Вентиляция

 

Система кондиционирования и вентиляции квартиры
 
Цель данной статьи - продемонстрировать наиболее интересные моменты при проектировании и монтаже системы кондиционирования и вентиляции помещений квартиры


Каждый человек заботится о своем здоровье и все большее количество людей начинает задумываться о микроклимате помещения в котором они проводят практически половину своей жизни, т.е. квартире. 

Немного о «комфортных» условиях воздуха в помещении. Эти условия состоят из трех основных параметров: 
- температурный режим – обеспечивает система кондиционирования; 
- газовый состав воздуха – обеспечивает система вентиляции; 
- относительная влажность воздуха - обеспечивает система вентиляции. 

Как Вы сами понимаете, для обеспечения комфортных условий необходимо наличие этих двух систем. 

Существует возможность решения проблемы поддержания комфортных условий в помещении квартиры двумя наиболее распространенными способами: 
1. Миницентральная система кондиционирования с подмесом свежего воздуха (как правило без системы увлажнения). 
2. Отдельно система вентиляции и система кондиционирования (сплит-системы). 

И та, и другая системы имеют свои преимущества и недостатки:

 

Название системы
Преимущества
Недостатки

Миницентральная система - один наружный блок системы кондиционирования; 
- отсутствие в помещениях внутренних блоков сплит-систем. Подача и забор воздуха осуществляется через приточно-вытяжные решетки, которые сочетаются практически с любым дизайном помещения; 
- практически бесшумная работа системы (внутренний блок размещается в подсобном помещении); 
- удобство сбора конденсата и последующее удаление его в существующую систему канализации (один внутренний блок системы кондиционирования).
- подача охлажденного/нагретого воздуха во все обслуживаемые помещения с одинаковой температурой (частично проблема решается регулирующими/отсечными клапанами, но при этом количество подаваемого свежего воздуха в обслуживаемое помещение уменьшается); 
- достаточно большие площади живого сечения магистральных воздуховодов по сравнению с обычной приточно-вытяжной системой вентиляции (до трех раз) и как следствие требование большего межпотолочного пространства; 
- воздух из всех помещений собирается, обрабатывается, а затем раздается во все помещения, т.е. существует возможность распространения запахов из одного помещения по всем (запахи из помещений кухни и с/у не берем в рассмотрение, т.к. эти помещения должны быть оборудованы самостоятельными и независимыми вытяжными системами); 
- часто не удается создать миницентральную систему, питающуюся от электрической сети 1х220В (необходимо 3х380В). 


Система вентиляции + система кондиционирования - возможность поддерживать температуру воздуха в каждом помещении независимо от других при сохранении подачи требуемого количества свежего воздуха; 
- небольшие площади живого сечения воздуховодов приточно-вытяжной системы вентиляции, как следствие небольшое межпотолочное пространство; 
- отсутствие возможности перемешивания воздуха одного помещения с другими (отсутствие рециркуляции); 
- существует возможность организации системы поддержания требуемой относительной влажности воздуха по помещениям квартиры (канальная система увлажнения); 
- как правило, удается создать систему кондиционирования и вентиляции, питающуюся от электрической сети 1х220В.
- несколько наружных блоков; 
- некоторый шум от работы внутренних блоков (хотя возможна установка сплит-систем DAIKIN или MITSUBISHI, шум от внутренних блоков которых составляет 26...22 дБ); 
- некоторая трудность сбора и удаления конденсата от множества внутренних блоков в существующую систему канализации (возможно наличие дренажных насосов - помп). Не корректный способ, на наш взгляд, удаления конденсата на улицу мы здесь не рассматриваем).

 




Особого внимания заслуживает вопрос об организации воздухообмена в помещении квартиры. Мнения специалистов по этому вопросу расходятся. Общепринятая схема: подача воздуха в помещения при помощи механической приточной системы вентиляции, а удаление воздуха за счет естественной (как правило организуют механическую) системы вентиляции помещений санузлов и кухни. Данная схема, конечно, имеет право на существование, но, на наш взгляд, лучше организовывать автономную механическую вытяжную систему вентиляции. И та, и другая схемы имеют свои преимущества и недостатки:

 

