Естественная вентиляция жилого дома. Нормы по вентиляции жилых помещений


Нормы воздухообмена жилых зданий

Чем вызвана необходимость воздухообмена

Воздухообмен в квартирах и частных домах позволяет поддерживать требуемое качество воздушной среды в помещениях. Под воздухообменом понимается расход наружного воздуха (м3/час), подаваемого в здание путём организации вентиляции.

 

Источниками загрязнения воздуха в жилых комнатах являются находящиеся в них материалы, а так же продукты жизнедеятельности человека. Воздух загрязняется путем перехода в газообразное или взвешенное состояние веществ, которые находятся в элементах конструкции, отделки помещения, в мебели, тканях, материалах бытовых изделий. К биологическим выделениям человека, влияющим на качество воздуха, относятся углекислый газ, ацетон, аммиак, амины, фенолы и другие. Содержание этих веществ в воздухе приблизительно пропорциональны объёму выдыхаемого человеком углекислого газа, вследствие чего комплексное воздействие человека на снижение качества воздуха в помещении в целях упрощения можно описать одним показателем- концентрацией углекислого газа СО2.

Поддержание качества воздуха в помещении

Поддержание качества воздуха в жилом доме можно выполнить путём контроля концентрации СО2 и изменением производительности вентиляции в зависимости от её величины. Наибольшее распространение получил второй способ- путём контроля воздухообмена (расхода наружного воздуха в единицу времени). Этот способ значительно дешевле в реализации и в большинстве случаев эффективен. Для упрощённой оценки требуемого воздухообмена можно воспользоваться таблицей 1. Однако при проектировании системы механической вентиляции  жилого дома или квартиры следует выполнить расчёт.

Таблица 1- Качество воздуха в помещениях по расходу наружного воздуха на одного человека

Класс по

ГОСТ Р ЕН 13779-2007

Характеристика воздуха в помещениях Расход наружного воздуха на одного человека, м3/(час х чел)
IDA 1 Высокое качество воздуха >54  (номинальное значение 72)
IDA 2 Среднее качество воздуха

36-54 (номинальное значение 45)

IDA 3 Приемлемое качество воздуха

22-36 (номинальное значение 29)

IDA 4 Низкое качество воздуха

<22 (номинальное значение 18)

Методы расчёта воздухообмена в помещениях жилого дома

Для определения нормативного воздухообмена используются два метода:

 

Так как жилые дома имеют схожую санитарную нагрузку и в них отсутствуют вредные технологические процессы, к расчёту воздухообмена обычно применяется первый из этих методов. При этом принимается схема воздухообмена, использующая следующие принципы повышения эффективности:

- воздух подаётся последовательно из более чистого помещения в более загрязнённое;

- воздухообмен для отдельного помещения уменьшается или отключается, если это помещение не используется.

 

Рис.1- Схема воздухообмена

Схема воздухообмена

Метод удельных норм

Метод определения воздухообмена на основе удельных норм последовательно рассматривает санитарную нагрузку на воздушную среду дома, создаваемую материалами (1-й этап) и нагрузку создаваемую человеком (2-й этап). Следующим 3-м этапом рассматривается условие соблюдения  баланса между притоком и вытяжкой [2].  В качестве результата принимается наибольший воздухообмен из трёх рассчитанных величин.  Примеры расчёта воздухообмена см. в приложении.

1-й этап. Рассчитывается воздухообмен [м3/час],  исходя из общего объёма помещений дома (квартиры):

Qкратн=0.35 х V, 

Где V- общий объём дома (квартиры), м3;

0.35- кратность воздухообмена, 1/ч.

 

2-й этап. Рассчитывается воздухообмен исходя из нормы на одного человека.

 

При общей площади дома (квартиры) на одного человека менее 20 м2 (Sобщ/N < 20 м2/чел), воздухообмен равен:

Qнорм=3хSжил                              

Где 3- нормативный коэффициент, м3/м2;

Sжил- жилая площадь, м2.

 

При общей площади дома (квартиры) на одного человека более 20 м2 (Sобщ/N>20 м2/чел), воздухообмен равен:

Qнорм=Nх60,

Где N- количество проживающих человек, чел;

60- воздухообмен на одного человека, м3/чел.

 

Под общей площадью дома Sобщ подразумевается суммарная площадь помещений, включенных в схему общего воздухообмена. Жилая площадь Sжил- это суммарная площадь только жилых помещений, в неё не входят площади коридора, кухни, санузла и  других вспомогательных помещений.

