У человека, впервые задумавшегося о отдельном жилье как правило редко возникает вопрос: «Зачем свое жилище вентилировать, и насколько сильная вентиляция нужна?».
Известно, что человек проводит в помещении 85% своего времени. Наше самочувствие, работоспособность и настроение напрямую зависят от того, в какой воздушной среде мы находимся. Раньше считалось, что люди являются единственными источниками загрязнения в помещениях, где они обитают. Позднее особое внимание ученые, инженеры, архитекторы и гигиенисты уделяли таким загрязнителям воздуха, как тепло и паровыделения человека, а также табачному дыму. В последнее время, когда в строительстве начала использоваться масса новых материалов, многие из которых загрязняют и ухудшают качество внутреннего воздуха, становиться ясно, что здание само по себе должно рассматриваться как источник загрязнения. Это необходимо учитывать при проектировании, выборе материалов для строительства и, конечно, устройстве вентиляции.
Вообще, интенсивное, широкомасштабное внедрение новейших технологий зачастую застает наших сограждан врасплох, а иногда просто ставит в тупик. Например, человек решил старые деревянные оконные рамы с форточками заменить на новые высокотехнологичные со стеклопакетами, улучшающие герметичность и обеспечивающие уменьшение уличного шума и проникновение пыли. Но, проведя эту операцию, он зачастую лишает себя вентиляции: старые добрые окна с форточкой и щелями обеспечивали ему хотя бы минимальный воздухообмен. Бездумная модернизация может привести к тому, что герметичность будет обеспечена, а дышать окажется нечем. На первый взгляд, получается замкнутый круг. Поэтому, чтобы исключить такие противоречия вопрос с заменой окон необходимо решать одновременно с устройством вентиляции в тех помещениях, где производится их замена.
Мы вдыхаем и выдыхаем в среднем 20 000 литров воздуха ежедневно. Насколько пригоден он для жизни и дыхания? Не вдаваясь подробно в науку, можно выделить несколько показателей, понятных любому человеку.
Первый и основной - содержание в воздухе кислорода и углекислого газа. Уменьшение кислорода и увеличение углекислого газа вызывает состояние духоты в помещениях. Повышенная концентрация пыли, табачного дыма и других загрязнителей, как известно, вредна для организма. Даже неприятные запахи, которые могут быть безвредными сами по себе, создают дискомфорт или раздражают нашу нервную систему.
Следующие важнейшие параметры состояния воздуха это его влажность и температура. Повышенная или пониженная влажность вызывает неприятные ощущения, а у людей с заболеваниями дыхательных путей и кожи может вызывать сильное недомогание. Влияет влажность на мебель и отделку наших домов: от пониженной влажности в зимний период двери, оконные рамы, мебель могут рассыхаться, а в помещениях с повышенной влажностью (например, в бассейнах) наоборот, набухать.
Любое значительное отклонение от этих величин рождает не только дискомфорт, но и может привести к заболеваниям.
Еще одним параметром, характеризующим воздух, является его подвижность. Повышенная скорость воздуха вызывает сквозняки, а пониженная – приводит к его застою в различных частях помещений. Находясь в помещении, мы ощущаем на себе воздействие всех этих факторов.
Практически все, что нас окружает, выделяет в воздух различные вещества, не всегда для нас полезные. Квартира, обставленная с большой любовью и вкусом, может стать источником загрязнения воздуха. Если добавить некомфортную температуру и сквозняки, получится безрадостная картина.
Помочь в этой ситуации может правильно организованная система вентиляции и кондиционирования воздуха. Заметим, что система кондиционирования может принципиально отличаться от системы вентиляции тем, что не предусматривает подачи наружного и удаления обратного воздуха, а поддерживает в помещении заданную температуру и, возможно, влажность. Существуют варианты совмещенных систем вентиляции и кондиционирования.
В последнее время в связи с увеличением стоимости энергоресурсов люди все чаще задумываются об экономии и вторичном использовании тепла. Приточно-вытяжные установки с утилизаторами тепла различного типа призваны решать эти задачи.
