Главная / Украшаем стены

Естественная вентиляция в многоэтажном доме принцип работы. Схема вентиляции в панельном доме. Порядок работы вентиляции на примере типового проекта

Согласно Строительным нормам и правилам, вентиляция в многоэтажном доме осуществляется согласно следующей схеме: в приоткрытые окна жилых помещений заходит воздух, который вытягивается через вентиляцию в санузлах или кухнях.

Схема вентиляции многоэтажного дома

Вентиляция в многоэтажном доме должна обеспечить воздухообмен в квартирах, равный: 115 – 140 кубометров в час или по 3 кубометра воздуха в час на 1 квадратный метр площади квартиры. Если многоэтажного дома рассчитывается для типовых квартир, чаще всего опираются на первый норматив. А для индивидуальных проектов удобнее использовать второй. Можно рассчитывать и исходя из 30 кубометров воздуха в час на каждого проживающего в квартире человека.

По современным строительным нормам естественную вентиляцию многоэтажного жилого дома обустраивают в квартирах эконом класса. В домах бизнес-класса монтируют смешанную систему: приток естественным способом, а отток механизированный централизованный. В квартирах элитного класса и приток и выдув воздуха осуществляются автоматически централизованно.

Естественная вентиляция многоэтажных домов

Как правило, оборудуется естественная вентиляция в многоэтажном доме. В домах до 4 этажей от каждого выхода вентиляции проводится собственный канал, объединенный с другими на чердаке. Но в домах большей этажности вертикальные каналы собираются в один магистральный каждые пять этажей. Такая схема вентиляции многоэтажного дома позволяет сэкономить площадь.

Наиболее распространенной схемой естественной вентиляции в многоэтажном доме сегодня является магистраль, от которой идут ветки по квартирам.

Здесь в вентиляционные отверстия попадает воздух, который далее поступает в магистральный канал и выводится наружу. Подобная система занимает еще меньше места, она менее зависима от ветра на улице, что является основным минусом естественной вентиляции многоэтажных жилых домов.

Требования к естественной вентиляции многоэтажных домов

При создании проекта естественной вентиляции многоэтажного дома учитывается возможность жильцами контролировать интенсивность воздухообмена. Для этого используются вентиляторы, конвекторы и клапаны.

Естественная вентиляция многоэтажных жилых домов невозможна, если в помещении нет открываемых наружу окон или форточек.

В жилых помещениях и кухнях оборудуют приток воздуха. Для этого над батареями отопления или в верхней части окон монтируются клапаны. Это самый удобный способ организовать регулируемый приток воздуха.

Схема вентиляции в многоэтажном доме закладывается в момент строительства. Ее проектирование состоит из множества этапов. Вентиляция многоквартирных домов – обязательное требование санитарных норм.

Обязательным требованием санитарных норм является обустройство системы вентиляции в многоквартирных домах

Воздух в жилых комнатах должен циркулировать непрерывно – это залог здорового микроклимата и комфорта и безопасности всех жителей многоквартирного дома.

Важность вентиляции в многоэтажном доме

Многоэтажный дом – место круглогодичного проживания большого количества людей, семей с детьми и домашними животными. Говорить о том, какая поддерживается тепловая атмосфера в них не стоит. Строят здания из герметичных материалов, их утепляют, устанавливают пластиковые окна. Перечисленные факторы мешают естественному воздухообмену.

В каждой квартире многоэтажного дома ежедневно моют посуду, принимают горячий душ, делают влажную уборку, расчесывают волосы. Часто живут домашние животные: кошки, собаки, грызуны или попугаи. Чтобы избавиться от испарений влаги, неприятных запахов, пыли вытяжная вентиляция многоэтажных жилых зданий просто необходима.

Воздухообмен способствует формированию нормального микроклимата, защищает потолок и стены от плесени, а металлические изделия от ржавления.

Вентиляционная шахта в высотном здании предусматривается инженерами во время проектировки. Наибольшее внимание уделяется воздухообмену в жилых помещениях с повышенным испарением.

Правильно работающая вентиляция — необходимость в многоквартирном доме!

Требования к общедомовой вентиляции

Система вентиляции в многоквартирном доме призвана обеспечивать отток загрязненных воздушных масс и постоянный приток новых. Часто жители высоких этажей ощущают на себе недостаточную тягу, в помещении кухни скапливаются запахи, а в углах комнат пыль. Эти признаки указывают на неполадки в функционировании вентиляции.

К вентиляционной системе в высотных домах выдвигаются такие требования:

Воздухообмен в кухне должен осуществляться со скоростью 60 куб. м воздуха за час, в ванной 25 куб. м за час.
Скорость воздухообмена в других жилых комнатах должна быть кратна 0,2 от общего объема помещения.
Циркуляция воздуха должна быть непрерывной.
Вентиляция не должна приводить к снижению температуры воздуха в квартире.

Каждое из требований учитывается во время составления схемы вентиляции при проекте постройки здания. Дома сейчас и десятилетия назад строили быстро, поэтому в работе вентиляции есть недостатки. Со временем они усугубляются и мешают осуществлению циркуляции воздуха. Исправлять неполадки приходится хозяевам квартир. Переоборудовать вентиляцию в многоэтажном здании нельзя.

Переоборудовать систему вентиляции в многоэтажном доме запрещено

Принцип работы вентиляции многоквартирного дома

Вентиляция осуществляется естественным или механическим путем. Эти виды вентиляции можно организовать в многоэтажных жилых домах и отдельных квартирах.

Как устроена вентиляция в многоквартирном доме? Ее проектируют по двум стандартным схемам. Знание обустройства системы воздуховода поможет разобраться и исправить проблемы в ее функционировании.

