Воздухообмен в жилых помещениях. Естественная и механическая вентиляция жилых помещений

Specifics of Restroom Exhaust Systems Design for Bathrooms in Public Buildings

N. A. Shonina, Senior Lecturer at the Moscow Architecture Institute

Keywords:
exhaust ventilation, bathroom, supply and exhaust stimulating ventilation, exhaust grille, air duct

From the first look it seems, that designing such a simple system as exhaust ventilation of restrooms in public buildings should not pose any difficulties. However there is a number of practical features that should be taken into account during design.

Описание:

Особенности проектирования вытяжных систем для туалетов общественных зданий

Н. А. Шонина
, старший преподаватель МАрхИ

На первый взгляд кажется, что при устройстве такой простой системы, как вытяжная вентиляция из санузлов в общественных зданиях, не должно возникать никаких сложностей. На практике же существует ряд особенностей, на которые необходимо обратить внимание при проектировании.

Общие требования

Рассмотрим общие требования к системе вентиляции. Согласно пункту 8.19 СП 118.13330.2012 «Общественные здания и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 31-06–2009», для санузлов следует предусматривать самостоятельные системы вытяжной вентиляции.

В СП 44.13330.2011 «Административные и бытовые здания. Актуализированная редакция СНиП 2.09.04–87» представлены следующие нормативные данные воздухообмена: количество удаляемого вытяжного воздуха из уборных составляет 50 м 3 /ч на 1 унитаз и 25 м 3 /ч на 1 писсуар, в умывальных при уборных вытяжка – 1 крат в час. Не допускается подавать приточный воздух непосредственно в помещение санузла, во избежание выноса неприятных запахов за пределы санузла.
В зданиях общей площадью помещений не более 108 м 2 , в которых размещено не более двух уборных, в холодный период года допускается предусматривать естественный приток наружного воздуха через окна.

Удаление воздуха следует предусматривать, как правило, непосредственно из помещений системами с естественным или механическим побуждением. В душевых и уборных при трех и более санитарных приборах системы с естественным побуждением использовать не рекомендуется.

В то же время при расчете воздухообмена в санузлах специалистами рекомендуется создавать отрицательный дисбаланс, при котором вытяжка будет преобладать над притоком на величину, составляющую 10 % от удаляемого из санузла воздуха. Подобная мера позволит исключить проникновение неприятных запахов из санузлов в другие помещения общественного здания.

Следует обратить особое внимание на то, что присоединение вытяжных систем из санузлов к другим вытяжным системам исключено, в противном случае очень высока вероятность распространения неприятных запахов от туалета по всему зданию.

Ошибочное мнение о притоке

Ошибочное мнение, что в санузлах общественных зданий нужно проектировать приток, базируется на неверном понимании СанПиН 983–72 «Санитарные правила устройства и содержания общественных уборных».

П. 8 вышеуказанных норм гласит, что общественные уборные, обслуживающие большое количество посетителей, должны быть оборудованы приточно-вытяжной побудительной вентиляцией. Вытяжная система должна обеспечивать не менее чем пятикратный обмен воздуха, приточная – не менее чем 2,5-кратный обмен.
Необходимо учитывать, что эти нормы предназначаются только для отдельно стоящих зданий; при расположении общественной уборной в габаритах общественного здания необходимо соблюдать следующие требования: стены, потолок и пол уборных должны быть водо- и газонепроницаемыми, а также звуконепроницаемыми во всех направлениях, уборные должны иметь обособленный вход и выход, быть изолированными от входов и лестничных клеток общественного здания, т. е. воздух из общественных уборных, встроенных в общественное здание, не может попасть в само общественное здание.

В туалетах же, предназначенных для обслуживания общественных зданий, необходимо устраивать только вытяжную вентиляцию.

Переток воздуха

Для осуществления работы вытяжной системы необходимо обеспечить переток воздуха из смежного помещения или коридора, который будет компенсировать вытяжку. Для осуществления перетока воздуха нужно предусматривать щели под дверями санузлов (или подрезы дверей). При большом расходе воздуха, если требуется вырез в двери более 75 мм, вместо выреза можно использовать жалюзийную решетку, которая улучшит внешний вид конструкции. В обоих случаях необходимо согласовывать действия с архитектором, чтобы эти конструкции были включены в ведомость дверей на архитектурных чертежах, иначе подрезы или решетки выполнены не будут, и это будет препятствовать нормальной работе системы вентиляции санузлов.

Подрезы двери или дверь с жалюзийной решеткой нужно рассчитать так, чтобы перепад давления через дверь в уборную не был настолько большим, чтобы создавать «завывание» воздуха или удерживать дверь в открытом положении. Обычно допускается перепад давления величиной 20 Па.