В плотно заселённых домах (квартирах) при общей площади на одного человека значительно меньше 20 м2 воздухообмен, рассчитанный по формуле Qнорм=3хSжил получается заниженным, т.к. эта формула продиктованная стандартом [1], не учитывает количество проживающих человек. Поэтому следует принять во внимание классификацию качества воздуха для нежилых помещений (это помещения общественного назначения, офисы), см. таблицу 1, с помощью которой можно задать нижнюю границу расхода воздуха на одного человека.

 

3-й этап. Рассчитывается расход вытяжного воздуха;

Расчёт состоит в определении суммарного расхода вытяжки из вспомогательных помещений:

Qвыт=∑Qi

Где Qi- воздухообмен вспомогательного помещения оборудованного вытяжной вентиляцией, определяется по таблице 2.

 

Таблица 2- Нормы воздухообмена вспомогательных помещений

Помещение Воздухообмен Qi, м3/час
Кухня с электрической плитой 60
Кухня с газовой плитой 100
Ванная, душевая 25
Туалет 25
Совмещённый санузел  50
Помещение сушки белья, постирочная

Q=Vпомещения х 5 ч-1

(кратность воздухообмена 5)

Гардеробная, кладовая

Q=Vпомещения х 1 ч-1

(кратность воздухообмена 1)

Примечание. Воздухообмен вспомогательных помещений указан в режиме использования помещения. Если  помещение не используется, кратность воздухообмена уменьшается до 0,2 ч-1.

 

4-й этап. В качестве результата принимается наибольшая из рассчитанных выше  величин воздухообмена:

Q=max{Qкратн;Qнорм;Qвыт} 

Таким образом,  результирующий воздухообмен обеспечивает соответствие всем трём составляющим требованиям.

Метод  допустимых концентраций

Для применения этого метода в упрощённом варианте, комплексное загрязнение воздуха вредными веществами косвенно оценивается только по содержанию углекислого газа СО2, выдыхаемого человеком. Воздухообмен должен обеспечивать концентрацию СО2 в помещении в зависимости от требований таблицы  см. статью  "Нормы концентрации углекислого газа (СО2) в жилых помещениях". В системах вентиляции регулирование расхода по показаниям датчика концентрации СО2 используется редко т.к. известно [3], что обеспечение качества воздуха по критерию расхода м3/(час х чел) приблизительно приводит к обеспечению такого же качества воздуха по критерию концентрации СО2. В рамках данной статьи метод допустимых концентраций детально не рассматривается.

Использование результатов расчёта

Расчёт воздухообмена исходит из оптимального достижения двух целей. С одной стороны необходимо обеспечить качество воздуха в помещении, с другой стороны  стоимость системы и стоимость её функционирования должны быть приемлемы для владельца. Увеличение воздухообмена увеличивает затраты на нагрев, фильтрацию, транспортировку воздуха.

Показатель воздухообмена лежит в основе при проектировании системы вентиляции частного дома или квартиры. Исходя из него,  в частности, определяется  мощность вентилятора, сечения воздуховодов.  Необходимо предусмотреть запас на случай присутствия большего количества людей, а так же в расчёте на снижение производительности по мере заполнения фильтра. Приведённая выше методика занижает расчётный воздухообмен по сравнению с реальной потребностью при расчётах для плотно заселённой жилплощади. В таких случаях правильнее ориентироваться на величину воздухообмена 40-70 м3/чел, см. таблицу 2.

Применение зарубежных стандартов

В стандарте  ASHRAE [5]  рекомендуемый расход для помещений ванной, туалета при периодическом режиме работы равен 90м3/час.

Расход общей приточной вентиляции [м3/час] определяется исходя из общей площади дома (квартиры):

Q=0,54 Sобщ+12,6 (Nсп+1)

Где Sобщ- общая площадь дома, м2;

N- количество спальных комнат (не менее 1). Принято, что дом с одной спальной комнатой предназначен для проживания 2-х человек. Далее каждое увеличение количества жильцов на одного человека приводит к увеличению комнат на одну спальную комнату. Например, для определения воздухообмена в доме с 4-мя жильцами следует принимать количество спален Nсп=3. Другими словами, выражение в скобках (Nсп+1) равно количеству жильцов.

