أتلقى معظم الأسئلة من مالكي العقارات في الضواحي حول خطوط المرافق. سأشرح ذلك في هذه المقالة. كيفية تنظيم التهوية الطبيعية في منزل خاص، وتصميمها، ومبادئ تشغيلها.
دعوني أتطرق إلى هذه المسألة الإيجابيات والسلبياتسأتناول طرق التركيب، والميزات، والأنواع. سأقدم نصائح حول الغرف التي يُفضل تزويدها بالتهوية الطبيعية، والغرف التي يُفضل فيها الاستغناء عنها.
- الغرض من التهوية الطبيعية وتصميمها
- مبدأ تشغيل شبكة المرافق
- أنواع أنظمة التهوية الطبيعية
- خصائص أنواع التهوية
- مزايا وعيوب التهوية الطبيعية
- متى نختار أو نرفض التهوية الطبيعية؟
- طرق تنظيم التهوية الطبيعية
- صمامات النوافذ
- فتحات تهوية جدارية
- أنيموستات
- صمامات جدارية
- فتحات التهوية
- موزعات العطور
- تركيب مروحة تهوية جدارية
- إجابات على الأسئلة الشائعة
- فيديو مفيد
الغرض من التهوية الطبيعية وتصميمها
قبل أن ننتقل إلى الجوانب التقنية، دعوني أشرح بإيجاز الغرض من التهوية الطبيعية. يُعد هذا النظام جزءًا من شبكة المرافق التي توفر تبادل الهواء في المنزل الخاص.
يدخل الهواء النقي من الشارع، وتخرج تيارات من ثاني أكسيد الكربون وملوثات أخرى من الغرفة.
بدون تهوية في منزل خاص، ستكون الغرف كالتالي:
- هواء خانق وراكد مشبع بأول أكسيد الكربون؛
- رطوبة عالية؛
- رائحة كريهة؛
- الغبار، والمواد المسببة للحساسية، والبكتيريا الممرضة؛
- فطر ينمو على الجدران والسقف على شكل بقع داكنة.
يتميز نظام التهوية بتصميم بسيط نظرًا لقلة المعدات. ويتكون النظام الهندسي من قنوات تهوية للتزويد وقنوات سحب الهواء. في حين أن تهوية الشقق السكنية معقدة بسبب وجود قنوات التهوية المشتركة في المبنى، فإن قنوات التهوية ليست ضرورية في المنازل الخاصة.
يتم تنظيم دخول وخروج الهواء من خلال الشقوق الموجودة في النوافذ والأبواب والفتحات المصممة خصيصًا في الجدران أو السقف.
مبدأ تشغيل شبكة المرافق
يعتمد النظام على مبادئ تبادل الهواء بفعل الجاذبية. ولا يتطلب تشغيله أي معدات أو آلات أو توصيلات كهربائية. وتتحقق دورة الهواء من خلال الفرق في درجة الحرارة والضغط بين البيئتين الداخلية والخارجية.
نظام تبادل الهواء هو كالتالي:
- يتسرب الهواء البارد من الشارع إلى داخل المبنى عبر شقوق النوافذ القديمة وفتحات التهوية والأبواب. ولضمان تدفق الهواء بشكل سليم، يقوم أصحاب المنازل بتركيب فتحة تهوية في الجزء السفلي من الجدران.
- يتدفق الهواء النقي بين الغرف من خلال الأبواب المفتوحة والفتحات الموجودة في الحواجز لتسهيل التدفق.
- ترتفع حرارة العادم إلى السقف، بينما يطردها الهواء النقي عبر فتحات التهوية إلى الخارج. في المنازل الخاصة، تُركّب فتحات التهوية أسفل سقف أكثر الغرف اتساخًا: المطبخ، والحمام، والمرحاض، أو الحمام المشترك.
تتكرر دورة تبادل الهواء باستمرار. مبدأ التشغيل الأساسي للتهوية الطبيعية هو نفسه، ولكنه يعتمد على عوامل ثانوية، منها:
- الفرق في درجة الحرارة بين داخل المنزل وخارجه. ليس بالضرورة أن يكون الجو في الخارج أبرد منه في الداخل، مما يؤدي إلى ظاهرة ارتداد الهواء. تحدث هذه الظاهرة خلال فصل الصيف الحار عندما يخفض صاحب المنزل درجة الحرارة قسرًا باستخدام مكيف الهواء.
