stran06

Проект вылржен в деталях (60 статей, включая подходы к проектированию) на Дзене, "Оптимальное строительство". Дзен, "Оптимальное строительство" https://dzen.ru/optim_stroi

В рамках проекта, для поверки практикой ряда решений, конструктивов, технологий был построен полноразмерный полигон с пятном застройки 160 м2.

Что получилось.

Размеры (по стенам, не по свесам крыши) дом 9*11 + гараж 5.5*7 + веранда 2*5.5 + терраса 3*4. Все, кроме террасы - в теплом контуре.

Жесткость перекрытия 1/1250. Впятеро жестче СП.

Слои утеплителя (и сопротивления), пол, стена, потолок: 400(13), 300(10), 550(18). Пеноизол. Не догма, спорный материал, но мне другой не привезти было. По дороге брод, фуры не идут, а в доме более 120 м3 утеплителя.

Правильный слой пола, пачка винстона для масштаба :)

Конструктивами стены ПОЛНОСТЬЮ РЕШЕНА ПРОБЛЕМА УСАДКИ УТЕПЛИТЕЛЯ. Может быть любой, теперь это не важно. Утеплитель - бесформенный, заливка, засыпка.

Слои утепления без мостиков холода, включая отсутствие мостиков по сопряжениям пол-стена, стена-потолок.

Двери 100 мм пеноплекса, без мостиков холода (исключая контур из дюймовки по периметру), до улицы две таких двери, третья обычная финка с тамбуром 300 мм.

Окна 12 м2 (на жилую 80 м2 с глубиной комнат 4 м), сопротивление 1.5 (два I-стекла, третье М, обе камеры аргон, 19 мм)

Отопление теплые водяные полы, электрокотел 5 кВт (ТЭНы 1.7 и 3.4 кВт, меньше не было). 3.4 кВт хватает до -35С, в доме +23-24С.

Построен на открытой местности (под Вологдой, полуброшенная деревня, зимуют два дома). Ниже -43С, еше было, в сороковник - полет нормальный.

Сейчас (ночью -5, днем +10, солнце) - две недели, как отопление отключено (пару раз ночью таки включал, было до -8С, к утру дом остывал до +20С).

Рекуператоры посчитаны, спроектированны (на теплоАКБ), но не сделаны ("и так сойдет", короче заленился). Вентиляция через приоткрытые окна, примерно 50-60 м3/ч на двоих, контроль по датчику СО2 (700-800ррм). Влажность зимой 40-45%. При -40С - на уличной стороне окон по зазору проветривания - иней, зазор на окнах начинает обмерзать, раз в пару дней, сантиметр льда, приходится скалывать, для Вологды (единицы таких дней) - решение ветиляции через окна на грани, но прокатит, для Воркуты (сороковник неделями) - не прокатит.

Электрика - топология звезда, к каждому потребителю свой кабель и автомат. В главном щите занято 49 мест на динрейке. На кухню, котел, санузел, гараж, улицу - дифавтоматы. Есть переключатель на резерв (генератор).

Сантехника без понтов, унитаз, ванна, две мойки.

Полы хороший линолеум, потолок ПВХ, стены обои и покраска по ГК.

Стройка в одну каску + на 5 недель нанимался мужик в помощь, примерно 15 тыс в неделю, за 12 часв в день, пятидневка. Стройка в 58 годиков, онкобольным (лейкоз). Это я к тому, что "пацаны, не очкуйте, стройтесь".

Старт 13 июня, под крышей и со стенами 5 октября. Этот этап в режиме упал, очнулся, к станку.

Заселение конец следующего июня (на все чуть больше года). Доделки по мелочи (плимтуса, полки, короба...) еще месяца три, без фанатизма.

Планировка затгчена под блочное строительство. Вначале санузел, прихожая, техкомната, кухня-гостиная, спальня. Появились дети - пристрой двух детских, не задевая жизнь в основном доме. Дети выросли и уехали, детские превращаются в гостевые, на зиму отсекаются от теплого коетура.

Цена квадрата ПОД КЛЮЧ, в ценах 2018 - 10 тыс. руб.

С отделкой, инженеркой, работой, материалами (без опыта, где чего и подешевле, стройка одновременно с переездом в новый регион), дорогими транспортными (по дороге брод, камаз-шаланда после долгих уговоров лезет за 18 тыс., фура не идет ни за какие деньги).

В цену не входит септик и скважина (уже были).

Тема для молодых, имеющих возможность дистанционого заработка. Или пенсионеров.

Бизнес план альтернативы ипотечной петли на пальцах: собираются деньги на материалы и землю (в полуброшенной деревне, у меня около 1000 р/сотка), пацан увольняется и с апреля стартует. Девчонка пашет на еду.

К июлю - дом под крышей.

