Вентиляция помещений

Выделение влаги и углекислого газа (СО₂ ) в зимнее время, а также перегрев внутреннего воздуха помещения в летнее время, определяют необходимость периодической замены отработанного ( в результате процессов жизнедеятельности человека) внутреннего воздуха на свежий наружный воздух.

В России, согласно действующим нормативным документам, основным средством для поддержания необходимых гигиенических условий в помещениях жилых зданий является естественный воздухообмен, обеспечивающий функционирование системы естественной вентиляции.

Естественный перенос воздуха в здании осуществляется под действием разности давлений внутреннего и наружного воздуха, возникающей вследствие перепада температур и (или) под действием ветра.

В жилищном строительстве действует следующая схема вентиляции квартир: отработанный воздух удаляется непосредственно из зоны его наибольшего загрязнения, т.е. из кухни и санитарных помещений, посредством естественной вытяжной канальной вентиляции. Его замещение происходит за счет воздуха с улицы, поступающего через неплотные притворы окон всех помещений квартиры. Таким обеспечивается воздухообмен.

Интенсивность естественной вентиляции помещения определяется значением кратности воздухообмена (количество воздуха, необходимое для удаления из помещения за единицу времени (вытяжка) или подачи в помещения за единицу времени (приток). Согласно СНиП 41-01-2003 "Отопление, вентиляция и кондиционирование" и СНиП 31-02-01 "Дома жилые одноквартирные", требуемая кратность естественного воздухообмена определяется в зависимости от функционального назначения помещения и составляет для жилых помещений — 0,2 от объема помещения (м³/час); 60 м³/час на все помещение для кухни и 25 м³/час для помещений ванных комнат и санузлов.

Углекислый газ в небольших количествах содержится в составе чистого атмосферного воздуха. По данным медицинских исследований, концетрация СО₂ в воздухе равная 589 мг/м³ является необходимой для жизнедеятельности человека. Негативные последствия для человеческого организма начинают проявляться при повышении концетрации углекислого газа в 2–3 раза по сравнению с чистым атмосферным воздухом. При возрастании содержания СО₂ в воздухе выше определенной величины человек начинает чувствовать себя дискомфортно, может впадать в дремотное состояние, возникают головные боли, тошнота, чувство удушья. Его влияние настолько постепеннное и слабое, что его трудно сразу обнаружить.

В европейских нормативных документах зафиксировано 4 уровня проветривания и необходимые для них параметры воздухообмена:

1. Проветривание для защиты от влажности. Проветривание, не зависящее от пользователя (минимальный режим), которое помогает избежать сырости и образования плесени, при обычных значениях температуры и влажности помещении. Дифференцируется в зависимости от требований по энергосбережени.
2. Минимальное проветривание (минимальная вентиляция). Проветривание, не зависящее от пользователя, которое обеспечивает минимальное требования по качеству воздуха в помещении при обычной влажности и обычном уровне содержания вредных веществ в помещении.
3. Основное проветривание (основная вентиляция) Проветривание, необходимое для обеспечения требуемых санитарно- гигиенических условий в пределах одной квартиры, а также для предотвращения избыточного перегрева помещения летом (обычный режим).
4. Интенсивная вентиляция. Необходимая время от времени вентиляция в усиленном режиме.

Проверить наличие вентиляции в домашних условиях достаточно легко: если после приготовления пищи запахи задерживаются на кухне более 30 минут, значит, система вентиляции не работает или работает плохо.  Поднесите к вентиляционной решетке параллельно стене зажженную свечу. Расстояние между пламенем и решёткой должно быть 5–7 см. Оставшийся неподвижным огонь свидетельствует о полном отсутствии вентиляции. Отклонение его от вертикальной оси на угол, меньший 90º, свидетельствует о слабой работе вентиляции. Стена и пламя образовали угол, близкий к 90º – вентиляция работает отлично.

Устранение выявленных недостатков в работе инженерных сетей потребуют терпения и умения общаться с жилищно-эксплуатационным участком, так как Вам придётся с привлечением специалистов жилконторы провести профилактику и ремонт систем вентиляции и отопления за счёт своих коммунальных платежей

В таблице приведены эти и другие способы проверки исправности систем вентиляции, указаны способы их наладки.

