Схемы обустройства систем вентиляции в многоквартирном доме. Естественная вентиляция в многоквартирном доме Устройство вентиляции в квартире многоэтажного дома
Самым простым способом обеспечить воздухообмен в помещениях является естественная вентиляция. Она не требует энергозатрат и находит широкое применение как в частном, так и в многоэтажном строительстве. От качества вентиляции зависит комфорт проживания в доме.
Жизнедеятельность человека связана с различными процессами, при которых выделяется водяной пар, углекислый газ, нежелательные запахи, табачный дым и прочие загрязнители. Из-за недостатка вентиляции влажность в жилых помещениях становится избыточной, в результате чего образуется плесень и нездоровая атмосфера со спертым воздухом. Без вентиляции нельзя установить газовые отопительные приборы, камин или печь.
Естественная вентиляция работает за счет разности давления внутри и снаружи помещений. Загрязненный воздух выходит через вентиляционный канал, а вместо него через неплотности окон и дверей поступает свежий наружный воздух.
В многоквартирных домах преимущественно используется именно естественная вентиляция. В домах, где менее 5 этажей, каждая квартира имеет собственный вентиляционный канал. Иногда эти каналы могут быть общими, но объединяют квартиры через этаж. Такие вентканалы имеют выход на кровлю.
В многоэтажных домах, где более 5 этажей, для расположения всех вентиляционных выходов от каждой квартиры на крыше просто не найдется достаточно места. Поэтому все индивидуальные вентканалы там объединяются в один общий, который в свою очередь и выходит на кровлю. Такая система соответствует противопожарным нормам, а также более компактна, чем система индивидуальных каналов.
Чаще всего вентиляционные каналы на чердаке выходят в короб из гипсошлаковых плит, откуда отработанный воздух выбрасывается в атмосферу. Для эффективной работы естественной вентиляции чердак должен быть достаточно теплым, иначе воздух остынет и уплотнится, что вызовет т.н. опрокидывание циркуляции.
В кирпичных стенах вентиляционные каналы выполняют в виде специально оставленных в кладке шахт. Их сечение обычно кратно половине кирпича. При этом минимальным сечением считается 140×140 мм. Некоторые проекты не позволяют выполнить каналы во внутренних стенах, поэтому приходится сооружать приставные конструкции, минимальным сечением которых считается 100×150 мм.
В панельных и блочных домах вентканалы размещаются в специальной вентиляционной панели с круглыми или квадратными отверстиями внутри. Диаметр каналов круглого сечения составляет 150 мм.
Каждое функциональное помещение (в квартирах - это кухня, ванная и туалет) должно быть оборудовано отдельным вентканалом. Объединять их общей вытяжкой не рекомендуется, т.к. будет нарушено распределение воздушного потоков. Начало канала оформляется вентиляционной решеткой, регулируемой (с клапаном и подвижными жалюзи) или нерегулируемой.
Одним из главных достоинств естественной вентиляции является отсутствие энергозатрат при ее работе. Для обслуживания такой системы требуется лишь содержать каналы в чистоте. Недостатком же является необходимость в относительно большом сечении вентканалов по сравнению с принудительной вытяжкой, а также зависимость от погоды и ветра. Считается, что радиус действия естественной вентиляции ограничен 6-8 метрами.
Условием хорошей тяги в вентканале является более низкая наружная температура по сравнению с температурой в вентилируемом помещении. При повышении наружных температур выше +5°С интенсивность вентиляции постепенно начинает снижаться и сходит на нет при +25°С. Дальнейший рост наружной температуры может вызвать обратную тягу, но в теплое время года, когда открыты форточки это не опасно - главное, что воздухообмен присутствует.
На тягу в вентканале также влияет воздушная проницаемость оконных и дверных притворов, высоты дома, этаж квартиры, планировка и связь с лестнично-лифтовым узлом.
Лучше всего естественная вентиляция работает в квартирах, ориентированных на две противоположные стороны, при условии, что система смонтирована без ошибок. Причем работать она будет большую часть года, а не только самый холодный период. И, тем не менее, в жаркие летние дни естественнуя вентиляцию может обеспечить только сильный ветер. В противном случае все кухонные запахи придется выветривать через открытые окна. Недостаток проветривания заключается в том, что запахи могут оказаться в жилых помещениях, где они нежелательны.
Некоторые многоэтажные дома оснащаются вентилятором, размещенным в техническом этаже. Двигатель этого вентилятора подпружинен, и благодаря этому не доставляет беспокойства жильцам верхних этажей. Наличие принудительной вытяжки не позволяет назвать такую вентиляцию естественной.
В развитых странах механическая вентиляция в многоэтажных домах является скорее правилом, нежели исключением. Такая система не зависит от погодных условий и времени года. Но она требует обязательной установки приточных воздушных клапанов на оконных рамах. В России дома с крышными вентиляторами тоже имеются. Это дома серии И-700А. Однако при эксплуатации они показали себя не с лучшей стороны. В основном проблема воздухообмена отмечается там по причине неработающих крышных вентиляторов. Но также были выявлены недостатки проектирования и монтажа системы.
