Последние проекты

Вентиляция и кондиционирование в коттедже

Что главное в жилище современного человека — эстетическая привлекательность интерьера, роскошная мебель ли вид из окна? Вопрос риторический. Тем более что все это теряет смысл, когда в роскошных, но хорошо закупоренных домах и квартирах люди задыхаются от нехватки свежего воздуха. Вот почему с появлением современных отделочных материалов и повсеместной заменой традиционных окон на стеклопакеты все больше внимания уделяется вопросам обеспечения благоприятного микроклимата в помещениях.

Насколько комфортно чувствует себя человек в доме, главным образом зависит от того, насколько ему в этом доме тепло. И в переносном, и в буквальном смысле. Но нас сейчас интересует последнее, а именно тепловой баланс конкретного помещения. Понятия душно или прохладно зависят в первую очередь от него. Помимо таких факторов, как физическая активность, подвижность человека, этот баланс определяется также температурой и относительной влажностью окружающего воздуха. От их комбинации, собственно, и зависит ощущение комфорта.

Тело человека постоянно отдает в окружающую среду часть своей энергии в виде тепла — до 200 Вт. Соответственно и сам воздух должен обладать некоторой поглощающей способностью. Посмотрите на график. Здесь изображены температурно-влажностные зоны комфорта в помещении. Климатическому комфорту отводится весьма небольшой участок. Даже если в комнате установилась вроде бы нормальная температура 20 «С, но относительная влажность достигает 807с (что бывает при недостаточной вентиляции), вам вряд ли это понравится, скорее всего вы скажете: Тут просто нечем дышать. А мы еще не коснулись проблемы качества воздуха, то есть содержания в нем вредных примесей. Их превышение чревато не только появлением неприятных запахов, но может представлять и угрозу для здоровья. Грамотное регулирование характеристик воздушных масс в помещении — это и есть главная цель кондиционирования и вентиляции.

 

Законодательная база

Давайте разберемся, как же рассчитываются благоприятные климатические условия в наших домах? Основными условиями при проектировании и расчете вентиляции являются поддержание качества воздуха (низкий уровень концентрации вредных веществ) и правильный воздухообмен. Важно, чтобы в комнату всегда поступало достаточное количество свежего воздуха, а загрязненный вовремя удалялся. Нормы воздухообмена устанавливаются с учетом назначения каждого конкретного помещения. Согласитесь, что воздушные режимы для кухни и спальни могут быть очень разными. Однако единых и обязательных стандартов в нашей стране на данный момент не существует. Воздухообмен различного типа помещений определяется согласно нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений (СНиП 2.08.01-89, СНиП 2.08.02-89, СНиП 2.09.04-87, МГСН 3.01-96 Жилые здания и др.). При этом наиболее продвинутым документом в этой области считается разработанный в США стандарт ASHRAE 62-1-2004 Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality. И надо сказать, что зарубежные и отечественные нормы существенно различаются. Российские стандарты несколько мягче, чем ASHRAE (для жилых комнат это 30 м3/ч-чел. против 27 м:!/ч-чел.). Казалось бы, запас лишним не бывает, однако к данному случаю это неприменимо. Излишняя вентиляция тоже может создавать дискомфорт, вызывая эффект сквозняка. Чтобы гармонизировать отечественные и международные нормы, некоммерческое партнерство Инженеры по отоплению, вентиляции, кондиционированию воздуха, теплоснабжению и строительной теплофизике (НП АВОК) разработало новый стандарт для России, правда, в качестве ориентира использовались все те же нормы ASHRAE 62-1999. Но это отдельная тема.

Итак, перед специалистами стоит задача организовать систему кондиционирования и вентиляции так, чтобы через комнату проходил строго определенный объем чистого воздуха без вредных примесей, обеспечивающий комфортное пребывание человека.

 

Веяния прогресса

Раньше, когда практически все отделочные материалы были натуральными, а свежий воздух без труда поступал в помещение через неплотности деревянных окон, проблема вентиляции не стояла столь остро. Однако в условиях современной жизни (загазованный воздух, вредные выбросы в атмосферу, отделка комнат синтетическими материалами, установка герметичных стеклопакетов) задумываться о микроклимате помещений приходится все чаще. В зданиях массовой застройки прошлых лет обычно применялась общеобменная вентиляция с естественными притоком и вытяжкой. Воздух в этом случае, как правило, поступал через окна, удаляясь через вентиляционные решетки в ванной, санузле и на кухне. Такая система не требует энергетических затрат на эксплуатацию, однако у нее есть немало минусов. Во-первых, успешность функционирования зависит от большого количества факторов — атмосферного давления, направления ветра, наличия тяги и т. д. Все это плохо поддается контролю. Во-вторых, с появлением стеклопакетов в такой системе обнаружилось слабое звено: приток воздуха через щели и неплотности в окнах практически прекратился. Современные окна слишком надежно загерметизированы. Чтобы проветрить помещение, их приходится открывать. Но тогда теряется весь смысл их установки. Ведь чем производители привлекают потенциальных покупателей пластиковых стеклопакетов? Да, именно их герметичностью и шумоизоляцией. Что же делать в такой ситуации?

