Особенности проектирования систем вентиляции для школ и ВУЗов

Системы вентиляции для учебных учреждений не без оснований относят к наиболее ответственным элементам инфраструктуры зданий, поскольку в долгосрочной перспективе они прямым образом влияют на здоровье всего населения страны. Ввиду чего, проект вентиляции школы должен не только соответствовать формальным требованиям СНиП, но и учитывать все нюансы современной архитектуры зданий.

Основной проблемой в проектах такого типа является то, что их разработка должна производиться с учётом противоположных критериев: нормативов воздухообмена и требований к энергетической эффективности здания.

Если ещё учесть повсеместную замену старых оконных блоков на металлопластиковые стеклопакеты, то согласовать необходимую структуру вентиляции с доступным бюджетом становится крайне сложно, что надо учитывать при составлении технического задания.

Особенности систем вентиляции для школ и вузов

Изначально проектирование воздухообмена для зданий учебных учреждений производилось по той же схеме, что и для обычных жилых помещений: с притоком воздуха за счёт инфильтрации через окна и естественной вытяжкой через санузлы и рекреационные зоны.

Даже в советское время это было явной манипуляцией нормативами, поскольку минимальной нормой воздухообмена является 21 м3/час на одного человека. Откуда следует, что если среднее количество учащихся в одном классе составляет 30 человек, то сквозь «щели в окнах» должно поступать не менее 600 м3 воздуха в час!

Очевидно, что на практике подобный норматив не соблюдался, а фактическая вентиляция в школах, вузах и общественных зданиях осуществлялась только благодаря организационным мерам – через соблюдение графика проветриваний.

Но как же согласовывались подобные проекты, когда нарушение воздухообмена в учебных классах потенциально опасно для здоровья учащихся? Ответ на этот вопрос прост: благодаря особой формулировке в СНиП, где норма воздухообмена оговорена в м3/час. Учитывая, что продолжительность урока составляет 45 минут, недостающая кубатура накладывалась на оставшиеся 10-15 минут перемены, которые объявлялись периодом интенсивного проветривания.

Сегодня, когда уровень естественной инфильтрации из-за перехода на металлопластиковые окна снизился в разы, подобный подход абсолютно недопустим.

Напомним, что несоблюдение норм воздухообмена в помещениях, где находятся люди, опасно, прежде всего, тем, что критическим образом изменяется баланс воздушной смеси. А именно, повышается процент содержания углекислоты, что приводит как к явно выраженному ухудшению самочувствия, так и к патологическим нарушениям здоровья.

Сонливость, потеря концентрации, синдром хронической усталости – всё это только явные последствия неправильно спроектированной вентиляции. А если учесть, что недостаточный воздухообмен способствует развитию вирусных инфекций, то выбор схемы воздухообмена для школ имеет, можно сказать, стратегическую важность в масштабе всей страны.

Таблица влияния концентрации СО2

Отметим, что данная проблема актуальна для всех школ мира, поэтому как в нашей стране, так и за рубежом ей было уделено очень много внимания. В результате были разработаны кардинально иные подходы к проектированию вентиляции в учебных учреждениях.

Проблемы вентиляции в учебных заведения

Рассмотрим, какими методами может быть решена проблема недостаточного воздухообмена в аудиториях школ и вузов.

Вытяжная вентиляция с естественным притоком

Суть такой системы в том, что в отдельном помещении школы устанавливается мощная силовая установка, работающая как вытяжка. К каждому классу подводятся отдельные воздуховоды для отбора воздуха.

Подача свежего воздуха осуществляется естественным путём за счёт естественной инфильтрации через окна или сквозь специальные приточные клапаны.

На практике подобный подход оказался малоэффективным, поскольку естественный приток через пластиковые окна в закрытом состоянии практически отсутствует, а забор воздуха через вентиляционные клапаны сводит на нет все усилия по энергосбережению.

Более того, в холодное время года такое решение чревато возникновением особо холодных зон возле окон, что также может привести к ухудшению здоровья учащихся.

Тем не менее, из всех типов механизированных воздухообменных систем проект вытяжной вентиляции имеет минимальную стоимость.

Централизованные приточно-вытяжные системы

Классическое решение проблемы недостаточного воздухообмена - это установка полномасштабной вентиляционной системы, предполагающей подвод к классам как вытяжных, так и приточных воздуховодов.

Централизованная вентиляция с рекуперацией

В этом случае можно обеспечить полный контроль над параметрами воздушной смеси:

  • температурную нормализацию (как нагрев, так и охлаждение);
  • осушение или увлажнение до требуемого уровня;
  • очистку от загрязнений.

Для новых зданий такой подход стал практически стандартом и применяется, как правило, совместно с рекуператорными модулями.

Однако, установка приточно-вытяжной системы в существующих зданиях сталкивается с большими сложностями строительного характера.

