой энергоэффективности решения. Ведь, теплый отработанный воздух просто утилизируется из помещения на улицу, не принося дополнительной пользы в сбережении затраченной энергии на его обогрев. Данный недостаток мы расположили в приоритете после комфорта по понятной причине – рассматривать вентиляцию в доме в первую очередь сквозь призму экономии средств не совсем корректно по нашему мнению.

Этот тип вентиляции, как видно из самого его названия, относится к классу приточно-вытяжных в которых как приток, так и вытяжка обеспечиваются механическим путем. А для уменьшения потребления энергии на нагрев входящего воздуха до комфортных величин практически в каждую современную вентустановку входит теплообменник в виде рекуператора подробней о котором расскажем ниже.

Самый популярный на сегодня принцип работы приточно-вытяжной системы вентиляции в частном домостроении заключается в разделении помещений, из которых обеспечивается вытяжка воздуха (СУ, коридоры, кухня, технические пространства) и помещений куда обеспечивается приток (спальни, гостиная). Таким образом мы получаем законченную систему для воздухообмена – свежий воздух, поступивший в спальню для дыхания как бы перетекает через зазор под дверью или решетку в самом дверном полотне в сторону помещений откуда обеспечивается вытяжка, т. е. утилизация уже отработанного воздуха. Но воздух из зон вытяжки не выбрасывается сразу на улицу, а вначале, в прямом смысле слова, передает тепло холодному приточному.

Рекуператор (от латинского recuperator получающий обратно, возвращающий) в вентиляционной установке – это устройство, обеспечивающее перенос тепловой энергии от исходящего, теплого воздуха приточному, более холодному за счет чего и происходит его нагрев. По конструкции рекуператоры бывают двух основных видов – пластинчатый и роторный. Вопрос кто из них лучше находится в контексте практически религиозных. Обладатели роторного рекуператора говорят о более высоком КПД теплообменника и практически отсутствии образования конденсата, а обладатели пластинчатого в свою очередь о том, что в нем абсолютно не пересекаются потоки воздуха и тем самым, исключен такой негативный элемент как попадание неприятных запахов из утилизируемого воздуха (кухня, туалет) к свежему. В сухом остатке остается тот факт, что достойные представители есть у производителей вент машин с обоими типами теплообменников.

Итоговый состав механизмов, объединённый в едином корпусе практически любой современной вентмашины можно перечислить таким образом:

• Приточный и вытяжной вентилятор;
• Рекуператор;
• Фильтры для очистки наружного воздуха;
• Система управления и контроля показателей.

С точки зрения контроля тех или иных показателей самые популярные параметры таковы:

• Датчик углекислого газа;
• Датчик влажности;
• Перепад давления на входе и выходе;
• Мониторинг температуры в различных точках системы.

К примеру, датчик углекислого газа, расположенный в кухне гостиной, может дать сигнал в вентмашину об увеличении \ уменьшении воздухообмена при увеличении \ уменьшении концентрации СО2 в этом помещении, соответственно. В целом можно реализовать и полное автоматическое управление по углекислому газу в различных зонах дома, но чаще всего целесообразность экономических вложений в этот процесс не высока так как потребность в определенном объеме свежего воздуха в спальнях носит предсказуемый характер и учитывается на стадии проектирования системы вентиляции.

Необходимо еще отметить немаловажный «бонус» для любителей банного дела. Качественная парная обязана иметь вентиляцию. Если вы хотите по финскому типу реализовать в доме сауну, то вентиляция, а если быть точным, обеспечение в парной как притока, так и вытяжки, будет входить в общую систему. Таким образом мы имеем системный подход, при котором закрывается и эта задача. А «бонусом» от «бонуса» будет тот факт, что очень горячий воздух из сауны не улетит в открытую форточку, а поможет еще больше увеличить КПД рекуператора. Для справедливой оценки отметим, что в сильные морозы рекуператор не сможет справиться с подогревом приточного воздуха до необходимых величин температуры из-за большой разницы температур. В таком случае чаще всего применяют блок электрических нагревателей на входе в вентиляционную машину. У большинства современных вентиляционных установок, например у наиболее часто применяемой в наших домах Vallox, электрические тены предустановлены на заводе. Но обратим внимание, что по опыту наших заказчиков, режим когда включаются дополнительные тены длится не более 10 - 20% от холодного периода года. В остальное же время достаточно только рекуператора и, по своей сути, приточный воздух нагревается практически бесплатно.