Самое простое (и дешевое) решение — установка оконных клапанов. Они бывают различной конструкции. Но в большинстве своем представляют щелевые устройства, монтируемые в верхней части окна. Щель состоит из воздухозаборника (черпателя), расположенного снаружи, регулятора, монтируемого на внутренней стороне, и канала, соединяющего эти элементы. Черпатель обеспечивает плавное регулирование притока воздуха в помещение, защищен от попадания дождевой воды, а также может быть прикрыт москитной сеткой. Некоторые фирмы предлагают клапаны альтернативной конструкции, например встраиваемые в оконные ручки. Однако у всех подобных устройств тоже имеются недостатки. Через них с улицы проходит не всегда чистый воздух, он содержит пыль, аллергены и другие вредные примеси. Кроме того, температура и влажность впускаемого воздуха контролю не поддается. Наконец, такие простые методы не годятся при сооружении коттеджей площадью в сотни квадратных метров.

На помощь в этом случае приходят различные типы систем, которые обеспечивают принудительную циркуляцию  воздуха, то есть вентиляцию с механическим побуждением. Здесь уже не обойтись без расхода энергии и дополнительного обслуживания. Принудительными могут быть как приток воздуха, так и его вытяжка, или все вместе. Рассмотрим последний случай. Работа приточно-вытяжной вентиляции основана на создании двух встречных потоков воздуха. Это могут быть две независимые подсистемы или одна общая установка. Преимущество такого устройства в его простом монтаже. Система состоит из нескольких элементов (приточный и вытяжной вентиляторы, калорифер для подогрева приточного воздуха в холодное время года, каналы распределения, шумоглушитель) и обеспечивает наиболее эффективную вентиляцию в помещениях. Расчет и сооружение автономной климатической системы — поистине счастливая возможность для любого отраслевого специалиста создать законченный комплекс, где господствует оптимум климатического комфорта в разных функциональных зонах объекта.

Разумеется, конструкторы давно обратили внимание на то, что удаляемый из помещения воздух обладает вполне осязаемой тепловой энергией. Так зачем же зря выпускать тепло на улицу? Эта мысль подтолкнула специалистов к разработке систем приточно-вытяжной вентиляции, основанных на принципе рекуперации — использовании тепла вытяжного воздуха для нагрева приточного. Такой принцип существенно снижает энергетические затраты при эксплуатации данных установок. Теплообменники бывают разными. Наиболее популярными являются установки с пластинчатыми и роторными рекуператорами. Преимуществом первых является более низкая цена и простота монтажа. Роторные же рекуператоры более экономичны в эксплуатации и, главное, обладают очень высоким КПД (при равных расходах приточного и вытяжного воздуха он может достигать 85%). Такие установки имеют достаточно простую конструкцию. Внутри корпуса находятся приточный и вытяжной вентиляторы, фильтры, а также система автоматического управления. Сам принцип работы рекуператора основан на том, что в роторе через одни и те же каналы попеременно проходит то теплый, то холодный воздух, нагревая или охлаждая пластинки ротора. Помимо основных функций многие приточно-вытяжные установки с рекуператорами могут выполнять и дополнительную работу, например осушать или увлажнять приточный воздух, а также автоматически регулировать приток и вытяжку с использованием датчика присутствия людей в помещении. К основным минусам можно отнести высокую стоимость, неизбежные затраты на электроэнергию, периодическое техобслуживание (очистки фильтров, продувки узлов и т. п.), наличие места под оборудование, которое может иногда занимать целое помещение, а также высокий уровень шума, что требует дополнительной шумоизоляции.