- ارتفاع فتحة التهوية. يقل الضغط مع زيادة المسافة عن الأرض. كلما ارتفعت فتحة التهوية أو قناة السقف فوق أرضية المنزل، زادت قوة السحب.
- اتجاه الرياح وقوتها. تزداد سرعة الهواء في الطبيعة مع تفاوت توزيع الضغط الجوي. يزداد تبادل الهواء الطبيعي في المنزل الخاص عندما تتشكل منطقة ضغط مرتفع بالقرب من النوافذ ومنطقة ضغط منخفض بالقرب من شفاط المطبخ.
تؤثر العوامل الطبيعية على أداء التهوية، لكن أصحاب المنازل لا يملكون سيطرة كبيرة عليها. ومع ذلك، توجد طرق لتحسين التهوية الطبيعية.
أنواع أنظمة التهوية الطبيعية
تُصنّف أنظمة التهوية الطبيعية عادةً بناءً على التقنية المستخدمة في تركيبها. يعمل كل نوع من أنواع أنظمة التهوية على نفس المبدأ، لكنه يركز على تدفق هواء واحد:
- نظام العادمينصب التركيز على زيادة إخراج الهواء من الغرفة عبر غطاء التهوية إلى الخارج.
- نظام الإمدادينصب التركيز على زيادة حجم وسرعة دخول الهواء النقي إلى المنزل من الشارع.
لا تعمل التهوية إلا بوجود منفذ للعادم ومنفذ للدخول، لذا من الأدق تسمية النظام بنظام إمداد وعادم. من الخطأ التركيز فقط على منفذ العادم أو منفذ الدخول.
يلزم تبادل حجم متساوٍ تقريبًا من الهواء بين الغرفتين، أي ما يعادل كمية الهواء الداخلة والخارجة من الغرفة في دورة واحدة. ويُسمح باستثناءات لهذه الأحجام في البيئات الصناعية. فعند انبعاث مواد سامة في إحدى غرفتين متجاورتين، يُزاد حجم هواء العادم مقارنةً بحجم هواء التغذية.
يُخلق ضغط سلبي في منطقة العمل. إذا لزم ضغط إيجابي في غرفة معينة، يُزاد ضغط هواء التغذية مقارنةً بضغط هواء العادم. ولا تُطبق أي استثناءات على المنازل الخاصة.
خصائص أنواع التهوية
يمكن أن تكون التهوية الطبيعية في المنزل الخاص تلقائية أو بمساعدة بشرية. وفيما يتعلق بإدارة تبادل الهواء، يُفرّق عادةً بين نوعين من أنظمة المرافق:
بالنسبة للمنازل الخاصة، أنصح بنظام تهوية منظم. يتميز نظام التهوية فيه بالتشغيل المستقر. أما النظام غير المنظم فلا يُعتبر تهوية، بل هو أقرب إلى حركة هواء عشوائية تؤدي إلى فقدان الحرارة في المبنى السكني.
مزايا وعيوب التهوية الطبيعية
لم يتم استخدام التهوية الطبيعية في المساكن الخاصة الحديثة منذ عام 2004. في القصور المريحة المكونة من طابقين أو ثلاثة طوابق مع حمامات سباحة وساونا ومرائب وغيرها من وسائل الراحة، تكون أنظمة المرافق غير فعالة.
يجري تطوير مشاريع جديدة باستخدام نظام تهوية قسرية موجه. ويتم استخدام التهوية الطبيعية في منزل خاص قديم من طابق واحد بمساحة محدودة.
سنحدد ما إذا كنا نفضل أو نرفض شبكة المرافق في منزلنا من خلال تحليل الإيجابيات والسلبيات.
الإيجابيات والسلبيات:
- تركيب سهل يمكنك القيام به بنفسك؛
- الحد الأدنى من تكاليف تركيب وصيانة النظام في منزل خاص؛
- انعدام الاعتماد على الطاقة؛
- تشغيل صامت بسبب عدم وجود مراوح؛
- القدرة على تحريك وتغيير عدد أجهزة التزويد والعادم.
