Вентиляция

Естественная вентиляция. Основные правила устройства систем кондиционирования воздуха и вентиляции. Значения температуры и влажности воздуха. Операции, производимые в системах вентиляции и кондиционирования: Фильтрация. Подогрев воздуха. Охлаждение воздуха. Промывка, увлажнение и охлаждение воздуха посредством испарения воды. Вентиляторы. Звукопоглатители. Воздуховоды, приточные и вытяжные устройства. Асбестоцементные воздуховоды. Помещения для установки кондиционеров. Площадь помещений для кондиционера. Кондиционеры для крупных конторских помещений. Высоконапорные системы кондиционирования. Кондиционеры-конвекторы. Общие требования. Звукопоглощающая способность от воздушного и ударного шумов и термическое сопротивление перекрытий различной конструкции с чистым полом.


Движение воздуха возникает в связи с разницей давления или при нарушении равновесия в результате: разницы температур (естественная вентиляция через окна), влияния ветра (двери и вытяжные шахты) и работы вентиляторов (принудительная вентиляция: приточная, вытяжная и кондиционирование воздуха).
 
I. Естественная вентиляция.
 
Неорганизованная вентиляция осуществляется в основном не через стены, а через щели в притворах окон, дверей и коробок для опускания жалюзи.
 
Проветривание через окна, как правило, достаточно для жилых помещений. Эффективными являются окна с подъемными створками: наружный воздух поступает снизу, а воздух помещения удаляется в верхней части окон (рис. 1). Более интенсивную вентиляцию обеспечивают вытяжные каналы и шахты во внутренних стенах, применяемые в кухнях, уборных, ванных и т.п.; их целесообразно располагать рядом с дымоходами, так как тяга усиливается благодаря нагреву. Работа вентиляционных шахт основана на разнице в удельном весе наружного и внутреннего воздуха. Поэтому они надежно работают только зимой. Поскольку тяга в них невелика, они не должны быть малого сечения (учитывая сопротивление на трение). Открытые приточные отверстия лучше всего размещать у потолка. Поступление через них холодного воздуха зимой создает опасность образования сквозняков. Ветер способствует естественной вентиляции. При ветре дефлекторы улучшают работу шахт, при безветрии — ухудшают.
 
Скорость движения воздуха в вытяжных шахтах квадратного сечения при разнице температур внутреннего и наружною воздуха в 1°С равна: в шахтах сечением 300 х 300мм, высотой 10м………0,4м/с; высотой   30 м…………0.6 »; в шахтах сечением 500 х 500мм, высотой 10м…………0,45 »; высотой 30 м……0,65 »
 
Ввиду ненадежной работы вытяжные шахты применяют только там, где их действие не ограничено временем, например в кухнях, ванных комнатах, прачечных, из которых необходимо удалять конденсирующиеся на стенах испарения, устраняя тем самым сырость и кухонные запахи; для этого требуется время; кратковременный, хотя бы и интенсивный, воздухообмен этого не обеспечивает.
 
Устройство приточных и вытяжных отверстий в стенах создает зимой сквозняки. Лучше применять вентиляционные установки с подогревом приточного воздуха, еще лучше системы кондиционирования воздуха.
 
II. Основные правила устройства систем кондиционирования воздуха и вентиляции
 
Для обеспечения надежной вентиляции и кондиционирования воздуха в общественных помещениях требуется объём не менее 3 м3 на 1 чел.
 
При минимальной норме подачи свежего воздуха 20 м3/ч на 1 чел. (для помещений, где курить запрещено) это составляет 7-кратный обмен; при норме 30 м3/ч на 1 чел. (для помещений, где разрешено курить) — 10-кратный обмен воздуха. Желательно повысить нормы на 10 м3/ч на 1 чел. Однако установки с более интенсивным воздухообменом невыгодны, поэтому лучше увеличить объем помещений. В высотных зданиях с герметичными окнами нормы подачи свежего воздуха следует почти удвоить. При температуре наружного воздуха ниже 0° и выше + 26°С нормы снижают во избежание чрезмерного увеличения числа нагревательных или охлаждающих приборов; при этом следует считаться с ухудшением качества воздушной среды.
 
