Вентиляция в многоквартирном доме планируется, проектируется и разрабатывается на этапе строительства дома. Все параметры системы рассчитываются согласно нормативным документам в зависимости от особенностей здания (количества этажей, уровня шума, степени загрязнения воздуха), параметров помещений. Главное условие проектирования вентиляционной системы – обеспечение необходимого для комфортного проживания людей воздухообмена (притока свежего воздуха и оттока загрязненного).
Вентиляция многоквартирных домов, построенных в 20-м веке, была основана на естественной тяге. Сегодня большинство жилых многоквартирных домов имеют систему принудительного воздухообмена.
Необходимость
В процессе жизнедеятельности людей в воздух помещений жилых домов выделяются пар, пот, ворс, шерсть, запахи от приготовленной еды и из туалета. Если вентиляция в многоэтажном жилом доме отсутствует или работает плохо, все эти вещества остаются в комнатах, создавая благоприятные условия для образования плесени, размножения грибков. Такая среда опасна для здоровья людей, особенно тяжело приходится астматикам, маленьким детям, пожилым людям. Сырость и плесень приводит к порче имущества.
Задачи, которые должна решать вентиляция:
- Выведение грязного воздуха вместе с пылью и другими примесями.
- Приток чистого свежего воздуха.
- Поддержание оптимальной влажности, предупреждение сырости.
Как правило, удаляется грязный воздух из санузла и кухни, а подается свежий воздух в жилые помещения.
Признаки неработающей (работающей неэффективно) вентиляции:
- При открытой форточке на кухне во время приготовления еды запахи проникают в жилые комнаты.
- Пламя зажженной свечи, спички, зажигалки поднесенной к решетке вентиляции, не затягивается в отверстие.
- Кусок тонкой бумаги, поднесенный к решетке вентиляции, не притягивается, а падает (при хорошо работающей вентиляции должен оставаться на стене).
- Запотевают окна в квартире.
- Периодически ощущается неприятный запах в комнатах, на кухне, в санузле.
Вентиляционные системы
Основными элементами системы вентиляции в многоквартирном доме являются:
- Воздуховоды (каналы).
- Вентиляционные магистрали.
- Воздухораспределители (решетки, диффузоры).
В многоквартирных домах применяется три вида вентиляционных систем:
1. Естественная. Работает за счет разницы температуры, давления внутри помещения и снаружи. Чистый воздух проникает в квартиру сквозь щели в конструкции стен, открытые форточки, окна, входную дверь. Более легкий теплый отработанный воздух поднимается вверх и вытесняется через вентиляционные решетки в шахту вентиляции. На чердаке загрязненный воздух собирается и выводится наружу через крышу.
Это самая простая, самая дешевая система вентиляции, обслуживание ее минимально, благодаря чему естественная система имеет широкое распространение. Но в последнее время использование естественной вентиляции часто оказывается неэффективным. Причина в установке высоко герметичных окон и дверей, из-за чего приток воздуха недостаточен. Кратковременное открытие окон не на много улучшает ситуацию. Поэтому в современных домах все чаще применяются другие системы вентиляции.
2. Принудительная механическая вентиляция. Как приток, так и удаление воздуха осуществляется с использованием нагнетателей (вентиляторов).
3. Комбинированная система. Возможно два варианта такой системы:
3.1. Приток воздуха естественный, отток механический.
3.2. Приток с помощью встроенного вентилятора, отток естественный.
Параметры элементов систем вентиляции, материалов, из которых они изготовлены, параметры воздуха в жилых и нежилых помещениях (температуры, подвижности воздуха) регулируются СНиП по вентиляции жилых домов. Все параметры должны быть соблюдены строительной организацией на этапе возведения и сдачи в эксплуатацию жилого дома.
Что делать, если вентиляция не работает?
Если в квартире появились признаки неработающей вентиляции, значит, система засорилась. В этом случае нужно обратиться в обслуживающую организацию. Ремонт вентиляции в многоквартирном доме осуществляют специалисты. Все, что можно сделать самостоятельно, это снять решетку и прочистить открывшееся пространство с помощью веника или пылесоса. В некоторых случаях этого оказывается достаточно.
Специалисты проверяют работу системы, выявляют места скопления пыли, мусора, препятствующих нормальному движению воздуха. С помощью специального оборудования шахту прочищают. Улучшить работу вентиляции в отдельной квартире можно с использованием вытяжного вентилятора и (или) приточных клапанов в окнах.
определяется тем, как устроена вентиляционная система.
Это значит, что и здоровье людей от данной характеристики тоже зависит.
Многие жильцы нарушают воздухообмен, даже не понимая этого.
Потому стоит разобраться с таким вопросом, как устройство вентиляции в многоэтажных домах.
Обычно создаётся соединение между шахтой и каналами, идущими от разных .
Название спутников получили дополнительные каналы, присоединяемые к основной системе.
Их тоже подсоединяют к шахте, но не каждый этаж, а через несколько.
