Виды вентиляции в жилых помещениях. Естественная вентиляция в многоквартином доме. Что может вентиляция
Почему современное жилище обязательно должно иметь эффективную вентиляцию? Из чего состоит, как функционирует естественная и механическая система вентиляции? Какую систему стоит организовать у себя дома? Как выбрать и заказать работоспособную вентиляцию? На эти вопросы мы ответим сегодня.
Что может вентиляция?
Мой дом — моя крепость. С каждым годом здания становятся всё надёжнее и экономичнее. Не удивительно, ведь застройщикам теперь доступны инновационные энергосберегающие технологии и новые с недостижимыми ранее характеристиками. Причём рынок не стоит на месте: изобретатели, производственники, маркетологи и продавцы трудятся не покладая рук. Качественная гидроизоляция конструкций, многослойные стены, утеплённые перекрытия и кровля, герметичные оконные блоки, эффективное отопление — всё это не даёт ни малейшего шанса для атмосферных осадков и грунтовых вод, городского шума, зимних холодов и летнего зноя.
Да, человек очень хорошо научился наглухо отгораживаться от неблагоприятных условий окружающей среды, но при этом мы потеряли связь с внешним миром, теперь нам стал недоступен природный, естественный механизм самоочищения воздуха. Обыватель попал в другую ловушку — внутри помещений скапливается и концентрируется влага, углекислота, вредные для здоровья вещества и химические соединения, выделяемые самим человеком, строительными материалами, предметами обихода, бытовой химией. Даже в развитых странах неуклонно растёт количество аутоиммунных и аллергических заболеваний, вызванных размножением в жилище бактерий, грибков, плесени и вирусов. Не менее опасна и пыль, которая состоит из мельчайших частичек почвы, пыльцы растений, кухонной копоти, шерсти животных, обрывков различных волокон, чешуек кожи, микроорганизмов. Пыль — это не обязательно гость с улицы, она образуется даже в плотно закрытой нежилой квартире. Последние научные исследования показали, что в большинстве случаев домашний воздух в разы токсичнее и грязнее наружного.
Снижение концентрации кислорода в помещении существенно снижает уровень работоспособности, пагубно влияет на самочувствие жильцов и их здоровье вцелом.
Именно поэтому вопросы обеспечения вентиляции и очистки воздуха стали неимоверно актуальными, наряду с гидро- и теплоизоляцией зданий. Современные должны эффективно удалять застоявшийся, «отработанный» воздух, в необходимом объёме заменять его свежим воздухом извне, при необходимости очищая, нагревая или охлаждая его.
Как двигаются воздушные потоки в вентилируемых помещениях?
Как мы уже отметили, состав воздуха внутри эксплуатируемого жилища не является однородным. Более того, газы, пыль, пары, выделяющиеся в помещении, постоянно перемещаются благодаря своим особым свойствам — плотности и дисперсности (для пыли). В зависимости от того, тяжелее они воздуха или легче, вредные вещества поднимаются или опускаются, накапливаясь в определённых местах. Ещё большее влияние на внутреннее пространство оказывает движение конвективных струй нагретого воздуха, например, от работающих бытовых приборов или кухонной плиты. Конвективные потоки, поднимаясь, могут увлекать за собой в верхнюю зону помещения даже относительно тяжёлые вещества — диоксид углерода, пыль, плотные пары, копоть.
Струи домашнего воздуха особым образом взаимодействуют между собой, а также с различными предметами и строительными конструкциями, из-за чего в жилище образуются чётко определяемые поля температур, зоны концентрации вредных веществ, перетекающие потоки различных скоростей, направлений и конфигураций.
Совершенно очевидно, что не все помещения одинаково загрязнены и имеют избыточную влажность. Самыми «опасными» по праву считаются кухни, туалеты, ванные комнаты. Именно потому, что первоочередной задачей искусственного воздухообмена является удаление вредностей из мест с самой высокой концентрацией вредных веществ, в зоне кухни и санузлов устраивают вентканалы с вытяжными отверстиями.
Приток же устраивают в «чистых» помещениях. Так более сильные по сравнению с другими потоками веществ, «дальнобойные» приточные струи, перемещаясь, вовлекают в движение большие массы отработанного воздуха, и появляется необходимая циркуляция. Главное, что из-за направленности воздуха именно в сторону «проблемных» помещений, нежелательные вещества не попадают из кухонь и санузлов в жилые комнаты. Вот почему в таблицах строительных норм, касающихся требований к воздухообмену, кабинет, спальня, гостиная рассчитывается только по притоку, а ванная, уборная и кухня только по вытяжке. Интересно, что в квартирах с четырьмя и более комнатами рекомендуют помещения, самые удалённые от вентканалов санузла, снабжать отдельной вентиляцией, со своим притоком и вытяжкой.
При этом коридоры, вестибюли, прихожие, незадымляемые лестничные клетки могут не иметь приточных или вытяжных отверстий, а лишь служить для перетока воздуха. Но переток этот нужно обеспечить, только тогда безканальная вентиляционная система будет функционировать. На пути движения воздушных потоков становятся межкомнатные двери. Потому их снабжают переточными решётками или устраивают вентиляционный зазор в 20-30 мм, поднимая глухое полотно над полом.
Характер движения воздушных масс зависит не только от технических и строительных характеристик помещений, концентрации и вида вредных веществ, особенностей конвективных потоков. Немаловажная роль здесь принадлежит взаимному расположению точек подачи и удаления воздуха, особенно это касается помещений, содержащих как приточные, так и вытяжные отверстия (например, кухня-столовая, прачечная…). В вентиляционных системах жилых помещений чаще всего применяется схема «сверху вверх», в некоторых случаях — «сверху вниз», «снизу вниз», «снизу вверх», а также комбинированные многозональные, например, приток вверху, а вытяжка двухзональная — вверху и внизу. От правильности выбора схемы зависит, будет ли воздух заменяться в необходимом объёме, или будет образовываться кольцевая циркуляция внутри помещения с образованием застойных зон.
Как рассчитывается воздухообмен?
Чтобы спроектировать эффективную систему вентиляции, необходимо выяснить, сколько отработанного воздуха следует удалять из помещения или группы помещений и сколько подавать свежего. На основании полученных данных можно будет определиться с типом системы вентиляции, подобрать вентиляционное оборудование, рассчитать сечение и конфигурацию вентиляционных сетей.
Следует сказать, что параметры воздухообмена в жилых зданиях строго регламентируются различными государственными нормативными документами. ГОСТы, СНиПы, СанПиНы содержат исчерпывающую информацию не только об объёме заменяемого воздуха и принципах, параметрах его подачи и удаления, но указывают также, какой тип системы должен применяться для определённых помещений, какое оборудование использоваться, где располагаться. Остаётся только грамотно исследовать помещение на предмет избыточного тепла и влаги, наличия загрязнений воздуха.
Таблицы, диаграммы и формулы, изложенные в этих документах, созданы по разным принципам, но в итоге дают сходные числовые показатели необходимого воздухообмена. Они могут дополнять друг друга при недостатке определённой информации. Расчёты количества вентиляционного воздуха производятся на основании исследований, в зависимости от выделяемых в конкретных помещениях вредностей и норм их предельно допустимой концентрации. Если по каким-то причинам количество загрязнений выяснить не удаётся, то воздухообмен считают по кратностям, по санитарным нормам на одного человека, по площади помещения.
Расчёт по кратности. СНиП содержит таблицу, в которой указано, сколько раз воздух конкретного помещения должен заменяться новым за один час. Для «проблемных» комнат даны минимально допустимые объёмы замены воздуха: кухня — 90 м 3 , ванная — 25 м 3 , туалет — 50 м 3 . Количество вентиляционного воздуха (м 3 /час) определяют по формуле L=n*V, где n — это значение кратности, а V — объём помещения. Если нужно посчитать воздухообмен группы помещений (квартира, этаж частного коттеджа…), то значения L каждой вентилируемой комнаты суммируют.
