Главная / Коммуникации / Вентиляция / Ливчак и ф вентиляция многоэтажных жилых домов 1951

Ливчак и ф вентиляция многоэтажных жилых домов 1951

А. Д. Кривошеин, канд. техн. наук, ФГБОУ ВО «Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)»

Один из основных вопросов: какой воздухообмен нужен в помещениях и какой расход воздуха должны обеспечивать приточные устройства?

При всей простоте и очевидности, ответ на этот вопрос не столь однозначен. С одной стороны, есть своды правил, которые прописывают требования к воздухообмену помещений. В частности, для жилых зданий не менее 30 м 3 /ч на человека или (при общей площади квартиры менее 20 м 2 на человека) из расчета 3 м 3 /ч на 1 м 2 жилой площади [2, 3]. Не затрагивая в данной статье определенную двойственность подхода и нормативную «дискриминацию» малых квартир (в квартирах с небольшой жилой площадью воздухообмен в пересчете на человека может оказаться существенно меньше, чем в квартирах большой площади), можно считать, что приточные устройства и должны обеспечивать этот воздухообмен.

Однако не все так просто. Величина расчетного воздухообмена квартиры должна приниматься по наибольшей величине из результатов расчета нормируемого воздухообмена по потребностям проживающих людей [2, 3] или суммарного требуемого воздухообмена кухни и санузлов [1, 4]. Например, для трехкомнатной квартиры величина требуемого воздухообмена по суммарному воздухообмену кухни и санузлов может составлять ≈140 м 3 /ч, хотя при проектном заселении 3 человек достаточно расхода приточного воздуха 90 м 3 /ч. И, соответственно, расход воздуха через приточные клапаны должен обеспечивать расчетный воздухообмен 140 м 3 /ч.

Выполнить эти требования на стадии проектирования зачастую оказывается очень непросто. Например, для однокомнатной квартиры с электроплитой (при двух проживающих) расчетный воздухообмен по суммарному расходу удаляемого воздуха кухни и санузлов составляет 110 м 3 /ч [4]. Большинство известных приточных устройств такого расхода обеспечить не в состоянии. Да по большому счету это и не нужно, поскольку по потребности проживающих людей достаточно 60 м 3 /ч. Но в результате, при формальном подходе, в квартире, имеющей одну жилую комнату, должны устанавливаться три или даже четыре приточных клапана.

Предлагаемый выход (в порядке обсуждения) – определять требуемое количество приточных устройств по нормируемому расходу приточного воздуха исходя из потребности проживающих, предполагая, что при включении газовой или электрической плиты недостающий приток воздуха будет обеспечен через открывающиеся створки и фрамуги окон, как это допускается СП 54.13330.2016 [3].

Другая сторона вопроса – минимальный воздухообмен, который должны обеспечивать приточные устройства. Понятно, что расчетный воздухообмен не нужен в квартире постоянно. Например, при отсутствии или уменьшении количества проживающих воздухообмен может (и должен) уменьшаться. Именно на этом подходе и базируются основные положения энергосбережения в системах вентиляции «по потребности». Зачем подавать приточный воздух и, соответственно, тратить тепло на его нагрев, когда потребности в нем нет? Но подавать сколько?

В СНиП 31-01–2003 [6] в свое время был введен показатель нормативного воздухообмена в режиме обслуживания и нерабочем режиме. Именно это требование давало ориентир: какой расход воздуха должны обеспечивать приточные клапаны при отсутствии проживающих – нижнюю допустимую границу, которая при проектировании системы вентиляции должна была обеспечиваться. К сожалению, при актуализации СП 54.13330.2016 [2] этот показатель был исключен, и, соответственно, нижняя граница требуемого воздухообмена может трактоваться в настоящее время любым образом – от необходимости обеспечения расчетного воздухообмена в течение всего периода эксплуатации здания до практически полного нуля (по принципу «Сколько получится»).

В этой связи следует обратить внимание на рекомендации СТО НП АВОК [4], которые в настоящее время являются единственным документом, в котором этот вопрос, хоть как-то оговаривается: «…во время, когда помещение не используется, норму воздухообмена следует уменьшать до следующих величин: в жилой зоне – до 0,2 ч –1 , в кухне, ванной комнате, туалете, постирочной, гардеробной, кладовой – до 0,5 ч –1 ». Эти значения, наверное, и нужно принимать при определении нижней границы расхода воздуха через приточные устройства.