 Перечень документов

1. СП 54.13330.2011. Здания жилые многоквартирные;

2. СП 60.133330.2012.  Отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха;

3. ГОСТ Р ЕН 13779-2007. Вентиляция в нежилых зданиях. Технические требования к системам вентиляции и кондиционирования;

4. АВОК-стандарт-1-2004. Здания жилые и общественные. Нормы воздухообмена;

5. ASHRAE 62.2-2013. Ventilation and Acceptable Indoor Air Quality in Low-Rise Residential Buildings.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Примеры расчёта воздухообмена методом удельных норм

Пример 1. Общая площадь квартиры Sобщ=55 м2; Общий объём помещений V= Sобщ х h=139 м3; Площадь жилых помещений Sжил=30 м2; В квартире проживает 4 человека.

Qкратн=0.35 х V= 0,35х139=49 м3/час

Sобщ/N=55/4=14<20 м2/чел, следовательно:

Qнорм= 3 х Sжил=3х30=90 м3/час

Объём вытяжки из помещений кухни, ванны, туалета, постирочной:

Qвыт=100+25+25+20=170 м3/час

Расход приточного воздуха Q=max{Qкратн;Qнорм;Qвыт}=max{49;90;170}=170 м3/час

 

Пример 2. Общая площадь квартиры Sобщ=100 м2; Общий объём помещений V= Sобщ х h=270 м3; Площадь жилых помещений Sжил=70 м2; В квартире проживает 3 человека.

Qкратн=0.35 х V= 0,35х270=95 м3/час

Sобщ/N=100/3=33>20 м2/чел, следовательно:

Qнорм= Nх60=3х60=180 м3/час

Объём вытяжки из помещений кухни, ванны, туалета, постирочной:

Qвыт=100+25+25+20=170 м3/час

Расход приточного воздуха: Q=max{Qкратн;Qнорм;Qвыт}=max{95;180;170}=180 м3/час

 

Пример 3. Общая площадь дома Sобщ=200м2; Общий объём помещений V= Sобщ х h=600 м3; Площадь жилых помещений Sжил=140 м2; В квартире проживает 3 человека.

Qкратн=0.35 х V= 0,35х600=210 м3/час

Sобщ/N=200/3=67>20 м2/чел, следовательно:

Qнорм= Nх60=3х60=180 м3/час

Объём вытяжки из помещений кухни, ванны, туалета, постирочной:

Qвыт=100+25+25+20=170 м3/час

Расход приточного воздуха: Q=max{Qкратн;Qнорм;Qвыт}=max{210;180;170}=210 м3/час

xn-----8kcflbdya3adoew5cyd7hcd.xn--p1ai

Нормы воздухообмена в общественных и жилых помещениях

Наименование помещения Максимальнаяплотность,м2/чел. Норма воздухообменапо ASHRAE62–1–2004 Норма воздухообменапо ASHRAE62–1–1999 Норма воздухообменапо АВОК–1–2002* Примечания
м3/(ч •чел.) м3/(ч • м2) м3/(ч • чел.) м3/(ч • м2) м3/(ч • чел.) м3/(ч • м2)
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Административные зданияОфисные помещения 20 30 1,5 36 2,6* 60 10** * при плотн. 14 м2/чел.** при плотн. 6 м2/чел.
Офисные помещенияпри плотности 10 м2/чел., кабинет 1018 30 3,0 36 3,6 6060 63,3  
Переговорные 3,3 12 3,8 30 18* 40 7** * при плотн. 1,7 м2/чел.** при плотн. 6 м2/чел.
ОбщеобразовательныеЯсли для детей до 4 лет 4 30 7,5          
Классы для детей 5–8 лет 4 27 6,8     20 10* * при плотн. 2,0 м2/чел.
То же для детей старше 8 лет 3 24 8,0 30 15* 30 * при плотн. 2,0 м2/чел.
Лаборатории школьные 4 30 7,5 36 12* 40 12* * при плотн. 3,0 м2/чел.
Здравоохранение Палаты больниц 10 47 4,7 30 6* 80 16* * при плотн. 5 м2/чел.
Процедурные 5 28 5,6 30 6 60 12  
Операционные 5 54 10,8 54 10,8 80 16  
Сервисного обслуживанияСупермаркеты 12,5 27 2,2 30 2,4 30 2,4  
Торговые залы магазинов 7 28 4 18 3,6* 30 5,4 * при плотн. 5 м2/чел.
Обеденные залы ресторанов 1,4 18 13 36 26 35 19,5* * при плотн. 1,8 м2/чел.
Закусочные, фастфуды 1 17 17 36 36 20 12* * при плотн. 1,8 м2/чел.
Парикмахерские 4 18 4,5 30 7,5 40 10  
Прачечные 5 19 4 30 6      
Досуговые и зрелищныеМузеи и выставки 2,5 17 6,8          
Библиотеки 2 11 5,5 30 6* 30 6* * при плотн. 5 м2/чел.
Спортивные арены     5,4          
Гимнастические залы 2,5 39 15,6 36 12*     * при плотн. 3 м2/чел.
Танцевальные залы, диско 1 37 37 47 47 30 30  
Зрительные залы театров 0,7 14 20 30 45 30 43  
Сцены и гримерные 1,4 19 14 30 21 30 21  
Залы ожидания на вокзалах 1 15 15 30 30  
Спальни и жилые комнатыгостиниц и апартаментов 10 20 2 27-54 3* 30-60 3* * пересчет нормы 60 м3/чна комнату для 2 человек
Жилые комнаты квартир 10 и более 27* 2,7 и менее 27* 2,7 и менее 30* 3 и менее * но не менее 0,35 обменав час площади квартиры