Классифицируются системы вентиляции по следующим характерным признакам:
1. По способу создания давления для перемещения воздуха: с естественным и искусственным (механическим) побуждением;
2. По назначению: приточные и вытяжные;
3. По зоне обслуживания: местные и общеобменные;
4. По конструктивному исполнению: канальные и бесканальные.
Любая схема вентиляции должна предусматривать сбалансированный воздухообмен в помещениях. Если нет поступления наружного воздуха, то в помещении, где находятся люди, уменьшается содержание кислорода, увеличиваются влажность и запыленность.Если в помещении нет вытяжки, то из него не удаляются образующиеся вредные газообразные вещества, запахи, влага.
Но приток и вытяжка отдельно друг от друга не работают, ведь по закону незабвенного Архимеда, для того чтобы из определенного объема что то «убыло» туда должно одновременно что то «прибыть». Можно, конечно возразить, что установленный в санузле или кухне вентилятор «жужжит», а значит вентиляция работает. Действительно, вроде бы работает, но взамен удаляемому вентилятором воздуху в квартиру незначительно поступает так называемый «неорганизованный» приток из всевозможных щелей в окнах, дверях, ограждающих конструкциях. В помещения проникает пыль, запахи с улицы и от соседей. Существует еще один вариант притока – через открытые форточки и окна. Это самый популярный способ проветривания, но он резко выстуживает помещение зимой, кроме того, возникает проблема шума и пыли с улицы, мух и комаров, устремляющихся в распахнутое окно летом. Кроме того, летом, когда на улице стоит жара естественная (общедомовая) вытяжка перестает работать опять же по законам физики – окружающий воздух на улице зачастую теплее, чем воздух внутри помещений. То есть прохладный (относительно) воздух из помещений не поднимается наверх по вентиляционным стоякам и естественная тяга в них не возникает, а мощности бытовых вытяжных вентиляторов не хватает, чтоб преодолеть их сопротивление.
И еще интересный пример. Строя за городом дом, и не устраивая системы вентиляции, мы дышим в этом доме практически таким же воздухом, как и в городе, т.к. конструкции, материалы, оборудование и мы сами являемся источниками запахов, углекислого газа и массы других веществ, отнюдь не укрепляющих наше здоровье. В то же время система вентиляции могла бы подавать обогащенный кислородом и лесными ароматами свежий воздух и удалять из дома отработанный.
Автоматизация систем вентиляции и кондиционирования.
Автоматика, управляющая работой системы вентиляции, важна так же, как и сама вентиляция. Возможности этой автоматики огромны. Она вовремя включает и выключает систему и отдельные элементы, поддерживает заданную пользователем температуру приточного воздуха, сигнализирует о засорении фильтров и возможных неисправностях. Возможно включение и переключение режимов работы по таймеру, по температуре, по качеству воздуха, влажности, освещенности, датчику присутствия и т.д., вплоть до ручного включения и выключения, лишь бы выключатель был удобный и находился в нужном месте.
Автоматика поддерживает необходимые технические параметры (температуру, влажность, производительность). Здесь надо отметить, что автоматическое поддержание нужных параметров заменить ручным практически невозможно. Температура на улице может меняться в течение дня несколько раз. В доме собралось много гостей, и становиться жарко и душно. Вся семья уезжает на отдых. Из-за тучи вышло солнце и сильно припекло. На солнечной стороне стало жарко. Примеров можно привести много, и по всем этим случаям надо бежать к пульту управления и крутить рукоятки, чтобы что-то регулировать? Тратить на это время нерационально, тем более что все равно ничего толком не отрегулируешь.
Автоматика осуществляет функции защиты системы в целом и каждого ее элемента в частности. Например, защита оборудования от перенапряжения, падение напряжения и пропадания фаз. Кроме того, она осуществляет контроль чередования фаз для трехфазного оборудования, чтобы двигатели вращались в нужную сторону, защиту электрических калориферов от перегрева, а водяных от замораживания зимой. В общем, много всего. Эксплуатировать систему без этих защит нельзя, ведь реализовать вручную вышеперечисленные просто невозможно. Ну, не щупать же двигатель вентилятора каждые полчаса, опасаясь, что он перегреется из-за пропадания фазы или еще чего-нибудь, держать термометр рядом с калорифером и закрывать-открывать клапан подачи теплоносителя.