- اعتماد أداء النظام على الظروف الجوية؛
- زيادة فقدان الحرارة في منزل خاص؛
- مستوى منخفض من عزل الصوت؛
- ظهور المسودات؛
- توليد قوة دفع عكسية.
تشير هذه العيوب إلى أن التهوية الطبيعية أكثر فعالية من حيث التكلفة بالنسبة للمنازل الصيفية أو بيوت العطلات الموسمية في الريف. أما في المباني الخاصة المخصصة للسكن الدائم، فإن التهوية الميكانيكية هي الأنسب.
متى نختار أو نرفض التهوية الطبيعية؟
يُعدّ التشغيل السلس للتهوية الطبيعية أمرًا غير مؤكد دائمًا. فقد يكون معدل تبادل الهواء أعلى أو أقل من المعدل الطبيعي. ويكون نظام التهوية مناسبًا للمنزل الخاص عندما:
- يتم بناء مبنى سكني خاص في منطقة ذات مناخ معتدل أو بارد، حيث يتم تهيئة الظروف اللازمة للتيارات الهوائية المستمرة؛
- المنزل غير محمي من تيارات الرياح بواسطة المباني المجاورة أو الأشجار الطويلة في غابة كثيفة.
في المناطق الجنوبية، يكون الجو في الخارج أدفأ منه داخل المنازل المكيفة. وتفتقر هذه المناطق إلى الظروف الملائمة لتدفق الهواء. وفي القصور المكونة من طابقين أو ثلاثة طوابق، وفي غرف العلية، لا توفر التهوية الطبيعية معدلات تبادل الهواء الموصى بها من قبل برنامج SNiP.
تُزيل التهوية الطبيعية الرطوبة من القبو عبر فتحات في الأساس. كما يُعد نظام التهوية ضروريًا في العلية والسقف. ويتم تركيب أجهزة تهوية السقف لهذا الغرض. وتُركّب نوافذ سقفية في العلية.
طرق تنظيم التهوية الطبيعية
لإنشاء شبكة مرافق منظمة جيدًا في مبنى سكني خاص، يجب تركيب أجهزة إضافية. وحدات التزويد والعادم مصممة لمعدل تدفق محدد.
يُحدد الأداء في تعليمات الجهاز. حدد عدد الأجهزة ومعاييرها بناءً على معدلات تبادل الهواء الموصى بها لكل غرفة:
تُنظَّم المعايير ومعدلات تبادل الهواء بموجب المواصفة القياسية الوطنية SNiP 41-01-2003 والمواصفة القياسية SP 60.13330.2010. ووفقًا للمواصفة القياسية الحكومية GOST 30494-2011، فإن مستوى ثاني أكسيد الكربون في المباني السكنية2 ينبغي أن يكون التركيز بين 400 و600 جزء في المليون لكل متر مكعب3 معدل تبادل الهواء لكل ساعة واحدة وفقًا لـ SNiP 41-01-2003: للمطبخ - 12، غرف المعيشة - 1، غرف المرافق - 0.2 مرة.
صمامات النوافذ
تُصنف هذه الأجهزة ضمن أجهزة تزويد الهواء، وتُسمى أجهزة التهوية. أما الطرازات الأرخص ثمناً فهي مزودة بمخمد يتم التحكم فيه يدوياً، وهي أكثر ملاءمة للتركيب في المباني العامة.
بالنسبة للمنازل الخاصة، أنصح باستخدام صمامات النوافذ ذات التحكم التلقائي. هذه الأجهزة مزودة بمستشعر تحكم يعمل بدون مصدر طاقة.
يتم تصنيف أجهزة التهوية حسب نوع التركيب:
- مخمدات سطحية للتركيب بدون الحاجة إلى حفر. صُممت هذه الأجهزة للتركيب على الجزء العلوي أو الجانبي لإطار نافذة قابلة للفتح دون الحاجة إلى حفر ثقوب.
- صمامات غائرة للتركيب المصنّع. صُممت هذه الأجهزة للتركيب على نافذة ثابتة عن طريق الحفر عبر الإطار.
عادةً، تحتوي كل غرفة في المنزل الخاص على نافذة واحدة مع جزء علوي قابل للفتح. لتجنب ثقب إطار النافذة، أنصح بتركيب فتحة تهوية علوية. لتركيب جهاز التهوية، اتبع الخطوات التالية:
- أخرج الصمام من عبوته الأصلية واقرأ تعليمات الشركة المصنعة. اختبر الغلاف على مكان تثبيت الإطار وحدد المكان باستخدام قلم تحديد.
