Система вентиляции многоэтажных жилых зданий

Размещено на http://www.allbest.ru

ВВЕДЕНИЕ

В современных многоэтажных жилых зданиях и многофункциональных высотных комплексах «элитного» класса, как правило, помимо жилой части, предусматривается развитая инфраструктура: офисные помещения, магазины, физкультурно-оздоровительный комплекс, бассейны, предприятия общественного питания. И в жилой, и в общественной частях обычно применяется механическая приточно-вытяжная вентиляция.

Системы кондиционирования воздуха также используются и в жилой, и в общественной частях, но для частей различного назначения применяются различные варианты систем.

Для общественных зон это обычно системы центрального кондиционирования; в жилой зоне встречаются как центральные, так и местные (поквартирные) установки (такие как сплит- и мультисплит-системы). В частности, в упомянутых высотных жилых комплексах используется последний вариант. В основном рассматриваются системы климатизации жилой части. вытяжной вентиляция жилой дом

СИСТЕМА ВЕНТИЛЯЦИИ

В запроектированных авторами муниципальных жилых домах вытяжная вентиляция квартир часто организована следующим образом: в зимнее время, когда при большой разности температур между наружным и внутренним воздухом в системе вентиляции образуется сильная тяга, используется естественная вытяжка, а в летнее время, когда она не может гарантированно обеспечить требуемый воздухообмен, для побуждения движения воздуха используется вытяжной вентилятор с клапанами, который устанавливается на обводном канале и включается вручную специалистами службы эксплуатации.

Для правильной работы системы вентиляции вытяжка, естественная или механическая, должна быть компенсирована притоком. Если используется приточная механическая вентиляция, никаких проблем не возникает. В случае естественного притока использование герметичных окон нарушает работу системы вентиляции.

Самым простым способом организации притока в этом случае является установка приточных клапанов на окна или в наружную стену.

Могут использоваться и другие решения. Например, в отдельных квартирах для обеспечения притока можно устанавливать небольшие канальные приточные установки с электрокалориферами мощностью 3-6 кВт, однако такое решение возможно лишь в том случае, если данная электрическая мощность может быть предоставлена.

Такое решение, помимо обеспечения необходимого притока, может быть использовано и в других случаях. Например, в ряде квартир на рассматриваемых объектах, в которых воздухообмен обеспечивается централизованной приточно-вытяжной механической вентиляцией, заказчик (в основном без объяснения причин) требовал повышенный расход воздуха в квартире. В этом случае под размещение оборудования в пределах одной квартиры выделялось специальное техническое помещение, в котором размещались приточные установки с забором воздуха на фасаде, и организовывались отдельные вытяжные каналы из данной квартиры с выбросом вытяжного воздуха над кровлей.

Такое решение, однако, применимо в относительно низких домах, 7-8 этажей, поскольку в более высоких зданиях индивидуальные вытяжные каналы на кровлю занимают слишком много места.

Помимо прямоточных установок, использовались также варианты с рекуператором (с утилизацией теплоты удаляемого воздуха для подогрева приточного), а также со встроенным воздухоохладителем. Однако в этом случае возникает вопрос правильной эксплуатации оборудования, его периодического обслуживания, замены фильтров и т. д. Сама установка достаточно дорогая, и электрическая энергия, потребляемая ею, оплачивается владельцем квартиры по показаниям электросчетчика.

Капитальные и эксплуатационные затраты достаточно велики, поэтому в муниципальных («малобюджетных») домах для компенсации вытяжки выгоднее использовать относительно недорогие приточные клапаны.

Представляется необходимым включение в нормативные документы положения об обязательном обеспечении притока воздуха в помещения тем или иным способом.

В жилых домах «элитного» класса для достижения требуемого воздухообмена в квартирах проектируется приточно-вытяжная механическая вентиляция. При этом на себестоимости квартир применение механической вентиляции отражается незначительно, но при этом может быть подан требуемый расход воздуха независимо от наружных погодных условий.

При экономическом обосновании применения на объекте механической централизованной приточно-вытяжной вентиляции следует иметь в виду, что при использовании естественного притока через открываемые окна подогрев приточного воздуха осуществляется за счет системы отопления.