Способ проверки	Система вентиляции (круглый год)
	Не работает	Слабо работает	Норматив
Температура воздуха в комнате	Значительно выше +22 ºС	Выше +22 ºС	+ 20 ºС
Температура поверхности радиатора	На этот показатель вентиляция существенного влияния не оказывает.
Относительная влажность	Более 80 %	45–80 %	35–45 %
Проверка пламенем свечи	Пламя неподвижно	Угол отклонения пламени значительно меньше 90º	Угол отклонения пламени ~ 90º
Что делать	Чистить каналы, заменять агрегаты	Чистить каналы вентиляции	Ремонт не требуется

Если после профилактики и ремонта климатических систем мощностей централизованной вентиляции для обеспечения нормативного воздухообмена в Вашей квартире недостаёт, то в соответствии со ст. 154 Жилищного кодекса РФ и п. 1.6 «Правил предоставления коммунальных услуг» (Постановление Правительства РФ от 23.05.2006 за № 307) коммунальные конторы обязаны за счёт коммунальных платежей (без дополнительных затрат со стороны потребителя) обеспечивать исправную работу всех инженерных сетей.

Являясь слабым местом в наружной оболочке здания, защищающей человека от неблагоприятных наружных воздействий, окна играют определяющую роль в формировании внутренней среды. Традиционный взгляд на окно, как элемент наружной ограждающей конструкции, предполагает, что оно, помимо зрительного контакта с окружающей средой и обеспечения естественной освещенности, должно также нести на себе все функции, связанные с вентилированием помещения. В настоящее время проблема доступа свежего воздуха в здания с герметичными оконными конструкциями является одной из наиболее остро стоящих перед специалистами во всем мире, и до сих пор еще не нашла своего окончательного решения.

На сегодняшний день окна российских зданий, как вновь строящихся, так и реконструируемых, являются единственным источником притока свежего воздуха, обеспечивающим нормальную работу системы естественной вентиляции.

Очевидно, что система естественной вентиляции будет являться эффективной только в том случае, если она отвечает целому ряду противоречащих друг другу требований, таких как:

• обеспечение необходимого обмена наружного и внутреннего воздуха в помещении за счет достаточного притока и вытяжки;
• недопустимость избыточных теплопотерь;
• обеспечение высокой степени изоляции от уличного шума;
• защита от проникновения насекомых, дождевой влаги, снега, пыли, а также обледенения в зимний период.

Естественный перенос воздуха в здании осуществляется под действием разности давлений внутреннего и наружного воздуха, возникающей вследствие перепада температур или под действием ветра.

Под влиянием внешних воздействий в здании создается распределение давлений, зависящее о геометрической формы здания и его аэродинамической характеристики, высоты помещений и разницы температур внутри и снаружи, степени изоляции отдельных этажей или групп помещений друг от друга, а также защищенности здания от воздействия ветра.

В холодный период года, при безветрии, в нижней зоне здания или помещения через любые неплотности и отверстия в ограждающих конструкциях происходит приток холодного наружного воздуха внутрь помещений (инфильтрация), а в верхней зоне, где создается избыточное давление по сравнению с атмосферным- удаление теплового воздуха наружу (эксфильтрация).

Эти явления, вызывающие естественный воздухообмен в помещении или здании, в особенности заметны при сильных морозах, когда разность температур наружного и внутреннего воздуха отапливаемых помещений наиболее велика.

За счет действия ветра на наветренной стороне здания создается подпор, а избыточное статическое давление возникает на наружных поверхностях ограждений. На заветренной стороне образуется разрежение, и статическое давление оказывается пониженным. Таким образом, с наветренной стороны действие ветра усиливает инфильтрацию, а с заветренной- уменьшает ее.

Таким образом, в многоэтажных зданиях в условихя относительного безветрия можно выделить зоны характерных (преобладающих во времени) давлений: положительных (превышающих атмосферное), отрицательных (меньших атмосферного) и неустойчивых (изменяющих свой знак).