Проблема недостаточной тяги в каналах естественной вентиляции может быть решена установкой осевого вентилятора в место обычной вентиляционной решетки. Однако такие вентиляторы не разрешается использовать в помещениях с газовыми колонками и котлами с открытой камерой сгорания. Принудительная вытяжка может спровоцировать обратную тягу в дымоходе.
Расчет вентиляционной системы
Размеры и сечение вентканалов рассчитывается исходя из нормативов воздухообмена в жилых и хозяйственных помещениях. Так, скорость воздуха в каналах при естественной вентиляции - не более 1-2 м/с. Это позволяет определить требуемое сечение вентканала, зная, что по нормативам из кухни должно удаляться 60 м³ (элеткроплита) и 90 м³ (плита газовая); из туалета и ванной комнаты должно удаляться по 25 м³ в час, а если санузел совмещен, то не менее 25 м³ в час. Однако если хоть один из вентканалов оснастить вентилятором, то работа системы разбалансируется. И хотя нормативы напрямую не запрещают этого делать, тем не менее, лучше при установке вытяжки проконсультироваться со специалистами.
Организация притока воздуха
Традиционная деревянная столярка, которая многим известна из советского прошлого, была негерметичной, благодаря чему выпускала достаточное количество воздуха, необходимого для нормального воздухообмена. Но после массовой замены старых деревянных окон на пластиковые в ЖЭКи и управляющие компании участились жалобы на плохую вентиляцию. И это не удивительно, ведь естественная вентиляция не может функционировать без притока. А пластиковые окна со стеклопакетами при отсутствии проветривателей и участия со стороны жильцов практически не пропускают воздух ни в ту, ни в другую сторону.
Причина этой проблемы кроется в том, что герметичные стеклопакеты изначально разрабатывались для домов с механической вентиляцией
. В итоге складывается весьма противоречивая ситуация, когда нам сначала говорят, что необходимо заменить окна на энергосберегающие, а в итоге оказывается, что их герметичность становится ненужной. Но выход есть - необходимо заказать окна со встроенными аэроматами - специальными приточными клапанами. Эти клапаны, работая на приток, дают возможность регулировать входящий поток воздуха вплоть до его перекрытия. Аэроматы следует врезать в оконные рамы кухни и других помещений, сообщающихся через дверной проем с вытяжками. На остекленных балконах их устанавливать ни к чему, поскольку регулировке притока будет мешать балконный блок.
Аэромат монтируется в верхней части окна, чтобы холодный входящий воздух направлялся на потолок и смешивался с наиболее теплым воздухом. Если установить приточные клапаны внизу окна, то холодный воздух стечет по подоконнику вниз и образует холодную прослойку у пола.
Воздушные клапаны, как правило, ухудшают звукоизоляцию окна с герметичным стеклопакетом. Но имеются специальные клапаны с повышенной звукоизоляцией.
Потребность в вентиляции помещений в основном возникает при переизбытке влажности. Поэтому помимо обычных клапанов с ручной регулировкой в оконные фирмы готовы предложить также и клапаны с автоматической регулировкой, реагирующие на повышение влажности. Такие клапаны способствуют сбережению тепла в доме, поскольку прикрываются, когда дома никого нет, и соответственно водяной пар не выделяется.
Количество клапанов. Для помещения площадью 15-20 м² достаточно одного приточного клапана при высоте потолков до 3 м. С увеличением площади на каждые 15 м² следует добавлять еще по одному клапану.
Проблема сообщения вентканалов
Наверняка жильцам многоквартирных домов советской застройки знакома ситуация, когда в квартиру попадают «соседские» запахи. Это особенно ощущается, если люди не курят, а в их квартиру поступает табачный дым; либо если они не занимаются приготовлением пищи, а соседи снизу стоят у плиты.
Причина проникновения запахов кроется в наличие совмещенных вентканалов и плохой тяге в них. Если тяга недостаточна, а у соседей снизу вдобавок включена кухонная вытяжка, вставленная в вентканал, то все запахи, разумеется, будут у вас. В этом случае можно выключить собственную вытяжку, но это не лучший вариант. В соответствии со строительными нормативами совмещать вентканалы двух последних этажей нельзя, а нижних - можно только через этаж. Если эта норма не нарушена, а запахи все равно идут, то причинной тому может быть разгерметизация вентканала, в результате которой он стал сообщаться с соседним. Отработанный воздух при определенных условиях может проникать через появившиеся отверстия между соседними вентканалами, а из него в ваш дом.
