|
|
 |
|
 |
Калькулятор НДС онлайн: nds.com.ru
Главная Публикации
Влияние воздухопроницаемости наружных ограждений зданий на эффективность воздухообмена помещений
Организованный воздухообмен в жилых и общественных зданиях является основным способом обеспечения чистоты воздуха в помещениях, что в свою очередь обеспечивает комфортность проживания, эффективность трудовой деятельности человека, сохранность оборудования и строительных конструкций.
В жилых и в некоторых общественных зданиях чаще всего применяются системы естественной приточно-вытяжной вентиляции. Приточный наружный воздух поступает в помещение, как правило, неорганизованно, за счет инфильтрации через неплотности в оконных переплетах, через фрамуги и форточки. Удаление расчетного количества нагревшегося загрязненного воздуха производится организованно, через вертикальные вытяжные вентиляционные каналы. К достоинствам естественной вентиляции относятся простота и низкая стоимость, а основным ее недостатком является неустойчивый воздушный режим помещений из-за изменений температуры наружного воздуха и скорости направления ветра.
Расход наружного воздуха, поступающего в помещение в результате инфильтрации, зависит от плотности примыкания конструкций окон, балконных дверей и витражей, а также от объемно-планировочных решений зданий. СНиП 23-02 [1] с точки зрения тепловой защиты выделяет два показателя. 1. Расчетный показатель компактности здания Кеdes, который должен быть не ниже нормируемых значений и определяется по формуле:
, (1)
где: — общая площадь внутренних поверхностей наружных ограждающих конструкций, включая покрытие (перекрытие) верхнего этажа и перекрытие пола нижнего отапливаемого помещения (кв. м); — отапливаемый объем здания, равный объему, ограниченному внутренними поверхностями наружных ограждений здания (куб. м).
Расчетный показатель компактности жилых зданий принимает значения от 0,25 для 16-этажных зданий и выше, до 1,1 для одноэтажных домов.
2. Коэффициент остекленности фасада, который не должен быть более 18% для жилых и 25% — для общественных зданий.
Табл. 1. Результаты измерений (Площадь мерного свечения воздуховода — 0,01 кв. м, атмосферное давление — 99,90 кПа, объем помещения — 43,8 куб. м, площадь наружной стены — 23,4 кв. м, площадь всех ОК помещения — 76,1 кв. м)
Режим
Время
Средняя температура воздуха (0С)
Измеренный перепад давления (Па)
-
Динамическое давление на трубке «Пито»
(Па)
Измеренная скорость воздушного потока
(м/с)
Расход воздуха
начала
конца
внутреннего
наружного
Измеренный Qven (куб. м/ч)
Коэффициент пересчета
При расчетных условиях Qenv (куб. м/ч)
Повышение 1
10:30
10:40
22,2
19,7
11,2
Скорость
2,25
1,96
53
1,015
54
СКО
0,11
0,11
-
-
-
10:40
10:43
22,2
19,7
19,6
Скорость
4,39
2,73
74
1,015
75
СКО
0,14
0,14
-
-
-
10:43
10:46
22,2
19,7
29,5
Скорость
7,50
3,57
97
1,015
98
СКО
0,30
0,30
-
-
-
10:46
10:49
22,2
19,7
38,5
Скорость
10,02
4,13
112
1,015
113
СКО
0,22
0,22
-
-
-
10:49
10:59
22,2
19,7
47,9
Скорость
13,53
4,80
130
1,015
132
СКО
1,75
1,75
-
-
-
Понижение 1
10:59
11:02
22,2
19,7
39,7
Скорость
10,39
4,21
114
1,015
115
СКО
0,44
0,44
-
-
-
11:02
11:05
22,2
19,7
29,7
Скорость
7,89
3,67
99
1,015
101
СКО
0,31
0,31
-
-