В августе - можно въезжать на уровне "матрасик вон в том углу", отопление конвектором, электрика удлинителями, вода в колодце, туалет в зеленом домике, но за съем уже не платим.

К новому году - нормальная жизнь.

Строить нужно ТОЛЬКО БЫСТРО. На кураже, за сезон. Иначе... - плохо все иначе...

Вдвоем (два пацана) построят два дома, почти вдвое быстрей, чем каждый свой в одиночку.

Проблема одна (кроме заработка). Дети. Школа и секции. В деревне удручающе.

Зато за окошком, "моя прелесть" радует :)

ЗЫ. Планировки по просьбам трудящихся

Вариант 1, стартовый, до появление мелких.

Вариант 2, появились дети, пристрой двух детских.

Сам проект (в скечапе) не идеален, есть упрощения. Сводятся к:

• лень сопрягать сплоченные доски в ростверке елочкой, соотв. доски на 50 мм входят друг в друга (в смете, небольшой перерасход деревяшек)

• лень делать раскладку досок по длине, соотв. я гоню доску длиной под 9 метров

Ну и кроме того, не совсем ясно, какой вариант интересней, аналоги двушки 56 или 64 м2, или аналог четырехкомнатной (кухня-гостинная и три спальни), слой утеплителя 350, или 400, т.е. какой из проектов доводить

Пока, выкладываю подробную скечап-модель двушки 56 м2 и смету на материалы, до состояния:

• Фундамент (материалы с работой)

• Все каркасы

• Стены. Состояние - снаружи под покраску, внутри гипсокартон

• Пароизоляция

• Кровля (без водостоков, снегозадержателей и пр)

• Черные полы (доска- дюймовка)

• Утеплитель, слои: 350 мм - стены, 400 мм - полы, 550 мм - потолок

Это минимально возможный набор для состояния "сухо и тепло". Т.е. можно кинуть проводку удлинителями, подключить конвектор, бросить съемное жилье и жить доделывая внутрянку, на коврике вон в том углу, с водой из вон того колодца и туалетом вон в том зеленом домике.

Сразу про "дверь забыл" - нет, не забыл. Самопальная теплая дверь (100 мм пеноплекса) стоит примерно 3,5-4 тыс. руб. Мне лень ее рисовать на этом этапе.

Пожалуй поясню по окнам. По технологии, стены снаружи зашиваются в сплошную (так быстрее и меньше риски повредить листы), окна потом прорезаются лобзиком по каркасу проема, как по кондуктору, сразу образуя четверть под ПСУЛ, т.е. открытой дыры на улицу нет.

Когда строил, просто затянул проемы аж четырьмя слоями полиэтилена (каждый из каркасов с обоих сторон. Тепла хватало.

Чего нужно до финиша (что не посчитано):

• Окна

• Двери

• Электрика

• Отопление (разложить трубу теплого пола), технология без стяжки

• Сантехника

• Вентиляция

• Покраска снаружи

• Шпаклевка стыков ГК и покраска снаружи (обои - зло вообще).

• Финишное покрытие пола

  Еще раз, будет интерес, посчитаю все.

Особенности дома

Это пассивный дом-трансформер

Первое обеспечено слоями утепления, 350 мм - стены, 400 мм - полы, 550 мм - потолок.

Второе - в конструктив заложена возможность поэтапного строительства, возможность пристроя. Т.е. молодая семья строит основной контур. Кухню-гостинную, санузел, прихожую, спальню, по сути, аналог обычной двушки.

Появляются дети, потребность в детских. Они строятся без затрагивания жизни внутри вообще. Вмешательство во внутренний ремонт - в конце стройки снимаем лист ГК с закрытых (заложенных в проекте) дверных проемов в новые спальни и убираем утеплитель и входим в уже готовые новые спальни.

Т.к. новые спальни за "капитальной" (со слоем утеплителя 350 мм) стеной, то после "дети выросли, уехали" остаются две гостевые/кладовки, которые можно не отапливать, или почти не отапливать, температура будет примерно половине градиента (например, в доме +24С, улица -6С, градиент 30С, в неотапливаемых комнатах будет 24-15=+9С

Детали расчетного проекта

Это аналог совр. двушки, 56 м2 жилой. По мне, меньше строить не стоит. Если брать вспомогательные (терраса, веранда, тамбур) то пятно застройки по стенам 93 м2, или 8,9*10,4 м.

Внутри спальня 12 м2, кухня гостинная 12+16м2, прихожая 4 м2, санузел 4 м2, техкомната (оно же типа котельной-кабинета-мастерской...) 9 м2.

Снаружи тамбур 5 м2, холодная кладовка (типа погреба зимой, с температурой выше +3С) 7,2м2, терраска 10 м2

Повторю, по мне, это минимальные размеры для жизни двоих.