Вентиляция или кондиционирование воздуха имеют своей целью удаление из общественных помещений запахов и табачного дыма, а также тепла и влаги, выделяемых людьми. Летом, кроме того, требуется охлаждение и осушение воздуха.
 
Значения температуры и влажности воздуха по DIN 1946:
 
Температура наружного воздуха, С° Воздух в помещениях
Температура, С° Относительная влажность, %
Нижний предел Верхний придел
Ниже 20 22 35 65
20
25 23
30 25 60
32 26 55

 

Вентиляция. Строительное проектирование. Эрнст Нойферт, Bauentwurfslehre. Ernst Neufert Вентиляция. Строительное проектирование. Эрнст Нойферт, Bauentwurfslehre. Ernst Neufert
1. Вертикально-раздвижное окно с раздельным притоком и вытяжкой воздуха;
2. Двойные окна особой конструкции с раздельным притоком и вытяжкой;
3. Вентиляция хлева (конюшни) через —  шахту с естественной тягой. Приток через щелевидные отверстия в потолочных каналах и трубы, заложенные в оконной коробке, (система «Кордс-Пархим»).
4. Схема кондиционирования.
Вентиляция. Строительное проектирование. Эрнст Нойферт, Bauentwurfslehre. Ernst Neufert
5. Схема движения воздуха в помещении без притока извне;
6. Помещение с подогревом приточного воздуха;
7. Движение воздуха в помещении с избыточным притоком и недостаточной вытяжкой;
8. Улучшенная система искусственной вентиляции через щелевидные вытяжные отверстия, расположенные по всей ширине помещения.
 
В вентиляционных установках и системах кондиционирования осуществляются следующие операции:
 
1. Фильтрация
 
Для очистки воздуха от крупных пылевых частиц (размером 5 до 50 мкр) применяют:
 
а) металлические пластинчатые фильтры, смоченные маслом, или автоматические циркуляционные фильтры, главным образом в промышленных зданиях. Их недостаток: воздух увлекает за собой пары масла;
б) сухие многослойные фильтры из тканей или стекловолокна в металлических рамках (невосстанавливаемые), а также ленточные фильтры с автоматической очисткой.
 
Для окончательной очистки воздуха и для очистки газов применяют:
 
в) электрические фильтры. Пыль ионизируется и осаждается на металлических пластинках с отрицательным зарядом. Такие фильтры обладают весьма малым сопротивлением воздушному потоку. Недостатком является необходимость в камерах больших размеров; для промывки используют тёплую воду;
г) фильтры с бумажной, асбестовой массой или со стекловолокном. Их достоинство: низкая стоимость, отсутствие коррозии в агрессивной воздушной среде, высокая надежность в эксплуатации; недостаток: большое сопротивление (по сравнению с эктрофильтрами), увеличивающееся по мере их загрязнения, что нарушает воздушный режим в здании;
д) промывку воздуха, при которой воздух очищается от пыли, аэрозолей и паров кислот, но не очищается от сажи. Поэтому промывку не применяют в районах с большим числом топок на жидком топливе.
 
2. Подогрев воздуха
 
Для подогрева воздуха применяют:
 
а) печи на твердом или жидком топливе с воздушными камерами при обычном воздушном отоплении; такие печи плохо регулируются;
б) нагревательные приборы, отапливаемые естественным или искусственным газом и хорошо регулируемые;
в) паровое отопление низкого давления и водяное отопление с регистрами из оцинкованных стальных ребристых труб или из медных труб с рёбрами из меди или алюминиевого шлака. Их регулировка надежна и проста. Не требуется устройство дымовых труб.
 
3. Охлаждение воздуха
 
В основном применяют в промышленных зданиях, где круглогодично требуется постоянный температурно-влажностный режим, а летом также в торговых и конторских зданиях, театрах и кинотеатрах. Для охлаждения воздуха используют:
 
а) воду из водопроводной сети или колодцев, если её температура ≤ 13°С. Воду из колодцев следует по возможности возвращать в грунт во избежание понижения уровня грунтовых вод. Использование воды из водопровода в большинстве городов запрещено и невыгодно из-за высокой стоимости;
б) компрессорно-холодильные установки на неядовитых хладагентах (фриген 12 или 22). При их смежном расположении с центральным кондиционером можно использовать испарение хладагента непосредственно в охлаждающих батареях кондиционера;
в) в более крупных установках используют насосную циркуляционную систему охлаждения воды или растворов с замкнутым циклом. Преимущества этой системы: сосредоточение всей системы охлаждения в одном месте, локализация шумов и вибраций, надежность в эксплуатации.
 