Характеристики некоторых приточных вентиляционных устройств (по результатам испытаний): 1 – оконный клапан EMM 3-30; 2 – то же в закрытом состоянии; 3 – стеновой клапан СВК В-75; 4 – то же в закрытом состоянии; 5 – стеновой клапан КИВ-125; 6 – то же в закрытом состоянии

Еще один важный аспект: при каких перепадах давлений должен быть обеспечен расчетный приток воздуха? В справочной и рекламной документации, как правило, приводится информация по расходу при ΔP = 10 Па. Но в реальном здании перепад давлений между наружным и внутренним воздухом может существенно отличаться от 10 Па, причем как в большую, так и меньшую сторону. Этот перепад зависит от конструктивного решения системы вентиляции, высоты каналов, наличия вытяжных вентиляторов, кухонных вытяжек, ветровых давлений и др. Соответственно, для аэродинамического расчета при проектировании системы вентиляции нужны не дискретные значения расходов при каких-то фиксированных перепадах давлений, а зависимость «расход воздуха – перепад давлений». В качестве примера на рис. 1 представлены подобные результаты испытаний некоторых приточных клапанов. Данные получены при проведении испытаний в лабораторных условиях по методике ГОСТ 26602.2–99 [8] * .

Из вышеизложенных рассуждений вытекают несколько простых выводов:

приточные устройства должны быть в состоянии обеспечить приток воздуха ≈30–40 м 3 /ч, поэтому различного рода «самовентиляции», «внутрипрофильные вентиляции», клапаны с расходом воздуха порядка 5–10 м 3 /ч в качестве элементов приточной системы вентиляции рассматриваться не могут в принципе;
конструкция приточных устройств должна иметь возможность плавного (или ступенчатого) регулирования — от минимальной величины расхода приточного воздуха, соответствующей нерабочему режиму, до расчетной — по потребностям проживающих;
для ограничения расхода приточного воздуха при больших перепадах давлений приточное устройство должно содержать ветрозащитную планку или какой-то другой элемент ограничения расхода при сильном ветре;
при определении требуемого количества приточных устройств следует учитывать расход воздуха, поступающего через неплотности окон и балконных дверей [5]: как показывают расчеты, величина притока через неплотности окон существенно зависит от их конструктивного решения и может быть весьма весомой;
характеристика приточных устройств должна включать зависимость «расход воздуха – перепад давлений» как в открытом, так и закрытом состоянии, необходимую для последующего аэродинамического расчета системы вентиляции.

Если обратиться к истории отопительно-вентиляционной техники, то можно отметить, что ранее (в 19-м и большей части 20-го столетия) вопрос о приточной вентиляции в жилых зданиях не стоял в принципе, поскольку применяемые ограждающие конструкции обладали достаточно высокой воздухопроницаемостью, а печное отопление обеспечивало гарантированное удаление воздуха вместе с продуктами сгорания через дымовые каналы.

Однако уже и в те годы для общественных зданий с большим скоплением людей (больницы, казармы, так называемые присутственные места) предлагались системы вентиляции с регулируемым притоком (рис. 2).

Приточная вентиляция системы И. Флавицкого (1874 г.)

Постепенная замена печного отопления центральными системами водяного или парового отопления потребовала устройства в жилых зданиях вытяжных вентиляционных каналов – для удаления загрязненного воздуха. Первоначально такие каналы размещались в жилых комнатах, но перетекание загрязненного воздуха и, соответственно, ухудшение качества воздуха в жилых комнатах обусловили перемещение вытяжных каналов в кухни, кладовые, санузлы (как это и регламентируется СП в настоящее время). Применение приточных клапанов в зданиях этого периода связано прежде всего с использованием газового оборудования и необходимостью притока воздуха для сгорания газа. Элементы таких устройств до сих пор сохранились на фасадах некоторых старых зданий.

Попытки применения специальных вентиляционных клапанов, например, в 60-х годах прошлого столетия (рис. 3) широкого распространения не получили – опять же вследствие высокой воздухопроницаемости оконных блоков того периода. По этой же причине каждую осень окна «заклеивали» (герметизировали), чтобы при ветре в помещения не поступало слишком много воздуха.

