Материал: Системы обеспечения микроклимата зданий и сооружений. Жерлыкина М.Н., Яременко С.А

Во многих индивидуальных жилых домах по желанию заказчика проектируются системы механической вытяжной, приточной вентиляции и даже кондиционирования воздуха.

Принципиальные схемы естественной вытяжной вентиляции многоэтажных жилых домов приведены на рис. 2.9.

2.4.2. Вентиляция с механическим побуждением

В последнее время в связи с необходимостью решения проблемы энергосбережения применение механической вентиляции стало актуальным. Это вызвано тем, что установка окон с высокими значениями сопротивления воздухопроницанию приводит к снижению воздухопроизводительности естественной вентиляции. Кроме того, дальнейшее повышение показателей энергосбережения возможно только при утилизации теплоты вытяжного воздуха, а для этого необходима приточно-вытяжная механическая вентиляция.

Известен зарубежный опыт использования систем механической вентиляции в жилых домах. Попытки применения механической вентиляции в массовом жилищном строительстве в нашей стране делались и раньше, в частности в отдельных экспериментальных домах при застройке Новых Черемушек,

Рис. 2.9. Схемы вытяжной естественной и механической вентиляции:

1 – воздухоприемные устройства; 2 – воздуховод из встроенно-пристроенных помещений; 3 – канал (воздуховод) – с нормируемым пределом огнестойкости; 4 – сборный вертикальный канал (воздуховод с нормируемым пределом огнестойкости); 5 – индивидуальные каналы двух последних этажей с нормируемым пределом огнестойкости по СНиП 41-01-2003; 6 – осевой вентилятор; 7 – центральная вытяжная шахта; 8 – крышной вентилятор

Северного Чертанова и в домах серии И-700А. Эксплуатация вентиляции этих зданий выявила ряд проблем. Во-первых, возникли вопросы по использованию сборных конструкций, так как стыки вентблоков не обеспечивали необходимой герметичности и самопроизвольные подсосы воздуха сводили на нет эффективность вентиляции. Во-вторых, центральные системы вентиляции в зданиях повышенной этажности требовали установки вентиляторов высокой производительности, которые не соответствовали нормативным требованиям по распространению вибрации и шума. В-третьих, для эксплуатации этих установок требовался квалифицированный персонал и современное сервисное оборудование, что не могло быть обеспечено при массовом жилищном строительстве в те годы.

Механическую вентиляцию в жилищном строительстве можно подразделить на центральную и местную, вытяжную и приточно-вытяжную.

Вытяжные каналы из кухонь и санузлов квартир при центральной механической вытяжной вентиляции выводятся на чердак здания, где они объединяются сборными воздуховодами и подводятся к центральной вытяжной герметичной камере.

В вентиляционной камере располагаются рабочий и резервный вентиляторы и устройства шумоглушения. Шумоглушители устанавливаются также и на оголовках вытяжных каналов для того, чтобы шумы высокого уровня с чердака не передавались по вытяжным каналам в квартиры.

Для снижения шума в ночные часы один из вентиляторов предусматривается тихоходным, и автоматически включается по реле времени. В утренние и вечерние часы также автоматически включается вентилятор с повышенной производительностью. По сигналу пожара оба вентилятора отключаются. Для снижения вибрационных воздействий от работающих вентиляторов последние устанавливаются на виброизолированной «плавающей плите».

Возможна схема совмещения механической вытяжной вентиляции с естественной вентиляцией по принципу «теплого чердака». При этой схеме вытяжной воздух вертикальными каналами выводится на «теплый чердак», откуда выбрасывается в атмосферу через центральную вытяжную шахту либо одним, либо несколькими крышными вентиляторами, снабженными камерой глушения (см. рис. 2.9).

Схема вытяжной механической вентиляции, совмещенной с естественной, может быть дополнена приточной установкой, расположенной там же, на чердаке. Приточная установка очищает наружный воздух в фильтре, подогревает его вытяжным воздухом в рекуперативном теплообменнике, догревает калорифером и подает его либо непосредственно в квартиры, либо в лифтовые холлы. При этом в квартирах создается подпор, что исключает инфильтрацию воздуха.

Приточно-вытяжная вентиляция может быть и квартирной. При этой схеме вытяжной, приточный вентиляторы и теплообменник располагаются в герметичной камере непосредственно в квартире. Если квартира выходит на два фасада, то может быть использована схема утилизации теплоты солнечной радиации помещений, выходящих на освещенный фасад.

Квартирные системы приточно-вытяжной вентиляции могут быть дополнены сплит-системой, что позволит обеспечить комфортные условия в помещениях в теплый период года.

Системы механической приточной вентиляции в жилых зданиях могут быть как центральными, так и квартирными. Предпочтение следует отдать квартирным как более экономичным, благодаря возможности использования частичной рециркуляции воздуха.

Отопление осуществляется за счет перегрева приточного воздуха. Температура приточного воздуха не должна превышать 45 ºС.