Первая схема представляет собой несколько герметичных коробов. Они объединены в одну шахту, которая заканчивается над крышей здания. Воздух с каждого этажа выходит в горизонтальный короб, оттуда через общую шахту во внешнюю среду. Во второй схеме вентиляционные каналы ведутся к чердаку. Чердак выступает промежуточной камерой, наружу ведет одна шахта. Многие новые постройки имеют такой план воздуховода.

Недостатки в работе вентиляции

Недостатком схемы с горизонтальным коробом является наличие обратной тяги. Она появляется, если крышку в горизонтальном коробе установили слишком низко. От обратной тяги страдают жители верхнего этажа. Устранить недостаток можно двумя способами:

Увеличение диаметра короба в 2,5 раза, установка внутри «рассечек».
Обустройство вентиляционных каналов верхних этажей отдельно от общей системы, заводить их в шахту выше короба.

Все работы должны осуществляться профессионалами. Отдельные каналы верхних этажей требуют утепления.

У второй схемы проекта вентиляции есть недостатки:

слабая тяга на верхнем этаже;
не работает вентиляция при открытых дверях на чердаке.

Устранить недостаток работы воздуховода в подъезде многоквартирного дома можно, удлинив выходы каналов. На них надевают трубы длиной 1-1,5 метра. Места соединений обязательно обрабатывают герметизирующим материалом.

Приточно-вытяжная вентиляция в квартирах

Естественная система притока и удаления воздуха важна для каждой отдельной квартиры в многоэтажном доме.

Движение воздуха в квартире реализуется с помощью нескольких простых приемов:

Вытяжные каналы общей системы естественной вентиляции имеют выходы в ваннах, туалетах и кухнях.
Чистый воздух поступает в комнаты через открытые окна и форточки.
Чтобы воздух мог двигаться свободно из комнаты в комнату, под межкомнатными дверями оставляют промежутки (1–2 см).

Такой план вентиляции жилой квартиры очень простой, но не всегда эффективный. Система воздухообмена со временем засоряется и перестает полноценно исполнять свои функции. Самостоятельно чистить каналы жильцам запрещено, это делают бригады специалистов.

В старых постройках естественная вентиляция осуществляется через щели в оконных рамах и под плинтусами.

Принудительная вентиляция в квартире

Движущей силой в работе естественной вентиляции является разница температур и давлений. Механический воздухообмен осуществляют специальные приборы. Есть несколько методов механической вентиляции жилого помещения:

кухонные вытяжки;
вентиляторы;
приточные клапаны.

Вентиляторы соединяют с общим вытяжным каналом. Приточные клапаны устанавливают в стены или у окон. Вытяжка в зависимости от типа может подключаться к вентиляции или работать как фильтр.

Если естественная вентиляция в многоквартирном доме по каким-либо причинам не выполняет своих функций, нужно установить в кухне вытяжку, а в ванной и туалете – вентиляторы. Приточные клапаны можно поставить в любой комнате.

Кухонные вытяжки

Кухонная вытяжка над плитой помогает очистить воздух от гари, неприятных запахов и испарений. Это важный элемент механической вентиляции и модный аксессуар. Работают вытяжки от аккумуляторов или электросети. Вытяжки делят по принципу работы:

Активного типа. Вытягивает грязный воздух и выводит его непосредственно на улицу или в общий вентиляционный канал.
Пассивного типа. Устанавливаются над плитой без подключения к вентиляции, осуществляют фильтрацию воздуха.

Если вытяжка подключается к общедомовой системе воздуховода, решетку на кухне перекрывать запрещено. Лучше выбирать агрегаты средней мощности, они не нарушают функционирования канала вентиляции дома. Если требования к очистке высокие, можно поставить мощную вытяжку, но вывести ее на улицу.

Вытяжные вентиляторы

Количество и мощность вытяжных вентиляторов для квартиры подбирается в зависимости от ее метража. Форма и размер оборудования зависят от вытяжных отверстий. Вентиляторы работают от электричества, поэтому важно, чтобы в комнате был постоянный доступ к электросети.

Вытяжной вентилятор работает от электричества, поэтому важен постоянный доступ к электросети

Вентиляторы монтируют вместо вытяжных решеток. Движение лопастей затягивает воздух из комнаты в вентиляционный канал.

Работу вентилятора можно запускать самостоятельно, включая его в сеть. Сегодня есть автоматические устройства, которые начинают работать, если в комнате повышается влажность, это контролируется специальными датчиками.

Приточные клапаны

Недостаток свежего воздуха в утепленных домах с герметичными пластиковыми окнами ощущается очень сильно. Это вредит здоровью его обитателей. Решить проблему помогут приточные клапаны.

Каналы притока воздуха бывают двух типов:

Стенные. Имею чаще всего трубчатую форму, монтируются в стену, соединяют воздушное пространство квартиры с улицей.
Оконные. Монтируются в щель пластикового окна.

Предпочтительнее устанавливать стенные клапаны. Это можно сделать своими руками. Они эффективнее подают воздух. Оконные клапаны могут установить только специально обученные люди. Их производительность невысокая, поставить фильтры для очистки воздуха нельзя.

Вентиляция подвала жилого дома

Вентиляция многоквартирного дома начинается с подвала. Оттуда идут воздуховоды, к которым присоединены все квартиры подъезда.

Подвалы многоэтажных домов – помещения с повышенной влажностью. Она может стать причиной разрушения дома, ржавления коммуникаций. Поэтому очень важно организовать механическую вентиляцию в подвале жилого дома.

Можно использовать вытяжные вентиляторы высокой мощности. Устройство вентиляции в подвале многоквартирного дома лучше доверить профессионалам.