Схема установки приточного клапана в стеновых панелях жилых зданий серии 1-335 (1964 г.)

Справедливости ради надо отметить, что ведущими специалистами в области отопления и вентиляции еще в 50-годах прошлого столетия отмечались возможные негативные последствия высокой герметичности окон. В частности, «…в зданиях с вентиляцией при естественном побуждении герметизация окон с доведением их воздухопроницаемости до 6,5 м3/(м 2 ×ч×мм вод. ст.) является вредной, ибо она исключает потребный вентиляционный воздухообмен в квартирах…» [7]. И это написано 60 лет тому назад, когда об окнах из ПВХ еще и речи не было! В настоящее время герметизация современных оконных конструкций доведена до 0,3–0,6 м 3 /(ч × м 2 × мм вод. ст.), т. е. стала еще на порядок больше, чем об этом писал И. Ф. Ливчак в 1951 г. [7].

В настоящее время можно выделить несколько направлений решения задачи обеспечения регулируемого притока воздуха в жилых зданиях:

применение различного рода проветривателей с периодическим открыванием створок оконных блоков – от простейших с ручным регулированием до автоматизированных с управлением процессами «открывания–закрывания» по таймерам или датчикам;
применение приточных устройств с регулируемым (ручным или автоматическим) открыванием для децентрализованного притока в системах вентиляции с естественным или механическим удалением воздуха (в том числе гибридных систем вентиляции);
применение механических систем вентиляции с децентрализованным или централизованным механическим притоком воздуха, рекуперацией тепла удаляемого воздуха и т. п.

В свою очередь, приточные устройства могут подразделяться:

по месту расположения (оконные, стеновые),
по способу установки (врезаемые в строительные конструкции или использующие межпрофильное пространство оконных блоков),
по регулированию (с ручным или автоматическим регулированием),
по способности гасить ветровые воздействия (с ветрозащитной планкой и без нее) и др.

Внешний вид некоторых оконных клапанов: а–в – оконные клапаны, врезаемые в створки или коробки оконных блоков; г – клапан, забор приточного воздуха в котором предусмотрен из-под коробки рольставен оконного блока; д – клапан в нижней части балконных дверей; е – клапан, врезанный непосредственно в остекление

На рис. 4, 5 приведены фотографии некоторых приточных устройств (так называемых клапанов), смонтированных в эксплуатируемых жилых и общественных зданиях ряда европейских стран (Германия, Франция, Италия, Швейцария и др.). Этот выборочный видеоряд свидетельствует о достаточно большом разнообразии применяемых устройств и понимании необходимости их применения даже в относительно мягком европейском климате. Это и оконные клапаны, врезаемые в створки или коробки оконных блоков (рис. 4, а–в), стеновые клапаны различного конструктивного решения (рис. 5, а–г) и их сочетания, например: клапан, забор приточного воздуха в котором предусмотрен из-под коробки рольставен оконного блока (рис. 4, г), и другие. Иногда встречаются несколько неожиданные варианты. Например, установка клапана в оконном откосе (рис. 5, д), врезка клапанов в нижнюю часть балконных дверей (рис. 4 д) или непосредственно в остекление (рис. 4, е, рис. 5, е).

Внешний вид некоторых стеновых клапанов: а–г – стеновые клапаны различного конструктивного решения; д – клапан, установленный в оконном откосе; е – клапан, врезанный непосредственно в остекление

Логично предположить, что в суровых климатических условиях РФ требования к конструктивным решениям и характеристикам приточных устройств, их размещению должны быть более обоснованными и продуманными.

Окончание статьи читайте в следующем номере.