При проектировании системы отопления необходимо учесть это обстоятельство и соответственно увеличить поверхность отопительных приборов, т. е. установить, например, дополнительные секции.

При использовании централизованной механической приточно-вытяжной вентиляции, когда подогрев наружного воздуха осуществляется в приточной установке, необходимость в этих дополнительных секциях отпадает. По расчетам, в трехкомнатной квартире в этом случае можно отказаться от установки примерно 10 секций.

На всех рассматриваемых объектах в верхней части расположен либо технический этаж, либо теплый чердак. Такой теплый чердак нужен, например, для предупреждения протечек, исключения холодных потолков в квартирах верхнего жилого этажа. Кроме этого, на теплом чердаке перехватываются водостоки, размещается инженерное оборудование, собирается воздух из вентиляционных стояков.

Вытяжная вентиляция может быть решена различными способами. Например, в случае естественной вытяжки вытяжная шахта пропускается транзитом через чердак. В этом случае увеличивается высота шахты и, следовательно, повышается эффективность естественной вентиляции.

В случае использования механической вытяжки может быть установлен шумоглушитель и тихоходный крышный вентилятор на каждую вытяжную шахту, либо воздух из всех вытяжных шахт секции собирается на теплом чердаке и удаляется одним вентилятором. Крышные вентиляторы отличаются относительно небольшим энергопотреблением. В данном случае устройство теплого чердака удобно тем, что в нем можно расположить шумоглушители, поскольку на кровле, над жилым этажом, это сделать достаточно сложно. В этом случае приходится убирать шумоглушители в вытяжные шахты.

На рассматриваемых объектах принята, как правило, схема вытяжных воздуховодов со спутниками, подключаемыми к сборному коробу под потолком вышележащего этажа.

Вытяжные воздуховоды выполняются из тонколистовой оцинкованной стали и прокладываются скрыто в выгороженных шахтах квартир. В процессе монтажа инженерных коммуникаций эти вентиляционные спутники вытяжной вентиляции выводятся за пределы вентиляционной шахты на 50 мм, поскольку все квартиры имеют индивидуальную планировку, и владелец квартиры, в зависимости от собственных потребностей, может разместить вытяжные решетки в нужном месте.

Квартирные механические вытяжные устройства запрещены во избежание разбалансировки налаженных систем вентиляции.

В высотных комплексах из-за высокой стоимости квадратного метра каждая вентиляционная шахта в лестнично-лифтовом узле при механическом притоке используется дважды. Если кончается приток в зону, выше в этой же шахте располагается вытяжка из этой же зоны (с переставкой на техническом этаже).

При механической приточной вентиляции приточный вертикальный воздуховод прокладывается в выгороженной шахте лестнично-лифтового узла.

Горизонтальные поэтажные воздуховоды подключаются к вертикальному воздуховоду через огнезадерживающий клапан и разводятся в каждую квартиру под потолком лифтового холла каждого этажа.

Ввод в квартиру организован над входной дверью. Каждый индивидуальный воздуховод оборудуется шумоглушителем, а для обеспечения противопожарной защиты -- огнезадерживающим клапаном, связанным с системой противопожарной автоматики.

Внутри квартиры разводка воздуховодов выполняется самим владельцем квартиры по индивидуальному проекту, согласованному со службой эксплуатации. Например, приточный воздух, подаваемый в помещения, может быть предварительно охлажден посредством канальных кондиционеров.

Преимуществами такой схемы является ее удобство с точки зрения службы эксплуатации. Кроме этого, такая схема выгодна экономически, поскольку вертикальные приточные каналы не занимают площадь квартир.

Для жилых помещений приняты следующие нормы расхода вытяжного воздуха: ванная комната -- 50 м³/ч, гостевой санузел -- 25 м³/ч, кухня -- 90 м³/ч, что превышает требования нормативных документов. Дополнительно учитывается расход воздуха из кладовых, гладильных и прочих подсобных помещений.

Таким образом, расчетная вытяжка для квартиры с двумя ванными комнатами и одним гостевым санузлом составляет порядка 210-240 м³/ч, что, как правило, превышает расчетный нормативный воздухообмен.