Бороться с этим явлением достаточно сложно, но можно. Лучше всего обратиться к специалистам, которые обследуют вентиляционный канал вашей квартиры при помощи инспекционной камеры типа Ridgid. Если в канале будут обнаружены разрушения стенок, то производится ремонт намеченных мест. Если же каналы в порядке, то дело, скорее всего, в неправильной проектировке системы вентиляции. Чтобы избавиться от чужих запахов в своей квартиры, вместе с которыми также может проникать и угарный газ, придется принимать кардинальные меры - устраивать отдельный вентканал или, на худой конец, совместить вентиляцию кухни и ванной.
За состояние вентиляции в многоквартирном доме отвечает управляющая компания. В статье мы расскажем о том, как устроена и работает система воздухообмена МКД, а также уделим особое внимание обязанностям УК в части ее проверки, чистки и ремонта. Вы узнаете, что именно и с какой периодичностью нужно делать для обеспечения нормальной работы коммуникаций и отсутствия претензий со стороны контролеров.
Вентиляция в МКД: устройство, работа и обслуживание
По санитарным требованиям в помещениях многоквартирных домов должен постоянно происходить воздухообмен. Из кухонь, ванных и туалетов удаляется «отработанный» воздух, вместо которого подаются свежие потоки. В МКД старой постройки вентиляция осуществлялась за счет естественной вытяжки. В современных домах устанавливаются принудительные вентиляционные системы с размещающимся в крышах оборудованием.
Нормальное функционирование вентиляции в многоквартирном доме – забота обслуживающей его организации. Ее специалистам необходимо знать, как работает эта система, а также как она обслуживается.
Для чего в многоквартирном доме вентиляция
Понятие «вентиляция» раскрывается в СНиП 41-01-2003. Под ней понимается обмен потоков воздуха, при котором из помещений удаляется избыточное тепло и влажность, а также неприятные запахи, пыль и вредные вещества. Хорошо работающие вентканалы в многоквартирном доме способствуют очистке воздуха и созданию в помещениях благоприятного микроклимата.
Отсутствие нормально работающего воздухообмена в помещениях, в которых постоянно находятся люди, не только доставляет неудобства, но и несет потенциальный вред здоровью. Застаивающийся воздух в жилье провоцирует развитие аллергических реакций, а также различные заболевания органов дыхания. Если помещение не проветривается, то в нем поддерживается высокая влажность, что пагубно сказывается на мебели и декоративной отделке.
Простейший критерий оценки того, как работает вентиляция в МКД – отслеживание распространения запахов из кухни. Если при открытой форточке они разносятся по всей квартире, то с воздухообменом существуют серьезные проблемы. Часто неудобства из-за плохо работающей вентиляции испытывают жильцы верхних этажей, потому что в их квартирах не хватает тяги из-за близкого нахождения конца канала.
Два варианта устройства вентиляции
Система вентиляции в многоквартирном доме может быть устроена по-разному – здесь многое зависит от планировки квартир и использованных стройматериалов. Отвод воздуха может осуществляться по двум схемам. Опишем каждую из них.
Схема 1. Подведение вентиляционной шахты к чердаку, где она переходит в расположенный горизонтально короб.
Здесь герметичные воздуховоды объединяются в общий канал, возвышающийся над крышей. Весь воздух подается в горизонтальный короб, по нему он попадает в общий канал и отводится наружу. Движущаяся воздушная масса сталкивается со стенами короба, из-за чего создается область высокого давления и происходит отвод на улицу через ближайшее отверстие.
Схема 2. Вывод всех вентиляционных каналов на чердак.
Вентиляция в многоквартирном доме обустраивается таким образом, что чердак работает как промежуточная камера. Вентиляционная шахта выводится через крышу.
Обратной тяги в вентиляционной системе МКД обычно не происходит. Это обусловлено малой протяженностью каналов (40 сантиметров).
Типовая система вентиляции многоквартирного дома работает следующим образом:
- воздух из жилья выводится через вентиляционную решетку и направляется в соседний канал;
- каналы-спутники соединяются в общий короб;
- воздушные массы через единый воздуховод попадают в сборную магистраль;
- защитные короба закрывают все вентиляционные шахты на чердаке МКД;
- отработанный воздух попадает в атмосферу по идущему вертикально вытяжному каналу.
Естественная и искусственная вентиляция
Системы воздухообмена в многоквартирных домах подразделяются на:
- естественные, когда воздух поступает через отверстия в стенах и окна;
- искусственные (механические), когда перемещение воздушных масс происходит принудительно.
Естественная вентиляция хороша дешевизной и простотой обслуживания. Из минусов нужно отметить значительный диаметр вентиляционной шахты и зависимость от погодных условий.
При обустройстве в МКД механической вентиляции используется специальное оборудование – вентиляторы, кондиционеры, пылеуловители и прочие устройства. Принудительное проветривание квартир обходится значительно дороже естественного. Удорожание происходит из-за более высоких затрат на обслуживание и необходимости оплачивать электроэнергию. Главный плюс таких систем в быстром и качественном проветривании независимо от внешних условий.
Современные системы искусственной вентиляции могут не только отводить отработанный воздух и подавать свежий. Они также способны, к примеру, нагревать и очищать воздушные массы. Для естественной вентиляции дополнительные функции недоступны.
Особенности работы естественной вентиляции
В каждом подъезде МКД имеется собственный вентиляционный канал, который идет через все этажи и выходит на чердак или крышу. К нему подводятся каналы-спутники, по которым поступает воздух из кухни, ванной и туалета. Отработанный воздух через общий вентиляционный канал отводится на улицу. Схема работы кажется простой и понятной, но в действительности есть немало факторов, способных нарушить воздухообмен.
Вентиляционные шахты для естественной циркуляции воздуха в жилых домах должны быть обязательно. Требования к вентиляции в многоквартирном доме следующие:
- герметичная конструкция;
- соответствие пропускной способности заданным по проекту значениям;
- соблюдение санитарно-гигиенических норм;
- пожарная безопасность системы.
По СНиП квартиры в МКД вентилируются, в том числе, за счет приоткрытых форточек или щелевых отверстий в оконных конструкциях. Если окна постоянно остаются герметично закрытыми, то нормального воздухообмена в помещении не будет. В нормативах установлена скорость, с которой должен происходить обмен воздуха. Приведем эту информацию в виде таблицы.
Тем, кто обслуживает вентиляцию в многоквартирном доме, нужно понимать, по каким причинам может нарушаться естественный воздухообмен. Основных моментов тут четыре:
- переоборудование вентиляционных каналов. При ремонтах и перепланировках жильцы могут нарушать целостность вентканалов;
- мусор на пути движения воздуха;
- неправильное подключение вытяжных шкафов. Бытовые вытяжки с большой мощностью, подключаемые к каналам-спутникам, могут привести к образованию пробок и нарушить работу системы;
- сезонные факторы. Разница температуры воздуха в жилище и на улице влияет на то, как будет работать система вентиляции. Зимой циркуляция значительно лучше, в летнюю жару она, наоборот, минимальна.
Работа вентиляции в подвале МКД
В подвале находится важная часть системы вентиляции. Шахта, которая отводит воздух и осуществляет его подачу в квартиры, начинается именно на цокольном этаже. Из подвального помещения тоже необходимо отводить застоявшийся воздух и влажность, и делается это при помощи общей вентиляционной шахты. Она за счет каналов-спутников соединяется с каждой квартирой.
Нормальная вентиляция подвала в многоквартирном доме препятствует появлению грибка и плесени. Дополнительно здесь предусматриваются специальные продухи в стенах, располагающиеся выше уровня земли. Число этих отверстий зависит от площади подвала.
Проверка вентиляции многоквартирного дома
Исправная вентиляционная система обеспечивает не только удобство проживания, но и влияет на безопасность людей. Заполняющая каналы сухая и жирная пыль легко воспламеняется и образует удушливый дым. В связи с этим коммуникации, по которым подводится свежий воздух, нужно регулярно проверять и чистить.
По санитарным правилам проверка вентиляции в многоквартирном доме с проведением профилактических работ проводится с периодичностью в три месяца. Как минимум, 4 раза за год УК должна осмотреть коммуникации и при необходимости привести их в нормативное состояние.
Как и когда проводится проверка вентиляционных каналов в жилых домах, определяется в Правилах 410 (ПП РФ № 410 от 14.05.2013). Согласно пункту 12 этого нормативного документа анализировать состояние вентканалов и дымоходов нужно в следующих ситуациях:
- когда дом вводится в эксплуатацию для нормальной работы газового или отопительного оборудования;
- если вентиляционные каналы ремонтировались или в квартирах проходили перепланировки;
- для профилактики. Как уже говорилось выше, это делается каждые три месяца, за неделю до старта отопительного сезона и в течение недели после его завершения;
- при обнаружении плохой тяги или ее полного отсутствия;
- если в доме есть газовое оборудование, и оно устанавливалось, обслуживалось, ремонтировалось или диагностировалось, а также если осуществлялось аварийно-диспетчерское обслуживание.
Ремонт и очистка вентиляции
Чисткой вентиляционных каналов в многоквартирном доме занимаются специализированные организации, которые комплектуются необходимым оборудованием. При наличии нужного оснащения делать это может и управляющая компания. По санитарным нормам чистку нужно выполнять не менее двух раз в год – во время зимнего и летнего сезона.
Предварительно проводится диагностика, для которой применяются специальные приспособления, например, эндоскопы с видеокамерами. Состояние системы документируется. После этого разрабатывается план необходимых мероприятий по очистке и ремонту.
Большинство операций по восстановлению работоспособности вентиляционных систем удается провести прямо на объекте без демонтажа отдельных элементов. Если каким-то узлам требуется серьезный ремонт, то их снимают и перевозят в мастерскую. Организуют и контролируют эти работы специалисты управляющей компании. Оплачиваются они, естественно, за счет средств, собранных с жильцов.
