Состояние вопроса

Применение в массовом строительстве жилых зданий светопрозрачных конструкций с высокой герметичностью оконных притворов (в переплетах из ПВХ, клееной древесины, алюминия и др., с двумя или тремя контурами уплотнения, герметизацией стеклопакетов) обусловило появление ряда проблем, связанных с ухудшением качества воздуха в помещениях, повышением его относительной влажности, образованием плесени на отдельных конструкциях, повреждением отделки помещений и т. п., о чем неоднократно писалось на страницах различных специализированных изданий.

Необходимо отметить, что эти проблемы характерны не только для нашей страны. Появился даже специальный термин, характеризующий состояние параметров внутренней среды подобных зданий, – «синдром больных зданий». Но если в большинстве европейских стран повышение герметичности оконных блоков и, соответственно, снижение воздухообмена помещений рассматривалось, прежде всего, с позиций энергосбережения (сокращения энергозатрат на подогрев приточного воздуха) и в качестве компенсирующих мероприятий для притока воздуха предусматривались различного рода клапаны, системы приточно-вытяжной механической вентиляции, то в нашей стране переход на применение герметичных светопрозрачных конструкций проходил (и проходит) с несколько иной мотивацией (удобно, красиво, «без шума» и т. п.) и практически без какого-либо учета взаимосвязи с микроклиматом помещений и работой систем вентиляции. А зачастую и без элементарного понимания этой взаимосвязи.

В последние годы к вышеперечисленным проблемам добавилась еще одна – нарушение работы систем естественной вентиляции, проявляющееся в изменении направления движения воздуха в вытяжных вентиляционных каналах (так называемое, опрокидывание каналов) с поступлением в отапливаемые помещения наружного холодного воздуха. Последствия: понижение температуры стенок каналов, образование конденсата, изморози, наледей, вплоть до размораживания трубопроводов холодного водоснабжения. Что вызывает вполне закономерные претензии к строителям со стороны потребителей.

Следует отметить, что возможны и другие нарушения работы систем вентиляции, в частности, перетекание воздуха через вытяжные каналы между отдельными квартирами, поступление воздуха из теплого чердака в квартиры верхних этажей, опрокидывание вытяжных шахт и, соответственно, понижение температуры воздуха в теплом чердаке и др. Однако в данной статье рассматриваются именно случаи опрокидывания систем естественной вентиляции с вертикальными каналами (без теплого чердака) – с поступлением в квартиры по одному из вытяжных каналов наружного холодного воздуха.

Физика процессов

Причины и условия опрокидывания отдельных каналов можно рассмотреть на примере квартиры верхнего этажа многоэтажного жилого дома с самостоятельными вентиляционными каналами, расположенными в санузле и кухне.

Под действием тепловых перепадов давлений вытяжные каналы удаляют из квартиры воздух, создавая определенное разрежение, вследствие чего через неплотности ограждающих конструкций или открытые форточки в жилые помещения должен поступать свежий воздух. И если створки оконных блоков открыты хотя бы в одной из комнат, то приток воздуха обеспечивается и вытяжные каналы работают на вытяжку – как и предусматривалось проектом. Но если створки оконных блоков закрыты, при этом сами оконные блоки выполнены с хорошим уплотнением притворов, то приток воздуха в квартиру резко уменьшается, соответственно уменьшается расход воздуха через вытяжные каналы, и система в целом выходит в режим неустойчивого равновесия: перепад давлений есть, каналы заполнены теплым воздухом, но движение воздуха через каналы практически отсутствует – вследствие недостаточного притока. Система «останавливается».

И в данной ситуации достаточно небольшого перепада давлений, обусловленного порывами ветра, открыванием входной двери, разностью температур в отдельных помещениях или разными отметками оголовков вентшахт, с тем чтобы один из каналов «опрокинулся». При этом «опрокинутый» канал заполняется холодным воздухом, его стенки охлаждаются, появляется дополнительный перепад давлений, обусловленный разностью плотностей теплого и холодного воздуха в различных каналах одной квартиры, и система переходит в новое устойчивое состояние с поступлением наружного воздуха в квартиру через вытяжной канал.

Необходимо отметить, что попытки запустить опрокинутые каналы за счет их прогрева газовыми горелками, подключения вентиляторов, увеличения высоты оголовков, как правило, эффекта не дают, поскольку не устраняются причины опрокидывания.

Если каналы расположены в разных частях квартиры (например, ванная в зоне спальных комнат, а кухня примыкает к прихожей), то холодный воздух перемещается по коридору от одного из каналов – к другим. Как правило, в квартире «опрокидывается» один канал, при этом другие вытяжные каналы начинают усиленно работать на вытяжку.

При открытии створки оконного блока (любого – на кухне или в общей комнате) система вентиляции квартиры переходит в проектный режим – с удалением воздуха через все вытяжные каналы. Но при закрытии створки, все возвращается в прежнее состояние.

