Почему вытяжка в панельном доме тянет без вентилятора, а после замены окон перестаёт

Многие проверяли вытяжку в панельном доме старым способом: подносили к кухонной решётке листок бумаги. Зимой он прилипает к решётке, в июльскую жару висит неподвижно, а иногда из канала тянет холодом или чужим ужином. Я разобрал, почему естественная вентиляция работает без единого мотора, откуда берётся обратная тяга и в каких случаях нормы сами требуют поставить вентилятор.

Почему тёплый воздух сам уходит в шахту

Естественная вентиляция держится на простом факте: тёплый воздух легче холодного. Зимой в жилой комнате по нормам 18 или 20 градусов, на улице мороз. Столб тёплого воздуха в вентиляционном канале оказывается легче такого же столба снаружи, разница в весе превращается в разницу давлений, и воздух поднимается к крыше. В инженерной литературе это называют эффектом дымовой трубы. Кстати теорию движения воздуха в каналах и трубах в России создал ещё Ломоносов.

Сила тяги зависит от двух величин: перепада температур и высоты столба. Чем холоднее на улице и чем выше канал, тем сильнее разрежение у решётки. В типовых панельных домах квартиры подключены к общему вертикальному стволу через боковые каналы-спутники, и у квартиры на нижнем этаже над решёткой стоит почти вся высота дома. Верхнему этажу достаётся короткий отрезок до крыши, поэтому тяга там слабее и легче опрокидывается. На мой взгляд, этим объясняется, почему на вентиляцию чаще жалуются жильцы последних этажей, хотя шахта у всего подъезда одна.

У этой схемы есть оборотная сторона. Если в помещении холоднее, чем снаружи, плотности меняются местами, и выталкивающая сила начинает работать вниз. При почти равных температурах она исчезает совсем, поэтому летом тяга заметно слабеет без всякой поломки.

Откуда воздух должен прийти в квартиру

Шахта может вытянуть ровно столько воздуха, сколько войдёт в квартиру с другой стороны. Разбираясь в нормах, я обнаружил, что это прописано прямо: СП 60.13330 требует, чтобы при естественной вытяжке наружный воздух поступал через специальные приточные устройства в стенах или окнах. СП 54.13330 перечисляет их конкретно: регулируемые створки, фрамуги, форточки, оконные и стеновые клапаны.

Посчитаю на примере квартиры с газовой плитой и раздельным санузлом. По СП 54.13330.2022 из кухни с газовой плитой нужно удалять 100 кубометров в час, из ванной 50, из туалета 25. В сумме выходит 175 кубометров каждый час, и столько же должно войти внутрь. С электроплитой и совмещённым санузлом цифра меньше, 60 плюс 50, то есть 110 кубометров, но принцип тот же.

В домах с деревянными рамами приток давали щели: воздух просачивался сам, и о нём никто не думал. Закрытое пластиковое окно почти герметично, поэтому после замены рам вытяжке неоткуда брать воздух. Расход через решётку падает, и тяга слабеет. Нормы притока для герметичной оболочки, кстати, вдвое выше: 60 кубометров на человека в час против 30 при открываемых окнах.

Откуда берётся обратная тяга

Обратная тяга появляется, когда давление в квартире становится ниже, чем в канале, и воздух идёт из решётки внутрь. Причин несколько, и в панельном доме они складываются.

Первая связана с притоком. Если окна закрыты и при этом включена мощная кухонная вытяжка, она выбрасывает воздух быстрее, чем он успевает войти. Квартира добирает недостающее через ближайшее отверстие, то есть через решётку в ванной. Тот же эффект дают соседские вентиляторы, подключённые к общему стволу. Поэтому распространённое мнение, будто электрическая вытяжка над плитой улучшает вентиляцию в квартире, верно лишь наполовину: без компенсирующего притока она перетягивает воздух через соседние каналы.

