Sundventilatsioon keldris: korraldamise reeglid ja skeemid

Keldri- ja poolkeldriruumid teenivad erinevaid eesmärke. Varem paigutati neisse köögiviljahoidlaid ja kommunikatsioone. Nüüd aga antakse keldritele muid ülesandeid, alates garaažidest kuni spordisaalide ja isegi kontoriteni.

Igal juhul on sundventilatsioon hoone keldris põhjendatud vajadus, mida tingib vajadus süstemaatiliselt värske õhu asemele väljatõmmatud õhku juurde anda. Soovitame selles küsimuses põhjalikult selgust saada.

Igale keldrile oma ventilatsioon

Süvistatud köögiviljahoidlale, mis asub eramaja all, ei ole sundventilatsioon ehk mehaaniline ventilatsioon vajalik.

Puu- ja köögiviljatooted säilivad paremini, kui keldriruumi õhuvahetus on minimaalne. Seetõttu piisab lihtsatest tuulutusavatest ja sissepuhke-väljatõmbe ventilatsioonikanalitest.

Talvel keldris hoitavaid köögivilju ei tohi tugevalt ventileerida. Nad lihtsalt külmuvad – väljas on pakane.

Vastavalt köögiviljahoidlate projekteerimisnormidele NTP APK 1.10.12.001-02 peab näiteks kartuli ja juurviljade ventileerimine toimuma mahus 50–70 m³/h tonni köögiviljade kohta. Lisaks tuleb talvekuudel ventilatsiooni intensiivsust poole võrra vähendada, et juurvilju mitte läbi külmutada.

S.t. külmal aastaajal peaks kodukeldri ventilatsioon olema 0,3–0,5 ruumi õhumahust tunnis.

Sundventilatsiooni vajadus keldris tekib siis, kui loomuliku õhuvoolu skeem ei tööta. Siiski on vaja ka õhu liigniiskuse allikate kõrvaldamist.

Niiskus keldriruumides

Õhu umbsus ja niiskus on keldrite sagedased probleemid. Esimene probleem tuleneb ebapiisavast õhuvahetusest. Kelder on maasse süvistatud 2,5–2,8 m, selle seinad on valmistatud maksimaalse niiskus- ja õhutihedusega.

Loomulik ventilatsioon, mida esindavad vertikaalsed majakanalid, puudub paljudes keldrites.

Enne keldri ventilatsiooni küsimuste käsitlemist tuleb hüdroisoleerida selle seinad. Keldri ventilatsioon ei lahenda seinte hügroskoopsuse probleemi.

Märkimisväärset õhuniiskust keldriruumis põhjustab seinte nõrk hüdroisolatsioon. Teine põhjus on kulunud torustikud, mis on paigaldatud läbi keldri abiruumide. Pealegi kondenseerub neile vesi sõltumata torude terviklikkusest ja lahtiühendatavate liidete tihedusest.

Liigniiskuse probleem tuleb lahendada enne projekti väljatöötamist ja keldri ventilatsioonisüsteemi ehitamist. Tuleb taastada või suurendada keldri seinte tiheduse astet, tihendada torustikud ja katta need isolatsiooniga.

Viimane meede vabastab kondensaadi mõjust torude materjalile. Seejärel määratakse kindlaks keldri ventilatsioonivajadused.

Torude soojusisolatsioon kondensaadi eest

Veepiisad tekivad ainult majapidamistorustike pinnale, mille kaudu voolab külm vedelik (joogivesi ja kanalisatsiooni äravool). Ruumide atmosfääris olev niiskus kondenseerub külmadele torudele temperatuuride erinevuse tõttu nende pinna ja õhu vahel.

Mida külmemad on torud, mida niiskuseküllasem on õhk, seda aktiivsemalt toimub vee kondenseerumise protsess.

Kui torus voolab külm vesi, koguneb sellele kondensaat. Iga selline toru tuleb katta soojusisolatsiooniga.

Õhu ja külma veevarustuse torude pinna temperatuuride erinevus eramajades on tavaliselt väike. Kuna majaelanikud tarbivad külma vett harva, pole torudes vee liikumist, mistõttu siseõhu ja torustiku temperatuurid peaaegu ühtlustuvad.

Kuid mitmekorruselises hoones, olgu see elu- või büroohoone, kasutatakse külma vett peaaegu pidevalt ja toru on pidevalt külm.