В зоне положительных давлений, располагающейся в самой верхней части здания, преобладает удаление воздуха через отверстия и неплотности в ограждающих конструкциях; в зоне отрицательных давлений, занимающих всю нижнюю и среднюю по высоте часть здания, характерна инфильтрация холодного воздуха. Зона неустойчивых давлений близка к нейтральной поверхности.

Такое распределение давлений характерно практически для всех многоэтажных зданий вследствие недостаточной изоляции квартир от лестничных клеток. При этом на эпюру давлений для здания в целом накладывается распределение давлений в каждом отдельном этаже.

Таким образом, в многоэтажных зданиях отдельные помещения и квартиры, расположенные на разных этажах, изначально находятся в неодинаковых условиях естественного воздухообмена, возникающими за счет аэродинамики здания. Ситуация может быть дополнительно осложнена такими факторами, как наличие балконов и лоджий, а также сплошной воздухонепроницаемой перегородкой внутри здания. Кроме того, существенная разница в характере воздухообмена существует между зданиями, имеющими теплый чердак или совмещенную кровлю, и зданиями с холодным чердаком.

Разница давлений, вызывающая перенос воздуха в здании и возникающая за счет температурного градиента, может быть определена по формуле:

ΔP_t = H ( γ_н - γ_в ) , (1) где

γ_н — объёмный вес холодного наружного воздуха (кг/м³)

γ_в — объёмный вес теплого внутреннего воздуха (кг/м³)

H — вертикальное расстояние между нижними приточными и верхними вытяжными отверстиями (приближенно равное высоте всего здания), (м)

Схема фильтрации воздуха через неплотности проёмов в отапливаемом многоэтажном здании с естественным воздухообменом:
1 — эпюра давлений от теплового напора для здания в целом; 2 — эпюры давлений в каждом этаже; 3 — эпюра суммарных давлений при отсутствии ветра; 4 — эпюра давления от ветра в условиях городской застройки; 5 — нейтральная поверхность при отсутствии ветра.

Зависимость веса воздуха от температуры может быть проиллюстрирована в таблице 1:

Таблица 1

Т, °С	Парциальное давление водяного пара		Объемный вес воздуха (кг/м)
	мм.рт.ст	г/м3
-20	0,94	1,1	1,396
-10	2,14	2,3	1,342
0	4,58	4,9	1,293
+10	9,21	9,4	1,248
+20	17,53	17,2	1,205
+30	31,82	30,1	1,165

В летнее время (согласно формуле 1 и таблице 1), когда температура наружного воздуха приблизительно одинаковы, разница давлений ΔP_t близка к нулю. Движение воздуха через неплотности в оконных проемах может осуществляться только под действием ветра.

В зимнее время наружный воздух, объемный вес которого больше объемного веса внутреннего воздуха, начинает проникать в помещение за счет разницы давлений

ΔP_t, которая при t_в = +20 °С и t_н = -20 °С, может быть определена из зависимости, прямо пропорциональной общей высоте здания, а именно:

ΔP_t = Н ( 1,396-1,205 ) = 0,2 Н

Иными словами, чем выше здание (само по себе выполняющее роль аэродинамической трубы), тем больший эффект притока холодного воздуха создается в зимнее время.

С другой стороны, наряду с инфильтрацией холодного воздуха, имеет место обратный процесс — эксфильтрация водяного пара изнутри помещения наружу, вызванная разницей парциальных давлений. Так согласно таблице 1, при температуре воздуха, равной +20 °С, парциальное давление содержащегося в нем пара ΔP_t=17,2 г/м³, а при температуре воздуха, равной -20 °С, парциальное давление содержащегося в нем пара ΔP_t = 1.1 г/м³. Как уже отмечалось выше, такая большая разница парциальных давлений вызывает интенсивный влагоперенос через наружные ограждающие конструкции, в первую очередь — через окна. При этом условия влагообмена не зависят от аэродинамики здания, а определяются исключительно температурно-влажностным режимом помещения.

Вклад участника

Смирнова Дана