Необходимо отметить, что существует две базовые разновидности приточно-вытяжной вентиляции:

  • смесительная;
  • вытесняющая.

Смесительная схема предполагает, что подача и забор воздушных масс осуществляется через потолочные диффузоры, при этом входной поток, как правило, охлаждается (до 130C). В результате смешения с активным и нагретым воздухом, получается рабочая смесь приемлемой температуры (20-22 0C) с минимальным содержанием углекислого газа.

Распределение температуры с системой вытесняющей вентиляции

В вытесняющей модели вентиляции входной поток подаётся без охлаждения (19-200C), через диффузоры, расположенные в нижней части помещения. В результате чего в активной зоне помещения формируется чистый слой воздуха, а нагретые и насыщенные CO2 воздушные массы вытесняются в потолочную зону, откуда откачиваются через заборные воздуховоды.

Локальная рекуперация

Локальный рекуператор

Все описанные выше методики обладают одним недостатком – их трудно применить к существующим зданиям, архитектура которых не предусматривала установку сетей из воздуховодов.

Ввиду чего, школы стали первым типом зданий, в которых начали массово применяться локальные рекуператорные системы.

Напомним, что понятие «рекуператор» в вентиляции означает приточно-вытяжную вентиляцию с переносом тепла от исходящих потоков на входящие.

Рекуператорные теплообменные модули могут быть смонтированы как часть централизованной системы вентиляции, так и в виде локальных автономных блоков, монтируемых на стену или в оконном проёме.

Наиболее яркий пример такого подхода – установка во всех школах Голландии рекуператорных вентиляционных блоков, с автоматической реакцией на превышение уровня CO2.

Действующие нормы воздухообмена

В общем случае, обязательная установка механизированной вентиляции в школах необходима только тогда, когда количество учащихся превышает 200 человек.

Минимальная интенсивность воздухообмена зависят от типа помещения:

  • для классных комнат – 20 м3/час на одного человека;
  • спортзалы – 80 м3/час;
  • пищеблоки – 20 м3/час.

Температура входящих потоков должна быть в диапазоне от 16 до 220C, влажность – от 35 до 65%.

Проектирование вентиляционных комплексов выполняется с учётом следующих нормативных документов:

  • СНиП 2.08.02-89 (Проектирование общественных зданий и сооружений);
  • СНиП 2.08.02-89 (Проектирование учебных комплексов и центров);
  • СанПиН 2.4.1.1249-03 (Санитарно эпидемиологические требования к ДОУ);
  • СанПиН 2.4.2.1178-02 (Требования к школам);
  • СанПиН 2.4.3.1186-03 (Треб к ПТУ);
  • СНиП II 65-73 (Общеобразовательные школы и школы-интернаты).

Обратите внимание, что в СНиП II 65-73 в числе прочих параметров указана предельная норма по содержанию CO2 в воздухе аудиторий и классов – 1 литр на 1 м3.

Вентиляция пищеблоков

В ходе расчета вентиляционных систем для школьных столовых и буфетов следует учитывать, что вентиляционные сети пищеблоков не должны пересекаться с воздуховодами для других помещений.

Также отметим несколько нестандартных требований, предъявляемые к проектам вентиляции школ и вузов:

  • для создания вытяжки из химических кабинетов запрещено использовать воздуховоды из кирпича;
  • в системе воздухообмена для столовых приточные потоки воздуха направляются в обеденный зал, а вытяжка подключается к кухонным и подсобным помещениям;
  • в санитарных комнатах, оборудованных душевыми кабинками, вытяжные диффузоры монтируются над душевыми кабинками;
  • вытяжка из химических кабинетов и лабораторий разрабатывается как отдельная система, не пересекающаяся с другими вентиляционными каналами.

Дополнительные факторы

Любое учебное учреждение относится к зданиям, где крайне важна качественная шумоизоляция вентиляционных систем.

С точки зрения проектирования – это существенный усложняющий фактор, который требует отдельного подхода к построению сети воздуховодов, а также значительных затрат труда на детализацию звукоизолирующих покрытий.

Кроме этого, следует учитывать, что вместе с вентиляцией может проектироваться ряд вспомогательных систем:

  • дымоудаление;
  • тепловые завесы (для школ в холодных регионах страны);
  • установки для корректировки влажности воздуха.

Учитывая, что каждая из перечисленных установок может подключаться к основному вентиляционному комплексу, их наличие существенно влияет на сложность и стоимость проектирования.

Компания «Мега.ру» выполняет заказы на проектирование вентиляционных комплексов любого уровня сложности, включая модернизацию систем воздухообмена в школах и общественных зданиях. Чтобы уточнить стоимость услуг и согласовать детали сотрудничества, перейдите на страницу «Контакты» и свяжитесь с нашими консультантами.

 

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: