Усовершенствование вентиляции жилых зданий

Описание:

Статья содержит предложения по усовершенствованию вентиляции в жилых зданиях до 22 этажей при новом проектировании и при реконструкции существующих зданий с теплыми чердаками.

Ключевые слова: вентиляция

Усовершенствование вентиляции жилых зданий

М. А. Малахов, главный инженер проектов «Моспроект-2» им. М. В. Посохина

А. Е. Савенков, главный специалист «Моспроект-2» им. М. В. Посохина

В последние годы появилось новое название вентиляции в жилых зданиях – гибридная вентиляция. Под этим подразумевается использование известной естественной системы вентиляции и механической – без переключающих клапанов. Это можно просто реализовать в типовых домах П-44 и др., в которых имеются теплые верхние технические этажи с температурой около 14 ºС, полученной за счет теплоты вытяжного воздуха, поступающего из квартир через вертикальные вентблоки индустриального изготовления (типа БВ-49-1).

Теплый чердак является хорошей сборной камерой, из которой воздух удаляется наружу через одну общую шахту на каждую секцию.

Такая система была заложена в 1976 году в типовых проектах (в МНИИТЭПе, в лаборатории М. М. Грудзинского) и продолжает осуществляться в новом строительстве.

Однако за эти годы выявились отдельные недостатки такой системы в связи с тем, что сейчас широко применяются новые герметичные окна, через которые отсутствует инфильтрация в необходимом объеме для нормативного воздухообмена в квартирах.

Отсюда появилась потребность в специальных регулируемых приточных клапанах, которые устанавливаются в самом окне или в стенах. Такие клапаны (типа «АЭРЭКО» или «АЛЬДЕС») стали необходимой принадлежностью для улучшения вентиляции без открывания форточек, что соответствует требованиям защиты от уличного шума и является эффективным средством экономии тепла совместно с термостатами на отопительных приборах, которые стали теперь уже обязательными в общей программе экономии тепловой энергии в здании. Экономия достигается за счет дозированного поступления наружного воздуха при повышении относительной влажности в помещениях. При этом клапан может иметь фиксированный расход воздуха для постоянного минимального воздухообмена при отсутствии людей в квартире.

Рисунок 1 (подробнее)

Расчетная схема эжекторной вытяжной установки:
1 – шумоглушитель,
2 – осевой вентилятор,
3 – выпрямитель потока,
4 – патрубок эжектора,
5 – сопло эжектора,
6 – ствол дефлектора,
7 – дефлектор «АС»,
8 – переходы,
D₁ – диаметр патрубка,
D₂ – диаметр сопла,
D₃ – диаметр ствола (камеры смещения),
D_(L2) – диаметр струи на расстоянии L2.

Расчет схемы приведен в журнале «АВОК», № 6, 2008

Для нормальной работы клапана требуется перепад давления около 10 Па, и для этого необходима достаточно эффективная вытяжная вентиляция в квартире. В зимний период этот перепад обеспечивается в основном за счет гравитационного напора, за исключением верхних 2–3 этажей, для которых рекомендована установка индивидуальных бытовых вентиляторов.

В целом, в жилых 17-этажных домах естественная вентиляция функционирует нормально до температуры 5 °С, как это предусмотрено нормами. Для стабилизации вытяжки по всем этажам с целью возможности установки приточных клапанов в «Моспроекте-2» им. М. В. Посохина была предложена гибридная естественно-механическая вытяжная система с использованием эжектора низкого давления и осевого вентилятора в общей вытяжной шахте в каждой секции дома. При этом остаются все индустриальные элементы здания (вентблоки, теплый чердак и общая вытяжная шахта).

Рисунок 2.

Схема естественно-механической (эжекторной) установки с двумя дефлекторами для 22-этажного здания

Это обстоятельство дает возможность довольно просто осуществить реконструкцию вентиляции существующих жилых зданий, построенных в большом количестве в Москве и подлежащих капитальному ремонту согласно подготовленному правительством плану.

Эжекторные вытяжные системы реализованы по ул. Профсоюзной, 91 и в корпусе № 4 по Мичуринскому проспекту. Подробное описание систем опубликовано в журналах «АВОК» (2003, № 3; 2006, № 7; 2008, № 6).

Для зданий до 22 этажей (по указанным выше адресам) были установлены по 2 дефлектора диаметром 900 мм при скорости в стволе дефлектора 2,5 м/с и общим расходом на секцию 11 000 м³/ч (22 этажа).

Рисунок 3 (подробнее)

Конструктивный разрез по венткамере с двумя дефлекторами

Конструкция данной эжекторной установки основана на естественной вентиляции до t_нар = 5 °С и на включении осевого вентилятора при t_нар > 5 °C или при необходимости, по условиям эксплуатации. Коэффициент эжекции установки принимается b = 0,8–1,0, и вентилятор принимается производительностью 50–55 % от расчетного расхода воздуха при напоре 170–220 Па для создания эжекции. Установленная мощность вентилятора 1,25 кВт на одину эжекторную установку.

Следует отметить необходимость комплектации вентиляторов ступенчатыми регуляторами оборотов, так как при наружной температуре ниже 5 °С за счет гравитационного напора производительность вентилятора увеличивается вдвое. Эти данные получены при испытаниях систем в корпусе № 4 по Мичуринскому проспекту (в двух секциях по 22 этажа).

Рисунок 4 (подробнее)

Предложения по реконструкции существующих жилых зданий с теплыми чердаками (17 этажей, П-44 и др.)

В целом эти испытания показали следующее:

1. В естественном режиме система работает вполне удовлетворительно.

2. При включении вентилятора, вытяжка на верхнем этаже затухает. Причиной этого явилось отсутствие на тех-этаже заводского оголовка, замененного коробом из кирпича. В результате значительного увеличения скорости в сборном канале вентблоков верхний спутник блока заглушало воздухом. Отсюда вывод: обязательно устанавливать заводские оголовки и дополнительно от спутников верхнего этажа отводить вертикальные участки вверх длиной около 1,0 м, то есть выше оголовков.

3. В качестве дефлекторов над шахтами следует устанавливать тип АС «Вентстроймонтаж», так как они показали лучшие результаты при замерах.

4. В качестве вытяжных решеток на спутниках вентблоков необходимо устанавливать вытяжные регулируемые диффузоры (например, ДПУ-М «Арктос») для возможности первичной регулировки системы по вертикали.

В указанных публикациях журнала «АВОК» по эжекторным системам приводится подробный разбор и необходимые расчеты, которыми можно пользоваться при проектировании, а также необходимые данные для подбора оборудования для зданий различной этажности.

Осевые вентиляторы серии «FE» (Германия), имеющие удовлетворительные шумовые характеристики, поставляются фирмой «КОРФ».

Выводы

1. Рекомендуется в жилых зданиях до 22 этажей проектировать гибридные системы вентиляции с эжекторной естественно-механической вытяжкой.

2. Использовать приточные щелевые или другие клапаны с автоматическим переменным расходом воздуха.

3. Для регулирования объема вытяжки можно использовать вытяжные решетки фирм «АЭРЭКО» или «АЛЬДЕС»; допустимы другие регулируемые устройства, например ДПУ-М «АРКТОС».