- في المواقع المحددة، اقطع الشريط اللاصق الموجود على إطار نافذة PVC باستخدام سكين. أزل قطعة من المطاط تساوي طول جسم جهاز التهوية.
- قم بتثبيت جزء واحد من جسم الصمام المخصص للتركيب الداخلي على البروفيل المصنوع من مادة PVC. ويتم تثبيته عادةً بثلاثة براغي.
- ألصق الشريط المطاطي الجديد المرفق بالصمام مكان الشريط المطاطي القديم. نظرًا لسمكه الأقل، لن يلتصق الشريط بإحكام بالجزء المقابل. ستسمح الفجوة الناتجة بدخول الهواء من الخارج إلى المنزل.
- قم بتثبيت الجزء الثاني من جسم الصمام على الإطار من الخارج. أعد تركيب الحشية المطاطية بنفس الطريقة. تأكد من محاذاة جزئي جسم جهاز التهوية عند إغلاق النافذة.
- أغلق إطار النافذة. تحقق من عمل الصمام المُثبّت. يجب أن يتدفق الهواء عبر الغلاف عندما يكون الصمام مفتوحًا.
يختلف مبدأ تركيب جهاز التهوية باستخدام تقنية الحفر، حيث يتطلب الأمر عمل ثقوب نافذة في مكان تثبيت الغلاف. ويجب تثبيت مكونات الصمام على الإطار باستخدام براغي من الجانبين الداخلي والخارجي.
إذا كنت تقوم بتجديد منزل خاص وتركيب نوافذ، فاطلبها مزودة بفتحات تهوية على المقابض. يتم تركيب فتحات التهوية في المصنع. عناصر التهوية أقل وضوحًا على النافذة وتبدو أكثر أناقة.
فتحات تهوية جدارية
تُعدّ فتحات التهوية في النوافذ مناسبة للغرف الصغيرة. أما في المنازل الكبيرة، فلن توفر هذه الفتحات تدفق هواء كافياً. وللحصول على تهوية طبيعية مثالية، أنصح بالنظر في استخدام صمامات جدارية.
مبدأ التشغيل مشابه لأجهزة تهوية النوافذ، ولكن نظرًا لحجمها الأكبر، فإن هذه الأجهزة تتمتع بإنتاجية أعلى.
يتم تنظيم تدفق الهواء يدويًا أو تلقائيًا، حسب الطراز. تتوفر صمامات الجدار بنماذج التزويد، والعادم، والتزويد والعادم معًا.
أنيموستات
يتكون أبسط جهاز تنفس صناعي من غلاف وصمام هواء قرصي الشكل مزود بآلية ضبط. ويحدد شكل القرص اتجاه خروج الهواء من الجهاز.
عن طريق تحريك صمام القرص، يمكنك تنظيم حجم الهواء المار من خلاله. الوضع المغلق لمنظم سرعة الرياح لا يسمح بمرور التدفقات.
صمامات جدارية
تتكون وحدة التهوية من غلاف مزود بصمام هواء داخلي. أما من الخارج، فيتم تركيب شبكة أو ناموسية لمنع دخول الحشرات إلى المنزل.
يمكن تركيب فلتر غبار على جانب الغرفة. يعمل صمام التهوية الطبيعية المثبت على الحائط بنفس مبدأ عمل منظم سرعة الرياح أو مروحة النافذة. عند إغلاقه، يمنع الجهاز تدفق الهواء.
فتحات التهوية
تُركّب عناصر تهوية زخرفية على فتحة التهوية. ويمكن استخدام القناة إما للعادم أو للتزويد. وتمنع الشبكة دخول القوارض والحطام الكبير إلى القناة.
داخل المنزل الخاص، استخدم شبكات لتغطية الفتحات الموجودة في الجدران الداخلية حيث توجد قنوات التهوية. صُممت هذه القنوات للسماح بتدفق الهواء الطبيعي بين الغرف.