Основной недостаток - 12 м2, это довольно тесная спальня.

Анонсы

Если к теме будет интерес, спроектирую и посчитаю те же идеи, но спальня в 16 м2, а общая жилая площадь 64 м2 со слоем утеплителя в стенах 400 мм.

После пристроя детских (две комнаты по 16 м2) общая жилая площадь такого дома будет 96 м2.

Это вполне нормально для четверых, с учетом своей земли.

У меня, например, при жилой площади 80 м2, только разных гаражиков уже давно за сотню квадратов. Последним был "домик для лопат и грабель", а перед ним, "домик для лисапедиков", это сразу после домиков для вездеходиков и снегоходиков )

Да, разумеется, все проекты свободны и бесплатны. Взять расчетный пример можно тут

https://disk.yandex.ru/d/aiLjAlc8xwDVDQ

ЗЫ. Проект давнишний, проверять его подробно - лениво (еще раз, не ясно, нужно ли это вообще кому-нибудь), если кто косяки заметит, пишите, поправлю.

ЗЗЫ По ценам утеплителя и дерева, возникли вопросы, добавляю скрины и ссылки

Дерево:

https://www.avito.ru/vologda/remont_i_stroitelstvo/doska_suh...

Смола для пеноизола

90р/кг, на куб - 20 кг, или 1800 руб/м3 Идет в бочках 200 л, одна бочка, примерно 10 м3 утеплителя

https://www.avito.ru/krasnodar/remont_i_stroitelstvo/smola_d...

Эковата

70 р/кг, на куб 30 кг, т.е. 2100руб/м3. Транспортный объем (прессованное) раз в шесть меньше конечного.

https://www.avito.ru/vologda/remont_i_stroitelstvo/sovremenn...

Про ПДК

Вначале цитата, от ребят из института физической химии РАН:

"Проведённые исследователями, по санитарно-химической оценке, массива сосны и березы методом ГХ показывают, что выделение формальдегида из массива древесины сосны через 6 месяцев кондиционирования образцов в моделированных условиях эксплуатации при насыщенности 2,2 м2/м3, температуре 20, 40°С и газообмене 1 объём/ч составляет 0,15 мг/м3 и 0,165 мг/м3 и превышает ПДК формальдегида для воздуха жилых помещений в 15–17 раз"

https://chem-bus.ru/blog/2016/05/06/viktor-habarov-ob-obosno...

Перевожу на понятный:

В комнате, примерно 4*2.5м высотой 2.5 м, обшитой деревом в круговую, после полугода выдержки, с полной заменой воздуха каждый час - имеем 15-17 ПДК формальдегида.

И, это без учета эфиров, скипидара и пр. ароматических.

Как жить... :)

А в сосновом лесу, в жаркий июньский полдень - пара десятков ПДК формальдегида - легко

И чО!? Давайте сожжем все деревянные дома к хренам и в лес ни шагу?

А с формальдегидом в крови, чо делать будем? (это метаболит человека, без него невозможен синтез ДНК), пИсать, кстати, тоже нельзя, там ваще этого формальдегида....

Ладно. Ликбезы.

По формальдегиду.

С ПДК - те еще грабли... Проблема в том, что формальдегид - растет. Нет, это не наша (человеков) химия, нам такие объемы слабо. Это фотохимия метана в верхних слоях атмосферы. Болота северов тают, метан прет, за ним формальдегид.

ПДК формальдегида.

Если коротко, то с ними хрень. Начинается прямо с 0.05 мг/м3 в воздухе улицы, в сочетании с 0.01 мг/м3 среднесуточной в помещении.

Кто и как изымает формальдегид в процессе вентиляции, ребята молчат, как рыба об лед, зато предлагают аж 0.5 мг/м3 в рабочей зоне.

Диапазон ПДК в 50 (ПЯТЬДЕСЯТ, мать их) раз, добавляет особое уважение к обоснованности наших ПДК (нет).

На деле, в разных районах страны, летом стабильно несколько ПДК формальдегида.

Канцерогенность.

Бедных мышей травили формальдегидом лет 20, канцерогенность доказать не удавалось, от отравы мыши дохли раньше, чем развивался рак. Сравнительно недавно, современными методами, удалось таки обнаружить колонии раковых клеток, до того, как мышка сдохла, после чего, формальдегид попал в канцерогены для животных, для человека - "может быть, но пока не доказано". Наряду с красным мясом (тоже канцероген).

Были попытки найти рак у бальзамовщиков, купающихся в формалине (это водный раствор формальдегида), вроде даже нашли назальные формы, но быстро выяснили, что частота не превышает популяционной.

В целом, получить онкологию от формальдегида в быту - не реально. Искомые концентрации лежат за органолептикой (воняет, глаза, кашель...)