Очистка естественной вентиляции в многоэтажке

Жильцам многоэтажке запрещено самостоятельно чистить общедомовую вентиляцию. Это небезопасное занятие выполняют только специально обученные организации. На первом этапе бригада проводит диагностику работы системы воздухообмена. Видеокамера фиксирует места засоров канала. Грязь и убирают специальной пневматической щеткой. Также проводят дезинфекцию шахты.

Как работает система вентиляции в квартире, можно проверить самостоятельно. Для этого к решетке нужно поднести горящую свечку. Если пламя будет клониться в сторону вентиляции, воздуховод работает, а неполадки можно устранить чисткой.

Своими руками можно провести демонтаж вентиляционных решеток в квартире. Прилегающий участок шахты очищают от мусора и копоти с помощью пылесоса. Решетки нужно мыть во время влажных уборок.

Вентиляция в многоэтажном доме играет ключевую роль в обеспечении безопасности и комфорта жильцов. Каждая квартира должна иметь полноценный доступ к воздуховодам. Если в работе вентиляции возникли неполадки, устранить их можно с помощью специалистов. Дополнительную вентиляцию в жилых домах можно оборудовать самостоятельно.

Современные квартиры предназначены для удобства проживающих в них людей. Давно прошли те времена, когда квартира была просто крышей над головой. В наши дни мебель, бытовая техника, коммуникации – все поставлено на служение комфорту человека. В том числе данное утверждение относится и к системе воздухообмена. Вентиляция в многоквартирном доме схема которой, во многих домах осталась прежней, несмотря на все технологии современного общества, может существенно ухудшить жилищные условия, уменьшить ожидаемый уровень комфортности проживания. И это тогда, когда от правильного и эффективного функционирования вентиляции зависит здоровье жильцов и сохранность имущества.

Поскольку большая часть современных квартир все еще располагается в зданиях построенных двадцать, а то и тридцать лет назад, наиболее распространенной сейчас системой воздухообмена является естественная сеть.

«Хрущевка»

Естественный обмен воздуха

Многоквартирный дом, как правило, обустраивается общей для всех квартир шахтой движения воздуха, от которой в каждую квартиру отводятся вентиляционные каналы. Такие каналы внутри квартиры закрыты решетками вентиляции и служат для удаления отработанного воздуха. Приток воздуха при такой организационной схеме осуществляется через окна, двери, вентиляционные щели дома.

Другими словами, схематично и последовательно процесс обмена воздушных масс в квартирах дома осуществляется изложенным ниже порядком:

Поступление воздуха через окна и форточки в гостиной, спальне, детской, т.е. жилых помещениях;
Движение воздуха по квартире в круговом порядке – из жилых комнат в коридор, затем в кухню, ванную и санузел;
Вывод загрязненного отработанного потока через воздушные каналы, оборудованные в «служебных» помещениях;
Движение воздушных потоков по каналам и шахтам вентиляции дома;
Вывод грязного воздуха через чердак на крышу, выброс обратно в атмосферу.

Движение воздуха в доме

Стандартное функционирование систем

Как и в любой области гражданской и общественной деятельности, в строительстве существуют определенные нормы и правила, согласно которым выполняются работы. Есть такие правила и для организации воздушного обмена в многоквартирных домах.

При строительстве здания с естественной вентиляцией компания-проектировщик принимает в расчет несколько параметров. К этим параметрам относятся:

Температурный режим в регионе строительства;
Режим давлений наружного воздуха и предполагаемое давление внутри готового здания;
Сила ветра в регионе и его направленность.

Все перечисленные параметры имеют огромное значение для последующего функционирования вентиляционной сети, расчета кратности воздухообмена, необходимого для квартир в здании, а также во всех помещениях самих квартир.

После уточнения, а возможно и измерения всех перечисленных показателей, необходимо рассчитать кратность воздухообмена. Она определяется, как правило, на 1 кубометр определенного помещения в расчете на 1 человека.

График расчета кратности воздухообмена

Требования нормативных документов

Строительными нормами определены следующие показатели:

Кратность смены воздуха в туалете равна 25 кубометрам в час на 1 человека;
Кратность смены воздуха в ванной комнате равняется 25 кубометрам в час на человека;
Кратность смены воздуха в кухне составляет 60-90 кубометров в час;
Кратность смены воздуха в жилых комнатах равна 25 кубометрам в час на одного человека.

Таким образом, в случае, если в квартире проживает 3 человека, то кратность обмена воздушных масс в комнатах должна составлять 75 кубов в час, если 4 – 100 кубов, и так далее.

Вентиляция ванной комнаты

Кроме перечисленных выше требований по организации системы вентиляции в квартире, существуют также дополнительные, не столь жесткие, нормы и правила. Они касаются типа устанавливаемых окон, межкомнатных и входных дверей, материала исполнения каналов воздуховода, и прочих параметров.

Дверь с приточной решеткой

Внутриквартирные параметры

СНиП в частности определяют следующие параметры:

Любое жилое помещение должно иметь хотя бы одну открывающуюся форточку или окно, через которое в квартиру будет поступать свежий воздух с улицы;
Окна первого этажа, входные приточные отверстия для поступления воздуха, должны быть размещены на уровне 1 метра от предполагаемого снежного покрова в зимний период, другими словами в 2 метрах от уровня поверхности;
Сечения и диаметры каналов движения воздуха оборудуются с соблюдением точных размеров: 150 квадратных сантиметров для кухни, 100 квадратных сантиметров для совмещенного санузла и жилых помещений, по 100 квадратных сантиметров для ванной и туалета (раздельных);
Схема циркуляции воздуха (об этом уже говорилось выше) проходит от жилых помещений к служебным с выводом воздуха через ванную или кухню;
Запрещается прокладывать дополнительные коммуникации в шахтах и каналах вентиляции;
Запрещается прокладывать трассы вентиляции так, чтобы они пересекали другие трубопроводы и кабельные короба.