Р НП АВОК 5.2–2012. Технические рекомендации по организации воздухообмена в квартирах жилых зданий. М.: АВОК-ПРЕСС, 2012.
СП 54.13330.2016. Здания жилые многоквартирные. Актуализированная редакция СНиП 31–01–2003. М., 2016.
СП 60.13330.2016. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Актуализированная редакция СНиП 41–01–2003. М., 2016.
СТО НП АВОК 2.1–2017. Здания жилые и общественные. Нормы воздухообмена. М.: ООО ИИП «АВОК-ПРЕСС», 2017.
СТО СРО НП СПАС 05–2013. Стандарт организации. Энергосбережение в зданиях. Расчет и проектирование систем вентиляции жилых многоквартирных зданий. Омск, 2014.
Ливчак И. Ф. Вентиляция многоэтажных жилых домов. М.: Госуд. изд-во архитектуры и градостроительства, 1951.
ГОСТ 30494–2011. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях. М., 2011.
ГОСТ 26602.2–99. Блоки оконные и дверные. Методы определения воздухо- и водопроницаемости. М., 1999.
СП 50.13330.2012. Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23–02–2003. М., 2012.

* Подробнее об этом см. статью Кривошеина А. Д., Нагорного В. С. «Приточные вентиляционные устройства: обзор некоторых решений и результаты испытаний» (Светопрозрачные

Сложившаяся практика проектирования систем естественной вентиляции многоэтажных жилых зданий предусматривает применение, как правило, вытяжных систем с вертикальными сборными каналами, состоящих из магистрального канала и каналов-спутников, присоединяемых к магистральному каналу через этаж, реже через два или три этажа. Не секрет, что на стадии эксплуатации подобного рода систем, достаточно часто отмечается нарушение их работы. В частности: — уменьшение воздухообмена и, соответственно, ухудшение качества воздуха в квартирах верхних этажей, в том числе повышение относительной влажности со всеми вытекающими последствиями (рис.1 а); — «опрокидывание» направления движения воздуха в каналах-спутниках с его перетеканием из сборного канала в помещения той или иной квартиры; — «опрокидывание» потока воздуха отдельных сборных каналов в целом (совместно с каналами- спутниками) и поступление наружного холодного воздуха по вентиляционным каналам в помещения (рис.1 б). Одна из основных причин — отсутствие организованного притока воздуха — о чем говорилось в одном из предыдущих номеров журнала. Но налицо и явные ошибки проектирования, обусловленные, прежде всего, издержками применяемых методик аэродинамического расчета вентиляционных систем. Надо отметить, что большинство из перечисленных проблем не являются принципиально новыми. О тех или иных аспектах нарушения проектных режимов работы систем естественной вентиляции, необходимости повышения их надежности писалось и в 60-х, и в 70-х и в 90-х годах [1, 2, 3, 4, 5].

Можно сказать, что вся история развития систем естественной вентиляции пронизана анализом подобных ситуаций, попытками их моделирования, например, с применением гидроинтеграторов или компьютерных программ, поиском технических решений, направленных на повышение надежности систем. Современное состояние дел в этой области характеризуется следующими особенностями: — применением светопрозрачных конструкций и входных дверей в квартиры с большим сопротивлением воздухопроницанию (причем, как при новом строительстве, так и ремонте отдельных квартир); — проектированием систем естественной вентиляции жилых зданий без устройств для организованного притока воздуха (со ссылкой на СНиП 31-01-2003 о возможности обеспечения притока воздуха «. через регулируемые оконные створки, фрамуги, форточки.»), либо с установкой каких-либо приточных клапанов без их увязки с вытяжными каналами; — недостаточностью (а по ряду показателей и отсутствием) информации по эксплуатационным характеристикам приточных вентиляционных устройств; — отсутствием инженерных методик аэродинамического расчета систем естественной вентиляции с учетом совместной работы отдельных каналов (вытяжных систем) и приточных устройств (приточных систем). В данной статье сделана попытка на основании анализа ряда частных случаев — результатов рас¬чета систем естественной вентиляции, выполненных с применением компьютерной программы моделирования воздушного режима зданий «S-VENT V1.0», продемонстрировать последствия тех или иных решений, выявить характерные ошибки и некоторые общие принципы проектирования систем вентиля¬ции с вертикальными сборными каналами. Программа «S-VENT V1.0» разработана специально для аэродинамического расчета систем естественной вентиляции зданий. В ее основу положены известные подходы [3,4], базирующиеся на представлении здания с его помещениями, ограждающими конструкциями, вытяжными каналами и приточными устройствами в виде аэродинамической сети сложной геометрической формы. Узлами сети являются отдельные помещения, а также точки слияния и деления потоков воздушной среды, участками (связями) — ограждающие конструкции, вентиляционные каналы, приточные устройства и т.п., характеризуемые определенным сопротивлением перемещению воздуха. К узлам, под воздействием перепада давлений, может подходить и уходить определенное количество воздуха.

