Обеспечивается разницей температуры воздуха в помещении и за окном, и во многом зависит от силы ветра. В свою очередь, такая вентсистема делится на два подтипа: неорганизованную и организованную.
В первом случае воздух попадает в помещение благодаря щелям в окнах и дверях. С развитием технологий создания металлопластиковых конструкций эта возможность практически сведена к нулю.
Схема естественной вентиляции
Организованная система естественного типа представляет собой заранее предусмотренные по технологии отверстия в стене дома для поступления в него потоков свежего воздуха. Чтобы улучшить работу подобной коммуникации, нужно установить особые вытяжные трубы с дефлекторами. А о том, какой должна быть высота такой трубы, мы расскажем далее.
Классификация труб вентсистемы
При строительстве загородного дома своими руками, важно понимать, какая труба нужна для организации вентиляционной системы. Однако не все люди разбираются в большом разнообразии таких деталей. А строительные магазины пестрят всевозможными воздуховодами.
Что такое воздуховод на практике, и какими параметрами он обладает? Это и есть венттруба, которая предназначена для транспортировки воздушных масс внутрь дома или, наоборот, из него.
Сегодня воздуховоды классифицируют на группы по следующим признакам:
· форма изделия: прямоугольные, круглые;
· степень гибкости: гибкие, полугибкие, жесткие;
· применяемый материал: из оцинкованной или нержавеющей стали, меди, металлопластика, не из металла;
· способ соединения: фланцевые, бесфланцевые, сварные;
· специализированное назначение: поглощающие звук, теплоизолированные;
· конструктивный способ производства: вальцовые, прямошовные.
Иными словами, воздуховод может быть разным, но главное подобрать актуальные размеры этого конструктивного элемента, чтобы коммуникация с его применением была максимально эффективной.
Нюансы естественной вентиляции
Огромным преимуществом организованной естественной коммуникации является тот факт, что она проста в использовании и не нуждается в регулярном дорогом обслуживании.
Чтобы выполнить монтаж производственных систем вентиляции своими руками, нужно быть подготовленным и в плане знаний, и в плане актуальных материалов. Для этого вам понадобиться труба прямоугольного и круглого сечения. А о том, как рассчитать высоту труб и их диаметр мы поговорим далее.
Определяем высоту трубы
Чтобы организовать естественную вентсистему частного дома своими руками, следует хорошо понимать принцип ее работы. Так, в качестве основы такой коммуникации в жилых комнатах могут быть использованы каналы, которые располагаются вертикально. Они начинаются в вентилируемом помещении и заканчиваются под крышей.
Главное условие при создании организованной системы естественной вентиляции в загородном коттедже своими руками – это правильный подбор высоты труб. Это важный параметр, от которого зависит качество вентиляционной системы.
Воздуховод должен располагаться:
· где-то на уровне 0,5 м над крышей от конька, при условии, что расстояние от него и до вентилируемого канала менее 1,5 м;
· в одну вертикаль с коньком, если вентканал располагается на расстоянии 1,5 — 3 м;
· под углом в 10°, при условии, что указанное расстояние превышает показатель в 3 м;
· если установку труб нужно выполнить на плоском перекрытии, то минимальное расстояние — 30 см, а на наклонной крыше высота шахты должна быть не менее 50 см.
Читайте также: Правила и способы монтажа труб из сшитого полиэтилена своими руками
Правильный расчет диаметр воздуховода
Чтобы осуществить расчет актуального диаметра вентиляционных труб, за основу нужно взять соотношение площади комнаты и сечения вентиляционного отверстия. Так для жилого здания на 1 м² потребуется 5,4 м² сечения воздуховода.
Помимо высоты и диаметра, необходимо рассчитать потери давления в воздуховоде. Для этого применяют специальные формулы:
1. P = T*D + c. При этом T – это потери на трение, c — потери на сопротивления и D — длина воздуховода. Такую формулу используют для расчета потерь давления в прямоугольной или квадратной шахте воздуховода прямоугольной;
2. Для круглого воздуховода применяют совершенно другую формулу расчета. P = (x*l/d) * (v*v*y)/19,6 м/с², где x — это коэффициент сопротивления трения, d — диаметр воздуховода, y — плотность воздуха и v — скорость воздуха, а 19,6 м/с².