Схема движения воздуха

Следует обратить особое внимание, что эффективность естественной схемы вентиляции в квартире многоэтажного дома также зависит от поведения владельцев квартир.

Так, приток и циркуляция воздуха в отдельно взятой квартире будут заблокированы, если установить металлопластиковые окна, которые не оборудованы вентиляционными клапанами, а также поставить межкомнатные двери, которые не будут иметь зазора с полом или же воздушных отверстий.

Такие окна и двери вполне способны привести к образованию излишней влаги в квартире, способствовать появлению плесени и грибков, конденсата на окнах, а также заметно снизить уровень хорошего самочувствия и бодрости жильцов.

Вентиляционный клапан окна

Запахи и угарные газы с кухни будут разноситься по всему дому, образуя жирный налет в воздуховодах и засоряя их, если установить на кухне вытяжной шкаф, мощность которого будет в несколько раз превышать мощность естественной системы. В таком случае, отработанный и загрязненный воздух из кухни будет под давлением выдуваться в соседние квартиры и парадное.

Загрязненный вентканал

Вспомогательные вентиляционные устройства

В силу разных причин многие владельцы квартир многоквартирных домов устанавливают дополнительные приборы, чтобы обеспечить необходимый уровень обмена воздуха в жилище. К таким приборам можно отнести:

Приточные клапаны;
Вытяжные вентиляторы;
Приточно-вытяжные устройства.

Приточные клапаны устанавливаются в заранее перфорированные сквозь наружную стену отверстия, обеспечивая необходимый уровень циркуляции воздуха. Они, тем не менее, снижают общую температуру квартиры. Также, в случае неработающей или не полностью работающей вытяжки общей системы, сам по себе приточный клапан не даст ожидаемого результата.

Приточный клапан

Поэтому в дополнение к нему устанавливаются вытяжные вентиляторы, обеспечивающие выведение всех поступивших и уже отработанных масс. Как правило, такие устройства устанавливаются на входе в уже имеющуюся шахту общеобменной вентиляции. Для сокращения расходов на электроэнергию они могут идти в комплекте с датчиками движения и влажности, а также быть подключены к энергосети так, чтобы включаться вместе со светом в ванной.

Приточный вентилятор

Некоторые владельцы квартир в домах идут еще дальше и устанавливают приточно-вытяжные системы (возможно с рекуперацией тепла), для которых требуется прокладка коробов воздуховодов и подготовка фасонных частей. Новые дома оборудуются промышленными системами воздухообмена, совмещенными с кондиционированием, ионизацией и обогревом. Такие системы сложны как в подготовке, так и в монтаже, однако стоят затраченных сил и средств.

Сеть воздухообмена в доме

Словосочетание «борьба за качество жизни» воспринимается большинством из нас как синоним понятия «стремление к материальному достатку». Между тем, качество воздуха в жилом помещении куда важней «статусных» элементов интерьера, брендовой одежды или дизайнерской мебели. Ведь длительное и систематическое воздействие некачественного (не соответствующего допустимым нормам) воздуха может стать причиной ухудшения самочувствия, снижения работоспособности и, увы, ухудшения состояния здоровья. Допустимые и оптимальные нормы подвижности воздуха, его температуры, влажности не зря прописаны в технических регламентах и сводах правил. Согласно требованиям ГОСТов, с учётом всех параметров помещения, разрабатывается схема вентиляции в панельном доме, кирпичной многоэтажке, любом другом многоквартирном доме. Чтобы обеспечить необходимый воздухообмен (выведение загрязнённого воздуха и приток свежего) рассчитывается и проектируется вентиляционная система. Рассмотрим подробнее, как может быть реализована система вентиляции в многоквартирном доме.

Помимо чертежей размещения воздуховодов, воздухораспределителей, вентиляционных магистралей и прочих элементов вентиляционной системы, разрабатывается деталировка узлов вентиляционного оборудования, просчитываются энергопотребление и габаритные размеры. Устройство вентиляции в панельном доме, равно как и в кирпичном должно быть продуманным и эффективным, ведь кроме обеспечения воздухообмена, важно также сохранение тепла в жилище в зимний период. Кроме того, правильно обустроенная вентиляция может препятствовать распространению пожара в случае возникновения аварийной ситуации, тому способствует применение огнестойких материалов при монтаже, устройство автоматических защитных клапанов.

Особенности выбора системы вентиляции

Выбор системы вентиляции производится для конкретного здания, при этом учитываются этажность, категория здания, расчётный уровень транспортного шума, степень загрязнённости воздуха. Организация движения воздуха по вентиляционным каналам, осуществляемого естественным способом (за счёт температурных и ветровых перепадов давления) рекомендуется для помещений расположенных внутри кварталов, с уровнем транспортного шума не выше 50 дБА. Системы с принудительным побуждением вытяжки или притока устанавливают для обеспечения комфортных условий в зданиях, где уровень транспортного шума у фасадов превышает 50 дБА.

Схема вентиляционной разводки каналов в многоэтажном доме с использованием общей основной шахты, в которую поступает воздух из разгонных каналов-спутников

Виды вентиляционных систем применяемых в жилых квартирах

вентиляция, осуществляемая естественным удалением воздуха с помощью тяги возникающей в вентиляционных каналах за счёт разности температур и притоком внешнего воздуха через форточки и окна;
комбинированная система с принудительным удалением и естественным притоком воздуха или, наоборот - с механическим нагнетанием приточного воздуха и естественным удалением;
полностью механическое как удаление отработанного, так и нагнетание свежего воздуха.