Очень важно, что автоматика может точно реализовать правильную последовательность технических операций, например, при запуске установок или их остановке. Например, остановка системы с электрокалорифером должна происходить в такой последовательности: сначала выключается электрокалорифер, примерно через 3 минуты – вентилятор, затем закрывается воздухозаборный клапан. Если выключить и закрыть все сразу – перегреется калорифер, в доме запахнет горелым, далее сработает пожарная сигнализация, приедут пожарные, будут неприятности. Запуск системы с водяным калорифером производится в другой последовательности: сначала открывается клапан на подаче горячей воды и включается циркуляционный насос, затем, после прогрева калорифера, открывается воздухозаборный клапан и включается приточный вентилятор. И таких тонкостей, непосредственно связанных с автоматикой много.
Кроме того, автоматика сигнализирует об авариях или отклонениях в рабочих параметрах системы и ее отдельных элементах. Вентилятор работает – издалека видно, что все в порядке, потому что горит зеленая лампочка. О загрязнении фильтров сигнализирует красная лампочка с соответствующей пиктограммой. Сигнализация и визуализация параметров работы может выражаться включением и выключением лампочек, звонков и т.д. Параметры системы можно контролировать на табло контроллера, входящего в систему автоматики, переносного пульта, или на экране компьютера, управлять установкой через мобильную связь или через Интернет, загорая на курорте, т.е. кому как захочется, в пределах технических и финансовых возможностей.
При использовании простой системы автоматики случается, особенно в офисных помещениях, зимой открывают для охлаждения окна, а зачастую и кондиционеры «на холод» включают.
Для сглаживания различных противоречий климатических систем, сейчас появились системные решения WISE (Вайс) автоматизации на базе приточно-вытяжной вентиляции Шведского производителя климатического оборудования SWEGON, позволяющие вентилировать целый ряд помещений в здании в зависимости от потребности в каждый, конкретный момент времени. Такая система подает и удаляет в каждое помещение ровно столько воздуха, сколько требуется в определенный момент, поддерживая требуемую температуру и качество воздуха. Когда помещение не используется, либо частично, требования к климату ниже и устройства, работающие с переменным расходом воздуха, снижают воздухообмен в нем. Система WISE может управлять одновременно температурой при помощи радиаторов системы отопления, подавая на клапан на отопительном приборе команду, открыть или закрыть подачу тепла. Так же, используя штатный датчик присутствия, может управлять освещением с целью дополнительного энергосбережения. Такое решение позволяет сокращать большое количество тепловой и электрической энергии, затрачиваемое на поддержание микроклимата в помещениях, где разница между высокой и низкой тепловой нагрузкой варьируется. Главная идея решения WISE: обеспечивать вентиляцию и климат ровно столько, сколько нужно - не больше и не меньше.
Надо, в связи с вышеизложенным понимать, что автоматизацию климатических систем могут производить только инженеры, прошедшие специальное обучение и имеющие большой опыт в этой области, и исключительно на основании расчетных данных, приведенных в проекте по климатизации всего дома.
Заключение.
Система вентиляции в здании – это не роскошь, а осознанная необходимость. Улучшение качества ограждающих конструкций, уменьшающих теплопотери, приводит к снижению или прекращению инфильтрации наружного воздуха. Установка практически герметичных пластиковых окон и дверей так же уменьшает поступление уличного воздуха в помещения. Новые строительные материалы выделяют в воздух вредные химические соединения. Бытовая техника и компьютеры ионизируют и нагревают воздух. И т.д., и т.п….! То есть в помещениях нас окружают сплошные вредности.
Значит, в условиях современного города и все более урбанизирующегося пригорода выход видится только один – в местах длительного пребывания человека устройство вентиляции, простите за невольный каламбур, необходимо, как свежий воздух. И чем в высшей степени будет эта вентиляция автоматизирована, тем меньше энергии затратится на ее эксплуатацию.