Ещё один важный момент заключается в том, что объём удаляемого воздуха должен быть равен объёму воздуха приточного. Тогда, если взять сумму показателей воздухообмена кухни, ванной и туалета (например, минимально это 90+25+50=165 м 3 /час), и сравнить с суммарным однократным объёмом притока спальни, гостиной, кабинета (например, это может быть 220 м 3 /час), то получим уравнение воздушного баланса. Иными словами, нам будет необходимо увеличивать вытяжку до показателя 220 м 3 /час. Иногда бывает наоборот — приходится увеличивать приток.
Расчёт по площади самый простой и понятный. Здесь используется формула L=S помещения *3. Дело в том, что на один квадратный метр помещения строительными и санитарными нормами регламентируется замена не менее 3 м 3 воздуха в час.
Расчёт по санитарно-гигиеническим нормам базируется на требовании, чтобы на одного человека, постоянно пребывающего в помещении, «находящегося в спокойном состоянии», замещалось не менее 60 м 3 в час. Для одного временного — 20 м 3 .
Нормативно допустимы все приведённые варианты расчётов, притом для одного и того же помещения их результаты могут несколько отличаться. Практика показывает, что для однокомнатной или двухкомнатной квартиры (30-60 м 2) производительность вентиляционного оборудования потребуется около 200-350 м 3 /час, для трёх-, четырёхкомнатной (70-140 м 2) — от 350 до 500 м 3 /час. Расчёты более крупных групп помещений лучше доверить профессионалам.
Итак, алгоритм прост: сначала рассчитываем необходимый воздухообмен — потом выбираем систему вентиляции.
Естественная вентиляция
Как работает естественная вентиляция?
Естественная (природная) система вентиляции характеризуется тем, что замена воздуха в помещении или группе помещений происходит под действием гравитационного давления и ветрового воздействия на здание.
Обычно внутри помещения воздух теплее наружного, он становится более разряжённым, более лёгким, поэтому поднимается кверху и выходит через вентканалы на улицу. В помещении появляется разряжение, и более тяжёлый воздух извне через ограждающие конструкции проникает в жилище. Под действием силы гравитации он стремится книзу и оказывает давление на восходящие потоки, вытесняя отработанный воздух. Так появляется гравитационное давление, без которого естественная вентиляция существовать не может. Ветер в свою очередь помогает этой циркуляции. Чем больше разница температур внутри и снаружи помещения, чем больше скорость ветра, тем больше воздуха попадает вовнутрь.
Не один десяток лет такая система применялась в квартирах советской постройки 1930-1980 годов, где приток осуществлялся посредством инфильтрации, через конструкции, пропускающие большое количество воздуха — деревянные окна, пористые материалы наружных стен, неплотно закрывающиеся входные двери. Величина инфильтрации в старых квартирах составляет кратность замены воздуха 0,5-0,75, что зависит от степени уплотнения щелей. Напомним, что для жилых комнат (спальня, гостиная, кабинет…) по нормам требуется, чтобы за один час происходила минимум однократная замена воздуха. Очевидна необходимость увеличения воздухообмена, что достигается проветриванием — открыванием форточек, фрамуг, дверей (неорганизованная вентиляция). По сути, вся эта система является вытяжной канальной с естественным побуждением, так как устройства специальных приточных проемов не предполагалось. Вытяжка такой вентиляции осуществляется через вертикальные вентканалы, входы в которые расположены на кухне и санузле.
Сила гравитационного давления, которая выталкивает воздух наружу, во многом зависит и от расстояния между вентиляционными решётками, расположенными в помещении, до верха шахты. На нижних этажах многоквартирных домов обычно гравитационное давление сильнее из-за большей высоты вертикального канала. Если тяга в вентканале вашей квартиры слабая или происходит так называемое «опрокидывание тяги», то загрязнённый воздух из соседских квартир может перетекать к вам. В таком случае может помочь установка вентилятора с обратным клапаном или решётки с жалюзями, автоматически закрывающимися при обратной тяге. Проверить силу тяги можно, поднеся зажжённую спичку к вытяжному проёму. Если пламя не отклоняется в сторону канала, то возможно он забит, например листьями, и требуется чистка.
Естественная вентиляция может включать в себя и короткие горизонтальные воздуховоды, которые выводятся в определённых зонах помещения на стенах не ниже 500 мм от потолка или на самом потолке. Выходы вытяжных каналов закрываются жалюзийными решётками.
Вертикальные вытяжные каналы естественной вентиляции обычно выполняются в виде шахт из кирпича или специальных бетонных блоков. Минимально допустимый размер таких каналов составляет 130x130 мм. Между соседними шахтами должна быть перегородка толщиной 130 мм. Допускается изготовление сборных воздуховодов из негорючих материалов. На чердаке их стенки обязательно утепляют, что препятствует образованию конденсата. Вытяжные каналы выводятся над кровлей, не менее 500 мм выше конька. Сверху вытяжная шахта накрывается дефлектором — специальной насадкой, усиливающей тягу воздуха.
Как улучшить естественную вентиляцию? Приточные клапаны
В последнее время владельцы старого жилого фонда серьёзно занялись энергосбережением. Повсеместно устанавливаются практически герметичные оконные системы из ПВХ или евроокна, утепляются и пароизолируются стены. В итоге практически прекращается процесс инфильтрации, воздух не может проникнуть в помещение, а регулярное проветривание через створки окон слишком непрактично. В таком случае проблема воздухообмена решается установкой приточных клапанов.
Приточные клапаны могут быть интегрированы в профильную систему пластиковых окон. Очень часто они устанавливаются на евроокнах. Дело в том, что способность современных деревянных окон «дышать» немного преувеличена, притока через них вы не дождётесь. Поэтому ответственные производители всегда предлагают установить клапан.
Оконные клапаны устанавливаются вверху рамы, створки или в виде ручки-клапана, они выполняются из алюминия или пластика, могут быть различных цветов. Приточные клапаны для окон могут быть не только встроены на новых окнах, но и монтируются на уже установленные оконные системы, без каких-либо демонтажных работ.
Есть ещё один выход — это монтаж стенового приточного клапана. Это устройство состоит из патрубка, проходящего сквозь стену, с обоих концов закрытого решётками. Стеновые клапаны могут иметь камеру с фильтрами и шумопоглощающим лабиринтом. Внутренняя решётка обычно вручную регулируется до полного закрытия, но возможны варианты с автоматизацией посредством датчиков температуры и влажности.
Как мы уже говорили, движение воздуха должно быть направлено в сторону загрязнённых помещений (кухня, туалет, ванная), поэтому устанавливают приточные клапаны в жилых комнатах (спальня, кабинет, гостиная). Размещают приточные клапаны вверху помещения, для обеспечения эффективной для большинства квартир схемы взаимного расположения вентиляционных проёмов «сверху вверх». Практика показывает, что выводить приток в зону радиатора с целью подогреть наружный воздух — не лучшее решение, так как нарушается циркуляция потоков.
Плюсы и минусы естественной вентиляции
Естественная вентиляция практически не применяется в современном строительстве. Причиной тому низкие показатели воздухообмена, зависимость её мощности от природных факторов, отсутствие стабильности, жёсткие ограничения на длину воздуховодов и сечения вертикальных каналов.
Но нельзя сказать, что такая система не имеет право на существование. По сравнению с принудительными «собратьями», естественная вентиляция намного экономичнее. Ведь нет необходимости приобретать какое-либо оборудование и длинные воздуховоды, нет затрат на электричество и обслуживание. Помещения, имеющие естественную вентиляцию, намного комфортнее из-за отсутствия шумов и низкой скорости движения заменяемого воздуха. Более того, не всегда есть конструктивная возможность смонтировать вентиляционные каналы для механической вентиляции, а потом обшить их коробами из гипсокартона или фальшбалками, например, при малой высоте потолков.
Механическая вентиляция
Что собой представляет механическая вентиляция?
Принудительная (механическая, искусственная) вентиляция — это такая система, в которой движение воздуха осуществляется с помощью каких-либо нагнетательных устройств — вентиляторов, эжекторов, компрессоров, насосов.
Это современный и очень эффективный способ организации воздухообмена в помещениях самых разных назначений. Работоспособность механической вентиляции не зависит от изменчивых погодных условий (температура воздуха, давление, сила ветра). Этот тип системы позволяет заменять любое количество воздуха, транспортировать его на значительное расстояние, создавать местную вентиляцию. Воздух, который подаётся в помещение, может быть особым образом подготовлен — подогрет, охлаждён, осушён, увлажнён, очищен…
К недостаткам механической вентиляции можно отнести большие первоначальные затраты, расходы на электроэнергию и эксплуатационное обслуживание. Очень сложно реализовать канальную механическую вентиляцию в жилом помещении без более-менее серьёзного ремонта.
Типы принудительной вентиляции воздуха
Лучшие показатели комфорта и производительности показывает общеобменная приточно-вытяжная механическая вентиляция. Сбалансированность приточно-вытяжного воздухообмена позволяет избежать сквозняков и забыть про эффект «хлопающих дверей». Именно такая система наиболее распространена при новом строительстве.
В силу определённых причин довольно часто применяется либо приточная, либо вытяжная вентиляция. Приточная вентиляция выполняет подачу в помещение свежего воздуха взамен отработанного, который удаляется через ограждающие конструкции или пассивные вытяжные каналы. Приточная вентиляция конструктивно является одной из самых сложных. Она состоит из таких элементов: вентилятор, калорифер, фильтр, шумоглушитель, автоматика управления, воздушный клапан, воздуховоды, воздухозаборная решётка, распределители воздуха.
В зависимости от того, как исполнены основные узлы системы, приточная установка может быть моноблочной или наборной. Моноблочная система несколько дороже, но она имеет большую монтажную готовность, более компактные размеры. Её нужно лишь закрепить в нужном месте и подвести к ней питание и сеть каналов. Моноблочная установка позволяет немного сэкономить на пусконаладочных работах и проектировании.
Часто кроме фильтрации приточный воздух требует специальной подготовки, поэтому вентиляционная установка оснащается дополнительным оборудованием, например, осушающим или увлажняющим. Всё популярнее становятся системы рекуперации энергии, которые охлаждают или нагревают подаваемый воздух, используя электрические калориферы, водяные теплообменники или бытовые сплит-системы кондиционирования.
Вытяжная вентиляция предназначается для удаления воздуха из помещений. В зависимости от того, осуществляется воздухообмен всего жилища или отдельных зон, вытяжная механическая вентиляция бывает местной (например, вытяжка над кухонной плитой, курилка) или общеобменной (настенный вентилятор в ванной, туалете, кухне). Вентиляторы общеобменной вытяжной вентиляции могут размещаться в сквозном отверстии стены, в оконном проёме. Местная вентиляция обычно применяется в совокупности с общеобменной.
Искусственная вентиляция может быть исполнена с применением вентиляционных каналов — канальная, или без применения таковых — безканальная. Канальная система имеет сеть воздуховодов, по которым воздух подаётся, транспортируется или удаляется из определённых зон помещения. При безканальной системе воздух подаётся через ограждающие конструкции или приточные вентиляционные проёмы, далее он перетекает через внутреннее пространство помещения в зону вытяжных проёмов с вентиляторами. Безканальная вентиляция дешевле и проще, но и менее эффективна.
Какого бы назначения не было помещение, на практике невозможно обойтись одним типом системы вентиляции. Выбор в каждом конкретном случае обусловлен размерами помещения и его назначением, видом загрязняющих веществ (пыль, тяжёлые или лёгкие газы, влага, пары…) и характером их распределения в общем объёме воздуха. Немаловажны вопросы и экономической целесообразности применения определённой системы.
Что нужно знать для подбора вентиляции?
Итак, ваши расчёты показывают, что естественная вентиляция не справится с поставленными задачами — слишком большое количество воздуха нужно выводить, с подачей тоже вопросы, так как стены утеплены, окна поменяны. Искусственная вентиляция — вот выход. Необходимо приглашать представителя фирмы, устанавливающей климатические системы, который на месте поможет подобрать конфигурацию механической вентиляции.
Вообще проектирование и реализацию вентиляции лучше осуществлять на этапе строительства коттеджа или капитального ремонта квартиры. Тогда есть возможность безболезненно решить многие конструктивные задачи, например устройство вентиляционной камеры, монтаж оборудования, разводка вентканалов и скрытие их подвесными потолками. Важно, чтобы вентиляционная система имела минимум точек пересечения с другими коммуникациями, такими как система отопления и водоснабжения, электрические сети, слаботочные кабели. Поэтому, если у вас идёт ремонт или строительство, для поиска общих технических решений необходимо пригласить на объект и представителей подрядчика — монтажников, электриков, сантехников, инженеров.
От правильной постановки задач зависит результат совместной работы. Специалисты будут задавать «каверзные» вопросы, на которые вам нужно ответить. Важными будут следующие обстоятельства:
- Количество людей, пребывающих в помещении.
- План помещения. Необходимо составить подробную схему расположения комнат с указанием их назначения, особенно если возможна перепланировка.
- Толщина и материал стен. Особенности остекления.
- Тип и высота потолков. Размер межпотолочного пространства при подвесных, подшивных, натяжных системах. Возможность монтажа фальшбалок.
- Расположение мебели и тепловыделяющей бытовой техники.
- Мощность и расположение осветительных и отопительных приборов.
- Наличие, тип и состояние вентиляционных шахт.
- Особенности и производительность инфильтрации, естественной вентиляции.
- Наличие местной вытяжной вентиляции — шкаф, зонт.
- Желаемая конфигурация приточной системы — наборная или моноблок.
- Необходимость применения шумоизоляции.
- Нужна или нет подготовка приточного воздуха.
- Тип распределителей — регулируемые или нерегулируемые решётки, диффузоры.
- Места установки распределителей воздуха — стена или потолок.
- Характер управления системой — клавиши, щит, пульт, компьютер, умный дом.
На основании полученных данных будет подобрано оборудование определённой производительности, параметры вентиляционной сети, способы монтажа. Если заказчика устраивают представленные разработки, то подрядчик предоставляет ему рабочий проект системы вентиляции и приступает к монтажу. А нам остаётся лишь оплачивать счета и наслаждаться чистым воздухом.
Турищев Антон, рмнт.ру
(Из опыта Германии, Франции, Финляндии и Москвы)
В. И. Ливчак, канд. техн. наук, начальник отдела Мосгосэкспертизы
До оборудования зданий типовых серий окнами, изготовленными по европейской технологии, проблема заключалась в избыточности воздухообмена в помещениях квартиры из-за большой воздухопроницаемости оконных проёмов и, соответственно, в перерасходе тепла на отопление. Применялась естественная система вытяжной вентиляции под действием гравитационного напора, создаваемого разницей объёмных весов наружного воздуха, более тяжёлого, и внутреннего, более лёгкого. Благодаря применению «тёплого» чердака, собирающего весь удаляемый из квартир воздух и являющегося камерой статического давления, и других решений, повышающих гидравлическую устойчивость системы естественной вытяжной вентиляции, а также вследствие большой воздухопроницаемости окон, вытяжка работала удовлетворительно, что подтверждается испытаниями, результаты которых приведены ниже.
Теперь, воздухопроницаемость новых окон в закрытом состоянии даже в условиях расчётной наружной температуры не обеспечивает нормативного воздухообмена в квартирах под действием естественного гравитационного напора. Последствием этого может служить, помимо неполного удаления запахов из квартиры, увеличение влажности воздуха в помещениях и, как следствие - образование плесени. Это может быть несмотря на то, что в соответствии с нормами при подборе отопительных приборов предусматривается обязательный нагрев ими наружного воздуха в объёме нормативного воздухообмена: 3 м 3 /ч на 1 м 2 жилой площади (норма СНиП 2.06.01-89*) или 30 м 3 /ч на одного проживающего (норма МГСН 3.01-96 «Жилые здания»).
