Регулируемая система вентиляции жилых помещений

И. Ю. Алексеева, специалист «НПО Термэк»

Из-за широкого применения современных воздухонепроницаемых строительных материалов и, не в последнюю очередь, окон все большее значение начинают иметь приточно-вытяжные системы механической вентиляции жилых помещений.

При применении окон с высокими звуко- и теплозащитными свойствами естественного воздухообмена, обусловленного щелями и неплотностями, недостаточно для обеспечения здорового микроклимата в помещении.

Современная конструкция окон с многослойным стеклопакетом и двойным уплотнением обеспечивает воздухообмен около 0,2 1/ч. По санитарно-гигиеническим соображениям минимальный воздухообмен должен составлять 0,5–0,8 1/ч, в соответствии с МГСН 3.01.96 количество воздуха, удаляемого из жилого помещения, должно быть не менее 30 м³/ч на человека, то есть за два часа воздух в помещении должен полностью обновляться.

Семья из четырех человек выделяет в день около 10–15 л влаги  (ванна, душ, кухня, дыхание и физическая деятельность). Эта влага должна быть удалена из помещения. В противном случае она сконденсируется на стенах, за шкафами и в углах помещения, разовьется грибок и т. д.

К этому добавляются вредные выделения из мебели, пластмасс, ковров, стеновых панелей, чистящих средств, табака и т. д., которые могут являться аллергенами.

Даже когда учтены все вредные выделения, влияющие на качество воздуха, определяющим все равно остается содержание СО₂. Отработанный воздух характеризуется в первую очередь не пониженным содержанием кислорода, а повышенным содержанием СО₂. Переизбыток СО₂ в воздухе приводит к повышению утомляемости, проблемами с концентрацией внимания, головным болям. В любом случае, объемное содержание СО₂ не должно превышать 0,1%. Содержание СО₂ в закрытом помещении площадью 20 м², в котором находятся два человека, уже через полчаса существенно повышается и ухудшает самочувствие людей.

Естественное проветривание

Естественное проветривание через окна не дает удовлетворительного решения проблемы, поскольку зависит от многих случайных факторов. В зависимости от погоды, силы и направления ветра воздухообмен в помещении может быть то недостаточным, то слишком большим (до 3–4 1/ч), что в течение отопительного периода приводит к увеличению теплопотерь.

В перспективе следует ожидать постоянного ужесточения требований к теплоизоляции строительных конструкций, как это происходит в большинстве экономически развитых стран с аналогичным климатом, например, в Германии, при этом неконтролируемое проникновение воздуха через окна станет практически невозможным, поэтому для проветривания помещений потребуется применение приточно-вытяжных систем механической вентиляции. СНиП 2.08.01-89 допускает применение таких систем (с подогревом наружного воздуха) в районах с температурой наиболее холодной пятидневки (обеспеченностью 0,92) ниже -40°С. МГСН 3.01.96 также допускает устройство систем приточно-вытяжной вентиляции или кондиционирования воздуха, при этом, как правило, следует предусматривать утилизацию тепла (холода) вытяжного воздуха.

Приточно-вытяжная система вентиляции

Основой установки для регулируемой системы вентиляции является центральный вентагрегат, в состав которого входят фильтры для очистки воздуха на всасывающей и нагнетающей линии, вентилятор для отвода отработанного воздуха, регулирующая электроника и утилизационный теплообменник.

Преимущественно используются так называемые вентиляторы с постоянным расходом, так как они регулируются для различных режимов эксплуатации, малошумны и потребляют немного электроэнергии.

Коэффициент эффективности – около 90% – достигается при использовании для утилизации тепла отработанного воздуха перекрестноточных теплообменников различных конструкций. Благодаря этому отпадает необходимость в дополнительном подогреве приточного воздуха в течение части отопительного периода.

Регулируемая система вентиляции действует следующим образом. По системе воздухораспределительных каналов требуемое количество приточного воздуха подается в дом или квартиру, объем подаваемого воздуха может устанавливаться в зависимости от желания потребителя.

Все помещения в здании разделяются на те, в которые следует подавать приточный воздух (спальни, детские комнаты и т. д.), на те, из которых следует производить вытяжку (кухни, санузлы), и смешанные (подвалы, чердаки и т. д.).

В последних для подачи воздуха в те помещения, из которых производится преимущественно вытяжка, устанавливаются, например, укороченные двери или специальные решетки, что позволяет обеспечить достаточный воздухообмен путем перетекания воздуха из других помещений данной квартиры.

Система состоит из двух отдельных контуров: по одному свежий воздух подается в жилое пространство, по другому отводится отработанный. Требуемое количество наружного воздуха подается вентилятором, затем производится его очистка в фильтрах. Другой вентилятор забирает отработанный воздух, направляет его в фильтр, а затем в теплообменник, для передачи тепла отработанного воздуха наружному приточному.