Название схемы
Преимущества
Недостатки

Механический приток
Естественная вытяжка (санузлы и вытяжка над плитой)
- относительно дешево:); 
- конструктивная простота с точки зрения дизайна помещения - нет необходимости "декорировать" дополнительную сеть воздуховодов.
- нестабильность работы вытяжной системы (зависимость от включения/выключения вентиляторов санузлов и кухни, а так же в случае естественной вытяжки - зависимость от температуры наружного воздуха, этажности помещения и скорости движения уличного воздуха); 
- наблюдается достаточно большой дисбаланс между притоком и вытяжкой по комнатам - как правило количество воздуха, подаваемое приточной системой, превышает количество удаляемого воздуха вытяжной системой санузлов и над плитой в кухне, что в свою очередь снижает эффективность приточной системы (хотя небольшой дисбаланс должен быть обеспечен для гарантированного отсутствия перетока воздуха из помещений санузлов и кухни в жилые комнаты); 
- иногда удаление воздуха из жилых комнат исключено из-за плотно закрытых дверей (Заказчик от преточных решеток, как правило, отказывается); 
- сложности с установкой канального увлажнителя воздуха; 
- сложности с организацией равномерного распределения воздушного потока по помещениям.


Механический приток
Механическая вытяжка (автономная)
- полная независимость от эффективности работы вытяжных систем санузлов и помещения кухни; 
- равномерный поток воздуха по каждому из обслуживаемых помещений; 
- возможность использования канального увлажнителя воздуха.
- некоторые проблемы с дизайном:) - как правило "перехлеста" магистральных приточного и вытяжного воздуховодов не избежать.



Очень важный вопрос, связанный с организацией принудительной вытяжной вентиляции из помещений санузлов и кухни. Ни для кого не секрет, что "сплошь и рядом" при выполнении ремонтно-строительных работ любая строительная организация начиная от бригады "халтурщиков" и до очень солидных фирм практически по умолчанию врезает дополнительные вытяжные вентиляторы в существующий вентиляционный стояк естественной вытяжной системы дома. На первый взгляд все логично - "с естественной вытяжкой было хорошо, а с механической станет еще лучше", НО... МГСН 3.01-01 "Жилые здания" предписывает: 
п. 5.31. "В целях повышения эффективности вентиляции в кухнях и санитарно-гигиенических помещениях двух верхних этажей, а также для вентиляции кухонь-ниш допускается установка вентиляторов индивидуального пользования с соблюдением требований, изложенных в п.5.22." 

Смеем Вас заверить, что это не просто "пунктик какого-то нормативного документа", который кем-то придуман для соблюдения неких формальностей, а плод как технических расчетов, так и чужого горького опыта. При врезке такого "вентилятора индивидуального пользования" на промежуточном этаже в стояк естественной вентиляции происходит отсечение воздушного потока с нижних этажей, жильцы которых теперь уже вынуждены устанавливать аналогичное вентиляционное оборудование для того, чтобы вместо ожидаемой естественной вытяжки не получился "приток"; с соответствующими запахами из помещений соседей - обладателей "вентиляторов индивидуального пользования". Направлением движения воздуха теперь управляют располагаемые напоры установленных вентиляторов (а они могут быть самыми различными) и гидравлическое сопротивление как всего вытяжного стояка, так и отдельных "веток - врезок". Возникает логичный вопрос: "А как же быть?" Наше мнение: если мы вынуждены работать в вышеописанных условиях, когда процесс врезки "вентиляторов индивидуального пользования" никем не контролируется, то вентилятор устанавливать необходимо, НО обязательно с регулятором скорости для последующей гибкой настройки под конкретные условия работы стояка теперь уже "не естественной" вентиляции... 

Помимо проблем, обсуждаемых выше, существует еще целый ряд моментов, на которые мы хотели бы обратить Ваше внимание: 
- утилизация тепла, удаляемого с вытяжным воздухом в холодный период времени года; 
- располагаемые электрические мощности на организацию систем кондиционирования и вентиляции; 
- слив конденсата от внутренних блоков кондиционеров, канальных увлажнителей и рекуператоров; 
- использование инерционных обратных клапанов; 
- автоматическое управление (регулирование температуры, расходов воздуха, блокировки и задержки по времени включения и выключения различных элементов); 
- теплоизоляция элементов системы кондиционирования и вентиляции; 
- выполнение отверстий в несущих стенах; 
- борьба с неизбежным шумом от работающего оборудования; 
- организация доступа для сервисного обслуживание смонтированных систем; 
- организация этапов работ - Техническое Задание, Проектная и Исполнительная документации.
Расчет вентиляции 
Расчет вентиляции, как правило, начинается с подбора оборудования, подходящего по таким параметрам, как производительность по прокачиваемому объему воздуха и измеряемому в кубометрах в час.
Важным показателем в системе является кратность воздухообмена.
Кратность воздухообмена показывает, сколько раз происходит полная замена воздуха в помещении в течение часа.
Кратность воздухообмена определяется СНиП и зависит от:
-                назначения помещения
-                количества оборудования
-                выделяющего тепло,
-                количества людей в помещении.
В сумме все значения по кратности воздухообмена для всех помещений составляют производительность по воздуху.
Следующий этап в расчете вентиляции - проектирование воздухораспределительной сети, состоящей из следующих  компонентов
-                Воздуховоды
-                Распределители воздуха
-                Фасонные изделия (переходники, повороты, разветвители.)
Сначала разрабатывается схема воздуховодов вентиляции, по которой производится расчет уровня шума, напора по сети и скорости потока воздуха.
Напор по сети напрямую зависит от того, какова мощность используемого вентилятора и рассчитывается с учетом диаметров воздуховодов, количества переходов с одного диаметра на другой, и количества поворотов. Напор по сети должен возрастать с увеличением длины воздуховодов и количества поворотов и переходов.
Проектируя системы вентиляции, необходимо находить оптимальное соотношение между мощностью вентилятора, уровнем шума и диаметром воздуховодов.
Расчет мощности калорифера производится с учетом необходимой температуры в помещении и нижним уровнем температуры воздуха снаружи.
Также при выборе оборудования для системы вентиляции необходимо рассчитать следующие параметры:
-                Производительность по воздуху;
-                Мощность калорифера;
-                Рабочее давление, создаваемое вентилятором;
-                Скорость потока воздуха и площадь сечения воздуховодов;
-                Допустимый уровень шума.
Ниже приводится упрощенная методика подбора основных элементов системы приточной вентиляции, используемой в бытовых условиях.
Производительность по воздуху
Подбор оборудования для системы вентиляции начинается с  расчета требуемой производительности по воздуху или «прокачки», измеряемой в кубометрах в час. Для этого необходим поэтажный план помещений с экспликацией, в которой указаны наименования (назначения) каждого помещения и его площадь. Расчет начинается с определения требуемой кратности воздухообмена, которая показывает сколько раз в течение одного часа происходит полная смена воздуха в помещении. Например, для помещения площадью 50 квадратных метров с высотой потолков 3 метра (объем 150 кубометров) двукратный воздухообмен соответствует 300 кубометров в час. Требуемая кратность воздухообмена зависит от назначения помещения, количества находящихся в нем людей, мощности тепловыделяющего оборудования и  определяется СНиП (Строительными Нормами и  Правилами). Так, для большинства жилых помещений достаточно однократного воздухообмена, для офисных помещений требуется 2-3 кратный воздухообмен.
Для определения требуемой производительности необходимо рассчитать два значения воздухообмена: по кратности и по количеству людей, после чего выбрать большее из этих двух значений.
1.       Расчет воздухообмена по кратности: 

L = n * S * H, где
L — требуемая производительность приточной вентиляции, м3/ч;
n — нормируемая кратность воздухообмена: для жилых помещений n = 1, для офисов n = 2,5;
S — площадь помещения, м2;
H — высота помещения, м;
2.       Расчет воздухообмена по количеству людей: 