Основное преимущество такой вентиляции находится на поверхности – приточный воздух, поступающий в жилые зоны нагрет до комфортной температуры. Это особенно актуально в зимний период. И именно поэтому, людям, планирующим круглогодичное проживание в доме необходимо всерьез рассмотреть этот тип вентиляции. Основной же недостаток как не сложно догадаться традиционен – это более высокая стоимость. В момент размещения данной публикации на дом около 150 м2 стоимость полноценной приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла под ключ составляет 400 – 600 т.р., что является немаленькой долей в бюджете на дом. Такой разброс в стоимости связан с несколькими факторами. В основном такими как фирма производитель вентиляционной машины, комплектующих системы и стоимость работ у различных исполнителей. Отметим, что в составе сметы на вентиляцию доля вентиляционной машины весьма немала и составляет около 30 – 40%.

Важно понимать, что и первая рассматриваемая нами система вентиляции не достается бесплатно. В среднем на этот же дом, в ценах 2020 года, она обойдется в 100 – 200 т. р. Поэтому при оценке экономической целесообразности, вдобавок к понятным плюсам в комфорте, справедливо оценивать именно разницу между вложениями этих двух систем.

Да, можно и нужно говорить об окупаемости системы вентиляции за счет экономии энергии для нагрева приточного воздуха на рекуперации тепла. Но, во-первых, не совсем корректно, а скорее совсем не корректно говорить об исключительно утилитарном, экономическом походе в вопросе комфорта проживания в доме. Мы же не считаем срок окупаемости покупки микроволновой печи, устройства электропроводки, монтажа котла с автоматическим управлением или и вовсе обустройства туалета в доме. А чем вентиляция хуже? А во-вторых, и справедливости ради, с точки зрения окупаемости не все так просто. Например, при магистральном газе в качестве ресурса на отопление экономический эффект в затратах на вентиляцию может быть достигнут через долгие десятилетия, а при отоплении электричеством вполне можно эту окупаемость и "нащупать". Посвятим этому вопросу отдельную заметку в контексте вентиляции дома.

Если говорить о габаритах вентиляционных машин различных производителей, то, вопреки распространенному мифу, сама вентиляционная установка не имеет больших размеров и может размещаться не только в котельном узле, то и в любых подсобных помещениях дома.

Краткие выводы:

1. Вентиляция необходима в любом доме и любой технологии, так как стены качественного дома не наделены функцией дыхания.
2. В первую очередь вентиляция нужна для комфорта проживания и обеспечения низкой влажности в санузлах.
3. Вентиляция с рекуперацией тепла может быть и окупаемой, но только если у вас отсутствует магистральный газ как ресурс для отопления дома.
4. Если у вас дом с режимом эксплуатации наездами, то можно рассмотреть минимально необходимую вентиляцию по принципу принудительная вытяжка из санузлов и естественный приток в жилые зоны.
5. Если вы не боитесь в постоянном режиме проветривать дом зимой для обеспечения притока свежего воздуха для дыхания, то платить за дорогую рекуперацию (в составе вентмашины) и не обязательно.
6. Обратное утверждение, если вы «мерзляки» и планируете часто зимой проводить время в доме или и вовсе планируете дом для постоянного проживания, то естественный приток воздуха с улицы в необходимом количестве для вашего дыхания может привести к дискомфорту проживания и даже разочарованию в загородной жизни.
7. Современная вентиляционная машина представляет собой компактное изделие и не требует отдельного помещения для монтажа.