Естественная вентиляция здания в разных категориях

Что необходимо учитывать при проектировании естественной вентиляции в здании

Каждое здание должно быть оборудовано вентиляцией. От этого зависит локальный климат в помещении, который оказывает влияние на здоровье человека и долговечность здания. Естественная вентиляция является простым и недорогим способом создания воздухообмена в сооружении.

Естественная вентиляция должна обеспечивать:

• приток свежих воздушных масс в здание
• удаление пыли, грязи, газов из помещения
• снижение вероятности взрыва и пожара
• циркуляцию воздуха для образования комфортного микроклимата для человека
• контроль температуры, давления и влажности в целом здании и каждом помещении в отдельности

 

При выборе проекта естественной вентиляции необходимо учитывать:

• площадь здания и необходимую производительность системы
• количество людей, которые будут находиться в здании
• климатические особенности региона, в котором планируется эксплуатация
• назначение здания, его взрыво- и пожароопасность

 

Также при расчете вентиляции здания следует брать во внимание основные параметры:

• Производительность. Нормой считается при площади помещения больше 20 м² на человека – объём поступаемого воздуха 30м³ в час.
• Кратность воздухообмена. Параметр отображает сколько раз в течении часа смениться воздух в помещении.
• Давление. Рассчитывают исходя из условия наличия или отсутствия вентиляторов.
• Скорость воздушного потока. Берется во внимание диаметр сечения, количество воздушных каналов, а также их протяжность.

 

Устройство естественного вентилирования зданий

Конструкция естественной вентиляции не требует больших финансовых затрат. В системе не используются механические и электрические приборы для управления воздушными потоками, что упрощает ее строительство и обслуживание.

Естественная вентиляция здания осуществляется за счет физических свойств:

• температуры воздуха внутри помещения и за его пределами,
• разность атмосферного давления, которая зависит от высоты сооружения,
• скорость перемещения воздушного потока.

Поступления свежего воздуха осуществляется через приточные каналы, которые размещают ближе к нижней части помещения. Для удаления загрязненного воздуха существуют вытяжные каналы, располагающиеся ближе верхней части здания, что позволяет создать большее давление и соответственно скорость перемещаемого воздуха. Для регулирования количества циркулирующего воздуха подбирают необходимый размер сечения воздуховодов. Чем больше сечение, тем больше поток будет проходить.

Приток воздуха при данном типе вентилирования происходит методом просачивания через щели в конструкции сооружения, окон и дверей. Вытяжка функционирует за счет удаления воздуха по специальным вытяжным каналам, которые размещаются в определенных местах. В жилых помещениях вытяжка обязательно размещается в: кухне, ванной комнате, санузле, в промышленных – в местах с повышенной температурой, концентрацией пыли, газов и вредных веществ.

По типу устройства различают: канальную и бесканальную системы естественного вентилирования.

 

Постоянная (бесканальная) система

Осуществляется преимущественно в производственных помещениях, где наблюдаются большие выделения тепла и необходим его постоянные отвод. Такой тип естественной вентиляции называют аэрация. В промышленных постройках в теплое время года приток свежего воздуха осуществляется через специальные проемы в нижней части здания. Зимой и осенью воздух поступает через проемы, размещенные на высоте 4 м и выше. Вытяжка производится через окна, фрамуги, вентиляционные шахты. Данное условие позволяет создать оптимальное давление, требуемое для движения воздушных масс.

Рассчитывают давления с помощью формулы:

Р_е = (ρ_вн — ρ_н)hg

где:

• ρ_н – плотность воздуха снаружи здания, измеряется в кг/м³;
• ρ_вн  – плотность воздуха, находящегося внутри здания, кг/м³;
• h – вертикальное расстояние от центра приточного проема до центра вытяжного, м;
• g — ускорение свобoдного падения, равняется 9,81 м/с².

 

Канальная вентиляция

Оборудуется, в основном, в жилых зданиях. Система представляет собой набор каналов (шахт), расположенных вертикально, через которые осуществляется воздухоотвод. При проекте канальной естественной вентиляции стоит ограничить количество изгибов и поворотов вентканалов, чтоб обеспечить меньшее сопротивления движущемуся воздушному потоку.

Рассчитать потери давления во всем воздухопроводе можно по формуле:

р = Rl + Z

где:

• R – потеря давления из-за трения, измеряется в Па/м;
• L – длина измеряемого участка, м.
• Z – потеря давления на местных сопротивлениях, Па/м.

 

Периодическая естественная вентиляция

Происходит при открытии окон, ворот (цехов, производственных помещений), дверей, фрамуг на проветривание. К преимуществам такой вентиляции можно отнести отсутствие материальных вложений и простота конструкции. Отрицательными факторами является небольшой КПД и зависимость от погодных условий: силы ветра, времени года. Негативным последствием проветривания может стать сквозняк, который является причиной простудных заболеваний.

Для более эффективной работы естественная вентиляция совмещается с искусственной. Приточная естественная вентиляция оснащается вентиляторами. Устройства позволяют перемещать большее количества воздуха на любые расстояния вне зависимости от перепадов давления и погодных условий снаружи здания.

Существуют виды приточных вентиляторов:

• оконный
• форточный
• канальный
• умный вентилятор (бризер)

Они отличаются ценой, способом монтажа и функциональностью. Также с помощью вентиляторов можно подавать предварительно подогретый воздух, увлажнять или фильтровать воздушные потоки.

 

Вентиляция естественным путем в разных категориях зданий

Существуют специальные нормы и правила (СНиП), от которых отталкиваются при строительстве и проектировании естественной вентиляции. Различаются 5 категорий зданий по уровню опасности взрыва и пожара:

1. С большой вероятностью взрыва и пожаров (А).
2. Взрывопожароопасные (Б).
3. Опасность возникновения пожаров (В).
4. Средней пожароопасности (Г).
5. Низкой опасностью возникновения пожаров (Д).

В зависимости от категории зданий, следует правильно подбирать материалы для строительства вентиляции.

 

Материалы для монтажа естественной вентиляции зданий

Материалы для строительства воздушных каналов здания разделяют:

• несгораемые,
• сгораемые при определенных условиях (повышенные температуры горения, длительное воздействие огня и другие),
• сгораемые.

Кирпичные, стальные и шлакобетонные воздуховоды не поддаются влиянию огня, высоких температур, поэтому получили широкую популярность при монтаже в зданиях с повышенной взрывопожароопасностью. Системы из поликарбоната удобны в установке, имеют приемлемую цену и просты в обслуживании, но рекомендуется монтировать в помещениях с низкой вероятностью возгорания и воздействием повышенных температур.

Несмотря на всю простоту устройства, естественная вентиляция зданий должна отвечать строгим требованиям и нормам СНиП. Поэтому, проектирование, монтаж и обслуживание желательно доверить профессионалам. При правильных расчетах и строительстве естественная вентиляция может стать экономичным решением для создания подходящего микроклимата.