Приток принимается равным вытяжке, поскольку при использовании герметичных окон и входных дверей необходимости в превышении притока над вытяжкой не возникает.

Опыт эксплуатации показал, что в высотных комплексах необходимо обеспечить отдельную вентиляцию мусоросборной камеры. В таких зданиях эта камера полностью герметична, а ствол мусоропровода оборудован мойкой, поэтому вытяжка через данный ствол практически отсутствует, особенно летом в жаркие дни, когда велик риск возникновения неприятных запахов и распространения их по зданию. Поэтому на всех объектах мусоросборная камера оборудуется отдельной вытяжной вентиляцией.

Вообще, в настоящее время во многих зданиях отказываются от мусо-ропроводов для предупреждения распространения возможных неприятных запахов и бытовых насекомых.

В муниципальных домах жильцы в этом случае выбрасывают пакеты с мусором в контейнеры на улице, а в зданиях элитного класса для складирования пакетов с мусором отводится специальное помещение в лестнично-лифтовом холле каждого этажа, откуда в ночное время мусор вывозится службой эксплуатации.

СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА ЖИЛОЙ ЧАСТИ

Сравнение местных и центральных систем

Как отмечалось выше, для климатизации квартир могут быть использованы либо местные, либо центральные системы кондиционирования воздуха.

В первом случае в специально отведенных местах на фасаде здания устанавливаются наружные блоки, от которых к одному или нескольким внутренним блокам подводятся фреоновые магистрали.

В случае использования центральных систем холодильные машины устанавливаются, в большинстве случаев, в нижней части здания или на кровле, а в квартиры подается охлажденная вода.

В процессе проектирования часто возникает вопрос: что выгоднее использовать для охлаждения квартир -- местные мультизональные системы или центральные системы с чиллерами и фэнкойлами?

Однозначного ответа не существует.

В рассматриваемых зданиях используются оба типа, и решение о целесообразности того или иного решения принимается после изучения каждого проекта. Типового решения не существует, и если система центрального кондиционирования предпочтительна для какого-то здания, ее использование в другом здании может оказаться совершенно нецелесообразным.

При выборе вариантов системы охлаждения жилой зоны (местной или центральной) учитываются не только технические аспекты, но и экономические соображения. В частности, при установке сплит-систем все затраты на проектирование, монтаж и эксплуатацию оборудования относятся на счет заказчика -- владельца квартиры (со службой эксплуатации оговаривается только размещение наружных блоков).

При использовании для климатизации помещений центральной системы кондиционирования затраты на установку оборудования -- это затраты инвестора, который затем возвращает вложенные средства, увеличивая стоимость квартир.

Потенциальные покупатели в данном случае согласны оплачивать дополнительные услуги, повышающие потребительские качества здания и увеличивающие коммерческую привлекательность жилья. Но для оборудования здания центральной системой кондиционирования необходимы значительные капитальные вложения. У инвестора может просто не быть необходимых на это свободных средств. В результате стремление к удешевлению проекта приводит к отказу от центральной системы кондиционирования в пользу местных систем, установка которых производится непосредственно владельцами квартир.

При установке местных кондиционеров расходы не только на их установку, но и на эксплуатационные расходы оплачиваются непосредственно владельцами квартир.

При интенсивной эксплуатации владелец квартиры через несколько лет может столкнуться с необходимостью замены оборудования, в частности, ресурс компрессоров может оказаться выработанным за 4-5 лет интенсивной эксплуатации. При этом может оказаться, что данная модель уже снята с производства (в настоящее время модельный ряд обновляется каждые 2-3 года), что приведет к необходимости вписывать новое оборудование в интерьер, заново подводить фреоновые магистрали и т. д.

При использовании в здании центральной системы кондиционирования в каждой квартире устанавливается внутренний блок, например фэнкойл, к которому подводится охлажденная вода от источника холодоснабжения, и от которого в канализацию отводится через гидрозатвор конденсат. Обвязка -- двухходовой (при установке счетчиков учета потребленной воды) либо трехходовой клапан. Срок службы такого оборудования достаточно велик, и его эксплуатация не вызывает у жильцов никаких трудностей.

