Системы вентиляции в многоэтажных домах
От того, как обустроена система вентиляции в многоэтажном доме, зависит состав воздуха в квартирах и здоровье жильцов дома. Система вентиляции в данного типа зданиях всегда является приточно-вытяжной, то есть она обеспечивает не только вытяжку, но и приход воздуха в том же объеме, что и было выведено из дома.Обычно система вентиляции в многоэтажке состоит из вентиляционной шахты и воздушных каналов. В зависимости от типа тяги, данные системы бывают:
- естественные — тяга появляется за счет разницы температур и давления на улице и в помещении;
- комбинированные — вытяжка или нагнетание осуществляется электромеханическим способом;
- принудительные — тяга и нагнетание происходит при помощи специальных вентиляторов и прочих устройств.
Причем, если в многоэтажном доме применяется естественная вентиляция жилых помещений, то в таких домах есть обязательно вентиляционная шахта, которая должна быть герметичной, иметь пропускную способность, соответствущую проектному объему, соответствовать санитарно-гигиеническим норматива, а также быть пожаробезопасной.
В зависимости от схемы воздухообмена, система вентиляции в многоэтажном доме может быть с перемешиванием или с вытеснением.
Первый способ характерен для непроницаемых стен с пароизоляцией. Приток воздуха идет через вентиляционные отверстия и различные щели. По причине относительно высокой начальной скорости, уличный свежий воздух смешивается с загрязнённым воздухом. При неправильной организации потоков, вытяжка загрязненного воздуха таким способом сложно.
В системах вытесняющей вентиляции приточный воздух подается с уровня пола непосредственно в обслуживаемую зону помещения, при этом его температура должна быть ниже температуры воздуха в помещении. Если приточный воздух холоднее воздуха помещения более чем на 3 °C, то он смешиваестся с воздухом помещения, чтобы избежать неприятных ощущений для людей от холодных воздушных потоков на уровне пола. Удаление нагретого загрязненного воздуха, вытесняемого в верхнюю зону в конвективных потоках над тепловыми источниками, происходит на уровне потолка помещения.
Для обеспечения устойчивой вытесняющей вентиляции объемы подаваемого воздуха равняются сумме объемов воздуха в конвективных потоках над тепловыми источниками на уровне границы раздела, уровня стратификации, нижней зоны помещения, заполненной свежим и чистым воздухом, и верхней зоны, заполненной загрязненным воздухом.
Нужно отметить, что для выбора типа вентиляции необходимо учитывать такие факторы, как:
- количество этажей;
- место расположения относительно других сооружений;
- уровень внешних шумов;
- загрязнённость окружающей среды.
Для домов с внутриквартальным расположением и шумностью до 51 дБА рекомендуется установка вентиляции естественного типа. Если здание расположено в особо загрязненном месте, или уровень шума более 51 дБА, необходимо применять приточную систему и желательно осуществлять фильтрацию воздуха.
Место забора воздуха с улицы оборудуется в определенных местах, в зависимости от того, как устроена вентиляция в многоквартирном доме.
Если нагрев втягиваемого воздуха в рассматриваемой системе не предусмотрен, его заводят как можно ближе к потолку помещения. Это обеспечит полное перемешивание холодных воздушных масс с более теплым воздухом комнаты.
Независимо от типа системы, приток воздуха осуществляется только в жилых комнатах, а вытяжка — в кухне и санузле. Отверстие для вытяжки обустраивают на высоте не менее 2 метров от пола. Схема вентиляции в многоэтажном доме предполагает отсутствие движения воздуха из санитарных и дополнительных помещений в жилые комнаты.
Вентиляционные каналы разных помещений с естественной вытяжкой загрязненного воздуха как правило делают раздельными. Если такая возможность в многоквартирном здании отсутствует, то подводятся отдельные трубы к вертикальной вертикальную шахте вентиляционной системы.
При этом они присоединяются к такой шахте очычно через один этаж. Вентиляция на последнем этаже выводится отдельно, подсоединять ее к шахте не следует.
В панельных многоэтажных домах воздухообмен система вентиляции обычно естественная. Точно так же устроена система и в старых пятиэтажных кирпичных домах, а так же в низкобюджетных новостройках. Всасывание уличного воздуха происходит сквозь щели и неплотности в деревянных рамах окон или через особые отверстия, предусмотренные в современных пластиковых окнах.