Резюме:

Формальдегид, таки конкретная отрава. Но отрава относительно безопасная, в плане того, что опасные концентрации конкретно воняют, режут глаза - короче убежишь до получения отравления.

Концентрации в статье.

"Прибор" от заливщиков, по сути показывают режим проветривания "открытое окно" (судя по концентрациям СО2), на них вообще не нужно ориентироваться

Доверять не стоит, в т.ч. и заключению лабы. Эти ребята до сих пор не выучили про растворение формальдегида в воде, без стабилизации метанолом, мерят через жопу (но по инстркуции). Реальные концентрации выше, глаза режет при миллиграмме на куб.

Карбохимпласт.

С вероятностью в 99.99%, это всем известный пеноизол. Он же, карбамидно-формальдегидный пенопласт.

Очень непростой, проблемный материал, но с рядом привлекательностей.

Производитель - тот еще жук, молчит про хим.состав, про пеноизол и про его проблемы. Брешет, как дышит про в 2-3 раза лучше других.

Открытый - будет ГОДАМИ фонить формальдегидом.

При этом, закрытый обычной крашеной фанерой - по сути не не дает эмиссии. Это из опытов родоначальников пеноизола в СССР, там были очень профессиональные ребята.

Поэтому заключению роспотреба по карбохимпласту об отсутствии эмиссии формальдегида, я склонен верить, они замеряли "в конструкции", т.е. качественно обнесли материал полиэтиленом, обеспечили нормальную вентиляцию, естественно, получили отсутствие формальдегида.

Основная проблема материала не в химии (это решаемо), а в усадке. При высыхании - садится. Сильно, до нескольких процентов. В результате - трещины, лишние теплопотери.

Именно поэтому, пеноизол (заливка), ушел из моего проекта, несмотря на идеальное удобство и скорость монтажа. У меня на слой утеплителя 550 мм, для дома 9*11, ушло полдня в одну каску. Это не сравнимо вообще ни с чем.

Вторая проблема заливки - совмещение монтажа с ПРОИЗВОДСТВОМ материала. В любом производстве, возможны косяки, брак. Использование ГОТОВОГО материала, позволяет эти косяки отбраковать до монтажа, исключив риски производства.

Соотв. заливка - зло, а вот использование готовой крошки материала, вполне себе вариант. При условии нормальной парозащиты изнутри.

Впрочем, для заливки, есть своя приемлемая ниша - заполнение вентзазора в кирпичной кладке.

Проблемы крошки по сути, сводятся к ее количеству. У себя, я просто недооценил потребные объемы (в доме полторы сотни кубов утеплителя). Заливка, сушка, крошка материала в таких количествах, является отдельной производственной задачей, не решаемой параллельно стройке в режиме "мимо проходил".

В заключение.

Нет, не нужно удалять этот утеплитель.

Нужно обеспечить пароизоляцию помещений.

Безопасных утеплителей - нет.

Пароизоляция, в т.ч. и защита от утеплителя.

Скорей всего попалась с раковиной, потому что износа нет вообще. Т.е. даже намека на выработку зубьев нет, как из магазина. Подшипники тоже без люфтов, что за полторы тыщи км - радует..

Да, еще в редукторе было масла грамм тридцать (это пятая часть от того, что нужно), но сухих деталей не было, т.е. даже такого количества масла, хватало для хорошего разбрызгивания.

Масло ушло через сапун, чтоб не повторялось, одел на него трубку сантиметров 30, вывел вертикально. Через 200 км проверил - с уровнем все Ок.

Ремень

За 1500 км, стал где-то на 0.8 мм уже. Трещин, лохмотьев - нет. Цепляю старый на фоне нового. Менять пока не собираюсь.

Крепление рулевого редуктора.

Где-то на 1400 км, начал прямо на глазах (в одной поездке) - расти люфт рулевого.

В этой машине, не стандартное решение в редуктором руля. Обычно, его жестко крепят к раме, тут, по сути притянут к раме двумя хомутами.

Смысл - введение "слабого звена", в случае удара, не будет рвать тяги, ломать редуктор, он просто проскользнет под хомутами.

Короче, эти хомуты ослабли и редуктор спокойно болтался под ними. Затянул - поехал.

Да, еще обнаружил, что порвал чехлы на тяге рулевого редуктора. Менять пока не стал, лень. Ну и воды/грязи у меня, чтоб по бампер, практически нет.

Колеса.

У меня с завода, спускало правое переднее. Со временем, все меньше. Пузырьков не видать, вплоть до вывешивания колеса в воде делал.

Где-то на 1600 км, начало спускать правое заднее. Тоже потихоньку самозалечивается, тоже микродырка - не видно пузырьков.

В остальном, с колесами нормально, несколько ламелей на 2-4 мм начали отдираться, пока не критично.