Затраты на энергию в рассматриваемых зданиях включены в квартирную плату и равномерно распределены в течение всего года, что выгодно жильцам (при использовании сплит-системы в отдельной квартире, которая фактически работает три летних месяца, все расходы на энергию происходят в течение этих трех месяцев).

При монтаже сплит-систем требуется прокладка фреоновых магистралей, которая более трудоемка, чем монтаж магистралей для охлажденной воды, поскольку при этом возникает необходимость в использовании паяных соединений.

Как отмечалось, эксплуатация сплит-систем осуществляется владельцем квартиры. Тем не менее, опыт показывает, что зачастую службе эксплуатации все равно приходится обслуживать и эти системы. Как правило, здесь речь идет о ликвидации нештатных ситуаций, т. е. работе в «авральном» режиме.

Обслуживание центральных систем кондиционирования осуществляется службой эксплуатации, но в большинстве случаев оно сводится к своевременному проведению текущих регламентных работ. Нештатные ситуации возникают относительно редко. Кроме того, существует четкое разделение обязанностей, и, например, эксплуатация магистралей (трубопроводов) центральной системы кондиционирования воздуха осуществляется не инженерами по ОВК, а инженерами-сантехниками.

Проблемы взаиморасчетов возникают при монтаже мультизональных сплит-систем, обслуживающих несколько квартир, например, в пределах одного этажа. В этом случае возникает вопрос, кто должен оплачивать потребленную энергию (энергию, потребляемую смонтированной в пределах одной квартиры системой, оплачивает владелец данной квартиры).

Равномерное распределение расходов между всеми владельцами квартир, обслуживаемых одной мультизональной системой, вызывает нарекания жильцов, поскольку в период эксплуатации оборудования кто-то мог отсутствовать и не пользоваться системой, в то время как другие пользовались этой услугой в полном объеме.

При наличии центральной системы, расходы на ее эксплуатацию (как и расходы на механическую вентиляцию), как отмечалось выше, жильцами специально не оплачиваются, они входят в стоимость технического обслуживания, причем равномерно распределяются в течение всего года. Такая форма взаиморасчетов никогда не вызывает вопросов и нареканий у жильцов.

В настоящее время жилые здания высокого класса сдаются, как правило, с законченной отделкой межквартирных холлов. Эта отделка может быть очень дорогой: здесь применяются и венецианская штукатурка, и лепнина, и натяжные потолки и т. д.

Часто трассы сплит-систем необходимо развести через пространство межквартирного холла. Если холл имеет не более одного поворота, в запотолочном пространстве устанавливаются закладные трубы из полиэтилена, в которых возможна прокладка трасс. Если для прокладки трассы необходимо сделать хотя бы два -- три поворота, вариант с закладными трубами невозможно реализовать, и в этом случае для прокладки трасс необходимо сначала разобрать, а затем снова смонтировать отделку межквартирного холла. В этом случае стоимость монтажа системы возрастает многократно. В то же время сдавать здания без отделки невозможно: в зданиях такого класса процесс отделки квартиры зачастую растягивается на несколько лет, и в то время как часть квартир давно заселена, в других может идти монтаж климатического оборудования.

Важный вопрос, требующий проработки еще на этапе проектирования -- выбор места для размещения наружных блоков систем. Хаотичное размещение этих устройств уродует внешний облик здания, особенно в случае установки разными фирмами наружных блоков разных моделей. Кроме этого, наружные стены здания зачастую выполняются из пустотного щелевого кирпича. Известны случаи, когда крепление наружных блоков не выдерживало знакопеременной ветровой нагрузки, поскольку анкерные болты сложно надежно зафиксировать в пустотном кирпиче. В таких случаях необходимо использовать специальный узел крепления со сквозными анкерами с утапливанием во внутреннюю стену с теплоизоляцией, что, разумеется, приводит к удорожанию проекта. Сложности возникают и в случае необходимости размещения наружных блоков на вентилируемом фасаде.

Решением этих проблем является размещение наружных блоков в специально выделенных нишах на балконах квартир или незадымляемых лестничных клетках.