موزعات العطور
يُعدّ المشتت نسخةً مُحسّنة من شبكة التهوية، وهو مُجهّزٌ أيضاً بحجرة ضغط ثابت ومروحة. كما تُسهّل الشرائح القابلة للتعديل الموجودة على الشبكة إعادة توجيه تدفق الهواء.
تُعدّ موزعات الهواء الخيار الأمثل لوضعها على الجدران الداخلية في المنازل الخاصة، حيث توجد فتحات لتدفق الهواء. كما يُمكن تركيب الجهاز على قناة التزويد أو العادم.
يقوم الموزع بمزج تيارات الهواء ذات درجات الحرارة المختلفة، مما يمنع تشكل مناطق راكدة وباردة. كما يقلل الجهاز من الضوضاء الناتجة عن تيارات الهواء القوية التي تمر عبر القنوات.
تركيب مروحة تهوية جدارية
مبدأ تركيب فتحات التهوية الجدارية واحد لجميع الموديلات. توجد بعض الاختلافات الطفيفة بحسب تصميم الموديل، لكنها بسيطة للغاية ولا تستدعي مراجعات منفصلة. دعونا نلقي نظرة على المبادئ العامة لتركيب فتحة تهوية جدارية:
- حدد الموقع على الحائط حيث سيتم تركيب جهاز التهوية. استخدم القالب لتحديد المنطقة وقم بحفر ثقوب التثبيت باستخدام البراغي والمثبتات البلاستيكية.
- أدخل مثبتات بلاستيكية في الثقوب المحفورة. ثبّت قالب الحفر على الحائط لقناة التهوية باستخدام البراغي.
- قم بتوصيل خرطوم المكنسة الكهربائية بالقالب لتقليل انتشار الغبار في أرجاء المنزل. باستخدام مثقاب مزود بمنشار ثقب بالقطر المناسب، قم بثقب الجدار لقناة التهوية.
- أزل قالب التركيب من الحائط. أدخل قناة التهوية المزودة بغطاء العزل المرفق مع الصمام في الفتحة المخصصة. قم بتشذيب أي حواف بارزة باستخدام آلة التجليخ.
- قم بتثبيت فتحة التهوية على الحائط من جهة الغرفة. عادةً، يتكون الجهاز من آلية داخلية وغطاء زخرفي.
- من جهة الشارع، قم بتغطية الفتحة الموجودة في الجدار بشبكة زخرفية.
قم بتركيب شبكات وموزعات هواء لتدفق الهواء بين الغرف باستخدام نفس المبدأ. اثقب فتحة تهوية في الجدار الداخلي. أدخل غلافًا لتقوية الفتحة. غطِّ فتحات التهوية على كلا الجانبين بشبكات.
إجابات على الأسئلة الشائعة
في التهوية الطبيعية، يتدفق الهواء النقي عبر فتحات التزويد، ويُطرد الهواء الراكد عبر قناة العادم. وتحدث الدورة دون قوة ميكانيكية نتيجةً لاختلافات درجة الحرارة والضغط.
يُفضّل تركيب شفاط هواء ميكانيكي مزود بمروحة في المطبخ بسعة تتراوح بين 200 و500 متر مكعب في الساعة. يجب توجيه مخرج قناة التهوية الطبيعية عبر السقف بحيث تصل نهاية الأنبوب إلى منطقة ذات ضغط منخفض.
يجب أن تضمن سعة القناة مرور حجم هواء يفي بمعايير الغرفة المحددة. تُحدد المعايير من خلال الحسابات. متوسط نسبة عرض القناة إلى طولها هو 1:3.
يُعد نظام التهوية الطبيعية مناسبًا للمنازل الصيفية الخاصة، والمنازل الريفية الموسمية، والمباني الخارجية.
التهوية الطبيعية تعني تبادل الهواء دون استخدام المراوح. يدور الهواء نتيجةً لاختلافات درجة الحرارة والضغط.
في نظام التهوية، تشير التهوية إلى التهوية الطبيعية وتوفير الأكسجين. يتم تركيب أجهزة التهوية على السطح لتهوية المساحة أسفل السطح.
لا تستطيع شفاطات المطبخ إزالة تسربات الغاز والهواء الملوث من المطبخ بشكل كامل. فبالإضافة إلى شفاطات التهوية الميكانيكية، تُعدّ التهوية الطبيعية ضرورية.