Стоимость работ определяется несколькими факторами:
- есть ли в вентиляционной системе лючки для ее осмотра и инспекции;
- насколько загрязнены каналы;
- есть ли трудности с доступом к коммуникациям;
- какие именно загрязнения присутствуют в каналах.
Для общего ориентира приведем примерный прайс на услуги по обслуживанию и чистке вентиляционных каналов в многоквартирном доме.
Описание:
От эффективности работы вентиляции зависит качество воздуха, которым мы дышим. Недооценка влияния воздухообмена на состояние воздушной среды в жилых квартирах приводит к существенному ухудшению самочувствия проживающих в них людей.
Естественная вентиляция жилых зданий
Е. Х. Китайцева , доценты МГСУ
Е. Г. Малявина , доценты МГСУ
От эффективности работы вентиляции зависит качество воздуха, которым мы дышим. Недооценка влияния воздухообмена на состояние воздушной среды в жилых квартирах приводит к существенному ухудшению самочувствия проживающих в них людей.
СНиП 2.08.01-89 "Жилые здания" рекомендует следующую схему воздухообмена квартир: наружный воздух поступает через открытые форточки жилых комнат и удаляется через вытяжные решетки, установленные в кухнях, ванных комнатах и туалетах. Воздухообмен квартиры должен быть не менее одной из двух величин: суммарной нормы вытяжки из туалетов, ванных комнат и кухни, которая в зависимости от типа кухонной плиты составляет 110 - 140 м 3 /ч, или нормы притока, равной 3 м 3 /ч на каждый м 2 жилой площади. В типовых квартирах, как правило, первый вариант нормы оказывается решающим, в индивидуальном - второй. Так как этот вариант нормы для больших квартир приводит к неоправданно завышенным расходам вентиляционного воздуха, в московских региональных нормах МГСН 3.01-96 "Жилые здания" предусматривается воздухообмен жилых комнат с расходом 30 м 3 /ч на одного человека. В большинстве случаев проектными организациями эта норма трактуется как 30 м 3 /ч на одну комнату. В результате в больших муниципальных (не элитных) квартирах воздухообмен может быть занижен.
В жилых зданиях массовой застройки традиционно выполняется естественная вытяжная вентиляция. В начале массового жилищного строительства применялась вентиляция с индивидуальными каналами от каждой вытяжной решетки, которые соединялись с вытяжной шахтой непосредственно или через сборный канал на чердаке. В зданиях до четырех этажей эта схема применяется до сих пор. В высоких домах для экономии места через каждые четыре - пять этажей несколько вертикальных каналов объединялось одним горизонтальным, от которого далее воздух направлялся к шахте по одному вертикальному каналу.
В настоящее время принципиальным решением систем естественной вытяжной вентиляции многоэтажных зданий является схема, включающая в себя вертикальный сборный канал - "ствол" - с боковыми ответвлениями - "спутниками". Воздух поступает в боковое ответвление через вытяжное отверстие, расположенное в кухне, ванной комнате или туалете и, как правило, в междуэтажном перекрытии над следующим этажом перепускается в магистральный сборный канал. Такая схема значительно компактнее системы с индивидуальными каналами, может быть аэродинамически устойчивой и отвечает требованиям противопожарной безопасности.
Каждая вертикаль квартир может иметь два "ствола": по одному осуществляется транзит воздуха из кухонь, по другому - из туалетов и ванных комнат. Допускается использовать один "ствол" для вентиляции кухонь и сантехкабин при условии, что место присоединения боковых ответвлений к сборному каналу в одном уровне должно быть выше уровня обслуживаемого помещения не менее чем на 2 м. Один или два последних этажа часто имеют индивидуальные каналы, не связанные с общим магистральным "стволом". Это происходит, если конструктивно невозможно подсоединить верхние боковые каналы к магистральному по общей схеме.
В типовых зданиях основным элементом системы естественной вентиляции является поэтажный вентблок. В зданиях, строящихся по индивидуальным проектам, вытяжные воздуховоды чаще всего выполняются в металле.
Вентблок включает в себя участок магистрального канала одного или нескольких боковых ответвлений, а также отверстие, соединяющее вентблок с обслуживаемым помещением. Сейчас боковые ответвления подключаются к магистральному каналу через 1 этаж, тогда как более ранние решения предусматривали подключение через 2 - 3 и даже через 5 этажей. Междуэтажный стык вентблоков является одним из самых ненадежных мест системы вытяжной вентиляции. Для его герметизации до сих пор иногда используется цементный раствор, укладываемый на месте по верхнему торцу нижележащего блока. При установке следующего блока раствор выдавливается и частично перекрывает сечение вентиляционных каналов, вследствие чего меняется их характеристика сопротивления. Кроме того, отмечались случаи негерметичной заделки стыка между блоками. Все это приводит не только к нежелательному перераспределению воздушных потоков, но и к перетеканию воздуха через вентиляционную сеть из одних квартир в другие. Использование специальных герметиков все же приводит к желаемому результату в условиях трудоемкости операции заделки при труднодоступности шва.