Если к помещению, из которого планируется устроить переток воздуха, не предъявляются повышенные требования по допустимому уровню шума, можно использовать стандартные переточные решетки. В обратном случае необходимо применять более дорогие переточные шумопоглощающие решетки, так как работа системы канализации сопровождается достаточно заметным шумом.

Скорость воздуха в подрезах дверей или переточных решетках непосредственно в кабинах туалетов, как правило, не должна превышать 0,3 м/с, чтобы исключить возможность возникновения некомфортных ощущений (дутья, сквозняка) у человека, посещающего санузел.

Особенности проектирования и конструирования системы вытяжной вентиляции

Размещение вытяжных решеток

При размещении вытяжных решеток следует учитывать конструкцию кабинок. Если кабинки устроены так, что их стены доходят до потолка, то в каждой кабинке необходимо устанавливать решетки или диффузоры. Если стены кабинок до потолка не доходят, количество вытяжных решеток можно сократить. На первый взгляд кажется логичным установить по вытяжной решетке над каждой сантехнической единицей, поскольку именно оттуда убираются запахи, но на самом деле это не улучшает эффективность вентиляции, поскольку потолочные решетки не могут улавливать запахи до тех пор, пока те не растворятся в помещении.

На рис. 1 показана модель типичной вытяжной решетки, разработанная с использованием математического аэродинамического моделирования. Обратите внимание, что векторы скорости имеют высокое значение только около решетки. На расстоянии 0,6 или 0,9 м от поверхности решетки векторы скорости становятся нулевыми. Это означает, что запахи, возникающие ближе к уровню пола, не будут улавливаться решеткой. Таким образом, в случае, если стенки кабинок не доходят до потолка, расположение вытяжной решетки над каждым сантехприбором является экономически невыгодным, так как использование всего одной решетки большего размера дает практически такие же схемы воздушных потоков в помещении санузла. Установка нескольких вытяжных решеток также приводит к увеличению стоимости работ по балансировке системы вентиляции.

Воздуховоды и вентиляторы

1. Уровень шума

При выборе места размещения вентилятора, обслуживающего санузлы, следует учитывать, что осевые и канальные вентиляторы, которые обычно используются для этой цели, достаточно шумные. По возможности вентиляторы нужно размещать в таких местах, где шум от них не помешает нормальной работе людей в здании. Если такой возможности нет и шум, создаваемый вентилятором, превышает максимально допустимый уровень шума в помещении, близ которого установлен вентилятор, необходимо предусмотреть дополнительные мероприятия по шумоглушению: установку гибких вставок, применение шумоглушителей, выбор модели вентилятора в шумозащитном корпусе или устройство противошумовой изоляции вентилятора, глушение подвесным потолком, изменение положения вентилятора. Необходимо иметь в виду и выбор рабочей точки вентилятора с учетом допустимого уровня шума. Максимальный уровень акустической мощности вентиляторы имеют в области максимального расхода воздуха.

2. Напор вентилятора

При подборе вытяжного вентилятора нужно обращать внимание не только на расход воздуха и уровень разрежения, создаваемый в воздуховодах до вентилятора, но и на напор, создаваемый после вентилятора. Это связано с тем, что очень часто вентиляторы, обслуживающие санузлы, устанавливают далеко от воздуховыбросных решеток или отверстий. Недостаточный напор может привести к невозможности удаления нормируемого количества вытяжного воздуха из санузлов, что приводит к распространению неприятных запахов за пределы этих помещений.

3. Подбор воздуховодов

При использовании на вытяжке гибких воздуховодов, соединяющих решетки или диффузоры с магистральным стальным воздуховодом, следует учитывать, что на участках гибких воздуховодов большой протяженности из-за разрежения, создаваемого вентилятором, возможно «схлопывание» гибких воздуховодов. Следует внимательно подходить к выбору фирмы – производителя гибких воздуховодов и соблюдать ее требования по монтажу. Также при расчете гибких воздуховодов следует учитывать их высокое аэродинамическое сопротивление, которое обусловлено неровностями внутренней поверхности.

Следует также обращать внимание на прокладку магистральных воздуховодов внутри здания. Почему-то именно на воздуховодах, обслуживающих санузлы, часто забывают устанавливать противопожарные клапаны при пересечении межэ-тажных перекрытий и противопожарных преград.

Еще одной распространенной ошибкой, часто совершаемой проектировщиками при такой планировке здания, когда над общественной зоной располагается жилье, является использование вентиляционных шахт, обслуживающих санузлы и кухни квартир, для прокладки воздуховодов, обслуживающих санузлы общественной части здания. Это также запрещено из соображений пожарной безопасности.