Движение воздуха по рассматриваемой сети описывается уравнениями вида [4] Pki ± Р i = Si ■ Gn, рд,, = hi ■ g ■ (Pext — p;nt); Pv,i = ki ■ (Vext2 /2) ^ Pext’ где hi — вертикальное расстояние от уровня условного нуля до центра рассматриваемой конструкции, м (для удобства расчетов за условный нуль принята отметка самой высокой вентиляционной шахты); g — ускорение свободного падения, м 2 /с; Pext и Pint — соответственно плотность наружного и внутреннего воздуха, кг/м 3 ; где k — аэродинамический коэффициент здания (для наветренной и заветренной сторон); vext — расчетная скорость ветра с учетом изменения по высоте, м/с. В конечном счете, воздушный режим любого здания описывается системой n — нелинейных уравнений, составленных по пространственной схеме системы вентиляции. Критерий сходимости — равенство расходов воздуха по притоку и вытяжке. При наличии приточных вентиляционных устройств расход воздуха через них учитывается характеристикой сопротивления Si, определяемой по результатам испытаний (рис. 2).

Рассмотрим простейший случай — верхний этаж двенадцатиэтажного жилого дома с самостоятельными вытяжными каналами (рис.3).

Казалось бы, при данном техническом решении проблем с вентиляцией в принципе быть не должно, поскольку вытяжные каналы квартиры не сообщаются с каналами других этажей. Традиционная методика аэродинамического расчета такой системы вентиляции предусматривает увязку потерь давления на трение и местные сопротивления в канале — с располагаемым давлением, определяемым по разности плотностей наружного и внутреннего воздуха и расстоянию от центра вытяжной решетки до устья канала при расчетной температуре наружного воздуха +5 оС Жр +Z) £ Pg/ (6) где Ртр, Z — потери давления на трение и местные сопротивления соответственно, Па; P . — располагаемое давление, рассчитываемое по формуле (4), Па. При этом потери давления в приточных устройствах или светопрозрачных конструкциях не учитываются — из предпосылки, что воздухопроницаемость оконных блоков достаточно велика или открыты форточки. Рассчитанные и запроектированные таким образом каналы кухни и санузла (например, сечением 140х270 мм и 140х140 мм соответственно) должны обеспечивать требуемый воздухообмен квартиры в рабочем режиме L1^

140 м3/ч. И формально этот воздухообмен каналы в состоянии обеспечить — при открытых створках оконных блоков.

Расчет этой же квартиры, выполненный с учетом реальной воздухопроницаемости ограждающих конструкций (по программе «S-VENT» — см. табл.1) показывает, что при закрытых окнах вытяжные каналы, вследствие отсутствия организованного притока воздуха, не в состоянии обеспечить и 10% от требуемого воздухообмена. Более того, вся система приходит в состояние неустойчивого равновесия. Вытяжные каналы создают в помещении определенное разрежение и достаточно небольшой разности в высотах оголовков каналов, разности температур удаляемого воздуха или ветровых давлений в устье каналов, чтобы система опрокинулась — один из каналов начал работать на приток, другой на вытяжку (см. табл. 1). Последствия — понижение температуры стенок каналов, конденсат, изморозь, сквозняки и т.п. (см. рис. 2 б). Аналогичная ситуация может наблюдаться и на нижележащих этажах, с той лишь разницей, что опрокидывается весь стояк, и по сборному каналу наружный холодный воздух опускается вплоть до первого этажа (что и отмечалось неоднократно при проведении обследований подобных систем). При этом попытки отрегулировать вытяжные каналы в пределах отдельной квартиры (речь идет о каналах-спутниках) или вообще перекрыть их сечение эффекта не дают, поскольку перетекание воздуха идет через каналы квартир других этажей.