Аэродинамические расчеты вентиляции с применением специальной компьютерной программы, показывают, что при введении в расчет характеристик современных окон нарушение работы системы вентиляции происходит практически при любых температурах наружного воздуха. В то же время, при введении в расчет характеристик «старых» оконных блоков (без уплотнения оконных притворов) вытяжные каналы работают на вытяжку и при закрытых окнах.

В многоэтажных зданиях с вертикальными сборными каналами и каналами-спутниками распределение давлений по высоте носит более сложный характер. Оказывают влияние характеристики входных дверей, лестничная клетка, размеры сборного канала и каналов-спутников, не говоря уже о ветре или открытых створках оконных блоков на отдельных этажах. Однако в целом описанная взаимосвязь остается справедливой и для многоэтажных зданий. На практике отмечались случаи опрокидывания сборного канала полностью по всему стояку – от верхнего этажа до подвала десятиэтажного жилого дома.

Что делать?

Традиционные вопросы, возникающие в подобных ситуациях – «кто виноват» и «что делать»?

Как правило, претензии по «неправильной» работе систем вентиляции предъявляются строителям: «…отступления от проекта», «…качество выполнения работ» и т. п. Но, несмотря на то, что в ряде случаев определенные издержки реализации проектных решений имеют место на строительной площадке, основные причины лежат глубже и обусловлены, прежде всего, упущениями или ошибками, допущенными на стадии разработки проекта – при выборе принципиальной схемы системы вентиляции, проведении аэродинамического расчета и обосновании конструктивных параметров системы. Хотя надо отметить, что и эти упущения назвать в полной мере ошибками сложно, поскольку до последнего времени отсутствовали нормативные и методические документы, прописывающие процедуры подобных расчетов применительно к системам естественной вентиляции с учетом характеристик современных ограждающих конструкций.

В этой связи можно привести выдержку из СНиП 31-01-2003 «Здания жилые многоквартирные» «…В жилых помещениях и кухне приток воздуха обеспечивается через регулируемые оконные створки, фрамуги, форточки, клапаны или другие устройства, в том числе автономные стеновые воздушные клапаны с регулируемым открыванием… ». То есть формально СНиП 31-01-2003 допускает проветривание за счет периодически открывающихся форточек или створок оконных блоков, на что и ссылаются в критических ситуациях проектировщики.

Но этот же СНиП оговаривает и требования к воздухообмену помещений – в нерабочем режиме кратность воздухообмена должна быть не менее n = 0,2 для жилых комнат и не менее n = 0,5 для кухни и санузлов. То есть даже при отсутствии людей в квартире система вентиляции должна обеспечивать определенный воздухообмен. Например, в типовой трехкомнатной квартире – не менее 40 м3/ч. Как обеспечить этот воздухообмен – задача проектировщиков. При закрытых створках оконные блоки из ПВХ-профилей или клееной древесины не обеспечивают и 20% требуемого притока воздуха.

Вопрос «что делать» можно условно разделить на несколько частных подвопросов:

• что делать при проектировании систем естественной вентиляции для того, чтобы исключить подобные результаты еще на стадии разработки проекта (надо отметить, что это наиболее сложный вопрос, требующий отдельного рассмотрения);
• что делать при строительстве (как подстраховаться, если здание с подобной системой вентиляции уже строится);
• что делать, если здание построено и описанные явления проявляются в полной мере уже на стадии эксплуатации.

На первый взгляд, очевидный и простой ответ на все эти вопросы – обеспечить организованный приток воздуха за счет установки приточных клапанов. Раз уж оконные блоки научились делать столь герметичными, то надо в комплекте с ними делать и дополнительные, регулируемые «форточки» – «автономные клапаны» для организованного притока воздуха, и, соответственно, разгерметизировать квартиры. Следует отметить, что в настоящее время подобного рода приточные клапаны достаточно широко представлены на отечественном рынке, накоплен определенный опыт их эксплуатации и уже есть из чего выбирать.

Однако, только лишь установка приточных клапанов не гарантирует устойчивую работу системы естественной вентиляции. Приточные клапаны являются необходимым, но не достаточным условием.

Причины следующие:

• во-первых, при эксплуатации здания никто не может гарантировать, что в отдельных квартирах (а может быть, и во всех квартирах, например, на стадии завершения строительства или начальной стадии эксплуатации дома) клапаны могут быть закрыты; и, соответственно, система вентиляции вновь может оказаться в неустойчивом состоянии;во-вторых, слишком большая разница в аэродинамическом сопротивлении приточных клапанов (даже в полностью открытом состоянии) и вытяжных каналов.

В качестве примера в табл. 2 приведены характеристики сопротивлений некоторых приточных клапанов, оконных блоков и вытяжных вентиляционных каналов. Различия в характеристиках сопротивлений – на несколько порядков.