Минимальный расход приточного воздуха для воздушного отопления G₀, кг/ч, определяется по формуле

, (2.1)

где G₀ – расход приточного воздуха, кг/ч; Q_тп – теплопотери помещения, Вт; с_р – удельная массовая теплоемкость воздуха, кДж/(кг·К); t_г и t_в – температуры нагретого воздуха и внутренняя в отапливаемом помещении, ºС.

Расход приточного воздуха в таких системах должен быть принят по большей величине потребности на нужды отопления и вентиляции, с корректировкой (при необходимости) температуры приточного воздуха.

2.5. Приёмные устройства наружного воздуха в системах вентиляции

Воздухоприёмные устройства следует располагать так, чтобы в них поступал незагрязнённый наружный воздух. Воздухоприёмные устройства необходимо располагать на расстоянии от 10 до 12 м по горизонтали и 6 м по вертикали от мест загрязнения воздуха (котельных, кухонь, производственных помещений). Воздухозабор как при механической, так и при естественной вентиляции следует осуществлять на высоте не менее 2 м от уровня земли до низа проёма; в случае расположения воздухоприёмного устройства в зелёной зоне эта высота может быть уменьшена до 1 м.

При заборе воздуха в зоне выше кровли воздухоприёмные устройства во избежание попадания в них загрязнённого воздуха из вытяжных шахт располагают не ближе 10 м от последних. Можно забирать наружный воздух и через отверстия, расположенные рядом с вытяжной шахтой, но при этом вытяжная шахта должна быть выведена выше воздухоприёмных отверстий не менее чем на 2,5 м.

Общие приёмные устройства наружного воздуха не следует проектировать для любых систем, обслуживающих разные пожарные отсеки. Расстояние по горизонтали между проёмами для забора воздуха, расположенными в соседних пожарных отсеках, должно быть не менее 3 м. Общие приёмные устройства наружного воздуха допускается предусматривать для систем общеобменной вентиляции (кроме систем, обслуживающих помещения и склады категории А, Б, и В1), обслуживающих разные пожарные отсеки, при условии установки противопожарных нормально открытых клапанов на воздуховодах приточных систем общеобменной вентиляции в местах пересечения или ограждений помещения для вентиляционного оборудования.

Приточные воздухоприёмные отверстия целесообразно размещать в зданиях со стороны господствующего направления ветра с учётом подпора воздушного потока.

Граница зоны подпора перед зданием определяется по графику на рис. 2.10.

Рис. 2.10. График определения размеров зоны подпора

для отдельно стоящего здания

В зависимости от места установки вентиляционного оборудования приточных систем воздухоприёмные устройства могут выполняться в виде отдельно стоящих или приставных шахт, в виде отверстий в ограждающих конструкциях, а также на кровле зданий (рис. 2.11).

Рис. 2.11. Схема устройства для забора воздуха:

а – отдельно стоящая шахта; б – приставная шахта; в – отверстие в наружной стене; г – воздухозаборная шахта на кровле; д, е – декоративные устройства

Архитектурное оформление шахт и отверстий должно соответствовать архитектуре здания, особенно для сооружений общественного назначения. Воздухозаборное устройство может состоять из воздухозаборного отверстия с решёткой, приточной шахты с утеплённым клапаном и распределительного канала.

Если воздухоприёмный канал проходит в толще стен, то он должен иметь теплоизоляцию для предотвращения переохлаждения при транспортировке холодного воздуха.

Шахты выполняют из кирпича, сборного или монолитного железобетона квадратной, прямоугольной, круглой или более сложной формы, оцинкованными, из нержавеющей стали.

При размещении воздухозаборной шахты на расстоянии от здания прокладывается канал под землёй с размерами не менее 700 × 1500 мм в свету, чтобы была возможность его периодической очистки и уборки.

Скорость движения воздуха в живом сечении воздухозаборных шахт и каналов при механической вентиляции рекомендуется принимать от 2 до 6 м/с.

Воздухоприёмные отверстия заполняются жалюзийными решётками. Основные размеры и технические данные штампованных неподвижных жалюзийных решёток приведены в табл. 2.3.

При необходимости решетки могут соединяться в панели из нескольких штук.

Скорость воздуха в живом сечении жалюзийных решеток рекомендуется принимать не более 6 м/с.

Таблица 2.3

Технические данные и основные размеры жалюзийных

воздухозаборных решеток типа СТД

Настенные решетки для забора воздуха изготавливают трёх типов любых размеров и из различных материалов: тип 1 – чёрная сталь окрашенная, крепление наружное (на стене); тип 2 – оцинкованная сталь, крепление внутреннее (в торце); тип 3 – нержавеющая сталь, крепление по заказу. Французские и шведские фирмы изготавливают круглые настенные воздухоприёмные решётки из алюминия и оцинкованной стали диаметром от 100 до 1250 мм.

Оптимальная скорость в живом сечении решётки равна 3 - 5 м/с.