В подтверждение сказанного на рис. 1, по данным немецких источников, показаны диапазоны изменения расчётной воздухопроницаемости окон старой конструкции (область 1), новых окон в закрытом положении (область 2) и с фиксированной негерметичностью (область 3). Линиями 4 и 5 показаны требования немецких норм по теплозащите 1995 года, соответственно для зданий до 2-х этажей включительно и более 2-х этажей.
Рисунок 1, 2.
Некоторые специалисты видят выход из положения в организации механической, принудительной приточной и вытяжной вентиляции в жилых зданиях. Скандинавские страны уже пошли по такому пути, в их нормах записана обязательность применения таких систем в жилых зданиях. Преимуществом такого решения является также возможность осуществления утилизации тепла вытяжного воздуха для нагрева приточного, что позволяет не только скомпенсировать затраты электроэнергии на вращение вентиляторов, но и получить дополнительную экономию тепловой энергии на отопление.
Однако, и немецкие, и французские специалисты, работающие в области отопления и вентиляции (представляющие фирмы IEMB - института по обслуживанию и модернизации зданий при техническом университете Берлина и SODETEG - аналогичного института в Париже и участвующие в рамках проекта TACIS «Энергосбережение в строительном секторе Москвы» по программе Европейского союза содействия развития России), отрицательно относятся к осуществлению в жилищном строительстве механической приточной вентиляции из-за дороговизны этого решения. В обеих странах, как правило, применяется механическая вытяжная вентиляция с единым на секцию центробежным вентилятором, постоянно работающим, и неорганизованный под естественным давлением приток воздуха через щели в оконных проёмах или специальные отверстия в оконной коробке либо в стене, оборудованные закрывающимися клапанами.
Приводятся данные, что стоимость приточно-вытяжной вентиляции составляет 100-140 DМ/м 2 общей площади квартир, а механической вытяжной - 40-60 DМ/м 2 .
Причём в Германии, как правило, применяют централизованную систему вытяжной вентиляции с возможностью кратковременного увеличения объёма вытяжки из заданного помещения и с автоматическим регулированием частоты вращения вентилятора (рис. 2). Приёмные клапаны вытяжной вентиляции из кухни и ванной комнаты (в Германии даже 4-х комнатные квартиры проектируют с одним туалетом на квартиру, совмещённым с ванной комнатой) делают с глушением шума, повышенного сопротивления и с небольшими отверстиями по периметру, рассчитываемыми на пропуск необходимого минимального расхода воздуха из данного помещения при закрытой центральной створке клапана.
Створка вытяжного клапана открывается одновременно с зажиганием света в ванной комнате, и из этого помещения удаляется воздух в повышенном объёме. Когда вышли из помещения и погасили свет, створка вытяжного клапана закрылась и через него продолжается удаление минимального количества воздуха. В кухне при необходимости створка клапана открывается специальным выключателем. При одновременном открытии створок в клапанах, установленных в нескольких помещениях, во избежание падения напора вентилятора и возникновения из-за этого гидравлической разрегулировки вытяжной системы по сигналу датчика разрежения, размещённого в нижней точке этой системы, автоматически увеличивается число оборотов двигателя вентилятора и напор вентилятора восстанавливается при увеличенной подаче воздуха. Работу такой системы автор наблюдал в одном из эксплуатируемых зданий. Она разработана и производится фирмой «Strulik».
Во Франции считают, что система с автоматическим регулированием частоты вращения вентилятора достаточно дорогая, и применяют централизованную систему вытяжной вентиляции без авторегулирования частоты вращения вентилятора. Но в приёмном клапане вытяжной вентиляции предусматривается резиновая полость, которая в зависимости от истинного перепада давления раздувается таким образом, что обеспечивает постоянство расхода воздуха через клапан при перепаде давлений на нем от 50 до 150 Па.
При этом для обеспечения поступления в помещение свежего воздуха, по объёму соответствующего удаляемому количеству, в коробке оконного проёма или в стене над окном предусматривается щель, закрываемая со стороны внутреннего воздуха специально разработанным клапаном, имеющим глушитель и мембрану с отверстиями для прикрытия щели под действием сильного ветра или большого разрежения. Разработана конструкция клапана, открывающегося при достижении определенной влажности в помещении.
В Германии применяются окна, обеспечивающие в нижнем положении запорной ручки плотное закрытие створок окна, а в верхнем положении - фиксированное раскрытие щели между коробкой и створкой окна. Фирма «EGE» производит окна со щелями в нижней части коробки со стороны улицы для пропуска наружного воздуха и верхнего со стороны комнаты для впуска воздуха и специальными устройствами в боковых частях рамы для возможности регулирования количества протекаемого воздуха. Возможны решения с клапаном в стене под окном диаметром 100 мм с возможностью его закрытия при необходимости. Пример такого клапана, разработанного фирмой «LUNOS», с фильтром и глушителем представлен на рис. 3.
Рисунок 3.
Интересно привести данные по объёму воздуха, необходимого для поступления в квартиры с целью вентиляции. В жилых зданиях Германии они близки требованиям московских норм. Этот объём различается в зависимости от общей площади квартиры и решения вытяжной вентиляции - с естественным побуждением или механическим. Для квартиры общей площадью до 50 м 2 , независимо от побуждения вентиляции, объём подаваемого воздуха должен быть 60 м 3 /ч. При площади квартир от 50 до 80 м 2 при наличии естественного побуждения вытяжки - 90 м 3 /ч, при механической вытяжке - 120 м 3 /ч. Для квартир более 80 м 2 - соответственно 120 и 180 м 3 /ч. В Москве в среднем на одного жителя приходится 20-22 м 2 общей площади, поэтому при норме 30 м 3 /ч на человека объём вытяжки также находится в диапазоне 60-120 м 3 /ч.
Следует отметить, что в Германии настолько верны решению отрицания необходимости принудительной приточной вентиляции в жилых зданиях, что при реконструкции существующих 20-этажных домов в Восточном Берлине, где уже была действующая приточно-вытяжная вентиляция с утилизацией тепла вытяжного воздуха для нагрева приточного, восстанавливается только вытяжная вентиляция с механическим побуждением. Недостаток этого решения - в невозможности использования теплового потенциала удаляемого вытяжной вентиляцией воздуха из-за отсутствия централизованного приготовления приточного воздуха. В этих условиях может быть более эффективным решением отказаться от применения теплового насоса, использующего тепло вытяжного воздуха для нагрева воды на бытовые нужды. Поскольку режим работы теплового насоса постоянный, а потребление горячей воды переменное, система горячего водоснабжения должна быть оборудована баками-аккумуляторами.
В рамках намечаемой программы проекта TACIS было бы целесообразно выполнить обе системы утилизации тепла вытяжного воздуха на разных секциях дома для оценки их инвестиционной стоимости и энергоэффективности в условиях эксплуатации.
Как этот опыт может повлиять на решения по вентиляции жилых зданий в стране?
Ранее уже было сказано, что в России для жилых зданий повышенной этажности применяется система вытяжной вентиляции с повышенной гидравлической устойчивостью и естественным побуждением. Огромный вклад в развитие этой области техники, как и во многие другие (разработка эффективной системы противодымной защиты здания, повышение эффективности систем отопления и горячего водоснабжения, автоматизации управления режимом их работы и регулирования подачи тепла, создание комфортного микроклимата в помещениях благодаря обеспечению оптимального воздушного и теплового режима в них и других) сделал М. М. Грудзинский. Он впервые подошёл к этой проблеме со свойственными ему глубиной и широтой охвата всех влияющих факторов, рассматривая работу системы вентиляции совместно с процессами формирования воздушного и теплового режимов здания и воздействием на них наружного микроклимата и возможной реакции населения.