Lihtsaim viis kondensaadiga torudel võitlemiseks on torude ja õhu temperatuuride ühtlustamine. Tuleb kogu külm torustik katta auru- ja soojusisolatsioonimaterjaliga.

Kondensaat koguneb külmale torule sõltumata sellest, millest see on valmistatud. Polümeerid, mustad metallid, malm või vask – pole tähtis. Isoleerima peab kõik "külma" kommunikatsiooni torud!

Veetorude isoleerimine kondensaadi ja õhus oleva niiskuse mõju eest pole keeruline. Vaja on vaid vahtpolüetüleenist (PVD) toru, tapeedinuga ja armeeritud teip.

Vahtpolüetüleenist (PVD) torukujuline soojusisolaator takistab külma toru kokkupuudet õhuga. Soojust isoleeriva "toru" sein – vähemalt 30 mm. Torukujulise soojusisolaatori läbimõõt valitakse veidi suurem kui atmosfääriniiskuse eest isoleeritava torustiku läbimõõt. Isolaatori paigaldamine on lihtne – lõikame piki ja seejärel tõmbame selle torule.

Kohe pärast torustiku soojusisolaatoriga katmist tuleb see pealt armeeritud teibiga mähkida. Maksimaalse soojusisolatsiooni ja suurema atraktiivsuse saavutamiseks mähitakse fooliumteibiga (alumiinium).

Sulgearmatuur ja keerukalt painutatud külma torustiku osad, mida ei ole võimalik torukujulise isolatsiooniga katta, mähitakse teibiga mitmes kihis.

Õhuvahetuse arvutamine keldriruumis

Enne ventilatsiooniseadmete otsimist ja ventilatsioonikanalite paigutuse planeerimist keldris tuleb kindlaks määrata õhuvahetuse vajadus. Lihtsustatud kujul, st arvestamata kahjulike ainete võimalikku sisaldust keldri õhus, arvutatakse õhuvahetus järgmise valemi abil:

L=V_keld r_r

Milles:

• L – arvutuslik õhuvahetuse vajadus, m³/h;
• V_keld – keldriruumi maht, m³;
• K_r – minimaalne õhuvahetuse kordsus, 1/h (vt allpool).

Saadud õhuvahetuse väärtus võimaldab määrata keldri sundventilatsiooni süsteemi võimsusnäitajad.

Keldriruumi õhumahu arvutamine toimub kõrguse, laiuse ja pikkuse korrutamise teel

Valemi arvutamiseks on aga vaja andmeid ruumi õhumahu ja õhuvahetuse kordsuse kohta.

Esimene parameeter arvutatakse järgmiselt:

V_keld=A•B•H

Kus:

• A – keldri pikkus;
• B – keldri laius;
• H – keldri kõrgus.

Ruumi mahu määramiseks kuupmeetrites teisendatakse selle laiuse, pikkuse ja kõrguse mõõtmistulemused meetriteks. Näiteks keldri puhul, mille laius on 5 m, pikkus 20 m ja kõrgus 2,7 m, on ruumala 5 • 20 • 2,7 = 270 m³.

Selle ruumi õhuvahetuse vajadus sõltub otseselt selles viibivate inimeste arvust. Arvesse võetakse ka külastajate füüsilise aktiivsuse astet.

Avara keldri puhul määratakse minimaalne õhuvahetuse kordsus K_р ühe inimese värske (sissepuhke)õhu vajaduse põhjal tunnis. Tabelis on esitatud inimese normatiivsed õhuvahetuse vajadused sõltuvalt selle ruumi kasutusest.

Samuti saab õhuvahetust arvutada keldris viibivate (näiteks töötavate) inimeste arvu järgi:

L=L_inim•N_l

Kus:

• L_in – õhuvahetuse norm ühe inimese kohta, m³/h•in;
• N_in – hinnanguline inimeste arv keldriruumis.

Normidega kinnitatakse inimese vajadus 20–25 m³/h sissepuhkeõhku nõrga füüsilise aktiivsuse korral, 45 m³/h lihtsa füüsilise töö tegemisel ja 60 m³/h suure füüsilise koormuse korral.