Движок. Поплавковая камера, клин. Интересный способ заводки без подсоса.

1650 км, завожу - клинит. Выкрутил свечку, крутанул, оттуда, как из пожарного шланга - бензин струей. Все понятно, не держит запорный клапан поплавковой, бензин потихоньку заливает цилиндр полностью, обычная беда лифанов и клонов.

Случайно выяснилась интересная побочка и одновременно диагностический признак:

Если в поплавковой повышенный уровень, то теплый движок уверенно заводится без подсоса!

Т.е. если движок начал заводится без подсоса - либо закрывай краник бензобака на стоянке, либо разбирайся с клапаном поплавковой камеры.

Проехал в таком режиме километров 20, посмотрел свечку, особо богатой смеси - нет. Увеличение расхода, изменение тяги - тоже не заметил, если оно и есть, то на ноль целых, хрен десятых, на практике необнаружимо.

Была мысль поиграть с уровнем в поплавковой, но штатной регулировки там нет, а хороших вариантов колхоза не придумалось. Короче просто починил клапан. Дело было в пружинке, начало как-то развернулось, примерно оборот стал бОльшего диаметра, непонятно почему. Подогнул, как было, пока все хорошо. Заводка на теплую, увы, пропала.

Ну и опыт по движению с перегрузом: 9 человек (трое мелких), по маршруту с илистым ручьем, выше пояса, пара бродов с выходами на уступ - на удивление нормально. Колеса качал до 110.

Источники искажений геометрии:

• колея мостов гуляет до 20 мм (напомню, мосты не с разборки, с завода, типа так задумано, гуляют за счет ступиц). На раме под это есть спец. прорези, т.е. мост можно подвигать влево-вправо (не нужно, на заводе уже подвигали, лучше не будет).

• геометрия колеса гуляет на 30-40 мм - легко, как за счет "потому что ободрыши", так и за счет возможно разных давлений в разных колесах.

• крепление мостов к раме (развороты и сдвиги)

Варианты искажений сводимы к картинке:

Т.е. даже если мост стоит криво, но машина будет ехать прямо, но с расширением колеи (зимой будет немного заметно).

Учитывая что речь идет о расширении в 10-20 мм, при том, ширина колеи только за счет накачки гуляет на 50 мм - легко, выполняем обязательный ритуал: Поднимаем правую руку высоко вверх, потом резко опускаем со словами: - "Ну и хрен с ним!" (с)

Т.е. смысла догонять геометрию до идеала - никакого. Но, возможности есть.

Углы поворота, развал, схождение, рулевой редуктор.

Развал

Не регулируется (подвески нет)

Углы поворота

В принципе, можно забить и не парится, эта регулировка больше для перфекционистов.

Имеется ввиду поворот рулевых колес на равный угол в обе стороны. Если смотреть на вариант картинки с развернутым мостом, то такая машина будет поворачивать влево круче, чем вправо.

Учитывая искажения геометрии (см. картинку с разворотом осей), нужно поймать положение колес при движении по прямой. Вариантов два:

• Едем прямо, дожидаемся пока машина перестанет поворачивать - встаем, запоминаем положение руля. Предпочтительный вариант.

• Вывешиваем передок, обтягиваем 4 колеса шнурком по периметру, поворачиваем рулевые колеса добиваясь параллельности с задними. Вариант, если хотите посмотреть на свою геометрию мостов.

Запоминаем положение руля, считаем обороты влево-вправо от этого положения. Если разница до 45 градусов - плюем. 45-120 - тут борьба между ленью и перфекционизмом, больше - надо править.

Правка сводится к:

• Вернули руль начальное положение (при котором машина шла прямо)

• Измерили расстояние от поворотного кулака до рамы (угла бампера)

• Нашли центральное положение рулевого (одинаковый угол в обе стороны)

• Опять замерили расстояние от поворотного кулака до рамы. Запомнили, какое колесо, на какое расстояние нужно довернуть, чтоб при центральном положении руля машина ехала прямо.

Регулировка схождения.

Ставим маркером точки на центре беговой дорожки передних колес. Прокручиваем колеса вперед - замеряем расстояние между точкими. Прокручиваем назад - опять замеряем.

Разница между замерами должна быть 10 мм. Будет больше - труднее поворачивать, меньше - неустойчивость на курсе. Про износ колес не пишу, на этих скоростях и мягком грунте не актуально.

Рулевой редуктор.

Реечный, от десятки (вроде), особенность в креплении. Обычно, его насмерть присобачивают к корпуса, тут из посадки редуктора сделали аварийный демпфер рулевого. Закреплен на корпусе не сваркой, не жесткой конструкцией, а по сути, притянут к корпусу двумя хомутами.

При ударе - гарантированно сдвинется, оставшись целым.