К шахте нельзя присоединить только вытяжные спутники, выходящие из этажей наверху.
Все жители квартир внизу сразу узнают, если забьётся хоть один из каналов в промежутке.
Если спутник от их квартиры соединён с той же шахтой.
В зависимости от схемы для образования вентиляции различают два вида основных решений.
- , вытесняющая воздух
- Та, что перемешивает его
Последний вариант получил наиболее широкое распространение в кирпичных и бетонных домах, внутрь которых воздушные массы не проходят. С такими системами полная очистка воздуха недоступна.
Потому что везде присутствуют зоны, в которых воздух практически не двигается. Он почти всегда стоит на месте. Без грамотной организации вентиляционных шахт стабильная работа невозможна.
Потому интерес представляет такой вопрос, как устройство вентиляции в многоэтажных и способ её ремонта.
Раньше многие отдавали предпочтение системам с приточно-вытяжным механизмом. Это способствовало проникновению воздуха внутрь через любые открытые щели. Конструкции форточек с оконными рамами – все детали конструкции могли стать источником воздуха.
Устройства стоили дёшево, не отличались сложным монтажом. Такая вентиляция не требовала дополнительного обслуживания. Но сейчас отдают предпочтение полностью герметичным окнам. И зимой никто надолго не открывает форточки, даже чтобы пустить больше воздуха внутрь.
Чтобы решить данную проблему, пользуются приточными клапанами. Они строго контролируют циркуляцию воздуха, способствуют снижению дополнительных шумов.
Если вытяжка используется пассивная – раз в год необходимо полностью менять фильтр.
Пути прохождения вентиляционных каналов
Вентиляционные каналы становятся одним из элементов в с естественной вентиляцией. Этот компонент стал основным. Каналы данного типа монтируют в квартирных стенах. Монтаж проводится на этапе возведения самого дома.
На стенах могут развиться грибок и плесень, если влажность в помещении постоянно будет слишком высокой. Такая ситуация негативно сказывается на состоянии здоровья.
Для предотвращения такого исхода на наружных стенах здания каналы никогда не монтируют.
Внутри у каналов есть не только части продольного расположения. Есть и участки, расположенные горизонтально. Главное требование к ним – длина, не доходящая до трёх метров.
Каналы для вентиляции. Из какого материала лучше?
За последние несколько лет металлические изделия получили широкое распространение. Но классическим вариантом считаются из кирпичей. Несмотря на высокую конкуренцию, они продолжают пользоваться спросом.
В поперечном сечении размеры составляют полкирпича, как в ширину, так и в длину. Ход выполняется в квадратной форме. Ширина его равна двум кирпичам.
Когда укладываются кирпичные каналы, проходят через два этапа.
- Делают предварительную разметку, используя специальные шаблоны.
- Переходят к первым рядам. Начинают с первых двух-трёх рядов.Потом идёт монтаж буйков, на основе отвесов. Так называются кирпичи, выкладываемые поперёк основного канала. Тогда форма канала будет квадратной, а сам он защищён от загрязнений. Буйки увеличивают прочность канала. Но такие детали становятся помехами, когда проводится чистка.
- На каждый 6-7-ой ряд буйки переставляются.
О других особенностях устройства вентиляции в высотных домах
- Выходя из , потоки с воздухом должны идти к санузлам. Это значит, что из помещений должен выводиться воздух, пропитанный продуктами жизнедеятельности, разным количеством запахов, частицами углекислоты.
- Неодинаковой бывает сила вытяжки воздушных масс в домах с 5 и 9 этажами. Для каждой конкретной постройки необходимо провести индивидуальные расчёты. Движение воздуха должно быть налажено во всех квартирах, этажность дома не играет в этом процессе роли.
- При использовании вентиляторов с вытяжным устройством квартире передаётся много гула. Потому не обойтись без организации дополнительной шумоизоляции.
- Наличие управляемой вентиляции – важное требование в многоквартирных домах. Для уменьшения затрат трубы снабжают клапанными и заслоняющими механизмами, системой, отвечающей за остановку.
О факторах, влияющих на выбор подходящей системы
Той или иной схеме отдают предпочтение в зависимости от того, какими особенностями обладает сам многоквартирный . Но есть и другие специфические параметры, которые оказывают влияние на конструкцию того или иного здания, другие его технические особенности. К ним относятся:
- Количество этажей
- То, сколько загрязнений в воздухе
- Какой шум издаётся транспортом
- К какой категории относится постройка
При выборе вентиляции для здания многие учитывают показатель транспортного шума. Например, естественной вентиляции вполне хватает, если шум находится примерно на уровне 50 Дб. Принудительная вентиляция нужна, если показатель больше.
Вентиляция многоэтажного дома. Возможные проблемы
О пластиковых с полной герметизацией уже упоминалось выше.
Их надо обязательно учесть, когда изучается устройство вентиляции в многоэтажных домах на крыше.
Есть и вторая проблема, получившая широкое распространение.
Имеется в виду тяга обратного действия.
Проблема почти неизвестна тем, кто живёт внизу.