-
11:05
11:08
22,2
19,7
20,0
Скорость
4,58
2,79
75
1,015
77
СКО
0,10
0,10
-
-
-
11:08
11:18
22,2
19,7
10,5
Скорость
1,99
1,84
50
1,015
50
СКО
0,11
0,11
-
-
-
Повышение 2
11:18
11:21
22,2
19,7
20,2
Скорость
4,66
2,82
76
1,015
77
СКО
0,13
0,13
-
-
-
11:21
11:24
22,2
19,7
30,0
Скорость
7,35
3,54
96
1,015
97
СКО
0,24
0,24
-
-
-
11:24
11:27
22,2
19,7
39,6
Скорость
10,46
4,22
114
1,015
116
СКО
0,23
0,23
-
-
-
11:27
11:37
22,2
19,7
49,9
Скорость
13,78
4,84
113
1,015
113
СКО
0,30
0,30
-
-
-
Понижение 2
11:37
11:40
22,2
19,7
39,8
Скорость
10,41
4,21
114
1,015
115
СКО
0,24
0,24
-
-
-
11:40
11:43
22,2
19,7
30,1
Скорость
7,91
3,67
99
1,015
101
СКО
0,37
0,37
-
-
-
11:43
11:46
22,2
19,7
20,3
Скорость
4,54
2,78
75
1,015
76
СКО
0,61
0,61
-
-
-
11:46
11:56
22,2
19,7
10,9
Скорость
2,36
2,00
54
1,015
55
СКО
0,19
0,19
-
-
-
Практика инженерных расчетов по определению расхода инфильтрационного воздуха Gинф (кг/час) показывает [2], что его инфильтрация через стены и покрытия невелика. Поэтому ею обычно пренебрегают и рассчитывают только через заполнения световых проемов и через закрытые двери и ворота. При этом расход инфильтрационного воздуха и, соответственно, средняя воздухопроницаемость наружных ограждений помещений жилых и общественных зданий не должны превышать значений, определяемых нормативным воздухообменом. Это объясняется тем фактом, что теплопотери за счет нагревания инфильтрационного воздуха, вентилирующего помещение в зданиях, построенных до 1995 г., могут составлять 45% суммарных теплопотерь здания [3], в крупнопанельных жилых домах — до 30% [4], а через плотные окна в многоэтажных зданиях — до 20% [2].
Проектирование систем естественной вентиляции квартир осуществляется исходя из условий, при которых сопротивление воздухопроницанию окон, балконных дверей, входных дверей соответствует требованиям СНиП 23-02-2003 [1]. Оконные блоки и балконные двери в жилых и общественных зданиях должны выбираться согласно классификации воздухопроницаемости притворов по ГОСТ 26.602.2 [5]: - в зданиях высотой в 3 этажа и выше — не ниже класса Б; - в зданиях высотой в 2 этажа и ниже — в пределах классов В–Д.
При приемке зданий в эксплуатацию СНиП 23-02 (п.11.4) требует осуществлять согласно ГОСТ 31167 [6] выборочный контроль кратности воздухообмена в 2–3 помещениях (квартирах) или в здании при разности давлений внутреннего воздуха обследуемых помещений и наружного атмосферного воздуха Р =50 Па. При несоответствии кратности воздухообмена в обследуемых помещениях нормам следует принимать меры по снижению воздухопроницаемости ограждающих конструкций по всему зданию.
Акт обследования помещений на воздухопроницаемость наружных ограждений при разности давления Р =50 Па вводимого в эксплуатацию здания является необходимой составной частью приемо-сдаточной документации.
Натурные испытания по определению воздухопроницаемости наружных ограждающих конструкций выполняются нашей испытательной лабораторией в соответствии с методикой определения воздухопроницаемости ограждающих конструкций в натурных условиях. Данная методика разработана нами на основании ГОСТ 31167 и утверждена ФГУ «Тест-С.-Петербург» Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии.