Вторая причина погодная. Летом выталкивающая сила пропадает, а ветер на крыше создаёт подпор у оголовка шахты. Динамическое давление ветра растёт пропорционально квадрату скорости, так что при вдвое более сильном порыве давление на выходе вырастает в 4 раза. К этому добавляются засоры: пыль, жир, строительный мусор и птичьи гнёзда сужают канал и повышают его сопротивление.

Опаснее всего обратная тяга там, где к естественной вентиляции подключены газоходы котлов или колонок. Продукты сгорания в таком случае идут в помещение, и это прямой путь к отравлению угарным газом. Я считаю, что при газовом приборе в квартире с капризной тягой проверка каналов должна быть регулярной процедурой, о которой не вспоминают только после запаха из решётки.

Чем лечат обратную тягу: дефлекторы и приточные клапаны

На крыше главный инструмент называется дефлектором. Это насадка на оголовок шахты, которая за счёт ветра создаёт пониженное давление в канале, и тот самый ветер, что мешал тяге, начинает ей помогать. Обслуживание дефлекторов, зонтов над шахтами и шиберов, то есть заслонок, регулирующих сечение канала, по Правилам технической эксплуатации жилищного фонда 2003 года входит в обязанности персонала. Туда же отнесены устранение засоров и неплотностей в шахтах. На деле это значит, что прочистка общего ствола остаётся задачей управляющей компании, а не жильца.

Внутри квартиры работает приточный клапан в стене или окне. Он возвращает тот приток, который раньше давали щели в рамах, и позволяет регулировать открытие. По-моему, клапан снимает большую часть жалоб на слабую вытяжку после замены окон, потому что восстанавливает баланс, на который шахта рассчитана. С ветром на крыше и засором в канале он не справится, здесь нужны дефлектор и прочистка.

Когда без вентилятора не обойтись

Нормы прямо определяют пределы естественной тяги. СП 60.13330 требует рассчитывать систему по разнице плотностей наружного воздуха при +5 °C и внутреннего воздуха холодного периода. Если при +5 °C канал не удаляет нормативный расход, проектировщик обязан предусмотреть механическую вытяжку. Правила эксплуатации жилфонда формулируют то же самое со стороны обслуживания: естественная вытяжка должна справляться при наружной температуре 5 °C и ниже.

Для кухни-ниши СП 54.13330 требует механическую вытяжку сразу, без всяких расчётов. Механическая система в принципе не может дать обратную тягу, потому что давление в ней создаёт вентилятор, и от погоды оно не зависит. Ещё в XIX веке академик Ленц писал, что полная вентиляция достигается только механическим способом, а первый работающий центробежный вентилятор Саблуков предложил в 1832 году.

Естественная схема в многоквартирных домах сохранилась потому, что работает без электричества и без обслуживания моторов. Я бы для обычной квартиры оставил шахту основой, добавил приточный клапан и ставил вытяжной вентилятор в санузле или над плитой только вместе с притоком, иначе он ухудшит тягу у соседей и у себя же в ванной.

Итого

Вытяжка в панельном доме тянет без вентилятора, потому что тёплый воздух квартиры легче уличного, а высокая шахта превращает эту разницу в давление. Тянуть она перестаёт, когда пропадает одно из условий: исчезает приток за герметичными окнами, температуры выравниваются, ветер давит на оголовок или канал забит. Удивительнее другое: нормы и не требуют, чтобы естественная вентиляция работала всегда. Расчёт ведётся для +5 °C и ниже, поэтому неподвижный листок бумаги у решётки в июльскую жару с точки зрения норм считается штатной ситуацией.

Также рекомендую посмотреть ещё несколько моих обзоров техники для дома и ремонта:

• Отмыл дом! Обзор мойки высокого давления Huter W240i K7 Smart Professional: мощь за 30К и реальный конкурент Karcher K7 | Видеообзор
• Шуруповерт по цене отвертки: обзор Boxbot CD12-1 за 990 рублей