А вот жителям на верхних этажах проблема знакома, и давно.
Среди главных причин – тяга в недостаточном количестве. Воздух выводят из квартир внизу, но он не обладает способностью к выталкиванию воздушных масс, оказавшиеся внутри вентиляционной шахты.
Воздушные массы идут по путям, где встречают меньше всего сопротивления, оказываются в так называемых каналах-спутниках. Неприятно потом будет тем, в чьи попадут такие воздушные массы. Вытяжки начинают становиться причиной сквозняка, и воздух из них не всегда свежий.
Многоэтажки и механическая вентиляция
Для многоквартирных домов часто выбирается принудительная вентиляция, относящаяся к одному из двух видов.
- Квартирного или индивидуального типа. Предполагает, что работают вентиляторные установки вытяжного типа, расположенные на входах у воздуховодов. Система обязательно снабжается вентиляторными, клапанными установками приточного типа, которые ставятся на сторону фасада. Популярное решение – использование так называемых рекуператоров. Они позволяют снизить затраты, связанные с охлаждением и обогревом воздушных масс.
- Централизованного типа. Предполагает, что есть одна или несколько камер с вентиляторами. Они располагаются на крыше постройки.
Такая вентиляция отличается от других типов тем, что используются специальные механизмы для облегчения перехода воздуха от одного места к другому.
Атмосферные явления и природные факторы на этот процесс никакого влияния не оказывают. Планировка квартир влияет на систему вместе с конструктивными особенностями зданий.
Вентиляционные системы и их схемы
Хорошо, если в многоквартирном доме присутствуют индивидуальные вытяжные каналы. Это значит, что отдельная шахта ведёт буквально из каждого имеющегося помещения.
Тогда тяга будет более стабильной, менее склонной к опрокидыванию. Из соседних внутрь не попадут посторонние запахи.
Есть и другое решение – когда в один коллектор по горизонтали собираются каналы каждой квартиры, даже если они стоят по вертикали. На чердаке выбирают место для коллектора. Именно из него воздух выходит на улицу.
Самое неудачное решение – выход каналов-спутников из каждой квартиры. А выше эти каналы входят в одну большую шахту. Это метод с дешёвой реализацией.
Он позволяет сэкономить пространство внутри помещений. Но во время эксплуатации создаётся масса проблем для людей, проживающих внутри.
Остальные два чаще встречаются в домах с небольшой этажностью, где есть чердак. Безупречность таких решений тоже страдает.
- В коллекторах может создаваться сопротивление тяге сверх нормы.
- Все запахи из квартир при одном из решений собираются только на чердаке.
Одновременное включение подачи с механическим типом и удаления воздуха – наиболее удобный вариант схемы. Чаще всего именно такой вариант применяется при строительстве новых домов.
В последнем случае конструкция снабжается приточной установкой. Она находится в подвале, подаёт очищенный воздух с требуемой температурой в каждое из трёх помещений.
Вытяжной вентилятор располагается на . Производительность у него такая же, как и у основной системы. Именно он отвечает за удаление из квартир плохой смеси.
Но такая схема – самое простое из возможных решений. Вентиляция предполагает наличие оборудования, сохраняющего дополнительную энергию. Такое оборудование носит название рекуператоров.
Вентиляция жилого дома. Проводим расчёты
Только серьёзным проектным организациям стоит доверять расчёты систем вентиляции. Не важно, будет она естественной, или принудительной. Жильцы получают схему в готовом виде.
Изменения станут невозможными без вмешательств в конструкционные особенности. Доступно лишь небольшое улучшение воздухообмена, с применением дополнительного оборудования. В данном случае рассчитать конструкции проще.
Например, есть дом с плохо работающей вентиляцией. Но владельцу хочется иметь среду, абсолютно безопасную для здоровья.
Важно запоминание одного главного правила. Воздух приточный должен составлять не меньшую часть, чем то, что удаляется в вытяжках.
Чтобы повысить тягу, на выходах изначально монтируются вентиляторы осевой группы. На приток надо поставить устройства с одинаковой производительностью, тогда обеспечить бесперебойную работу будет легче.
Для ванн с кухнями вентиляторы большой мощности не подходят. 50 м3\ч для каждого из вентиляторов – достаточный показатель в однокомнатной квартире. Если комнат две или три, мощность увеличивается до 100 м3\ч.
Установки с небольшими габаритами в стене помогут с организацией потока с принуждением, поддерживающего подогрев и очистку. В жилых домах применяются схемы вентиляции, включающие несколько таких устройств.
Они располагаются в разных комнатах. Обеспечивая не только чистоту окружающей атмосферы, но и баланс между разными потоками воздуха. Приток может преобладать над вытяжкой, но не более, чем на 15 процентов.
О приточных устройствах
Приточные устройства, установленные в наружных ограждениях – альтернативный для устройства данной системы. Их установка перспективна, если правильно распорядиться деталями, учесть:
- Регуляцию расхода приточного воздуха.