Иными словами, в современной квартире, оборудованной приточными клапанами, например оконными клапанами или стеновыми клапанами, основные потери давления (сопротивление движению воздуха) приходятся не на вытяжные каналы, как этот предполагается в традиционных расчетах, а на приток (приточные клапаны и окна). И, соответственно, для успешной работы системы вентиляции необходима тщательная увязка вытяжных каналов, как с приточными вентиляционными устройствами, так и между собой. Под словом «увязка» в данном случае подразумевается подбор характеристик приточных клапанов (количество, сопротивление для прохода воздуха, расход) и характеристик вытяжных каналов (количество, размеры, высота оголовков и др.); при необходимости – увеличение сопротивления каналов за счет установки жалюзийных решеток, вытяжных клапанов или дросселирующих вкладышей.

Эта задача особенно актуальна для квартир верхних этажей многоэтажных зданий, как правило, имеющих собственные вытяжные каналы (с очень маленьким сопротивлением), а также в случаях, если оголовки вентиляционных шахт находятся на разных отметках и на работу систем вентиляции оказывает влияние еще и разность располагаемых давлений в вытяжных каналах, имеющих разную высоту.

Таким образом, для обеспечения устойчивой работы систем естественной вентиляции жилых многоквартирных зданий и предотвращения опрокидывания вытяжных каналов представляется необходимым:

1. Обязательное применение приточных устройств, обеспечивающих регулируемый приток свежего воздуха в жилые комнаты.

2. На стадии проектирования систем вентиляции – тщательная увязка вытяжных каналов с приточными вентиляционными устройствами и между собой. Если обеспечить требуемое сечение вытяжных каналов не представляется возможным (например, в крупнопанельных зданиях с вентиляционными блоками заводского изготовления), следует предусматривать установку дросселирующих вкладышей с калиброванными отверстиями, указывать их количество, место установки, диаметр отверстий с раскладкой по этажам (как это делалось при проектировании систем отопления с дросселирующими шайбами на стояках).

В идеале в проектах жилых зданий следует предусматривать установку на вентиляционных каналах специальных вытяжных клапанов, обеспечивающих возможность автоматического регулирования расхода воздуха в зависимости от режима эксплуатации квартиры, в том числе с функциями обратного клапана. Сопротивление вытяжных клапанов должно меняться с учетом режима работы приточных устройств или степени открытия оконных створок. Принципиальные характеристики таких устройств приведены на рис. 4.

3. При сдаче жилого дома в эксплуатацию – пуско-наладочная регулировка вытяжных каналов и приточных устройств. Оценку работоспособности систем вентиляции следует проводить как при открытых, так и закрытых створках оконных блоков. В соответствии с требованиями СНиП 31-01-2003 система вентиляции должна обеспечивать дежурный воздухообмен и при закрытых окнах.

Если соответствующие решения не были предусмотрены на стадии строительства и опрокидывание воздуха в каналах выявлено уже при эксплуатации здания, можно рекомендовать следующую последовательность действий:

• для вывода системы в проектный режим – прикрыть (или полностью закрыть) вытяжные каналы, работающие на вытяжку; на первый взгляд, данный совет может показаться странным, поскольку для уменьшения притока холодного воздуха вроде бы надо перекрывать каналы, работающие на приток (что и пытаются делать жильцы в подобных ситуациях); однако лишь перекрывая каналы, работающие на вытяжку, можно «заставить» опрокинутые каналы начать работать в проектном режиме; для ускорения этого процесса можно приоткрыть одну из створок оконных блоков;
• установить (смонтировать) в каждой жилой комнате, за исключением кухни и санузлов, оконные или стеновые клапаны с регулируемым расходом воздуха;
• далее – установить во всех каналах квартиры дросселирующие вкладыши с отверстиями диаметром 40-50 мм, увеличив, таким образом, сопротивление вытяжных каналов; в качестве дросселирующих вкладышей можно использовать любой листовой материал - пенополистирол, гипсокартон, полиуретан, которые можно легко вставить в вытяжные каналы;
• после выхода системы в проектный режим, можно заменить дросселирующие вкладыши в вентиляционных каналах жалюзийными решетками с регулируемым сечением; подобрать режим открытия заслонок приточных клапанов и жалюзийных решеток, обеспечивающих требуемый воздухообмен квартиры.

Сложность реализации вышеизложенных рекомендаций обусловлена отчасти тем, что в системах вентиляции с вертикальными сборными каналами, вышеперечисленные мероприятия нужно проводить практически во всех квартирах, расположенных по одному стояку (по крайней мере, не менее чем в 60% квартир). В противном случае, не исключено перетекание воздуха по сборному каналу в квартиры других этажей.

В экстренных ситуациях, например при нарушении работы систем вентиляции в период резкого похолодания, возможно и более простое решение – за счет уменьшения сечения каналов («зажатия» всех каналов) в устье вытяжных вентиляционных шахт – со стороны кровли. Однако данное решение существенно уменьшает воздухообмен всех квартир и может рассматриваться лишь как краткоshyвременная мера, направленная на предотвращения ущерба.

Следует отметить, что вышеперечисленные проблемы характерны, прежде всего, для систем вентиляции с вертикальными каналами, выходящими непосредственно в атмосферу – без теплого чердака. Системы вентиляции с теплым чердаком более устойчивы к опрокидыванию - за счет наличия общей камеры – чердачного пространства, выравнивающего давления между отдельными каналами квартир. Однако и в этих системах вентиляции необходим учет вышеперечисленных рекомендаций.