Õhuvahetuse arvutamine soojuse ja niiskuse arvestamisega

Vajaduse korral arvutada õhuvahetust, mis arvestab liigsoojuse eemaldamist, kasutatakse valemit:

L=Q/(p•Cp•(t_u-t_p))

Milles:

• p – õhu tihedus (temperatuuril 20 °C on 1,205 kg/m³);
• C_p – õhu erisoojusmahtuvus (temperatuuril 20°C on 1,005 kJ/(kg•K));
• Q – keldrisse eralduva soojuse hulk, kW;
• t_u – ruumist eemaldatava õhu temperatuur, °C;
• t_s – sissepuhkeõhu temperatuur, °C;

Ventilatsiooniga eemaldatava soojuse arvestamise vajadus on vajalik keldri atmosfääris teatud temperatuuritasakaalu säilitamiseks.

Eramajade keldrites rajatakse sageli spordisaale. Selles keldriruumi kasutusviisis on täielik õhuvahetus eriti oluline

Samaaegselt õhu eemaldamisega õhuvahetuse käigus eemaldatakse niiskus, mis on eraldunud sellesse erinevate niiskust sisaldavate objektide (sh inimeste) poolt. Valem õhuvahetuse arvutamiseks niiskuse eraldumist arvestades:

L=D/((d_u-d_p)•p)

Milles:

• D – õhuvahetuse käigus eralduva niiskuse hulk, g/h;
• d_u – niiskusesisaldus eemaldatavas õhus, g vett/kg õhku;
• d_s – niiskusesisaldus sissepuhkeõhus, g vett/kg õhku;
• p – õhu tihedus (temperatuuril 20^oC on 1,205 kg/m³).

Niiskuse eraldumist hõlmavat õhuvahetust arvutatakse kõrge niiskustasemega objektide (näiteks basseinide) jaoks. Samuti võetakse niiskuse eraldumist arvesse keldriruumide puhul, mida külastavad inimesed füüsiliste harjutuste eesmärgil (näiteks spordisaal).

Püsivalt kõrge õhuniiskus raskendab oluliselt keldri sundventilatsiooni tööd. Vajalik on ventilatsiooni täiendamine filtritega kondenseerunud niiskuse kogumiseks.

Õhukanalite parameetrite arvutamine

Omades andmeid ventilatsiooni õhuhulga kohta, liigume edasi õhukanalite omaduste määramise juurde. Vaja on veel üht parameetrit – õhu kiirust ventilatsioonikanalis.

Mida kiiremini õhuvool liigub, seda väiksemaid õhukanaleid saab kasutada. Kuid süsteemi müratase ja võrgutakistus suurenevad. Optimaalne on pumbata õhku kiirusel 3–4 m/s või väiksemal.

Teades õhukanalite arvutuslikku ristlõiget, saab selle tabeli abil valida nende tegeliku ristlõike ja kuju. Samuti saab teada õhukulu teatud õhu etteandekiiruste juures.

Kui keldri interjöör võimaldab kasutada ümmarguse ristlõikega õhukanaleid, on neid soodsam rakendada. Lisaks on ümmargustest õhukanalitest ventilatsioonikanalite võrku lihtsam kokku panna, kuna need on paindlikud.

Siin on valem, mis võimaldab arvutada õhukanali pindala selle ristlõike järgi:

S_SV=L•2,778/V

Milles:

• S_sv – ventilatsioonikanali (õhukanali) arvutuslik ristlõikepindala, cm²;
• L – õhukulu õhukanalis pumpamisel, m³/h;
• V – kiirus, millega õhk õhukanalis liigub, m/s;
• 2,778 – koefitsiendi väärtus, mis võimaldab ühtlustada valemi erinevaid parameetreid (sentimeetrid ja meetrid, sekundid ja tunnid).

Ventilatsioonikanali ristlõikepindala on mugavam arvutada cm²-s. Muudes mõõtühikutes on seda ventilatsioonisüsteemi parameetrit raske tajuda.

Iga ventilatsioonisüsteemi elemendi juurde on parem õhuvool suunata kindlal kiirusel. Vastasel juhul suureneb takistus ventilatsioonisüsteemis.

Kuid ventilatsioonikanali arvutusliku ristlõikepindala määramine ei võimalda õhukanali ristlõiget korrektselt valida, kuna see ei arvesta nende kuju.

Nõutava õhukanali pindala arvutamiseks selle ristlõike järgi saab kasutada järgmisi valemeid:

Ümmarguste õhukanalite jaoks:

S=3,14•D²/400

Ristkülikukujuliste õhukanalite jaoks:

S=A•B /100

Nendes valemites:

• S – ventilatsioonikanali tegelik ristlõikepindala, cm²;
• D – ümmarguse õhukanali läbimõõt, mm;
• 3,14 – arvu π (pii) väärtus;
• A ja B – ristkülikukujulise ristlõikega õhukanali kõrgus ja laius, mm.

