ВЕНТИЛЯЦИЯ ДОМА

Готовые решения для общеобменной вентиляции дома

ВЕНТИЛЯЦИЯ КВАРТИРЫ

Готовые решения для общеобменной вентиляции квартиры

МЕСТНАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ

Комплектующие для устройства местной вытяжной вентиляции

Нормы воздухообмена жилых зданий

Чем вызвана необходимость воздухообмена

Воздухообмен в квартирах и частных домах позволяет поддерживать требуемое качество воздушной среды в помещениях. Под воздухообменом понимается расход наружного воздуха (м3/час), подаваемого в здание путём организации вентиляции.
 
Источниками загрязнения воздуха в жилых комнатах являются находящиеся в них материалы, а так же продукты жизнедеятельности человека. Воздух загрязняется путем перехода в газообразное или взвешенное состояние веществ, которые находятся в элементах конструкции, отделки помещения, в мебели, тканях, материалах бытовых изделий. К биологическим выделениям человека, влияющим на качество воздуха, относятся углекислый газ, ацетон, аммиак, амины, фенолы и другие. Содержание этих веществ в воздухе приблизительно пропорциональны объёму выдыхаемого человеком углекислого газа, вследствие чего комплексное воздействие человека на снижение качества воздуха в помещении в целях упрощения можно описать одним показателем- концентрацией углекислого газа СО2.

Поддержание качества воздуха в помещении

Поддержание качества воздуха в жилом доме можно выполнить путём контроля концентрации СО2 и изменением производительности вентиляции в зависимости от её величины. Наибольшее распространение получил второй способ- путём контроля воздухообмена (расхода наружного воздуха в единицу времени). Этот способ значительно дешевле в реализации и в большинстве случаев эффективен. Для упрощённой оценки требуемого воздухообмена можно воспользоваться таблицей 1. Однако при проектировании системы механической вентиляции  жилого дома или квартиры следует выполнить расчёт.

Таблица 1- Качество воздуха в помещениях по расходу наружного воздуха на одного человека

Класс по
ГОСТ Р ЕН 13779-2007
Характеристика воздуха в помещениях Расход наружного воздуха на одного человека, м3/(час х чел)
IDA 1 Высокое качество воздуха >54  (номинальное значение 72)
IDA 2 Среднее качество воздуха
36-54 (номинальное значение 45)
IDA 3 Приемлемое качество воздуха
22-36 (номинальное значение 29)
IDA 4 Низкое качество воздуха
<22 (номинальное значение 18)

Методы расчёта воздухообмена в помещениях жилого дома

Для определения нормативного воздухообмена используются два метода:
- метод обеспечения допустимых концентраций вредных веществ (в т.ч. в упрощённом виде только по концентрации .углекислого газа СО2).
 
Так как жилые дома имеют схожую санитарную нагрузку и в них отсутствуют вредные технологические процессы, к расчёту воздухообмена обычно применяется первый из этих методов. При этом принимается схема воздухообмена, использующая следующие принципы повышения эффективности:
- воздух подаётся последовательно из более чистого помещения в более загрязнённое;
- воздухообмен для отдельного помещения уменьшается или отключается, если это помещение не используется.
 
Рис.1- Схема воздухообмена

Схема воздухообмена


Метод удельных норм

Метод определения воздухообмена на основе удельных норм последовательно рассматривает санитарную нагрузку на воздушную среду дома, создаваемую материалами (1-й этап) и нагрузку создаваемую человеком (2-й этап). Следующим 3-м этапом рассматривается условие соблюдения  баланса между притоком и вытяжкой [2].  В качестве результата принимается наибольший воздухообмен из трёх рассчитанных величин.  Примеры расчёта воздухообмена см. в приложении.

1-й этап. Рассчитывается воздухообмен [м3/час],  исходя из общего объёма помещений дома (квартиры):
Qкратн=0.35 х V, 
Где V- общий объём дома (квартиры), м3;
0.35- кратность воздухообмена, 1/ч.
 