Приток и отвод воздуха в различных вентиляционных системах

Поступление свежего воздуха в помещение осуществляется по-разному, оно зависит от используемой вентиляционной системы. В случае отсутствия подогрева приточного воздуха приток его необходимо производить в верхнюю зону для обеспечения наилучшего смешивания с нагретым воздухом помещения. В системах, где приточный воздух подогревается отопительными приборами, воздух извне поступает над приборами или за ними для обеспечения его подогрева. В системах с децентрализованным потоком, где подогрев воздуха производится при помощи встроенных нагревателей в приточных устройствах, поступление воздуха производится в верхней или нижней зоне помещения. Подача воздуха осуществляется в жилые помещения (детская комната, кабинет, спальная и общая комната).
Отвод отработанного воздуха, независимо от типа вентиляционной системы, должен производиться из верхней зоны кухонь, санузлов и других вспомогательных помещений. Вентиляционные решётки должны располагаться на высоте 2 м (или выше) от уровня пола.

Схема вентиляционной разводки каналов с удалением воздуха через раздельные вентиляционные каналы

Схема вентиляции в многоквартирном доме должна производиться с обязательным зонированием по чистоте, перетекание загрязнённого воздуха из вспомогательных помещений в жилые необходимо исключить.
Целесообразно объединение вытяжных вентиляционных шахт отдельных помещений в блоки. Системы воздухообмена с естественным побуждением притока и вывода воздуха лучше выполнять раздельными (исключая вертикальные или горизонтальные сборные каналы). Вентиляция в многоэтажном доме может быть устроена с присоединением вентиляционных каналов разных этажей к общему (сборному) каналу.

Схема системы естественной вентиляции с удалением воздуха через через каналы-спутники, сообщающиеся с основным каналом через один этаж

Присоединение к сборной шахте каналов-спутников должно быть произведено через один или несколько этажей. Вытяжные каналы двух верхних этажей не следует подключать к сборному каналу, целесообразней раздельное отведение.

В зависимости от схемы организации воздухообмена различают вентиляцию с перемешиванием и вентиляцию с вытеснением воздуха. Воздухообмен с перемешиванием характерен для помещений с воздухонепроницаемой пароизоляцией, бетонных и кирпичных зданий с воздухонепроницаемыми стенами. И приточная и вытяжная вентиляция осуществляется при помощи небольших вентиляционных окон, щели дверных и оконных проёмов также принимаются в расчёт.

Из-за высокой локальной скорости воздушных потоков свежий и загрязнённый воздух эффективно смешиваются и удаляются. Таким образом удалить все вредные примеси невозможно, ведь в помещении всегда есть зоны с практически нулевой скоростью движения воздуха. Лишь правильной организацией вентиляционной системы можно добиться желаемого эффекта.

Схема разводки вентиляционных каналов с подключением к сборному вентканалу через два этажа

Чаще всего в России применялась прежде система приточно-вытяжной вентиляции. Она осуществляется за счёт естественной тяги, возникающей вследствие разности температур внутреннего и наружного воздуха. Популярность устройства системы, в которой источником приточного воздуха являются щели в оконных переплётах и открытые форточки объясняется невысокой стоимостью устройства и простотой. Кроме того, вентиляция с естественным притоком практически не нуждалась в дополнительном обслуживании.

Сегодня, вследствие герметичности современных окон, естественная вентиляция в многоквартирном доме малоэффективна. Лишь немногим из нас в холодное время года захочется терять драгоценное тепло для обеспечения необходимого притока воздуха. Впрочем, даже разгерметизация квартиры (открыванием форточки) приносит лишь дополнительный дискомфорт от повышения уровня шума (с улицы), потерю тепла, но всё равно не даёт необходимого притока воздуха для эффективной работы вентиляции. Незаметно повышается влажность, в теплом влажном микроклимате квартиры со спёртым воздухом создаются отличные условия для роста грибков и плесени, что малоприятно и вредно для здоровья.

Устройством регулируемой системы с естественным притоком через приточные клапаны удаётся не только обеспечить необходимый уровень воздухообмена, но и снизить проникающий в квартиру шум. Устройством механической вытяжной (а также механической приточно-вытяжной) системы вентиляции можно добиться нормализации воздушно-теплового режима квартир, что даст возможность существенно снизить затраты на теплообразование. Рекуперацией воздуха (утилизация тепла вытяжного воздуха) можно добиться сохранения оптимального микроклимата при малых энергозатратах.

Описание:

От эффективности работы вентиляции зависит качество воздуха, которым мы дышим. Недооценка влияния воздухообмена на состояние воздушной среды в жилых квартирах приводит к существенному ухудшению самочувствия проживающих в них людей.

Естественная вентиляция жилых зданий

Е. Х. Китайцева , доценты МГСУ

Е. Г. Малявина , доценты МГСУ

СНиП 2.08.01-89 "Жилые здания" рекомендует следующую схему воздухообмена квартир: наружный воздух поступает через открытые форточки жилых комнат и удаляется через вытяжные решетки, установленные в кухнях, ванных комнатах и туалетах. Воздухообмен квартиры должен быть не менее одной из двух величин: суммарной нормы вытяжки из туалетов, ванных комнат и кухни, которая в зависимости от типа кухонной плиты составляет 110 - 140 м 3 /ч, или нормы притока, равной 3 м 3 /ч на каждый м 2 жилой площади. В типовых квартирах, как правило, первый вариант нормы оказывается решающим, в индивидуальном - второй. Так как этот вариант нормы для больших квартир приводит к неоправданно завышенным расходам вентиляционного воздуха, в московских региональных нормах МГСН 3.01-96 "Жилые здания" предусматривается воздухообмен жилых комнат с расходом 30 м 3 /ч на одного человека. В большинстве случаев проектными организациями эта норма трактуется как 30 м 3 /ч на одну комнату. В результате в больших муниципальных (не элитных) квартирах воздухообмен может быть занижен.