При этом, требует периодической подтяжки, у меня окончательно разболтался примерно через 1000 км.

Полуоси

Для тех, кто не имел дело с УАЗом, обрадую. По сравнению с нивами, полуось сзади выдергивается за пару минут. Откручивается 6 болтов на фланце и центральная гайка (которой регулируют подшипник). Ну и по надобности замены, сроку службы полуоси - короткий ролик. Состояние полуоси после 1000 км пробега. Износа нет вообще. Это полуось заднего моста, который процентов 80 пробега работал в одиночку.

Шины

Накачка шин, пистолет для накачки, рабочее давление.

Если качаем лодочным насосом (лягушкой) и колеса КРАЗ-лапоть, то:

• - 10 качков - в тяжелый снег, ползком. Давление около 30 мм.рт.ст.

• - 20 качков - нормальное, крейсерское давление для не перегруженной машины, 60 мм.рт.ст.

• - 30 качков - давление под перегруз, или плавание. На дороге с двумя человеками прыгает, как мячик, ехать не комфортно. 80 мм.рт.ст.

  Зимой количество качков умножаем на полтора.

Внешне увидеть спущенное колесо - смотрим на протектор. Если накачано - протектор заходит на боковины, пустое колесо - протектор на земле.

Пистолет.

По идее, нужно два тройника (отвод к манометру и дефлятор для спуска). Решение простое, дефлятор мостырим из клапана от бойлера, соотв. конструкция сводится к сгон - тройник к манометру - клапан бойлера (дефлятор) - сгон. На второй сгон (который к колесу), одеваем мягкую, толстую шайбу из полиуретана, позволяет плюс-минус оборот, чтоб манометр лицом наружу был.

Чтоб не убить манометр при централизованной подкачке, или накачке компрессором - в шланг к манометру, плотно, забиваем фильтр от сигареты, будет демпфер давления.

Конструктив - дыра в стене, в нее труба 110 (обрезок серой, канализационной), в трубе (начиная со стороны помещения):

• Два вентилятора, соединенных встречно. Кулеры 12 В на 30-60 м3/ч, параметры можно глянуть тут

• Теплообменник (теплоАКБ). Потом разберем что и как.

• фильтр нулевого сопротивления (москитка в пару слоев).

Бюджет на трубу и вентиляторы - 1000 руб .

Подходы к конструкции ТА

Довольно очевидны, нужно что-то, имеющее большую площадь поверхности, в ограниченном объеме и с малым аэродинамическим сопротивлением.

Под такие требования подходят радиаторы (но с ними сложнее и дороже) и регулярные насадки (кольца Рашига, седла Палля, Инталокс...).

Юзают в большой химии, ну и самогонщики еще подтянулись, короче там, где требуемый процесс идет на поверхности, этих поверхностей в заданном объеме нужно много и этот объем должен иметь минимальное аэродинамическое сопротивление.

Далее, для выхода конкретику (размеры, вес, параметры..). - ТА придется считать. Хотя бы на уровне ориентиров (почти на пальцах), на примере колец Рашига.

Труба 300*110, кольца Рашига, металлические, Ф10 (10*10*0,3).

Насыпная плотность - 1890 кг/м3. Поверхность - 520 м2/м3. Количество 949000 шт/м3. Слой 300 мм (в трубе 110 мм) - объем 2,85 литра. Вес 1890*0,00285=5,4 кг.

Поверхность этих колечек: 520*0,00285=1,5м2 (для понимания, площадь всех ламелей радиатора у ЗИЛка - около 6м2), т.е. это довольно серьезный теплообменник.

Площадь самой трубы при этом, всего 0,11*3,14*0,3=0,1м2

Есть керамика, есть металл. Почему лучше металл? Ну, самое простое - много радиаторов с керамическими пластинами? Впрочем, рассмотрим чуть подробнее.

От чего зависит время переключения (между реверсами приток-вытяжка)?

Снизу (время) ограничено объемом воздуха за такт. Если объем будет соизмерим с объемом трубы - вентиляции не будет вообще. Один и тот же воздух будем гонять туда-сюда. Т.е. время, должно обеспечить перекачку объема много бОльшего, объема рекуператора.

Рассуждаем про ограничение сверху. У нас - ТеплоАКБ. Соотв., как у всякого аккумулятора, у него есть Емкость и Мощность.

Емкость (теплоемкость) сколько джоулей (энергии, тепла) нужно впихнуть в АКБ, чтоб температура поднялась на градус.

Мощность - сколько джоулей в секунду, способен воспринять (или отдать) АКБ (все что выше этого предела, пролетит мимо, на улицу, или в дом, без передачи тепла).

Теплоемкость у нас объемная (теплоемкость АКБ заданного объема). Т.е. сколько джоулей нужно впихнуть в литр объема, чтоб поднять температуру этого объема на градус. Теперь считаем:

300 мм Ф110 - 2,8 литра, пусть у нас будет 2,5 л колечек.