Неядовитые хладагенты следует применять в герметических поршневых компрессорах, так как в ротационных компрессорах с сальниками дорогой хладагент постепенно улетучивается.
 
В крупных центральных холодильных установках приметают:
 
г) герметичные турбокомпрессоры для сжатия хладагента (в едином агрегате собраны двигатели с компрессором, аппарат водоохлаждения и конденсатор); агрегаты бесшумные и слабо вибрирующие;
д) абсорбционные холодильные машины, работающие на бинарном водном растворе бромистого лития. У охлаждаемой воды путем её испарения отбирается тепло, водяные пары абсорбируются раствором бромистого лития и в процессе цикла работы снова испаряются и конденсируются, возвращаясь к начальному процессу испарения. Весьма компактная, бесшумная установка, лишенная вибрации;
е) пароструйные холодильные машины, где струя пара, направленная с большой скоростью, создает разрежение в камере. Циркулирующая вода распыляется, испаряется и при этом охлаждается. Холодная вода подается в камеры охлаждения воздуха системы кондиционирования.
 
Во всех холодильных машинах тепло от конденсации должно быть воспринято и отведено водой из водопроводной сети, колодца или циркулирующей водой. В последнем случае требуется устройство башенного охладителя (градирни), где циркуляционная вода, стекая тонкими струями по насадкам, через которые продувается воздух, охлаждается испарением. Башенный охладитель располагают в стороне или лучше на крыше здания для уменьшения шума и потерь воды.
 
4. Промывка, увлажнение и охлаждение воздуха посредством испарения воды
 
Одновременно с промывкой воздуха происходит его увлажнение до постоянной влажности и очистка. При насыщении, т. е. при повышении абсолютной влажности воздуха, промывка приводит к охлаждению воздуха посредством испарения (в установках кондиционирования воздуха на промышленных предприятиях в местностях с сухим воздухом этот способ является самым дешевым способом охлаждения).
 
Вода подается насосами к камере промывки и распыляется форсунками. Камеры делают из оцинкованной листовой стали, кирпичными или бетонными. Для предотвращения попадания нераспылённой воды в камеру кондиционирования на пути воздушного потока устраивают перегородки из листовой стали, задерживающие водяные капли. Применяют и другие приборы увлажнения, в том числе:
 
а) испарители на нагревательных приборах или распылители;
б) централизованные испарители, подогреваемые паром или электричеством; их недостаток: образование накипи, низкая производительность;
в) циркуляционные распылители, пригодные только при малом расходе воздуха.
 
5. Вентиляторы
 
Центробежные и осевые; КПД хороших вентиляторов в зависимости от назначения 80 - 90%. При напоре до 40 мм водяного столба вентиляторы обоих типов шумят одинаково; при большом напоре осевые вентиляторы более шумны; их применяют главным образом в промышленных зданиях. Для виброизоляции вентиляторы устанавливают на специальных фундаментах с амортизаторами.
 
1. Приточные и вытяжные вентиляционные решётки. 1. Приточные и вытяжные вентиляционные решётки.
 
6. Звукопоглатители 
 
Звукопоглотители, установленные в воздуховодах, препятствуют распространению шумов из центрального кондиционера в помещение, вентилируемое кондиционированным воздухом. Их размер по длине канала 1,5 — 3 м в зависимости от коэффициента звукопоглощения. Выполняется в виде облицовки перфорированными жесткими древесноволокнистыми плитами или жестью с заполнением минеральной ватой (несгораемая конструкция).
 