Рисунок 2.

4. Санитарные расстояния

Необходимо выдерживать санитарные расстояния между воздухозаборными решетками приточной системы вентиляции здания и воздуховыбросными решетками системы вытяжной вентиляции, чтобы избежать попадания загрязненного воздуха в здание через систему приточной вентиляции. Выбросы в атмосферу из систем вентиляции следует размещать по расчету или на расстоянии от приемных устройств для наружного воздуха не менее 10 м по горизонтали или на 6 м по вертикали при горизонтальном расстоянии менее 10 м. Кроме того, выбросы из систем местных отсосов вредных веществ следует размещать на высоте не менее 2 м над кровлей более высокой части здания, если расстояние до ее выступа менее 10 м.

Особое внимание следует уделять расположению выбросных отверстий вытяжной системы вентиляции санузлов в разноуровневых (разноэтажных) зданиях.

Также необходимо учитывать расстояние до близстоящих зданий. Выброс воздуха из систем вентиляции в жилых, общественных и административных зданиях согласно ГОСТ Р ЕН 13779 следует размещать на расстоянии не менее 8 м от соседних зданий; не менее 2 м до приемного устройства наружного воздуха, расположенного на той же стене; приемное устройство наружного воздуха должно быть, как правило, ниже устройства для выброса воздуха.

5. Регулировка и эксплуатация

В основном потолки общественных зданий выполняются подвесными, и при необходимости наладки и регулировки системы вентиляции служба эксплуатации часто сталкивается с тем, что невозможно добраться до дроссель-клапанов и заслонок. При проектировании следует давать задание строителям на устройство лючков в местах установки регулировочного вентиляционного оборудования и вентиляторов.

Нередки случаи, когда после сдачи объекта вытяжная система вентиляции не выполняет свои функции, несмотря на то, что вентиляционное оборудование находится в исправном состоянии. Связано это с тем, что в процессе отделочных работ строительный мусор попадает в вытяжные шахты и забивает их, препятствуя работе системы вентиляции. Следует проверять проходную способность вытяжных вентиляционных шахт и при необходимости проводить их очистку.

6. Экономия электроэнергии

В ночное время можно предусмотреть работу вытяжного вентилятора, обслуживающего санузлы, на меньших оборотах. В дневное время можно предусмотреть такой режим работы: если санузел не посещается, система вытяжной вентиляции работает на низких оборотах, если человек зашел в санузел, система начинает удалять воздух в нормируемом количестве. Работа системы может регулироваться по включению/выключению света, с обязательной 10-минутной задержкой перехода вентилятора на низкие обороты, чтобы вытяжная система смогла удалить все неприятные запахи.

7. Распространение запахов, не связанное с работой системы вентиляции

Известны случаи, когда в санузлах, несмотря на работоспособное состояние вытяжной вентиляции, присутствует неприятный запах. Это может быть вызвано следующими причинами: срыв гидравлического затвора в системе канализации из-за погрешностей в проектировании или монтаже системы канализации, недостаточная герметизация стыков канализационных труб, установка некачественных воздушных клапанов обратной вентиляции для невентилируемых стояков канализации. В таких случаях необходимо устранять недостатки системы канализации.

Литература

  1. СП 118.13330.2012. Общественные здания и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 31-06–2009.
  2. СП 44.13330.2011. Административные и бытовые здания. Актуализированная редакция СНиП 2.09.04–87.
  3. ГОСТ Р ЕН 13779–2007. Вентиляция в нежилых зданиях. Технические требования к системам вентиляции и кондиционирования.
  4. Taylor S. T. Restroom Exhaust Systems // ASHRAE Journal. – February 2014.

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 130×130 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:

  1. Количество людей, пребывающих в помещении.
  2. План помещения. Необходимо составить подробную схему расположения комнат с указанием их назначения, особенно если возможна перепланировка.
  3. Толщина и материал стен. Особенности остекления.
  4. Тип и высота потолков. Размер межпотолочного пространства при подвесных, подшивных, натяжных системах. Возможность монтажа фальшбалок.
  5. Расположение мебели и тепловыделяющей бытовой техники.
  6. Мощность и расположение осветительных и отопительных приборов.
  7. Наличие, тип и состояние вентиляционных шахт.
  8. Особенности и производительность инфильтрации, естественной вентиляции.
  9. Наличие местной вытяжной вентиляции — шкаф, зонт.
  10. Желаемая конфигурация приточной системы — наборная или моноблок.
  11. Необходимость применения шумоизоляции.
  12. Нужна или нет подготовка приточного воздуха.
  13. Тип распределителей — регулируемые или нерегулируемые решётки, диффузоры.
  14. Места установки распределителей воздуха — стена или потолок.
  15. 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

Воздухообмен в квартирах и частных домах позволяет поддерживать требуемое качество воздушной среды в помещениях. Под воздухообменом понимается расход наружного воздуха (м 3 /час), подаваемого в здание путём организации вентиляции.