В жилых зданиях массовой застройки традиционно выполняется естественная вытяжная вентиляция. В начале массового жилищного строительства применялась вентиляция с индивидуальными каналами от каждой вытяжной решетки, которые соединялись с вытяжной шахтой непосредственно или через сборный канал на чердаке. В зданиях до четырех этажей эта схема применяется до сих пор. В высоких домах для экономии места через каждые четыре - пять этажей несколько вертикальных каналов объединялось одним горизонтальным, от которого далее воздух направлялся к шахте по одному вертикальному каналу.

В настоящее время принципиальным решением систем естественной вытяжной вентиляции многоэтажных зданий является схема, включающая в себя вертикальный сборный канал - "ствол" - с боковыми ответвлениями - "спутниками". Воздух поступает в боковое ответвление через вытяжное отверстие, расположенное в кухне, ванной комнате или туалете и, как правило, в междуэтажном перекрытии над следующим этажом перепускается в магистральный сборный канал. Такая схема значительно компактнее системы с индивидуальными каналами, может быть аэродинамически устойчивой и отвечает требованиям противопожарной безопасности.

Каждая вертикаль квартир может иметь два "ствола": по одному осуществляется транзит воздуха из кухонь, по другому - из туалетов и ванных комнат. Допускается использовать один "ствол" для вентиляции кухонь и сантехкабин при условии, что место присоединения боковых ответвлений к сборному каналу в одном уровне должно быть выше уровня обслуживаемого помещения не менее чем на 2 м. Один или два последних этажа часто имеют индивидуальные каналы, не связанные с общим магистральным "стволом". Это происходит, если конструктивно невозможно подсоединить верхние боковые каналы к магистральному по общей схеме.

В типовых зданиях основным элементом системы естественной вентиляции является поэтажный вентблок. В зданиях, строящихся по индивидуальным проектам, вытяжные воздуховоды чаще всего выполняются в металле.

Вентблок включает в себя участок магистрального канала одного или нескольких боковых ответвлений, а также отверстие, соединяющее вентблок с обслуживаемым помещением. Сейчас боковые ответвления подключаются к магистральному каналу через 1 этаж, тогда как более ранние решения предусматривали подключение через 2 - 3 и даже через 5 этажей. Междуэтажный стык вентблоков является одним из самых ненадежных мест системы вытяжной вентиляции. Для его герметизации до сих пор иногда используется цементный раствор, укладываемый на месте по верхнему торцу нижележащего блока. При установке следующего блока раствор выдавливается и частично перекрывает сечение вентиляционных каналов, вследствие чего меняется их характеристика сопротивления. Кроме того, отмечались случаи негерметичной заделки стыка между блоками. Все это приводит не только к нежелательному перераспределению воздушных потоков, но и к перетеканию воздуха через вентиляционную сеть из одних квартир в другие. Использование специальных герметиков все же приводит к желаемому результату в условиях трудоемкости операции заделки при труднодоступности шва.

В целях сокращения теплопотерь через потолок верхнего этажа и для повышения температуры на его внутренней поверхности большинство типовых проектов многоэтажных зданий предусматривает устройство "теплого чердака" высотой около 1,9 м. В него поступает воздух из нескольких сборных вертикальных каналов, что делает чердак общим горизонтальным участком системы вентиляции. Удаление воздуха из чердачного помещения осуществляется через одну на каждую секцию дома вытяжную шахту, устье которой в соответствии со СНиП "Жилые здания" располагается на 4,5 м выше перекрытия над последним этажом.

При этом вытяжной воздух на чердаке не должен остывать, в противном случае увеличивается его плотность, что приводит к опрокидыванию циркуляции или снижению расхода вытяжки. У пола чердака над вентблоком устраивается оголовок, внутри которого, как правило, подсоединяются боковые каналы последнего этажа к магистральному. При выходе из оголовка в "стволе" воздух движется с высокой скоростью, поэтому к нему за счет эжекции подсасывается вытяжной воздух из боковых каналов последнего этажа.

Так как одни и те же вентблоки используются в зданиях от 10 до 25 этажей, то для 10 - 12-этажного здания скорость воздуха в магистральном канале при выходе на "теплый чердак" недостаточна для эжекции воздуха из бокового ответвления верхнего этажа. В результате этого, при отсутствии ветра или при ветре, направленном на противоположный для рассматриваемой квартиры фасад, нередки случаи опрокидывания циркуляции и задувания вытяжного воздуха других квартир в квартиры последнего этажа.

Расчетным для естественной вентиляции является режим открытых форточек при температуре наружного воздуха +5°С и безветренной погоде. При понижении температуры наружного воздуха тяга увеличивается, и считается, что проветривание квартир только улучшается. Рассчитывается система изолированно от здания. В то же время расход удаляемого системой воздуха является всего лишь одной составляющей воздушного баланса квартиры, в котором кроме него значимую роль могут играть расходы воздуха, инфильтрующегося или эксфильтрующегося через окна и поступающего или выходящего из квартиры через входную дверь. При разных погодных условиях и направлениях ветра, открытых или закрытых форточках составляющие этого баланса перераспределяются.

Кроме конструктивных решений самой системы и погодных условий - температуры и ветра - на работу естественной вентиляции оказывают влияние высота здания, планировка квартиры, ее связь с лестнично-лифтовым узлом, размеры и воздухопроницаемость окон и входных в квартиру дверей. Поэтому нормы плотности и размеров этих ограждений тоже следует считать имеющими отношение к вентиляции, как и рекомендации по планировке квартир.