- Рациональное размещение самой техники.
О стабилизации работы в системе
Существует несколько способов, позволяющих решить данный вопрос. При этом они не приведут к увеличению расходов на капитальное строительство, требуют лишь минимальных затрат во время эксплуатации.
- Естественная вентиляция с ветровым побуждением. Предполагает применение дефлекторов.
- Одновременное применение механического побуждения с естественным.
- Использование вентиляции «в зависимости от потребностей». Это значит, что в помещениях индивидуально устанавливают отдельные узлы.
- Тепловое побуждение в тёплое время года.
Комбинированный тип систем
Если условия в окружающей среде будут благоприятными, такая система работает за счёт гравитационного давления, естественного. Но, если условия ухудшаются, происходит автоматическое включение вентиляторов.
Гибридные системы могут относиться к одному из следующих видов. Принцип у всех примерно одинаковый. Но конструктивные особенности разные.
- Со статодинамическими дефлекторами.
- Системы инжекционного типа.
- Сочетание первых двух типов.
Главное при проектировании подобных систем – правильно подобрать сечение трубопроводов.
Это так же важно, как и в случае с естественной вентиляцией.
Необходимо сделать так, чтобы система была полностью герметичной.
Если будут присутствовать неплотности – возникнет избыточный воздухообмен в квартирах, которые находятся снизу.
А в квартиры наверху будет выбрасываться только загрязнённый воздух.
Благодаря гибридным системам обмена воздуха на протяжении всего года соответствует действующим нормативам.
Не важно, какие погодные условия складываются в окружающей среде.
Это менее энергоёмкий вариант по сравнению с другими аналогами.
Немного о приборах в системе
Статодинамические дефлекторы – это разновидность статического дефлектора, только снабжённая вентилятором с двумя скоростями, внутренним. Если электродвигатель выключается, устройство работает так же, как и обычный статический дефлектор.
Номинальный диаметр тоже остаётся одинаковым. При этом создаётся разрежение, равное сумме двух показателей:
- Ветровое давление.
- Гравитационное давление.
Такие потребляют совсем немного электроэнергии. Электродвигатель включается только в те моменты, когда это действительно необходимо. От всего времени в году он работает не более 20 процентов времени.
По-другому устроены эжекционные системы. Они состоят из большего числа элементов:
- Специальных насадок, монтируемых в стволах труб. Они должны стоять там, где с основой соединяются дефлекторы.
- Система воздухопроводов.
- Один высоконапорный вентилятор.
- Статический дефлектор.
- Вентиляция естественного типа – традиционный вариант.
Воздушная масса направляется вверх, по основной вентиляционной оси. Что способствует увеличению общего расхода воздуха в несколько раз.
Система естественной вытяжной вентиляции сохраняется, пока строители продолжают возводить панельные . Конечно, при наличии соответствующих приточных устройств.
Главное требование – плотность каналов, расположенных в вертикальной плоскости. А герметичность межэтажных помещений надо постоянно повышать. То же самое касается входных в квартирах.
О возможных проблемах с вентиляцией можно посмотреть на видео:
Описание:
Книга раскрывает базовые принципы проектирования систем вентиляции для многоэтажных зданий, в ней представлены методы определения необходимого воздухообмена в помещениях и расчеты инфильтрации воздуха через неплотности ограждений, даны описание и оценка вентиляционных систем многоэтажных жилых домов, приведены технико-экономические и эксплуатационные показатели этих систем.
Особенности вентиляции высотных жилых домов
Доклад был основан на материалах книги И. Ф. Ливчак а «Вентиляция многоэтажных жилых зданий», которая была издана в 1951 году Государственным издательством архитектуры и градостроительства.
Книга раскрывает базовые принципы проектирования систем вентиляции для многоэтажных зданий, в ней представлены методы определения необходимого воздухообмена в помещениях и расчеты инфильтрации воздуха через неплотности ограждений, даны описание и оценка вентиляционных систем многоэтажных жилых домов, приведены технико-экономические и эксплуатационные показатели этих систем.
Несмотря на то, что книга была издана в 1951 году, она сохраняет актуальность до настоящего времени – потому что сегодня вопросы, связанные с качеством внутреннего воздуха, комфортными параметрами микроклимата зданий и помещений, имеют особенную значимость.
В этом номере журнала мы публикуем одну из глав этой книги – «Особенности вентиляции высотных жилых зданий», которая была написана И. Ф. Ливчак ом совместно с инженером Т. А. Мелик-Аркелян.
К высотным зданиям относятся дома выше 15 этажей, в которых, как правило, имеются технические этажи, разбивающие здание по высоте на зоны высотой до 10–12 этажей.
Технические этажи имеют герметические перекрытия и перегородки с герметическими дверями на лестничной клетке, препятствующие перетеканию воздуха из этажей нижележащей зоны в этажи вышерасположенной зоны.
