
|
 |
НАМ 10 ЛЕТ, ПОЗДРАВЛЕНИЯ ПРИНИМАЮТСЯ!
все записиАвтор: Г. Т. Мельниченко, П. Л. Притулюк Дата: 17.03.2008 "СтройПРОФИль" 2-1-08
 | | Влияние воздухопроницаемости наружных ограждений зданий на эффективность воздухообмена помещенийОрганизованный 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 б «« назад
 |

|