В целях сокращения теплопотерь через потолок верхнего этажа и для повышения температуры на его внутренней поверхности большинство типовых проектов многоэтажных зданий предусматривает устройство "теплого чердака" высотой около 1,9 м. В него поступает воздух из нескольких сборных вертикальных каналов, что делает чердак общим горизонтальным участком системы вентиляции. Удаление воздуха из чердачного помещения осуществляется через одну на каждую секцию дома вытяжную шахту, устье которой в соответствии со СНиП "Жилые здания" располагается на 4,5 м выше перекрытия над последним этажом.
При этом вытяжной воздух на чердаке не должен остывать, в противном случае увеличивается его плотность, что приводит к опрокидыванию циркуляции или снижению расхода вытяжки. У пола чердака над вентблоком устраивается оголовок, внутри которого, как правило, подсоединяются боковые каналы последнего этажа к магистральному. При выходе из оголовка в "стволе" воздух движется с высокой скоростью, поэтому к нему за счет эжекции подсасывается вытяжной воздух из боковых каналов последнего этажа.
Так как одни и те же вентблоки используются в зданиях от 10 до 25 этажей, то для 10 - 12-этажного здания скорость воздуха в магистральном канале при выходе на "теплый чердак" недостаточна для эжекции воздуха из бокового ответвления верхнего этажа. В результате этого, при отсутствии ветра или при ветре, направленном на противоположный для рассматриваемой квартиры фасад, нередки случаи опрокидывания циркуляции и задувания вытяжного воздуха других квартир в квартиры последнего этажа.
Расчетным для естественной вентиляции является режим открытых форточек при температуре наружного воздуха +5°С и безветренной погоде. При понижении температуры наружного воздуха тяга увеличивается, и считается, что проветривание квартир только улучшается. Рассчитывается система изолированно от здания. В то же время расход удаляемого системой воздуха является всего лишь одной составляющей воздушного баланса квартиры, в котором кроме него значимую роль могут играть расходы воздуха, инфильтрующегося или эксфильтрующегося через окна и поступающего или выходящего из квартиры через входную дверь. При разных погодных условиях и направлениях ветра, открытых или закрытых форточках составляющие этого баланса перераспределяются.
Кроме конструктивных решений самой системы и погодных условий - температуры и ветра - на работу естественной вентиляции оказывают влияние высота здания, планировка квартиры, ее связь с лестнично-лифтовым узлом, размеры и воздухопроницаемость окон и входных в квартиру дверей. Поэтому нормы плотности и размеров этих ограждений тоже следует считать имеющими отношение к вентиляции, как и рекомендации по планировке квартир.
Воздушная среда в квартире будет лучше, если квартира обеспечена сквозным или угловым проветриванием. Обязательной эта норма по СНиП "Жилые здания" является только для зданий, проектируемых для III и IV климатических районов. Однако в настоящее время и для средней полосы России архитекторы стараются размещать в здании квартиры так, чтобы они удовлетворяли этому условию.
К входным дверям в квартиры СНиП"ом "Строительная теплотехника" предъявляется требование высокой герметичности, обеспечивающей воздухопроницаемость не более 1,5 кг/ч·м 2 , что практически должно отсечь квартиру от лестнично-лифтовой шахты. В реальных условиях добиться требуемой плотности квартирных дверей удается далеко не всегда. На основании многочисленных исследований, проводимых в 80-х годах ЦНИИЭП инженерного оборудования, МНИИТЭП"ом, известно, что в зависимости от степени уплотнения притворов дверей значения их аэродинамической характеристики сопротивления отличаются почти в 6 раз. Неплотность квартирных дверей порождает проблему перетекания отработанного воздуха из квартир нижних этажей по лестничной клетке в квартиры верхних этажей, в результате чего даже при хорошо работающей вытяжной вентиляции приток свежего воздуха значительно сокращается. В зданиях с односторонним расположением квартир эта проблема усугубляется. Схема формирования воздушных потоков в многоэтажном здании с неплотными квартирными дверями показана на рис. 1. Одним из способов борьбы с перетеканием воздуха через лестничную клетку и лифтовую шахту является устройство поэтажных коридоров или холлов, имеющих дверь, отделяющую лестнично-лифтовый узел от квартир. Однако такое решение при неплотных квартирных дверях усиливает горизонтальное перетекание воздуха из односторонних квартир, выходящих на наветренный фасад, в квартиры заветренной ориентации.
 |
|
Формирование воздушных потоков в многоэтажном здании |
Воздухопроницаемость окон жилых зданий по СНиП "Строительная теплотехника" не должна превышать 5 кг/ч·м 2 для пластиковых и алюминиевых окон, 6 кг/ч·м 2 - для деревянных. Их размеры, исходя из норм освещенности, определяются СНиП "Жилые здания", ограничивая отношение площади световых проемов всех жилых комнат и кухонь квартиры к площади пола этих помещений величиной не более 1:5,5.