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

Если бы расчет проводился только на естественное побуждение при наружной температуре 5 °C, то соответственное увеличение производительности системы было бы в

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

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.

Вентиляционная система определяет качество воздушной среды в помещении. В многоквартирном доме ее роль крайне велика.

Ведь именно от правильного устройства вентиляционных систем напрямую зависят как температурные характеристики воздушных потоков, так и чистота, и влажность воздуха в каждой квартире.

Воздухообменные системы, как правило, подразделяют на два основных типа:

• при искусственном воздухообмене (его также называют механическим) вентиляция помещений осуществляется принудительно;
• естественный воздухообмен предполагает, что свежий воздух попадает в помещение через отверстия в оконной фурнитуре, либо посредством произвольных щелей.

Если в квартире установлены пластиковые окна, единственным способом организовать естественную вентиляцию становится проветривание.

Среди плюсов естественного воздухообмена можно выделить простоту обслуживания и низкую стоимость. Однако, по сравнению с искусственным он имеет ряд недостатков – прежде всего, зависимость от состояния окружающей среды и очень большое сечение вентиляционных каналов.

При искусственной вентиляции отработанный грязный воздух естественным образом вытесняется в вентиляционные шахты. Они, обычно, предусматриваются в таких помещениях, как кухни, ванные комнаты и санузлы.

Принудительная вентиляция предполагает использование каких-либо приборов для организации воздухообмена.

Она бывает нескольких типов.

1. Приточная. В этом случае, подача воздуха организовывается искусственно. В то же время, его вытеснение происходит естественным путем.
2. Вытяжная. Этот тип предполагает устранение загрязненного воздуха механическим путем, а поступление свежего происходит естественно.
3. Смешанная вентиляция подразумевает полностью искусственный воздухообмен.

Устройство вентиляции в многоквартирном доме

Проектирование и монтаж систем вентиляции в многоквартирных домах – очень сложные комплексные процессы, состоящие из ряда ответственных мероприятий. Поэтому они должны проводиться только специалистами, у которых есть знания и опыт в этой области.

Вентиляция организовывается по схеме, напрямую зависящей от нескольких факторов, в том числе, от количества этажей в доме. При небольшой этажности (до четырех этажей включительно), обычно, оборудуются несколькими вентиляционными каналами, каждый из которых имеет отдельный выход на крышу здания.

Эта схема относительно проста, однако, имеет существенные недостатки. Среди них – большой объем занимаемого места.

Дома большей этажности (от пяти этажей и выше), обычно, имеют следующую схему устройства вентиляции:

• через специальную отдушину отработанный грязный воздух из квартиры попадает в канал – спутник;
• несколько каналов-спутников сходятся в единый вентиляционный канал;
• из единого канала грязный воздух попадает в сборный магистральный канал;
• защитные гипсошлаковые короба перекрывают все вентиляционные шахты на чердаке в доме;
• отработанный поток грязного воздуха выводится в атмосферу через вертикальный вытяжной канал.

В многоквартирном доме воздухообмен работает естественным путем. Существует два основных вида решений вентиляционных систем, типичных для таких зданий.

В зависимости от схемы образования выделяют:

• систему, предполагающую вытеснение воздуха;
• схему, подразумевающую перемешивание воздуха.

Второй вид распространен в зданиях из железобетона и кирпича (то есть в большинстве существующих многоквартирных зданий).

Что нужно знать о каналах и шахтах

Основной компонент, определяющий насколько качественно работает вентиляционная система в доме – вентиляционный канал.

Монтаж конструкций такого типа ведется в процессе строительства. Это обусловлено тем, что прокладывать их нужно непосредственно во внутренних стенах строящегося здания. Большая часть канала имеет вертикальное расположение. Однако, существуют участки, расположенные горизонтально – их длина должна быть не более 3 м.

Сегодня растет популярность металлических конструкций. Тем не менее, наибольшее распространение получили вентиляционные каналы из кирпича.

Поэтому на их особенностях следует остановиться подробнее. Такие каналы имеют квадратное сечение со стороной равной половине кирпича.

Чтобы выполнить кладку кирпичного канала, потребуется воспроизвести следующую последовательность действий.

1. Нанесение предварительной разметки по специальному шаблону.
2. Устройство двух или трех начальных рядов кладки.
3. По отвесу выставляются буйки. Они представляют собой кирпичи, которые укладываются поперек вентиляционного канала. Буйки позволяют защитить канал от загрязнения в процессе строительства, помогают придать его сечению правильную квадратную форму, а также повышают прочность конструкции. Минус буйков в том, что они затрудняют чистку канала.
4. В дальнейшем, буйки переставляются через каждые 5 – 7 рядов.

Иногда, в многоквартирных домах предусматриваются индивидуальные вентиляционные каналы. В этом случае, практически из каждого помещения ведет отдельная шахта. Это обеспечивает более стабильную тягу, а также предотвращает попадание посторонних запахов из соседних квартир.