М. М. Грудзинским на базе перечисленного выполнены научное обоснование и методика расчёта систем вентиляции с естественным побуждением для многоэтажных зданий, изложенные им в книге «Отопительно-вентиляционные системы зданий повышенной этажности» (М., Стройиздат, 1982). Он показал, что неустойчивость работы вытяжки в отдельных помещениях (в том числе и нижних этажей), являющаяся недостатком систем вентиляции с естественным побуждением применяемых ранее, вызывается отклонениями давлений в квартирах от математически ожидаемой величины, обусловленными случайными факторами: бытовое регулирование воздухообмена путем проветривания, степень герметичности окон, входных дверей в квартиры, изменение направления и скорости ветра и т. д.
Статистическая оценка возникающих отклонений, выполненная по результатам массовых измерений перепадов давлений между лестничной клеткой и отдельными квартирами (около 300 испытаний), приведена на рис. 4. Как видно из этого рисунка, в квартирах возможно довольно значительное снижение давления от математически ожидаемой величины, которое может происходить, несмотря на уменьшение или прекращение вытяжки. Объясняется это тем, что в нижних этажах лестнично-лифтового узла, граничащего с квартирой, поддерживается довольно большое разрежение.
Рисунок 4.
Гистограмма отклонения давлений в отдельных квартирах от математических ожиданий (Р – количество случаев, % от общего числа измерений)
Рисунок 5.
Подсоединение ответвления верхнего этажа
Такое же разрежение может наблюдаться и в ниже-, и вышележащих квартирах. При недостаточности изоляции квартиры от соседних помещений (при герметизации окон с целью бытового регулирования) в ней может поддерживаться пониженное давление из-за перетекания воздуха в эти помещения. Для исключения в этом случае опрокидывания вытяжки необходимо, чтобы давление воздуха в сборном канале было меньше возможного минимального давления в квартире. Наряду с герметизацией внутренних ограждений квартиры это может быть обеспечено увеличением аэродинамического сопротивления канала-спутника.
Из рис. 4 видно, что для исключения возможности опрокидывания с обеспеченностью 0,95 давление в сборном канале должно быть на 6 Па меньше математически ожидаемого давления в квартире, а для полного исключения - на 9 Па. Выполнение этого условия возможно в том случае, если сопротивление канала-спутника при расчетном расходе воздуха в нем составляет не менее 6-9 Па.
Реализация этого довольно затруднительна в квартирах верхних этажей, где располагаемый напор наименьший, особенно в расчётных условиях, за которые принята наружная температура +5°С (при более высокой наружной температуре вентиляция квартир может дополниться проветриванием). И это ещё имеет место несмотря на то, что для увеличения располагаемого напора были снижены сопротивления общих участков системы - отказ от сборных горизонтальных каналов на чердаке и превращение последнего в камеру статического давления («тёплый» чердак); выпуск воздуха из сборного канала заканчивается диффузором с коэффициентом местного сопротивления x<0,6; выпуск воздуха из канала последнего этажа в сборный канал, что создает дополнительное разрежение в результате эжектирующего эффекта (рис. 5).
Располагаемый напор был увеличен также за счёт увеличения высоты вытяжной шахты, через которую удаляется воздух из «тёплого» чердака. Установка единой шахты на секцию позволила примкнуть её к выступающему над кровлей помещению машинного отделения лифтов и, не нарушая архитектурного облика, поднять расчётную высоту до 6 м (1,5-2 м над кровлей). Были сняты зонты с вытяжных шахт, что опять же снизило потери давления общих участков сети (для сбора атмосферных осадков на полу под шахтой устанавливается поддон высотой 250 мм). Для повышения дефлектирующих свойств шахты при действии ветра, сечение её должно приближаться к квадрату и оголовок быть открытым.
При устройстве общих посекционных вытяжных шахт помещение «тёплого» чердака также должно иметь посекционные перегородки, что соответствует и противопожарным требованиям. Установка двух вытяжных шахт в одном отсеке «тёплого» чердака не допускается. Указанные ограничения вызваны тем, что атмосферное давление у оголовков разных вытяжных шахт при действии ветра может существенно отличаться и вследствие малого аэродинамического сопротивления вытяжных шахт (1-2 Па), одна из них может начать работать на приток. Такое явление отмечалось в зданиях, где указанное требование было не выполнено.
Основным элементом вентиляционных систем многоэтажных зданий являются сборные вертикальные каналы с подсоединяющимися к ним каналами-спутниками, через которые удаляется воздух из кухонь и санузлов квартир, расположенных по одной вертикали друг над другом. Сборные вертикальные каналы обычно выполняются из поэтажных блоков индустриального изготовления (рис. 6), включающих одновременно поэтажные ответвления (каналы-спутники) с входным отверстием, на котором закрепляется вентиляционная решетка или приемный клапан. При этом желательно, чтобы поэтажные блоки, образующие один сборный вертикальный канал, имели совершенно одинаковые конструкцию и размеры, что исключило бы необходимость в монтажном регулировании. Это достигается при определенном соотношении геометрических размеров отдельных элементов блоков.
При конструировании вентиляционного блока с каналом-спутником необходимо обеспечить минимальные подсосы воздуха в горизонтальных воздуховодах, соединяющих вентиляционную решетку с входным отверстием в блоке, а также независимость аэродинамического сопротивления канала-спутника от герметичности стыка стенок, разделяющих сборный канал и канал-спутник. Оба эти требования выполняются, когда основная доля заданного аэродинамического сопротивления в канале-спутнике создается в его входной части. Сечение самого канала-спутника и горизонтального подсоединения следует выбирать исходя из скорости, не превышающей 1-1,5 м/с.
Расчёты показали, что в 9-25-этажных зданиях значение скорости воздуха на выпуске из сборного канала в зависимости от этажности может достигать 2,5-3,5 м/с. Расчётная скорость воздуха в вытяжной шахте не должна быть более 1 м/с.
Но равномерного распределения вытяжного воздуха по вертикали здания нельзя достичь без разгерметизации окон, особенно верхних этажей. Величина располагаемого давления для квартир верхних этажей при задании равномерной по этажам вытяжки и постоянной воздухопроницаемости окон может достигать отрицательных значений, что исключает вообще работу вытяжной вентиляции из этих квартир.
Сказанное подтверждается рис. 7, на котором приведены полученные из расчёта воздушного режима здания данные по работе вытяжной вентиляции с естественным побуждением в 16-этажном доме при t н = -15°С для помещений заветренной ориентации (наиболее экстремальные условия для квартир верхнего этажа) и постоянной воздухопроницаемости окон (в 3-4 раза превышающей современные) - кривая 1.
Кривая 2 изображает, как изменяется располагаемый напор при разгерметизации окон, обеспечивающий равномерное поступление наружного воздуха в каждую квартиру в объёме санитарной нормы притока (3 м 3 /ч на м 2 жилой площади) при той же наружной температуре, а кривая 3 - то же, что и кривая 2, но при температуре наружного воздуха +5°С.
Как видно из рис. 7 и 8, располагаемые давления для квартир верхних этажей при закрытых окнах, несмотря на низкую температуру наружного воздуха и значительное сокращение вытяжки в них, оказались значительно меньше расчетных располагаемых давлений при t н =+5°С и открытых окнах. При этом инфильтрация свежего воздуха настолько мала, что разгерметизация окон в квартирах верхних этажей неизбежна. Данные, полученные для режима с разгеметизацией окон исходя из санитарной нормы притока воздуха, говорят о существенном увеличении располагаемых давлений для квартир верхних этажей и о выравнивании вытяжки по этажам.
Рисунок 6, 7, 8.
Следовательно, регулирование вентиляции помещений путем приоткрывания окон или других устройств, пропускающих наружный воздух в квартиру, позволяет стабилизировать воздухообмен в них в течение зимы при вытяжных системах с естественным побуждением запроектированных по изложенным выше принципам.