При естественной вытяжной вентиляции окна играют роль приточных устройств. С одной стороны малая воздухопроницаемость окон приводит к нежелательному сокращению воздухообмена, а с другой - к экономии теплоты на подогрев инфильтрационного воздуха. При недостаточной инфильтрации вентиляция осуществляется через открытые форточки. Невозможность отрегулировать положение створок форточек вынуждает жильцов иногда использовать их только для кратковременного проветривания помещений даже при ощутимой духоте в квартире.
Альтернативным вариантом неорганизованного притока являются приточные устройства различных конструкций, установленные непосредственно в наружных ограждениях. Рациональное размещение приточных устройств в сочетании с возможностью регулировать расход приточного воздуха позволяет считать их установку достаточно перспективной.
Натурные исследования и многочисленные расчеты воздушного режима здания позволили выявить общие тенденции изменения составляющих воздушного баланса квартир при изменении погодных условий для различных зданий.
 |
|
Варианты размещения аэромата |
При понижении температуры наружного воздуха увеличивается доля гравитационной составляющей в разности давления снаружи и внутри жилого дома, что приводит к увеличению расходов инфильтрации через окна на всех этажах здания. Более существенно это увеличение сказывается на нижних этажах здания. Увеличение скорости ветра при неизменной температуре наружного воздуха вызывает увеличение давления только на наветренном фасаде здания. Наиболее сильно изменение скорости ветра влияет на перепады давлений верхних этажей высоких зданий. Скорость и направление ветра оказывают более сильное воздействие на распределение воздушных потоков в системе вентиляции и расходы инфильтрации чем температура наружного воздуха. Изменение температуры наружного воздуха от -15°С до -30°С приводит к такому же увеличению воздухообмена в квартире как и увеличение скорости ветра от 3 до 3,6 м/с. Возрастание скорости ветра не сказывается на расходе воздуха, удаляемого из квартиры заветренного фасада, однако при плохих входных дверях приток в них уменьшается через окна и увеличивается через входные двери. Влияние гравитационного давления, ветра, планировки, сопротивления воздухопроницанию внутренних и наружных ограждающих конструкций для зданий повышенной этажности выражено более резко, чем в зданиях малой и средней этажности.
В связи с установкой в здании плотных окон устройство только вытяжной системы оказывается неэффективным. Поэтому для подачи притока в квартиры используются как различные устройства (специальные аэроматы в окнах, имеющие довольно большое аэродинамическое сопротивление и не пропускающие шум с улицы (рис. 2), приточные клапаны в наружных стенах (рис. 3), так и проектируется механическая приточная вентиляция.
За рубежом получили распространение в жилищном строительстве механические системы вытяжной вентиляции, особенно для зданий повышенной этажности. Эти системы отличает устойчивая работа во все периоды года. Наличие малошумных и надежных в работе крышных вентиляторов (аналогичными вентиляторами оборудуются и шахты мусоропровода) сделало такие системы достаточно массовыми. Для притока воздуха в оконных переплетах устанавливаются, как правило, аэроматы.
К сожалению отечественный опыт применения общих для здания или стояка систем механической вентиляции связан с рядом проблем, о чем свидетельствовал пример эксплуатации в Москве десятков 22-этажных зданий серии И-700А. По состоянию воздушной среды в свое время они были признаны аварийными. Следствием конструктивных и монтажных дефектов, а также плохой эксплуатации (неработающие вентиляторы) является недостаточное удаление воздуха в целом из всех квартир и перетекание его из одних квартир по неработающей системе в другие. Отмечены и другие недостатки, связанные с плохой герметичностью систем и сложностью их монтажной регулировки.
В лучшем положении, с точки зрения эксплуатации вентиляторов, находятся квартиры с индивидуальными вентиляторами. К ним относятся квартиры ряда типовых зданий, где на последних этажах в индивидуальные вытяжные каналы устанавливаются небольшие осевые вентиляторы.
Большое число нареканий на работу систем естественной вентиляции сделало правомерным вопрос: а может ли такая система работать хорошо при различных погодных условиях? Ответ на этот вопрос было решено получить методом математического моделирования путем совместного рассмотрения воздушного режима всех помещений здания с системой вентиляции, позволяющим выявить достоверную качественную и количественную картину распределения воздушных потоков в здании и системе вентиляции.