Другой вариант – для каждой квартиры предусмотрен отдельный коллектор, в который, по горизонтали, сходятся ее вентиляционные каналы. Общий коллектор организуется на чердаке, и уже оттуда воздух выходит в атмосферу.

Наименее удачное решение – из каждой квартиры выходят каналы – спутники, сходящиеся выше в одну большую шахту. Единственный плюс такого решения – низкая стоимость.

Как проверить состояние вентиляции в доме

Чтобы точно знать, хорошо ли работает вентиляционная система конкретной квартиры, достаточно выполнить несложную проверку. Для этого понадобится свеча или тонкая салфетка (салфетку может заменить кусочек туалетной бумаги).

Проверка осуществляется следующим образом.

1. Зажженную свечу нужно поднести к вентиляционной решетке. Если пламя притягивается к решетке, значит, вентиляция находится в рабочем состоянии.
2. К вентиляционной решетке прикладывается кусочек салфетки, который нужно слегка прижать, после чего отпустить. Если салфетка осталась на решетке, это свидетельствует о хорошо работающей вентиляционной системе.

От правильного устройства вентиляции во многом зависит микроклимат в квартире. Поэтому важно содержать ее каналы в надлежащем состоянии.

Кроме того, регулярно следует очищать решетки на вытяжках и проверять, как работает система. Это обеспечит более активную циркуляцию воздуха.

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.

Ventilation for Multistory Residential Buildings

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

Keywords : exhaust ventilation system with natural activation, hybrid ventilation system, air exchange, deflector, ejection system

Sustainable operation of the ventilation system has a substantial impact on achievement and maintenance of comfortable indoor air parameters. The article discusses methods for stabilization of exhaust ventilation systems’ operation in residential buildings that do not lead to significant increase in capital costs during their construction and require minimum operating costs.

Описание:

Существенное влияние на создание и поддержание комфортных параметров внутреннего воздуха в помещении оказывает устойчивая работа системы вентиляции. В статье рассматриваются способы стабилизации работы вытяжной системы вентиляции жилых зданий, не приводящие к значительному увеличению капитальных расходов при их устройстве и требующие минимальных затрат при эксплуатации.

Вентиляция для многоэтажных жилых зданий

Н. А. Шонина , ст. преподаватель МАрхИ, otvet@сайт

Существенное влияние на создание и поддержание комфортных параметров внутреннего воздуха в помещении оказывает устойчивая работа системы вентиляции. В статье рассматриваются способы стабилизации работы вытяжной системы вентиляции жилых зданий, не приводящие к значительному увеличению капитальных расходов при их устройстве и требующие минимальных затрат при эксплуатации.

В многоэтажных жилых зданиях в нашей стране традиционно применяется система вытяжной вентиляции с естественным побуждением, использующая гравитационный напор, создаваемый разницей объемных весов более тяжелого наружного воздуха и более легкого внутреннего. При этом через неплотности оконных проемов или через специальные воздухопропускные устройства для вентиляции квартиры поступает свежий наружный воздух в объеме не менее нормативного, нагрев которого обеспечивается системой отопления. Воздух из квартиры удаляется из «грязных» помещений, к которым относятся кухни, туалеты, ванные комнаты, постирочные, вертикальными каналами, располагаемыми во внутренних перегородках, с самостоятельным выпуском его в атмосферу в зданиях в 5–6 этажей и менее.

В более высоких зданиях места для размещения индивидуальных каналов из каждого помещения стало не хватать, и вытяжные каналы из отдельных помещений, расположенных друг над другом, стали объединять в сборный вертикальный канал. Чтобы не происходило перетекания воздуха через сборный канал между этажами, присоединение вытяжки из каждого помещения к сборному каналу выполняли через канал-спутник длиной в один этаж. На чердаке сборные каналы и каналы-спутники с двух верхних этажей объединяли горизонтальными коробами, которые присоединяли к вытяжным шахтам, через которые удаляемый воздух выбрасывался на кровлю. Вытяжные шахты оборудовались зонтами для предотвращения попадания в каналы атмосферных осадков.

Это было оптимальное решение, преимуществом которого были минимальные инвестиционные затраты, отсутствие необходимости обслуживания системы и возможность получения жителями свежего наружного воздуха, не обработанного ни в теплообменных аппаратах, ни в электростатических фильтрах, что в последнее время стало так цениться населением. Но были и недостатки, заключавшиеся в неустойчивой работе вытяжки в отдельных помещениях, в том числе и нижних этажей, и в частом опрокидывании вытяжки в помещениях верхних этажей, располагаемый напор для удаления воздуха из которых является наименьшим.

Причины таких недостатков были следующими:

• увеличение по сравнению с располагаемыми напорами фактических аэродинамических сопротивлений общих участков сети (вытяжной шахты, горизонтальных коробов);
• негерметичность вентиляционных каналов и подсоединений к ним (наличие больших неорганизованных подсосов воздуха, перегружающих сборные каналы);
• недостаточное аэродинамическое сопротивление каналов-спутников (всего 1,0–1,5 Па при расчетном расходе воздуха).