Натурные испытания, выполненные в летнее время, также подтверждают удовлетворительную работу системы - объём вытяжки, конечно, сокращается, начиная с t н >15°С, достигая при t н =30°С 60% от нормативного в квартирах наветренной ориентации и 30% - в заветренной. Из 210 замеров расхода воздуха, удаляемого из квартир, в 6 случаях выявлены кратковременные опрокидывания вытяжки, которые при увеличении продолжительности замеров до 5 минут уже не отмечались. Изменение вытяжки из санузлов квартир наветренной ориентации (тёмные точки) и заветренной (светлые точки) показано на рис. 9.
Рисунок 9, 10.
Переход на системы вытяжной вентиляции с механическим побуждением ставит ряд повышенных требований как к герметичности поэтажных стыков блоков сборных вертикальных каналов, так и к герметичности ограждений квартиры (особенно междуэтажных перекрытий и входных дверей) и чердака, если сохранять решение с «тёплым» чердаком. Как выполняется герметизация вентиляционных каналов за рубежом видно из рис. 10 - соединение делается через муфты на клею. По вопросу герметичности ограждений квартиры, применение принудительной вытяжной вентиляции вынудило большинство европейских стран ввести нормативы на допустимую разгерметизацию ограждений квартиры при заданном перепаде давлений между внутренним и наружным воздухом, проверяемую с использованием метода «Минеаполис - Бловер - Дверь».
Следует отметить, что подавляющая часть нового жилищного строительства в Западной Европе - это здания ниже 6-7 этажей, и опыт применения в этих зданиях механической вытяжной вентиляции достоин подражания для аналогичных зданий и у нас. Но подавляющий объём жилищного строительства в Москве - это крупнопанельные здания выше 9-ти этажей, с недостаточной герметичностью межэтажных перекрытий и вентиляционными блоками индустриального изготовления, из-за конструктивных особенностей не приспособленных к использованию в системе механической вытяжной вентиляции.
В то же время, как это было показано выше, при соблюдении изложенных рекомендаций по проектированию естественной вытяжной вентиляции с «тёплым» чердаком, при осуществлении приточных устройств в окнах или в стене под ними и при наличии существенного располагаемого напора под действием гравитационных сил в зданиях повышенной этажности наблюдается устойчивая работа вытяжки в них без механического побуждения. Поэтому считаем, что пока сохраняется панельное домостроение, возможно сохранить и систему естественной вытяжной вентиляции с «теплым» чердаком, добавив к описанному решению установку для последних двух этажей канальных вентиляторов на вытяжке из помещений кухни и санузлов.
Такое решение уже применяется некоторыми проектными организациями, оно повышает надёжность системы, и если вытяжку из этих помещений направлять самостоятельными каналами непосредственно в «теплый» чердак, то работа вентиляторов (потребляемая мощность их не превышает 20 Вт) не нарушит режима вытяжки из остальных этажей здания.
Но, отдав создание систем вытяжной вентиляции с естественным побуждением в руки конструкторов, нельзя не обращать внимание на результаты их «творчества» и допускать такие несуразные решения, как показанная на фотографии вытяжная шахта жилых домов с «тёплым» чердаком типовой серии 111. Ранее говорилось, что для того чтобы снизить сопротивление вытяжной шахты, надо убрать с неё зонт, а здесь оголовок её вообще закрыт крышкой. Естественно, в таких домах вентиляция работать не будет.
Механическую же вентиляцию в панельных жилых домах надо начинать внедрять там, где этажность не превышает 6-7 этажей и где неэффективен «тёплый» чердак или вместо него сооружается мансарда. Вероятно, применение механической вентиляции будет оптимально при модернизации огромного количества построенных 9-этажных панельных зданий. Но надо добиться плотности соединений вертикальных каналов в строительном исполнении и повысить герметичность межэтажных перекрытий и входных дверей в квартиры.
Регулярная вентиляция жилых и общественных зданий обеспечивает своевременное удаление избытка тепла, влаги и вредных газообразных примесей, скапливающихся в воздухе в результате пребывания людей и различных бытовых процессов.
Воздух плохо вентилируемых жилищ и других закрытых помещений вследствие изменений в химическом и бактериальном составе, физических и других свойств способен оказать вредное влияние на состояние здоровья, вызывая или ухудшая течение заболеваний легких, сердца, почек и др. Установлено, что продолжительное вдыхание такого воздуха в сочетании с неблагоприятными температурно-влажностным и аэроионным режимами существенно влияет на нервную систему и общее самочувствие человека (головная боль, потеря аппетита, понижение работоспособности и др.). Все это говорит о большом гигиеническом значении вентиляции жилых помещений, так как чистый воздух составляет, по мнению Ф.Ф. Эрисмана, одну из первых эстетических потребностей человеческого организма.
Величина необходимого обмена комнатного воздуха с наружным зависит от числа людей, находящихся в помещении, его кубатуры и характера проводимой работы. Она может быть определена на основе различных показателей, и в качестве одного из них, распространенного в санитарной практике при обследовании жилых помещений, взято содержание двуокиси углерода. Вентиляция не должна допускать превышения содержания углекислоты в помещении выше 1 %о, которое принято в качестве допустимой концентрации для обычных жилых помещений, классов, больничных палат и др.
Чистота воздуха в помещениях обусловливается обеспечением для каждого человека необходимого объема воздуха - так называемого воздушного куба - и его регулярной сменой наружным воздухом. Количество необходимого для этого вентиляционного воздуха на одного человека в час называется объемом вентиляции.
В жилых помещениях норма воздушного куба составляет 25- 27 м3, объем вентиляции - 37,7 м3, поэтому для полного удаления испорченного воздуха и замены его чистым атмосферным воздухом необходимо обеспечить примерно 1,5-2-кратный обмен комнатного воздуха с наружным в течение I ч. Таким образом, кратность воздухообмена служит основным критерием интенсивности вентиляции. Ее вычисляют путем деления количества воздуха, поступающего в течение 1 ч в помещение, на его кубатуру.
В помещениях, где производят тяжелую физическую работу, например в спортивных залах, указанные размер воздушного куба и объем вентиляции будут недостаточными и кратность воздухообмена повышается, однако в пределах допускаемых величин, не вызывающих сильных токов воздуха. В детских учреждениях объем вентиляции может быть меньше. Он также дифференцируется в зависимости от назначения отдельных общественных зданий (больницы, школы и др.).
При нормировании объема вентиляции иногда вместо кратности воздухообмена указывают количество приточного или удаляемого воздуха из расчета на одного человека в час.
Естественной вентиляцией называют инфильтрацию наружного воздуха через различные щели и неплотности в окнах, дверях и отчасти через поры строительных материалов в помещениях, а также проветривание их с помощью открытых окон, форточек и других отверстий, устраиваемых для усиления естественного воздухообмена.
В том и другом случаях обмен воздуха происходит вследствие разницы температуры наружного и комнатного воздуха и давления ветра. Наиболее интенсивен этот обмен при открытой системе застройки, когда здания удалены друг от друга и в воздухообмене участвуют все четыре их стороны, а комнаты расположены по двум противоположным фасадам, что создает сквозное проветривание.
Воздухообмен за счет инфильтрации обеспечивает лишь 0,5- 0,75-кратный обмен воздуха в течение 1 ч. Так как этого недостаточно, то используют форточки и фрамуги, откидывающиеся под углом 45° внутрь помещения (рис. 4.5). В этом случае холодный воздух поступает в помещение сначала вверх, под потолок, а затем, частично обогретый, спускается вниз, не образуя резких токов и не вызывая сильного охлаждения людей. Размер фор-
Рис. 4.5. Фрамуга, а - поступление наружного воздуха; б - поступление воздуха в помещение.
точек должен быть не менее 1/50 площади пола. В холодное время года более эффективно проветривание при полностью и часто открываемых на 5-10 мин форточках, чем при приоткрытых на долгий срок форточках. Бояться кратковременного понижения температуры в помещении не следует, так как стены и обстановка охлаждаются за это время незначительно и по окончании проветривания температура воздуха быстро восстановится, главное - в этом случае произойдет более полная смена воздуха.