Kui õhuliini kanal on üks, arvutatakse tegelik ristlõikepindala ainult selle jaoks. Kui pealiinist tehakse harusid, arvutatakse see parameeter iga „haru“ jaoks eraldi.

Ventilatsioonivõrgu takistuse arvutamine

Mida suurem on õhu liikumise kiirus ventilatsioonikanalis, seda suurem on õhumasside liikumise takistus ventilatsioonikompleksis. Seda ebameeldivat nähtust nimetatakse "rõhulanguseks".

Kui ventilatsiooni õhukanalite ristlõiget järk-järgult suurendada, on võimalik saavutada stabiilne õhu kiirus kogu selle pikkuses. Samas ei suurene õhu liikumise takistus.

Ventilatsiooniseade peab arendama õhurõhku, mis võimaldab toime tulla õhujaotusvõrgu takistusega. Ainult nii on võimalik saavutada vajalik õhuvool ventilatsioonisüsteemis.

Ventilatsioonikanalites liikuva õhu kiirus määratakse valemiga:

V=L/(3600•S)

Milles:

• V – õhumasside arvutuslik pumpamiskiirus, m³/h;
• S – õhukanali ristlõikepindala, m²;
• L – vajalik õhuvool, m³/h.

Ventilatsioonisüsteemi optimaalse ventilaatorimudeli valimine tuleks teostada kahe parameetri – ventilaatori poolt tekitatava staatilise rõhu ja süsteemi arvutuslike rõhukadude – võrdlemise teel.

Paigutades ventilatsiooniseadme hargnenud õhukanalite süsteemi keskele, on võimalik stabiliseerida õhu etteande kiirust kogu selle pikkuses.

Rõhukadud pikas keeruka arhitektuuriga ventilatsioonikompleksis määratakse õhu liikumise takistuste summeerimisel selle painutatud lõikudes ja liitelementides:

• tagasilöögiklapi puhul;
• helisummutites;
• difuusorites;
• peenpuhastusfiltrite puhul;
• muudes seadmetes.

Pole vaja iseseisvalt arvutada rõhukadu iga sellise "takistuse" puhul. Piisab, kui kasutada rõhukao graafikuid, mis on seotud õhuvooluga ning mida pakuvad õhukanalite ja vastavate seadmete tootjad.

Siiski on ventilatsioonikompleksi lihtsustatud konstruktsiooni (ilma kokkupandavate elementideta) arvutamisel lubatud kasutada tüüpilisi rõhukao väärtusi. Näiteks keldriruumides pindalaga 50–150 m² on õhukanalite takistusest tingitud rõhukadu umbes 70–100 Pa.

Väljatõmbeventilaatori valik

Ventilatsiooniseadme valimiseks tuleb teada ventilatsioonikompleksi vajalikku tootlikkust ja õhukanalite takistust. Keldri sundventilatsiooniks piisab ühest väljatõmbekanalisse paigaldatud ventilaatorist.

Sissepuhkeõhukanal üldjuhul ei vaja ventilatsiooniseadet. Piisab väikesest rõhuerinevusest õhu sissepuhke- ja väljatõmbepunktide vahel, mille tagab väljatõmbeventilaatori töö.

Teades arvutuslikku (vajalikku) rõhku õhukanalisüsteemis, saab kindlaks teha, kas antud ventilatsiooniseadme mudel sobib ruumide täisväärtuslikuks õhuvarustuseks. Piisab, kui leida rõhu positsioon graafikul, tõmmata joon kõverani ja seejärel alla.

Vajalik on ventilaatorimudel, mille tootlikkus on veidi (7–12%) kõrgem arvutuslikust.

Ventilatsiooniseadme sobivust saab kontrollida tootlikkuse ja rõhukao sõltuvuse graafiku alusel.

Arvutusliku õhuvoolu andmeid kasutades saab määrata rõhukadu õhukanalite painutatud lõikudes.

Kui tuleb valida ilmselgelt võimsama ja liiga nõrga ventilatsiooniseadme vahel, jääb prioriteet võimsama mudeli kasuks. Siiski on vaja selle tootlikkust kuidagi vähendada.