Летний режим

Летом может возникнуть необходимость подавать в помещение охлажденный воздух. Это можно осуществлять через байпасную линию, которая встроена в центральный вентагрегат. Приточный воздух при низкой наружной температуре, например, ночью или утром, направляется мимо теплообменника. В байпасную линию встраивается автоматический регулятор, который срабатывет при заданной температуре наружного воздуха.

Проектирование

При проектировании квартирных вентустановок прежде всего следует определить:

- место установки вентиляционного агрегата;

- расположение приточных и вытяжных отверстий;

- места прокладки воздуховодов в помещениях;

- определить помещения, в которые следует подавать приточный воздух, производить вытяжку, и смешанные помещения;

- положения приточного и вытяжных вентилей.

Вентагрегат должен быть установлен в сухом незамерзающем помещении, например, на утепленном чердаке, в подвале или в подсобном помещении. Как правило, возможно размещение агрегата на полу или на стене. К нему должен быть обеспечен свободный доступ для проведения сервисных работ. Должны быть предусмотрены источники электроснабжения и возможность отвода конденсата. Для отвода конденсата должен быть предусмотрен специальный штуцер. Канализационный отвод не должен подвергаться опасности замораживания, на нем должен быть предусмотрен сифон. Приточно-вытяжные отверстия располагаются на крыше или в наружной стене. Приточное отверстие следует располагать с той стороны здания, где менее вероятно попадание загрязненного воздуха. Приточное и вытяжное отверстия следует располагать как можно дальше друг от друга (не менее 3 м) и, желательно, с разных сторон крыши.

Подсоединение вентагрегата к трубопроводам следует производить с помощью гибких вставок, чтобы снизить уровень шума.

Расчетный расход или кратность воздухообмена удаляемого воздуха следует принимать по приложению 7 (обязательному) к МГСН 3.02.96, некоторые выписки из которого приведены в таблице.

Чтобы гарантированно избежать в помещении запахов и остатков вредных веществ, расход вытяжного воздуха может превышать расход приточного на 10% в системах с механической подачей. В этом случае образуется незначительное разрежение, благодаря которому предотвращается попадание вытяжного воздуха назад в обслуживаемое помещение.

Воздуховоды и изоляция

Для изготовления приточных и вытяжных воздуховодов можно применять, например, оцинкованные спирально-фальцованные трубы, фасонные и соединительные детали. Воздуховоды должны крепиться так, чтобы по ним не передавались колебания. Размеры воздуховодов определяются по расходу приточного и вытяжного воздуха. Для снижения потерь давления, а также для предотвращения аэродинамических шумов из-за слишком высокой скорости воздуха, при проектировании воздуховодов следует обеспечивать:

- простое и регулярное расположение приточно-вытяжных шахт;

- как можно более короткие участки воздуховодов;

- как можно меньшее количество изгибов и ответвлений;

- герметичное исполнение трубных соединений.

Должны быть предусмотрены отверстия для чистки приточных и вытяжных воздуховодов.

Для предотвращения теплопотерь воздуховоды, расположенные в неотапливаемых помещениях, следует утеплять. Только таким образом можно обеспечить достаточный отбор тепла от вытяжного воздуха. Толщина изоляции должна быть 50–100 мм. Воздуховоды для приточного воздуха имеют температуру ниже, чем в помещении. Поэтому они должны быть также изолированы с целью предотвращения выпадения конденсата. Должны быть предусмотрены мероприятия по шумоглушению.

Приточные и вытяжные решетки

Приточные и вытяжные решетки должны быть расположены в верхней части стен или на потолке. Количество решеток зависит от их характеристик и от расхода воздуха. Через приточную решетку производится раздача воздуха в помещение, поэтому его конструкция должна обеспечивать хорошее распределение воздуха. Для хорошего воздухообмена приточные и вытяжные решетки желательно располагать напротив друг друга. Приточные решетки служат также для регулирования расхода воздуха. Можно рекомендовать устраивать пульт регулирования расхода в некотором отдалении от решеток.

Выводы

Незначительное количество жилых многоэтажных зданий с системами приточно-вытяжной механической вентиляции не только в России, но и за рубежом, в странах с аналогичным холодным климатом, свидетельствует о существенном разрыве в исполнении различных составляющих программ энергосбережения: значительное увеличение уровня теплоизоляции и воздухонепроницаемости ограждающих конструкций не всегда сопровождается мерами по улучшению качества внутреннего воздуха. Во многом это обуславливается отсутствием эталонных проектов систем механической вентиляции жилых многоэтажных зданий массовой застройки и эталонных проектов реконструкции систем вентиляции существующих зданий.

В последние годы некоторые фирмы, в том числе коллективный член НП «АВОК» «НПО Термэк», предлагающие на рынок комплексные услуги по проектированию, монтажу и обслуживанию систем вентиляции, руководствуясь программой энергосбережения Правительства Москвы, разрабатывают проекты и выполняют работы по реконструкции систем вентиляции жилых многоэтажных зданий.

Представляется целесообразным обобщить опыт и обсудить возникающие проблемы в рамках регулярных конференций-выставок «Москва – энергоэффективный город» и на страницах журнала «АВОК».