Все вышеперечисленное, вкупе со случайными бытовыми факторами, такими как проветривание с помощью открытия форточки или, наоборот, повышение герметизации окон, при недостаточной изоляции квартиры от соседних помещений способно вызывать нарушения в работе системы вытяжной вентиляции.

Для устранения этих причин с целью повышения располагаемого напора по инициативе МНИИТЭП стало применяться техническое решение «теплый чердак»: от сборных горизонтальных каналов на чердаке отказались и превратили последний в камеру статического давления, воздух из сборных вертикальных каналов выпускается непосредственно в помещение чердака. Сами каналы обычно выполняются из поэтажных блоков индустриального изготовления, включающих одновременно поэтажные ответвления (каналы-спутники) с входным отверстием, на котором закрепляется вентиляционная решетка или приемный клапан. Причем выпуск воздуха из канала последнего этажа выполняется в сборный канал, что создает дополнительное разрежение в результате эжектирующего эффекта.

Располагаемый напор был повышен также за счет увеличения высоты вытяжной шахты, через которую удаляется воздух из теплого чердака. Установка единой шахты на секцию позволила присоединить ее к выступающему над кровлей помещению машинного отделения лифтов и, не нарушая архитектурного облика, поднять расчетную высоту до 6 м (1,5–2,0 м над кровлей). Были сняты зонты с вытяжных шахт, что также снизило потери давления общих участков сети (для сбора атмосферных осадков на полу под шахтой устанавливается поддон высотой 250 мм). Для повышения дефлектирующих свойств шахты при действии ветра, сечение ее должно приближаться к квадрату, а оголовок – быть открытым. Скорость воздуха в вытяжной шахте не должна превышать 1 м/с, в сборных каналах, в зависимости от этажности, достигать 2,5–3,5 м/с.

При устройстве общих посекционных вытяжных шахт помещение теплого чердака также должно иметь посекционные перегородки, что соответствует и противопожарным требованиям. Установка двух вытяжных шахт в одном отсеке теплого чердака не допускается. Указанные ограничения вызваны тем, что атмосферное давление у оголовков разных вытяжных шахт при действии ветра может существенно отличаться, и вследствие малого аэродинамического сопротивления вытяжных шахт (1–2 Па) одна из них может начать работать на приток. Такое явление отмечалось в зданиях, где указанное требование не было выполнено.

Увеличение располагаемого напора позволило увеличить аэродинамическое сопротивление канала-спутника при расчетном расходе воздуха до 6–9 Па, что повысило гидравлическую устойчивость работы вытяжной системы в целом, обеспечив стабильный воздухообмен в квартирах независимо от их расположения по вертикали. Правда, реализация этого довольно затруднительна в квартирах двух верхних этажей, где располагаемый напор наименьший, поэтому в вытяжных каналах из этих квартир предполагается устанавливать канальные вытяжные вентиляторы.

На работу систем вытяжной вентиляции большое влияние оказывают окна. Ранее окна были негерметичны, и в холодный период года существовала проблема избыточного поступления наружного воздуха в квартиры через неплотности оконных проемов, что приводило к переохлаждению помещений и перерасходу тепла на отопление. В настоящее время в жилых зданиях, оборудованных системой естественной вытяжной вентиляции, устанавливаются окна с повышенным сопротивлением воздухопроницанию. Это приводит к тому, что даже в холодный период года в квартирах не обеспечивается нормативный воздухообмен. Недостаточный воздухообмен приводит к значительному ухудшению микроклимата в жилом здании: во внутреннем воздухе повышается содержание углекислого газа, возрастает влажность. Современные строительные материалы и мебель также являются источником загрязнения воздуха в квартире различными химическими соединениями.

Применение воздухопропускных клапанов с фильтром и устройством стабилизации расхода воздуха независимо от изменения располагаемого перепада давлений на клапане (например, при действии ветра) требует повышения его сопротивления, недостаточного для преодоления вытяжной системой с естественным побуждением при наружных температурах выше нуля градусов. Но желание не потерять имеющийся в достатке гравитационный напор в морозный период побудило проектировщиков из «Моспроекта-2» предложить гибридную систему вытяжной вентиляции с сохранением теплого чердака, в которой дополнительно устанавливается осевой вентилятор, при включении увеличивающий располагаемый напор гравитационной системы (рис. 1).

Ряд специалистов, занимающихся проектированием систем вентиляции жилых зданий, считает, что решением проблемы является использование принудительной механической приточно-вытяжной вентиляции с утилизацией тепла вытяжного воздуха для нагрева приточного. В то же время немецкие и французские специалисты отрицательно относятся к использованию подобных систем в многоэтажных жилых зданиях , так как применение двух механических систем вентиляции приводит к удорожанию проекта. Также на практике было установлено, что эффективность системы утилизации тепла вытяжного воздуха для нагрева приточного снижается, если жители начинают открывать окна и форточки. В этих странах нашла применение следующая организация системы вентиляции: естественный приток воздуха через воздухопропускные клапаны повышенного сопротивления и установка вытяжных центробежных вентиляторов, по одному на каждую секцию дома.