2-й этап. Рассчитывается воздухообмен исходя из нормы на одного человека.
 
При общей площади дома (квартиры) на одного человека менее 20 м2 (Sобщ/N < 20 м2/чел), воздухообмен равен:
Qнорм=3хSжил                              
Где 3- нормативный коэффициент, м32;
Sжил- жилая площадь, м2.
 
При общей площади дома (квартиры) на одного человека более 20 м(Sобщ/N>20 м2/чел), воздухообмен равен:
Qнорм=Nх60,
Где N- количество проживающих человек, чел;
60- воздухообмен на одного человека, м3/чел.
 

Под общей площадью дома Sобщ подразумевается суммарная площадь помещений, включенных в схему общего воздухообмена. Жилая площадь Sжил- это суммарная площадь только жилых помещений, в неё не входят площади коридора, кухни, санузла и  других вспомогательных помещений.

В плотно заселённых домах (квартирах) при общей площади на одного человека значительно меньше 20 м2 воздухообмен, рассчитанный по формуле Qнорм=3хSжил получается заниженным, т.к. эта формула продиктованная стандартом [1], не учитывает количество проживающих человек. Поэтому следует принять во внимание классификацию качества воздуха для нежилых помещений (это помещения общественного назначения, офисы), см. таблицу 1, с помощью которой можно задать нижнюю границу расхода воздуха на одного человека.

 
3-й этап. Рассчитывается расход вытяжного воздуха;
Расчёт состоит в определении суммарного расхода вытяжки из вспомогательных помещений:
Qвыт=∑Qi
Где Qi- воздухообмен вспомогательного помещения оборудованного вытяжной вентиляцией, определяется по таблице 2.
 
Таблица 2- Нормы воздухообмена вспомогательных помещений
Помещение Воздухообмен Qi, м3/час
Кухня с электрической плитой 60
Кухня с газовой плитой 100
Ванная, душевая 25
Туалет 25
Совмещённый санузел  50
Помещение сушки белья, постирочная
Q=Vпомещения х 5 ч-1
(кратность воздухообмена 5)
Гардеробная, кладовая
Q=Vпомещения х 1 ч-1
(кратность воздухообмена 1)

Примечание. Воздухообмен вспомогательных помещений указан в режиме использования помещения. Если  помещение не используется, кратность воздухообмена уменьшается до 0,2 ч-1.

 
4-й этап. В качестве результата принимается наибольшая из рассчитанных выше  величин воздухообмена:
Q=max{Qкратн;Qнорм;Qвыт} 
Таким образом,  результирующий воздухообмен обеспечивает соответствие всем трём составляющим требованиям.

Метод  допустимых концентраций

Для применения этого метода в упрощённом варианте, комплексное загрязнение воздуха вредными веществами косвенно оценивается только по содержанию углекислого газа СО2, выдыхаемого человеком. Воздухообмен должен обеспечивать концентрацию СО2 в помещении в зависимости от требований таблицы  см. статью  "Нормы концентрации углекислого газа (СО2) в жилых помещениях". В системах вентиляции регулирование расхода по показаниям датчика концентрации СО2 используется редко т.к. известно [3], что обеспечение качества воздуха по критерию расхода м3/(час х чел) приблизительно приводит к обеспечению такого же качества воздуха по критерию концентрации СО2. В рамках данной статьи метод допустимых концентраций детально не рассматривается.