Решение проблемы очевидно — обеспечение регулируемого притока воздуха — либо за счет установки приточных вентиляционных устройств, либо механических систем. И поскольку устройство механических систем приточной вентиляции в многоэтажных зданиях дело достаточно дорогостоящее, то наиболее простое решение — установка приточных вентиляционных клапанов, что и применяется все чаще при проектировании систем вентиляции жилых и общественных зданий. К сожалению, как правило, без какого-либо расчета и увязки их характеристик с вытяжными каналами.

Сложилось определенное мнение, согласно которому достаточно предусмотреть установку каких-либо клапанов, фурнитуры с микропроветриванием или микровентиляцией — и все проблемы решены. Увы, но ситуация гораздо сложнее. И не только потому, что требуемый воздухообмен может быть не обеспечен. Без взаимной увязки сопротивлений приточных и вытяжных систем вентиляционные каналы могут быть опрокинуты и при наличии приточных устройств. В качестве примера на рис. 4 показана физика этих процессов с применением понятия нейтральной зоны (нейтральная зона — условная плоскость, в которой перепад давлений между внутренним и наружным воздухом равен нулю). При наличии отверстий в ограждающих конструкциях (например, открытых окон) нейтральная зона располагается между приточными и вытяжными отверстиями. Конкретное местоположение нейтральной зоны зависит от соотношения площадей приточных и вытяжных отверстий. При отсутствии приточных устройств или их достаточно большом сопротивлении нейтральная зона поднимается вверх. И чем больше сопротивление приточных клапанов, тем нейтральная зона поднимается выше. При этом, если оголовки каналов расположены на различной высоте, то при определенных условиях один из них может начать работать на приток. Таким образом, для нормальной работы системы вентиляции необходима взаимная увязка сопротивлений приточных устройств с располагаемыми давлениями и сопротивлением вытяжных каналов. Кроме того, сопротивления каналов в пределах квартиры должны быть увязаны между собой. В частности, при проектировании системы естественной вентиляции (например, с двумя вытяжными каналами в квартире), представляется необходимым соблюдение равенства Рext,1 — GR-l^ +Z), — Рext,2 — +Ч2, (7) где Р , Р располагаемое давление в каналах квартиры, Па; ER’l-^ +Z)K GR’l’-^ +Z)2 — потери давления на трение и местные сопротивления в этих же каналах, Па. При выполнении (7) можно рассчитывать, что расход удаляемого воздуха через каналы будет соответствовать проектным значениям и закрытие клапана или открытие форточки будет сопровождаться пропорциональным изменением расхода воздуха через вытяжные каналы. Подбор количества приточных устройств (стеновых или оконных вентиляционных клапанов с учетом их типоразмеров), предлагается производить по разности давлений между располагаемым давлением и потерями давления в вытяжных каналах (8) При этом расход воздуха через приточные устройства следует принимать по паспортным данным или результатам испытаний в зависимости от ДРп , а расход воздуха, поступающего в квартиру, рас¬считывать по формуле L = L пр к. ок где L^ — расход воздуха через приточный клапан при расчётной разности давлений, м3/ч; N — количество приточных клапанов, установленных в квартире; L^ — расход воздуха через 1 м2 окна, м3/ч; F — площадь окон в квартире. Расчет по формулам (7 — 9) системы вентиляции квартиры, представленной на рис. З, показал принципиальную возможность получения корректных результатов (достаточно хорошую сходимость с результатами расчета по программе «S-VENT V1.0»), но при условии выполнения ряда итераций с учетом изменения расхода удаляемого воздуха и соответственно изменения потерь давлений в вытяжных каналах. Аналогичный расчет и подбор сечений каналов для многоэтажного здания является уже на порядок более сложной задачей, решение которой в настоящее время без применения ЭВМ представляется маловозможным. Результаты расчета для одной из блок-секций 12-тиэтажного здания, выполненного по программе «S-VENT V1.0» с учетом перетекания воздуха через входные двери, вертикальные сборные каналы, приточные стеновые клапаны, оконные блоки, показа¬ли, что система вентиляции с приточными клапанами может устойчиво работать в проектном режиме, однако требуемый воздухообмен обеспечивается не на всех этажах. Соответственно необходимо либо увеличение количества клапанов, либо изменение их характеристик, либо установка в вытяжных каналах верхних этажей вентиляторов.