L = N * Lнорм, где
L — требуемая производительность приточной вентиляции, м3/ч;
N — количество людей;
Lнорм — норма расхода воздуха на одного человека:
§                  в состоянии покоя — 20 м3/ч;
§                  работа в офисе — 40 м3/ч;
§                  при физической нагрузке — 60 м3/ч.
Рассчитав необходимый воздухообмен, выбираем вентилятор или приточную установку соответствующей производительности. При этом необходимо учитывать, что из-за сопротивления воздухопроводной сети происходит падение производительности вентилятора. Зависимость производительности от полного давления можно найти по вентиляционным характеристикам, которые приводятся в технических характеристиках. Для справки: участок воздуховода длиной 15 метров с одной вентиляционной решеткой создает падение давления около 100 Па.
Типичные значения производительности систем вентиляции:
-    Для квартир — от 100 до 500 м3/ч;
-    Для коттеджей — от 1000 до 2000 м3/ч;
-    Для офисов — от 1000 до 10000 м3/ч. 
Мощность калорифера
Калорифер используется в приточной системе вентиляции для подогрева наружного воздуха в холодное время года. Мощность калорифера рассчитывается исходя из производительности системы вентиляции, требуемой температурой воздуха на выходе системы и минимальной температурой наружного воздуха. Два последних параметра определяются СНиП. Температура воздуха, поступающего в жилое помещение, должна быть не ниже +18°С. Минимальная температура наружного воздуха зависит от климатической зоной и для Москвы равна -26°С (рассчитывается как средняя температура самой холодной пятидневки самого холодного месяца в 13 часов). Таким образом, при включении калорифера на полную мощность он должен нагревать поток воздуха на 44°С. Поскольку сильные морозы в Москве непродолжительны, в приточных системах можно устанавливать калориферы, имеющие мощность меньше расчетной. При этом приточная система должна иметь регулятор производительности для уменьшения скорости вентилятора в холодное время года.
При расчете мощности калорифера необходимо учитывать следующие ограничения:
-                Возможность использования однофазного (220 В) или трехфазного (380 В) напряжения питания. При мощности калорифера свыше 5 кВт необходимо 3-х фазное подключение, но в любом случае 3-х фазное питание предпочтительней, так как рабочий ток в этом случае меньше.
-                Максимально допустимый ток потребления. Ток, потребляемый калорифером, можно найти по формуле:

I = P / U, где
I — максимальный потребляемый ток, А;
Р — мощность калорифера, Вт;
U — напряжение питание:
-                         220 В — для однофазного питания;
-                         660 В (3 × 220В) — для трехфазного питания.
В случае если допустимая нагрузка электрической сети меньше чем требуемая, можно установить калорифер меньшей мощности. Температуру, на которую калорифер сможет нагреть приточный воздух, можно рассчитать по формуле:
ΔT = 2,98 * P / L, где
ΔT — разность температур воздуха на входе и выходе системы приточной вентиляции,°С;
Р — мощность калорифера, Вт;
L — производительность вентиляции, м3/ч. 
Типичные значения расчетной мощности калорифера — от 1 до 5 кВт для квартир, от 5 до 50 кВт для офисов. Если использовать электрический калорифер с расчетной мощностью не представляется возможным, следует установить калорифер, использующий в качестве источника тепла воду из системы центрального или автономного отопления (водяной калорифер).
Рабочее давление, скорость потока воздуха в воздуховодах и допустимый уровень шума
После расчета производительности по воздуху и мощности калорифера приступают к проектированию воздухораспределительной сети, которая состоит из воздуховодов, фасонных изделий (переходников, разветвителей, поворотов) и распределителей воздуха (решеток или диффузоров). Расчет воздухораспределительной сети начинают с составления схемы воздуховодов. Далее по этой схеме рассчитывают три взаимосвязанных параметра — рабочее давление, создаваемое вентилятором, скорость потока воздуха и уровень шума.
Требуемое рабочее давление определяется техническими характеристиками вентилятора и рассчитывается исходя из диаметра и типа воздуховодов, числа поворотов и переходов с одного диаметра на другой, типа распределителей воздуха. Чем длиннее трасса и чем больше на ней поворотов и переходов, тем больше должно быть давление, создаваемое вентилятором. От диаметра воздуховодов зависит скорость потока воздуха. Обычно эту скорость ограничивают значением 4—5 м/с. При больших скоростях возрастают потери давления и увеличивается уровень шума. В тоже время, использовать «тихие» воздуховоды большого диаметра не всегда возможно, поскольку их трудно разместить в межпотолочном пространстве. Поэтому при проектировании систем вентиляции часто приходится искать компромисс между уровнем шума, требуемой производительностью вентилятора и диаметром воздуховодов.
Для бытовых систем приточной вентиляции обычно используются гибкие воздуховоды сечением 160—250 мм и распределительные решетки размером 200×200 мм — 200×300 мм. Для точного расчета воздухораспределительной сети необходимо обращаться к специалистам.
 
  • Контакты

  • Наш офис

    пр. Пролетарский 160
    ТЦ"Керамикс"
    71100, Запорожская обл., г. Бердянск
    График работы пн-пт: с 9:00 до 17:00
    суб: с 9:00 до 17:00
    воскресенье: выходной

    тел.: (099) 917-54-08 тел.: (068) 927-55-26