Отвод воздуха осущестлвляется за счет постоянной тяги, присутствующей внутри вентиляционной шахты-канала, которая находится над коньком крыши или выходит в чердачное помещение. Уличный воздух, попадая в жилые помещения, благодаря тяге в канале, стремится к вытяжному отверстию в санузле или кухне. Таким образом, воздух, проходя через все помещения квартиры, постепенно вытесняет загрязненный на улицу.
Современная вентиляция в многоэтажном доме обустраивается с одинарными вытяжными трубами.
Из сантехпомещений, с каждого этажа на крышу идет своя труба. В таком варианте отсутствует возможность проникновения посторонних запахов и вся система функционирует равномерно и надежно.
Еще один вариант, когда все вертикальные каналы приходят в общий горизонтальный сборный коллектор, который располагается на чердаке. Воздух из него выходит на улицу через одну общую трубу.
Самым плохим способом обустройства вентиляции можно назвать вариант, когда маленький канал–спутник из каждой квартиры входит в общую вентшахту. Такая схема вентиляции в многоэтажном доме дешевле и увеличивает жилую площадь, но из квартиры в квартиру могут распространяться запахи и насекомые.
Самым лучшим вариантом вентиляции являются электромеханические системы принудительной подачи и вытяжки воздуха. Они применяются в современных и дорогих новостройках. Приточная установка такой системы находится в подвальном помещении или рядом со зданием. Она подает отфильтрованный и подогретый, либо охлажденный, воздух во все помещения многоквартирного дома.
Также в соверменных многоэтажных домах часто часто используются новейшие энергосберегающие технологии. Например, рекуператция — при которой из отводимого загрязненного воздуха отбирается тепло или холод и передается приточному чистому воздуху, тем самым осуществляя теплообмен в доме без затрат на него.
Мы рассмотрели принцип действия систем вентиляции в многоэтажных домах. Наша компания «Континент климата» с 2001 года занимается монтажом и обслуживанием любых систем вентиляции в Москве и Подмосковье. Мы делаем работу быстро, качественно и по доступным ценам. Обращайтесь к нам в любое время по телефону 8 (926) 18 89 636.
Подробнее с перечнем работ и ценами на них вы можете ознакомиться здесь.
Возвращение устаревших схем вентиляции
В подвале монреальской Королевской больницы Виктории (RVH) исследователи из Университета Макгилла обнаружили систему вентиляции 130-летней давности, которая включает ранний пример рекуперации тепла.
Дизайн обещает снизить затраты и выбросы в атмосферу при отоплении современных домов и зданий.
В конце 19 века поток воздуха в помещении полностью зависел от естественной плавучести горячего воздуха: когда теплый воздух поднимался через дымоходы или вентиляционные отверстия на верхних этажах, за ним втягивался прохладный свежий воздух. Эти пассивные системы могут быть удивительно сложными, полагаясь на преднамеренное размещение окон, дверей, вентиляционных отверстий и дымоходов для максимального движения воздуха.
Система RVH, например, включала семиэтажный дымоход, соединенный с печью в подвале, которая нагревала воздух, заставляя его подниматься, таким образом циркулируя воздух через больничные палаты и остальную часть здания.
«Если подумать о движущей силе воздуха с температурой 100 градусов по Цельсию, поднимающегося на 100 футов через дымоход, то это на самом деле довольно мощно», — говорит Анна Халепаска, аспирант архитектуры в McGill, которая является частью исследовательской группы, изучающей система РВХ.
«Он работает как вентилятор и тянет все за собой. Это своего рода предшественник механических систем, с которыми мы знакомы, но все они основаны на тепле».
Вентиляция — забота эпохи, помешанной на плохом воздухе
Это была обычная конструкция в общественных учреждениях в эпоху, когда «сама идея плохого воздуха, особенно в больницах, была в ужасе», — говорит Халепаска. Но в конструкции РВХ есть кое-что необычное: система дымоходов, по которым нагретый воздух возвращался в подвал.