Воздушная среда в квартире будет лучше, если квартира обеспечена сквозным или угловым проветриванием. Обязательной эта норма по СНиП "Жилые здания" является только для зданий, проектируемых для III и IV климатических районов. Однако в настоящее время и для средней полосы России архитекторы стараются размещать в здании квартиры так, чтобы они удовлетворяли этому условию.

К входным дверям в квартиры СНиП"ом "Строительная теплотехника" предъявляется требование высокой герметичности, обеспечивающей воздухопроницаемость не более 1,5 кг/ч·м 2 , что практически должно отсечь квартиру от лестнично-лифтовой шахты. В реальных условиях добиться требуемой плотности квартирных дверей удается далеко не всегда. На основании многочисленных исследований, проводимых в 80-х годах ЦНИИЭП инженерного оборудования, МНИИТЭП"ом, известно, что в зависимости от степени уплотнения притворов дверей значения их аэродинамической характеристики сопротивления отличаются почти в 6 раз. Неплотность квартирных дверей порождает проблему перетекания отработанного воздуха из квартир нижних этажей по лестничной клетке в квартиры верхних этажей, в результате чего даже при хорошо работающей вытяжной вентиляции приток свежего воздуха значительно сокращается. В зданиях с односторонним расположением квартир эта проблема усугубляется. Схема формирования воздушных потоков в многоэтажном здании с неплотными квартирными дверями показана на рис. 1. Одним из способов борьбы с перетеканием воздуха через лестничную клетку и лифтовую шахту является устройство поэтажных коридоров или холлов, имеющих дверь, отделяющую лестнично-лифтовый узел от квартир. Однако такое решение при неплотных квартирных дверях усиливает горизонтальное перетекание воздуха из односторонних квартир, выходящих на наветренный фасад, в квартиры заветренной ориентации.

Формирование воздушных потоков в многоэтажном здании

Воздухопроницаемость окон жилых зданий по СНиП "Строительная теплотехника" не должна превышать 5 кг/ч·м 2 для пластиковых и алюминиевых окон, 6 кг/ч·м 2 - для деревянных. Их размеры, исходя из норм освещенности, определяются СНиП "Жилые здания", ограничивая отношение площади световых проемов всех жилых комнат и кухонь квартиры к площади пола этих помещений величиной не более 1:5,5.

При естественной вытяжной вентиляции окна играют роль приточных устройств. С одной стороны малая воздухопроницаемость окон приводит к нежелательному сокращению воздухообмена, а с другой - к экономии теплоты на подогрев инфильтрационного воздуха. При недостаточной инфильтрации вентиляция осуществляется через открытые форточки. Невозможность отрегулировать положение створок форточек вынуждает жильцов иногда использовать их только для кратковременного проветривания помещений даже при ощутимой духоте в квартире.

Альтернативным вариантом неорганизованного притока являются приточные устройства различных конструкций, установленные непосредственно в наружных ограждениях. Рациональное размещение приточных устройств в сочетании с возможностью регулировать расход приточного воздуха позволяет считать их установку достаточно перспективной.

Натурные исследования и многочисленные расчеты воздушного режима здания позволили выявить общие тенденции изменения составляющих воздушного баланса квартир при изменении погодных условий для различных зданий.

Варианты размещения аэромата

При понижении температуры наружного воздуха увеличивается доля гравитационной составляющей в разности давления снаружи и внутри жилого дома, что приводит к увеличению расходов инфильтрации через окна на всех этажах здания. Более существенно это увеличение сказывается на нижних этажах здания. Увеличение скорости ветра при неизменной температуре наружного воздуха вызывает увеличение давления только на наветренном фасаде здания. Наиболее сильно изменение скорости ветра влияет на перепады давлений верхних этажей высоких зданий. Скорость и направление ветра оказывают более сильное воздействие на распределение воздушных потоков в системе вентиляции и расходы инфильтрации чем температура наружного воздуха. Изменение температуры наружного воздуха от -15°С до -30°С приводит к такому же увеличению воздухообмена в квартире как и увеличение скорости ветра от 3 до 3,6 м/с. Возрастание скорости ветра не сказывается на расходе воздуха, удаляемого из квартиры заветренного фасада, однако при плохих входных дверях приток в них уменьшается через окна и увеличивается через входные двери. Влияние гравитационного давления, ветра, планировки, сопротивления воздухопроницанию внутренних и наружных ограждающих конструкций для зданий повышенной этажности выражено более резко, чем в зданиях малой и средней этажности.

В связи с установкой в здании плотных окон устройство только вытяжной системы оказывается неэффективным. Поэтому для подачи притока в квартиры используются как различные устройства (специальные аэроматы в окнах, имеющие довольно большое аэродинамическое сопротивление и не пропускающие шум с улицы (рис. 2), приточные клапаны в наружных стенах (рис. 3), так и проектируется механическая приточная вентиляция.

За рубежом получили распространение в жилищном строительстве механические системы вытяжной вентиляции, особенно для зданий повышенной этажности. Эти системы отличает устойчивая работа во все периоды года. Наличие малошумных и надежных в работе крышных вентиляторов (аналогичными вентиляторами оборудуются и шахты мусоропровода) сделало такие системы достаточно массовыми. Для притока воздуха в оконных переплетах устанавливаются, как правило, аэроматы.

К сожалению отечественный опыт применения общих для здания или стояка систем механической вентиляции связан с рядом проблем, о чем свидетельствовал пример эксплуатации в Москве десятков 22-этажных зданий серии И-700А. По состоянию воздушной среды в свое время они были признаны аварийными. Следствием конструктивных и монтажных дефектов, а также плохой эксплуатации (неработающие вентиляторы) является недостаточное удаление воздуха в целом из всех квартир и перетекание его из одних квартир по неработающей системе в другие. Отмечены и другие недостатки, связанные с плохой герметичностью систем и сложностью их монтажной регулировки.