Большая высота здания и его планировочные и эксплуатационные особенности оказывают существенное влияние на работу вентиляции. К числу основных факторов, которые должны учитываться при проектировании высотных жилых домов, относятся следующие:
1. Возможность усиленного перетекания воздуха зимой из нижних этажей в верхние вследствие большой высоты здания и влияния расположенных друг над другом зон. Это положение создает увеличенную инфильтрацию наружного воздуха в нижние этажи зоны.
2. Увеличенные скорости ветра на больших высотах от земли. Это создает увеличенную инфильтрацию наружного воздуха в наветренных помещениях верхних этажей.
3. Увеличенные гравитационные напоры в системе вентиляции вследствие большой высоты здания, доходящие в 30-этажных зданиях до 20 мм вод. ст. при t н = -15 °C и падающие до 7 мм вод. ст. при t н = 5 °C против 5–2 мм вод. ст. в многоэтажных зданиях массового строительства.
Величина располагаемых напоров создает возможность использования их в качестве хорошего побудителя для тяги при низких наружных температурах. Вместе с тем значительные колебания напора могут создать существенную неравномерность в работе вентиляции.
4. Значительная длина воздуховодов и вследствие этого большие гидравлические потери в них, что вызывает понижение эффективности действия дефлекторов на вытяжных шахтах.
5. Невозможность проветривания санитарных узлов в летнее время вследствие отсутствия в них, как правило, окон.
К отмеченным факторам следует добавить, что высотные здания, в отличие от обычных зданий массового строительства, оснащены сложным инженерным оборудованием: пылесосными установками, собственными телефонными станциями, мусороудалением, лифтовым хозяйством, водопроводными и отопительными насосными установками и пр.
Это сложное инженерное оборудование вызывает необходимость содержания технически квалифицированного эксплуатационного персонала, который может быть использован и при эксплуатации вентиляционных систем жилого здания.
Поэтому для рассматриваемых зданий вполне возможно устройство вентиляции с механическим побуждением.
1. Выбор системы вентиляции
Санитарные узлы
Невозможность проветривания санитарных узлов через окна и неэффективная работа дефлекторов приводят к необходимости устройства в санитарных узлах высотных зданий вытяжной вентиляции с механическим побуждением, т. к. в противном случае в течение длительного периода, при наружных температурах 10–15 °C и выше, когда гравитационный напор отсутствует, эти помещения останутся без вентиляции.
Так, например, в Москве среднее число дней с температурой выше 15 °C, по многолетним климатологическим наблюдениям, составляет 75,72; они приходятся, главным образом, на май, июнь, июль, август, сентябрь и, частично, октябрь. (В апреле всего лишь 0,3 дня имеют температуру выше 15 °C, а в октябре – 3,5 дня.)
Кухни, вентилируемые общей с санитарными узлами системой вентиляции, являются основным источником образования вредных выделений. Эти выделения при открывании окон кухни, расположенных с наветренной стороны, могут распространиться в жилые комнаты. Поэтому кухни также следует оборудовать вентиляцией с механическим побуждением.
Вентилирование кухни и санитарных узлов общими вытяжными системами только упростит систему вентиляции здания в целом.
Механическое побуждение в вытяжной вентиляции даст возможность проектировать системы вентиляции с повышенным сопротивлением проходу воздуха, что позволит понизить отрицательное влияние изменений гравитационного напора.
Так, например, считая производительность вентиляционной системы пропорциональной корню квадратному из величины действующего напора и расчетное сопротивление системы 30 мм вод. ст., получим увеличение производительности для 30-этажного здания при изменении наружной температуры от +5 до –5 °C в
30+20 | =1,15 раза | |
30+7 |
Если бы расчет проводился только на естественное побуждение при наружной температуре 5 °C, то соответственное увеличение производительности системы было бы в
20 | =1,7 раза | |
7 |
Такое увеличение производительности (если не регулировать напор дросселированием) привело бы к излишнему воздухообмену в комнатах, перерасходу топлива или переохлаждению помещений.
Значительное сопротивление вытяжной системы вентиляции с механическим побуждением будет также способствовать уменьшению излишней инфильтрации в наветренных комнатах. При небольшом сопротивлении в системе инфильтрующийся в комнаты наружный воздух будет относительно свободно уходить в вытяжную вентиляцию, вследствие чего давление внутри помещения будет падать, а перепад давлений по обе стороны наветренного окна будет увеличиваться, что в свою очередь увеличит инфильтрацию наружного воздуха.
Такая система будет наиболее эффективна в наветренных квартирах без сквозного проветривания, расположенных на большой высоте, при больших скоростях ветра.
Таким образом, необходимость устройства вытяжной вентиляции с механическим побуждением из кухонь и санитарных узлов вполне очевидна.
Жилые комнаты
При анализе работы вентиляционных устройств домов массового строительства было признано недостаточным наличие вытяжной вентиляции с естественным побуждением только из санитарных узлов (при отсутствии в жилых комнатах).
При наличии гарантированного механического побуждения на вытяжке из санитарных узлов вентилятор, развивающий достаточно большой напор, может создать нужное разрежение в квартире, подсосать наружный воздух через щели оконных проемов и обеспечить таким образом в жилых комнатах требуемый вентиляционный воздухообмен.