«У нас есть этот прекрасный набор рисунков 1890-х годов, показывающий эту встроенную петлю воздуховодов, встроенных в стены больницы», — говорит Халепаска. «Мы обнаружили эту систему, и нам стало очень любопытно, почему они делают эту петлю обратно в подвал. Зачем вам тянуть воздух против направления, в котором он хочет подниматься? Насколько мы можем судить, они использовали его для рекуперации тепла от горячего отработанного воздуха к холодному всасываемому воздуху. В 1890 с! Что захватывающе!»
Волнение Halepaska оправдано — если в противном случае отработанное тепло можно будет утилизировать в пассивной системе, не требующей дополнительных затрат энергии, оно может найти важное применение в новых зданиях.
Пассивный теплообмен вышел из моды в начале 20 века с появлением электричества. Современные системы HVAC использовали электрические вентиляторы для подачи нагретого или охлажденного воздуха через сеть воздуховодов. Преимущество этих энергоемких систем заключалось в том, что они поддерживали в помещениях абсолютно комфортную температуру независимо от климата и времени года. До нефтяного кризиса 19 в.В 70-е годы мало кто заботился об энергии, затраченной на создание таких условий.
Но сегодня в условиях изменения климата на первый план выходит сокращение энергопотребления, а пассивные системы отопления и охлаждения прошлых лет обрели новую привлекательность.
«Поиск альтернатив механическому нагреву и охлаждению имеет решающее значение», — говорит Салман Крейг, руководитель Халепаски, доцент Школы архитектуры Питера Го-хуа Фу в Макгилле и один из исследователей, впервые обнаруживших конструкцию RVH. . «Эти системы должны вызывать все больше и больше выбросов — в результате их использования, производства и утечек хладагентов — в условиях потепления».
Открытие системы RVH основано на изучении больницы как важной части архитектурной истории Монреаля. Эннмари Адамс, историк архитектуры из McGill, исследовала историю RVH с точки зрения дизайна больницы, истории болезни и опыта медсестер. Статья, которую она написала с описанием системы вентиляции в больнице, разожгла любопытство Крейга. Затем в 2020 и 2021 годах он провел исследования, чтобы доказать, что система рекуперации тепла действительно существовала, и понять, как она работает. «Анна полностью включилась в исследование RVH, поскольку мы поняли, что это важное открытие и требует более полного исторического и экспериментального внимания», — говорит Крейг.
Возрождение старой схемы вентиляции
«Возрождение интереса к естественной вентиляции и методам пассивного проектирования, но прошло уже 100 лет с тех пор, как мы пытались вентилировать здания таким образом в любых масштабах», говорит Халепаска. — Мы многое забыли.
Итак, чтобы выяснить, как может вернуться пассивная система рекуперации тепла, Halepaska использует оборудование, финансируемое CFI, для моделирования воздушного потока внутри оригинального RVH.
Она делает это, устанавливая аналоговые модели на антивибрационный стол, оснащенный подсветкой, камерами и фоном, чтобы снимать, как тепло и воздух проходят через модели. Набор датчиков измеряет температуру воздуха, скорость движения воздуха и передачу тепла между помещениями.
Цель состоит в том, чтобы «демистифицировать» систему, установив набор математических параметров для размещения вентиляционных отверстий и других элементов, которые затем должны предоставить архитектурным дизайнерам шаблон для эффективного внедрения принципов проектирования, лежащих в основе RVH, в новых зданиях. Ее работа поддерживается стипендией Vanier Canada Graduate Scholarship.
Все оборудование, которое использует Халепаска, станет частью более крупного объекта, финансируемого CFI, который вскоре начнет функционировать в Макгилле и называется Центром исследования архитектуры зданий. Там исследовательская группа Крейга разработает альтернативные подходы к пассивному охлаждению, отоплению и вентиляции, а также методы строительства зданий, которые не только адаптируются к изменяющемуся климату, но и служат поглотителями углерода.
Глядя в прошлое для проектирования вентиляции будущего
Чтобы получить более полное представление о том, как возникла ушедшая в прошлое система RVH, исследовательская группа McGill работает с Адамсом, чтобы объединить свои технические исследования с историческим исследованием.
Это включает в себя изучение коллекции писем между экспертами в Монреале, членами Совета управляющих больницы и ее архитектором Генри Саксоном Снеллом, уважаемым архитектором, специализирующимся на медицинских учреждениях, который жил в Англии. Они обеспечили уникальное техническое понимание и забавный поворот для исследования Халепаски.