В данном случае инженерам-проектировщикам систем ОВК необходимо еще на стадии проектирования тесно работать совместно с архитекторами.

На одном из рассматриваемых зданий по первоначальному проекту расположение балконов пожарной лестницы, на которых предполагалось размещение наружных блоков сплит-систем квартир, предусматривало прокладку трасс протяженностью более 50 метров, что, в свою очередь, приводило к необходимости использования более мощного оборудования. В результате затраты увеличивались в 1,5-1,8 раза. После длительного обсуждения архитектурное бюро согласилось внести изменения в проект, в результате чего указанные балконы были перенесены.

Нужно отметить, что, согласно требованиям нормативных документов, запрещается устанавливать квартирное оборудование в местах общего пользования. То есть наружные блоки сплит-систем, вообще говоря, не могут размещаться на лестничных маршах, а тем более -- на фасаде здания.

Некоторую проблему представляет отведение конденсата от наружных блоков сплит-систем. Как было отмечено выше, для установки таких блоков предусматриваются специальные места, поскольку их установка на фасаде может испортить архитектурный облик здания. Конденсат из внутренних блоков отводится обязательно в систему канализации через гидрозатвор, категорически запрещен его выброс на фасад. Однако если сплит-система работает в режиме теплового насоса (не на охлаждение, а на подогрев воздуха в помещении при температуре наружного воздуха -8…+5 °С), то конденсат образуется не на внутренних, а на наружных блоках и стекает вниз, что может привести к обледенению фасадов. В связи с этим наружные блоки сплит-систем размещены в нишах пожарных балконов, на которых предусмотрено водоотведение -- ливневые стояки. На зимний период необходимо оборудование таких ливнестоков греющим кабелем.

Как показал опыт эксплуатации, ливнесток пожарных балконов нельзя сбрасывать на стилобатную часть комплекса, поскольку в этом случае образуются большие наледи, которые затем трудно удалять. Необходимо делать отдельный безнапорный выпуск в водосток, выводить на теплый технический этаж, что позволит для предотвращения обледенения обогревать только наружный вертикальный ливнесток. Затраты энергии при этом невелики, достаточно одного греющего кабеля. Этот кабель не обязательно располагать в трубе спиралью, достаточно бросить его вдоль трубы. Даже если ливнесток полностью зарастет льдом, будет обеспечен сток воды вдоль греющего кабеля.

Еще одна проблема, которую приходится решать службе эксплуатации здания, связана с ограниченностью места, отводимого для установки наружных блоков местных систем.

Зачастую при установке сплит-систем или мультизональных сплит-систем возникают споры между жильцами. Например, проведенные расчеты показывают, что для обеспечения микроклимата в квартире необходима установка мультизональной системы с одним наружным блоком, и такой блок можно подобрать из числа представленных на рынке и выделить для его установки место на пожарном балконе.

Однако зачастую владелец квартиры по каким-то собственным соображениям желает установить вместо одной мультизональной системы несколько сплит-систем (например, для обоснования этого часто приводится аргумент, что в случае выхода из строя единственного наружного блока вся квартира останется без охлаждения). Количество наружных блоков увеличивается, и для их установки занимается место, отведенное владельцам соседних квартир. Урегулировать такие споры всегда очень нелегко, и были случаи, когда приходилось делать это в судебном прядке. В этом смысле центральная система кондиционирования предпочтительней.

При использовании центральных кондиционеров к квартирным теплообменникам подводится охлажденная вода, и в этом случае длина магистралей не столь критична. Кроме этого, такая система обладает большей гибкостью: в случае необходимости достаточно легко можно изменить конфигурацию магистралей, при достаточной пропускной способности возможно подключение новых потребителей. В случае использования фреоновых трасс подобные изменения выполнить сложнее.

В высотных жилых зданиях для климатизации квартир используются местные системы. Тем не менее, непреодолимых технических сложностей в организации центральной системы кондиционирования высотных зданий нет. В данном случае потребителям подается охлажденная вода, и все проблемы, возникающие из-за высотности объекта, решаются точно так же, как и при организации системы отопления и водоснабжения. Для ограничения гидростатического давления эти системы зонируются, на промежуточных технических этажах устанавливаются промежуточные теплообменники и т. д.