7. Воздуховоды, приточные и вытяжные устройства
 
Изготовляются из оцинкованной листовой стали, асбестоцемента. Наиболее выгодны квадратные или круглые сечения; допускаются прямоугольного сечения с отношением сторон 1 : 3. Угловые участки скругляют. Горизонтальные напольные и вертикальные каналы большого сечения, выполненные из кирпича или бетона, экономичнее стальных. Кирпичные каналы лучше поглощают шумы, чем бетонные. Изнутри по гладкой штукатурке производят водостойкую окраску. В приточных каналах выполняют звукоизоляцию из лёгких материалов (стиропор в алюминиевой фольге); следует избегать теплоёмких материалов. Сечение каналов должно быть достаточно большим для облегчения их очистки (засорение каналов ухудшает воздушную среду). Поэтому в напольных вытяжных каналах промышленных зданий необходимо предусмотреть плотно заделанные водоспуски и достаточное число прочистных отверстий.
 
Асбестоцементные воздуховоды особенно пригодны для влажного не содержащего кислот воздуха; при агрессивной среде применяют пластмассы.
 
По DIN 1946 запрещено устанавливать приточные и вытяжные решетки в полу, за исключением промышленных зданий. Устройство приточных решеток имеет решающее значение для распределения воздуха в помещении; направление воздушной струи может быть как вертикальным, так и горизонтальным. Наиболее рационально устройство приточных и вытяжных отверстий в потолке; при этом необходимо обеспечить доступ для их очистки. Для решёток лучше всего применять горячелакированную жесть.
 
Приток в конторских помещениях устраивают по возможности у окон (в месте наибольшего охлаждения или перегрева); вытяжку со стороны коридора. В театрах, кино и аудиториях приток под креслами, а вытяжка в потолке. Направление воздушных потоков зависит от формы и назначения помещения.
 
8. Помещения для установки кондиционеров
 
Строительные правила и требования техники безопасности изложены в DIN 1946. Устройство системы вентиляции и кондиционирования воздуха должно быть учтено уже в эскизном проекте, поскольку это влияет на планировку и конструктивное решение здания.
 
Помещения, где установлены кондиционеры, должны быть по возможности приближены к помещениям с кондиционируемым воздухом, если позволяет звукоизоляция, легко доступны и иметь каменные оштукатуренные стены с моющейся окраской, еще лучше с облицовкой плитками. Во всех отсеках должны быть трапы в полу с сифонными затворами и съёмными решётками. В камерах, расположенных над другими помещениями, пол должен быть водонепроницаемым. Для предотвращения образования конденсата в наружных стенах обязательна тепло- и пароизоляция. При повышенных требованиях к звуко-и виброизоляции кондиционеры размещают во встроенных помещениях, изолированных от остальных конструкций здания. Нагрузка от оборудования 750 - 1500 кг/м2 и дополнительно от массы стенок воздушных камер.
 
Площадь помещений для кондиционера зависит от требований к очистке воздуха и звукоизоляции. В узких вытянутых помещениях камеры можно располагать последовательно одну за другой. Длина помещения для установки простого промышленного кондиционера около 12 м, для высококачественной системы — около 16 — 22 м и для центральной вытяжной вентиляционной камеры — около 4 - 6 м.
 
Ширина и высота (в чистоте) установок, применяемых для кондиционирования в промышленных и гражданских зданиях:
 
Производительность, м3/ч Ширина, м Высота, м
до 20000 3 3
20000 — 40000 4 3,5
40000 — 70000 4,75 4
 
Дополнительно для прохода при монтаже и ремонте добавляют 1,5 — 2 м. В крупных установках для обслуживания кондиционера и теплового пункта используют общий проход, совмещенный с помещением пульта управления.
 
Кондиционеры для крупных конторских помещений
 
Для кондиционирования воздуха в залах контор целесообразно использовать несколько установок: отдельно кондиционирование в зоне, прилегающей к фасаду здания, — высокоскоростные установки и отдельно во внутренней зоне — установка низкого давления или высокоскоростные установки.
 
1. Пример высоконапорной системы кондиционирования воздуха (система LTG) – административное здание фирмы «Дикергоф цемент». – Архитектор Э. Нойферт, 1961 год.
1. Пример высоконапорной системы кондиционирования воздуха (система LTG) – административное здание фирмы «Дикергоф цемент». – Архитектор Э. Нойферт, 1961 год.
2. Схемы высоконапорной системы кондиционирования (система LTG).
2. Схемы высоконапорной системы кондиционирования (система LTG).
 