Однако при такой системе неизбежно дутье от окон, особенно при низких температурах наружного воздуха.
Кроме того, отсутствие специальных вентиляционных устройств в жилых комнатах может привести к нарушению нормальных температурных условий.
В комнатах с более воздухопроницаемыми оконными переплетами воздухообмен будет увеличиваться за счет уменьшения воздухообмена в комнатах, где переплеты менее воздухопроницаемы.
Таким образом, не могут быть обеспечены устойчивые условия воздушной среды в жилых комнатах, и они будут зависеть от многих случайных причин. Поэтому не следует оставлять жилые комнаты в высотных зданиях без специальных вентиляционных устройств для притока.
Наиболее простым вентиляционным устройством для организованного притока воздуха в жилые комнаты является установка в наружных стенах под потолком помещения «хлопушек». Однако это не исключает дутья в помещении, и, кроме того, отверстия «хлопушек», выходящие из каждой комнаты на наружную поверхность стены, будут портить фасад здания.
Более совершенным устройством является так называемый подоконный прибор, представленный на рис. 1 и 2.
Здесь забор воздуха осуществляется через щель под отбойным металлическим щитком оконного проема высотой 2,5 см. Такая щель снаружи совершенно не заметна.
Воздух проходит над отопительным прибором по коробу 3 из тонкой нержавеющей стали размером 60 х 2,5 см в конце короба воздух ударяется о вертикальную стенку подвижного клапана 2 и выходит в помещение в направлении сверху вниз. При выходе в помещение приточный воздух смешивается с токами восходящего теплого воздуха от нагревательного прибора, вследствие чего дутье в значительной степени уменьшается.
Достоинством приточного подоконного прибора является возможность регулирования количества приточного воздуха, достигаемая изменением ширины щели, через которую воздух поступает в помещение. Регулирование щели производится клапаном, двигающимся в ту или другую сторону при вращении регулировочного винта 1 в стойке 4.
На рис. 3 показано другое устройство для децентрализованного притока наружного воздуха в помещение с подогревом его отопительным прибором.
Забор воздуха осуществляется также под металлическим козырьком окна. Далее воздух направляется вниз, здесь он смешивается с воздухом помещения, поднимается вверх, соприкасаясь с радиатором, нагревается и выходит в помещение.
На рис. 4 показаны возможные положения регулировочного клапана, при помощи которого (в случае надобности) можно регулировать степень подогрева поступающего воздуха.
Приточный подоконный прибор значительно проще, чем рассмотренное выше устройство для притока воздуха с подогревом его нагревательным прибором (рис. 3).
Слабым местом последнего является узкий клапан, по которому воздух спускается вниз. В нем возможно образование сырости; кроме того, этот канал будет с течением времени засоряться, очистка же его оказывается невозможной.
Очистка от пыли приточного подоконного прибора (рис. 2) особых затруднений не вызывает.
Все рассмотренные варианты децентрализованного притока имеют общие недостатки: в них приточный воздух поступает в помещения без необходимой очистки. Очистка нужна даже для верхних этажей, ибо в крупных промышленных центрах даже на больших высотах наружный воздух, особенно в зимний период, оказывается весьма запыленным.
Вторым недостатком децентрализованного притока является неравномерность его работы вследствие действия ветра.
Избыточный напор и разрежение, возникающие под влиянием ветра у наружной поверхности здания и, следовательно, у заборных отверстий приточных устройств, будут увеличивать и уменьшать количество приточного воздуха.
Для уменьшения действия скорости ветра на вентиляционные отверстия с наружной стороны устанавливаются специальные козырьки. Однако это мероприятие не приносит существенных результатов, т. к. вентиляционное отверстие остается незащищенным от возникающего под воздействием ветра статического напора.
Неравномерность притока воздуха может быть значительно уменьшена путем увеличения сопротивления проходу воздуха в отверстии.
Так, если сопротивление приточного отверстия принять равным 0,5 мм вод. ст., то дополнительное давление на наружной поверхности порядка 0,25 мм вод. ст., образуемое, например, ветром скоростью 3 м/с при аэродинамическом коэффициенте 0,5, будет увеличивать количество приточного воздуха через отверстие в
0,5+0,25 | =1,15 раза | |
0,5 |
Таким образом, в помещении, где имеется децентрализованный приток, следует поддерживать разрежение порядка 0,5 мм вод. ст., что обычно и достигается вытяжной вентиляцией. Вытяжная вентиляция и устройство для децентрализованного притока должны быть отрегулированы на эту величину.
Работа децентрализованного приточного устройства на большем сопротивлении нежелательна, т. к. это вызывает повышение разрежения в квартире, что приводит к значительному неорганизованному подсосу воздуха через щели окон.
Здесь уместно заметить, что для того чтобы обеспечить подсос приточного воздуха через подоконные щели в жилых комнатах, в зданиях, оборудованных вытяжной вентиляцией и децентрализованным притоком, следует добиваться возможно большей герметизации окон, особенно в кухнях.