www.pcv.ru

Естественная вентиляция жилого дома

Вентиляцией (от лат. ventilatio — проветривание) называют регулируемый воздухообмен в помещениях, обеспечивающий благоприятный для человека микроклимат. Вентиляцию характеризует кратность воздухообмена, которая показывает, сколько раз в течение часа меняется воздух в помещении. При кратности воздухообмена в жилом помещении менее 0,5 у человека возникает ощущение духоты. В соответствии с требованиями существующих нормативов кратность воздухообмена в жилых комнатах должна быть — 0,5… 1,0, а для кухни, ванны и туалета — не менее 3,0.

Вентиляционный дымоход

Эти цифры определены по усреднённым размерам жилых помещений и предусмотренному санитарными нормами минимальному объёму свежего воздуха, необходимого для нормальной жизнедеятельности человека. В соответствии со СНиП 2.04.05-91 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» норма воздухообмена для жилых помещений устанавливается в размере 3 м3/час на 1 м2 жилой площади, но не менее 30 м3/час на одного взрослого человека и до 20 м3/ч на одного ребёнка. При соблюдении указанных норм в воздухе жилых помещений поддерживается нормальное соотношение между количеством кислорода и углекислого газа.

Если дом оборудован автономной системой отопления, то и помещение, в котором установлен котёл, также должно быть оснащено системой приточно-вытяжной вентиляции. Однако для котельной нормы поступления воздуха и, соответственно, кратность обмена определяются не санитарными нормативами, а типом и конструкцией обогревающего дом котла и должны быть указаны в его паспортных данных.

Пример рационального объединения вытяжных вентиляционных каналов в один общий стояк

Пример рационального объединения вытяжных вентиляционных каналов в один общий стояк.

От эффективности работы вентиляции зависит не только комфортность проживания, но и сохранность конструкций самого дома. В жилищном строительстве в России, как правило, применяются системы естественной приточно-вытяжной вентиляции. Действие естественной вентиляции в её классическом исполнении основано на разности температуры и плотности воздуха снаружи и внутри помещения: движущая сила процесса (так называемое гравитационное давление) прямо пропорциональна разности плотностей тёплого и холодного воздуха, а также высоте вытяжного канала.

При снижении температуры наружного воздуха эффективность работы вытяжных каналов увеличивается, а при повышении пропорционально снижается.

Несмотря на множество недостатков естественная вентиляция является самым дешёвым и наиболее распространённым типом вентиляции,обеспечивающим воздухообмен в жилых зданиях.

Естественная вентиляция не требует электрооборудования, вентиляторов, двигателей, приводов и поэтому отличается простотой обслуживания, низким уровнем шума и надёжностью.

Не стоит также забывать, что эффективность функционирования естественной вентиляции дома целиком и полностью зависит от конструкции, состояния и правильной эксплуатации вытяжных вентиляционных каналов. Как правило, вытяжные каналы прокладывают одновременно с возведением стен дома и для увеличения «тяги» выводят на уровень крыши. Чаще всего вытяжные каналы представляют собой пустоты, оставленные в кладке стен из кирпича или бетонных блоков.