В Германии, как правило, применяют централизованную систему вытяжной вентиляции с возможностью кратковременного увеличения объема вытяжки из заданного помещения и с автоматическим регулированием частоты вращения вентилятора. Приемные клапаны вытяжной вентиляции из кухни и ванной комнаты (в Германии даже 4-комнатные квартиры проектируют с одним туалетом на квартиру, совмещенным с ванной комнатой) делают с глушением шума, повышенного сопротивления и с небольшими отверстиями по периметру, рассчитываемыми на пропуск необходимого минимального расхода воздуха из данного помещения при закрытой центральной створке клапана.

Створка вытяжного клапана открывается одновременно с зажиганием света в ванной комнате, и из этого помещения удаляется воздух в повышенном объеме. Когда помещение не используют, через вытяжной клапан продолжается удаление минимального количества воздуха. В кухне при необходимости створка клапана открывается специальным выключателем. При одновременном открытии створок в клапанах, установленных в нескольких помещениях, во избежание падения напора вентилятора и возникновения из-за этого гидравлической разрегулировки вытяжной системы по сигналу датчика разрежения, размещенного в нижней точке этой системы, автоматически увеличивается число оборотов двигателя вентилятора, и напор вентилятора восстанавливается при увеличенной подаче воздуха.

Рассмотрим предложения по повышению надежности работы системы вентиляции в жилых многоквартирных домах.

Стабилизация работы вытяжной системы вентиляции

Существует несколько способов стабилизации работы вытяжной системы жилых зданий, не приводящих к значительному увеличению капитальных расходов при их устройстве и требующих минимальных затрат при эксплуатации:

• использование ветрового побуждения естественной вентиляции (дефлекторы);
• использование сочетания естественного и механического побуждения (гибридные системы вентиляции);
• использование вентиляции «по потребности» (установка в кухнях и санузлах гигрорегулируемых вытяжных устройств);
• использование теплового побуждения в теплый период года (подогрев выходящего вытяжного воздуха при помощи прямого воздействия солнечной радиации).

Использование ветрового побуждения естественной вентиляции

Ветровое побуждение – это использование энергии ветра для эжекции отработанного воздуха из вентиляционных каналов. Для использования этой энергии применяют дефлекторы. Дефлектор – аэродинамическое устройство, устанавливаемое над вентиляционным каналом, поток ветра создает в цилиндре зону пониженного давления, действующую как вытяжная система. Единственный недостаток дефлекторов – зависимость их работы от наличия ветра.

Использование сочетания естественного и механического побуждения

Гибридная система вентиляции представляет собой такую вытяжную систему, которая при благоприятных погодных условиях работает за счет естественного гравитационного давления (холодный и переходный период, а также периоды похолодания и ветреная погода в теплый период). При неблагоприятных погодных условиях для работы естественной системы вытяжной вентиляции, при снижении разрежения в вентиляционном канале ниже допустимого для его работы, автоматически включается вентилятор.

Существуют три типа гибридных систем, имеющих схожий принцип действия, но отличающихся друг от друга конструктивными особенностями:

• статодинамические дефлекторы;
• эжекционные системы;
• сочетание статического дефлектора с осевым эжектирующим вентилятором.

При проектировании гибридной системы вентиляции для обеспечения ее работоспособности необходимо выбирать конструктивное устройство и сечение каналов так же, как при проектировании системы естественной вентиляции.

Также необходимо обеспечить герметичность вытяжной системы. Наличие неплотностей может способствовать возникновению избыточного воздухообмена в квартирах нижних этажей многоэтажных зданий и привести к выбросам загрязненного воздуха из сборного канала в квартиры верхних этажей.

Гибридные системы вентиляции обеспечивают нормативный воздухообмен в течение всего года при любых погодных условиях, являются менее энергоемким, более надежным и простым решением по сравнению с механической системой вентиляции.

Статодинамический дефлектор представляет собой статический дефлектор, оснащенный встроенным двухскоростным вентилятором. При выключенном электродвигателе он обладает техническими характеристиками статического дефлектора того же номинального диаметра и создает разрежение, равное сумме гравитационного и ветрового давлений.

Количество электроэнер-гии, потребляемой статодинамическим дефлектором, незначительно. Электродвигатель вентилятора включается в работу только в случае необходимости, не более 20% всего времени в году.

Эжекционная система (рис. 2) состоит из обычной традиционной системы естественной вентиляции, статических дефлекторов, одного высоконапорного вентилятора, системы воздухопроводов и эжектирующих насадок, которые устанавливаются внутри вентиляционных стволов в местах крепления дефлекторов. Вышедшая из сопла струя воздуха устремляется по вертикальной оси вентиляционного канала вверх с большой скоростью и увлекает с собой вверх воздух из нижней части вентиляционного канала, и общий расход воздуха в вентиляционном канале увеличивается в несколько раз.