В лучшем положении, с точки зрения эксплуатации вентиляторов, находятся квартиры с индивидуальными вентиляторами. К ним относятся квартиры ряда типовых зданий, где на последних этажах в индивидуальные вытяжные каналы устанавливаются небольшие осевые вентиляторы.

Большое число нареканий на работу систем естественной вентиляции сделало правомерным вопрос: а может ли такая система работать хорошо при различных погодных условиях? Ответ на этот вопрос было решено получить методом математического моделирования путем совместного рассмотрения воздушного режима всех помещений здания с системой вентиляции, позволяющим выявить достоверную качественную и количественную картину распределения воздушных потоков в здании и системе вентиляции.

Для исследования было выбрано 11-этажное одноподъездное здание, в котором все квартиры имеют угловое проветривание. Два последних этажа занимают двухуровневые квартиры. Площади окон и их воздухопроницаемость в здании соответствуют нормам так же как и воздухопроницаемость дверей (воздухопроницаемость окон 1-го этажа равнялась 6 кг/ч·м 2 , а дверей - 1,5 кг/ч·м 2). В лестничной клетке на всех этажах имеются окна. В каждой квартире расположено два "ствола" систем естественной вытяжной вентиляции, выполненной в металле. Все системы вентиляции были приняты такими, как они рассчитаны проектной организацией. Магистральные каналы предусмотрены одного диаметра по высоте. Диаметры боковых ответвлений также выполнены одинаковыми. Для боковых ответвлений подобраны диафрагмы, выравнивающие расходы вытяжного воздуха по этажам. Высота шахты над полом верхнего технического этажа возвышается на 4 м.

Расчетом определялись расходы воздуха, составляющие воздушный баланс каждой квартиры при различных наружных температурах, скорости ветра и при открытых и закрытых форточках.

Кроме основного вышеописанного варианта, были рассмотрены варианты с квартирными дверями, соответствующими воздухопроницаемости 15 кг/ч·м 2 при разности давлений в 10 Па и с окнами, обеспечивающими воздухопроницаемость 10 кг/ч·м 2 на первом этаже при наружной температуре -26°С.

Результаты расчета для квартиры с требуемым расходом вытяжки 120 м 3 /ч·м 2 представлены на рис. 4.

Рисунок 4а свидетельствует о том, что при нормативных окнах и дверях и закрытых форточках расходы удаляемого через вытяжную вентиляцию воздуха практически равны расходам инфильтрационного воздуха в течение всего отопительного сезона при ветре и при безветрии. Через квартирные двери практически нет движения воздуха (все двери работают на приток с расходом 0,5 - 3 м 3 /ч·м 2). Через окна наветренного и заветренного фасадов наблюдается инфильтрация. Расходы на верхнем этаже относятся к двухуровневой квартире, что и объясняет увеличенные значения расходов. Видно, что вентиляция работает достаточно равномерно, но при закрытых окнах нормы воздухообмена не выполняются даже при температуре наружного воздуха -26°С и лобовом ветре 4 м/с на один из фасадов квартиры.

На рис. 4б показано изменение расходов воздуха того же варианта ограждений в здании, но при открытых форточках. Двери по-прежнему изолируют квартиры всех этажей от лестничной клетки. При +5°С и безветрии воздухообмен квартир близок к нормативному с небольшим перерасходом на первых этажах (кривые 3). При температуре наружного воздуха -26°С и ветре 4 м/с воздухообмен превышает нормативный в 2,5 - 2,9 раза. Причем форточки наветренного фасада (кривая 1н) работают на приток, а бокового - на вытяжку (кривая 1б). Система вентиляции удаляет воздух с большим перерасходом. На этом же рисунке показаны расходы воздуха в теплый период года (температура наружного воздуха по параметрам А). Разность между температурами наружного и внутреннего воздуха 3°С. При ветре 3 м/с через окна одного фасада воздух поступает (кривая 5н), через окна другого - удаляется (кривая 5б). Воздухообмен достаточен. При безветрии (или при заветренном фасаде) все окна компенсируют вытяжку, которая составляет от 35 до 50% нормы (кривые 4).

Рисунки 4в и 4г иллюстрируют те же режимы, что и рисунки 4а и 4б, но при дверях с увеличенной воздухопроницаемостью. Видно, что вентиляция работает по-прежнему устойчиво. При закрытых форточках перетекание воздуха через квартирные двери незначительно, при открытых - в нижних этажах воздух уходит через двери в лестничную клетку, в верхних - поступает в квартиры. На рис. 4г расходы воздуха через двери относятся к вариантам 1 и 5. В вариантах 3 и 4 расходы воздуха через двери незначительны.

Варианты окон и дверей повышенной воздухопроницаемости при закрытых форточках приведены на рис. 4д. Расчеты показывают, что при воздухопроницаемых окнах инфильтрация обеспечивает вентиляционную норму воздуха только в самый холодный период года.

Заключение

В квартирах с двухсторонней ориентацией естественная вентиляция может работать хорошо большую часть года, если она правильно рассчитана и смонтирована. В жаркую погоду только воздействие ветра может обеспечить требуемый воздухообмен.

Современные нормы воздухопроницания окон заставляют задуматься о специальных мероприятиях по обеспечению притока наружного воздуха в квартиры.

Значительного улучшения воздушного режима жилых зданий можно добиться, если воздухопроницаемость квартирных дверей приблизить к нормативной. С одной стороны, норму воздухопроницаемости можно было бы даже несколько повысить, а с другой, необходимо дать подход к расчету требуемого сопротивления воздухопроницанию квартирных дверей. Сейчас невозможно подобрать двери, соответствующие норме, для зданий различной этажности и планировки с учетом климатических факторов.