Более совершенной является централизованная приточная система, ибо она свободна от указанных недостатков децентрализованного притока воздуха в жилые комнаты. Именно централизованную приточную вентиляцию с механическим побуждением и следует рекомендовать для жилых комнат высотных зданий, хотя сооружение такой системы обходится дороже, чем устройство децентрализованного притока.
Механическое побуждение в приточной вентиляции дает возможность обеспечить централизованную очистку наружного воздуха в приточной камере.
Повышенное сопротивление системы приточной вентиляции, возможное при механическом побуждении, уменьшит регулировку, необходимую при переменной разности температур наружного и внутреннего воздуха.
Не исключена возможность оборудования жилых комнат и приточно-вытяжной вентиляцией, обеспечивающей в каждой комнате приток и вытяжку от централизованных приточных и вытяжных систем. Однако такое решение нельзя считать экономически целесообразным, т. к. оно, кроме значительного увеличения единовременных затрат на сооружение вентиляции и ее усложнение, повысит и эксплуатационные расходы вследствие увеличения (примерно вдвое) общего воздухообмена по квартире.
2. Особенности расчета
Количество свежего воздуха, поступающего в помещения высотных жилых домов при одинаковой плотности заселения, должно быть таким же, как в жилых домах массового строительства. Однако инфильтрация свежего воздуха, вследствие повышенной скорости ветра на больших высотах и влияния расположенных друг над другом зон, в высотных зданиях получается иной.
Интенсивность инфильтрации зависит от ветра, разности температур, герметичности ограждающих конструкций и многих других факторов, причем для каждого здания, в зависимости от его планировочных особенностей, интенсивность инфильтрации будет различной.
По произведенным авторами ориентировочным расчетам, для трех- четырехкомнатных квартир без сквозного проветривания, оборудованных приточно-вытяжной вентиляцией и двойными квартирными дверями, в 30-этажном здании, разделенном на три равные зоны, инфильтрация наружного воздуха при наружной температуре -5 °C и средних скоростях ветра выражается следующими средними величинами:
Первая зона (до 40 м от земли): скорость ветра 2–3 м/с; средняя кратность обмена, создаваемая инфильтрующимся наружным воздухом, 0,25, с увеличением в нижних этажах до 0,3 и уменьшением в верхних до 0,2 обм/ч.
Вторая зона (40–80 м): скорость ветра 3–4 м/с; средняя кратность обмена 0,35 обм/ч, с увеличением в нижних до 0,4 и уменьшением в верхних до 0,3 обм/ч.
Третья зона (80–120 м): скорость ветра 4–5 м/с; средняя кратность обмена 0,45 обм/ч, с увеличением в нижних этажах до 0,5, а в верхних до 0,4 обм/ч.
Кратность воздухообменов в жилых комнатах, создаваемая приточно-вытяжной вентиляцией (при вышеуказанных данных), должна быть следующей:
В первой зоне:
В нижних этажах:
1,25 – 0,3 = 0,95 обм/ч;
В верхних этажах:
1,25 – 0,2 = 1,05 обм/ч.
Во второй зоне:
В нижних этажах:
1,25 – 0,4 = 0,85 обм/ч;
В верхних этажах:
1,25 – 0,3 = 0,95 обм/ч.
В третьей зоне:
В нижних этажах:
1,25 – 0,5 = 0,75 обм/ч;
В верхних этажах:
1,25 – 0,4 = 0,85 обм/ч.
Во всех промежуточных этажах каждой зоны кратность обмена может быть определена интерполяцией с округлением до 0,05 обм/ч. Таким образом, значение воздухообмена для жилых комнат многоэтажного высотного здания определяется в пределах 0,75–1 обм/ч, что и рекомендуется временными техническими условиями.
Кратность обмена в кухнях и санитарных узлах должна приниматься такой же, как и в жилых домах массового строительства. Количество извлекаемого и подаваемого в квартиру воздуха должно быть одинаково.
Исходной величиной для определения сечения каналов приточной и вытяжной вентиляции в высотных зданиях следует считать скорость движения воздуха, которая принимается с таким расчетом, чтобы в случае бездействия вентилятора система могла работать на естественном побуждении. Из этих соображений радиус действия системы вентиляции желательно иметь не более 10–12 м.
Для увеличения сопротивления системы вентиляции при нормальной работе с действующим вентилятором на каждом приточном и вытяжном канале следует устанавливать шибер или дроссель-клапан. Эти регулирующие устройства устанавливаются в непосредственной близости с вентиляционной решеткой или в месте объединения группы каналов.
Подбор вентиляторов приточной и вытяжной вентиляции производится по напорам в зависимости от высоты здания: при 20 этажах не менее чем в 20 мм вод. ст., при 30 этажах не менее чем в 30 мм вод. ст. и т. д.
В остальном расчет вентиляционных устройств никаких особенностей не имеет и ведется обычным способом.
