Устройства для обеспечения притока внешнего воздуха

Рассмотрим различные возможные способы обеспечения пропускания внешнего воздуха через достаточно герметичную внешнюю ограждающую конструкцию (стена + окно) в зданиях с естественным воздухообменом.

Устройства для обеспечения притока внешнего воздуха

При отсутствии периметральных щелей в притворах, которые в сумме могли давать в старой «столярке» 100-200 кв.см. на одно окно, для прохода воздуха через герметичные современные окна придется каналы поступления воздуха организовывать специально. В странах Западной Европы, где герметичные окна массово стали применяться примерно на 20 лет раньше, чем в России, все проблемы избыточной герметизации окон давно осознаны и разработана масса устройств для решения этой проблемы.

Критерии сравнения устройств для обеспечения притока внешнего воздуха

Для оценки достоинств и недостатков того или иного технического решения, надо выбрать критерий сравнения. Таких критериев два. Первый – это влияние на комфорт проживания и второй – энергоэффективность. Оба эти критерия важны, но важнее первый.

"В погоне за энергосбережением мы стали нарушать экологическую безопасность жилища. По результатам работы Комиссии ООН было сформулировано, что приоритетность при выборе энергосберегающих технологий имеют технические решения, одновременно способствующие улучшению микроклимата помещений" .
К сожалению, практика начавшегося в Москве массового капитального ремонта старых жилых домов этому постулату противоречит, утепление домов ухудшает параметры микроклимата и комфортность проживания.

На самом деле, есть более широкое, чем «микроклимат» понятие – комфорт проживания. Именно комфорт проживания является конечной целью усилий всех фигурантов строительной деятельности. Кроме параметров микроклимата (температура, влажность, подвижность, состав внутреннего воздуха и радиационная температура) в понятие комфорта входит еще освещенность и уровень шума.

Технические решения по обеспечению притока внешнего воздуха

Будем учитывать, что сами герметичные окна в закрытом состоянии приводят к улучшению по сравнению со старой «столяркой» таких параметров комфорта, как подвижность воздуха (сквозняки), температура воздуха и звукоизоляция, но ухудшают параметры по чистоте воздуха и влажности.

Форточки

Форточки, привычные в старой «столярке», в составе современных окон из того же ПВХ являются анахронизмом на фоне других имеющихся технических решений. Единственное их достоинство по сравнению со створкой окна в режиме «распашного» открывания - это втекание холодного воздуха зимой в помещение не с уровня подоконника, а выше, что создает в приоконном пространстве более благоприятное распределение температур.

"Разгерметизация квартир путем открытия форточек в герметичных окнах не позволяет обеспечивать требуемый микроклимат в квартирах и значительно снижает эффективность использования тепла, затраты которого на подогрев вентиляционного воздуха в современной квартире превышают потери тепла через наружные ограждения.

• Открывание форточек вызывает повышенный уровень шума, проникающего в квартиры домов, выходящих на улицы…" .Действительно, звукоизоляция ограждающей конструкции очень сильно зависит от ее герметичности. Современные оконные технологии позволяют для окон с одним переплетом и двухкамерным стеклопакетом получить значение звукоизоляции воздушного шума транспортного потока Rа транс. на уровне 30 дБА, от которых в зависимости от степени открывания форточки останется 10…..15 дБА, т.е. достоинства современных окон в плане звукоизоляции будут утрачены.

• Управление форточкой делегируется самим жильцам. Но жильцы могут отсутствовать в квартире достаточно долго, если форточку оставить открытой, встает вопрос несанкционированного доступа посторонних (кража), особенно в квартирах первого и последнего этажа. Если форточки закрыть, начнет падать качество внутреннего воздуха из-за снижения притока воздуха. В качестве постоянного источника свежего воздуха форточка слишком велика. При перепаде давлений 10Па отверстие в оконной конструкции площадью 1 кв.см. пропускает около 1 куб.м./час, на одну комнату требуется приток примерно 30….50 куб.м./час, это эквивалентно отверстию 30-50 кв.см., а форточка открывает сотни квадратных сантиметров. Придется для ПОСТОЯННОГО притока оборудовать форточку микровинтами для совсем небольшого открывания, что вызывает опасность обмерзания краев в морозы.

• Для изготовления форточки требуются дополнительные затраты на профиль, фурнитуру и саму работу, оказывается, что дешевле на окно установить приточный клапан с соответствующим небольшим проходным сечением. Если использовать форточку в режиме ПЕРИОДИЧЕСКОГО проветривания, то это крайне неудобно в ночное время и невозможно при отсутствии в квартире жильцов. Кроме этого, не обладая приборами и критериями оценки качества воздуха, жильцы не могут правильно выбрать режим проветривания. На сколько времени и сколько раз в сутки открывать форточку? Редкое проветривание – это плохое качество воздуха со всеми вытекающими последствиями для здоровья, избыточное проветривание – это нерациональное использование тепловой энергии, ничего общего не имеющее с энергосбережением.

«Фурнитурное» проветривание

Одним из важнейших достижений в области оконных технологий стало изобретение так называемой периметральной фурнитуры. Она позволяет управлять открыванием створок окна с помощью одной ручки, обеспечивая запирание створки в нескольких точках по периметру. Не углубляясь в детали, рассмотрим, на что способна периметральная фурнитура в плане воздухообмена. На сегодняшний день определились четыре основных режима положения створки –

• створка закрыта,
• створка открыта в режиме распашного открывания, как и старая «столярка»,
• створка откинута, образуя две треугольные щели по бокам и прямоугольную сверху,
• створка в режиме «щелевого» или «зимнего» проветривания, когда в положении ручки «на полвторого» образуется щель по периметру размером несколько миллиметров.

С позиций комфорта обитания любые манипуляции со створкой приводят к его снижению. Например, в статье «Вентиляция жилых многоквартирных зданий: проблемы и пути решения» А.Д.Кривошеин приводит такие данные по снижению величины звукоизоляции воздушного шума: окно в закрытом положении – 32 дБА, створка окна открыта в режиме щелевого проветривания – 16 дБА, створка окна открыта в режиме проветривания – 7 дБА. Видно, что даже при самом минимальном открывании в режиме «щелевого проветривания» новые герметичные окна по акустике возвращаются в состояние старой «столярки», что совершенно недопустимо на шумных магистралях. Да и минимальным в плане величины притока холодного воздуха режим «щелевого проветривания» назвать трудно. При створке со средними размерами 700х1500мм в окне может образоваться щель для прохода воздуха суммарной площадью 100….150 кв.см. и дать приток воздуха в данную комнату в несколько раз больший, чем требуется. Даже если окна выходят в тихий двор и звукоизоляция окна не играет особой роли, ПОСТОЯННО пользоваться таким способом проветривания можно только летом и в переходный период, зимой приток может оказаться слишком большим и привести к выхолаживанию комнаты. Значит, опять встает вопрос пользования ночью, при отсутствии жильцов и вопрос энергосбережения.
Также при любом открывании створки окна, поступление зимой холодного воздуха происходит с уровня подоконника или несколько выше непосредственно в зону пребывания людей, что приводит опять к сквознякам и дискомфорту.
При сравнении распределения температур около окна при проветривании с помощью наклонно-поворотной фурнитуры и одного из оконных клапанов (автор А.Д.Кривошеин см.Рис.1а,1б) видно, насколько зимой дискомфортно «фурнитурное проветривание».

Рис. 1 а) Распределение температур в приоконной зоне окна из ПВХ-профилей фирмы «Brugmann» при фурнитурном проветривании с помощью наклонно-поворотной створки.

Рис. 1 б) Распределение температур в приоконной зоне окна из ПВХ-профилей фирмы «Brugmann» с приточным вентиляционным устройством «Titon» ( модель «VARIGLASE»). Клапан устройства открыт, расход воздуха L≈70 м3/ч, температура наружного воздуха tн=-17.50С, средняя температура внутреннего воздуха tвср==20.40С (15.01.200г.)

Приточные клапаны (ПК)

По мере все более массового применения в жилищном строительстве герметичных окон из разных материалов со стеклопакетами к фигурантам строительного рынка разных стран приходит понимание, что по разным причинам проблема избыточной герметичности окон не решается с помощью форточек, фрамуг и створок в различных режимах открывания. Требуются специальные устройства для обеспечения постоянного управляемого притока свежего воздуха. В литературе встречаются различные названия таких устройств – клапаны, шумозащитные приточные устройства, оконные и стеновые проветриватели и т.д. Техническая суть этих устройств – отверстие в ограждающей конструкции с переменным сечением. В данной работе рассматриваются устройства без лопастей, приводимых в движение электродвигателем, т.е. речь пойдет о «пассивных» клапанах или «клапанах для естественного притока воздуха». Для движения воздуха через них требуется перепад давления, создаваемый механически или с использованием ветра и перепада температур внутри и снаружи помещения.
На сегодняшний день во многих странах выпускается множество приточных клапанов самой разной конструкции и из разных материалов. Это приводит к огромному разбросу цен и создает определенные трудности у заказчика при выборе той или иной конструкции. С одной стороны, понятно, что за большей ценой могут стоять более качественные материалы и большие функциональные возможности, но часто бывает, что большая цена определяется всего лишь большими габаритами и использованием, например, более дорогого алюминия вместо пластика, а функциональные возможности хуже, чем у более дешевых конструкций. В такой ситуации необходимо определить критерии выбора приточных клапанов, чтобы оценивать их по комплексу параметров, а не по одним только ценовым показателям.

Приточные клапана можно  классифицировать на:

• Приточные клапана типы по месту установки
• Приточные клапана типы по применяемым материалам
  
• Приточные клапана по типу управления
  
• Приточные клапана типы по производительности
  
• Стеновые приточные клапана

Вклад участника

Бутцев Борис Иванович