Если вы правильно определите актуальные параметры воздуховодов в вентиляционной системе, в вашем загородном доме всегда воздух будет чистым и свежим. А это прямой путь к крепкому здоровью домочадцев.
Высота трубы относительно конька крыши: порядок расчета
Все отдельно стоящие дома должны иметь отопление, в них устанавливаются котлы на газовом, твердом или жидком топливе. Такие агрегаты предусматривают наличие дымоходных труб для удаления продуктов горения топлива.
Котлы могут работать только тогда, когда существует достаточная тяга для подачи свежего воздуха и вывода продуктов горения.
Расчет дымоходов делают только профессиональные специалисты, результаты их вычислений даются в виде таблиц и обязательны к применению во время установки котлов для отопления помещений и дымоходных труб.
Высота трубы относительно конька крыши
Критерии расчета дымоходных труб
Во время определения высоты трубы по уровню конька следует иметь в виду все факторы, которые могут иметь значение при расчете тяги дымохода.
Высота трубы над коньком зависит от следующих факторов.
1. Угол наклона скатов.
Угол наклона крыши
Чем он больше, тем значительнее воздушные потоки, возникающие в результате завихрений. Они могут не только понижать скорость движение воздуха в дымоходе, но и становиться причиной так называемой обратной тяги. После ее возникновения ядовитые продукты горения топлива не выводятся наружу, а попадают в помещение. Если такое явление возникло ночью, то последствия могут быть очень трагичными.
Обратная тяга приводит к катастрофе
Все современные котлы должны иметь специальное оборудование, в автоматическом порядке прекращающее горение в случае недостаточной тяги. При определенных совпадениях движение воздуха в дымоходе может быть обратным, это крайне опасная ситуация.
2. Величина удаления трубы от конька. Строительные нормы и правила имеют специальные таблицы с указанием зависимости высоты дымохода от его удаления. Если таблиц нет, то значения можно рассчитать самостоятельно. Как это делается, мы в этой статье расскажем ниже.
Удаление трубы от конька
3. Роза ветров, максимальная высота снежного покрова, климатическая зона расположения здания. Как дополнительный фактор обязательно принимается во внимание близость к высотным сооружениям, препятствующим свободному движению воздушных масс.
Карта максимальной высоты снежного покрова
Климатические пояса России
Чем больше факторов принимается во внимание при выполнении расчетов, тем безопаснее эксплуатация отопительных котлов, выше их КПД, комфортнее условия проживания в доме.
Общие требования
Вне зависимости от типа котла и архитектурных отличий крыши ко всем дымовым трубам выдвигаются общие требования.
Минимальная длина трубы и ее диаметр
Указываются производителями в инструкции по пользованию котлов. Для каждого агрегата требования индивидуальные и зависят от вида топлива и мощности. Эти требования следует обязательно выполнять. Делать трубу короче категорически запрещается, эксплуатация таких котлов опасна для жизни и не разрешается.
Делать слишком короткую трубу нельзя, это весьма опасно
Увеличенная высоты трубы не ухудшает безопасность пользования отопительными котлами, но существенно снижает их эффективность, КПД может уменьшаться на 20–30%.
Из-за слишком высокой трубы снижается КПД котла
Это очень много, застройщики должны иметь в виду такую зависимость во время выбора конкретного места расположения котла в помещениях дома и его трубы на крыше. Высокая стоимость энергоносителей заставляет принимать все меры по их экономии. Кроме того, чем меньше требуется топлива, тем меньше вред окружающей среде, многие развитые страны уделяют большое внимание этой проблеме.
Высота трубы над коньком скатной кровли
Здесь нормативные документы указывают зависимость высоты трубы от расстояния до конька. Если расстояние от точки выхода трубы на крыше до конька по прямой линии не превышает 1,5 м, то она должна быть выше конька на 0,5 м.
Если труба на крыше на удалении от конька в пределах 1,5–3,0 м, то ее верхняя часть может располагаться в одной горизонтальной плоскости с линией конька. Намного сложнее расчет высоты дымохода при удалении от конька на величину более 3 м.