Сочетание статического дефлектора с осевым эжектирующим вентилятором (рис. 3) было опробовано в России сразу на двух объектах: жилом доме, состоящем из шести разноэтажных секций, в Москве и зале ожидания вокзала в Наро-Фоминске. На оголовках вентиляционных каналов на кровле установлены статические дефлекторы (1), под ними внутри вентиляционного канала смонтированы осевые низконапорные осевые вентиляторы (2), включаемые в работу по датчику давления (3). К теплоизолированному стакану (4) из оцинкованной стали присоединены круглые воздуховоды (5) и дренаж (6), размещенные над фальшпотолком (7).

Использование вентиляции «по потребности»

Гигрорегулируемая система вентиляции изменяет проходное сечение в приточных и вытяжных устройствах за счет влагочувствительного датчика или материала, который соединен с заслонкой, регулирующей воздухообмен. Вытяжные устройства устанавливаются вместо решеток системы вентиляции на кухнях и в санузлах, приточные устанавливаются в оконных рамах или же в стенах.

Чем больше уровень влажности внутри помещения, тем больше открываются заслонки. Датчик находится изолированно от направления воздушного потока и измеряет уровень влажности только внутри помещения.

Подобная система позволяет избежать избыточной вентиляции и значительно сокращает расход в здании тепла, идущего на нагрев приточного воздуха.

Использование теплового побуждения в теплый период года

В Европе для зон с умеренным климатом, для возможности работы системы вентиляции в теплый период года, была разработана конструкция вытяжной системы вентиляции, использующая солнечную радиацию. Оконечная часть вытяжной шахты системы вентиляции сделана из прозрачного материала, в солнечные дни вытяжной воздух в шахте под воздействием теплоты солнечной радиации нагревается, и это позволяет увеличить суммарный перепад рабочего давления, что обеспечивает более устойчивую работу системы вентиляции здания.

Обеспечение притока свежего воздуха

При наличии гарантированной работы системы вытяжной вентиляции жилых зданий в квартире обеспечивается поступление свежего воздуха через неплотности оконного проема при условии, что окно обладает необходимой степенью воздухопроницания.

У старых деревянных и алюминиевых оконных переплетов воздухопроницаемость сильно варьировалась, и в одной и той же квартире в холодный период года в одной комнате можно наблюдать переизбыток приточного воздуха, а в другой – недостаток. Излишнее количество воздуха приводило к нарушению температурного режима в комнатах и возникновению сквозняков, недостаток – к духоте и повышению влажности. Таким образом, обеспечить комфортные условия внутреннего микроклимата не представлялось возможным.

При установке современных пластиковых окон возможна излишняя герметизация квартир в жилом здании.

Наиболее простым решением является устройство в стенах под потолком жилых комнат сквозных отверстий, забранных решеткой и позволяющих приточному наружному воздуху попадать в квартиру. В то же время следует помнить, что отверстия, выходящие из каждой комнаты на поверхность стены, портят фасад.

Более совершенным устройством является подоконный прибор (рис. 4). Забор воздуха осуществляется через щель под отбойным металлическим щитком оконного проема высотой 2,5 см. Воздух проходит над отопительным прибором по коробу из тонкой нержавеющей стали размером 600 × 25 мм и поступает в помещение в направлении сверху вниз. При выходе в помещение приточный воздух смешивается с потоками восходящего теплого воздуха от отопительного прибора, вследствие чего поступление воздуха через неплотности оконных проемов в значительной степени уменьшается. Возможно регулирование количества приточного воздуха посредством изменения ширины щели, через которую воздух поступает в помещение.

Следующим решением является 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, где смешивается с внутренним воздухом помещения, поднимается вверх, соприкасаясь с радиатором, нагревается и поступает в помещение. Степень подогрева поступающего воздуха в случае необходимости можно регулировать при помощи клапана.

Приточный подоконный прибор значительно проще, чем устройство для притока воздуха с подогревом его нагревательным прибором. Недостатком последнего является узкий канал, по которому спускается воздух. В канале возможно образование сырости; кроме того, с течением времени он будет засоряться, а очистка его невозможна.

Все рассмотренные варианты децентрализованного притока имеют общие недостатки. Во-первых, в них приточный воздух поступает в помещения без необходимой очистки. Во-вторых, отмечается неравномерность работы децентрализованного притока вследствие избыточного напора или разрежения, возникающих под действием ветра у наружной поверхности здания.

Известны конструктивные решения, сравнительно просто реализующие устройства постоянного расхода воздуха (рис. 5). Первое представляет собой пластину, свободно вращающуюся вокруг горизонтальной оси. Под действием перепада давления пластина отклоняется, изменяя живое сечение для прохода воздуха. Чем больше перепад давления, тем больше отклонение пластины и меньше сечение канала для прохода воздуха. Давление на пластину уравновешивается силой тяжести. Во втором устройстве используется свойство упругости пластины. Перепад давления отклоняет пластину, заставляя ее упруго выгибаться и менять сечение канала. В третьем устройстве применяется эластичный резервуар, изменяющий объем при перемене перепада давления.