В многоэтажных зданиях для усиления естественной вентиляции во внутренних стенах устраивают вытяжные каналы, в верхней части которых находятся приемные отверстия. Каналы выводят на чердак в вытяжную шахту, из нее воздух поступает наружу. Эта система вентиляции работает на естественной тяге благодаря образующемуся в каналах перепаду давления вследствие температурной разницы, что вызывает движение более теплого комнатного воздуха вверх. В холодное время года вытяжная система на естественной тяге может обеспечить 1,5- 2-кратный обмен воздуха в 1 ч, в теплое время эффективность ее незначительная из-за небольшой разницы температуры комнатного и наружного воздуха.
Искусственная вентиляция. В общественных зданиях, рассчитанных на пребывание большого количества людей, в больницах, школах, на производстве одной естественной вентиляции бывает недостаточно, чтобы обеспечить надлежащее санитарное состояние воздуха. Кроме того, в больницах и детских учреждениях в холодное время года ею не всегда можно широко пользоваться ввиду опасности образования холодных потоков воздуха. В связи с этим устраивают механическую вентиляцию, которая не зависит от наружной температуры и давления ветра и обеспечивает при известных условиях подогрев, охлаждение и очистку наружного воздуха. Вентиляция может быть местной - для одного помещения и центральной - для всего здания.
Для местной вентиляции используют электровентиляторы приточного или вытяжного действия, которые устанавливают в окнах или проемах стен. В общественных зданиях они рассчитаны главным образом на кратковременное действие. В аудиториях, спортивных залах вентиляторы работают в перерывах между занятиями, а в ряде помещений с загрязненным воздухом - периодически. На производстве они функционируют более продолжительное время. Чаще всего применяют местную вытяжную вентиляцию, удаляющую испорченный воздух, а приток чистого воздуха осуществляется за счет поступления через окна и форточки. В помещениях с повышенным загрязнением воздуха (кухни, туалеты) устанавливают только вытяжные вентиляторы.
Однако местная вентиляция имеет определенные недостатки. При использовании приточной системы в зимнее время образуются холодные токи воздуха в помещении, работа вентилято-
Рис. 4.6. Схема приточи о-вытяжной искусственной центральной вентиляции.
ров нередко сопровождается значительным шумом, они портят внешний вид помещений. Наиболее современный тип местной вентиляции представляют собой установки для кондиционирования воздуха.
Центральная вентиляция рассчитана на обмен воздуха во всем здании или в основных его помещениях, функционирует постоянно или на протяжении большей части дня, В зависимости от назначения помещений центральная вентиляция бывает приточной, вытяжной иди приточно-вытяжной, совмещающей подачу чистого воздуха с удалением испорченного.
На рис. 4.6 изображена схема приточно-вытяжной вентиляции. Наружный чистый воздух, например из сада, забирается с помощью вентиляторов, иногда на значительном расстоянии от здания, и направляется по каналу в приточную камеру, где очищается от пыли, проходя через тканевые или другие фильтры. В холодное время года воздух подогревают до 12-14 °С, в некоторых случаях увлажняют и подают в помещения по каналам во внутренних стенах. Приточные каналы оканчиваются отверстиями в верхней части стен, чтобы исключить непосредственное действие на людей более холодных токов воздуха, и прикрываются решетками. Для удаления испорченного воздуха прокладывают другую вытяжную сеть каналов, отверстия которых располагают в нижней части противоположной внутренней стены; каналы выводят на чердак в общий коллектор, из которого воздух удаляют наружу с помощью вентилятора.
Приточно-вытяжная система вентиляции обеспечивает преобладание притока воздуха над вытяжкой, что особенно важно в операционных отделениях больниц. В душевых, туалетах, кухнях, как уже указывалось, устраивают только вытяжку. Во многих зданиях в целях экономии также устраивают только вытяжную вентиляцию с расчетом на поступление чистого воздуха через форточки,
В гигиеническом отношении более предпочтительна приточно-вытяжная система вентиляции, которая обеспечивает приток чистого подогретого и при необходимости увлажненного воздуха, что позволяет лучше поддерживать нормальный температурно-влажностный режим в помещениях.
В настоящее время разработана новая, более совершенная система вентиляции - кондиционирование воздуха, которая позволяет поддерживать автоматически в течение необходимого времени оптимальные условия температуры, влажности, движения и чистоты воздуха. Для этого используют центральные установки кондиционирования воздуха, предназначенные для обслуживания общественных зданий (больниц, школ и др.), железнодорожных вагонов, и комнатные кондиционеры для отдельных небольших по объему помещений.
На рис. 4.7 приведена схема установки для кондиционирования воздуха. Наружный воздух, поступающий в кондиционеры, подогревают или охлаждают до требуемой температуры, увлаж-
Рис. 4.7. Схема установки для кондиционирования воздуха.
I - отверстие для засасывания наружного воздуха; 2 -отверстие для поступления воздуха в помещение; 3 - фильтр; 4 - форсунки; 5 - труба, подающая воздух в форсунки; 6 - трубопровод для подачи в систему свежей охлажденной или подогретой воды; 7 - насос; 8 - электромотор; 9 - увлажнительные камеры.
Большинство современных жилищных комплексов возводятся сразу с монтажом многофункциональных малошумных вентиляторов крышного типа. Сразу же оснащаются специальные шахты для индивидуального вентиляционного оборудования, а также готовые комплексы естественной или принудительной вентиляции.
С другой стороны, вентиляция в жилом доме старой постройки (не в последние 10-15 лет), чаще всего, базируется на естественной тяге, как это было реализовано в жилом комплексе в Девяткино "Мой город", подробнее здесь. Поэтому в типовых квартирах приходится тщательно следить за соответствием показателей температуры и влажности общепринятым нормативам для обеспечения здоровой атмосферы.
Вентиляция в частных домах
Многоквартирные дома: возможности создания эффективного воздухообмена
Необходимая вентиляция многоэтажных жилых домов подразумевает следующие варианты обустройства специализированных систем:
- Когда количество комнат в квартире 4 или больше, и в них нет сквозного проветривания, общая вентиляция в жилом доме может быть дополнена воздухообменом из других жилых комнат (лишь бы они не были смежными с кухней или санузлом);
- Дома с высотой от трех этажей, находящиеся в климатической зоне, которая характеризуется понижением температуры до -40°C в течение недели, оснащаются принудительной приточной вентиляционной системой с обязательным подогревом вводимого наружного воздуха;
- Если жилой дом располагается в природной зоне, отличающейся учащенной вероятностью сильных ветров с примесями пыли и жарким климатом, встроенная вентиляция дополняется охлаждающими устройствами (кондиционерами). С помощью данного оборудования в жилых помещениях поддерживается оптимальная для жизнедеятельности температура воздуха.
Возможности совмещения вентиляционных каналов
Функциональная вытяжная вентиляция в жилом доме осуществляется посредством оснащения каналами таких помещений, как ванные и туалеты, кухни и кладовые. Согласно общепринятым нормативам, при составлении схемы вентиляции жилого дома допускается объединение каналов санузлов и кухонь в отдельных случаях:
- Когда вентиляционные каналы ванной и туалета являются смежными;
- Можно совместить ветканал кухни с горизонтальным каналом ванной или душевой;
- Когда устанавливается сборный вентиляционный канал из туалета, хозяйственных помещений, ванной. В этом случае расстояние между совмещаемыми каналами по высоте должно превышать 2 метра, а соединяемые со сборным местные вентиляционные каналы необходимо оборудовать жалюзийными решетками.
Особенности используемых жалюзийных решеток
Нормативами урегулированы и размеры используемых жалюзийных решеток: для туалетов и ванных комнат – в пределах 150x200 мм, для кухонь, не оснащенных вытяжными вентиляторами, - как минимум 200x250 мм. Для жилых комнат и санузлов рациональна установка вытяжных решеток регулируемого типа , а для кухонь – неподвижных элементов. Отдельно учитывается и монтаж вентиляционных шахт с целью проветривания лестничных площадок.