Усложним ситуацию и рассмотрим эксплуатационное состояние этого же здания при наличии ветра (рис. 5). На наветренной стороне создается избыточное давление, на заветренной — разрежение. Расход воздуха через приточные клапаны на наветренной стороне существенно возрастает, на заветренной — уменьшается. При определенной скорости ветра часть стеновых клапанов на заветренной стороне начинает работать на вытяжку, при этом вентиляционные каналы верхних этажей могут опрокинуться и начать работать на приток. И чем больше скорость ветра, тем это влияние больше. Таким образом, и наличие приточных клапанов не гарантирует стабильной работы системы вентиляции в течение всего года. Необходимо отметить еще и тот факт, что если в конструкции клапанов не предусмотрено авторегулирование расхода воздуха (ветрозащитных планок или гигрорегулируемых элементов) расход воздуха через клапаны наветренной стороны может в несколько раз превышать нормативные значения. В частности, для многоэтажного жилого дома коэффициент неравномерности воздухообмена верхних и нижних этажей может доходить до k = /2L = 4 -г 6.

Пути решения данной проблемы — применение приточных устройств с регулируемым расходом воздуха (автоматическим ограничением расхода) и установка на оголовках вентиляционных каналов или вентиляционных шахт дефлекторов. В качестве примера на рис. 6 приведены результаты расчета 12-ти этажного жилого дома с дефлекторами и регулируемыми стеновыми клапанами. Наличие ветрозащитных планок обеспечивает ограничение расхода приточного воздуха на заданном уровне (характеристика сопротивления клапана S меняется после прикрытия планки), при этом уменьшение расхода приточного воздуха на нижних этажах приводит к перераспределению давлений по высоте здания и соответственно увеличению воздухообмена верхних этажей. Установка дефлектора обуславливает появление дополнительного разрежения в каналах при ветре, и соответственно опять же выравнивание распределения давлений и расходов воздуха по высоте здания. Причем влияние дефлектора в большей мере сказывается на верхних этажах.

Нередко, при проектировании многоэтажных жилых зданий, вытяжные вентиляционные каналы кухни или санузлов располагаются в стене лифтовой шахты. В этом случае оголовки вентиляционных каналов могут располагаться на различных отметках, отличающихся иногда на 3-4 м. И если эти каналы размещаются в пределах одной квартиры (а чаще всего так и бывает), то опрокидывание каналов не может предотвратить и наличие приточных устройств. Разность располагаемых перепадов давлений можно компенсировать лишь тщательной увязкой площадей сечения каналов (а точнее характеристик их сопротивлений). Соответственно более высокие каналы должны быть «зажаты» по сравнению с менее высокими. И хотя компьютерное моделирование позволяет производить подобную увязку, по мере возможности, таких решений все же желательно избегать.

Расчет и проектирование систем естественной вентиляции современных зданий требует подбора сечений вытяжных каналов с учетом их совместной работы, увязки с характеристиками приточных устройств, прогнозированием эксплуатационного состояния при различных сочетаниях внешних и внутренних воздействий. От правильного решения этих вопросов в значительной мере зависит устойчивость и эксплуатационная надежность систем вентиляции в целом. В связи с большим количеством факторов, оказывающих влияние на работу систем вентиляции, отработку типовых решений представляется целесообразным проводить на основе компьютерного моделирования с применением специальных программ.

Ливчак И.Ф. Вентиляция многоэтажных жилых домов. — М, Государственное издательство архитектуры и градостроительства, 1951. — 172 с.
Константинова В.Е. Расчет воздухообмена в жилых и общественных зданиях. — М., Стройиздат, 1964. — 156 с.
Разумов Н.Н. Графо-аналитический метод расчета гидравлически неопределимых схем воздухообмена зданий. В кн. Теплотехнические качества и микроклимат крупнопанельных жилых зданий», Сб.№3, — М., 1974.
Гинзбург Э.Я. Расчет отопительно — вентиляционных систем с помощью ЭВМ. — М., Стройиздат, 1979. — 182 с.
Китайцева Е. X., Малявина Е. Г. Естественная вентиляция жилых зданий //АВОК. 1999. № 3.

Кривошеин А.Д, Андреев И.В., Кафедра «Городского строительства и хозяйства», ИСИ СибАДИ, г. Омск

29 Мар 2019 admin 16