Теплоемкость

Теплоемкость керамики - 0,77 кДж/кг*С, стали - 0,46 кДж/кг

Керамика М15 - 0,59*2,5=1,475 кг. теплоемкость АКБ - 0,77*1,48=1,14 кДж/С

Сталь М10 0,96*2,5=2,4 кг, теплоемкость 0,46*2,4=1,104 кДж/С

Теплоемкость керамических - на 3% выше, разница не существенна.

Мощность.

Определена мощностью потока теплопередачи, функции трех величин, т.е. пропорционална:

• коэф теплоусвоения,

• площади контакта,

• дельте температур.

Коэф. теплоусвоения керамики 3,3 Вт/м2*К, стали 126 Вт/м2*К. Отношение 38 (!!!) раз

Площадь контакта (из таблицы) соотносятся как 500/330=1,5 раз

Разница в мощности сталь/керамика в 57 (!!!) раз.

На пальцах. У керамики, очень быстро прогревается внешний слой, падает дельта температур, прекращается теплообмен. Кроме того, толщина керамики в 4 раза больше, чем у стали. Прогреваться будет дольше. В результате, тепло уйдет вместе с воздухом.

Т.к. тепловая мощность в потоке воздуха - задана (потребным воздухообменом), то АКБ недостаточной мощности, просто не успеет снять тепло.

А что до емкости нашего АКБ - она влияет на время между реверсами, т.е. недостаток емкости, компенсируется более частыми переключениями.

Ну и вдогонку, прикинем, какое время потребуется, чтоб насытить наши АКБ, при условии, улица -20, дом +20, вытяжка и вход - 0С (КПД 50%), расход 60 м3/ч, или 17 л/сек (скорость в трубе Ф110 1,7 м/сек).

В кубе воздуха - 1,2 кг, т.е. 20 грамм в сек.

Теплоемкость воздуха 1кДж/кг, т.е. каждый градус дает поток в 0,02 кДж/сек. 20 градусов, дадут 0,41 кДж/сек.

Емкость нашего АКБ 1,1 кДж/К, на 20К будет 22 кДж, время "зарядки" - 22/0,41=53,6 сек.

Т.е. переключения, для данных условий - примерно через минуту.

Система управления вентиляцией.

Критерий управления.

По СО2. Это крайне удобный маркер присутствия и активности человека. Его применение, позволяет построить вентиляцию, которая "ходит за людьми".

Принцип, очень простой. Подавай на вентиляторы напряжение, пропорциональное СО2. Люди из комнаты ушли - вентиляция придушилась.

Датчики СО2.

Сегодня не дорогие. В принципе, можно разделить на два простых типа. ИК датчики (NDIR) и датчики на оксидах металлов (обычно олова). Разумеется, все есть у китайцев, ИК датчик - MH Z19B, оксид олова CCS811 HDC1080 - копейки, но нужно паять. Есть уже готовое (ниже).

Второй датчик (оксидный), кроме СО2, реагирует на углеводороды. От метана, до сигарету выкурил. И соотв. будет увеличивать проветривание. Кроме того, в нем есть датчик влажности, что позволяет переводить дом в режим консервации с более низкой температурой, не опасаясь конденсата. Идея простая. Если система видит, что дальнейшее снижение температуры ведет к рискам конденсата, то включается дополнительное проветривание, система убеждается, что влажность упала и продолжает снижать температуру. Разумеется и такие возможности, есть уже готовые.

Проектирование

Что хорошо - можно отложить до любого этапа стройки. Вплоть до после новоселья. Пожили в таком варианте, не устроило - дырявим стены, где удобно, втыкаем рекуператоры, управление оборотами простейшее, реостатиком.

Надоело ручку крутить - колхозим автоматику.

Возможности такой системы управления.

Кроме традиционной цели - автоматизировать воздухообмен с мин. затратами ( т.е. по СО2), возможны совершенно новые функции:

• Как уже выше писалось - возможность экстремального снижения температуры в нежилых (консервация) помещениях.

• Реорганизация потоков. Например, пришли гости, кухня совмещена с гостинной, два окна, 4 установки. Две включаются на приток, две на вытяжку. Получаем удвоенный расход. Можно подключать вентиляторы из соседних комнат, по сути свободное управление, жесткая привязка точек притока и вытяжки - уходит со всеми вытекающими.

Практика.

Один из вариантов рекуператора на ТА

Вот, пример. Единственно, у парня шарики в качестве рабочего тела ТА. Кольца Рашига, эффективнее почти на порядок.

Есть многочисленные фабричные установки, например теплая форточка. КПД - 70-80%.

Цены, перспективы колхозить.