Однако сегодня такой способ прокладки вытяжных каналов в силу многих причин уже нельзя считать лучшим. Во-первых, для эффективного функционирования естественной вентиляции внутренние стенки каналов должны быть достаточно гладкими, без бугров или выемок, которые снижают «тягу». Во-вторых, вытяжные каналы на всём протяжении должны быть прямыми и ровными, без сужений и расширений, которые также заметно снижают «тягу». Выполнение этих и ряда других специфических требований требует от исполнителя высокой квалификации и аккуратности при выполнении работы.

Таблица 1. Габаритные размеры и вес канальных блоков «Schiedel»

Кол-во ходов

Поперечное сечение, см

Наружный размер, см

Вес кг/пм

1

1х(12х17)

20×25

40

□□

2

2х(12х17)

36×25

71

□□□

3

Зх(12х17)

52×25

100

□□□□

4

4х(12х17)

88×20

128

Канальные блоки «Schiedel»

Канальные блоки «Schiedel»

Решётки для приточных и вытяжных вентиляционных каналов

Решётки для приточных и вытяжных вентиляционных каналов (справа-жалюзийная, позволяющая вручную отрегулировать интенсивность воздухообмена)

Чтобы не сталкиваться с этими трудностями, для прокладки вентиляционных каналов можно использовать, например, специальные канальные блоки фирмы «Schiedel». Их выпускают серийно, они имеют стандартную высоту 33 см и несколько вариантов исполнения, которые отличаются числом параллельных каналов: одно-, двух-, трёх- и четырёхходовые. Для сооружения канала высотой 1 м достаточно установить всего три таких блока. Благодаря небольшой толщине стенок (4 см) и использованию для их производства лёгкого бетона блоки имеют небольшой собственный вес, что существенно упрощает сборку и монтаж вентиляционных каналов.

Вентиляционные каналы для удаления воздуха необходимы прежде всего в санитарных помещениях, на кухне и в котельной. (Один из возможных вариантов компактного размещения вытяжных каналов в едином блоке показан на рисунке) Однако при необходимости такие же вытяжные каналы можно встроить и в кладку межкомнатных перегородок, разделяющих жилые помещения. Габариты канальных блоков «Schiedel» (табл.1) позволяют легко встраивать их как в кладку стен из штучного кирпича, так и в стены, сложенные из лёгких пенобетонных блоков.

Для забора воздуха из вентилируемого помещения в вытяжных каналах прорезают отверстия и встраивают заборные решётки. Кроме того в каждом вертикальном канале надо предусмотреть установку герметично закрываемой смотровой дверки, которая необходима для периодической прочистки вытяжных каналов. Устанавливают эти дверки обычно в самой нижней точке канала.

Таблица 2. Производительность вытяжной вентиляции в зависимости от высоты канала и температуры воздуха в помещении(при наружной температуре 12°С)

Высота канала (м)

tвозд в помещении

tвозд = 32°С (м3/час)

tвозд =25°С (м3/час)

tвозд = 20°С (м3/час)

tвозд = 16°С (м3/час)

2

54,03

43,56

34,17

24,16

4

72,67

58,59

45,96

32,50

6

85,09

68,56

53,79

38,03

8

94,18

75,93

59,57

42,12

10

101,32

81,69

64,08

45,31

* расчетные данные приведены для одиночного канала сечением 12×17 см (204 см2).

Оценить производительность системы вытяжной вентиляции, сооружаемой с помощью канальных блоков «Schiedel», можно по данным, приведенным в табл. 2. Как видно из таблицы, естественная вытяжная вентиляция при разнице температур наружного воздуха и воздуха в помещении 10-15 градусов работает достаточно эффективно и может обеспечить необходимую кратность воздухообмена практически во всех помещениях жилого дома.

Однако не стоит забывать, что для эффективного функционирования естественной вентиляции дома во все помещения должен поступать свежий воздух. В классической схеме естественной приточно-вытяжной предполагается, что свежий воздух поступает в жилые помещения через неплотности в оконных переплетах, форточки или открываемые окна и двери. При использовании современных конструкций окон и новых строительных материалов этого воздуха скорее всего будет недостаточно.

Для нормального функционирования естественной вентиляции в этом случае придётся оборудовать помещения и приточной вентиляцией. Каналы приточной вентиляции прокладывают точно так же, как и вытяжной с той лишь разницей, что забор свежего воздуха следует организовать на уровне самого нижнего этажа дома. Кроме того, решётки приточного воздуха желательно установить жалюзийные, чтобы при необходимости можно было перекрыть поступление холодного воздуха в помещения.

mainstro.ru