3. Конструктивное оформление системы
Для уменьшения числа вентиляционных камер в высотных зданиях допускается присоединение к одной камере квартир, расположенных в разных зонах.
Для работы вентиляции на естественном побуждении приточную камеру располагают ниже, а вытяжную – выше обслуживаемых помещений. Местом размещения вентиляционных камер могут быть подвал, технические этажи и чердаки. В целях исключения опрокидывания тяги при работе системы на естественном побуждении выбрасывание воздуха из вытяжных систем, обслуживающих сообщающиеся между собой помещения, должно быть на одном уровне.
Устройство самостоятельных вентиляционных каналов от камеры до вентилируемого помещения и высотных зданиях при большом числе этажей вызывает серьезные затруднения. Поэтому допускаются следующие объединения приточных и вытяжных каналов:
а) обслуживающих жилые комнаты – в один горизонтальный канал в пределах одной квартиры;
б) обслуживающих ванные комнаты и туалеты – в один горизонтальный канал в пределах одной квартиры;
в) вертикальные каналы – в один сборный канал в пределах одной зоны.
Допускается также объединение в пределах зоны вертикальных вытяжных каналов из однородных помещений в один канал с разрывом через два этажа, как это схематично показано в разрезе здания, изображенном на рис. 5. Такое объединение можно допустить в исключительных случаях, т. к. при неблагоприятных условиях может произойти перетекание воздуха из одной квартиры в другую. Во всяком случае такое объединение каналов, обслуживающих комнаты, выходящие окнами на противоположные стороны, допускать не следует.
Вертикальные приточные и вытяжные каналы рекомендуется располагать преимущественно в стенах или в специальных шахтах из несгораемых материалов.
В качестве материалов для воздуховодов допускается применение шлакобетона – для каналов больших сечений и гипса – для сухого воздуха в сухом месте; асбоцементные каналы допускаются при условии защиты их от разрушения при пожаре.
Применение металлических воздуховодов не рекомендуется. На рис. 6, 7 представлен пример решения приточно-вытяжной вентиляции 48 квартир, расположенных между двумя лестничными клетками 24-этажного дома, разделенного на три зоны.
Подогрев приточного воздуха, осуществляемый в приточной камере, может производиться пластинчатым калорифером или калорифером из гладких радиаторов или труб. Пластинчатый калорифер более компактен, чем калорифер из гладких радиаторов или труб, но сопротивление в нем значительно больше, что исключает возможность подогрева воздуха при бездействующем вентиляторе, когда система вентиляции работает на естественном побуждении.
Установку калориферов следует производить так, чтобы можно было очищать всю его поверхность от пыли.
Очистка воздуха от пыли производится с помощью масляных бумажных или матерчатых фильтров. Первые, более сложные в эксплуатации, дают лучшую очистку, чем вторые, более простые в эксплуатации.
Следует отметить, что сопротивление воздуха при проходе через фильтры достигает 10 мм вод. ст., что исключает возможность нормальной работы системы при бездействии вентилятора.
Если забор наружного воздуха для вентиляции производится на высоте более 50 м, то специальная очистка его от пыли не обязательна.
В схеме каналов как приточной, так и вытяжной системы вентиляции должна быть предусмотрена возможность прохода воздуха, помимо вентилятора, через обводной клапан, для того чтобы при бездействии вентилятора (авария или временный перерыв) система могла работать на естественном побуждении.
Для уменьшения шума рекомендуется устанавливать вентиляторы с мотором на одной оси, а в случае невозможности – на текстропной передаче. Окружная скорость колеса центробежных вентиляторов не должна превышать 18 м/с при установке в подвале и 15 м/с при установке в технических этажах.
Кроме указанных ограничений, для предотвращения передачи шума рекомендуется устройство под вентилятором и мотором самостоятельного фундамента, не связанного со стенами здания, установка звуко- и виброизоляционных прокладок между фундаментом и вентилятором, соединение вентиляторов с воздуховодами посредством эластичных патрубков. Для устранения передачи звука по воздушному тракту предусматривается установка в воздуховодах звукоглушителей.
Для облегчения обслуживания большого числа расположенных в разных местах вентиляционных установок рекомендуется сосредоточивать кнопочные пускатели всех электровентиляторов в одном центре управления. Там же в электрическую цепь необходимо включить приборы для контроля работы вентиляторов.
Желательно иметь в центре управления приборы, показывающие температуру и влажность приточного воздуха, поступающего в камеры.
Для осмотра и очистки вентиляционных каналов рекомендуется устройство в них специальных смотровых люков.
Люки наиболее целесообразно располагать в техническом этаже, на чердаке или в нижнем этаже, в месте присоединения вертикальных каналов к общему сборному воздуховоду.
На вертикальных каналах в месте присоединения их к сборному воздуховоду устанавливаются клапаны монтажной регулировки.
Прокладка вентиляционных каналов и установка приточных вытяжных решеток в высотных жилых домах производится так же, как для жилых домов массового строительства.