Источниками загрязнения воздуха в жилых комнатах являются находящиеся в них материалы, а так же продукты жизнедеятельности человека. Воздух загрязняется путем перехода в газообразное или взвешенное состояние веществ, которые находятся в элементах конструкции, отделки помещения, в мебели, тканях, материалах бытовых изделий. К биологическим выделениям человека, влияющим на качество воздуха, относятся углекислый газ, ацетон, аммиак, амины, фенолы и другие. Содержание этих веществ в воздухе приблизительно пропорциональны объёму выдыхаемого человеком углекислого газа, вследствие чего комплексное воздействие человека на снижение качества воздуха в помещении в целях упрощения можно описать одним показателем- концентрацией углекислого газа СО 2 .

Поддержание качества воздуха в помещении

Поддержание качества воздуха в жилом доме можно выполнить путём контроля концентрации СО 2 и изменением производительности вентиляции в зависимости от её величины. Наибольшее распространение получил второй способ- путём контроля воздухообмена (расхода наружного воздуха в единицу времени). Этот способ значительно дешевле в реализации и в большинстве случаев эффективен. Для упрощённой оценки требуемого воздухообмена можно воспользоваться таблицей 1. Однако при проектировании системы механической вентиляции жилого дома или квартиры следует выполнить расчёт.

Таблица 1- Качество воздуха в помещениях по расходу наружного воздуха на одного человека

Класс по

ГОСТ Р ЕН 13779-2007

Характеристика воздуха в помещениях
Расход наружного воздуха на одного человека, м 3 /(час х чел)
IDA 1 Высокое качество воздуха >54 (номинальное значение 72)
IDA 2 Среднее качество воздуха

36-54 (номинальное значение 45)

IDA 3 Приемлемое качество воздуха

22-36 (номинальное значение 29)

IDA 4 Низкое качество воздуха

<22 (номинальное значение 18)

Методы расчёта воздухообмена в помещениях жилого дома

Для определения нормативного воздухообмена используются два метода:

Так как жилые дома имеют схожую санитарную нагрузку и в них отсутствуют вредные технологические процессы, к расчёту воздухообмена обычно применяется первый из этих методов. При этом принимается схема воздухообмена, использующая следующие принципы повышения эффективности:

Воздух подаётся последовательно из более чистого помещения в более загрязнённое;

Воздухообмен для отдельного помещения уменьшается или отключается, если это помещение не используется.

Рис.1- Схема воздухообмена

Метод удельных норм

Метод определения воздухообмена на основе удельных норм последовательно рассматривает санитарную нагрузку на воздушную среду дома, создаваемую материалами (1-й этап) и нагрузку создаваемую человеком (2-й этап). Следующим 3-м этапом рассматривается условие соблюдения баланса между притоком и вытяжкой . В качестве результата принимается наибольший воздухообмен из трёх рассчитанных величин. Примеры расчёта воздухообмена см. в приложении.

1-й этап.

Рассчитывается воздухообмен [м 3 /час], исходя из общего объёма помещений дома (квартиры):

Qкратн=0.35 х V,

Где V- общий объём дома (квартиры), м 3 ;

0.35- кратность воздухообмена, 1/ч.

2-й этап.

Рассчитывается воздухообмен исходя из нормы на одного человека.

При общей площади дома (квартиры) на одного человека менее 20 м 2 (Sобщ/N < 20 м 2 /чел), воздухообмен равен:

Qнорм=3хSжил

Где 3- нормативный коэффициент, м 3 /м 2 ;

Sжил- жилая площадь, м 2 .

При общей площади дома (квартиры) на одного человека более 20 м 2 (Sобщ/N>20 м
2 /чел), воздухообмен равен:

Qнорм=Nх60,

Где N- количество проживающих человек, чел;

60- воздухообмен на одного человека, м 3 /чел.

Под общей площадью дома Sобщ
подразумевается суммарная площадь помещений, включенных в схему общего воздухообмена. Жилая площадь Sжил
— это суммарная площадь только жилых помещений, в неё не входят площади коридора, кухни, санузла и других вспомогательных помещений.