Сущность метода натурных испытаний воздухопроницаемости заключается в том, что в испытываемый объект нагнетают воздух и после установления стационарного воздушного потока через расходомерное устройство при фиксированном перепаде давления между испытываемым объемом и наружной средой Р=10, 20, 30, 40, 50 Па измеряют расход воздуха, подаваемого в помещение вентилятором, и приравнивают его к расходу воздуха, инфильтрующегося через неплотности наружных ограждений, ограничивающих испытываемый объект. Производят не менее трех серий измерений, повышая и понижая давление в указанной последовательности.
Объектами испытания могут быть эксплуатируемые или полностью подготовленные к сдаче в эксплуатацию небольшие (объемом до 500 куб. м) здания, квартира, помещение или группа связанных между собой помещений любого назначения, которые имеют в процессе испытания температуру внутреннего воздуха более 10 0С. Объект испытания должен иметь проем (дверной или оконный), в который можно установить воздухонепроницаемую прижимную дверь с отверстием для осевого вентилятора, имеющего переменную, плавно регулируемую скорость вращения. Ограждающие конструкции объекта не должны иметь отверстий (например, открытые вентиляционные решетки, форточки) и щелей, свободно пропускающих воздух внутрь помещения или наружу. В многоквартирном здании испытывают не менее трех помещений, в том числе одно угловое на первом или последнем этажах. Испытания можно проводить, если разность температур внутреннего и наружного воздуха не превышает 30 0С, а скорость ветра на высоте 1,5 м от земли — не более 8 м/сек.
Расходомерным устройством служит сопло Вентури со встроенным комбинированным приемником давления (трубка «Пито» по ГОСТ 12.3.018-79), выполненное согласно требованиям ГОСТ 10921-90 п.1.10[7].
Обработка результатов испытаний заключается в определении средней скорости движения воздуха в мерном сечении расходомерного утройства по измерениям динамического давления и вычислении объемного расхода воздуха при каждом значении Р=10, 20, 30, 40, 50 Па во всех сериях испытаний. По результатам расчетов строят график зависимости расхода воздуха от перепада давлений и по нему определяют объемный расход воздуха через ограждающие конструкции Q50 (куб. м/час) при Р =50 Па и Q10 (куб. м/час) при Р=10 Па. Затем определяют кратность воздухообмена n50 испытываемого объекта при разности давлений Р=50 Па по формуле: n50= Q50/ V час-1, где: V — объем помещения испытываемого объекта (куб. м).
Натурные испытания проводились в угловом помещении жилого дома с естественной вентиляцией 31.07.2007 г. Помещение имеет объем 43,8 куб. м, а также одно окно из поливинилхлоридного профиля размером 1,4х1,42 м с двухкамерным стеклопакетом.
По полученным значениям определялась кратность воздухообмена n50 помещения испытываемого объекта при разности давления 50 Па и в соответствии с п.8.7 СНиП 23-02-203 и табл.19 СП 23-101-2004 [8] определялась средняя воздухопроницаемость и класс воздухопроницаемости наружных ограждающих конструкций помещения (табл. 2).
Таблица 2. Результаты экспериментального определения воздухопроницаемости ОК обследованного помещения
Помещение в доме
Объемный расход воздуха при расчетных условиях и 50 Па Q50
Кратность воздухообмена при 50 Па n50
Класс воздухопронцаемости ОК помещения по СП 23-101, таблица 19
куб. м/ч
1/ч
Помещение № 15
137±9
3,10±0,04
Нормальная
Классы воздухопроницаемости по СП 23-101-2004 даны в таблице 3.
Таблица 3. Классы воздухопроницаемости ограждающих конструкций объекта
Кратность воздухообмена при р=50 Па (n50 , ч -1)
Наименование класса
воздухопроницаемости
n50<1
Очень низкая
1 n50 < 2
Низкая
2 n50 < 4
Нормальная
4 n50 < 6
Умеренная
6 n50 < 10
Высокая
10 n50
Очень высокая
Полученные экспериментальные данные значений кратности воздухообмена n50 при Р=50 Па сравнивают с данными таблицы 3 из СП 23-101-2004 и делают выводы о классе воздухопроницаемости испытываемого объекта.