В этих случаях необходимо делать индивидуальные расчеты, конкретные советы будут даны в статье немного ниже.
Расположение труб на крыше
Влияние на высоту трубы расположенных рядом высотных зданий
Перечисленные рекомендации высоты оголовка над коньком берутся на основании очень сложных расчетов кинетики воздушных потоков.
Специалисты применяют специальные формулы, учитывают большое количество начальных данных, для проверки правильности научных изысканий в обязательном порядке выполняются лабораторные исследования.
Одним из факторов при расчете высоты дымохода на скатных кровлях являются фактические параметры подпора воздуха вертикальными поверхностями.
Полученные данные обобщаются и на их основании даются общие рекомендации. Длина трубы при подпоре воздушных масс зависит от расположения линии, соединяющей верхнюю точку высотного сооружения и нижнюю точку ската дома. Оголовки должны быть выше этой линии, разница составляет не менее пятидесяти сантиметров.
В каких местах кровли не рекомендуется выводить дымоходные трубы
Эти советы никак не связаны с законами кинематики и диктуются заботой о комфортности проживания в мансардных помещениях. Архитекторы не рекомендуют устанавливать дымовые трубы в следующих местах:
· поблизости с мансардными окнами. Порывы ветра могут относить угарные газы в сторону помещения, это не только неприятно, но и опасно для здоровья. Кроме того, во время монтажа мансардных окон используется большое количество специальных доборных элементов фиксации, они могут повреждаться дымоходами. Такие ситуации уменьшают надежность крепления окон и требуют немедленного ремонта поврежденных конструкций;Рядом с мансардными окнами и балконами дымоходы не устанавливают
· в ендовах. Эти участки кровли считаются самыми опасными, в них чаще всего появляются протечки. Последствия нарушения герметичности крыши очень неприятные, для их устранения необходимо много времени и денег. Трубы в ендовах в разы увеличивают сложность технологии герметизации, соответственно, настолько же возрастает вероятность протечек;Ендова кровли
· если в доме есть несколько отопительных приборов, то все они должны подключаться к одному широкому дымоходу с отдельными внутренними каналами. Размеры каналов подбираются индивидуально, при этом обязательно учитываются технические данные отопительных агрегатов.Дымоход с отдельными каналами
Как самостоятельно рассчитать высоту трубы
Некоторые неопытные застройщики не могут самостоятельно рассчитать высоту трубы дымохода относительно конька крыши. Для расчетов необходимо иметь обыкновенный калькулятор.
Желательно на листе бумаги нарисовать эскиз ската кровли с указанием расстояния от конька до трубы.
Сделайте рисунок с указанием расстояния от конька до дымохода
Расчет следует делать только в том случае, когда оно превышает три метра. Если труба ближе трех метров к коньку, то ничего считать нет надобности.
Если расстояние от трубы до конька менее трех метров, можно не делать расчеты
Совет
Строительные нормы и правила дают фиксированные значения высоты. Если труба не далее полутора метров от конька, то она должна возвышаться над ним на пятьдесят сантиметров. Если расстояние 1,5–3,0 м, то верх трубы должен быть в одной горизонтальной плоскости с линией конька.
Высота дымовой трубы над крышей
Расчеты требуется делать только для труб, распложенных дальше трех метров от конька, а таких вариантов очень много. Главные моменты расчетов отображаются на схеме, имеющейся в СНиП и обязательной к исполнению для всех типов кровель и отопительных котлов. Нас интересует вариант, когда труба дальше трех метров от конька.
Как правильно сделать расчет?
Общее положение требует, чтобы конец трубы был на линии, проведенной над коньком под углом 10° к горизонтали. Значит, чем дальше она от конька, тем больше высота. Это аксиома расчетов. Нужно быть готовым к тому, что на длинных скатах с большим уклоном высота трубы будет очень внушительной. Для увеличения устойчивости придется устанавливать специальные растяжки.
Крепление растяжек к дымоходу
Шаг 1. При помощи лазерной рулетки замерьте расстояние от конька до основания строения и от точки выхода трубы дымохода до конька строения. Лазерная рулетка – современный измерительный инструмент, позволяющий быстро и очень точно замерять расстояние к различным предметам.