Высоконапорные системы кондиционирования
 
В системах с низким напором для подачи воздуха только на нужды отопления зимой или охлаждения летом, без учета вентиляции, требуются воздуховоды большого сечения. Системы кондиционирования с высоким напором расходуют свежий воздух лишь в размере 1/9 общего расхода воздуха в обычных системах вентиляции. Для нужд отопления или охлаждения устраивают сеть трубопроводов, как при центральном отоплении, поскольку 1 м3 воды может подать примерно в 3450 раз больше тепла, чем 1 м3 воздуха.
 
Под каждым окном устанавливают кондиционер—конвектор (инжекторного типа) со специальными соплами и теплообменником, в которые из центрального кондиционера подаются кондиционированный воздух и подогретая или охлаждённая вода. Регулируется только теплообменник. Снижение количества подаваемого воздуха позволяет уменьшить размеры центрального кондиционера и обеспечить требуемое качество приготовления воздуха. Наружный воздух подвергается двухступенчатой фильтрации. В здании поддерживают избыточное давление, что практически устраняет влияние неплотностей в ограждениях.
 
Кондиционеры-конвекторы. Общие требования
 
1. Шум не более 30 - 33 фон.
2. Наличие фильтра для очистки циркуляционного воздуха.
3. Теплообменник должен нагревать помещение до требуемой температуры и при выключенной системе подачи воздуха.
4. Поддержание температуры охлажденной воды летом не ниже 15 — 16 С во избежание увеличения расходов на охлаждение и образование конденсата на оконных приборах.
 
Высоконапорные воздуховоды делают по возможности круглого сечения (минимальное сопротивление воздушному потоку) с исключением вибрации. При расстоянии между окнами (в осях) 1,5 — 2 м предусматривают вертикальные распределительные воздуховоды; у несущих колонн размещают попеременно короба для вертикальных воздуховодов и для стояков   сети   трубопроводов.   Диаметр   вертикальных    воздуховодов в 7-этажных зданиях 175 - 225 мм; в высотных зданиях через каждые 7 - 10 этажей устраивают технические этажи для размещения систем отопления и кондиционирования; например, в 14-этажном здании нужны центральные установки в подвале и на чердаке или только в техническом этаже, расположенном на половине высоты здания.
 
Более дорогими являются системы с общей вертикальной шахтой и горизонтальной разводкой по коридорам каждого этажа с поперечными приточными каналами или с разводкой у наружных стен над окнами, с подачей воздуха в вышележащий этаж, требующей устройства отверстий в перекрытиях.
 
Максимальная глубина конторских помещений при системе кондиционирования с высоким напором около 6 м, иначе в средней зоне здания потребуется дополнительная система для охлаждения воздуха. Максимальная ширина корпуса (без дополнительной системы охлаждения) 2 х 6 = 12 м плюс ширина коридора.
 
Вытяжки устраивают над шкафами-перегородками, в коридоре с вытяжным каналом у потолка и в санитарных узлах. В системах с высоким напором рециркуляции воздуха не требуется, поскольку расход воздуха снижен до величины, необходимой для обеспечения качества воздушной среды. Для экономичной эксплуатации системы снижают количество свежего воздуха, поступающего в центральный кондиционер.
 
В больших кухнях  высота помещения 3 — 5 м. Верхние части стен и потолок штукатурят пористым раствором (без масляной окраски). Для таких помещений требуется 15—30—кратный воздухообмен. С этой целью предусматривают подпор воздуха, поступающего из смежных помещений, в которых должна быть соответственно увеличена поверхность отопительных приборов. Варочные котлы и кухонные плиты надо группировать в одном месте, размещая над ними вытяжку с жироуловителем. Вытяжные каналы следует ежегодно прочищать; приточный воздух требует очистки, а зимой — подогрева. Рециркуляция воздуха недопустима. Необходимо установить местные нагревательные приборы и предусмотреть «двойное остекление окон.
 