Для исследования было выбрано 11-этажное одноподъездное здание, в котором все квартиры имеют угловое проветривание. Два последних этажа занимают двухуровневые квартиры. Площади окон и их воздухопроницаемость в здании соответствуют нормам так же как и воздухопроницаемость дверей (воздухопроницаемость окон 1-го этажа равнялась 6 кг/ч·м 2 , а дверей - 1,5 кг/ч·м 2). В лестничной клетке на всех этажах имеются окна. В каждой квартире расположено два "ствола" систем естественной вытяжной вентиляции, выполненной в металле. Все системы вентиляции были приняты такими, как они рассчитаны проектной организацией. Магистральные каналы предусмотрены одного диаметра по высоте. Диаметры боковых ответвлений также выполнены одинаковыми. Для боковых ответвлений подобраны диафрагмы, выравнивающие расходы вытяжного воздуха по этажам. Высота шахты над полом верхнего технического этажа возвышается на 4 м.
Расчетом определялись расходы воздуха, составляющие воздушный баланс каждой квартиры при различных наружных температурах, скорости ветра и при открытых и закрытых форточках.
Кроме основного вышеописанного варианта, были рассмотрены варианты с квартирными дверями, соответствующими воздухопроницаемости 15 кг/ч·м 2 при разности давлений в 10 Па и с окнами, обеспечивающими воздухопроницаемость 10 кг/ч·м 2 на первом этаже при наружной температуре -26°С.
Результаты расчета для квартиры с требуемым расходом вытяжки 120 м 3 /ч·м 2 представлены на рис. 4.
 |
Рисунок 4а свидетельствует о том, что при нормативных окнах и дверях и закрытых форточках расходы удаляемого через вытяжную вентиляцию воздуха практически равны расходам инфильтрационного воздуха в течение всего отопительного сезона при ветре и при безветрии. Через квартирные двери практически нет движения воздуха (все двери работают на приток с расходом 0,5 - 3 м 3 /ч·м 2). Через окна наветренного и заветренного фасадов наблюдается инфильтрация. Расходы на верхнем этаже относятся к двухуровневой квартире, что и объясняет увеличенные значения расходов. Видно, что вентиляция работает достаточно равномерно, но при закрытых окнах нормы воздухообмена не выполняются даже при температуре наружного воздуха -26°С и лобовом ветре 4 м/с на один из фасадов квартиры.
На рис. 4б показано изменение расходов воздуха того же варианта ограждений в здании, но при открытых форточках. Двери по-прежнему изолируют квартиры всех этажей от лестничной клетки. При +5°С и безветрии воздухообмен квартир близок к нормативному с небольшим перерасходом на первых этажах (кривые 3). При температуре наружного воздуха -26°С и ветре 4 м/с воздухообмен превышает нормативный в 2,5 - 2,9 раза. Причем форточки наветренного фасада (кривая 1н) работают на приток, а бокового - на вытяжку (кривая 1б). Система вентиляции удаляет воздух с большим перерасходом. На этом же рисунке показаны расходы воздуха в теплый период года (температура наружного воздуха по параметрам А). Разность между температурами наружного и внутреннего воздуха 3°С. При ветре 3 м/с через окна одного фасада воздух поступает (кривая 5н), через окна другого - удаляется (кривая 5б). Воздухообмен достаточен. При безветрии (или при заветренном фасаде) все окна компенсируют вытяжку, которая составляет от 35 до 50% нормы (кривые 4).
Рисунки 4в и 4г иллюстрируют те же режимы, что и рисунки 4а и 4б, но при дверях с увеличенной воздухопроницаемостью. Видно, что вентиляция работает по-прежнему устойчиво. При закрытых форточках перетекание воздуха через квартирные двери незначительно, при открытых - в нижних этажах воздух уходит через двери в лестничную клетку, в верхних - поступает в квартиры. На рис. 4г расходы воздуха через двери относятся к вариантам 1 и 5. В вариантах 3 и 4 расходы воздуха через двери незначительны.
Варианты окон и дверей повышенной воздухопроницаемости при закрытых форточках приведены на рис. 4д. Расчеты показывают, что при воздухопроницаемых окнах инфильтрация обеспечивает вентиляционную норму воздуха только в самый холодный период года.
Заключение
В квартирах с двухсторонней ориентацией естественная вентиляция может работать хорошо большую часть года, если она правильно рассчитана и смонтирована. В жаркую погоду только воздействие ветра может обеспечить требуемый воздухообмен.
Современные нормы воздухопроницания окон заставляют задуматься о специальных мероприятиях по обеспечению притока наружного воздуха в квартиры.
Значительного улучшения воздушного режима жилых зданий можно добиться, если воздухопроницаемость квартирных дверей приблизить к нормативной. С одной стороны, норму воздухопроницаемости можно было бы даже несколько повысить, а с другой, необходимо дать подход к расчету требуемого сопротивления воздухопроницанию квартирных дверей. Сейчас невозможно подобрать двери, соответствующие норме, для зданий различной этажности и планировки с учетом климатических факторов.
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.