Liiga võimsa väljatõmbeventilaatori optimeerimine saavutatakse järgmiste viisidega:

• Paigaldage ventilatsiooniseadme ette tasakaalustav drosselklapp, mis võimaldab seda 'lämmatada'. Õhuvoolu hulk väljatõmbekanali osalisel sulgemisel väheneb, kuid ventilaator peab töötama suurema koormusega.
• Lülitage ventilatsiooniseade tööle väikese ja keskmise kiiruse režiimides. See on võimalik, kui seade toetab 5–8-kiiruselist reguleerimist või sujuvat kiirendust. Kuid odavamatel ventilaatorimudelitel puudub mitme kiirusrežiimi tugi, neil on maksimaalselt 3 kiirusastet. Kolmest kiirusest aga ei piisa tootlikkuse korrektseks seadistamiseks.
• Vähendage väljatõmbesüsteemi maksimaalne tootlikkus miinimumini. See on teostatav, kui ventilaatori automaatika võimaldab selle maksimaalse pöörlemiskiiruse juhtimist.

Muidugi võib ülemäära kõrget ventilatsiooni tootlikkust ignoreerida. Siiski tuleb rohkem maksta elektri- ja soojusenergia eest, kuna väljatõmme tõmbab ruumist liiga aktiivselt soojust välja.

Keldrivenilatsiooni õhukanalite skeem

Sissepuhkekanal juhitakse väljapoole keldri fassaadi ja varustatakse võrguga kaetud õhuvõtuavaga. Selle tagasivoolukanal, mille kaudu õhk siseneb, langetatakse põrandast poole meetri kaugusele.

Kondensaadi tekke minimeerimiseks tuleb sissepuhkekanal väljastpoolt soojustada, eriti selle tänavapoolset osa.

Sirgete õhukanalite süsteemi rõhukao väljaselgitamiseks peate teadma õhu kiirust ja kasutama seda graafikut.

Väljatõmbe õhuvõtuava paigutatakse lae lähedale, ruumi vastasotsas sissepuhkeava asukohast. Väljatõmbe- ja sissepuhkekanali avade paigutamine keldri samale küljele ja samale tasemele on mõttetu.

Kuna elamuehituse normatiivid ei luba loomuliku väljatõmbe vertikaalkanalite kasutamist sundventilatsiooniks, ei tohi neile õhukanaleid ühendada.

Juhul kui sissepuhke- ja väljatõmbekanali (õhu võtu- ja väljalaske) paigutamine keldri eri külgedele on võimatu (on ainult üks fassaadisein), tuleb õhuvõtu- ja väljalaskepunktid vertikaalselt eraldada vähemalt 3 meetri võrra.

Järeldused ja kasulik video teemal

Selles videoklipis demonstreeritakse selgelt keldriruumi ebakvaliteetse ventilatsiooni tunnuseid. Selles keldris on väidetavalt olemas sissepuhke- ja väljatõmbe õhuvahetuskanalid, kuid õhk neis ei liigu. Ilmselged on kõik keldriprobleemid – niiskus, umbne õhk ja rohke kondensaat piirdekonstruktsioonidel:

Alloleval videol on esitatud praktiline lahendus keldri sundväljatõmbe jaoks, kasutades arvuti jahutusventilaatorit ja päikesepatarei. Märgime ära selle ventilatsiooniprojekti teostuse originaalsuse. "Köögiviljahoidla" tüüpi keldri puhul on selline õhuvahetuse lahendus täiesti vastuvõetav:

Kuna täielik niiskuse vähendamine keldris on võimatu ilma "külmade" torustike soojusisolatsioonita, esitame video toruisolatsiooni paigaldamisest. Märgime, et tehnilise otstarbega keldri puhul on otstarbekas katta soojustatud toru täielikult tugevduslintiga – nii on usaldusväärsem:

"Hüljatud" keldrist on täiesti võimalik teha soovitud otstarbega ruum. Vaja on vaid lahendada selles õhuvahetuse probleem ja likvideerida niiskuse allikad. Igal juhul ei tohi hoone keldrikorrus olla märg ja hallitanud koht. Sest selle seinad on hoone vundament, mille hävimine on lubamatu.

Soovite ise korraldada ventilatsiooni keldris, kuid pole kindlad, et teete kõike õigesti? Esitage oma küsimused artikli teema kohta allpool asuvas plokis. Siin saate jagada ka ise tehtud ventilatsiooni korraldamise kogemusi keldris või keldriruumis.