При установлении классов воздухопроницаемости (СП 23-101-2004, п.12.8) «умеренная», «высокая», «очень высокая» следует принимать меры по снижению воздухопроницаемости объектов. При установлении классов «низкая» и «очень низкая» в объектах, имеющих вентиляцию с естественным побуждением, следует принимать меры, обеспечивающие дополнительный приток свежего воздуха, т. е. как минимум определять количество и диаметр специальных приточных вентиляционных клапанов для обеспечения нормативного воздухообмена с одновременным снижением до нормы проникающего в квартиры шума.
Практика показывает, что данные рекомендации СП 23-101-2004, п.12.8 не выполняются. Так, если при сдаче объекта в эксплуатацию обнаруживается «высокий» или «низкий» классы воздухопроницаемости наружных ограждений, то по этому поводу, кроме слов «следует принимать меры….», никаких руководящих документов и методик по устранению обнаруженных недостатков нет, а значит нужно считать, что этот вопрос в нормативной (руководящей) документации не доведен до логического конца. В решении проблемы три года участвуют специалисты испытательных лабораторий, производящие натурные измерения по оценке аэродинамических характеристик каналов естественной вытяжной вентиляции и эффективности воздухообмена в обслуживаемых ими жилых квартирах здания в условиях естественной вытяжки, а также тепловизионное обследование ограждающих конструкций здания. При этом результаты обследований показывают, что в каждом сданном в эксплуатацию объекте с классом воздухопроницаемости «высокая» и «очень высокая» избыток поступающего в помещение инфильтрационного воздуха будет увеличивать теплопотери и снижать температуру воздуха в помещении, а «низкая» и «очень низкая» воздухопроницаемость наружных ограждений снижает эффективность естественной вытяжной вентиляции более чем в 2 раза. Это приводит к накоплению в воздухе помещения вредных веществ и влаги, ведет к появлению плесени и грибка на поверхностях стен и пола.
Устранение зафиксированных недостатков по воздухопроницаемости наружных ограждений жилых и общественных зданий, влияющих на тепловлажностный режим помещений, качество естественной вентиляции и кратность воздухообмена в естественных условиях, должно выполняться в обязательном порядке. После устранения недостатков необходимо проводить повторные натурные испытания объектов на воздухопроницаемость наружных ограждений. Эти мероприятия возможны только после принятия соответствующих нормативно-методических и правовых документов.
Литература 1. СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий». — М., 2004 г. 2. Малявина Е.Г. «Теплопотери здания». — М., «АВОК-ПРЕСС», 2007 г. 3. «Инженерное оборудование зданий и сооружений»: под ред. проф. Ю. А. Табунщикова. — М.: «Высшая школа», 1989 г. 4. «Навесные фасады — безупречное качество». // «Строительство и городское хозяйство», № 92, 2007 г. 5. ГОСТ 26602.2-99 «Блоки оконные и дверные. Методы определения воздухо- и водопроницаемости». 6. ГОСТ 31167-2003 «Здания и сооружения. Методы определения воздухопроницаемости ограждающих конструкций в натуральных условиях». 7. ГОСТ 10921-90 «Вентиляторы радиальные и осевые. Методы аэродинамических испытаний». 8. СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий». — М., 2004 г.
 Углеводородный ресурсный потенциал Северо-Западного региона России и проблемы его освоения. Изменения на рынке жилищного строительства в 2001 г.. Международный форум металлургов и трубников. Нетканые геотекстильные материалы. Совершенствование производства бесшовных труб для нефтегазовой отрасли. Арктика таит в себе еще много загадок. «Второе дыхание» Оренбургского ГПЗ.
Главная Публикации
|
|
