Если вы строите частный дом или здание для своего предприятия, то, наверное, сталкивались со множеством стандартов и хотели бы уже о них забыть. Но безопасность должна стоять на первом месте, не так ли? Если думаете начать строительство или сделать искусственную вентиляцию для готового объекта, то взгляните на нормы кратности воздухообмена в помещениях, которые мы привели в этой статье. Добиться качественного результата не так уж сложно, если всему уделить должное внимание. Согласны?
Из статьи вы узнаете, что собой представляет воздухообмен, как его измеряют и какие существуют нормативные документы в этой сфере. Про
Как определяется фактическая кратность воздухообмена
Под кратностью понимают число замен отработанного, загрязненного воздуха в помещении таким же потоком наружного воздуха.
Как рассчитать воздухообмен в помещении?
Процесс воздухообмена в наших домах и квартирах организован следующим образом: воздух перетекает из «чистой» зоны (гостиная, спальни, детские комнаты, кабинет) в «грязную» (кухня, ванная, туалет), откуда удаляется. Согласно своду правил СП 60.13330.2016 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» воздушный поток должен двигаться из комнаты или зоны с меньшим загрязнением в комнату с большим загрязнением воздуха. Например, из спальной или гостиной — в кухню, а также гигиенические и санитарные помещения. Загрязнители воздуха следует удалять как можно ближе к месту их возникновения.
В здании высотой до 9 этажей может применяться гравитационная или механическая вентиляция. В более высоких зданиях следует использовать механическую вытяжную или приточно-вытяжную вентиляцию. В квартирах, оборудованных твердотопливными каминами или газовыми водонагревателями с гравитационным отводом дымовых газов, может применяться только естественная вентиляция или механическая приточно-вытяжная вентиляция.
Какие воздуховоды выбрать?
Круглые трубы с гладкой внутренней поверхностью имеют малое сопротивление, в прямоугольных формах завихрения по углам притормаживают поток. Шершавая поверхность кирпичных каналов и гофрированные трубы имеют максимальное сопротивление движению воздуха. Поэтому стенки шахты из кирпича штукатурят, а «гофру» используют только для гибких поворотов и короткими участками.
Затрудняет движение воздуха скапливающееся статическое электричество на стенках пластиковых труб. Поэтому лучшим материалом для вентиляции в частном доме остаются стальные оцинкованные трубы.
Вентканалы утепляются в холодных зонах (чердак). Переохлажденные стенки шахты замедляют тягу, собирают на себе конденсат. Поэтому зимой канал может полностью покрыться инеем. Слой утеплителя (50-70 мм) исправляет положение.
Конденсат так же оседает на трубах из-за отсутствия тяги. Это сигнал к пересмотру всей системы. Нужно уменьшить длину воздуховодов, количество поворотов и горизонтальных участков. Летом желательно усилить тягу вентиляторами. При постоянном движении воздуха влага не задерживается.
Расчет кратности воздухообмена в помещении
В помещениях, где люди являются основным источником изменения параметров микроклимата, минимальный объем воздуха рассчитывается по формуле:
V N = n · V j,
- где:
- V N — расход приточного воздуха, м3/ч;
- n — число пользователей;
- V j — минимальный приток на человека, м3/ч.
Как рассчитать кратность воздухообмена и зачем это делать?
Для обеспечения достаточной свежести воздуха в помещении по гигиеническим соображениям (например, для удаления CO2, водяного пара и искусственных запахов). В производственном процессе важно обеспечить допустимые и оптимальные параметры микроклимата, поддерживать на уровне предельно-допустимую концентрацию загрязнителей, связанных с производственным процессом.
Минимальный поток наружного воздуха согласно СНиП 41-01-2003 в жилых и общественных помещениях:
- кухня с окном и газовой плитой — 70 м3/час;
- кухня с окном и электроплитой — 30 м3/ч;
- в квартире более трех человек — 50 м3/час;
- кухня без окон с плитой — 50 м3/час;
- санузел — 50 м3/час;
- подсобное помещение без окон — 15 м3/час;
- гостиная, отделенная от кухни или ванной двумя и более дверями — 30 м3/час.
Объемный расход приточного воздуха является суммой потоков, удаляемых из кухни, ванной комнаты, отдельного туалета, комнат без окон.
Места притока
Естественной тягой свежий воздух поступает в дом через приоткрытые окна, правда, тогда улетучивается и большая часть домашнего тепла. Чтобы избежать теплопотерь, используются КИВ (приточные клапаны), которые постоянно пропускают определённый объем воздуха.