Труба, вентиляторы - пусть 1000 руб.

Теплообменник - навалом разных у самогонщиков, но цена - печалька. Если медь, то от 1600 руб/кг (покупаем медную трубу, резак и долгими зимними вечерами...), остальное в два-три раза дороже.

Поэтому лучше искать в промышленности например тут колечки 15 мм - 1200 руб/кг. Пусть 3600 на трехкилограммовую загрузку, т.е. 4600 - цена железки.

Готовый монитор СО2, (ароматических углеводородов, формальдегида... ZigBee) 1116 руб

Так, на каждое жилое помещение. Что еще хорошо, не нужно ставить воздуходувку на 100500 кубов, теперь все децентрализовано, вплоть до потери понятий и локализаций приток-вытяжка. Учитываем возможность управляемых перетоков между помещениями (при нехватке вентиляции) и типовое кол. людей в помещении, т.е. производительность 30-60 м3/ч на комнату.

Пример системы управления на ZigBee

Не хватит воздухообмена. Практика - предельная нагрузка на такой вариант при 5 окнах (высота 1400) + дверка для кошек (до улицы два тоннеля + 4 дверки) - три человека.

Практика:

• Четыре и больше чел. - периодическое открывание окон, проветривание, вся вот эта хрень и суета. Нужна нормальная система вентиляции.

• Три человека. CO2 1000-1300 ppm.

• Два человека. 800-1100 ррм

• Один человек. 600-900 ррм.

  Вот, как сейчас. Один человек. Безветрие. Окна практически закрыты, 895 ррм. Это соотв. воздухообмену около 30 м3/ч

Если "СО2 > 1000 ррм - мы все умрем":

• В хрущевках с пластиком - 2000 ррм легко. С 60-ых годов, люди на зиму заклеивали окна. Сначала газеты, потом полоски такие продавались... вот прям варили клейстер и по осени клеили. Некоторые (люди) живы до сих пор.

• В школьных классах к концу урока, меньше 3000 ррм не бывает, до 4000 - легко.

• "Душновато", у самых чувствительных, начинается с 1500 ррм. Причем, как правило этот триггер срабатывает не на СО2, а на сочетание температуры и влажности (типа в хамаме).

Ну и кому интересна биохимия - 6% СО2 в крови (арт.) - все Ок. 3% - в ПИТе все на ушах, потому что дальше гипокапния и смерть.
Кислород упал на 20% - всем плевать. ничего не будет.
СО2 - газ, без которого мы не можем жить (нет, это не повод одеть полиэтиленовый мешок на голову, это просто к слову, чтоб не было бреда про страшный яд).

За 5 лет эксплуатации, косяк (ограничивающий область применения такого решения) - вылез один. Сильные морозы, ниже -35. Вначале начинают обмерзать окна снаружи.

В связи с этим, предел по применения такого решения - климат Вологды.
Пару раз в году, когда дня четыре стоит ниже -35 (далеко не каждый год) , придется отковырять лед (минуты три делов).
Воркута - однозначно нет, там такая фигня может месяц подряд, ковырять замучаешься.
Москва - прокатит легко, Питер - тем более.

Как часто приходится "регулировать" (чуть прижать, чуть отжать повернув ручку...) - ну, может раз в месяц, может в неделю, в основном, когда ветер от 15 м/с (редко).

Как определить, что нужно открыть/закрыть. Нет, не по самочувствию.
Мимо приборчика проходишь, а там ажно 630 ррм, т.е. тепло на ветер, ну придавил ручку.
Через день (ветер стих) глянул - .1100 ррм, - ну отпустил ручку и не подходишь пару недель.

Нет, проветривания типа регулярно открыть форточку и вот это вот все - не практикуется.
Но, если в кухне-гостинной (30 м2) пяток здоровых мужиков "обсуждают вообще за жисть" - через полчаса, СО2 переваливает за 2000, тогда да, просто открывается окошко. Тогда проветривание.

В целом. В эксплуатации - не напряжно, для двоих проживающих и не в арктике - абсолютно живое решение.

Хотел все сразу в одной статье, но будет совсем много буков. Поэтому в следующей статье будет, про:

асинхронную, независимую по помещениям, со свободно перестраиваемыми потоками, без воздуховодов (управляемых задвижек и прочей хрени стоимостью в эскадрилью истребителей), в бюджете пары-тройки тыщ на комнату. С рекуперацией, управлением по СО2 и следящей за присутствием людей - вентиляцию! (во я завернул!)

Ну и заодно - это система, которую вовсе не обязательно строить, проектировать сразу. Ее можно добавить в любой момент (попробовали халяву, не прокатило - строим вент.систему).

ЗЫ. И черкните, систему вентиляции описывать только на уровне идей, конструкций, или с цифрами, расчетами?