В плотно заселённых домах (квартирах) при общей площади на одного человека значительно меньше 20 м 2 воздухообмен, рассчитанный по формуле Qнорм=3хSжил получается заниженным, т.к. эта формула продиктованная стандартом , не учитывает количество проживающих человек. Поэтому следует принять во внимание классификацию качества воздуха для нежилых помещений (это помещения общественного назначения, офисы), см. таблицу 1, с помощью которой можно задать нижнюю границу расхода воздуха на одного человека.

3-й этап.

Рассчитывается расход вытяжного воздуха;

Расчёт состоит в определении суммарного расхода вытяжки из вспомогательных помещений:

Qвыт=∑Qi

Где Qi- воздухообмен вспомогательного помещения оборудованного вытяжной вентиляцией, определяется по таблице 2.

Таблица 2- Нормы воздухообмена вспомогательных помещений

Помещение

Воздухообмен Q i , м 3 /час
Кухня с электрической плитой
60

Кухня с газовой плитой
100

Ванная, душевая

25

Туалет

25

Совмещённый санузел
50

Помещение сушки белья, постирочная

Q=Vпомещения х 5 ч -1

(кратность воздухообмена 5)

Гардеробная, кладовая

Q=Vпомещения х 1 ч -1

(кратность воздухообмена 1)

Примечание. Воздухообмен вспомогательных помещений указан в режиме использования помещения. Если помещение не используется, кратность воздухообмена уменьшается до 0,2 ч -1 .

4-й этап.

В качестве результата принимается наибольшая из рассчитанных выше величин воздухообмена:

Q=max{Qкратн;Qнорм;Qвыт}

Таким образом, результирующий воздухообмен обеспечивает соответствие всем трём составляющим требованиям.

Метод допустимых концентраций

Для применения этого метода в упрощённом варианте, комплексное загрязнение воздуха вредными веществами косвенно оценивается только по содержанию углекислого газа СО 2 , выдыхаемого человеком. Воздухообмен должен обеспечивать концентрацию СО 2 в помещении в зависимости от требований таблицы см. статью «Нормы концентрации углекислого газа (СО 2) в жилых помещениях». В системах вентиляции регулирование расхода по показаниям датчика концентрации СО 2 используется редко т.к. известно , что обеспечение качества воздуха по критерию расхода м 3 /(час х чел) приблизительно приводит к обеспечению такого же качества воздуха по критерию концентрации СО 2 . В рамках данной статьи метод допустимых концентраций детально не рассматривается.

Использование результатов расчёта

Расчёт воздухообмена исходит из оптимального достижения двух целей. С одной стороны необходимо обеспечить качество воздуха в помещении, с другой стороны стоимость системы и стоимость её функционирования должны быть приемлемы для владельца. Увеличение воздухообмена увеличивает затраты на нагрев, фильтрацию, транспортировку воздуха.

Показатель воздухообмена лежит в основе при проектировании системы вентиляции частного дома или квартиры. Исходя из него, в частности, определяется мощность вентилятора, сечения воздуховодов. Необходимо предусмотреть запас на случай присутствия большего количества людей, а так же в расчёте на снижение производительности по мере заполнения фильтра. Приведённая выше методика занижает расчётный воздухообмен по сравнению с реальной потребностью при расчётах для плотно заселённой жилплощади. В таких случаях правильнее ориентироваться на величину воздухообмена 40-70 м3/чел, см. таблицу 2.

Применение зарубежных стандартов

В стандарте ASHRAE

рекомендуемый расход для помещений ванной, туалета при периодическом режиме работы равен 90м
3 /час.

Расход общей приточной вентиляции [м
3 /час] определяется исходя из общей площади дома (квартиры):

Q=0,54 Sобщ+12,6 (Nсп+1)


Где Sобщ- общая площадь дома, м 2 ;

N- количество спальных комнат (не менее 1). Принято, что дом с одной спальной комнатой предназначен для проживания 2-х человек. Далее каждое увеличение количества жильцов на одного человека приводит к увеличению комнат на одну спальную комнату. Например, для определения воздухообмена в доме с 4-мя жильцами следует принимать количество спален Nсп=3. Другими словами, выражение в скобках (Nсп+1) равно количеству жильцов.

Перечень документов

1. СП 54.13330.2011. Здания жилые многоквартирные;

2. СП 60.133330.2012. Отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха;

3. ГОСТ Р ЕН 13779-2007. Вентиляция в нежилых зданиях. Технические требования к системам вентиляции и кондиционирования;

4. АВОК-стандарт-1-2004. Здания жилые и общественные. Нормы воздухообмена;