Патрубок, ограниченный решетками, проходит стену насквозь. Положением крышки регулируется скорость потока от 40 до 100 м3/час. Располагается установка далеко от дверей, чаще за радиаторами, выше 2 м над уровнем земли. Базовые клапаны регулируются вручную.
Рис. 2 — Приточный клапан КИВ
Автоматические проветриватели (бризеры) настраиваются датчиками влажности, температуры, что экономит время и до 5% расходов на отопление. Внутри корпуса имеется встроенный вентилятор, которому задаются параметры на определенный объем воздуха (мощность 3-7 Вт). Скорость притока регулируется от 12 до 150 м3/час.
Рис. 3 — Автоматический проветриватель (бризер)
Установки создают избыточное давление в помещениях, которое помогает продвигать застоявшийся воздух в каналах с естественной тягой (даже, если тяга слабая). Проветриватели часто комплектуются фильтрами для удаления пыли (тонкой очистки – F или грубой — G), ионизаторами, калориферами для обогрева притока.
Приточная вентиляция с водяным контуром обогрева требует гидравлической обвязки, которую желательно сделать до чистовой отделки стен. При этом калорифер становится чувствительным к морозу, может промерзать. Электрические установки менее требовательные, но увеличивают потребление энергии в доме.
Новые поколения бризеров оснащаются системами климат-контроля и целым набором фильтров, задерживающих пыльцу, тяжелые металлы, бактерии. Правда, покупка и эксплуатация прибора (затраты на электроэнергию, замена фильтров) обходятся дорого.
В домах с площадью больше 150 м2 рациональнее оборудовать систему воздуховодов с механическим побуждением. Где уличный воздух максимально подготавливается перед поступлением в комнату и разносится вентиляторами в разные помещения по сети воздуховодов. Исключение — индивидуальный приток должен обслуживать кухню, гараж, с/у, ванную.
Рис. 4 — Механическая вентиляция частного дома
Кратность воздухообмена: единица измерения
Для упрощения подачи в нормативных документах общепринятая единица измерения кратности воздухообмена заменяется числом циклов замены воздуха. Пример данных (количество смен в час) для производственных помещений:
- лаборатория — 5-15;
- конференц-зал — 5-10;
- офисы — 3-8;
- мастерская — 3-6.
Данный параметр определяется количеством циклов замены отработанного воздуха свежим и выражается в часах в минус первой степени (ч-1). Иными словами, это то количество воздуха, которое удаляется из помещения за 1 час и заменяется свежим воздухом.
При проведении испытания критерием приемки считается соответствие кратности воздухообмена проектной документации на уровне не ниже 90%.
Нюанс вентиляции верхних этажей
Второй этаж сложно хорошо вентилировать с помощью естественных потоков – малый перепад высоты для тяги. Если уровень отделен входной дверью, он вентилируется по аналогии с первым. Но, если пространство не перекрыто, то на верхнем этаже организуется индивидуальная вентиляция каждого помещения. Иначе на второй этаж будет затягиваться «грязный» воздух с первого. Вариант сложный по реализации для естественной тяги. Поэтому многоэтажные дома чаще оборудуются механической вентиляцией.
Ушло время, когда комнаты проветривались настежь открытыми окнами. Ведь свежий воздух приносил с собою пыль, шум и холод. Современная вентиляция частного дома незаметна, она только ощущается. Хороший сон, отсутствие сырости и постоянно свежий воздух стоят того, чтобы реализовать правильный воздухообмен.
Потребный воздухообмен — что это?
Потребный воздухообмен — это количество воздуха, которое необходимо вводить в помещение и удалять из него в течение часа. Вентиляция должна обеспечивать надлежащее качество внутренней среды, включая объем воздухообмена, чистоту, температуру, относительную влажность, скорость движения в помещении. Во всех рабочих помещениях должна быть предусмотрена естественная или механическая вентиляция. Около 90% своего времени мы проводим в закрытых помещениях с искусственно созданным климатом. Воздухообмен в помещении помогает обеспечить жителей свежим и здоровым воздухом.
Потребный воздухообмен в рабочих помещениях должен быть обеспечен, исходя из коммунальных потребностей и функций этих помещений, баланса тепла и влажности, а также наличие твердых и газообразных загрязнителей. На производстве, где выделяются вредные для здоровья вещества (например, химические агенты), при организации воздухообмена учитывается норма предельно допустимых концентраций (ПДК).