Лазерная рулетка
Прибор направляет на поверхность лазерный луч и фиксирует его отражение. Электронная программа обрабатывает полученные данные и подсчитывает расстояние с точностью до ±2 мм. В нашем случае высота конька 6 м, расстояние от трубы до конька также равняется шести метрам.
Высота конька 6 м
Расстояние от трубы до конька 6 м
Шаг 2. Нарисуйте схему расчетов с указанием имеющихся величин. На схеме должна быть линия под углом 10° к горизонту от конька.
Укажите линию ската крыши и горизонтальную прямую от точки выхода трубы на кровле до оси симметрии конька. Нам известна высота конька (z=6 м), острый угол прямоугольного треугольника 10° и длина большого катета (y=6 м).
В результате расчетов требуется узнать величину x, именно на это расстояние должна приподниматься над скатом труба дымохода.
Схема расчетов
Шаг 3. Определите тупой угол прямоугольного треугольника. Согласно теореме Пифагора, сумма всех внутренних углов треугольника равняется 180°. Тупой угол равняется 180°-90°-10°=80°.
Имея значения всех углов треугольника и длину одного катета можно несколькими способами определить величину второго катета. Формулы элементарные и изучаются в начальных классах школы.
Мы выбрали один из возможных вариантов определения с помощью тангенса угла 80°.
x=y/ tan 80°=6/5,67=1,06 м
Значение tan 80° берется из таблиц.
Определение угла
Шаг 4. Определите минимальную высоту дымохода (t) отопительного котла с учетом его размещения и угла наклона ската. В нашем случае:
t=z-x=6-1,06=4,94 м
Обратите внимание
Общая длина нам не очень требуется, во время установки дымохода критически важно знать его положение относительно конька. Суммарная высота позволяет определять этот параметр. Согласно нашим расчетам, оголовок трубы должен располагаться ниже уровня конька на 1,06 м. Такой высокой точности не надо, значения можно округлить до одного метра.
Теперь следует рассмотреть более сложную ситуацию – крыша дома расположена впритык с высотным зданием.
Расчет высоты с учетом зоны ветрового подпора
Исходные данные. К большому зданию пристроено небольшое подсобное помещение с автономным печным отоплением. Дымоход пристройки расположен в зоне ветрового подпора, это участок с увеличенным давлением воздуха.
Ветер здесь натыкается на вертикальное препятствие и увеличивает давление в зоне.
Оно может превышать разницу естественного давления в дымоходе и не только ухудшать силу тяги, но и становиться причиной крайне опасного явления, когда поток воздуха направляется сверху вниз.
Схема зоны ветрового подпора
Расчет дымохода в этой области делается в несколько этапов.
1. Нарисуйте эскиз двух строений с указанием высоты каждого из них.
2. Проведите линию, соединяющую крайние верхние точки высокого здания и небольшой пристройки. Она может быть под любым углом, не обязательно под 45°. Дело в том, что две точки можно соединить лишь одной линией, угол наклона при этом также только один. Его никак не можно подогнать под значение 45°, исключение – одна точка в два раза выше второй. Но такие параметры строений на практике встречаются очень редко.
3. Определите расстояние от линии до крыши пристройки в месте выхода дымохода. Это делается с помощью вышеописанной методики определения высоты трубы относительно конька крыши.
4. К полученному значению прибавьте пятьдесят сантиметров, это будет общая минимальная высота дымохода над скатом пристройки.
Заключение
Во время расчетов решалась главная задача – исключение проблем с тягой из-за различных завихрений и подпора воздуха. Остальные параметры, оказывающие влияние на тягу, прописываются в инструкциях производителей котлов. Следует точно соблюдать все рекомендации, только так можно гарантировать безопасную и эффективную эксплуатацию котла.
Если особенности конструкции кровли и конкретное место установки дымохода требуют очень большого дымохода, то для регулирования скорости движения воздушного потока до требуемых показателей следует пользоваться специальными заслонками. Они уменьшают/увеличивают сечение дымохода и таким образом влияют на технические параметры.