Кроме этого, в отличие от оборудования теплоснабжения, холодильные машины могут устанавливаться как в нижней, так и в верхней части здания.

Примеры реализации местной (квартирной) системы кондиционирования

Для климатизации квартир обычно используются два варианта систем местного кондиционирования. Это схемы с канальными или настенными кондиционерами (неавтономными доводчиками).

При использовании схемы с канальными кондиционерами приток наружного воздуха производится от приточной системы вентиляции. Приточный воздух подается в канал рециркуляции внутренних блоков кондиционера и распределяется по помещениям посредством сети воздуховодов с теплоизоляцией. Подача воздуха в помещения осуществляется настенными воздухораспределителями. При отключении вентилятора местной системы приточный воздух поступает в обслуживаемые помещения через рециркуляционные решетки местной системы. Управление производительностью кондиционеров осуществляется автоматически по заданной температуре воздуха в помещении.

Расположение наружных блоков согласовывается со службой эксплуатации здания. Магистрали прокладываются в теплоизоляции толщиной 20 мм. Для отведения конденсата предусмотрены дренажные трассы с отводом конденсата в канализацию через гидрозатвор.

При использовании схемы с настенными кондиционерами приточный воздух распределяется по помещениям посредством сети воздуховодов. Регулирование температуры воздуха в помещениях осуществляется настенными кондиционерами (неавтономными доводчиками).

Управление производительностью кондиционеров, как и в первом случае, осуществляется автоматически по заданной температуре воздуха в помещении.

Примеры реализации центральной системы кондиционирования

В ряде зданий, где по архитектурным требованиям установка на фасад наружных блоков не разрешалась, либо по заданию заказчика, были реализованы проекты с центральными системами кондиционирования. Конструктивные решения систем выбирались в зависимости от архитектурных решений. В многоподъездном доме выбирают схему с установкой двух холодильных машин с воздушным охлаждением на специально предусмотренных площадках на покрытии здания. К установке приняты холодильные машины со спиральными компрессорами. Машины выполнены в малошумном исполнении. Системы эксплуатируются на данном объекте уже два сезона.

В смежном с машинным отделением помещении предусмотрена установка насосов и баков-аккумуляторов. В холодный период года предусмотрено опорожнение только трубопроводов, расположенных вне отапливаемых помещений. От машинного отделения на всю высоту здания в габаритах лестнично-лифтового узла прокладываются стояки холодоснабжения. На каждом этаже выделены ниши, в которых осуществляется подключение потребителей (квартир). В этих нишах на обратных трубопроводах от квартир установлены балансировочные клапаны и счетчики потребленной воды. Счетчики установлены для возможности проведения взаиморасчетов за потребленный холод. По этой схеме в квартирах на обвязке фэнкойлов применяются только двухходовые клапаны.

СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА ОБЩЕСТВЕННОЙ ЧАСТИ ЗДАНИЙ

Для климатизации всех общественных помещений (таких как магазины, рестораны, аквапарки, физкультурно-оздоровительные комплексы) используются только центральные кондиционеры. Исключение составляют несколько небольших офисов, обслуживаемых сплит-системами. При проектировании систем кондиционирования необходимо учитывать, что в ряде случаев первоначальный проект может быть несколько изменен, в результате чего увеличивается величина теплоизбытков. Поэтому при проектировании либо надо четко оговаривать назначение помещений, либо запроектировать систему «с запасом», чтобы в случае изменения проектного назначения помещений избежать возможной замены оборудования (это положение относится и к оборудованию тепло-, водо- и электроснабжения).

Для охлаждения теннисных кортов используют моноблочную холодильную машину с воздушным охлаждением. На фасадах здания в этом случае размещаются только воздухозаборные и воздуховыпускные решетки. Такую машину проще разместить в здании. Защита от шума в этом случае осуществляется стандартными способами: установкой шумоглушителей, использованием малошумных центробежных вентиляторов, использованием гибких вставок для присоединения воздуховодов, ограждением вентиляционной камеры шумоизолирующими перегородками.

Размещено на Allbest.ru