Организация воздухообмена в помещении сводится к правильному распределению приточно-вытяжных элементов по отношению к зоне пребывания людей и источникам загрязнения. Важный фактор: подбор оборудования и комплектующих, способных обеспечить циркуляцию воздушных масс на уровне проектных значений.
Управление вентиляционными системами
Автоматизация управления вентсистем позволяет оптимизировать процесс и снизить эксплуатационные расходы. Такой подход позволяет минимизировать участие человека в управлении и снизить риск «человеческого фактора». Автоматическое управление подразумевает установку датчиков, регистрирующих температуру/влажность воздуха, концентрацию вредных веществ, степень задымленности или загазованности. Все датчики связаны с блоком управления, который благодаря заданным настройкам включает или отключает оборудование. Таким образом, автоматизация помогает соблюдать требования санитарных норм, быстро реагировать на аварийные ситуации и экономить значительные средства.
Формула кратности воздухообмена
Формула расчета кратности воздухообмена в помещении:
VN = k • V, где
- V N — расход приточного воздуха, м3/ч;
- k — скорость замещения, 1/час;
- V — объем вентилируемого помещения, м3.
Минимальная кратность замен в классическом здании составляет 0,5-0,8 (1) ч-1.
Если производственный процесс токсичен, расчет количества приточного воздуха проводят, исходя из количества выбросов загрязняющих веществ в помещение. Применяется формула:
V = φ • Z / (c dop — c z), где
- Z — общее количество газообразных загрязнителей, выброшенных в помещение [г/ч];
- c dop — допустимая концентрация данного загрязнителя в наружном воздухе [г/м3];
- c z — концентрация данного загрязнителя в приточном воздухе;
- [г/м3], φ — поправочный коэффициент (от 1,2 до 1,4).
Учитываются следующие параметры при оценке микроклимата. Предельно допустимая концентрация (ПДК) — значение концентрации, не вызывающее негативных изменений у сотрудника в течение 8-часового рабочего дня.
Предельно допустимая временная концентрация (ПДВК) — средняя концентрация, не вызывающая негативных изменений у работника в течение 15 минут и не более 2 раз за рабочую смену.
Наивысшая предельно допустимая концентрация (НПДК) — концентрация загрязняющих веществ в воздухе, которая не может быть превышена из-за сиюминутной угрозы здоровью и жизни сотрудника.
Места вытяжки
Вытяжные каналы отводят на улицу отработанный воздух, лишнюю влагу, запахи. Места оттока при естественной вентиляции частного дома оборудуются на кухне, в ванной, с/у, при необходимости и в других помещениях. Размещаются воздухозаборные решетки на высоте от 0 до 25 см от потолка.
Для кухонной вытяжки отводится отдельная шахта, которая не учитывается в общих расчетах (включается временно). Если канал единственный, то оборудование подключается через тройник с обратным клапаном. Лопасти открываются, когда вытяжка отключена, тогда помещение проветривается. Шахта считается рабочей, но при расчетах отнимается ее увеличенное сопротивление.
Несколько каналов могут объединяться в один только с установкой вентилятора выше всех примыканий, без него запахи будут перетекать между помещениями. По той же причине организуется индивидуальный приток/отток в технических помещениях (подвал, гараж, топочная). Двери закрываются герметично, чтобы потоки не смешивались с домашним воздухообменом.
Вывод
Воздух в помещении почти всегда более загрязнен, чем воздух снаружи. Особенно важно его регулярно менять. Кратность воздухообмена — один из наиболее точных показателей при определении качества воздуха в помещении. Как его определить, какую методику и формулу использовать, рассказали выше в статье. Регулярные тесты и измерения в системах вентиляции позволяют оценить соответствие системы проектным показателям и контролировать параметры микроклимата. Важно, чтобы монтаж системы вентиляции в помещении выполняли профессионалы, имеющие соответствующею квалификацию.
Вентилирование ремонтного цеха
Особенностью является неравномерное, интенсивное выделение сварочных аэрозолей в определенных зонах. При ремонте крупногабаритного оборудования, машин невозможно организовать локальные вытяжки. Также могут быть ограничения по тепловому снабжению ремонтно-технического блока.
Чертеж вентиляции цеха составляется в соответствии со всеми сопутствующими факторами. Возможна организация локальных климатических зон определенной структуры. На высоте скопления сварочного дыма монтируются воздуховоды, через которые воздухопоток отводится и фильтруется. С другой стороны подается приток (очищенный с добавлением свежей воздушной массы) над рабочей зоной, создавая таким образом воздушную циркуляцию.