Таблица. Звукопоглощающая способность от воздушного и ударного шумов и термическое сопротивление перекрытий различной конструкции с чистым полом:
 
Конструкция перекрытия
 
Из пустотных вкладышей по балкам Сплошная плита Ребристая плита с подшивкой
Среднее значение звукоизолирующей способности от воздушного шума
42 — 45 дБ 48 дБ 50 — 58 дБ
толщина чистого пола, см звукои-золяция от воздуш-ного шума, дБ звукои-золяция от ударного шума*, фон

термическое сопротивление, м2 • ч• °С/ккал

толщина чистого пола, см звукои-золяция от воздуш-ного шума, дБ звукои-золяция от ударного шума*, фон термическое сопротивление, м2 • ч• °С/ккал толщина чистого пола, см звукоизо-ляция от воздуш-ного шума, дБ звукоизо-ляция от ударного шума*, фон термическое сопротивление, м2 • ч• °С/ккал
посл-ойно общая обыч-ный штука-турный слой подш-ивной пото-лок из ДСП посл-ойно общая обыч-ный штука-турный слой подш-ивной пото-лок из ДСП посл-ойно общая обычный штука-турный слой подш-ивной пото-лок из ДСП
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
Чистый пол уложен по относительно жесткой подготовке
1. Ксилолитовый двухслойный пол по песчаной подсыпке 2 6,5 43 93 0,6 2 6,5 48** 88 0,40 0,7 2 6,5 >50** 88 0,55 0,85**
4,5 4,5 4,5
2. Дощатый пол по лагам с прокладками толя в два слоя 2,5 5,6 44 87 0,75** 2,5 5,6 49** 84** 0,55 0,85** 2,5 5,6 >50** 83** 0,7 1**
3 3 3
0,1 0,1 0,1
3. Паркет по асфальту, уложенному по пробковым плиткам на бетонной подготовке 2,5 6 43 96 1** 2,5 6 48** 92 0,8 1,1** 2,5 6 >50** 90 0,95** 1,25
1,5 1,5 1,5
2 2 2
4. Пол из пробковых плиток по деревобетонной стяжке 0,6 2,6 43 90 0,75** 0,6 2,6 48** 85** 0,5 0,8** 0,6 2,6 >50** 85** 0,65 0,93**
2 2 2
5. Линолеум по слою войлочного картона на бетонной стяжке 0,2 2,4 43 92 0,45** 0,2 2,4 48** 88 0,25 0,55 0,2 2,4 >50** 88 0,4 0,7
0,2 0,2 0,2
2 2 2
Чистый пол уложен по бесшовной плавающей стяжке  
1. Ксилолитовый пол по матам из волокнистых материалов (2 кг/м2) 3,5 4,5 >50** 81** 0,75** 3,5 4,5 >50** 77** 0,55 0,85** 3,5 4,5 >50** 77** 0,7 1**
1 1 1
2. Дощатый пол по лагам на прокладках из волокнистых матов (2 кг/м2) 2,5 6,5 48** 80** 1,1** 2,5 6,5 >50** 76** 0,9** —** 2,5 6,5 >50** 78** 1,05** —**
3 3 3
1 1 1
3. Паркет по асфальту на деревобетонной стяжке по матам из волокнистых материалов (2кг/м2) 2,5 5,5 >50** 80** 0,85** 2,5 5,5 >50** 77** 0,65 0,93** 2,5 5,5 >50** 77** 0,8** 1,1**
2 2 2
1 1 1
4. Пол из пробковых плит на деревобетонной стяжке по матам из волокнистых материалов (2 кг/м2) 0,6 5,1 >50** 78** 0,8** 0,6 5,1 >50** 76** 0,6 0,9** 0,6 5,1 >50** 76** 0,75** 1,05**
3,5 3,5 2,5
1 1 1
5. Линолеум на деревобетонной стяжке по матам из волокнистых материалов (2 кг/м2) 0,2 4,7 >50** 80** 0,7 0,2 4,7 >50** 77** 0,5 0,8** 0,2 4,7 >50** 77** 0,65 0,95**
3,5 3,5 3,5
1 1 1
 
* Нормативный уровень громкости
** Данные по перекрытиям, отвечающим требовваниям DIN 4109
 
 
Эрнст Нойферт. «Строительное проектирование» / Ernst Neufert "BAUENTWURFSLEHRE"

Добавить комментарий

Подтвердите, что вы не спамер
CAPTCHA
Этот вопрос задается для проверки того, не является ли обратная сторона программой-роботом (для предотвращения попыток автоматической регистрации)