Использование результатов расчёта

Расчёт воздухообмена исходит из оптимального достижения двух целей. С одной стороны необходимо обеспечить качество воздуха в помещении, с другой стороны  стоимость системы и стоимость её функционирования должны быть приемлемы для владельца. Увеличение воздухообмена увеличивает затраты на нагрев, фильтрацию, транспортировку воздуха.
Показатель воздухообмена лежит в основе при проектировании системы вентиляции частного дома или квартиры. Исходя из него,  в частности, определяется  мощность вентилятора, сечения воздуховодов.  Необходимо предусмотреть запас на случай присутствия большего количества людей, а так же в расчёте на снижение производительности по мере заполнения фильтра. Приведённая выше методика занижает расчётный воздухообмен по сравнению с реальной потребностью при расчётах для плотно заселённой жилплощади. В таких случаях правильнее ориентироваться на величину воздухообмена 40-70 м3/чел, см. таблицу 2.

Применение зарубежных стандартов

В стандарте  ASHRAE [5]  рекомендуемый расход для помещений ванной, туалета при периодическом режиме работы равен 90м3/час.

Расход общей приточной вентиляции [м3/час] определяется исходя из общей площади дома (квартиры):

Q=0,54 Sобщ+12,6 (Nсп+1)

Где Sобщ- общая площадь дома, м2;

N- количество спальных комнат (не менее 1). Принято, что дом с одной спальной комнатой предназначен для проживания 2-х человек. Далее каждое увеличение количества жильцов на одного человека приводит к увеличению комнат на одну спальную комнату. Например, для определения воздухообмена в доме с 4-мя жильцами следует принимать количество спален Nсп=3. Другими словами, выражение в скобках (Nсп+1) равно количеству жильцов.


 Перечень документов
1. СП 54.13330.2011. Здания жилые многоквартирные;
2. СП 60.133330.2012.  Отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха;
3. ГОСТ Р ЕН 13779-2007. Вентиляция в нежилых зданиях. Технические требования к системам вентиляции и кондиционирования;
4. АВОК-стандарт-1-2004. Здания жилые и общественные. Нормы воздухообмена;
5. ASHRAE 62.2-2013. Ventilation and Acceptable Indoor Air Quality in Low-Rise Residential Buildings.
 

ПРИЛОЖЕНИЕ

Примеры расчёта воздухообмена методом удельных норм

Пример 1. Общая площадь квартиры Sобщ=55 м2; Общий объём помещений V= Sобщ х h=139 м3; Площадь жилых помещений Sжил=30 м2; В квартире проживает 4 человека.
Qкратн=0.35 х V= 0,35х139=49 м3/час
Sобщ/N=55/4=14<20 м2/чел, следовательно:
Qнорм= 3 х Sжил=3х30=90 м3/час
Объём вытяжки из помещений кухни, ванны, туалета, постирочной:
Qвыт=100+25+25+20=170 м3/час
Расход приточного воздуха Q=max{Qкратн;Qнорм;Qвыт}=max{49;90;170}=170 м3/час
 
Пример 2. Общая площадь квартиры Sобщ=100 м2; Общий объём помещений V= Sобщ х h=270 м3; Площадь жилых помещений Sжил=70 м2; В квартире проживает 3 человека.
Qкратн=0.35 х V= 0,35х270=95 м3/час
Sобщ/N=100/3=33>20 м2/чел, следовательно:
Qнорм= Nх60=3х60=180 м3/час
Объём вытяжки из помещений кухни, ванны, туалета, постирочной:
Qвыт=100+25+25+20=170 м3/час
Расход приточного воздуха: Q=max{Qкратн;Qнорм;Qвыт}=max{95;180;170}=180 м3/час
 
Пример 3. Общая площадь дома Sобщ=200м2; Общий объём помещений V= Sобщ х h=600 м3; Площадь жилых помещений Sжил=140 м2; В квартире проживает 3 человека.
Qкратн=0.35 х V= 0,35х600=210 м3/час
Sобщ/N=200/3=67>20 м2/чел, следовательно:
Qнорм= Nх60=3х60=180 м3/час
Объём вытяжки из помещений кухни, ванны, туалета, постирочной:
Qвыт=100+25+25+20=170 м3/час
Расход приточного воздуха: Q=max{Qкратн;Qнорм;Qвыт}=max{210;180;170}=210 м3/час