«Это был один из первых случаев, когда я смогла работать с архивными материалами из первоисточников, — говорит она. «Видеть рисунки и иметь возможность читать письма и выполнять детективную работу по сбору воедино людей, стоящих за исторической системой, было увлекательно».
Письма, которые Халепаска описывает как «вежливо сформулированные, но очень критические», были «невероятно интересным» взглядом на викторианское общество.
Например, в феврале 1891 года Джон Дж. К. Эбботт, в то время председатель совета управляющих больницы, а затем премьер-министр Канады, пишет сэру Джорджу Стивену, соучредителю RVH, а также известному бизнесмену того времени и первый президент Канадско-Тихоокеанской железной дороги о работе Снелла. Его комментарии особенно ироничны, поскольку они не предвещают важных применений вентиляционных систем рекуперации тепла через столетие в будущем. «[У него] действительно, кажется, вообще нет здравого смысла, каким бы хорошим проектировщиком больниц он ни был… Он не оказал никакой помощи в отношении отопления или вентиляции».
Читать далееРасчетное моделирование естественной вентиляции в малоэтажных зданиях непрямоугольной планировки
Building Simulation 2018, 11(6): 1255-1271 https://doi.org/10.1007/s12273-018-0461-9
Исследовательская статья
|
Проблема
|
Опубликовано: 25 июля 2018 г.
1Центр исследований вычислительных методов (CIMEC), UNL, CONICET, Predio «Dr. Alberto Cassano», Colectora Ruta Nacional 1 68 серийный номер, 3000, Санта-Фе, Аргентина
2Facultad de Ingeniería y Ciencias Hídricas — Universidad Nacional del Litoral, Ciudad Universitaria, Paraje «El Pozo», Santa Fe, Аргентина
3Facultad Regional Concepción del Uruguay (FRCU), Universidad Tecnológica Nacional (UTN), 3260, Con Сепсьон-дель-Уругвай, Аргентина
Ключевые слова:
естественная вентиляция, модель сети воздушного потока, коэффициент давления, расчетная гидродинамика, моделирование характеристик здания, EnergyPlusЦитируйте эту статью:
Хименес Дж.
М., Бре Ф., Нигро Н.М. и др.
Численное моделирование естественной вентиляции в малоэтажных зданиях непрямоугольной планировки.
Моделирование здания,
2018, 11(6): 1255-1271.
https://doi.org/10.1007/s12273-018-0461-9 Скачать цитатуEndNote(RIS)
БибТекс
294
Просмотры
Цитаты
9
Crossref
Н/Д
WoS
11
9000 2 ScopusРеферат Об этой статье
Abstract
Естественная вентиляция (NV) является уместной пассивной стратегией проектирования зданий с целью экономии энергии и улучшения качества воздуха в помещении и теплового комфорта. Основная цель этой работы — представить всестороннее исследование NV-моделирования жилого помещения непрямоугольной формы. Учитывая произвольную форму здания, прибегают к вычислительной гидродинамике (CFD) для определения усредненных по поверхности коэффициентов давления (Cp¯).
Модель CFD была откалибрована для соответствия экспериментальным данным из обширной базы данных аэродинамических труб для малоэтажных зданий. Затем вычисление Cp¯ с помощью CFD используется для загрузки программного обеспечения EnergyPlus для моделирования характеристик здания взамен встроенной параметрической модели Свами и Чандра, которая подходит только для оценки Cp¯ в прямоугольных зданиях. Этот вычислительный инструмент используется для исследования влияния NV на тепловые характеристики и скорость воздушного потока в социальном жилье, расположенном в аргентинском прибрежном районе. Результаты моделирования рассматриваемого здания показывают, что NV позволяет снизить даже более 65% градусо-часов охлаждения. Кроме того, что касается источника Cp¯ (либо CFD, либо Свами и Чандра), также обнаружено, что эти данные оказывают значительное влияние на скорость воздушного потока, но мало влияют на тепловые характеристики.
Об этой статье
История публикаций
Авторское право
Благодарности
История публикаций
Получено: 12 марта 2018 г.