Финская компания SK TUOTE OY предлагает более простое решение, основанное на системе принудительной вытяжной вентиляции. Вентиляторы торговой марки VILPE VENT успешно применяются в частном и малоэтажном строительстве. В отличие от дорогостоящих при-точно-вытяжных систем, описанных выше, крышные вентиляторы более доступны по цене, надежны в эксплуатации и легко монтируются практически на любой кровле. Схема функционирования данной системы предельно проста. Оснащенный двигателем вентилятор устанавливают на крыше, что гарантирует отсутствие шума внутри здания. К нему подводят воздуховоды из помещений, имеющих наиболее загрязненный и влажный воздух (кухня, туалет, ванная, прихожая, гараж, кладовые). В стены или потолок встраивают вытяжные вентили, через которые выводимый воздух по трубам поступает к вентилятору. Его монтаж возможен практически в любом месте по выбору заказчика и проектировщика. Для данной системы не нужно монтировать громоздкую вентиляционную шахту, которая совсем не украшает здание и плохо сказывается на герметичности кровли.

Но как быть с поступлением свежего воздуха, например, в спальни и гостевые? Эта задача решается путем встраивания приточных вентилей либо монтажом вентиляционных щелей над окнами. При желании можно сделать более сложную систему, добавив к вентилятору датчики влажности и таймер. Возможно также использование энергосберегающей системы рекуперации.

Чтобы избежать отапливания улицы, компания АЭРЭКО пошла по пути дозированного притока свежего воздуха в различные помещения квартиры в соответствии с реальными потребностями жильцов, а не фиксированными нормами. Днем, как правило, большинство людей уходит на работу. В это время вполне возможно сократить проток воздуха через комнаты до минимума — жильцы все равно отсутствуют, а вечером сделать наоборот. С увеличением числа людей в комнате необходимо усиливать ее вентилирование. В этом и состоит принцип разумной вентиляции от АЭРЭКО Проветривать надо там, где нужно, тогда, когда нужно, и столько, сколько нужно. Но как эти умные устройства узнают о присутствии людей в помещении? Основным источником загрязнения внутреннего воздуха является сам человек. В процессе его жизнедеятельности выделяются углекислый газ и пары воды. Именно содержание паров воды в воздухе и является наиболее характерным показателем его загрязненности. Промышленность производит ряд пористых материалов, которые изменяют размеры в зависимости от уровня относительной влажности окружающего воздуха. Одним из таких материалов является полиамидная ткань. Из нее фирма АЭРЭКО изготавливает датчики-приводы для управления своими вентиляционными устройствами. Они не требуют электропитания, но автоматически реагируют на уровень относительной влажности и управляют положением заслонок, определяющих поток воздуха через устройства. Контроль за выходом внутреннего воздуха из помещений осуществляется с помощью гигрорегулируемых вентиляционных решеток вместо привычных нам с постоянным сечением, устанавливаемых в подсобных помещениях. При использовании специальных вентиляторов АЭРЭКО удается экономить от 15 до 40% от затрат тепла, идущего на подогрев вентилируемого воздуха.

Частичной альтернативой традиционной приточной вентиляции могут стать генераторы кислорода. Понятно, для чего они нужны. Недостаток кислорода провоцирует головные боли, повышенную утомляемость, снижает иммунитет, вызывает кислородное голодание — гипоксию. Цель работы таких систем — повысить содержание  в комнатном воздухе до уровня морского побережья или тенистого леса. Хорошо известная среди профессионалов компания начала использовать в своих проектах кислородные системы OXYLIFE. С виду они напоминают обычные сплит-системы, состоят из внешнего блока, от которого в различные помещения прокладывают пластиковые трубки диаметром 6 мм. По ним идет кислородная смесь, а выходы трубок заканчиваются обычными вентиляционными диффузорами (тарелочки диаметром 5-6 см), через которые живительный газ поступает в помещения. Откуда же берется чистый кислород? Технология его получения непроста, но давайте разберемся в сути процесса подробнее.

Принцип работы таких генераторов основан на выделении из окружающего воздуха кислорода концентрацией до 95% (для сравнения в обычном воздухе этот показатель достигает лишь 19-21 %) путем пропускания под давлением через молекулярный фильтр PSA. Эта технология была разработана специалистами NASA в 60-е годы прошлого века. Принцип получения 02 основан на физическом разделении обычного воздуха на молекулярном уровне. Для разделения используется специальное вещество — цеолит, так называемое молекулярное сито. Цеолит под давлением задерживает влагу, азот и другие газы, а пропускает только кислород. Последний поступает в помещения, смешиваясь с уже имеющимся там воздухом, и заодно обеспечивает своего рода приточную вентиляцию. Эффективнее всего данная схема работает в комплексе с вытяжной вентиляцией и системой кондиционирования.

 

Комментарии запрещены.