Следует иметь в виду, что при распространении среди населения оснащения жилых помещений уплотненными дверными и оконными конструкциями, естественная вентиляция в жилом доме не является достаточной мерой. В связи с этим, специалисты рекомендуют рационализировать воздухообмен в квартире за счет использования дополнительных устройств, к примеру, приточных клапанов, представляющих сегмент усовершенствованной механической вентиляции.
Видео обзор - вентиляция частного дома
Регулированию микроклимата жилых зданий уделяется большое внимание в строительных и технических науках. Ведь самочувствие человека, его работоспособность и здоровье в значительной мере зависят от качества воздуха в помещениях.
Инженерные системы воздушного комфорта
Оптимальный воздухообмен в помещениях обеспечивают такие совмещенные системы, как вентиляция жилого дома , кондиционирование, отопление. При этом если совместить воздушное отопление и вентиляцию, в комнатах при условии экономии энергозатрат создается удовлетворительный микроклимат. Система кондиционирования, в свою очередь, в отличие от отопления и вентиляции, регулирует внутреннюю температуру в зависимости от сезонных климатических изменений.
Совмещение вентиляции и кондиционирования
При обустройстве вентиляции в жилом доме зачастую создается такая система, когда в зависимости от цели помещения воздух подается под разным давлением . Для того, чтобы не нарушать сложившийся в комнатах интерьер, внутренние кондиционерные блоки размещают за подвесными потолками. Если оснастить систему дополнительным воздуховодом, ведущим на улицу, при кондиционировании будет происходить подмешивание свежего воздуха, но, естественно, эта мера не заменит полноценную приточно-вытяжную вентиляцию.
Главные преимущества внедрения в систему вентиляции в жилом доме канальных или кассетных кондиционеров – обеспечение равномерного распределения нагретых или охлажденных воздушных потоков. Кассетный кондиционер, вмонтированный в любой удобной точке помещения, способен выдувать воздух в 1-4 направлениях, то есть оптимизировать воздухоток даже в комнатах сложной формы. При использовании канальных моделей можно подавать нагретый или охлажденный воздух в 2-10 точках, то есть функционирование кондиционера человек не будет ощущать физиологически. Если есть необходимость, воздух с отрегулированной температурой выдувается одновременно в нескольких помещениях.
Востребованные в жилом секторе виды кондиционеров
При создании полноценной вентиляции жилого дома и выборе кондиционера для нее необходимо учитывать предназначение каждого вида данного оборудования, представленного на современных рынках. Далее будут рассмотрены два из них.
Сплит системы – большая группа популярных кондиционеров, дающая большой выбор оборудования в зависимости от требований к расположению внутренних устройств. Наиболее востребованы системы с внутренним настенным блоком, так как они дешевы, не нуждаются в маскировке подвесным потолком, компактны, не нарушают гармоничность интерьера. Также распространены и напольно-потолочные сплит-системы.
Мобильные кондиционеры оптимальны для тех, кто часто меняет место жительства. Самый банальный пример – дополнение таким устройством естественной вентиляции жилого дома за городом, скажем, дачи. В этом случае нет необходимости оставлять дорогостоящее вмонтированное климатическое оборудование на зимний период без присмотра, мобильный кондиционер можно увезти в машине вместе с другим имуществом. Но с помощью такого кондиционера не получится охладить воздух во всех комнатах большого дома.
В любом случае, какое бы климатическое оборудование не было выбрано, следует внимательно отнестись к его совмещению с вентиляционной системой дома. Кондиционер не способен в полной мере улучшить микроклимат, только полноценная вентиляция обеспечит доступ к свежему воздуху определенной температуры и влажности.
Свежий воздух в жилом помещении способствует улучшению общего состояния человека. Результат достигается с помощью различных технологий. Человек должен серьёзно отнестись к подбору и установке вентиляционной системы. Ведь большую часть времени он проводит в доме.
Необходимость вентиляционной системы
С совершенствованием жизни человека наметилась тенденция понижения воздухообмена, ухудшилась его пропускная способность. Установка пластиковых окон и дверей, который стали плохо пропускать воздух. Поэтому возникла необходимость в системе вентиляции. Ведь организму человека необходим кислород, свободный от вредных веществ.
Такое упущение приводит к влажности в жилом помещении, которая характеризуется следующими признаками:
- Запотевание окон
- Влажность стен
- Появление плесени и грибка
Мало того, возникают дополнительные проблемы. Это может повлиять на самочувствие человека, вызвать заболевания дыхательных органов. Привести к необходимости проведения ремонта, дополнительных затрат.
Вентиляционные системы
Представлена следующая классификация:
- Естественная и искусственная
- Приточная и вытяжная
- Местная и общеобменная
- Наборная и моноблочная
Естественная вентиляция
Характеризуется своей простотой. Не требует затрат денежных средств. Принцип работы следующий:
Воздух поступает и выводится естественным путем через щели и другие легкодоступные места. Здесь действует физический закон, который гласит, что теплый воздух поднимается наверх и уходит в вентиляционный канал, а чистый поступает извне с улицы. Поэтому прямо зависит от внешних условий и погоды. Естественный воздухообмен может достигать 1 м³/час.
Преимущества:
- Дешёвая
- Надёжная
- Долговечная
Проветривать жилое помещение необходимо около часа для того, чтобы поступил новый кислород. В зимнее время достаточно 15 минут, но холодной воздух опасен для здоровья. Есть риск заболеть.
На заметку! Можно установить специальное устройство, так называемый клапан. Он запускает свежий воздух в жилое помещение.
Приточная вентиляция
Главное свойство – принудительность. Воздух поступает через воздушный фильтр и очищается. Равномерно распределяется в помещении с помощью вентиляционных коробов. Следует устанавливать на балконах.
Преимущество:
- Автоматическое управление
- Дополнительно помогает воздуху
- Занимает мало места
- Бесшумный корпус
- Одновременная работа вытяжных вентиляторов
- Эффективность
- Предусмотрен пульт
Приточная система позволяет нагревать воздух до необходимой температуры. Особенно в жаркое время чувствуется потребность в принудительном перемещении воздушных масс.
Принудительная вытяжная вентиляция
Принцип работы состоит в том, что прогретый воздух удаляется через вентиляцию. При выборе нужно учитывать мощность и его шумность.
Приточно-вытяжная система вентиляции с рекуператором
Устройство забирает тепло из прогретых воздушных масс. Избавляет от влажности грибка и других проблем. Отличается своей экономичностью и технологичностью. Приточно-вытяжная система обеспечивает полноценную смену воздуха. Показатели воздухообмена варьируются 3-5 м³/час.
Дополнительные преимущества:
- Технология энергосбережения
- Минимальный шум
- Идеальное решение проблем вентиляции
Местная и общеобменная система вентиляции
Местная вентиляция подается на определенные места. Преимущественно используется на производстве. В жилом помещении — это кухонные вытяжки. Общеобменная вентиляция действует на всё помещение.
Наборная система
Состоит из следующих частей:
- Вентилятора
- Глушителя
- Фильтра
- Системы автоматики и т.д.
Требования и нормативы к вентиляции жилых помещений
Ниже представлены данные, которые должны быть предусмотрены и учтены в жилых помещениях.
Количество содержащегося углекислого газа не должно превышать 0,07-0,1%. На человека необходимо 30-35 м³ воздуха.
В зависимости от возраста ребёнка:
- показатель до 10 лет 12-20 м³
- старше 10 лет 20-30 м³
При выборе вентиляционной системы необходимо обратиться к профессионалам, которые учтут все желания и произведут качественную установку.
Важно!
1. Если жилое помещение на этапе строительства, то следует планировать заранее пути размещения системы вентиляции.
2. Если в жилом помещении много комнат, то необходимо предусмотреть дополнительные устройства вытяжки.
